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El ciclo de vida en la producción de leche y la dinámica de las emisiones de gases de efecto invernadero en fincas doble propósito de la península de Azuero, República de Panamá por Jéssica Aimeé Hassán Vásquez Tesis sometida a consideración de la Escuela de Posgrado como requisito para optar por el grado de Magister Scientiae en Agroforestería Tropical Turrialba, Costa
Thesis (Mg. Sc.)El propósito del presente estudio fue analizar el ciclo de vida en la producción de leche y la dinámica de los gases de efecto invernadero con relación al potencial natural en fincas productoras del sistema doble propósito en la península de Azuero. El área del estudio está ubicada en la zona pacífico sur, cuya zona de vida según la clasificación de Holdridge se encuentra entre, bosque húmedo premontano, bosque seco premontano y bosque seco tropical, con una precipitación anual de 1100mm, y temperatura media de 28ºC.
En el primer capítulo, se determinaron las emisiones totales de gases de efecto invernadero de fincas del sistema doble propósito, y se analizó el ciclo de vida de la producción de leche como producto principal y de la producción de carne en terneros lactantes como producto secundario. El estudio se desarrolló en fincas de productores, con dos tipos de manejo: tradicional y mejorado; en total se analizaron seis fincas, tres por cada tipo de manejo. La metodología empleada se basó en las directrices del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC 2006) y se utilizó el software SimaPro 7.2 para la estimación de factores de emisión por fabricación de insumos. Los resultados demostraron que la mayor emisión según tipo de gas se concentra en las emisiones de metano por fermentación entérica (CH4), cerca del 90% para las fincas de manejo tradicional y del 80% para las fincas de manejo mejorado. Las emisiones promedio según tipo de manejo y categoría animal de vacas lactantes, sementales, vacas secas, novillas >2 años, novillas de 1 año y crías lactantes, fueron en las fincas de manejo tradicional de 0.330; 0.269; 0.231; 0.132; 0.048 y 0.59 kg CH4 animal-1 día-1 y para las fincas de manejo mejorado 0.221; 0.192; 0. 152; 0.129; 0.129 y 0.049 kg CH4 animal-1 día-1 respectivamente a cada categoría, siendo las categorías de mayor emisión las vacas, sementales y novillas >2 años; el mismo comportamiento respecto a las categorías de mayor emisión se observó en las emisiones por residuos de CH4 y N2O. Al estandarizar las emisiones totales de cada gas a CO2e (equivalente) la mayor emisión se obtuvo en los animales adultos como vacas lactantes, vacas secas, sementales y novillas >2 años en las fincas de manejo
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tradicional con 3.03; 2.10; 0.822 y 0.715 t CO2e animal-1 año-1, y para la finca de manejo mejorado fueron de 1.42; 1.04; 0.971y 1.14 t CO2e animal-1 año-1 respectivamente. También, se observó un efecto de la estacionalidad en el incremento de las emisiones, principalmente en la época seca y más marcada en las fincas de manejo tradicional. Del análisis del ciclo de vida, resultó que las fincas de manejo tradicional obtuvieron la mayor emisión por unidad de producto (leche y carne), siendo de 2.45 y 3.69 kg de CO2e GPCL y para las fincas de manejo mejorado entre 1.08 y 1.57 kg de CO2e GPCL. Las emisiones de terneros lactantes por la producción de carne según fincas de manejo tradicional y fincas de manejo mejorado fue entre 12.03 y 21.81 Kg deCO2e GPV, y entre 10.83 y 10.27 Kg deCO2e GPV respectivamente.
En el segundo capítulo, se estimó la capacidad de remoción y almacenamiento de carbono según tipo de usos de suelo en las fincas analizadas, donde se identificaron los siguientes usos de suelo: pasturas naturales degradadas; pasturas mejoradas; pasturas mejoradas con baja densidad de árboles (<30 árboles ha-1); corredores ribereños; tacotal; bancos forrajeros (gramíneas) y cercas vivas. La metodología aplicada para la estimación del carbono en el suelo, incluyó muestras de suelo a través de calicatas en el centro de la parcela, utilizando tres profundidades (0-10 cm; 10.1-20 cm y 20.1-40 cm) para determinar la materia orgánica del suelo y la densidad aparente. Para la estimación de carbono en la biomasa sobre el suelo se contemplaron dos componentes, el forrajero y el arbóreo. Los resultados demostraron que el tacotal fue el de mayor stock de carbono orgánico del suelo con 104.47 t C ha-1, y siendo la pasturas naturales degradadas las de menor stock de carbono orgánico en el suelo con 55.85 t C ha-1. Del carbono almacenado en la biomasa, las cercas vivas presentaron el contenido mayor con 56.23 t C km-1; para las áreas de producción de forraje, los bancos forrajeros obtuvieron en carbono almacenado 21.48 t C ha-1 en comparación con las áreas de pastoreo donde las pasturas naturales degradadas tienen menor volumen en carbono almacenado con 1.90 t C ha-1. Para el carbono total almacenado (carbono de biomasa sobre el suelo más carbono orgánico del suelo) en cada tipo de uso de suelo: cercas vivas, corredor ribereño, tacotal, banco forrajero, pasturas mejoradas con baja densidad de árboles, pasturas mejoradas (monocultivo) y pasturas naturales degradadas, se obtuvo 145.37; 141.72; 131.54; 100.42; 82.05; 77. 62 y 57.75 t C ha-1 o km-1 respectivamente; el flujo de carbono obtenido según el orden anterior de los usos de suelo, fue de 4.47; 2.48; 4.01; 2.97; 2.12 y 1.83 t C ha -1
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año-1 y el flujo de las pasturas naturales degradadas se estimó a través de una modelación en CO2fix donde se obtuvo -0.77 t C ha -1 año-1.
En el tercer capítulo, se realizó el balance de gases de efecto invernadero para las seis fincas analizadas, empleando los resultados de los capítulos anteriores. A través de la diferencia entre las emisiones de GEI ha-1 año-1 y el potencial en remoción de GEI ha-1 año-1, las tres fincas de manejo tradicional obtuvieron un balance negativo con una deuda de carbono entre -1.10 y -5.27 t CO2e ha-1, principalmente influenciado por la presencia de pasturas degradas que presentaron tasa negativa, a diferencia de las fincas de manejo mejorado que presentaron un balance de GEI positivo (remociones mayores que las emisiones) entre 0.80 y 2.79 t CO2e ha-1. En la valoración de estrategias de mitigación para dos de las fincas de manejo tradicional con balance negativo, se realizó una modelación para la mitigación de GEI, la cual se basó en la transformación de áreas de pasto natural degradadas a pasturas mejoradas con presencia de árboles (sistemas silvopastoriles) y mejora genética. Obteniéndose un balance positivo en ambas fincas y un costo de mitigación entre 20.82 US t-1 CO2e, dependiendo de la estrategia.CATIE (Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza
Estudio de la diversidad de insectos polinizadores en sistemas agroforestales de cacao y su relación con la productividad y diversidad de especies del dosel
Tesis (Ing. Agr.)Theobroma cacao L. es un cultivo en donde la polinización es realizada básicamente por insectos (entomófila). Esto se debe a las características morfológicas de la flor que hace imposible la transferencia del polen hacia el estigma por otros agentes naturales. Por lo cual es aceptado que insectos Dípteros de la familia Ceratopogonidae, géneros: Forcipomyia, Dasyhelea y Atrichopogon, que son los principales agentes polinizadores.
Se elaboró una investigación para realizar un conteo de los insectos polinizadores de cacao en SAF en fincas de pequeños productores de los departamentos de Cortes y Yoro, Honduras. Las fincas se analizaron y se identificaron anteriormente con medidas de parcelas (50 x 20 mts), con el objetivo de realizar un conteo para conocer la diversidad de insectos que hay en las parcelas de cacao, y cuáles son las variables relacionadas con la presencia de estos insectos en las parcelas, ya que estas fincas representan casi el 50% del ingreso económico para las familias siendo el principal medio de vida económica en este sector. Se identificaron las parcelas según los parámetros establecidos en altura (msnm) y la cantidad de sombra.
Los resultados muestran la presencia de insectos polinizadores en 35 parcelas de las 37 estudiadas, estando en abundancia el género Forcipomyia en relación a los otros géneros Atrichopogon y Dasyhelea. Se demostró que la pendiente del terreno, la Riqueza de Especies y la Densidad de Especies Frutales y Medicinales presentan una relación positiva con la abundancia de insectos polinizadores en los géneros Dasyhelea y Atrichopogon. Y 15 de las variables estudiadas están relacionadas con la presencia y 3 variables están elacionadas con la ausencia de insectos en las parcelas de cacao.Universidad de San Pedro Sula. Facultad de Ciencias Técnica
El rol de los sistemas cacaoteros en los medios de vida de los hogares productores en el Municipio de Waslala, Nicaragua
3 ilustraciones, 20 tabulaciones, 72 página
Bases para la constitución de un bosque modelo en la zona del Bajo Amazonas, Oeste del Estado de Pará, Brasil
Tesis (M. Sc) -- CATIE, Turrialba (Costa Rica), 2013El presente trabajo fue demandado por el Servicio Forestal Brasileño y se realizó en la zona Oriental del rio Amazonas, en la región oeste del Estado de Pará, Brasil y tuvo por finalidad contribuir a sentar las bases para la constitución de un Bosque Modelo, mediante la divulgación del tema Bosque Modelo en la región y la conformación de plataformas de gobernanza municipales para dar continuidad a las discusiones del Bosque Modelo en el territorio. Con los resultados obtenidos se ha logrado cumplir con los objetivos propuestos, ya que uno de los aspectos esenciales de este trabajo fue el carácter movilizador y articulador de las instituciones y organizaciones para iniciar un proceso de discusión de un Bosque Modelo para el territorio
Identificación y caracterización de tipos de bosque y determinación de impactos del aprovechamiento forestal en bosques próximos a segundas cosechas en Costa Rica
Tesis (M. Sc) -- CATIE, Turrialba (Costa Rica), 2013El presente trabajo evaluó el estado de los bosques próximos a una segunda cosecha de madera en la zona Huetar Norte de Costa Rica. Los resultados generados en este estudio parten de datos tomados en parcelas de inventarios forestales y parcelas permanentes de monitoreo establecidas y monitoreadas por tres instituciones (CATIE, FUNDECOR y CODEFORSA). This study assessed the status of forests close to a second timber harvest in the North of Costa Rica Huetar. The results generated in this study are based on data collected in plots of forest inventory and monitoring plots established and monitored by three institutions (CATIE FUNDECOR CODEFORSA)
Evaluación de servicios ecosistémicos en diferentes diseños de potreros en Belén, Rivas, Nicaragua
Tesis (Mag. Sc. en Agroforesteria Tropical) -- CATIE. Escuela de Posgrado. Turrialba (Costa Rica), 2013Los sistemas silvopastoriles (SSP) tiene potencial para mejorar el desempeño de los sistemas ganaderos y al mismo tiempo, generan potencialmente servicios ecosistemicos (SE). Este desempeño y generación de SE dependerá del diseño de estos SSP (composición, cobertura arbórea, densidad). El objetivo general del presente trabajo fue, evaluar SE en distintos arreglos de potreros, bajo el esquema de diversidad funcional arbórea en la zona de Belén, Rivas, Nicaragua. Este estudio contribuye a generar conocimientos de los diferentes arreglos de potreros y su relación con los SE que proveen las especies multifuncionales para que los productores puedan establecer sus propios arreglos con la diversificación de especies multifuncionales dentro de sus fincas, aumentar la productividad y así lograr una mayor disponibilidad de forraje en las épocas criticas de la estación seca, y la diversificación de productos en la finca; leña, frutos, madera, sombra, entre otros.
Con base en la base de datos de FUNCiTree y SILPAS de inventario de árboles en la región, se tomaron en cuenta la composición, riqueza, abundancia y las variables dasométricas de leñosas perennes para valorar cinco SE, en tres tipos de arreglos espaciales de árboles dispersos en potreros (agrupados, dispersos y cercas vivas). Los resultados reflejaron que los potreros con baja diversidad de especies y abundancia de individuos fueron las encontradas en los arreglos agrupados y dispersos, estos aprovisionaron menor cantidad de SE. Sin embargo, contribuyeron a la productividad de pasto por disponer de copas livianas que favorecen la filtración de la luz solar. Los potreros ubicados en las cercas vivas presentaron especies proveedoras de fruto, forraje y sombra para pasto lo cual mejoró la provisión de SE. Además, el manejo y la selección de las especies son ideales en potreros para mantener la productividad de las pasturas.
Además se evidenció que las especies arbóreas encontradas en cercas vivas, tienen potencial para complementar la alimentación del ganado durante la época seca, sin embargo estos recursos no son utilizados por los productores. Los SE que más se presentaron en los tres tipos de arreglos fueron; 1) conservación de la biodiversidad, (con pequeños remanentes de bosque en los potreros). 2) nutrición bovina y 3) la resilencia a la época seca, donde están presentes especies arbóreas proveedoras de frutos y forrajes. De igual manera los índices globales de este trabajo indicaron que, la mayoría de los grupos de potreros y sus arreglos en los potreros presentaron más de dos SE, tanto en arboles dispersos como en cercas vivas.The silvopastoral systems (SPS) improve the performance of livestock systems and at the same time potentially generate ecosystem services (ES). This generation performance and SE depend upon the design of these SPS (composition, canopy cover, density).The overall objective of this study was to evaluate ES in different paddocks arrangements under the tree functional diversity scheme in the Bethlehem area, Rivas, Nicaragua. This study contributes to generate knowledge of the different arrangements of pasture and its relationship with the ES that provide multifunctional species that producers can set their own arrangements with multifunctional species diversification on their farms, increase productivity and thus achieve greater availability of forage in critical periods of the dry season, and the diversification of farm products, firewood, fruits, wood, shade, among others.
Based on FUNCiTree and SILPAS database inventory of trees in the region, we took into account the composition, richness, abundance and woody perennial dasométricas variables to assess five ES, in three types of spatial arrangements of dispersed trees in pastures (grouped, scattered and live fences). The results showed that pastures with low species diversity and abundance of individuals were found in clustered and dispersed arrangements, these provisioned lesser amount of ES. However, contributed to pasture productivity by having lightweight cups filtration favoring sunlight. The paddocks located in the live fences presented species providing fruit, fodder and shade for grazing, which improved the provision of ES. In addition, management and species selection are ideal for paddocks to maintain pasture productivity.
On the other hand it was shown that tree species found in live fences, have the potential to supplement livestock feed during the dry season, however these resources are not used by growers. The ES frequently most mentioned in response types of arrangements were, 1) Conservation of biodiversity, with small forest remnants in paddocks, 2) bovine nutrition and 3) resilience to the dry season, where tree species are present providers of fruits and fodder. Similarly global indices of this study indicated that most of the groups and jiggers arrangements presented over two ES, both scattered trees as living fences
Ocupación y distribución potencial de la nutria neotropical (Lontra longicaudis) asociada a variables ambientales en la cuenca del río San Juan, Costa Rica
Tesis (Mag. Sc.) en Manejo y Conservación de Bosques Tropicales y Biodiversidad) -- CATIE. Escuela de Posgrado. Turrialba (Costa Rica), 2013El presente estudio tuvo como objetivo determinar la distribución potencial de la nutria neotropical (Lontra longicaudis) en la cuenca del río San Juan (CRSJ) en Costa Rica, e identificar que variables locales y de paisaje están asociadas a su presencia. Se seleccionaron al azar 40 sitios de muestreo en los cuales se instalaron transectos de 3,600 m de longitud divididos en sub-segmentos de 400 m. En cada sitio de muestreo se determinó la presencia de la nutria mediante la detección de rastros, asociando esta presencia con 13
variables locales y seis variables de paisaje. Se relacionó la presencia de la nutria y las variables seleccionadas mediante modelos de ocupación. Para conocer la estructura del paisaje en los sitios de muestreo se creó un buffer de un 1 km de radio donde se generó y digitalizó un mapa de uso de suelo escala 1:15,000; posteriormente, mediante FRAGSTATS 3.3 se midieron ocho métricas descriptivas del paisaje en dos niveles (clase y paisaje). Para determinar la distribución potencial de la nutria en la cuenca, se utilizaron los rastros obtenidos en los transectos, de manera adicional se aplicaron entrevistas semiestructuras a la población local asentada en la orilla de los ríos visitados. Se generaron dos modelos predictivos en MAXENT; el modelo1 se construyó a partir de registros de clase I (presencia en transectos, n=25) y el modelo2 con registros clase II (presencia por entrevistas, n=33). Para la construcción de los modelos predictivos se utilizaron nueve capas ambientales con tamaño de celda de 30 m. Se estimó una probabilidad de ocupación del 72% (psi=0.72; 95%; IC=0.51-0.86) y una probabilidad de detección constante de p=0.26 (95% IC= 0.20-0.33) para la nutria en la CRSJ. La presencia de la nutria a escala local estuvo relacionada (mejor modelo de acuerdo al criterio de Akaike) con la densidad de árboles y el número de troncos mientras que a escala de paisaje el mejor modelo que describió la presencia de la nutria fue el conformado por el tipo de jerarquía de ríos y el uso urbano del suelo. Así mismo, se observó una relación negativa entre el uso urbano del suelo y la probabilidad de ocupación. De acuerdo al análisis de composición del paisaje realizado
para los 40 sitios de muestreo, estos están compuestos de 1,433 parches de los cuales 543 (16.18 km2) corresponden a la clase bosque y 422 (15.34 km2) a la clase pastizal. El sitio de muestreo con el índice de diversidad de Simpson de mayor valor se registró en el río San Carlos (0.76). Al analizar el área bajo la curva (AUC; por sus siglas en inglés) se observó una capacidad predictiva excelente (AUC=0.955) para el modelo1, así como una buena capacidad predictiva del modelo2 (AUC=0.899). Mediante el análisis de colección de bandas se determinó una fuerte similitud (r=0.802) entre las dos capas ráster (modelo1 y modelo2) generadas en MAXENT. De acuerdo a la prueba de “jackknife”, la variable distancia a ríos de jerarquía alta es la que por sí sola podría predecir de manera efectiva la distribución y presencia de la nutria en la CRSJ.The present study aimed to determine the potential distribution of the Neotropical otter (Lontra longicaudis) in the San Juan Basin (SJRB) in Costa Rica, and identify which variables are local and landscape associated with their presence. For this purpose, 40 sampling sites were randomly selected and within them, forty (3,600 m long) transects were located. In each site, the presence of otters was assessed by track identification and
associated with 13 local variables and 6 landscape variables. The presence of otters and the selected variables were related by means of occupation models. In order to assess the landscape structure in the sampling sites, a 1km (radius) buffer area was created; within this area, a land use map scale 1:15000 was generated and digitalized. Next, FRAGSTATS 3.3 was used to measure eight landscape-descriptive measurements in two levels (class and landscape). In order to visually represent the potential presence of otters within a basin, we used the tracks obtained in transects and additionally conducted interviews to locals. Two descriptive models were generated in MAXENT: Model 1 was constructed from class 1 records (presence in transects=25) and Model 2 with class II records (presence assessed from interviews, n=33). In order to construct the predictive models, we built nine environment layers with grid size of 30 m. We estimated an probability of occupancy 72% (psi=0.72; 95% IC=0.51-0.86) and a constant detection probability of p=0.26 (95% IC=0.20-0.33) for otters in CRSJ. The presence of otters at the local scale was determined by the tree density and number of trunks on the other hand, at the landscape scale, presence was related to river hierarchy and urban landuse. Furthermore, there was a negative correlation between urban landuse and the probability of occupation. Within the study área 1,433 patches were quantified, out of which 543 (16.18 km2) correspond to the “forest” class and 422 (15.34 km2) to the class “grasslands”. The site with the highest Simpson diversity index was located within the San Carlos River (0.76). After analyzing the area under the curve (AUC), Model 1 was found to have an excellent predictive capacity (AUC=0,955) and Model 2 showed good predictive capacity (AUC=0.899) as well. In band collection analyses, a strong similarity (r=0.802) between the two raster layers (Model1 and Model2) generated in MAXENT was observed. The jacknife test revealed that the variable “distance to high-hierarchy Rivers” is the one variable that could by itself, predict distribution and presence of otters in CRSJ
El cacao y la salud humana: propiedades antioxidantes del cacao nicaragüense y productos alimenticios comercializados
Se analizaron la cantidad y actividad de antioxidantes en granos de cacao procedentes de tres regiones cacaoteras del país y de
productos comerciales nacionales e importados. Se empleó el método de Folin-Ciocalteu para la cuantificación de polifenoles y el método DPPH (1,1-dephenyl-2-pycrylhydrazyl) para la determinación
de la actividad antioxidante. Se logró demostrar in vitro que el cacao presenta una mayor concentración de polifenoles libres y solubles (130-185 μg/ml) en comparación con los polifenoles totales (30-39 μg/ml). Su actividad antioxidante es levemente más alta que la de granos de cacao cosechados en otras regiones del mundo. No se observó una relación lineal entre el contenido de polifenoles y la actividad antioxidante. Se logró determinar una diferencia, hasta en 50 unidades, entre el contenido de polifenoles
en granos de cacao fresco vs. polifenoles en granos de cacao almacenado. Esta investigación constituye un estudio piloto en el ámbito centroamericano.CATIE (Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza
Modelo experto para el análisis de la adopción de árboles en pasturas del trópico seco de Nicaragua
Thesis (Mg.Sc.)La multifuncionalidad en las especies arbóreas (EA) es un criterio importante para productores rurales a la hora de seleccionar y conservar árboles en usos ganaderos. Obtiene beneficios adicionales mientras perdura la vida útil de un árbol. En promedio un productor puede obtener ingresos por hectárea a 25 años si realiza los cambios en composición y abundancia de EA en un potrero de su finca.CATIE (Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza