UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA Dirección de Investigación
Nro. 3 - Año 2 - enero 2014
Boletín Informativo
Resumen de Proyectos
de investigación científica en ejecución 2013
CONSEJO DIRECTIVO DE INVESTIGACIÓN
Dr. Gustavo Villacís Rivas, Mg.Sc. RECTOR Dra. Martha Reyes Coronel, Mg.Sc. VICERRECTORA Dr. Rómulo Chávez Valdivieso, Ph.D. DIRECTOR DE INVESTIGACIÓN Dr. Títo Muñoz Guarnizo DIRECTOR DE BIOTECNOLOGÍA
RESPONSABLE UNIDAD DE DIFUSIÓN Y TRANSFERENCIA DE CONOCIMIENTO E INNOVACIÓN UNL Dra. Cecilia Ruiz Toledo, Mg.Sc. DISEÑO Y DIAGRAMACIÓN Tlgo. Javier R. Auqui Herrera
Presentación
L
a Dirección de Investigación de la Universidad Nacional de Loja, se encuentra empeñada en promover impactos significativos en el entorno, a través de la generación del conocimiento científico, tecnológico, fortaleciendo en la Universidad la investigación, el emprendimiento, la innovación y transferencia de conocimiento. Se está fomentando la cultura de investigación, el espíritu emprendedor y la innovación, dirigida a docentes investigadores, estudiantes y comunidad en general. Ponemos a consideración el tercer ejemplar del Informativo CASCARILLA, resultado de proyectos en ejecución 2013 de la investigación científica que se efectúa en el Alma Mater Lojana.
Dr. Rómulo Chávez Valdivieso, Ph.D. DIRECTOR DE INVESTIGACIÓN
CONTENIDOS RESÚMENES DE PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN 2013
Pág.
Evaluación genética de la resistencia de la gallina doméstica (gallus domesticus) al virus de la enfermedad de Newcastle en la Región Sur del Ecuador.
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Generación de protocolos para la propagación in vivo e in vitro de genotipos élites de especies forestales nativas y promisorias para la reforestación de la Región Sur del Ecuador.
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Gestión de la Fertilidad del Suelo con Enmiendas de Carbón Vegetal en Plantaciones de Árboles Maderables en el Sur de la Amazonía Ecuatoriana: Caso Zamora.
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Evaluación del posible impacto del cambio climático en la biodiversidad de ecosistemas de montaña en la región sur del Ecuador.
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Caracterización química de la pulpa de café y mejoramiento de su valor nutritivo para uso en la alimentación de rumiantes, en la provincia de Loja, Ecuador.
11
Valoración de abejas sin aguijón como polinizadores del café (Coffea arabica L.), naranja y mango, en sistemas agroforestales de Loja y El Oro, Ecuador.
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Optimización de parámetros de labrado mecanizado de especies maderables de bosque secundario del Sur de Amazonia.
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Validación de Especies Forrajeras Arbustivas Introducidas y Nativas para la Producción Ganadera en la Región Amazónica Sur del Ecuador.
17
Dinámica de crecimiento y fenología de un ensamble de especies forestales establecidas en el jardín botánico El Padmi, Zamora Chinchipe.
18
Ampliación y especialización del banco de germoplasma del Centro de Biotecnología de la Universidad Nacional de Loja, priorizando leguminosas de la zona 7 del Ecuador.
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Construyendo la Nueva Universidad
Evaluación genética de la resistencia de la gallina doméstica (gallus domesticus) al virus de la enfermedad de Newcastle en la Región Sur del Ecuador. Investigadores: Dr. Gustavo Villacís Rivas Mg. Sc, Dr. Fredy Cueva Castillo, Dr. Galo Escudero Sánchez Mg. Sc, Ing. Augusto Luzuriaga Neira Mg. Sc.
Introducción
E
n la actualidad hay una importante corriente científica que está investigando los recursos zoogenéticos nativos, partiendo de una identificación y caracterización de las variedades criollas, para llegar a determinar el potencial genético asociado a producción y resistencia a enfermedades, Villacís (2012). La Región Sur del Ecuador, posee importantes recursos zoogenéticos avícolas, como la gallina criolla, con la finalidad de identificar factores genéticos de resistencia a la enfermedad del Newcastle, un conjunto de 200
individuos fueron caracterizados morfológica y molecularmente. El virus de la enfermedad de Newcastle NDV es uno de los principales agentes infecciosos que atacan a las poblaciones de gallinas en el mundo, entre estas, la gallina criolla, se tienen reportes de circulación viral en poblaciones de gallinas criollas deL sur del Ecuador en ausencia de sintomatología clínica asociada a la enfermedad, incluso se reporta asociación entre las variedades de gallinas criollas y su respuesta inmunitaria a la enfermedad de Newcastle.
Metodología La presente investigación fue realizada en seis parroquias rurales; Bolaspamba, Cazaderos, Garza Real, Limones, Mangahurco y Paletillas, pertenecientes al cantón Zapotillo de la provincia de Loja, ubicado en la zona sur occidental del Ecuador, con un clima subtropical seco, con dos estaciones marcadas de verano e invierno. Con la ayuda de un software para epidemiología veterinaria cuantitativa, se realizó
Resultados La utilización de descriptores morfométricos y características fanerópticas, permitió la identificación inicial de nueve variedades de gallinas criollas, las mismas que son conocidas según la denominación local como; guarica, shira, enana, barbona, copetona, cubana, fina, suta y araucana o inauris, esta última variedad poco frecuente en la zona de estudio, pero que fue descrita por Valencia (2011) en Colombia. La prevalencia del virus de la enfermedad de Newcastle fue de 9,85% para el período abril - junio de 2013 y son similares a los
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el muestreo de 365 gallinas y gallos criollos adultos provenientes de unidades de producción pertenecientes a la avicultura familiar, a efecto de determinar la prevalencia del virus de Newcastle en la zona, se utilizó un kit comercial de ELISA para tal propósito. Para la caracterización fenotípica y molecular de las variedades de gallinas criollas, se emplearon 169 gallinas y 31 gallos criollos
descritos por Ferrer y col (2008) en Perú, reportan una prevalencia de 9,9%, en su estudio, incluyeron aves procedentes de sistemas de crianza familiar, no tecnificados y que no habían sido vacunadas. No obstante esta prevalencia es menor a la reportada por Romero y col (2009), que fue de 30,7 % en aves de traspatio que incluyeron gallinas criollas, pollos, aves de riña y pavos del eje cafetero de Colombia. El uso de los marcadores moleculares RFLP y la PCR, permitieron identificar tres grupos poblacionales definidos a partir de las nueve variedades inicialmente descritas por morfometría.
Unidad de Difusión y Transferencia de Conocimiento e Innovación
de edad de reproductiva y que no tenían grado de parentesco entre sí. La caracterización fenotípica se la hizo con la ayuda de 14 descriptores morfométricos y 6 características fanerópticas propuestos por FAO en 1987 y empleados por Lázaro (2012) en Cuba, los estudios genéticos se basaron en marcadores moleculares RFLP con la ayuda de la técnica de Reacción en Cadena de la Polimerasa PCR.
Construyendo la Nueva Universidad
Generación de protocolos para la propagación in vivo e in vitro de genotipos élites de especies forestales nativas y promisorias para la reforestación de la Región Sur del Ecuador. Investigadores: Ing. Julia Minchala Patiño, Ing. Víctor Hugo Eras Mg. Sc., Ing. Ruth Poma, Ing. Luis Muñoz
Introducción
E
l Proyecto de investigación en el año 2013, tuvo como objetivo general la generación de protocolos para la producción de plántulas, tanto a nivel de laboratorio e invernadero, de cuatro especies forestales promisorias para la reforestación del bosque seco en la Región Sur del Ecuador. En el siguiente resumen se presentan resultados obtenidos sobre
germinación de semillas in vitro de las especies Prosopis limensis, Tabebuia billbergii y Loxopterygium huasango, que constituyen el germoplasma de base para las fases de brotamiento y enraizamiento in vitro de ápices caulinares y segmentos nodales de las plántulas germinadas in vitro. Además, se tiene previsto en fases posteriores realizar la inducción de callos y la organogé-
nesis directa e indirecta. La germinación in vitro de estas tres especies forestales se realizó en el Laboratorio de Micropropagación Vegetal del Área Agropecuaria y de Recursos Naturales Renovables de la Universidad Nacional de Loja. Los frutos se recolectaron de árboles con características fenotípicas sobresalientes del bosque seco de los cantones Paltas, Macará y Zapotillo.
Metodología La metodología utilizada para la germinación de semillas in vitro fue la siguiente:
Cuadro 1. Efecto de escarificación en la germinación in vitro de semillas de P. limensis y L. huasango
a). Selección y escarificación de semillas
Tratamiento
Se seleccionó las mejores semillas, considerando características fenotípicas como: forma, tamaño, peso, color, madurez fisiológica y buenas condiciones fitosanitarias. En el caso de T. billbergii, se eliminó parte del ala de la semilla y en L. huasango se eliminó la parte alada que cubre a la semilla, a fin de reducir la contaminación.
AG3 * (mg/L)
Métodos de Escarificación
T1
0,0
Testigo
T2
0,0
Físico
T3
0,0
Mecánico
T4
0,0
Químico
T5
0,5
Testigo
T6
0,5
Físico
Para semillas de P. limensis y L. huasango se realizaron tratamientos de escarificación: mecánico, físico y químico, con la finalidad de romper la dureza de los tegumentos de la semilla e inducir la imbibición del embrión.
T7
0,5
Mecánico
T8
0,5
Químico
b). Cultivo de semillas
T9
1,0
Testigo
Se colocaron 50 semillas en frascos de vidrio, en el caso de L. huasango, por el tamaño de la semilla, fueron colocadas en tul. En la cámara de flujo laminar estas fueron desinfestadas con alcohol etílico al 70% e hipoclorito de sodio comercial, más 3 gotas Tween 80, en concentraciones y tiempos variables. El medio de cultivo para germinación de semillas estuvo conformado por las sales minerales de Murashige y Skoog (1962) suplementadas con vitaminas tiamina y m-inositol, sacarosa y ácido giberélico (AG3), en diferentes concentraciones (ver Cuadro 1.) y agar. El pH se ajustó a 5,8. Luego se distribuyó 25 ml de medio de cultivo por frascos, esterilizados en autoclave a 120 °C de temperatura y 1,5 kg/ cm2 de presión, durante 25 minutos. En la cámara de flujo laminar se inocularon las semillas, en estudio, tres semillas por frasco, 15 semillas por tratamiento. Se probaron doce tratamientos para P. limensis, cuatro tratamientos para L. huasango, y tres tratamientos para T. billbergii. Una vez inoculadas las semillas se mantuvieron en incubación a una temperatura de ± 23 °C, fotoperiodo de 16 horas luz y 8 horas de oscuridad.
T10
1,0
Físico
T11
1,0
Mecánico
T12
1,0
Químico
c). Parámetros evaluados La evaluación se realizó por observación directa, cada 5 días hasta treinta días después de la siembra. Los parámetros que se evaluaron fueron: porcentaje de semillas germinadas, porcentaje de contaminación y días a la germinación.
Resultados: En P. limensis con los métodos de escarificación física y mecánica, en las tres concentraciones de AG3 utilizadas, se obtuvo 100% de germinación, la misma que se inició al segundo día después de la inoculación. La contaminación fue del 7 al 27% causada por hongos y bacterias. Las plántulas germinadas in vitro iniciaron un crecimiento y desarrollo homogéneo (Figura 1). Unidad de Difusión y Transferencia de Conocimiento e Innovación
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Construyendo la Nueva Universidad
Figura 1. Porcentaje de germinación de semillas de Prosopis limensis con diferentes métodos de escarificación, en tres concentraciones de AG3 Figura 4. Crecimiento de plántulas germinadas in vitro de L. huasango Para T. billbergii, la germinación estuvo entre el 67 y 75 %, no existiendo diferencias significativas entre las concentraciones de AG3 probadas. La germinación inició al sexto día de la inoculación y las semillas no presentaron contaminación. Las plántulas germinadas in vitro iniciaron un crecimiento y desarrollo homogéneo (figura 5 y 6).
Figura 2. Crecimiento de plántulas germinadas in vitro de P. limensis La germinación en L. huasango estuvo entre el 60 y 70 %, no existiendo diferencias significativas entre los métodos de escarificación. La germinación inició al quinto día de la inoculación, con una contaminación entre el 20 a 28 % causada por bacterias y hongos. Las plántulas germinadas in vitro iniciaron un crecimiento y desarrollo homogéneo (figura 3 y 4).
Figura 5. Porcentaje de germinación de semillas de T. billbergii en tres concentraciones de AG3
Conclusiones: • La escarificación mecánica y física fueron los mejores tratamientos pregerminativos para las semillas de P. limensis en condiciones de laboratorio. La adición de AG3 al medio de cultivo no influyó de forma significante en los resultados obtenidos. • En L. huasango los tratamientos pregerminativos no incidieron de manera significativa en la germinación. • En T. billbergii el uso de AG3 en el medio de cultivo no incidió de manera significativa en la germinación de las semillas. • En T. billbergii el almacenamiento prolongado de las semillas disminuye el poder germinativo de las mismas. • Los métodos utilizados para la desinfección de las semillas, previo a la inoculación in vitro, permitieron obtener bajos porcentajes de contaminación. Figura 3. Porcentajes de germinación de semillas de L. huasango en diferentes métodos de escarificación
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Unidad de Difusión y Transferencia de Conocimiento e Innovación
Palabras clave: escarificación, germinación, in vitro, bosque seco.
Construyendo la Nueva Universidad
Gestión de la fertilidad del suelo con enmiendas de carbón vegetal en plantaciones de árboles maderables en el sur de la amazonía ecuatoriana : caso Zamora Investigadores: Ing. Miguel Ángel Villamagua Mg. Sc., Ing. Carlos Valarezo Mg. Sc., Ing. Esthela González
Descripción del contenido del resumen
E
n un suelo ácido (granodiorita) del ambiente de ladera del sur de la Amazonia Ecuatoriana se instaló un experimento en parcelas subdivididas (2x2x3) para determinar el efecto de biocarbón (0, 3, y 6 t ha-1), cal (5 t ha-1) y nutrientes (N; P, K; Mg y Zn), sobre el crecimiento inicial de pachaco (Schizolobium parahybum Vell. Conc) y melina (Gmelina arbórea Roxb.), y la
evolución de las condiciones físico-químicas del suelo, la disponibilidad de nutrientes y el almacenamiento de C. A los dos años se encontró diferencias estadísticas altamente significativas por la fertilización en: altura planta, diámetro basal y diámetro de altura al pecho. El pHH2O en las dos capas en los fertilizados evolucionó de 4,8 a 5,2 y de 4,7 a 4,8, respectivamente; y la acidez cambia-
ble disminuyó. Además, se incrementaron las concentraciones de Ca++ y Mg++; el K+ permaneció bajo. En la capa 00 – 25 cm de los fertilizados se incrementó la disponibilidad de P, Ca, Mg y Zn; el N, K y Cu permanecieron en el rango bajo. En los fertilizados se incrementó el C almacenado en la biomasa aérea y biomasa + capa 00- 50 cm en 17,4 y 25 t ha-1, respectivamente
Nacional de Loja (UNL) viene desarrollando el presente proyecto de investigación, cuyo objetivo general se orienta a generar alternativas para la repoblación forestal productiva de las áreas degradadas, en el marco de una gestión sostenida de la fertilidad
de los suelos. Para ello, se ha propuesto probar una combinación de enmiendas de carbón vegetal, cal, y nutrientes, en tres suelos representativos de la zona, desarrollados sobre granodiorita, andesita y arenisca cuarzosa.
Introducción Ante la necesidad de recuperar productivamente los suelos de ladera del territorio del corredor de la red fluvial Zamora – Nangaritza, degradados por efecto de la conversión del bosque natural a pastizales para la ganadería bovina, la Universidad
Metodología El primer experimento está ubicado en el cantón Zamora, a cinco kilómetros de la ciudad vía a Yanzatza. La forma del terreno es una ladera (15% pendiente), en el gran Batolito de Zamora, compuesto de leuco granodioritas y granodioritas hornbléndicas. El diseño experimental fue en parcelas subdivididas (2x2x3), en bloques al azar, con cuatro repeticiones. Crecimiento de las especies maderables
la unidad experimental. Se determinó las cantidades disponibles de N, P, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn y Zn (extracción con la solución de Olsen Modificada). El N y P extraídos se determinaron mediante espectrofotometría UV – visible y todos los demás elementos por absorción atómica. El pHH20 (método potenciómetro); acidez cambiable (H+ y Al+++) mediante titulación con NaOH 0,01 N en extractos con KCl 1 N; la CIC (acetato de amonio 1 N pH 7,0 y generación de OHcon formaldehido. Las bases cambiables por absorción atómica.
Para evaluar el crecimiento de los árboles y la producción de biomasa se midieron tres variables: a) Altura de planta (m), b) Diámetro basal del tallo (cm) c) Diámetro a la altura del pecho o DAP. Estas se registraron a los 190, 250, 300, 400, 540 y 720 días desde la plantación, excepto el DAP que se midió a los 720 días.
Evaluación del carbono en el suelo y la biomasa.
Monitoreo de la evolución de las condiciones químicas y de fertilidad del suelo.
Para la determinación de la biomasa de la copa se eligió un árbol de melina y pachaco por cada tratamiento. En cada árbol se realizó la poda y peso de las ramas y hojas. Se registró la altura y el diámetro de copa, con estos valores se generaron las ecuaciones alométricas. Se tomó 1 kg de biomasa de cada tratamiento, se secó a 60°C hasta peso constante y con 1 g de biomasa se determinó el C en el Elemental Analyser.
Al inicio, seis y 18 meses después de la plantación de las especies arbóreas se tomaron muestras de suelo en las capas 00 - 25 cm y 25 - 50 cm, en el área tratada de las cuatro plantas seleccionadas de
En las capas 00 - 25 cm y 25 - 50 cm, en las muestras tomadas al inicio, seis y 18 meses después de la fertilización se determinó el contenido de CO (Walkley – Black).
Resultados y Discusión Crecimiento de las especies arbóreas. En todas las fechas de evaluación (190, 250, 300 400, 540 y 720 días)
se evidenció diferencias estadísticas altamente significativas en la variable altura de planta para el factor fertilización (cal + nutrientes), cuya evolución se ilustra en las figuras 1 y 2.
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aunque permanecieron en el rango bajo, por lo que se asume que se ha producido cierta movilización desde la capa superior. Los valores del K+ y Na+ en los tratamientos sin y con fertilización, al inicio y a los 18 meses en las dos capas, se ubicaron en el rango bajo de 0,10 a 0,22 cmol (+) kg-1 y 0,27 a 029 cmol (+) kg-1. Se asume que el K+ ha sido tomado por las especies arbóreas en estudio.
Figura 1. Evolución de la altura del pachaco sin y con fertilización hasta los 720 días después de la plantación.
En el N disponible se detectó diferencias estadísticas altamente significativas para el factor fertilización únicamente en la capa 00 - 25 cm, los valores promedio fueron de 7,9 y 9,0 mg kg-1 para los tratamientos sin y con fertilización, respectivamente. El P disponible en la capa 00 – 25 cm en los tratamientos con fertilización se incrementó significativamente en comparación con aquellos no fertilizados 23 y 4 mg kg-1, respectivamente. La disponibilidad del P estaría asociada a la neutralización del Al3+ por efecto del encalado. No se evidenció diferencia estadística significativa para el K disponible para ningún factor, en las dos capas, los valores se ubican en el rango bajo.
Figura 2. Evolución de la altura de la melina sin y con fertilización hasta los 720 días después de la plantación. El crecimiento de la melina fue de 0,9 cm día-1 durante los primeros 720 días, es similar a los promedios reportados por Urrego (2004) en Colombia, los cuales se ubican en el rango de 0,7 a 1,23 cm diá-1 y Otsamo (2002) en Indonesia logró un crecimiento de 1 cm día-1. Para las variables diámetro basal y DAP se obtuvieron diferencias estadísticas altamente significativas para el factor fertilización en todas las fechas. A los 720 días el DB en el pachaco fue de 7 y 13 cm y en la melina de 11 y 16 cm, en los tratamientos sin y con fertilización, respectivamente; mientras que el DAP con valores de 6 y 11,1 cm en los tratamientos sin y con fertilización, respectivamente. El valor de 11,1 cm coincide con los resultados de Otsamo (2002) en Indonesia. Las diferencias de la altura de planta, DB y DAP por efecto de la fertilización, en las dos especies, se atribuye al efecto combinado de los nutrientes aplicados (N, P, K, Ca, Mg, S, Zn) y de la hidrólisis del ion carbonato de la cal (CO3=) que genera iones OH- , elevando el pH y facilitando la absorción de los nutrientes, especialmente del fósforo. Evolución de las condiciones químicas y de fertilidad hasta los 18 meses El pHH2O se incrementó de 4,8 a 5,2 y la acidez cambiable disminuyó 3,4 a 1,2 cmol (+) kg-1 significativamente en los tratamientos con fertilización (5 t ha-1 de cal), en comparación con aquellos sin fertilización, en las dos capas. Esto se atribuye al efecto neutralizante de la cal. En las dos capas, la CICe, Ca++ y Mg++ en los tratamientos con fertilización, aumentaron significativamente en comparación a los sin fertilización. Aunque predominan en el suelo arcillas de baja actividad (caolinita), el incremento de la CICe, se atribuye al aumento de las cargas eléctricas negativas dependientes del pH por efecto del encalado; en tanto que, el incrementó del Ca++ y Mg++ se atribuye a la aplicación de la cal y del Mg, en la primera capa. En la capa de 25 – 50 cm se detectó un ligero incremento de estos cationes,
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Los contenidos de Ca, Mg y Zn disponible en las dos capas se incrementaron significativamente en relación a aquellos sin fertilización; lo cual se atribuye, para la primera capa, al encalado y la fertilización, y para la segunda capa, a cierta movilización desde la capa superior. Captura de carbón por las especies arbóreas maderables y aporte al suelo. La biomasa aérea se incrementó significativamente para los tratamientos sin y con fertilización, de 13,7 a 46,3 t ha-1, respectivamente; concomitantemente aumentó el C almacenado en la biomasa (7 a 24,4 t ha-1); no se evidencian aún los efectos de la aplicación de 3 y 6 t ha-1 del biocarbón, frente al testigo. No existió diferencia estadística significativa para el contenido de C a los 18 meses en la capa 00 - 25 cm. En la capa 25 – 50 cm, en los tratamientos sin y con fertilización el contenido de C se incrementó significativamente de 79,6 a 86 t ha-1, respectivamente; sin embargo se considera prematuro afirmar que estas diferencias reflejen la realidad de los procesos por acción de las especies arbóreas y la fertilización.
Conclusiones • La fertilización (cal y N, P, K, Ca, Mg, S y Zn) generó un efecto estadísticamente significativo sobre la altura total, diámetro basal y diámetro a la altura del pecho del pachaco y la melina a los 24 meses. • La fertilización incrementó el pHH2O en la capa de 00 - 25 cm desde muy fuertemente ácido a fuertemente ácido; y, disminuyó la acidez cambiable desde el rango alto al medio e incrementó significativamente la CICe pasando del rango bajo al medio, el % SB del rango medio a muy alto; además, se incrementaron significativamente los contenidos disponibles de P, Ca, Mg y Zn. El N se mantuvo en el rango bajo. • La fertilización incrementó significativamente la biomasa aérea, con una captura de C de 25 t ha-1. Palabras clave: biocarbón, Schizolobium parahybum, Gmelina arbórea, suelos degradados del trópico húmedo, amazonia ecuatoriana.
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Evaluación del posible impacto del cambio climático en la biodiversidad de ecosistemas de montaña en la región sur del Ecuador Investigadores: Nikolay Aguirre, Ph.D., Natalia Samaniego, Mg.Sc.
Introducción
L
as anomalías climáticas han sido catalogadas como eventos que afectan severamente a los componentes de la biodiversidad en diferentes formas y escalas (Thibeault et al., 2010, Buytaert et al., 2011, IPCC, 2007). Los impactos asociados a estos eventos han sido estudiados en varias regiones del mundo, con algunos resultados concluyentes que establecen cambios en la composición, estructura y funcionalidad de los ecosistemas, principalmente de aquellos con rangos de distribución restringida y condiciones de alta especialización (Cuesta et al., 2009, Ramírez et al., 2011, Pauli et al., 2012). En esta categoría ingresan los páramos o ecosistemas de alta montaña, los cuales por sus particulares características, son altamente vulnerables frente a cambios de tipo ambiental. Las especies de las montañas son más sensibles a variaciones en sus patrones de distribución y alteraciones en la estructura de sus comunidades (Pauli et al., 2012). Bajo este contexto, el análisis de los patrones de cambios bio-ecológicos en especies selec-
cionadas y el funcionamiento de las comunidades del páramo del Parque Nacional Podocarpus (PNP), asociado con anomalías climáticas en ecosistemas de montaña en la región sur del Ecuador, constituye el objetivo principal del presente proyecto de investigación. El área de estudio se ubicó en el ecosistema de páramo del Parque Nacional Podocarpus en las tres cimas instaladas en el año 2008 bajo el marco del proyecto MICCAMBIO-UNL y la Red Global GLORIA, las cuales están distribuidas en una gradiente altitudinal (CIA 3270, CIB 3320
y CIC 3400). Donde se establecieron 48 parcelas de 1m2 (distribuida en 12 conglomerados de 4 parcelas ubicadas en los cuatro puntos carnales norte, sur, este y oeste). En cada conglomerado se instalaron sensores térmicos para medir la temperatura del suelo. La evaluación después de cinco años se reporta a nivel de cima y de cada orientación para establecer potenciales tendencias entre el componente biológico y la variación de parámetros biofísicos. Los resultados más importantes se presentan a continuación:
Análisis de patrones ecológicos Análisis de patrones ecológicos: Los resultados mostraron una tendencia marcados por el incremento de especies en la cima de mayor altitud. La cima CIA aporta con 57, CIB con 58 y CIC con 68 especies. Esto refleja un aumento en comparación con el muestreo realizado en el 2008 (ver Figura 1). Por su parte la densidad mostro un incremento en las tres cimas después de cinco años (Figura 2)
Figura 2. Densidad de plantas vasculares presentes es dos periodos de evaluación en los páramos del Parque Nacional Podocarpus.
Figura 1. Número de especie registradas en los dos periodos de evaluación
La cobertura a nivel de parcelas, presenta una clara dominancia de especies de plantas vasculares, los porcentajes más altos se presentaron en la cima CIB con 83,7 % (ver Figura 3); mientras que la cobertura por orientación indican que en la zona norte y sur de la cima CIA presentaron los valores más altos en comparación con la misma dirección de la cimas de CIB y CIC alcanzando un 93,5 % y 80,4 % respectivamente. Unidad de Difusión y Transferencia de Conocimiento e Innovación
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Para conocer el posible comportamiento de la flora frente a potenciales cambios climáticos, se realizo una selección de diez especies con características de sensibilidad a cambios. Las seleccionadas fueron: Blechnum auratum, Bomarea brachysepala, Calamagrostis macrophylla, Disterigma alaternoides, Gynoxys cuicochensis, Hieracium frigidum, Hypericum lancicoides, Lycopodium vestitum, Monnina arbuscul, Themistoclesia epiphytica. Con el uso del programa de modelamiento MAXENT se proyectó la distribución actual y potencial para cada una de las diez especies seleccionadas.
Figura 3. Porcentaje de cobertura de cada uno de los grupos taxonómicos identificados en las tres cimas del Parque Nacional Podocarpus. Generación de modelos predictivos del comportamiento de especies vegetales del páramo del Parque Nacional podocarpus
Se presenta el ejemplo del comportamiento de la especie Blechum, auratum (Figura 4). Donde se puede apreciar una distribución potencial actual dentro de los páramos del Parque Nacional Podocarpus del 89,24 %, pues en esa área existen las condiciones biofísicas requeridas por la especies. Analizando modelo predictivo (Figura 2c), y poniendo como escenario temporal el año 2050 y modificando las condiciones climáticas, el modelo permite predecir una pérdida del 12,9% de su área de distribución actual y solamente una 0,4% se colonización de nuevas áreas.
Palabras clave: cambio climático, páramo, GLORIA, modelos predictivos, Parque Nacional Podocarpus
Figura 4. Comportamiento de la especies Blechnum auratum para el 2050: (a) distribución potencial actual, (b) distribución potencial futura, (c) cambios en la distribución potencial futura.
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Caracterización química de la pulpa de café y mejoramiento de su valor nutritivo para uso en la alimentación de rumiantes, en la provincia de Loja, Ecuador Investigadores: Alberto Parra Chalán, Rómulo Salazar González, Luis Aguirre Mendoza, Vicente Saca Pucha y Zoraya Rodríguez Alonso
Introducción
D
esde el punto de vista nutricional, la pulpa de café se presenta como alimento interesante, ya que contiene 14,3% de proteína cruda; 1,57% de extracto etéreo; 26,43% de fibra cruda; 43,22% de extracto libre de nitrógeno y 14,65% de cenizas; pese a estas características en su composi-
ción química, en el Ecuador y particularmente en la provincia de Loja, no ha sido utilizada en la alimentación animal (Zambrano, 2004). Varios estudios han demostrado que no es posible utilizar la pulpa fresca como alimento para animales, debido a su alto contenido de
fibra y sustancias anti nutricionales, siendo necesario su procesamiento previo. La aplicación de procesos de fermentación en estado sólido (FES) permiten mejorar su valor nutritivo, reduciendo a niveles tolerables los contenidos de sustancias anti nutricionales (Noriega, et al., 2009).
Objetivos El presente proyecto se orientó a generar un protocolo que permita mejorar el valor nutritivo de la pulpa de café y facilitar su uso en la alimentación de rumiantes; para lo cual se plantearon los siguientes objetivos: • Realizar la caracterización química de la pulpa de café fresca, de acuerdo a la variedad, manejo del cultivo y método de procesamiento. • Establecer un protocolo para mejorar el valor nutritivo de pulpa de café, utilizando diferentes niveles de carbohidratos de fácil fermentación (jugo de caña y suero de leche) y diferentes periodos de tiempo. Para la caracterización química de la pulpa de café fresca se seleccionaron cinco cantones: Puyango, Chaguarpamba, Quilanga, Sozoranga y Espíndola, en cada uno de ellos se procedió a localizar dos plantas despulpadoras, para la respectiva recolección de muestras. La toma de muestras se realizó durante los meses de junio y julio de 2013, y los análisis bromatológicos se realizaron en el laboratorio de Nutrición Animal del Área Agropecuaria y de Recursos Naturales Renovables, siguiendo la metodología de la AOAC (1995).
Para cumplir con el segundo objetivo se implementaron, dos ensayos de biofermentación, mediante los cuales se evaluaron diferentes niveles de jugo de caña y suero de leche en diferentes tiempos de fermentación, mediante un diseño completamente aleatorizado con arreglo factorial 4x4, resultando 16 tratamientos, cada uno con tres repeticiones. En función de los tratamientos, se procedió a pesar la pulpa de café y la fuente de carbohidratos (jugo de caña o suero de leche); a todos los tratamientos se adicionó 0,5 % de sales minerales y 1,5% de urea, para completar 100 g. Se mezclaron los ingredientes y se colocaron en Erlenmeyer de 1000 ml para su incubación a 26°C, durante los periodos de tiempo establecidos. Transcurrido el tiempo de fermentación se procedió a extraer una muestra de 5 g, de cada frasco para diluirla en 45 ml de agua destilada, agitarla a 250 rpm por 30 minutos, filtrar y proceder a determinar los indicadores de fermentación en el líquido sobrenadante. Los indicadores de fermentación analizados fueron: pH y Amoniaco. El pH se midió con un potenciómetro digital y el amoniaco por espectrofotometría, en el líquido sobrenadante. Los resultados de la caracterización química, se presentan en el cuadro 1.
Cuadro 1. Caracterización química de la pulpa de café en base a materia seca (%) PROCEDENCIA
Cz
E.E.
P.B.
F.B.
E.L.N.
Puyango
10,78
1,61
11,76
18,34
57,51
Chaguarpamba
12,49
1,02
8,67
17,39
60,43
Quilanga
8,28
1,05
13,22
15,81
61,64
Espíndola
8,23
1,81
8,27
17,32
64,37
Sozoranga
10,7
1,65
8,3
26,25
53,1
Unidad de Difusión y Transferencia de Conocimiento e Innovación
11
Construyendo la Nueva Universidad
Se destaca el contenido de proteína y fibra bruta de la pulpa procedente del cantón Quilanga con 13,22 y 15,82 % respectivamente; lo que permitió seleccionar este material para los ensayos de biofermentación. Los resultados obtenidos en los indicadores de fermentación se presentan en los cuadros 2 y 3 Cuadro 2. Indicadores de fermentación de la pulpa de café con diferentes niveles de jugo de caña a diferentes tiempos. Indicadores pH
Jugo de caña (%) 0 5
0
3.94a 4.02a
24 4.60abc
48 4.79abc
72 5.59cd
4.60abc 4.78abc
4.95abc 4.99abc
5.65cd 6.19d
15
4.10ab 3.95a
0
0.157 a
4.55abc 0.326 ab
5.55cd 1.027bcd
5.28bcd 1.756d
5 10
0.155a 0.170a
0.395ab 0.474abc
0.955bcd 1.153c
0.908bcd 0.988d
15
0.160a
0.548abc
1.081d
1.153cd
10 Amoniaco
Tiempo de fermentación (horas)
ES+Sign. 0,67*
0,48*
a,b,c,d letras diferentes indican diferencias significativas (p > 0.05)
El pH más alto se presentó en el tratamiento T12 (10 % de jugo de caña y 72 h de fermentación) con 6,19; mientras que la mayor cantidad de amoniaco se presentó en el tratamiento T4 (0% de jugo de caña y 72 h de fermentación) con 1,756 mM/l, Cuadro 3. Indicadores de fermentación de la pulpa de café con diferentes niveles de suero de leche a diferentes tiempos. Indicadores pH
Jugo de caña (%) 0 5 10 15
Amoniaco
Tiempo de fermentación (horas) 0
4.27a 4.32a 4.28a 4.26a
24
4.27a 4.27a 4.33a 4.42a 0.165a
5
0.220a 0.244a
10
0.183a
0.181a 0.227a
15
0.174
0.214a
0
48
ES+Sign.
72
6.06b 4.69a
6.23b 6.37b
4.83a 4.73a
7.63c 7.62c
1.452bcd 0.561abc
0.850cd 0.654bcd
0.556abc 0.511ab
1.521d 1.216d
1,21*
0,47*
a,b,c,d letras diferentes indican diferencias significativas (p > 0.05)
Los tratamientos T12 y T16 ,correspondientes a los niveles del 10 y 15% de suero de leche y 72 h de fermentación presentaron el pH más alto con 7,63 y 7,62 respectivamente; en tanto que la mayor cantidad de amoniaco se presentó en los mismos tratamientos con 1,521 y 1,216 mM/l, respectivamente.
Resultados Los resultados alcanzados hasta el momento permiten llegar a las siguientes conclusiones: • La pulpa de café procedente del cantón Quilanga presenta mayor contenido de proteína bruta, con el 13,22% y el menor contenido de fibra bruta con el 15,82 %.
12
Unidad de Difusión y Transferencia de Conocimiento e Innovación
• Los indicadores de fermentación pH y amoniaco fueron mas altos en los tratamientos T12 y T16, correspondientes al 10 y 15% de fuentes de carbohidratos y a 72 h de fermentación. Palabras clave: Pulpa de café, Jugo de caña, suero de leche, biofermentación.
Construyendo la Nueva Universidad
Valoración de abejas sin aguijón como polinizadores del café (Coffea arabica L.), naranja y mango, en sistemas agroforestales de Loja y El Oro, Ecuador. Investigadores: Ing. José Ramírez, Ing. Vicente Ureña, Ing. Edmigio Valdivieso
Introducción
L
a polinización es un proceso ecológico fundamental para mantener la viabilidad y diversidad de las angiospermas, tiene importantes consecuencias para los ecosistemas y agricultura (Klein et al., 2007). Se ha demostrado que el 60 a 90 % de plantas requieren de un polinizador (Kremen et al., 2007). A mayor diversidad de polinizadores en cafetales la pro-
ducción incrementó 15 a 50 % Roubik (2002). Klein et al., (2003) reporta que la formación inicial de frutos autopolinizados alcanza el 45 % y con polinización cruzada 75 %. Para conocer el efecto de la polinización en la producción del café se plantearon como objetivos:
• Cuantificar la diversidad y frecuencia de visitantes florales como potenciales polinizadores del café y mango • Comparar la eficiencia de polinización de las abejas sin aguijón más frecuentes en café y plantas alimenticias asociadas
Metodología Diversidad y abundancia de visitantes florales en mango y café
Efecto de las abejas en la polinización del café
Se observó el comportamiento de insectos en flores de mango y se muestrearon utilizando red entomológica, en Zapotepamba, Olmedo (La Esperanza), Chaguarpamba (Los Reyes y El Balado) y Marcabelí (Miraflores). Para el café se seleccionaron dos fincas en Olmedo y dos en Chaguarpamba. Las capturas de insectos en flores de mango y café se realizaron en periodos de 15 minutos (Karanja et al., 2011) y fueron sacrificados en cámaras letales. Se identificaron en laboratorio, utilizando claves (Michener, 2007, Silveira et al., 2002)
Se compararon dos tratamientos: polinización libre (PL) y sin polinización (SP) en café Típica en Olmedo y Caturra en Chaguarpamba. Para PL se seleccionaron dos ramillas intermedias expuestas a los insectos, en cinco plantas por variedad. En cada ramilla se registraron yemas, botones, flores, frutos cuajados y persistentes. Para el tratamiento SP, se seleccionaron en las mismas plantas dos ramillas en la variedad Típica y cuatro en Caturra, protegiéndolas con mangas de tul, en etapa de botón floral.
Resultados Las abejas Apis mellifera, Trigona tubiba y Oxytrigona mellicolor fueron más frecuentes en flores del café (cuadro 2), recolectan polen entre las 06h00 a 10h30, posteriormente recolectan néctar. La abeja T. tubiba re-
colecta néctar de estas flores hasta después de las 18h00. Otras especies importantes son N. perilampoides, P. eutaeniata, Trigona silvestriana.
Cuadro 2. Diversidad y frecuencia de visitantes florales del café en Olmedo y Chaguarpamba, 2013 Familia
Género y especie
La Esperanza
Chaguarpamba
Finca 1
Finca 2
Finca 1
Finca 2
Apidae
Ceratinini
2
3
-
-
Apidae
Apis mellifera
18
7
10
12
Apidae
Scaptotrigona tubiba
18
7
7
7
Apidae
Nannotrigona perilampoides
5
6
4
8
Apidae
Paratrigona eutaeniata
4
4
4
5
Apidae
Oxytrigona mellicolor
-
14
6
5
Apidae
Trigona fulviventris
3
3
3
2
Apidae
Trigona silvestriana
-
-
5
5
Apidae
Xylocopa sp.
-
Reduviidae Colletidae
-
1
0
(chinches)
10
0
0
Colletes sp.
2
2
2
Unidad de Difusión y Transferencia de Conocimiento e Innovación
13
Construyendo la Nueva Universidad
En mango se determinó que Diptera son los más frecuentes (cuadro 3). Apis mellifera también recolecta polen entre las 06h00 hasta las 09h30, posteriormente otros insectos visitan estas flores. Cuadro 3. Visitantes florales del mango en las provincias de Loja y El Oro, 2013 Familia
Género y especie
Apidae
Frecuencia Sector
Apis mellifera
8
El Balado, Chaguarpamba
Apidae
Trigona fulviventris
4
La Esperanza
Nannotrigona perilampiodes
6
La Esperanza
8
La Esperanza
Tiphiidae
12
La Esperanza
Vespidae
Braconidae Polistes sp.
2
Zapotepamba
Vespidae
Polybia flavifrons
3
Zapotepamba
Pteromalidae
4
Zapotepamba
Vespidae
6
Zapotepamba
Diptera:
La Esperanza
Syrphydae
1
Tachinidae;
5
La Esperanza
Tachinidae;
7
La Esperanza
Tachinidae;
8
La Esperanza
2
La Esperanza
Muscidae
3
La Esperanza
Drosophillidae
9
La Esperanza
5
La Esperanza
Sarcophagidae
Sarcophaga sp.
Coleoptera: Lucuridae
Los botones florales, frutos cuajados y persistentes en la variedad Típica para PL y SP en La Esperanza (cuadro 4) no presentaron diferencias significativas. Cuadro 4. Botones florales, frutos cuajados, persistentes y tamaño de frutos de la variedad Típica, La Esperanza, 2013 Frutos
Botones florales
Planta
Tamaño de frutos
Cuajados
Persistentes
diámetro
Longitud
Diámetro
Longitud
PL
SP
PL
SP
PL
SP
PL
PL
SP
SP
1
13,5
11
13
9,5
11
7,5
2,54
3,95
2,78
4,36
2
17
13
17
11,5
15,5
10,5
2,62
3,84
2,83
4,32
3
50,5
24
50,5
22,5
50,5
22
2,84
4,63
2,71
3,39
4
29
32,5
29
32,5
22,5
32,5
2,78
4,23
2,77
3,50
5
15
26,5
14
26
11,5
0
2,74
3,88
Resultados • Los dípteros predominaron como visitantes florales del mango, aunque las abejas Apis y sin aguijón también fueron visitantes frecuentes de las flores de mango Palabras clave: Café, mango, polinización, polinizadores, abejas
14
Unidad de Difusión y Transferencia de Conocimiento e Innovación
• Las variedades de café Típica y Caturra pueden beneficiarse de la polinización cruzada realizada por las abejas Apis y sin aguijón.
Construyendo la Nueva Universidad
Optimización de parámetros de labrado mecanizado de especies maderables de bosque secundario del Sur de Amazonia Investigadores: Ing. Héctor Maza, Ing. Luis Sinche Fernández
Introducción
C
onocer el comportamiento de maderas de bosque secundario frente a los diferentes procesos de labrado mecanizado es muy necesario, esto con el propósito de encontrar los parámetros óptimos de los diferentes factores que intervienen cuando se la trabaja la madera con máquinas; bajo la premisa de diversificar la oferta maderable e introducir especies menos conocidas en el mercado. Esto tiene de incorporar y promover la valorización económica de los recursos forestales del Sur de la Amazonía ecuatoriana, además mejorar
la participación de los pobladores locales, diseñar e implementar adecuadas tecnologías aplicables e identificar grupos de trabajo que promuevan sobre bases científicas propuestas y modelos demostrativos que permitan desarrollar en el futuro pequeñas y medianas industrias. Los objetivos fueron: 1) Determinar el rendimiento actual de aprovechamiento de las maderas de cinco especies seleccionadas del bosque secundario, mediante aserrado. 2} Establecer los parámetros óptimos para los procesos de: cepillado, moldurado, taladrado,
torneado, escopleado y lijado, para las maderas de cinco especies seleccionadas del bosque secundario de la RSE. Las maderas de pequeños diámetros, con torceduras, un amplio rango de densidad, su comportamiento durante el proceso de labrado mecanizado fueron de regular a bueno para las maderas con densidad media a alta, en cambio las maderas con densidades bajas tuvieron un comportamiento malo en torneado y taladrado, con presencia de grano arrancado (tipo II).
Metodología Para determinar el rendimiento actual de aprovechamiento de las maderas de cinco especies seleccionadas del bosque secundario, mediante aserrado, primeramente se cuantificó el volumen comercial de madera rolliza, luego se midió el diámetro el volumen sin corteza mediante la fórmula de Smalian. De esta madera se obtuvo piezas con medidas estandarizadas establecidos por la Junta del Acuerdo de Cartagena, la misma que fue cubicada con el cual se determinó el porcentaje de rendimiento para cada troza a través de la ecuación utilizado por Fahey T y Sachet J (1993) que indica: Rend% = (volumen de madera aserrada/ volumen de madera rolliza)100 Para establecer los parámetros óptimos para los procesos de: cepillado, moldurado, taladrado, torneado, escopleado y lijado, para las maderas de cinco especies seleccionadas del bosque secundario de la región sur del Ecuador, se ejecutó los ensayos de: fueron sometidos a ensayos según
el manual de normas y métodos para ensayos Tecnológicos de ASTM. Para cada uno de los ensayos se utilizó veinte probetas; para el caso de cepillado y moldurado se utilizó realizó ensayos con grano a favor y en contra distribuidos equitativamente en plano radial y tangencial, donde se evaluó la calidad de superficie estipulado. El taladrado se realizó en planos tangencial y radial y se evaluó la calidad de entrada y salida del taladro. En el torneado se utilizó probetas rectangulares de 2.5 cm de sección y se aplicó grados de ataque de las cuchillas. El lijado se ensayó en las probetas de cepillado aplicando dos grados de granulometría de lija No. 60 y No. 100, se evaluó el porcentaje de remoción y la calidad de superficie generada. Finalmente se estableció parámetros óptimos para cada uno de los procesos de labrado mecanizado, en unos caso se tuvo que fundamentarse en ábacos elaborados con muchas maderas de los países andinos.
Fig. 1. Porcentaje de aprovechamiento de madera de cinco especies maderables de bosque secundario del Sur de Amazonia Ecuatoriana. Unidad de Difusión y Transferencia de Conocimiento e Innovación
15
Construyendo la Nueva Universidad
Ensayos de Trabajabilidad Cuadro 1. Calidad de superficie de cepillado de cinco especies maderables de bosque secundario del Sur de Amazonía Ecuatoriana Especie
Radial Grado de grano arrancado en favor de fibra
Tangencial
Grado de grano arrancado en contra de fibra
Grado de grano arrancado en favor de fibra
Grado de grano arrancado en contra de fibra
Otoba parvifolia
0,59
Excelente
1,50
Bueno
0,45
Excelente
0,99
Excelente
Piptocoma discolor
0,96
Excelente
1,40
Bueno
0,69
Excelente
1,20
Bueno
Miconia glaberrima
0,55
Excelente
0,86
Excelente
0,96
Excelente
1,32
Bueno
Pouruma cecropifolia
0,81
Excelente
1,42
Bueno
0,51
Excelente
1,19
Bueno
Trichilia sp
3,14
Pobre
3,96
Pobre
2,89
Regular
3,10
Regular
Cuadro 2. Calidad de superficie de moldurado de cinco especies maderables de bosque secundario del Sur de Amazonía Ecuatoriana Especie
Dirección del grano
Otoba parvifolia
Corte doble Tangencial Arr
Vell
Ast
Arr
Vell
Arr
Vell
Arr
Vell
0
0,045
0,05
0
0,07
0,03
0,115
0,005
0,08
0
0
0,1
0,025
0
0,055
0,03
0,08
0,055
0,13
→
0,02
0,145
0,215
0,025
0,01
0,235
0,095
0,125
0,22
0,205
0,01
0,085
0,135
0,01
0,01
0,22
0,16
0,115
0,105
0,175
→
0,04
0,005
0,15
0
0,02
0,13
0,205
0,13
0,09
0,125
0,04
0,01
0,13
0,015
0,015
0,125
0,225
0,135
0,06
0,15
→ ←
Trichilia sp
Radial
0
← Pourouma cecropifolia
Tangencial
Ast
← Miconia glaberrima
Radial
→ ←
Piptocoms discolor
Corte simple
→ ←
0,13
0,045
0,29
0,095
0,05
0,295
0,03
0,545
0,12
0,39
0,03
0,045
0,33
0
0,06
0,385
0,045
0,365
0,095
0,495
0,00
1,00
2,00
0,20
1,30
1,70
0,60
2,10
1,30
1,70
0.40
2,00
2,20
1,00
1,80
1,90
1,20
2,00
1,70
1,80
Cuadro 3. Calidad de superficie de taladrado de cinco especies maderables de bosque secundario del Sur de Amazonía Ecuatoriana Especies
500 rpm
1 000 rpm
Entrada
Salida
Entrada
Salida
Otoba parvifolia
2,70
Regular
3,80
Pobre
3,00
Pobre
3,90
Pobre
Piptocoma discolor
3,00
Pobre
3,70
Pobre
3,10
Pobre
3,80
Pobre
Miconia glaberrima
2,90
Regular
3,90
Pobre
3,00
Pobre
3,90
Pobre
Pourouma cecropifolia
4,60
Muy pobre
4,90
Muy pobre
4,60
Muy pobre
5,00
Muy pobre
Trichilia sp
3,45
Pobre
3,65
Pobre
3,75
Pobre
3,85
Pobre
Resultados
16
1. El porcentaje de aprovechamiento que realiza el maderero a nivel de bosque es muy bajo y tiene una relación directa con el diámetro de las trozas.
labrado mecanizado, en cambio las maderas de baja densidad no son apropiadas para tornear.
2. Las maderas de bosque secundario que poseen densidades medias a altas poseen buenas a excelentes superficies en todos los procesos de
Palabras clave: Trabajabilidad, labrado mecanizado, cepillado, moldurado, taladrado, lijado, torneado
Unidad de Difusión y Transferencia de Conocimiento e Innovación
Construyendo la Nueva Universidad
Validación de Especies Forrajeras Arbustivas Introducidas y Nativas para la Producción Ganadera en la Región Amazónica Sur del Ecuador Investigadores: Diana Karina Ochoa G., Mg.Sc., José María Valarezo G.,Mg.Sc., Efrén Sánchez Sánchez., Mg.Sc.
Introducción
L
a ganadería es una fuente importante de ingresos en la Región Amazonica del Sur del Ecuador (Maza 2010). Sin embargo, en algunas ocasiones los productores, al disminuir la productividad de los pastos, extienden la frontera agrícola hacia los bosques para mantener los niveles de producción, lo cual ha causado desequilibrios ecológicos (Steffan-Dewenter et al., 2007). Sumado a lo anterior, las especies forrajeras en la Amazonía a lo largo del tiempo han sufrido diferentes grados de degradación, y su valor nutritivo ha disminuido aceleradamente. Como una alternativa sostenible se recomienda la implementación de bancos de especies forrajeras arbustivas que son de gran importancia ecológica y productiva, sobre todo la incorporación de especies forrajeras arbustivas nativas para cubrir el deficit proteico del ganado (CATIE 2002, Beer et al., 2003).
La Universidad Nacional de Loja a través del Programa de Sistemas Agropecuarios para la Seguridad Alimentaria viene realizando una evaluación de especies forrajeras arbustivas nativas e introducidas para cubrir el deficit proteico en la alimentación para el ganado, en la Estación Científica ¨El Padmi¨. Hasta la fecha se cuenta con datos de rendimiento y valor nutritivo de cuatro especies forrajeras introducidas. Con estas especies, se implementó cinco bancos de proteina para garantizar la producción de biomasa para los experimentos de producción de leche e incremento de peso en toretes de engorde. Ademas, se realizó la rcolección, caracterización y sistema de propagación de nuevas especies forrajeras nativas, habiendose seleccionado cinco especies que tienen potencialiad para ser utilizadas en la alimentación animal.
Metodología Para la ejecución de la presente investigación se realizaron las siguientes actividades: • Implementación de bancos de proteína: para garantizar la cantidad de biomasa necesaria se procedió a sembrar cinco bancos de proteína de especies forrajeras arbustivas (Tricanthera gigantea, Erythrina peruviana, Gliricidia sepium, Tithonia diversifolia) en los diferentes potreros del programa ganadero de El Padmi. • Mantenimiento de tres experimentos de bancos de proteína: se realizó el mantenimiento de tres experimentos de bancos de proteína con eespecies (Erythrina peruviana, Gliricidia sepium, Leucaena leucocephala, Moringa oleifera y Trichanthera gigantea) de la Estación Experimental El Padmi. • Identificación y recolección de especies arbustivas nativas: Mediante entrevistas a productores y visitas a las fincas del Cantón Yantzaza (Chicaña, Los Encuentros, Nangaritza, Chimbutza) se identificaron las es-
pecies forrajeras arbustivas nativas palatables para el ganado. • Caracterización de las especies arbustivas nativas: de las especies seleccionadas se realizó la caracterización morfologica en su lugar de orígen. • Evaluación de tecnicas de propagación: luego se trasladó material vegetativo y semillas de estas especies al vivero de la Estación experimental el Padmi para evaluar la mejor forma de propagación (sexual y asexual). • Establecimiento de un banco de germoplasma con especies arbustivas nativas: estas especies fueron establecidas en parcelas experimentales en el campo conformando un banco de germoplasma de forrajeras arbustivas nativas. • Determinación de los costos por hectarea del establecimiento de las forrajeras arbustivas: se realizó registro de costos de mano de obra, e insumos necesarios para el establecimiento de los bancos de proteína en la Estación Experimental El Padmi.
Resultados • Cinco nuevos bancos de proteína implementados e iniciada la producción.
terizadas morfologicamente.
• Tres experimentos de bancos de proteína con especies arbustivas en producción.
• Definida la mejor forma de propagación de las diferentes especies arbustivas nativas en evaluación.
• Identificadas las especies forrajeras nativas de la zona ganadera del canton Yantzaza.
• Banco de germoplasma con cinco especies forrajeras arbustivas nativas.
• Cinco especies arbustivas nativas clasificadas taxonomicamente y carac-
• Informe sobre costos por hectarea del establecimiento de especies forrajeras arbustivas.
Palabras clave: Bancos de proteína, alimentación del ganado, forrajeras arbustivas. Unidad de Difusión y Transferencia de Conocimiento e Innovación
17
Construyendo la Nueva Universidad
Dinámica de crecimiento y fenología de un ensamble de especies forestales establecidas en el jardín botánico El Padmi, Zamora Chinchipe. Investigador: Ing. Zhofre Aguirre Mendoza, Ing. Byron Palacios Herrera, Ph. D. Nikolay Aguirre
Resumen
E
n el año 2005 se estableció el Jardín Botánico El Padmi en la quinta El Padmi, provincia de Zamora Chinchipe, para apoyar la conservación de la diversidad florística y generar información de crecimiento de especies forestales de la región amazónica sur. Se establecieron 29 especies forestales de alta demanda; 11 fueron plantadas en el año 2005 y 18
en el año 2009. Se estudió la sobrevivencia, crecimiento (IMA) en diámetro, altura y volumen. Los resultados preliminares del comportamiento silvicultural demuestran una supervivencia del 42 % para las especies plantadas en el año 2005 y 71 % para las plantadas en el año 2009. Con relación al crecimiento en diámetro (DAP) de las especies plantadas en 2005 se destacó
Persea sp. y, Apeiba membraceae para las especies plantadas en el 2009. En altura se destaca el crecimiento de Clarisia biflora (plantada en 2005) y Piptocoma discolor (plantada en 2009); no se encontró diferencias significativas entre el incremento de DAP, altura y volumen en función de los gremios ecológicos.
Algunas especies forestales valiosas de la amazonia sur se explotan sin criterios técnicos, condición que ocasiona la disminución de sus poblaciones y están seriamente amenazadas (Aguirre et al., 2011; Weber et al., 2008) y frente a esta realidad no existen iniciativas públicas ni privadas que detengan esta problemática local. El crecimiento inicial de las especies vegetales está influenciado por factores como: humedad, temperatura, condiciones físico-químicas de suelos, fisiografía del terreno, calidad de las plántulas (Nieto, 2005; Álvarez y Varona, 2006; Barth et al., 2008, Aguirre et al., 2011); así por
ejemplo Lamprech (1990) manifiesta que uno de los factores con mayor influencia en el desarrollo de las especies forestales constituye las condiciones locales de insolación.
Introducción Los bosques húmedos tropicales en la región sur del Ecuador poseen gran diversidad de recursos florísticos, destacándose especies frutales, maderables, medicinales, ornamentales y palmeras (Aguirre y Maldonado, 2004; Aguirre, 2008). Estos recursos forman parte de la estructura y composición de los bosques y como tal cumplen funciones que generan servicios ecosistémicos: captura y regulación de agua, captura y almacenamiento de CO2, regulación del clima, recursos escénicos (Apolo, 2010).
18
Unidad de Difusión y Transferencia de Conocimiento e Innovación
En la región amazónica sur no existen orientaciones técnicas ni actividades para impulsar el fomento forestal, tanto a nivel comunitario y estatal, debido principalmente al desconocimiento silvicultural de las especies que se aprovechan, vació de conocimiento que se trata de resolver con esta investigación, cuyos resultados iniciales se presentan en este documento.
Construyendo la Nueva Universidad
Metodología El jardín botánico está ubicado en la quinta El Padmi de la Universidad Nacional de Loja, en la parroquia Los Encuentros, cantón Yanzatza, provincia de Zamora Chinchipe.
duos de cada especie, a una distancia de plantación de 3 x 4 m. Al inicio y final del año 2013 se realizó la evaluación del comportamiento silvicultural de las especies plantadas; se midieron las siguientes variables:
Descripción del ensayo El ensayo consiste de 29 especies forestales plantadas en dos periodos, 11 en el 2005 y 18 en el 2009, implementadas en bloques con 18 indivi-
• La supervivencia de las especies plantadas en el año 2005 y 2009. • Incremento medio anual (IMA) para el diámetro a la altura del pecho (DAP), altura total (HT) y volumen total (Vm3).
Cuadro 1. Especies forestales plantadas en el año 2005 y 2009 Plantadas en el año 2005 Nombre Científico
Plantadas en el año 2009
Nombre común
Nombre Científico
Nombre común
Cedrelinga cateniformis
Sieque
Albizia sp.
Clarisia biflora
Pituca
Apeiba membranaceae
Peine de mono
Dracryodes peruviana
Copal
Aspidosperma laxiflorum
Remo
Lafoensia cf. punicifolia
Guararo
Caryodendron orinocense
Maní de árbol
Persea sp.
Canelón
Cedrela odorata
Cedro
Nectandra membranaceae
Canelón
Clarisia racemosa
Pituca
Platymiscium pinnatum
Caoba
Guarea kunthiana
Macairo
Switenia macrophylla
Caoba
Heliocarpus americanus
Balsilla
Tabebuia crysantha
Guayacán
Jacaranda copaia
Aravisco
Huartea glandulosa
Cedrillo
Ladenbergia oblongifolia
Cascarillón
Vitex cymosa
Guayacán pechiche
Nectandra sp. 1
Canelón
Ochroma pyramidale
Balsa
Piptocoma discolor
Pigue
Podocarpus tepuyense
Romerillo
Pouteria capasifolia
Caimito
Terminalia amazonia
Yumbingue
Terminalia oblonga
Yumbingue
Triplaris cumingiana
Fernán Sánchez
Resultados Supervivencia de las especies plantadas Las especies esciófitas plantadas en el año 2005 (figura 1) y las especies heliófilas plantadas en el año 2009 (figura 2) alcanza los mayores porcentajes de supervivencia.
Supervivencia (%)
77.35
Supervivencia (%)
57.09
36.84
47.63 38.90
16.58 0.00 -3.68
Heliófitas (H)
Esciófitas (Es)
Hemieliofita (Hh)
Gremio ecológico
Figura 1. Porcentajes de supervivencia agrupadas en gremios ecológicos (2005). Unidad de Difusión y Transferencia de Conocimiento e Innovación
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Construyendo la Nueva Universidad
Supervivencia (%)
109.85
Supervivencia (%)
91.97 77.73 74.10
70.61
69.44
56.22
38.35
Heliófitas (H)
Esciófitas (Es)
Hemieliofita (Hh)
Gremio ecológico
Figura 2. Porcentajes de supervivencia agrupadas en gremios ecológicos (2009).
Crecimiento anual de las especies forestales en altura, diámetro y volumen total.
(m), sobresalen dos especies: Platymiscium pinnatum; y Clarisia biflora, con IMA > 1 m/año (Figura 3) Las especies plantadas en año 2009, el crecimiento (IMA) en diámetro (DAP), sobresalen cinco especies: Apeiba membraceae, Albizia sp., Heliocarpus americanus, Piptocoma discolor, Terminalia oblonga, que presentan incrementos (IMA) > a 2 cm de DAP/año). En el crecimiento (IMA) en altura (m), sobresalen: Piptocoma discolor y Heliocarpus americanus, presentando un IMA > a 2 m/año (Figura 4).
Para las especies plantadas en año 2005, los datos de crecimiento (IMA) en diámetro DAP, altura y volumen se podría considerar muy buenos. El crecimiento (IMA) del diámetro (DAP) se destacan 5 especies: Persea sp., Lafoensia cf. punicifolia, Nectrandra membranacea, Cedrelinga cateniformis, presentando un (IMA) > a 1 cm DAP/año. El crecimiento (IMA) en altura
IMA diámetro en (cm)
1.39
IMA diámetro en (cm)
1.02
A A
0.66
0.30 A -0.07
Hemieliofita (Hh)
Heliófitas (H)
Esciófitas (Es)
Gremio ecológico
0.71
IMA altura en (m)
IMA altura en (m)
A 0.52
A
0.34
0.15 A -0.03
Hemieliofita (Hh)
Heliófitas (H)
Gremio ecológico
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Esciófitas (Es)
Construyendo la Nueva Universidad
IMA volumen en (m3)
0.048
IMA volumen en (m3)
0.035
A
0.023
A
0.010 A -0.002
Hemieliofita (Hh)
Heliófitas (H)
Esciófitas (Es)
Gremio ecológico
Figura 3. Incremento medio anual (IMA) de especies plantadas en el año 2005.
IMA diámetro en (cm)
3.02
IMA diámetro en (cm)
2.54 A 2.06
A
1.58 A 1.10
Esciófitas (Es)
Hemieliofita (Hh)
Heliófitas (H)
Gremio ecológico
IMA altura en (m)
2.39
IMA altura en (m) B
1.99
1.59
AB
1.18 A 0.78
Esciófitas (Es)
Hemieliofita (Hh)
Heliófitas (H)
Gremio ecológico
IMA volumen en (m3)
0.18
IMA volumen en (m3) B
0.14
0.10
0.06 A 0.02
Esciófitas (Es)
A Hemieliofita (Hh)
Heliófitas (H)
Gremio ecológico
Figura 4. Incremento medio anual (IMA) de especies plantadas en el año 2009.
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Construyendo la Nueva Universidad
Conclusiones De las 11 especies plantadas en el año 2005 existen dos que presentan sobrevivencia superior al 70 % éstas son: Platymiscium pinnatum y Lafoensia cf punicifolia. De las 18 especies plantadas en año 2009, 13 presentan sobrevivencia superior al 70 % lo cual significa que se han adaptado a las condiciones climáticas y edáficas del lugar y podrían ser usadas en proyectos de reforestación y agroforestería en el sur de la amazonía del Ecuador. Las especies del ensayo del jardín botánico El Padmi han constituido un arboretum, donde las especies de mayor crecimiento (IMA) en diámetro, altura y volumen a los 8 años son: Persea sp., Cedrelinga cateniformis y Lafoensia cf punicifolia. Y de las especies plantadas en año 2009 que presentan mayor crecimiento (IMA) en diámetro, altura y volumen son: Heliocar-
pus americanus, Ochroma pyramidale y Apeiba membraceae. Las especies forestales de interés comercial y que por lo general son esciófitas, presentan dificultad para adaptarse fuera del bosque, los resultados en esta investigación sugieren su plantación en condiciones ex situ, aunque su crecimiento es intermedio como es el caso de: Terminalia oblonga, Terminalia amazonía, Cedrelinga cataeniformis, Guarea kunthiana y Clarisia recemosa. El grupo de las especies intermedias o hemieliófitas crecen bien en condiciones ex situ y son una posibilidad para su plantaciones en la región, sobresalen: Apeiba membranacea, Jacaranda copaia, Ladenbergia oblongifolia, Aspidosperma laxiflorum y Caryodendron orinocense.
Palabras clave: reforestación, conservación ex situ, supervivencia, silvicultura, amazonía sur.
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Construyendo la Nueva Universidad
Ampliación y especialización del banco de germoplasma del Centro de Biotecnología de la Universidad Nacional de Loja, priorizando leguminosas de la zona 7 del Ecuador Investigadores: Ing. Aníbal Ruiz Sánchez, Ing. Franco Loján Lavanda
Introducción
L
a Universidad Nacional de Loja comprometida con la investigación científica, formación profesional y al desarrollo y transferencia de nuevas tecnologías, se ve en la obligación de generar propuestas orientadas a resolver los problemas de la biodiversidad de la zona 7 del ecuador; mediante la consolidación de un Banco de Germoplasma de leguminosas que almacene un promedio de cuatro variedades diferentes de cada especie.
El proyecto se enmarca en el establecimiento de un Banco de Germoplasma con infraestructura y equipamiento adecuado para el tratamiento y almacenamiento de semillas ortodoxas colectadas en la zona 7 del ecuador; así como también la evaluación y generación de información de los materiales colectados.
La propuesta está encaminada a la tecnificación de los Recursos Fitogenèticos en la Universidad Nacional de Loja, partiendo con el rescate de las accesiones del antiguo Banco de Germoplasma para el almacenamiento y conservación a bajas temperaturas, que permita disponer de semillas con características de elevados porcentajes de viabilidad, contenidos de humedad entre el 7 y 10% y libre de agentes patógenos. Con este proyecto se pretende el fortalecimiento del Banco de Germoplasma de la Universidad Nacional de Loja, que a su vez sea un referente de colecciones de leguminosas autóctonas y el epicentro de la investigación biotecnológica; a través del uso de estos materiales con miras a solucionar los problemas alimentarios de la población.
Metodología La metodología básicamente se centra en dos parámetros fundamentales; -El mejoramiento de la infraestructura como invernaderos y sistemas de riego necesarios para actividades de regeneración de semillas; a esto se suma el equipamiento detallado en la sección de materiales, y que se ubica en las instalaciones del Centro de Biotecnología.
-La identificación y valoración técnica de las accesiones de leguminosas del Banco antiguo de Germoplasma, iniciando con un inventario global del número real de accesiones almacenadas y sus duplicados. Seguidamente pruebas de germinación y humedad con el fin de determinar la viabilidad del material para su uso posterior, a esto se suma una nueva clasificación, recodificación y almacenamiento del material germoplásmico viable.
Resultados Entre los resultados alcanzados se encuentra la identificación de 17 sectores megadiversos en colecciones del género Arachis, entre ellos. La Delicia, Ramírez Pamba, María Auxiliadora. Las Peñas y Guango Bajo en el Cantón Olmedo; Rumipamba; Yaguachi, Achiote y La Pita en el Cantón Chaguarpamba ; Lauro Guerrero , Playas Alto, San Antonio, Yamana, Casanga y Guachanamá en el Cantón Paltas; la Vega en el Cantón Catamayo y Jimbura en Espíndola.
nal de Loja; de las cuales corresponden a especies volubles, las mismas que presentaron diferentes características morfológicas a diferencia de las leguminosas comunes; entre las diferencias de las leguminosas comunes; entre las diferencias identificadas se encuentra un retardo en el proceso de germinación, hábito de crecimiento trepador, abundante masa foliar, inflorescencias tipo racimo y vainas con un rango de 4 a 5 semillas en la mayoría.
De esta manera se obtuvo un total de 40 accesiones de maní georeferenciadas entre ellas 6 variedades (caramelo, negro mejorado, caramelo pequeño, morado criollo, negro criollo y rojo criollo), con alto potencial para mejoramiento genético.
En cuanto al almacenamiento el Banco de Germoplasma en la actualidad cuenta con un total de 324 accesiones de leguminosas almacenadas y con información pasaporte de respaldo, entre ellos los géneros Phascolus 232; Vicia 16; Arachis 8; Dolichos 22; Glycine 10; Cajanus 10; Erytrina 2 y Pisum 24.
Se refrescó y caracterizó morfológicamente un total de 119 accesiones del género Phaseolus en la Quinta Experimental de la Universidad Nacio-
Se está a la espera de un SOFTWARE para el almacenamiento de la información digital que se generan en el Banco.
Palabras clave: Recurso fitogenético; Eroción Genética; Conservación Exsitu. Unidad de Difusión y Transferencia de Conocimiento e Innovación
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PROGRAMAS DE INVESTIGACIÓN Salud pública y epidemiología
Biodiversidad, bosques y servicios ecosistémicos
Sistemas agropecuarios sostenibles para la seguridad alimentaria
Energías renovables y eficiencia energética
Estudios socio-jurídicos, económicos y administrativos
Desarrollo de la educación, cultura, arte y comunicación
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