Revista Forestal Baracoa vol. 33, Número Especial 2014 ISSN: Artículo científico, pp

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1 Revista Forestal Baracoa vol. 33, Número Especial 2014 ISSN: Artículo científico, pp ENERGÍA VERDE A PARIR DE RESIDUOS DEL CAFÉ EN AGRO ECOSISEMAS FORESALES GREEN ENERGY FROM COFEE WASE IN FORESRIES ECOSYSEMS MSc. Raisa María Castillo Ramos 1, Dr.C. Leila R. Carballo Abreu 2 1 MsC. en Agroecología y Agricultura Sostenible, Centro de Estudios Forestales, Departamento de Química, Universidad de Pinar del Río. Calle Martí, no.270, C.P 20100, Pinar del Río. eléfono raysam@upr.edu.cu 2 Dra. en Ciencias de la Madera, Centro de Estudios Forestales, Departamento de Química, Universidad de Pinar del Río. Calle Martí, no.270, C.P 20100, Pinar del Río. eléfono e- mail: leylar@upr.edu.cu RESUMEN Los residuos sólidos del Coffea arábica, de las variedades típicas caturra amarilla y caturra roja, fueron tratados con dos procesos tecnológicos diferentes, Aguapulper y Ecológica. El análisis inmediato, y los datos de la composición química demuestran las potencialidades energéticas del residuo sólido ( humedad 13, 56 14, 00 %, sustancias volátiles 82, 00 85, 70 %, cenizas 0, 06 0, 38 % y carbono fijo 13, 9 16, 18 %). Los datos nos permiten calcular el Poder calórico superior con valores entre 14, 59 16, 67 MJ/kg, respectivamente. El biogás obtenido por día es de 6-16 m 3, más factible que la quema directa de la biomasa o briquetas, proporcionando además un manejo de la biomasa de pulpa, que además produce fertilizante nitrogenado. La matriz DAFO sugiere que la conversión del residual sólido para producir biogás es una estrategia factible. Palabras claves: agroecosistemas forestales, residuos sólidos del café, biogás ABSRAC he research was conducted with Coffea arabica solid waste, the typical varieties of yellow and red caturra, two wet processing plants of coffee, using two different technological processes. Immediate analysis data, together with the chemical composition data demonstrate the energy potential of the solid residue, (humidity 13, % Volatiles 82, 00-85, 70%, ash 0, 06, 38% and fixed carbon, 13, 9-16, 18%). he above data allow us to calculate the higher calorific power, obtaining values of 14, 59-16, 67 MJ / kg, respectively. Biogas can be obtained per day is 6-16 m3, this energy is more likely to direct burning of biomass or briquettes, also providing a more appropriate management of biomass pulp also produces nitrogen fertilizer he DAFO matrix studies suggest that the conversion of solid waste to produce biogas is a viable strategy. Keywords: agro forestry, coffee solid waste, biogas 241

2 INRODUCCION La producción cafetera tiene lugar en una de las regiones bióticas más ricas del mundo, puede contribuir o bien a su desaparición o a su protección. Dadas las condiciones adecuadas, la producción cafetalera puede ser benéfica económica y ecológicamente. Según Moguel y col, (2000) el café sustentable se concibe como un proceso de producción, industrialización, comercialización y consumo de café ambientalmente sano, socialmente justo y económicamente solidario, que garantiza la producción, la conservación de los recursos naturales y un desarrollo humano equilibrado. Los residuales que se generan en estos centros de beneficio húmedo del café constituyen verdaderos focos de contaminación de nuestras montañas. Según el Informe de la reunión Nacional de Medio Ambiente (2010) su utilización se limita a la obtención de abono orgánico. Otro aspectos a resaltar en estos centros de beneficio del café, es el alto gasto de energía y combustible que se necesita para llevar a cabo cada una de las etapas de este proceso. Según estudios realizados por Pujol y col. (1998), Gallo y col. (2000), la pulpa de café posee interesantes posibilidades energéticas, las que pueden ser utilizadas para reducir el consumo de combustible fósil y lograr sistemas de producción económicos, ecológicos y socialmente más sustentables. Materiales y Métodos. La investigación se realizo con los residuos sólidos del Coffea arábica, de las variedades típicas caturra amarilla y caturra roja, de dos plantas de beneficio húmedo del café, empleando dos procesos tecnológicos diferentes, el Aguapulper y la Ecológica ubicados en el Municipio de Bahía Honda, Artemisa. La determinación del contenido de humedad se realiza mediante el método gravimétrico, según Norma estándar - - 2m - 60, combinado con - 209). El contenido de Materia orgánica absolutamente seca en el residual sólido del café se determina por diferencia entre 100 % y el contenido de Humedad y sustancias inorgánicas totales. El contenido de sustancias minerales en el residuo sólido del café fue determinado por el método Estándar APPI -15- os- 58, (APPI., 1999) Para la determinación del contenido de sustancias de baja polaridad se procede la determinación del contenido de sustancias solubles en n-hexano según Norma Estándar APPI 6m 59. (APPI., 1999). La determinación del contenido de sustancias solubles en tolueno se realiza, según Norma Estándar APPI 6m 59. (APPI., 1999). Los contenidos de sustancias solubles en agua a temperatura ambiente se determinan, según Norma Estándar APPI 1-os-59. (APPI., 1999). Los contenidos de sustancias solubles en agua a 95º C se determinan según Norma Estándar APPI 12m 59. (APPI., 1999). 242

3 La determinación del contenido de sustancias solubles en disolución de NaOH al 1% se realiza, según Norma Estándar APPI -4m. (APPI., 1999). La determinación del contenido de celulosa por el método de Kûrshner - Höffer. Se realiza en material libre de sustancias extraíbles al que se le añaden 25 ml de mezcla reactiva de HNO 3 etanol (1:4), según técnica descrita por Melcer, I. et, al., (1976). Las hemicelulosas totales se estiman por diferencia entre 100% y la suma del porcentaje de celulosa y el porcentaje de lignina en residuo sólido de café libre de extraíbles. Bland, D.E., (1985). La determinación del contenido de lignina insoluble en ácido se realiza de H 2 SO 4 al 72%, se agita con frecuencia a 15º C durante dos horas, según Norma estándar APPI - 13m-54. (APPI., 1999). La obtención de residual sólido de café libre de sustancias extraíbles se realiza mediante extracción seriada de la muestra, empleando como disolventes para la extracción tolueno etanol (2:1) durante ocho horas, seguida de extracción en etanol al 95% por cuatro horas y finalmente se extrae con agua a 95ºC durante dos horas. La determinación del contenido de cafeína se realiza mediante extracción con 40 ml de CHCl 3 y 5 ml de NH 4 OH, repetir la extracción por tres veces más utilizando porciones de 20 ml de CHCl 3, evaporar los extractos de CHCl 3 en baño María y añadir al residuo final 15 ml de agua destilada; 0,5 ml de H 2 SO 4 y hervir durante dos minutos. Alcalinizar el filtrado con NH4OH pasta ph = 10 y extraer con porciones sucesivas de 30, 25 y 20 ml de CHCl 3. Recoger los extractos de CHCl 3 filtrados a través de algodón en recipiente tarado. Evaporar el solvente en Baño María y colocar en estufa a 90 C por una hora. Enfriar en el desecador, pesar y calcular el porcentaje de cafeína extraída del polvo de café. La determinación de volátiles se llevó a cabo en una mufla a 900 ºC de acuerdo con la norma ASM. El poder calórico superior y poder calórico inferior se determinaron, el poder calórico superior, según la ecuación planteada por Cordero, Márquez (2002), y el poder calórico inferior por la diferencia entre el poder calórico superior y el calor de vaporización del agua. Se aplico la herramienta llamada matriz DAFO, que son las iniciales de 4 elementos de análisis que significan: F: Fortalezas, O: Oportunidades, D: debilidades y A: Amenazas. El diseño y cálculo de un biodigestor de pequeña capacidad se determino en un biodigestores de tipo Hindú la presión P fue fijada a 0,15m. RESULADOS El estudio de la solubilidad de la pulpa del café en diferentes sistemas de disolventes en dos plantas de beneficio húmedo empleando dos procesos tecnológicos diferentes, el Aguapulper y la Ecológica, se observa que con el disolvente n- hexano, exhibe valores entre 2,36 y 3,66%, en cloroformo 11,62 y 12,18% agua a temperatura ambiente 12,45 y 18,44%, agua a temperatura de 95 0 C presenta valores entre 19,22 y 22,04%, el contenido de sustancias en NaOH 1 % es de 50,91 243

4 y 53,74%. El contenido de sustancias solubles aumenta con el aumento de temperatura 7,0 y 3,6%, las sustancias acidas presentan valores de 31,69 y 32,70 % y los contenidos de cafeína son 0,76 y 0,81% respectivamente. Los resultados obtenidos comparados con la literatura demostraron que las pulpas obtenidas en las Plantas de beneficio de Artemisa en el Municipio Bahía Honda, exhiben valores similares a los publicados en pulpas de café de las especies, Coffea arabica, Coffea robusta, en la India, según Narasimha Murthy y col. (2003). Los contenidos de ligninas de las pulpas residuales del proceso de beneficio del café son valores adecuados, para un material vegetal entre 17 y 18% y son similares a los planteados por Gallo y col, (2000), publicando valores de 19, 30 %. Los contenidos de celulosa son valores altos entre 33 y35% siendo un material altamente cotizado para la industria, sin embargo Gallo y col, (2000) plantea valores bajos en el orden 18, 00 % lo que debe estar asociado al método utilizado para la separación de celulosa. Los valores de polisacáridos totales y de azucares reportado son similares a los datos ofrecidos en el Informe Nacional de Medio Ambiente (2001). La celulosa puede abrir un nuevo campo de utilización de este residual sólido para la conversión química y obtención de derivados importantes para la industria, tales como: carboximetilcelulosa, etilcelulosa, bencilcelulosa y otros derivados de la celulosa de interés comercial. Se demostró que la composición química varía con el tipo de tecnología utilizado, aunque el proceso ecológico utiliza menor cantidad de agua por Kg de pulpa con menores volúmenes de residual líquido por campaña como se aprecia en la abla 1, entonces el residual sólido es más contaminante debido a que está más impurificado no contaminando las aguas pero si contaminan los suelos si no se tratan adecuadamente. Los datos del análisis inmediato, junto a los datos de la composición química demuestran las potencialidades energéticas del residuo sólido, ya que presentan altos contenidos de carbono fijo similares a los valores obtenidos para maderas de Eucalyptus, de Pinar del Río, Cuba. ( Humedad 13, 56 14, 00 %, sustancias volátiles 82, 00 85, 70 %, cenizas 0, 06 0, 38 % y carbono fijo 13, 9 16, 18 %). abla 1. Análisis Inmediato de la pulpa de café en dos Plantas de Beneficio del Café en Bahía Honda, Artemisa. Parámetros ecnologia Aguapulper Despulpadora Roble ecnologia Ecologica Despulpadora Mango Bonito Contenido de humedad (%) 12, 96 (a) 11, 92 (b) Sustancias volátiles (%) 72, 86 (b) 74, 29 (a) 244

5 Carbono fijo (%) 19, 00 (a) 17, 71 (b) Sustancias minerales expresadas como cenizas (%) 8, 13 (b) 14, 00 (a) ** Letras diferentes indican diferencias estadísticas significativas entre medias según prueba Rango Múltiple de Duncan para Resultados expresados en base a masa absolutamente seca. Los altos valores de sustancias volátiles nos brindan posibilidad de utilizar este residual como material combustible. Los datos de la tabla 1 nos permiten calcular el Poder calórico superior para obtener el poder calórico inferior por la diferencia entre el poder calórico superior y el calor de vaporización del agua, obteniendo valores de 14, 59 16, 67 MJ/kg, para los residuos sólidos de las plantas de tecnología Ecológica y Aguapulper respectivamente, valores similares a los obtenidos en maderas de eucaliptos procedentes de Pinar del Río y valores ligeramente superiores a los calculados por Nogueiras, Horta (2003). Los resultados anteriores demuestran que las pulpas de café obtenidas son excelentes materias primas para la producción de energía y para la separación de celulosa para disolver y obtención de productos para la industria. De la abla 2, se sugiere que en esta campaña se ha desperdiciado 33,7 t de celulosa y en los últimos 4 años se han dejado de aprovechar 164 t de celulosa, los suelos se han contaminados con al menos 50 t de fenoles. abla 2. Potencialidades Químicas de la pulpa de café. Sustancias orgánicas Campaña Anual (t) Campaña (t) Potencialidades Celulósica del residual sólido en tecnología Aguapulper Potencialidades Celulósica del residual sólido en tecnología Ecológica. 28, , otal 33, Polisacáridos obtenidos con tecnología Aguapulper 67, , 8 otal 78, ,

6 Cantidad de Cantidad de Cantidad de Cantidad de residual por residual por energía por energía en el ecnología campaña campaña campaña residual en los t /campaña t /cuatro años MJ /campaña últimos 4 años MJ / 4 años Aguapulper 96, , Ecológica 6, 18 43, Las potencialidades energéticas del residual sólido demuestran que se han dejado de utilizar 7, 3 GJ de energía de biomasa, lo que representa un consumo de diesel de 191m 3, que podría disminuir el impacto ambiental creado por la extracción, uso, manipulación y combustión del mismo. abla 3. Potencialidades energéticas del residual sólido pulpa de café. Considerando PCI de la pulpa de café es de 13, 4 MJ / Kg Es necesario crear alternativas en el propio proceso de producción que permitan reducir el uso de fuentes fósiles de combustible, sobre todo mediante el uso de nuevas fuentes energéticas. Aspectos socio culturales del beneficio húmedo del café en el área de estudio. Se realizaron encuestas y entrevistas a los trabajadores, dirigentes y pobladores aledaños a la planta beneficio de café, de la que se obtuvieron los siguientes resultados: el 85% de los encuestados conocen e 50% del personal encuestados consideran que existe perdida de la biodiversidad, el 87.5% reconoce que el agua esta no apta para el consumo humano, el 47.5% reconoce que el agua esta no apta para el consumo animal, el 47.5% reconoce que el agua esta no apta para el riego, el 47.5% de los encuestados conocen vehículo de enfermedades, el 75.5% de los encuestados reconocen los problemas con los malos olores, el 75% reconoce otros daños. Medidas para disminuir el efecto de la contaminación: el 100% de los encuestados conocen que de la pulpa se obtiene abono orgánico, el 50% reconoce la utilización de la pulpa para otros fines, el 246

7 30% de los encuestados conocen de las aguas residuales para la obtención de biogás, el 67.5% conoce de la utilización de la pulpa para la obtención de biogás, recirculación de agua: 25%, otras medidas: 10%. El 85% de los encuestados conocen los esfuerzos o intenciones del centro para disminuir la contaminación. El 85% de los encuestados tienen disposición para contribuir con los problemas de contaminación. Cuando se analiza los daños un 87%, hace referencia a los problemas de que el agua no es apta para el consumo humano y un 75.5% se refiere a los olores desagradables, sin embargo los otros problemas que realmente existen, menos que un 50% de los encuestados hace mención a ellos, lo que nos da una idea del desconocimiento sobre los efectos del vertido de esos desechos sobre el medio ambiente para los usuarios. En cuanto a las medidas para disminuir el efecto de la contaminación, se puede observar que casi todos conocen de la utilización de la pulpa para la obtención de biogás y abono orgánico, muy pocos hacen referencia a otras medidas que actualmente se conoce, por tanto el conocimiento que presentan los campesinos y pobladores aledaños sobre estos impactos y sus posibles soluciones, son realmente muy escasos, lo que influye irremediablemente en la disminución de la calidad de vida de los campesinos y pobladores aledaños a los lugares donde se realizan las actividades cafetaleras. Se puede apreciar que no existía una presión de parte del organismo de la Salud, CIMA, Ministerio de la agricultura, o de la población de las zonas aledañas a las plantas de beneficios de café, para que tomen medidas que contribuyan a la disminución de los impactos negativos ambientales, esto puede estar influenciado por el propio desconocimiento del personal encargado en estos organismos, y que los mismos aunque a veces presentan algunos instrumentos de regulación para el control de esta problemática, no son los más eficientes. Se aprecio que el 100% de los encuestados estaban dispuestos a contribuir con vistas a disminuir o dar solución a los problemas de contaminación causados por el cultivo y el procesamiento del café. Análisis Matricial En nuestra práctica comunitaria, ha resultado de suma utilidad antes de proceder a determinar las actividades, acciones y sub-acciones que integrarán un Proyecto de Intervención, proceder a realizar un análisis de las fuerzas actuantes dentro y fuera del sector y que tiene influencia en el logro de la visión que nos hemos propuesto alcanzar. Los elementos positivos y negativos dentro y fuera del sistema a incidir son los siguientes: Fortalezas. F1. Potencialidades de la materia prima. F2. Bajo costo de obtención de la materia prima. F3. Recursos humanos necesarios, capacitados e interesados, en buscar alternativas de uso del residual sólido del Beneficio Húmedo del Café en la universidad. 247

8 F4. Visión, misión y objetivos bien definidos por parte de los investigadores de la universidad.. F5. Apoyo de las autoridades de la universidad para el desarrollo de las investigaciones. F6. Los planes de contingencia para la mitigar el efecto de los fenómenos naturales y otras circunstancias especiales. Debilidades. D1. Visión, misión y objetivos no definidos por parte de los productores. D2. Recursos humanos no capacitados por parte de los productores. D3. Elevado consumo de combustibles. D4. Impacto ambiental que produce la producción de café. D5. Ausencia de tecnologías. D6. El residual sólido en el Beneficio Húmedo del Café solo es utilizado para la producción de compost. Oportunidades. O1. Posibilidad de abrir nuevos mercados O2. Saneamiento ambiental. O3. Nuevas alternativas de solución a problemas comunitarios. O4. Posibilidad de exportar conocimientos y general intercambio entre universidad y productores. O5. Voluntad política por parte de las autoridades de gobierno. Amenazas. A1. Productos importados. A2. Fenómenos naturales. Desarrollar fortalezas, reducir debilidades, encontrar y aprovechar oportunidades y disminuir o eludir amenazas son aspectos a tener en cuenta para desarrollar acciones para alcanzar los objetivos, para obtener un mejor provecho de los residuales sólidos del beneficio húmedo del café La utilización de la pulpa de café para la obtención de biogás es una excelente alternativa, minimizando el impacto ambiental que genera su vertimiento en las zonas aledañas a las plantas de beneficios de café, lo cual constituye una de las debilidades más serias que posee el proceso de producción del café. Este uso ofrece además un energético que puede ser utilizado para sustituir el combustible fósil utilizado en la etapa de despulpe, y en la de secado aspecto de gran importancia si tenemos en cuenta que el petróleo utilizado es un recurso no renovable y su elevado consumo también es una de las debilidades que se presentan en el proceso de producción del café. La leña utilizada para la cocción de los alimentos también puede ser sustituida, contribuyendo con la disminución del impacto que provoca la deforestación, además se favorece significativamente las condiciones de trabajo para los trabajadores en el proceso de producción. Parte de este biogás producido puede ser utilizado por los pobladores aledaños al centro de beneficio lo que unido a la generación de nuevas fuente de empleo que ofrece este nuevo tipo de tecnología, se ofertarían 248

9 nuevas alternativas de solución a problemas comunitarios. En esta alternativa todos los nuevos productos son reincorporados al proceso de producción, obteniéndose producciones más limpias y sustentables. Manejo de los residuos sólidos del beneficio húmedo del café en Bahía Honda, Artemisa. El residuo sólido del café de la Planta de Beneficio El Roble con ecnología Aguapulper presenta un Poder calórico inferior de 16, 67 MJ/ kg; mientras que la Planta de Beneficio Mango Bonito con tecnología Ecológica presenta un valor de 14, 59 MJ/ kg. Se demuestra que este residuo es un excelente energético si se compara con otros materiales de origen vegetal y forestal, presentando valores similares a la paja de arroz y valores superiores a la leña seca al aire y valores muy superiores al bagazo de caña de azúcar, según datos planteados por Horta Nogueira & Lora Silva (2003), demostrando su uso como energético. Los valores del poder calórico inferior PCI de este material fueron realizados por el método Jigisha, obteniéndose valores de 15, 62 y 15, 17 MJ/Kg. para el Roble y Mango Bonito. abla 4. Potencialidad de producción de biogás Planta ecnología Cantidad de residuos en t / día Biogás m para 10 m 3 /t Biogás para 27 m 3 /t El Roble Aguapulper 0, 534 5, 34 14, 41 Mango Bonito Ecológica 0, 089 0,89 2, 4 otal 0, 623 6, 23 16, 81 La cantidad de biogás de acuerdo a los residuos por día es de 6-16 m 3 de biogás en dependencia del método de digestión se lleve a cabo, y la obtención de un fertilizante nitrogenado, según Montalvo (2003). CONCLUSIONES Los resultados estrategias factibles de aprovechamiento energético del residual sólido en forma de biogás. Se establecen valores para el cálculo del poder calórico del biogás con diferentes composiciones de CH 4, pudiéndose aumentar el poder calórico inferior desde 17,76 23,78 MJ/ Kg, en dependencia del contenido de metano en el biogás producido. 249

10 BIBLIOGRAFÍA. Bland, D. E he composition and Analysis of eucalyptus wood Appita, Vol. 38, Nº4, p Cordero,.; Márquez F; J. Rodriguez-Mirasol; J:J. Rodriguez Predicting heating values of lignocellulosics and carbonaceous materials from proximate analysis. Fuell -80; Gallo, L y col Guía de prevención de la contaminación para el beneficiado de café en El Salvador. USA ID/ Environmental Pollition Prevention Project (EP3). Horta Nogueira, L. A; Silva Lora, E. E Dendroenergia: fundamentos e Aplicaçoes. Editora Interciencia, Ltda., Río de Janeiro. Segunda edicao, 194 pp Informe de la reunión Nacional de Medio ambiente CIMA. Melcer, I. et. al Analytická Chémia Dreva, SNL-Alfa, Bratislava. Montalvo, S; Guerrero, S ratamiento anaerobio de residuos. Editora alleres Gráficos de Fermín Pasten. P., Valparaíso, Chile, 413p Moquel, P; Soto, L ome café, tome conciencia: concepto, principios y ética de la cafeticultura sustentable. Pujol R., Zamora, L.; Sanarrusia M., L., Bopnilla, F Estudio de Impacto Ambiental del Cultivo y procesamiento de Café. APPI est Methods. echnical Association of the Pulp and Paper Industry, APPI Press, Atlanta RESEÑA CURRICULAR Autor principal: Raisa. M Castillo Ramos Máster en Agroecológica y Agricultura Sostenible. Centro de Estudios Forestales, profesor asistente del Departamento de Química, Universidad de Pinar del Río. Este trabajo forma parte del tema de discusión de su maestría, realizando varias investigaciones en esta temática. Posé varias publicaciones referentes a este cultivo y además ha participado en eventos nacionales e internacionales, publicado sus trabajos en revistas científicas prestigiosas. 250

11 Revista Forestal Baracoa vol. 33, Número Especial 2014 ISSN: Artículo científico, pp ESPECIES ARBÓREAS SINANRÓPICAS EN LAS RIBERAS DEL RÍO CUYAGUAEJE SYNANHROPICAL ARBOREAL SPECIES IN RIPARIAN FORESS OF RIVER CUYAGUAEJE Barbarita Mitjans Moreno 1, Eduardo González Izquierdo 2, Martín González González 3 1 Dra. C. Forestales, Profesora Auxiliar, Universidad de Pinar del Río. Centro Universitario Guane, Pinar del Río, Cuba. baby@upr.edu.cu eléfono: Dr. C. Forestales, Profesor itular, Universidad de Pinar del Río. Calle Martí Final #270, Pinar del Río. Cuba. e- mail: eduardo@upr.edu.cu 3 Dr. C. de la Educación, Profesor itular. Universidad de Pinar del Río. Calle Martí Final #270, Pinar del Río. Cuba. marti@upr.edu.cu RESUMEN El presente trabajo tiene como objetivo evaluar la flora sinantrópica, identificada en el área rehabilitada de las riberas del río Cuyaguateje, con la puesta en práctica de la silvicultura participativa en un período de diez años. En 23,5 ha se levantaron 34 parcelas rectangulares (20 m x 25 m) y se inventariaron todos los individuos mayores de 25 cm de altura permitiendo analizar la estructura y composición florística de la vegetación. Como resultado importante se identifica la presencia de 38 especies sinantrópica que se han establecido con la participación de los actores locales colindantes, distribuidas en 21 familias botánicas, la mayor representatividad de especies se localizan en la familia Meliaceae. Se encontraron 23 apófitas (autóctonas) lo que representa el 61% de las cuales con mayor abundancia Guazuma ulmifolia, Lonchocarpus domingensis y abernaemontana citrifolia propias de ecosistemas de galería. Palabras claves: Cuyaguateje, bosque de ribera, flora sinantrópica ABSRAC he present work has as objective to evaluate the synanthropic flora, identified in the rehabilitated area of the riversides of the river Cuyaguateje, with the setting in practice of the participative forestry in a ten year-old period. In 23,5 there are 34 rectangular parcels they got up (20m x 25m) and all the individuals were inventoried bigger than 25 cm of height allowing to analyze the structure and floristic composition of the vegetation. As a result important the presence of 38 synanthropic species is identified that have settled down with the participation of the adjacent local actors, distributed in 21 botanical families, the biggest representativeness of species is located in the family Meliaceae. hey were 23 apófitas 251

12 (autochthonous) what represents 61% of those which with more abundance Guazuma ulmifolia, Lonchocarpus domingensis and abernaemontana citrifolia characteristic of gallery ecosystems. Key words: Cuyaguateje, bosque de ribera, flora sinantrópica INRODUCCIÓN Los bosques de ribera se encuentran entre los ecosistemas ecológicos más complejos de la biosfera y son importantes para mantener la vitalidad del paisaje y sus ríos dentro de las cuencas hidrográficas, según refieren Robert et al., (2000). A pesar de la importancia y de las legislaciones existentes, en muchas y diferentes áreas por donde discurren los ríos en el mundo se han eliminado grandes extensiones de los bosques y matorrales que en otros tiempos conformaban su vegetación natural, principalmente para dedicar esos terrenos a las actividades agrícolas y la urbanización, trayendo consigo el uso de plaguicidas, fertilizantes, y otros productos químicos difícilmente degradables, que al no ser debidamente utilizados o aplicados en exceso, son fuente de contaminación de los suelos, el agua y los ecosistemas en general (Piña, 1990 y Andrade, 2004). En Cuba en el largo proceso de deforestación por el que transitó por más de cuatro centurias, las zonas que con más intensidad sufrieron la deforestación fueron sin duda las riberas de los ríos (Herrera, 2007). Las riberas del Cuyaguateje no estuvieron exentas de esta antropización, ecosistema importante por su contribución económica, ambiental y social a la cuenca hidrográfica de interés nacional que lleva dicho nombre, también por su posición geográfica que favorece a cuatro municipios de la provincia de Pinar del Río (Guane, Sandino, Minas de Matahambre y Viñales). Con el propósito de recuperar las riberas de este importante acuatorio se realizaron un grupo de acciones con la participación de los actores locales colindantes, entre las que se destacan: eliminación de labores agrícolas, extracción de arena y la introducción de la silvicultura participativa la cual constituyó la línea de trabajo fundamental para su recuperación. Los primeros trabajos para evaluar la rehabilitación y los componentes de la diversidad biológica de este ecosistema se iniciaron en el año 2008 (Mitjans et al., 2010), los cuales identificaron la presencia de 33 taxa en 22 parcelas inventariadas, según los criterios de dichos autores la participación de la comunidad fue un elemento esencial para la recuperación de este ecosistema, anteriormente utilizado con fines agrícola. El presente trabajo tiene como objetivo principal evaluar la flora sinantrópica rehabilitada con la puesta en práctica de la silvicultura participativa en un período de diez años. 252

13 MAERIALES Y MÉODOS La investigación se realizó en 23,5 ha del bosque de ribera del río Cuyaguateje, (Figura 1 anexo) las cuales pertenecen a la Cooperativa de Créditos y Servicios (CCS) Menelao Mora incluida en las 16 cooperativas de la Empresa de Acopio y Beneficio Guane, su posición geográfica la ubica entre las coordenadas y de Latitud Norte y las coordenadas y de Longitud Oeste, entre 10 y 34 m.s.n.m. de altitud, contigua a la cuidad cabecera del Municipio Guane, cuyo nombre coincide. Las especies sinantrópica se clasificaron utilizando la metodología propuesta por Ricardo et al., (1995), la que se describe a continuación: Categoría Parapófitos Apófitas Antropófita Extrapófito Intrapófito Intrapófito pionero Intrapófito recurrente Arqueófitos Efemerófito Epecófito Agriófito Holoagriófito Hemiagriófito Descripción Especies de origen desconocido Especies sinantrópica de origen nativo Especies sinantrópica introducida con o sin intención Apófito que excede su hábitat Apófito, cuyo número no tiene incremento significativo, después de la alteración del hombre. Apófito, especie pionera cuyo número se incrementa explosivamente bajo cualquier alteración ecológica Apófito, especies dominantes que bajo alteraciones ecológicas fuertes reinvaden su hábitat. Antropófito introducidos por los Amerindios, antes del siglo XVI Antropófito, introducidos por negros, blancos o asiáticos durante el siglo XVI o después. Antropófito, especie persistente en hábitats ruderales. Antropofito, especie persistente en comunidades naturales o seminaturales. Antropófito, planta que crecen en lugares naturales Antropófito, planta que crece en áreas seminaturales bajo impacto ocasional humano Para determinar el índice de sinantropismo se tuvo en cuenta todas las especies muestreadas, incluyendo la regeneración natural. Se utilizó la clasificación sinantrópica de la Flora de Cuba, se calculó el índice de sinantropismo aplicado a la escala de estado de conservación de acuerdo con los criterios de Ricardo et al., (1995).ambién se consultaron a Ricardo y Rosete (1999); Pouyú et al., (1992); Pouyú (1995) y Herrera (2007). La expresión matemática propuesta por Ricardo et al., (1995) para determinar el índice es como sigue: Is N1 N N 2 N3 Donde Is: índice de sinantropismo, N1: especies sinantrópicas nativas (Apófitas), N2: sinantrópicas Aliens (Antropófitas), N: número total de especies inventariadas y N3: especies de origen desconocido (Parapófitas). 253

14 A continuación se presenta la clave utilizada para interpretar este índice el cual permitió evaluar el estado de conservación de las riberas del río Cuyaguateje. Categorías Valor Is 0,5 Indica que el ecosistema está en buen estado de conservación. 3 Is = 0,5 Indica que el ecosistema se encuentra estático o en transición, dependiendo de los agentes que interactúan con el ecosistema en el futuro. 2 Is 0,5 y aproximándose más a 0, muestra que el ecosistema sufre un severo impacto sinantrópico. 1 Is = 0 Indica que la vegetación original está completamente destruida. 0 Análisis y discusión de los resultados Validación del muestreo La curva área-especie representada en la Figura 2, muestra el punto de inflexión o estabilización de la curva a partir de la parcela 31, permite inferir que a partir de ella se repiten las mismas especies en las parcelas, no obstante como es un bosque que se está rehabilitando en presencia de perturbaciones antrópicas y naturales, lógicamente aparecerán nuevas especies con el transcurso del tiempo. La aceptación de la rehabilitación por los campesinos colindantes también es un factor positivo para su aparición. Figura 2. Curva área-especie para la validación del muestreo de las 34 parcelas Figura 3. Familias más representativas de acuerdo a la riqueza de especies 254

15 Diversidad de especies En el inventario realizado en ambas márgenes del río se identificó una riqueza de 38 taxa sinantrópicas, agrupadas en 21 familias y 36 géneros (abla 1). En la Figura 3 se presentan las familias más representativas. abla 1. Especies presentes en el bosque de ribera del río Cuyaguateje incluyendo la regeneración natural, margen (1 y 2). Margen 1 Margen 2 No Especies No Especies 1 Samanea saman (Jacq.) 1 Gmelina arbórea Roxb. 2 Bambusa vulgaris Schrader ex Wendland 2 Samanea saman (Jacq.) 3 Guazuma ulmifolia Lam. 3 Bambusa vulgaris Schrader ex Wendland 4 abernaemontana citrifolia L. 4 Guazuma ulmifolia Lam. 5 Sapindus saponaria L. 5 Sapindus saponaria L. 6 Lonchocarpus domingensis (Pers). DC. 6 alipariti elatum Frixell (Sw.) 7 richilia hirta L. 7 Lonchocarpus domingensis (Pers). DC. 8 Spondias mombin L. 8 Roystonea regia HBK O. F. Cook. 9 Gmelina arbórea Roxb. 9 abernaemontana citrifolia L. 10 Acacia mangium Willd. 10 Swietenia mahagoni L 11 alipariti elatum Frixell (Sw.) 11 Spondias mombin L 12 Gerascanthus gerascanthoides Jacq. 12 richilia hirta L. 13 Mangifera indica L. 13 Guarea guidonia L 14 Psidium guajava L. 14 Cordia collococca L 15 Cordia collococca L 15 Cephalanthus occidentalis L. 16 Cupania americana L. 16 Cedrela odorata L 17 abebuia angustata Britt. 17 Swietenia macrophyla King. 18 Guarea guidonia L. Sleumer 18 Dichrostachys cinerea (L) Wigth et Arm 19 erminalia catappa L. 19 Cupania americana L. 20 Bursera simaruba (L.) Sargent. 20 erminalia catappa L 21 Comocladia dentata Jacq. 21 Gliricidia sepium (Jacq.) 22 Andira inermis (W. Wright) Kunth ex DC. 22 Psidium guajava L. 23 Roystonea regia HBK O. F. Cook. 23 Gerascanthus gerascanthoides L. 24 Dichrostachys cinerea (L) Wigth et Arm. 24 Andira inermis Sw. 25 richilia havanensis Jacq. 25 Melicoccus bijugatus Jacq. 26 Melicoccus bijugatus Jacq. 26 Acacia mangium Willd 27 Casearia hirsuta Sw. 27 Bursera simaruba (L) Sargent. 28 Swietenia macrophyla King. 28 Mangifera indica L. 29 Swietenia mahagoni L. 29 Casearia hirsuta Sw 30 Anonna reticulata L. 30 richilia havanensis Jacq. 31 Cocos nucifera L 32 Khaya senegalensis (Desr.) 33 Simaruba glauca D.C. 255

16 34 Anonna reticulata L 35 Syzygium jambos L. Alston 36 Calophyllum antillanum Britt. Se corroboró con los estudios realizados por Mitjans et al., (2010), en dichas investigaciones los campesinos aseguraron la presencia de algunas de estas especies antes de la década del 70, refiriendo como las más representativas: Bambusa vulgaris Schrader ex Wendland, Guazuma ulmifolia Lam., Samanea saman (Jacq.), Sapindus saponaria L., Lonchocarpus domingensis (Pers). DC., Spondias mombin L., Roystonea regia, richilia hirta L., Bursera simaruba (L). Sargent, entre otras. odas las especies identificadas son sinantrópicas. De las cuales Guarea guidonia, abebuia angustata son identificada como intrapófito recuperador, especies idóneas para utilizar en la reforestación. Existe coincidencia entre las especies identificadas y las recomendadas para estos ecosistemas por autores como: Samek (1974); Capote y Berazaín (1984); Álvarez y Varona (2006); Herrero (2003); Mitjans et al., (2008); Aldana, et al., (2006); Eupierre (2008) y Mitjans (2012), así como las propuestas en la lista de especies riparias por Herrera (2010). El proceso de rehabilitación con la silvicultura participativa en el que se lleva a cabo la regeneración natural asistida como método predominante, permite la incorporación e incremento de especies autóctonas como: G ulmifolia, S. saponaria, L. domingensis,. citrifolia, S. mahagoni,. hirta,. elatum, S. mombin, entre otras, las que con el tiempo acumularán materia y energía propiciando que se forme un sistema más resistente a los disturbios naturales y antrópicos, que favorece la resiliencia de las especies. Al mismo tiempo serán menos vulnerables a las tensiones, cuestión importante para la recuperación de sistemas antropizados. Criterios similares plantearon Barrera et al., (2010). Un resultado importante es la presencia de especies apófitas, de las cuales se identificaron 10 apófitas intrapófitas que representa el 26% de las inventariadas. Estas especies se pueden utilizar para la reforestación, por la capacidad que tienen de iniciar la sucesión vegetal según declaran Ricardo y Rosete (1999), en este caso fueron identificadas G. guidonia, B. simaruba, C. americana,. elatum, G. ulmifolia, L. domingensis, R. regia, S. mahagoni, S. mombin, especies no solo importantes como protectoras, sino desde el punto de vista económico tal es el caso. elatum y S. mahagoni. 256

17 En la Figura 4 se muestra la riqueza total de especies, con individuos superiores a los 2 m de altura y d 1, 3 superior o igual a 10 cm, en cada margen (1 y 2). Aunque existe similitud entre ambas márgenes, en la (2) se encuentra el mayor número de especies en las categorías antes señaladas, al acorde a la mayor frecuencia de talleres participativos realizados durante el proceso de rehabilitación; resultado que coincide con los de Mitjans et al., (2011), los cuales declararon que la mayor cantidad de campesinos que aceptaron la reforestación se encuentran en dicha margen. ambién se localizaron especies maderables de importante valor económico como: C. odorata, y K. senegalensis,. elatum y S. mahagoni, esto es consecuencia a la protección de esta por los campesinos. Figura 4. Riqueza total de especies >2 m de altura y d 1,3 superior o igual a 10 cm en cada margen de las riberas del río Cuyaguateje (1y 2) Índice de sinantropismo La abla 2 (Anexo) muestra las categorías sinantrópicas y hábitos de las especies presentes en el área que se rehabilita con la participación de los moradores, las mismas representan el ciento por ciento de las 38 identificadas en ambas márgenes. Se encontró Simaruba glauca como sinantrópica local, especie no considerada como tal en la flora de Cuba, según Herrera (2007). Se observa el desarrollo de especies pioneras y recuperadoras como:. hirta,. havanensis,. angustata, S. saponaria, G. guidonia, C. americana, B. simaruba y. citrifolia, coincidiendo con Ricardo y Rosete (1999) estas especies predominan en formaciones secundarias o áreas afectadas por la acción del hombre, lo que indica que una vez que se rehabilite el área se adaptarán a las condiciones sinantrópicas y no se alterará su ciclo biológico, además de acuerdo a sus habilidades competitivas y resiliencias son capaces de invadir las áreas deforestadas, constituyendo una vía para la rehabilitación. Un resumen de la clasificación por categorías sinantrópicas se presenta en la Figura 5, de las cuales 23 son apófitas (autóctonas) lo que representa el 61%; y 15 clasifican en la categoría de antropófito 257

18 (introducidas), para un 39%. No se identificaron especies parapófitas (introducidas de origen desconocido). El alto por ciento de especies autóctonas representa una fortaleza para esta biocenosis. Un elemento a tener en cuenta para manejar este bosque es la presencia de sinántropas alóctonas como Bambusa vulgaris Schrader, por la posible expansión de esta en terrenos agrícolas, además de ser una planta invasora e introducida. Figura 5. Distribución de la riqueza de especies por categorías sinantrópicas El índice de sinantropismo obtuvo un valor de 0,21. Aunque todavía con presencia de factores tensionales (antrópico y naturales) se observan elementos de estructura y composición del bosque que permiten inferir que el ecosistema se está rehabilitando, pues en el año 2008 tenía un valor de 0,15 (Mitjans et al., 2010). Amerita aclarar que al inicio de la investigación los suelos eran utilizados para los cultivos agrícolas, con frecuencia los moradores hacían extracciones de arena y solo se observaban escasos árboles en determinadas vegas de campesinos. El cambio logrado en la percepción de campesinos en un período de diez años hacia actitudes autogestiva y participativas en la reforestación (Mitjans, 2012), y la presencia de mejores índices de supervivencia y logro en las áreas en las que primó la reforestación con el protagonismo de los actores locales, permite inferir que en la medida que las personas se capaciten y logren una conciencia ambiental se disminuirán las perturbaciones antrópicas, y a su vez habrá una tendencia a la recuperación total de este bosque, aunque con características diferentes a la formación vegetal primaria, por lo que se le asigna el valor (1) en la matriz de análisis. En cuanto al hábito se encontró una especie en categoría de hierba perenne, 8 en arbustos y 29 en árboles. 258

19 CONCLUSIONES 1. La puesta en práctica de la silvicultura participativa en las riberas del Cuyaguateje propició la rehabilitación del ecosistema con especies sinantrópicas: apófitas y antropófitas. 2. La presencia de especies propias del bosque de galería original como G ulmifolia, S. saponaria, L. domingensis,. citrifolia, S. mahagoni,. hirta,. elatum, S. mombin, muestran que el ecosistema ha recuperado valores naturales con la participación de los actores locales colindantes. 3. A pesar de que aún existen evidencias de manifestaciones antrópicas en el bosque de ribera del río Cuyaguateje en el curso medio de la cuenca, la presencia del 61 % de especies apófitas, así como el índice de sinantropismo con un valor de 0.21, indican la rehabilitación del ecosistema con la presencia de especies propias de los bosques de galería. RECOMENDACIONES 1. Utilizar las especies apófitas pioneras para sustituir las sinántropas alóctonas invasoras que se han incorporado al ecosistema por variadas vías. 259

20 BIBLIOGRAFÍA Álvarez, P. y Varona, J. C Silvicultura. Editorial Félix Varela. La Habana, 354 p. Aldana, E. Barrero, H. y García, I Los bosques de galería en la EFI Macurije. Estructura, composición y propuesta de manejo. rabajo presentado en el IV SIMFOR 2006, Pinar del Río, Cuba. 13 p. Andrade, A Lineamientos para la aplicación del enfoque ecosistémico a la gestión integral del recurso hídrico. Red de Formación Ambiental. PNUMA. Impresos Unidos de México. México, DF. 27 p. Barrera, J.; Contreras, N.; Rodríguez, V.; Moreno, A. y Montoya, S Manual para la Restauración Ecológica de los Ecosistemas Disturbados del Distrito Capital. Secretaría Distrital de Ambiente (SDA), Pontificia Universidad Javeriana (PUJ). Bogotá, Colombia. Obra Independiente: p. Capote, R. y Berazaín, R Clasificación de las formaciones vegetales de Cuba. Rev. del Jardín Botánico Nacional. Vol. V, No. 2: Eupierre, H Adecuación de la metodología FFH al contexto sociocultural del sector campesino. El caso del río Caonao. esis (presentada en opción al título académico de Master en Agroecología) Universidad de Pinar del Río. 75 p. Herrera, P Sistema de clasificación artificial de las magnoliatas sinántropas de Cuba. esis doctoral. Programa de Doctorado Cooperado, Desarrollo Sostenible: Manejos Forestal y urístico. Universidad de Alicante. Departamento de Ecología. 165 p. Herrera, P Guía para una base de datos de especies riparias. Especies de Magnoliophyta (Magnoliatae & Liliatae) de hábitat riparios sobre suelos cársicos, derivados de calizas o de origen aluvial, no serpentiníticos ni cuarcíticos. 9 p. Herrero, J Fajas Forestales Hidrorreguladoras. Agrinfor. La Habana. 52 p. Mitjans, B Rehabilitación del bosque de ribera del río Cuyaguateje, en su curso medio. Estrategia participativa para su implementación. esis (presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Forestales). Universidad de Pinar del Río. 100 p. Mitjans, B.; Bonilla, M.; Suárez A. G.; González, E. y González, M Estado de conservación del bosque de ribera del río Cuyaguateje (Municipio Guane). Memorias del III Simposio Internacional sobre Restauración Ecológica. Santa Clara, Cuba. ISBN: p. 260

21 Mitjans, B.; Bonilla, M.; Suárez, A. G.; González, E. y González, M Propuesta participativa para la rehabilitación del bosque de ribera del Río Cuyaguateje. Memorias 5to Congreso Forestal. ISBN , ISBN versión electrónica: p. Mitjans, B.; Lago, A.; Beato, S.; González, E. y Sánchez, J Estudio del comportamiento de Acacia mangium en la faja hidrorreguladora del río Cuyaguateje. Memorias del V Simposio Internacional sobre Manejo Sostenible de los Recursos forestales ISBN: p. Piña, L. I Recursos bióticos de la cuenca San Juan-Montezuma en el Estado de Querétaro. H. Ayuntamiento de San Juan del Río, Querétaro, México. Limusa. 339 p. Pouyú, E.; Herrera, P. y Ricardo, N Flora sinantrópica de Cuba. L Pteridófitos, gimnospermas y monocotiledóneas. Acta Botánica Cubana 86:1-34. Pouyú, E Synanthropic Liliatea and some other minor groups. he synanthropic flora of Cuba. Fontqueria 42: Ricardo, N. E.; Pouyú, E. y Herrera, P A classification of the synanthropic categories in the flora of the Cuba. Fontqueria, 42: Ricardo, N. y Rosete S Flora sinantrópica en la Reserva de la Biosfera Península Guanahacabibes. Pinar del Río. Instituto de Ecología y Sistemática: Academia de Ciencia de Cuba. A. P. 8029, C.P p. Robert, J.; Naiman, R. J.; Robert, E.; Bilby, A.; Peter, A. and Bisson, P Riparian Ecology and Management in the Pacific Coastal Rain Forest. BioScience 50 (11): Disponible en: Consultado 14 Enero Samek, V Elementos de Silvicultura de los bosques latifolios. Edición Ciencia y écnica. Instituto Cubano del Libro. La Habana, Cuba. 291 p. 261

22 Anexo Figura 1. Localización del área de estudio abla 2. Categorías sinantrópicas y hábito de las especies identificadas en ambas márgenes del río Cuyaguateje No Especies Hábito Categoría 1 Acacia mangium Willd Antropófita Hemiagrófita intencionalmente introducido 2 Andira inermis (W. Wright) Kunth Apófita, Intrapófito 3 Anonna reticulata L. Apófita, Extrapófito 4 Bambusa vulgaris Schrader ex Wendland H Antropófita, Hemiagrófita intencionalmente introducido 5 Bursera simaruba (L) Sargent. Apófita, Intrapófito recuperador 6 Casearia hirsuta Sw S Apófita, Extrapófito 7 Cedrela odoratal. Apófita, Extrapófito 8 Cephalanthus occidentalisl. S Antropófita, Holagriófitos 9 Cocos nuciferal. Antropófita, Holagriófitos intencionalmente introducido 10 Comocladia dentata Jacq. S Apófita, Extrapófito 11 Cordia collococca L. Apófita, Extrapófito 12 Cupania americana L. Apófita, Intrapófito pionero 262

23 13 Dichrostachys cinerea (L) Wigth et Arm. S 14 Gliricidia sepiumjacq. Urb. 15 Gerascanthus gerascantoides L. 16 Gmelina arbórea Roxb. 17 Guarea guidonia L. 18 Guazumau lmifolia Lam. 19 alipariti elatum Frixell (Sw.) 20 Lonchocarpus domingensis (Pers). DC. 21 Mangifera indica L. 22 Melicoccus bijugatus Jacq. 23 Psidium guajava L. S 24 Roystonea regia HBK O. F. Cook. 25 Samanea saman(jacq.) 26 Sapindus saponaria L. 27 Spondias mombin L. 28 Swietenia mahagoni L. 29 Swietenia macrophyla king. 30 abebuia angustata Britt. 31 abernaemontana citrifolia L. 32 erminalia catappa L. 33 richilia hirta L. S 34 Khaya senegalensis (Desr.) 35 richilia havanensis Jacq. S 36 Syzygium jambos L. Alston S 37 Calophyllum antillanum (Britt.) Standl 38 Simaruba glauca DC. Antropófita, Hemiagrófita intencionalmente introducido Antropófita, Hemiagrófita intencionalmente introducido Apófita, Extrapófito Antropófita intencionalmente introducido Apófita, Intrapófito recuperador Apófita, Extrapófito Apófita, Extrapófito Apófita, Extrapófito Antropófita, Hemiagrófita intencionalmente introducido Antropófita, Hemiagrófita intencionalmente introducido Antropófita, Arqueófito intencionalmente introducido Apófita, Extrapófito Antropófita, Hemiagrófita intencionalmente introducido Apófita, Intrapófito pionero Apófita, Intrapófito Apófita, Extrapófito Antropófita, Hemiagrófitaint Apófita, Intrapófito recuperador Apófita, Intrapofito pionero Antropófita, Hemiagrófita intencionalmente introducido Apófita, Intrapófito pionero Antropófita intencionalmente introducido Apófita, Intrapófito pionero Antropófita, Hemiagrófita intencionalmente introducido Apofito,extrapófito Apofitaextrapófito Leyenda: (árbol), S (arbusto), H (Hierba perenne). 263

24 RESEÑA CURRICULAR Autora principal: Barbarita Mitjans Moreno Dra. C. Forestales y profesora itular, ha obtenido resultados relevantes en la docencia, extensión e investigación; evaluación de excelente en los diez años de trabajo en el MES; notas sobresalientes en los cursos recibidos en el doctorado y la defensa final de su tesis que fue reconocida a nivel nacional entre las mejores del país en el año Su trabajo científico se ha destacado en la protección del medio ambiente desde un enfoque social. Generaliza su tesis doctoral; ha coordinado dos proyectos de I+D a nivel municipal con excelentes resultados y trabaja en dos proyectos nacionales. Ha tutorado doce trabajos de diploma, dos tesis de maestría y actualmente una de doctorado. Ha publicado 16 artículos científicos en revistas científicas, libros y eventos internacionales, ha participado en trece eventos internacionales y un congreso mundial. Se le han otorgado diferentes reconocimientos como: especiales por su contribución al medio ambiente por el proyecto nacional Guaní Ciencia.; profesora Vanguardia Nacional en el año 2008, premio relevante en el evento municipal Pedagogía 2010, profesora destacada en la actividad de la ciencia en la Sede Universitaria municipal Guane durante los curso 2007, 2008, 2009, , 2012, 2013; reconocimiento provincial, profesor más destacado en el trabajo científico (2010, 2011,2012 y 2013); premio provincial de la Academia de Ciencia de Cuba (2011); premio provincial Innovación ecnológica en dos ocasiones (2009 y 2013); premios relevantes y destacados en diferentes fórum municipales y provinciales; reconocimiento en la IV Expo feria provincial); Sello Innovador sin Frontera (2013); premio relevante en el Simposio de desarrollo Agrario municipal (2013); profesora más integral de la SUM curso Destacada labor educativa, política y revolucionaria 264

25 Revista Forestal Baracoa vol. 33, Número Especial 2014 ISSN: Artículo científico, pp ESABLECIMIENO DE UN BANCO DE GERMOPLASMA DE PRODUCOS FORESALES NO MADERABLES ESABLISHMEN OF A GERMOPLASM BANK OF NON WOOD FORES PRODUCS Edison Samaniego Guzmán (1*) Julio Vargas Burgos (1*) Hernán Uvidia Cabadiana (1*) (1*) Master en gestión ambiental, Universidad Estatal Amazónica (UEA); Paso lateral Km 2 ½ vía Napo, esamaniego@uea.edu.ec; eosamaniego@hotmail.com RESUMEN En el Ecuador el uso de especies forestales no maderables de plantas medicinales está inmerso en la cotidianidad de sus habitantes debido principalmente, a que el conocimiento médico ancestral es inmenso. Se reportan 3118 especies pertenecientes a 206 familias de plantas usadas con fines medicinales. La mayoría de plantas medicinales (47%) se registró en la categoría de síntomas. Es decir la mayoría de plantas se usan para aliviar las manifestaciones de enfermedades que pueden o no ser diagnosticadas por el enfermo o el tratante. Al analizar el uso de las plantas medicinales a nivel de los grupos étnicos del Ecuador, los Kichwa del Oriente presentan un mayor número de especies (26%), seguida por los Kichwa de la Sierra (18%) y los mestizos (14%). En la Universidad Estatal Amazónica se investiga con miras a rescatar y conservar estos materiales, mejorando las prácticas productivas tradicionales con el mínimo impacto al ambiente. Palabras claves: Germoplasma, aromáticas, nativas, no maderables, in situ. 265

26 ABSRAC In the Ecuador the use of forest species of non-wood forest products, of medicinal plants is in the cotidianidad of its inhabitants mainly to that the ancestral medical knowledge is immense species belonging to 206 families of plants are reported used with medicinal ends. Most of medicinal plants (47%) he/she registered in the category of symptoms. hat is to say most of plants are used to alleviate the manifestations of illnesses that you/they can or not to be diagnosed by the sick person or the dealer. When analyzing the use from the medicinal plants to level of the ethnic groups of the Ecuador, the Kichwa of the East presents a bigger number of species (26%), continued by the Sierra Kichwa (18%) and the mestizos (14%). In the Amazon State University it is investigated with an eye toward to rescue and to conserve these materials, improving the traditional productive practices with the minimum impact to the atmosphere. Key words Germplasm; aromatic, native plants; non-wood species, in situ. INRODUCCIÓN La alta diversidad genética del Ecuador todavía no está suficientemente investigada y documentada. Por esta razón se hace necesario complementar con trabajos que contribuyan a enriquecer esta información muchos proyectos se dedican a la identificación de la variabilidad genética en varios cultivos como por ejemplo de cacao, tomate de árbol, naranjilla, tubérculos andinos y otros utilizando marcadores moleculares como los RAPD y en algunos casos micro satélites. Por el gran valor que puede tener la diversidad genética del país en el futuro, es sumamente importante no solo su investigación sino también su conservación tanto in situ como ex situ lo que realiza mayormente el INIAP y algunas universidades que disponen de bancos de germoplasma. En el Ecuador el uso de plantas medicinales está inmerso en la cotidianidad de sus habitantes debido, principalmente, a que el conocimiento médico ancestral es inmenso. Se reportan 3118 especies pertenecientes a 206 familias de plantas usadas con fines medicinales en el Ecuador. La mayoría de plantas medicinales (47%) se registró en la categoría de síntomas. Es decir, en el Ecuador la mayoría de plantas medicinales se usan para aliviar las manifestaciones de enfermedades que pueden o no ser diagnosticadas por el enfermo o el tratante. Al analizar el uso de las plantas medicinales a nivel de los grupos étnicos del Ecuador, los Kichwa del Oriente presentan un mayor número de especies (26%), seguida por los Kichwa de la Sierra (18%) y los mestizos (14%) según reportan (De la orre Lucía, et al, 2008). 266

27 En la Amazonía, unas 20 especies de plantas suplen el 90 por ciento de la demanda mundial, existen ocho mil especies de plantas medicinales (Ministerio coordinador de patrimonio, 2010). La Amazonía ecuatoriana es una de las zonas con mayor biodiversidad de plantas, las que están siendo amenazadas por la tala indiscriminada de bosques, el avance de la frontera agrícola. Por esta actividad cada año se pierde una gran cantidad de especies de plantas con un potencial medicinal. Por lo que es necesario la recuperación y conservación in situ y ex situ de especies de plantas con potencial medicinal. Actualmente no se tiene registro de conservación de especies medicinales en la Amazonía Ecuatoriana, la recolección, caracterización y utilización lo realizan sin ningún plan de aprovechamiento y de conservación salvo en casos muy particulares, por lo que se están perdiendo una diversidad importante de especies. Otros factores que influyen en esta pérdida son la deforestación, la construcción de vías, espacios deportivos, la creación de nuevos centros poblados, expansión de la frontera agrícola con especies introducidas para consumo humano. La riqueza en biodiversidad de plantas de la Amazonía, es algo invalorable que se propone conservar, a través de la implementación de un banco in vitro y en campo de germoplasma de especies vegetales aromáticas y/o con potencial medicinal donde se creará las condiciones adecuadas para su establecimiento, para su caracterización y evaluación del potencial aromático y/o medicinal de las especies colectadas posteriormente llegar a la etapa de propagación. Con la implementación del banco de germoplasma, no solo se va a conservar las especies vegetales, también se va a rescatar y conservar los conocimientos ancestrales sobre el uso de plantas con fines medicinales de las diferentes etnias de la Amazonía Ecuatoriana. El banco va a constituirse en un sitio destinado al almacenamiento y uso del material genético de las especies aromáticas y/o medicinales, en la Amazonía Ecuatoriana, manteniendo los procesos de evolución y adaptación de las especies a la variabilidad del clima y al cambio climático. MAERIALES Y MÉODOS El Centro de Investigación, Posgrado y Conservación de la Biodiversidad Amazónica CIPCA, se encuentra ubicado en el kilómetro 44 de la vía Puyo ena, con una superficie de 2848,20 hectáreas, circundada por los ríos Piatúa y Anzu que nacen en las estribaciones de la cordillera oriental, con ríos secundarios que está dentro de la propiedad y que son afluentes de los ríos mencionados, como el río Juniac, esta diversidad de afluentes y la ubicación en las estribaciones de la cordillera oriental, brindan al lugar una gran diversidad florística y faunística. Localizado en las siguientes coordenadas geográficas (DAUM WGS 84): 267

28 Coordenadas X Y Coordenadas X Y , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,60 Elaborado: Equipo investigadores UEA Elaborado: Equipo investigadores UEA a. Clima y formación vegetal Dentro de la clasificación ecológica según las zonas de vida de Holdridge y el mapa de clasificación bioclimática y ecológico del Ecuador de Cañadas, la zona presenta un clima perteneciente a un clima sub tropical lluvioso; corresponde a una formación de selva pluvial amazónica y está formada por un Bosque Pluvial Pre Montano. b. emperatura. La emperatura promedio de la zona en el año 2011 fue de 18.6 C, según el estudio de Zonificación ecológica y Económica de la Amazonía Ecuatoriana del ECORAE, con temperaturas mínimas 18 C y máxima 30 C. 268

29 c. Precipitación Los datos de precipitación promedio anual, varían entre mm de precipitación; con una humedad relativa del 70-80%. Manejo del banco La conservación del material fitogenético se realizará ex situ, en colecciones en campo, aplicando técnicas específicas dependiendo de la naturaleza del material a conservar es decir de acuerdo al tipo de semilla: ortodoxa que se puede secar y mantener en condiciones viables a bajas temperaturas y con escasa humedad durante años; y las recalcitrantes, que no se pueden secar, ni conservar durante períodos largos con una temperatura y humedad bajas. El manejo de un banco de germoplasma comprende en sus diversas etapas una gama de actividades que requieren de información o de las cuales se deriva información. Esta puede referirse a la descripción del material recolectado y el sitio de origen (datos pasaporte), las etapas de multiplicación, procesamiento, almacenamiento, regeneración e intercambio de material genético, como también a los resultados de ensayos de caracterización y evaluación preliminar. La actividad de registrar, organizar y analizar datos relacionados a germoplasma conservado conocida como documentación es fundamental para conocer el germoplasma y tomar decisiones sobre su manejo y uso (Eberth, 2007). Para el manejo de la información, monitoreo de las colecciones y sistematización de los datos del banco de germoplasma, se utilizará programas informáticos como también se elaborará varias hojas en Excel que ayuden a: - Levantar un inventario completo de los materiales de campo y cultivos in vitro, esta hoja sirve para todas las colecciones. - Una hoja electrónica que permita llevar los datos de las semillas ortodoxas que se incorporen. En esta hoja se tendrán datos generales de identificación, peso de las semillas, fecha de ingreso y egreso a las cámaras y porcentajes de germinación (Rodríguez, 2010). Planificación de las colecciones La propuesta se iniciará con la planificación de la recolección. Luego las semillas se llevarán al centro, se limpiarán y se secarán, para controlar la humedad, que es el problema básico de la conservación. Dependiendo del tiempo que se vayan a mantener las muestras y de otros factores de la investigación, el material genético se conservará en frigoríficos o congeladores a temperaturas que van desde los 4º C hasta los -80º C. Posteriormente se germinarán las semillas en placas petri para comprobar su viabilidad y si sirven para formar plantas. Se elaborarán protocolos con indicaciones sobre la temperatura de la cámara de 269

30 crecimiento y las sustancias necesarias para que germinen. Las pequeñas plantas obtenidas se trasladarán a un invernadero y se mantendrán allí para que aclimaten y posteriormente trasladar al campo. El cultivo de tejidos vegetales in vitro, en condiciones totalmente asépticas libres de patógenos; plantas homocigotas, producción de plantas en peligro de extinción, en la que a partir de un pequeño segmento inicial de tejido se regenerara en poco tiempo miles o millones de plantas genéticamente iguales a la planta madre, por medio de variables físicas y químicas controladas en un medio de cultivo. RESULADOS Y DISCUSIÓN Uso Actual del Suelo La topografía encontrada en el área fue variada, en muchos sitios se encontró planicies pero a la vez también la presencia de elevaciones pronunciadas, estas elevaciones delimitan de manera muy especifica el uso actual del suelo y por ende la cobertura vegetal y los tipos de estratos, las altitudes se encuentran entre los 580 a los 1120 metros sobre el nivel del mar. De estos, la mayor cantidad estaría ocupada por Bosque Nativo en una superficie de 2167,88 ha (76,11%), Área de Pastizales 522,39 ha (18,34%), Formación secundaria 54,17 ha (1,90%) Rastrojo 94,08 ha (3,30%); y el espacio restante se ocupa en Áreas de Isla interna 3,98 ha (0,14%) y el Área ocupada por el Río Juniac, la cual ocupa 5,66 ha (0,20%). Elaborado: Equipo investigadores UEA Se encontró que el Uso Actual del Suelo se distribuye de la siguiente manera: Superficie Porcentaje ipo de Formación (ha) (%) Formación Boscosa primaria 2167, ,11 Formación Boscosa Secundaria 54,1783 1,90 Área de Rastrojo 94,0867 3,30 Pastizales 522,399 18,34 Área de Isla 3,9864 0,14 Área de Rio interno (Juniac) 5,6694 0,20 otal 2848,20 100,00 Elaborado: Equipo investigadores UEA ipo de suelo.- Los suelos son muy heterogéneos, pero casi todos son de origen fluvial, es decir, provienen de los sedimentos arrastrados desde los Andes a través de millones de años y que han sufrido procesos de transformación, dando origen a diversos tipos de suelos, caracterizándose en la 270

31 región amazónica el de tipo arcilloso, compacto con poca aeración, alta retención de humedad, con poca profundidad (12 cm) en el horizonte A y con un alto contenido de materia orgánica, con ph de ). El eco región más extensa del país es la de los bosques amazónicos o la selva baja. Su límite superior está alrededor de los 1100 msnm. Vegetación.- El tipo de vegetación está constituido en bosque primario en su mayor parte de la propiedad con muy poca intervención sobre el mismo con especies tales como epífitas (orquídeas, bromelias), lianas, arecaceae, therydophitos, ente otros, muy pocas áreas con sucesión secundaria producto de un proceso de conservación y recuperación con poca intervención antrópica. El área de potreros está formado por pastos como el kikuyo tropical, dalys, y otras mezclas destinados a la alimentación de ganado bovino; especies de hábitos arbustivos y arbóreos de pigue (Pollalesta karstenii) asteraceae y colcas; melastomataceae; Guarumo (Cecropia obtusifolia) (cecropiaceae); y ciertas especies sembradas como: morete (Mouritia flexuosa) arecaceae; canelo (Cinnamomum reginus), guaba (inga sp) mimosaceae, tamburo, pambil (Iriartea deltoidea) (arecaceae), guarumo, chonta duro (bactris gasipaes) arecaceae, calun calun, copal (Protium copal) burseraceae;. En la zona existe además achotillo (Visnea baccífera), guabillo (inga sp), sangre de drago (Croton lechleri) euphorbiaceae; ceibo (Erythrina cristagalli) bombacaceae; guadúa (Guadua angustifolia Kunt) bambusaceae; que en su mayoría de especies predominan mediante una regeneración natural y con una edad aproximada de diez años. CONCLUSIONES El banco de germoplasma de especies vegetales aromáticas y/o con potencial medicinal en la Amazonía Ecuatoriana dotado con las facilidades adecuadas en términos de infraestructura, equipos, materiales y procedimientos, que permiten incrementar la capacidad institucional y nacional en el área de la conservación de especies vegetales no maderables, de manera que se pueda dar respuesta efectiva a las políticas del estado, enmarcados en el Plan Nacional del Buen Vivir y a la conservación de la agro biodiversidad. En el banco se conserva los materiales colectados de las especies vegetales, semillas, cultivo in vitro y plantas en campo, para asegurar la integridad de su base genética y uso posterior. Este banco de germoplasma permitir proteger los recursos genéticos ante eventos de crisis medicinal, catástrofes naturales y del proceso de erosión genética. Estas colecciones desempeñarán una función activa en programas estratégicos de búsqueda de principios activos para la elaboración de medicamentos para el combate y prevención de enfermedades en los seres humanos. Para el presente documento se ha seleccionado una muestra del inventario general que lo compone 700 especies entre nativas e introducidas. 271

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