Revista Forestal Mesoamericana Kurú

Impacto de la ingeniería forestal en el manejo de los recursos naturales en Mesoamérica

Agricultural Wastes - A Promising Source for Biogas Production in Developing Countries of the Tropical and Subtropical Regions

Abstract Most of the so called developing countries are located in tropical and/or sub-tropical regions whilst in contrast, most of the developed countries are in the temperate climate zones. It is expected that a huge increase in the future global energy consumption will be caused by the demand of the developing countries. Caused by the favourable climate conditions in tropical and/or sub-tropical regions the average productivity of biomass is 4 - 5 times higher than that of biomass grown in the temperate regions. Many of the developing countries today are agricultural and agro-industrial countries producing huge amounts of agricultural residues and wastes that can be used as source for energy generation. It is estimated that if only all process-based agricultural residues alone would be used, they could contribute between 25 % and 40 % of the total primary energy demand in such regions (1);. Until now, the huge amount of agricultural waste generated each year in developing countries is a headache for farmers, who are obliged to get rid of it. Open field burning and improper disposal are omnipresent in many regions and pollute the environment. Converting such waste into bioenergy such as biogas by using anaerobic digestion technologies represents an alternative treatment with a promising potential. Such treatment prevents pollution, is producing valuable and climate friendly energy and will contribute to nutrient recovery by using the digestate as fertilizer. The paper will introduce some of the most promising agricultural residues in tropical and subtropical regions which can be used as substrates or co-substrates for biogas production. Results of a research project carried out in Costa Rica will be used as a case study to show the potential of two of the major agricultural residues (pineapple and banana residues) as sources for biogas production. The opportunities and prospects for the dissemination and implementation of new and more developed technologies to improve the efficiency of the technologies will be shown.

Resumen La mayoría de los llamados países en desarrollo están ubicados en regiones tropicales y/o subtropicales, en contraste, la mayoría de los países desarrollados se encuentran en zonas de clima templado. Se espera que la demanda de los países en desarrollo provoque un enorme aumento en el futuro del consumo mundial de energía. Debido a las condiciones climáticas favorables en las regiones tropicales y/o subtropicales, la productividad promedio de la biomasa es de 4 a 5 veces mayor que la de la biomasa cultivada en las regiones templadas. Muchos de los países en desarrollo hoy en día son países agrícolas y agroindustriales que producen enormes cantidades de residuos agrícolas y desechos que pueden utilizarse como fuente para la generación de energía. Se estima que si solo se utilizaran todos los residuos agrícolas basados en procesos, podrían contribuir entre el 25 % y el 40 % de la demanda total de energía primaria en dichas regiones (1);. Hasta ahora, la enorme cantidad de desechos agrícolas que se generan cada año en los países en desarrollo es un dolor de cabeza para los agricultores, quienes están obligados a deshacerse de ellos. La quema a campo abierto y la eliminación inadecuada están omnipresentes en muchas regiones y contaminan el medio ambiente. La conversión de estos residuos en bioenergía, como el biogás, mediante el uso de tecnologías de digestión anaeróbica, representa un tratamiento alternativo con un potencial prometedor. Dicho tratamiento previene la contaminación, produce energía valiosa y respetuosa con el clima y contribuirá a la recuperación de nutrientes utilizando el digestato como fertilizante. El documento presentará algunos de los residuos agrícolas más prometedores en las regiones tropicales y subtropicales que se pueden usar como sustratos o co-sustratos para la producción de biogás. Los resultados de un proyecto de investigación llevado a cabo en Costa Rica se utilizarán como estudio de caso para mostrar el potencial de dos de los principales residuos agrícolas (residuos de piña y banano) como fuentes para la producción de biogás. Se mostrarán las oportunidades y perspectivas para la difusión e implementación de tecnologías nuevas y más desarrolladas para mejorar la eficiencia de las tecnologías.

Food plants to stingless bee Trigona fulviventris (Guérin-Méneville) in Pocosol, Guanacaste, Costa Rica

Resumen En este estudio, se determinaron las principales plantas de importancia nutricional para la abeja sin aguijón Trigona fulviventris (Guérin- Méneville), en un fragmento de bosque seco secundario en Pocosol, Área de Conservación Guanacaste durante la época lluviosa. Mediante la colecta de individuos de T. fulviventris se obtuvo un total de 26 tipos polínicos, cuyas especies más representativas correspondieron a los estratos de herbáceas y arbustos. Adicionalmente, pese a no observar el comportamiento fenológico habitual a la época del año, se realizó una colecta de plantas con el propósito de abarcar las especies de mayor importancia dentro del rango de vuelo de esta especie de abeja. Para el análisis del polen se utilizaron métodos palinológicos cuyos resultados mostraron una convergencia del 27 % de coincidencia, al comparar el polen extraído de las abejas con el de las plantas colectadas. Asimismo, con ayuda de índices ecológicos se midió la riqueza, dominancia y uniformidad de las plantas colectadas. De esta forma se determinó la presencia de las especies de mayor representatividad al momento del estudio en el sitio (Baltimora recta y Dorstenia contrajerva). Finalmente, se logró documentar el comportamiento de T. fulviventris con respecto a la búsqueda de recursos nutricionales limitados (2015).

Abstract In this study, the main important plants collected by the stingless bee Trigona fulviventris were determined in a secondary dry forest fragment in Pocosol, Guanacaste during the rainy season. A total of 26 pollen types were obtained by collecting individuals of Trigona fulviventris these corresponded mainly representative species of herbs and shrubs. In addition, although there was unusual phenology through the year of the study, a collection of plants was carried out in order to covering the most important species according within the flight range of this species (300-500 m). For the palinological analysis a combination of methods were used and the results showed a convergence of 27% of coincidence when comparing both pollen collected by the bees and plant sources. In addition, the presence of the most representative species at the time of study at the site (Baltimora recta and Dorstenia contrajerva) was determined using ecological indexes. Moreover it was able to demonstrate a generalist behavior of T. fulviventris regarding the search for limited nutritional.

Evaluation of the behavior of clones of Tectona grandis L. f. in vertisol soils of Nicoya Peninsula, Costa Rica.

Resumen Se evaluó un ensayo genético de Tectona grandis L. f. (Teca) conformado por 40 clones y un testigo (24 rametos por clon) distribuidos en un diseño de bloques completos al azar, con seis repeticiones y dos parejas de cada clon por bloque (parcela). El ensayo fue establecido por la empresa BARCA y la Cooperativa de Mejoramiento Genético Forestal (GENFORES) en agosto del año 2015, cerca de Jicaral, Península de Nicoya, Costa Rica. El suelo del sitio corresponde al orden vertisol, el cual es escasamente utilizado para plantaciones forestales debido a su alto porcentaje de arcillas expandibles (tipo 2:1 montmorillonítico), que forman grietas dinámicas durante el período seco. A los 8 meses de edad se realizó la primera evaluación del ensayo clonal, donde se cuantificó el diámetro a la base y altura total de cada individuo, además de evaluar la condición de bifurcación, rebrote, sobrevivencia y estado fitosanitario de cada planta. Los datos recopilados se analizaron mediante el procedimiento BLUP/REML del software SELEGEN para obtener los parámetros genéticos. Se obtuvieron resultados elevados de heredabilidad media del clon en diámetro a la base (h2mc = 83 %), altura total (h2mc = 80 %) y sobrevivencia (h2mc = 74 %). La exactitud de los parámetros registró valores superiores al 0,86 en todos los caracteres y parámetros. A los 8 meses de edad los genotipos 2, 9, 13, 21, 32 y 33 exhibieron una clara tolerancia a estos suelos vertisoles. Mientras que el genotipo 34 registró el peor desempeño y menor adaptación de la colección de clones evaluada. La sobrevivencia registrada fue de un 84 %, lo que evidencia el gran potencial de adaptación de algunos genotipos a estas condiciones de suelo. A través de la selección genética es posible identificar materiales capaces de adecuarse y producir resultados aceptables de producción en suelos sonsocuites (vertisoles).

Abstract A Tectona grandis L. f. (Teak) genetic test consisting of 40 clones and one control (24 ramets per clone), distributed in a complete randomized block design, with six repetitions and two pairs of plants per clone per block (parcel), was evaluated. The trial was established by BARCA company and the “Cooperativa de Mejoramiento Genético Forestal” (GENFORES) in August 2015, nearby Jicaral, Nicoya Peninsula, Costa Rica. The soil order in the test site corresponds to a vertisol order, which is scarcely used for forest plantations due to its high percentage of expandable clays (type 2:1 montmorillonitic) that produce the formation of dynamic cracks during the dry season. At 8 months of age was conducted the first evaluation of this clonal test, where the collar diameter and total height of each individual was quantified, in addition to evaluating the condition of forking, presence of sprouts, survival and phytosanitary status of each plant. The collected data was analyzed through BLUP/REML procedures in SELEGEN software to obtain all genetic parameters. We obtained high results of mean clonal heritability in collar diameter (h2mc = 83 %), total height (h2mc = 80 %) and survival (h2mc = 74 %). Accuracy of the genetic parameters registered values higher than 0.86 in all traits and parameters. At 8 month old genotypes 2, 9, 13, 21, 32 and 33 exhibited a tolerance tendency to vertisols soils. Meanwhile, clone 34 registered the worst adaptation in all clonal collection. The survival recorded was 84 % that evidence the adaptation potential for some genotypes to this soil types in the region. Through selecting programs, it is possible to identify genetic materials able to adapt and produce acceptable production results in this type of soils.

Perception of Costa Rican market about the use of prefabricated trusses with wood from forest plantations and joined with metal plates.

Resumen En construcción de viviendas, las estructuras más eficientes para soportar las cargas provenientes de techumbres corresponden a las cerchas. Cuando se trata de fabricarlas con madera, un punto importante de estas son las uniones. Actualmente se ha introducido la utilización de placas metálicas dentadas para estas uniones, sin embargo, el mercado aún conoce poco de ellas y su posibilidad de utilización en casas. Por lo que, este estudio reporta un primer sondeo cualitativo por medio de una encuesta estratificada por público objetivo, del uso de cerchas de madera con placas metálicas dentadas fabricadas con madera de plantación en Costa Rica. Fue encontrado que el 100 % de los encuestados considera a la madera como un material viable para la construcción, por almacenar dióxido de carbono y ser un recurso renovable. Además, el 90 % de los encuestados, considera que la madera de las plantaciones nacionales es de buena calidad. Sin embargo, sólo un 28 % prefiere la utilización de las cerchas como elemento estructural en techumbres y el 40 % coincide en que el uso de la placa es una buena opción tecnológica. Según este primer sondeo de mercado de la cercha de madera con placa metálica, el 80 % de encuestados estaría dispuesto a adquirirla; dándole un rango de precio entre ¢45 000 a ¢50 000 por cercha.

Abstract In housing construction, the most efficient structures to support the loads coming from roofs correspond to the trusses. When it comes to manufacturing them with wood, an important point of these are the joints. Currently the use of metal plates has been introduced for these unions, however, the market still knows little about them and its possibility of use in wooden houses. Therefore, this study reports a first qualitative survey by means of a survey stratified of the use of wooden trusses with metal plates fabricated with plantation wood in Costa Rica. It was found that 100 % of respondents consider wood as a viable material for construction, for storing carbon dioxide and for being a renewable resource. In addition, most consider that the wood from trees growing in plantations in Costa Rica is of good quality. However, only 28 % prefer the use of trusses as a structural element in roofs and 40 % agree that the use of the metal plate is a good technological option. According to this first market survey of the wooden truss with metal plate, 80 % of respondents would be willing to acquire it; giving it a price rango between ¢ 45 000 to ¢ 50 000 per truss.

Regrowth capacity of Leucaena macrophylla Benth for dendroenergy purposes in Cortes, Honduras

Resumen Se evaluó el efecto de la época de corta, altura de corta y densidad de siembra en el manejo de rebrotes de árboles de Leucaena macrophylla Beneth, para lo cual se utilizó una plantación experimental en Cortés, Honduras. El cultivo forestal se evaluó a una edad de un año y se establecieron tres densidades de siembra (2500, 4445 y 10000 árb ha-1), dentro del diseño se aplicaron tres tratamientos de poda (testigo, 40 y 100 cm de altura de tocón), los cuales fueron aplicados en la época seca (marzo 2016) y lluviosa (julio 2017). Posterior a la corta del rebrote, se evaluó la mortalidad, tipo de rebrote, crecimiento diamétrico y la altura del rebrote transcurrido un año. Los datos revelaron que no hay diferencia en la tasa de mortalidad de rebrotes en función de la época de poda (promedio del 57,34 %), además que indiferentemente del espaciamiento y altura de poda, el rebrote de tipo epicórmico fue el que presentó mayor presencia. Con respecto al crecimiento diamétrico se registraron variaciones entre 1,2 a 4,3 cm y la variaciones en altura de 0,5 a 5,8 m; además se encontró una tasa de crecimiento mayor en la época lluviosa (del 15 a 35 % más que la época seca). No se encontraron diferencias entre la poda a 40 y 100 cm y finalmente se determinó que una densidad de 1000 árb ha-1 incidió negativamente en el crecimiento de la plantación y generó disminuciones de crecimiento hasta del 20 % con respecto a las densidades de 4445 y 2500 árb ha-1, que no mostraron diferencias entre sí.

Abstract The effect of cutting season, cutting height and sowing density in the management of Leucaena macrophylla Beneth regrowths was evaluated. We used an experimental plantation in Cortés, Honduras. The forest crop was evaluated at an age of one year and we used three planting densities (2500, 4445 and 10000 trees ha-1), three pruning treatments were applied within the design (control, 40 and 100 cm stump height), which were applied in the dry (March 2016) and rainy (July 2017). After the regrowth was cut, the mortality, type of regrowth, diameter growth and the height of the regrowth after one year were evaluated. The data revealed that there is no difference in the regrowth mortality rate as a function of the pruning season (average of 57.34 %), besides that regardless of the spacing and pruning height, the epicormic regrowth was the one that presented the highest presence. Regarding the diametric growth, variations were recorded between 1.2 and 4.3 cm and the variations in height from 0.5 to 5.8 m; In addition, a higher growth rate was found in the rainy season (15 to 35 % more than the dry season). No differences were found between the pruning at 40 and 100 cm and finally it was determined that a density of 1000 trees ha-1 negatively affected the growth of the plantation and generated growth decreases up to 20 % with respect to the densities of 4445 and 2500 trees ha-1, which did not show differences between them.

Pre and post-fire situation, of an ecosystem of the Roble-Hualo forest type, Maule region, Chile

Resumen Los incendios forestales son una de las mayores causas de degradación de ecosistemas en Chile. La temporada de incendios forestales 2016-2017 destacó por la superficie afectada, incluyendo un bosque y matorral, del tipo forestal Roble-Hualo, de alto valor de conservación. Por lo que este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto del incendio en ambas formaciones, sobre la estructura del dosel mediante la utilización de fotografías hemisféricas. Además, se cuantificó el efecto del incendio en variables químicas del suelo, diversidad y abundancia de la vegetación. Los resultados indicaron una clara degradación de la estructura del dosel del bosque y matorral, aumento en la radiación potencial sobre el piso forestal, reducción del área foliar y cobertura de los doseles sobre el suelo. Asimismo, algunas variables químicas como el pH, materia orgánica (MO%), suma de bases (Sb) y potasio disponible (Kd) aumentaron en el suelo del matorral, no así en el suelo del bosque. La regeneración post-incendio fue escaza en ambas coberturas, además se apreció una considerable pérdida de diversidad arbórea y arbustiva, afectando así la composición de la vegetación, en el bosque y en el matorral.

Abstract Forest fires are one of the major causes of ecosystem degradation in Chile. The 2016-2017 forest fire season was notable for the affected area, including a forest and scrub, of the Roble-Hualo forest type, of high conservation value. Therefore, this study aimed to evaluate the effect of the fire in both formations, on the structure of the canopy through the use of hemispheric photographs. In addition, the effect of the fire on chemical variables of soil, diversity and abundance of vegetation were quantified. The results indicated a clear degradation of the structure of the canopy of the forest and scrub, increase in the potential radiation on the forest floor, reduction of the foliar area and coverage of the canopies on the ground. Also, some chemical variables such as pH, organic matter (MO%), sum of bases (Sb) and available potassium (Kd) increased in the scrub soil, but not in the forest floor. Post-fire regeneration was scarce in both coverages, in addition there was a considerable loss of arboreal and shrubby diversity, thus affecting the composition of the vegetation, in the forest and in the scrub.

Trees of the Central Valley of Costa Rica: reproduction Guachipelín (Diphysa Americana (Mill.) M. Sousa)

Resumen Se presenta una breve descripción del árbol “Guachipelín” (Diphysa americana (Mill.) M. Sousa), información sobre fenología como base para la recolección de frutos, el manejo de las semillas, la viverización y el proceso de germinación.

Abstract The following issue presents a brief description about the “Guachipelín” tree (Diphysa americana (Mill.) M. Sous), including information about its phenology which directly relates to fruit recollection, seed treatment, nursery, and germination processes.

Trees of the Central Valley of Costa Rica: reproduction guaba (Inga marginata Willd.)

Resumen Se presenta una breve descripción del árbol “guaba” (Inga marginata Willd.), información sobre fenología como base para la recolección de frutos, el manejo de las semillas, la viverización y el proceso de germinación.

Abstract The following issue presents a brief description about the “guaba” tree (Inga marginata Willd.), including information about its phenology which directly relates to fruit recollection, seed treatment, nursery, and germination processes.