Introducción

Los sistemas agroforestales (SAF) son una excelente alternativa para la diversificación productiva y aumento de los ingresos de los productores de diferentes países de América Latina y el Caribe (¹). La promoción de estos sistemas se ha vuelto un tema importante para los países que buscan reducir pobreza e inequidad, conservar la biodiversidad, enfrentar las causas y consecuencias del cambio climático y reducir la dependencia de un solo cultivo como única fuente de ingresos (²). En Costa Rica, tomando en cuenta la disminución de los productos forestales provenientes de los bosques y la reforestación de áreas para plantaciones forestales (³), los SAF tienen el potencial para producir madera de alta calidad para el mercado local y mundial (⁴).

La implementación de sistemas agroforestales de cedro (Cedrela odorata L.) asociados a plantaciones de café se ha convertido en una opción para mejorar los ingresos de los cafeticultores en la zona de Pérez Zeledón (⁵), debido a que su valor comercial es superior al de otras especies tropicales (⁶). Además, se ha comprobado que el cedro crece más en diámetro y altura en sistemas agroforestales que en plantaciones puras (⁷), (⁸), (⁹) y (¹⁰), sin embargo, esto también depende de otros factores como el manejo recibido y factores biofísicos del sitio (⁵).

La madera del cedro es bien recibida en el mercado nacional y utilizada por mucho tiempo en la elaboración de muebles, decoración de interiores, lanchas, puertas e instrumentos musicales, armarios y cajas para almacenamiento de puros (¹¹). En especies de alto valor comercial es más útil y relevante conocer o estimar el volumen de los arboles mediante un modelo matemático de fácil aplicación y la distribución de los productos según el uso industrial y comercial (tablas de despiece), ya que esto permite efectuar un mejor análisis beneficio/ costo (¹²), (¹³).

A pesar de lo anterior, en Costa Rica y en otros países de Latinoamérica el desarrollo de tablas de despiece es escaso; el enfoque principal ha sido la elaboración de alguna función o tabla de volumen, que brinda información acerca del volumen total y comercial del árbol, pero no considera las dimensiones y las diferencias en calidad de los productos que se pueden obtener durante el aprovechamiento de la madera (¹⁴). Por el contrario, la tabla de despiece o cubicación por producto genera la información necesaria para la planificación del manejo de los rodales, indicando los momentos más apropiados para intervenir en el bosque o plantación (¹⁵). Este tipo de tabla se convierte en una herramienta de mucha utilidad práctica para el comercio de la madera, ya que se puede calcular la producción de forma fácil y precisa, contribuyendo a la ganancia económica, sobre todo cuando se abastecen mercados diferenciados con productos de distinta calidad y dimensión. Por ende, el objetivo del trabajo fue elaborar una tabla de despiece para Cedrela odorata plantada en un sistema agroforestal con café en Pérez Zeledón para brindar una herramienta que permita tomar decisiones sobre el uso y comercialización de la madera.

Materiales y métodos

Localización y características del área de estudio

El estudio se realizó en el distrito Cajón del cantón Pérez Zeledón, provincia San José, Costa Rica. Pérez Zeledón cuenta con una extensión de 1905,51 km² (¹⁶); y se dedica especialmente a la actividad cafetalera que representa el 6,9 % del área del cantón y un 15 % del área cafetalera nacional (12 522,8 ha) (¹⁷). El territorio es muy lluvioso, con una precipitación que oscila de 2000 a 4000 mm anuales y una temperatura promedio entre 24 y 27° C (¹⁶). Los suelos son del orden Inceptisol y Ultisol (¹⁸). El 90 % de la superficie del cantón presenta pendientes mayores a 6 %, límite entre lo que se considera terreno plano y ligeramente ondulado, 6 % del área tiene una superficie plana y un 4 % es ligeramente ondulado (¹⁶).

Levantamiento de información

La información se obtuvo de bases de datos pertenecientes al Instituto de Investigación y Servicios Forestales (INISEFOR) de la Universidad Nacional, de las mediciones realizadas en el periodo 2018-2019. El INISEFOR estableció 7 parcelas de 1000 m² (40*25 m) y evaluó 74 árboles a la edad de 20 años. A los árboles se les midió el diámetro (D, cm) a 0,30 y a 1,30 m sobre el nivel del suelo con cinta diamétrica, y posteriormente en secciones de 1,5 metros con un dendrómetro criterion RD1000 hasta la altura comercial definida a un diámetro mínimo de 10 cm. También se estimó la altura total (m) con clinómetro Suunto.

El tamaño promedio de las fincas fue de 6,24 ha y el café se manejó comúnmente a una densidad de 5 000 plantas ha-1 y la sombra se componía por especies de servicio múltiple como poro (Erythrina spp.), guaba (Inga spp.) y/o musáceas, las cuales se encontraban a una densidad de 625 plantas ha^-1. El tipo de arreglo de siembra del cedro fue en combinación con el cultivo de café a diferentes distanciamientos, por lo que se encontraba a densidades variables entre 61 y 503 árboles ha^-1, desde el establecimiento hasta el ciclo final de corta. En cuanto al manejo del cedro este consistió en la aplicación de insecticida para el control del barrenador y la realización de una poda anual (⁵).

Procesamiento de información

La información de campo se digito en Excel y se calculó el volumen total con la fórmula de Smalian (ecuación 1). El volumen de la sección no comercial del fuste se calculó con la formula mostrada como ecuación 2.

Dónde: V es el volumen cubicado del árbol (m³); D1 y D2 son el diámetro en el extremo menor y mayor de la troza (m) y L es la longitud de la sección medida (m).

Dónde: V_nocom es el volumen de la sección no comercial (m³), D1es el diámetro final de la sección comercial (m), At es la altura total del árbol (m), Ac es la altura comercial

del árbol (m).

El volumen total de cada árbol se clasifico, según el diámetro en los siguientes productos: aserrío grueso (D ≥ 30 cm), aserrío delgado (20 cm ≤ D < 30 cm), tarimas (10 cm ≤ D < 20 cm), leña (5 cm ≤ D < 10 cm) y desperdicio (D < 5 cm). Para separar el volumen para las dos últimas categorías primeramente se estimó la longitud de la troza para dicho producto (ecuación 3) para posteriormente calcular el volumen con la fórmula de Smalian (ecuación 1). Cabe destacar que las ramas no fueron incluidas en estas clasificaciones.

Dónde: L es la longitud de la troza destinada al producto (m), Dap es el diámetro final de la sección comercial (m), D1 diámetro superior de la categoría diamétrica del producto (cm), D2 diámetro inferior de la categoría diamétrica del producto (cm), At es la altura total del árbol (m) y Ac es la altura comercial del árbol (m).

Los arboles evaluados, su volumen y tipo de producto se agruparon en clases diamétricas con una amplitud de 5 cm, partiendo de 20 hasta 75 cm. Para cada una se calculó el promedio absoluto y relativo del volumen total. Por último, se construyó la tabla de despiece.

Resultados y discusión

La evaluación de los arboles demostró, que, a pesar de tener la misma edad, el crecimiento es muy desigual, al registrarse una amplitud diamétrica desde 20 hasta 75 cm. El 12 % de los individuos se concentró entre los 20 a 34,9 cm, 37 % pertenecen a la clase de 35 a 49,9 cm, 39 % entre 50 a 59,9 cm y 12 % entre 60 a 74,5 cm. Esta variabilidad en el crecimiento puede ser efecto de la calidad del sitio, de características genéticas de los árboles y del grado de manejo aplicado al SAF.

El volumen total de los arboles procesados vario de 0,28 a 4,51 m³, con un promedio de 1,97 m³, (DS= 0,9419) que correspondió a un árbol con un diámetro promedio de 48,80 cm (DS= 11,49). El potencial productivo de Cedrela se puede clasificar como muy bueno; es 8,6 % superior en volumen que lo reportado para plantaciones forestales de cedro en Honduras y Nicaragua, en donde determinaron 1,8 m³ por árbol con fustes comerciales de 15 m y un diámetro aprovechable a 1,30 m fue de 45 cm a los 40 años (¹⁹). También es muy superior (aproximadamente en un 50 %), al calculado (0,959 a 1,157 m³) para arboles de Pinus taeda (L.) en Brasil a los 18 años (²⁰).

En sistemas agroforestales de cedro-café en Costa Rica, con una abundancia de 70 a 140 árboles por hectárea, se calculó 1,5 a 3,0 m³ por árbol y un diámetro promedio de 48 cm a los 18 años (¹⁹), valor similar al obtenido en el estudio. En plantaciones de cedro los árboles se aprovechan a los 45 cm de DAP, lo que corresponde a un volumen de 1,8 m³ a los 40 años; en turnos más cortos pueden alcanzar entre 11 y 22 m³*ha^-1*ano^-1, pero con menores dimensiones (²¹). Estos datos muestran que se puede esperar un crecimiento más rápido de la especie en linderos, que, en plantaciones puras establecidas con el mismo nivel de manejo, dado que la competencia entre arboles es menor (²²).

La distribución del volumen total por árbol de acuerdo al producto fue la siguiente: 1,54 m³ (78 %) aserrío grueso, 0,31 m³ (16 %) aserrío delgado, 0,13 m³ (7 %) corresponde a tarimas, 0,01 m³ (0,53 %) a leña y 0,001 m³ (0,06 %) a desperdicio.

A medida que el árbol crece el diámetro a 1,30 m de suelo (DAP) se diversifican los productos esperados, aumentando los productos de mayor valor (aserrío grueso) a partir de los 25 cm, con lo cual se incrementa el valor económico del árbol. Además, los diferentes productos estuvieron presentes en todas las clases diamétricas, excepto en la primera (20-24,9 cm) (Cuadro 1). Mora y Hernández (14) definieron 9 clases diamétricas (de 5 a 45 cm) y encontraron que los arboles de teca (Tectona grandis (L. f.)) aportan volumen para 4 productos (aserrío grueso, aserrío delgado, tarimas y leña) a partir de 30 cm; también indican mayor variabilidad de productos conforme aumenta el diámetro. Con Acacia mangium (Willd.), Rodríguez, Barrero y Rodríguez (²³) definieron tres clases diamétricas (de 3 a 33 cm), y encontraron volumen de madera para aserrío, madera rolliza y leña a partir de 15 cm de diámetro.

Cuadro 1 Despiece comercial (m3) para Cedrela odorata L., Perez Zeledon, Costa Rica. 

En Brasil, Campos et al. (²⁴), encontraron clones híbridos de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla que al maximizar el volumen total a los 21 cm de DAP los arboles producen tres de los cuatro productos propuestos (energía, pulpa y pilares), y es hasta que se logra obtener los cuatro productos (energía, pulpa, pilares y aserrío) que optimizan los ingresos totales. Valerio et al. (²⁰) clasificaron el volumen en arboles P. taeda de 7 a 22 años de edad en multi productos de acuerdo al diámetro mínimo de la troza en: residuos (5 cm), pulpa (8 cm), aserrío delgado (16 cm), aserrío grueso (23 cm) y laminado (35 cm) y encontraron que todos los productos se presentan a partir de 13 años de edad.

Los estudios anteriores demuestran variedad de opciones para clasificar el volumen total en productos, todo en función de la demanda de la industria forestal de cada país y de la especie utilizada. Según Martinelli (²⁵), cada etapa de desarrollo de la especie genera características de ahusamiento diferenciado, lo que va a provocar diferente distribución del volumen de las trozas. Además, la cantidad y calidad de la producción de multi productos de madera de cualquier especie depende de la selección de las semillas y plántulas utilizadas y de los tratamientos silvícolas aplicados (²⁶). La calidad del sitio es un factor que afecta la producción; según Valerio et al. (¹⁵) los mejores sitios producen registros más grandes, por lo que el sitio influye en la distribución del volumen.

Los arboles de Cedrela comienzan a mostrar volumen para aserrío grueso a partir de un diámetro de 30 cm, que en términos económicos representa el mayor valor de la madera. En las clases mayores a 50 cm el aserrío grueso alcanzo valores mayores a 80 % del volumen total (Cuadro 1). Al comparar estos resultados con otras especies, también se aprecia que conforme aumenta el diámetro del árbol mayor peso tendrá el producto de mayor valor económico. Por ejemplo, para P. taeda en Brasil, Valerio et al. (²⁰) obtuvieron que 79 % del volumen total se clasifico para aserrío grueso y laminado, dos de los principales usos que tiene la madera de pino en la industria del país. Similar distribución del volumen se registró para teca, donde el aserrío grueso y el delgado a partir del diámetro de 30 cm, alcanzo más del 90 % del volumen total (¹⁴).

El aserrío delgado fue el producto dominante en las clases diamétricas menores a 35 cm; alcanzando la máxima proporción en arboles con DAP entre 20 y 24,9 cm (61 % del volumen total), con una disminución paulatina a partir de los 25 cm, hasta un aporte mínimo en las clases diamétricas mayores a 55 cm (Cuadro 1), comportamiento similar al citado por Mora y Hernández (¹⁴), para arboles de teca; sin embargo, en T. grandis la máxima proporción de aserrío grueso ocurre a partir de 45 cm (58 % del volumen total), porcentaje similar al obtenido a partir de los 40 cm (61%) en cedro, 27 % menos de lo que representa aserrío grueso en el cedro a ese mismo diámetro. En el aserrío delgado la teca obtiene su máxima proporción a partir de los 25 cm, aportando un volumen de 0,3820 m3 (78 %), que representa 35 % más de la proporción en cedro de esa misma clase diamétrica.

El volumen relativo para tarimas, leña y desperdicio en el cedro disminuyo conforme aumento el diámetro del árbol. Para tarimas, la mayor proporción se presentó en las dos primeras clases diamétricas, con 34 y 42 % del volumen total respectivamente. El volumen para leña y desperdicio fue marginal y estuvo presente en todas las clases diamétricas (Cuadro 1).

En teca también se registró el volumen relativo más bajo para tarimas y leña en todas las clases diamétricas, con un máximo a los 5 cm (100 %), que disminuyo a 11,4 % a los 20 cm (¹⁴), esto representa 57 % más de lo producido por cedro en el caso de la leña. En la última clase diamétrica (45-50 cm), Mora y Hernández (¹⁴) registraron un volumen para leña de 0,0623 m³ (3,3 %) que es 81 % mas del volumen que presenta el cedro en esa misma clase. Para las tarimas estos mismos autores registraron un volumen de 0,09 m³ (29,4 %), 8 % menos de lo producido por el cedro a los 20 cm.

En el cedro, el aserrío grueso y delgado en arboles a partir de 45 cm de diámetro suma más de 90 % del volumen total, que representa la madera de mayor valor en mercado; para el volumen restante es importante brindarle al productor diferentes opciones para la venta. Según Martinelli (²⁵) clasificar la madera del mismo árbol en multi productos es una alternativa para aumentar los ingresos, porque los valores de cada producto en el mercado se diferencian de acuerdo con sus dimensiones. Campos et al. (²⁴) señalan que al dividir los árboles en multi productos, el ingreso promedio se incrementa 33,69 %, aumentando la viabilidad y la competencia de las plantaciones forestales con otros cultivos.

Conclusiones

El volumen promedio por árbol fue de 1,97 m3, el 94 % se clasifica como aserrío grueso y delgado y en menor porcentaje las tarimas (7 %), leña (0,53 %) y desperdicio (0,06 %). El alto porcentaje de madera para aserrío grueso y delgado en todas las clases diamétricas, sumado su valor en el mercado, convierte los SAF de cedro-café en una alternativa para diversificar la producción y mejorar la rentabilidad a nivel de finca.

La tabla de despiece para cedro es una herramienta que le permitirá al productor conocer de antemano el volumen de los productos para planificar la venta y búsqueda de los compradores.

Recomendaciones

En trabajos posteriores se recomienda cuantificar el volumen que aportan las ramas, ya que corresponden a una parte del árbol que normalmente no se suele incluir en el volumen total y podrían aumentar los ingresos del productor. Además, se sugiere explorar la posibilidad de que parte del volumen de las ramas puede utilizarse para la fabricación de artículos torneados y esculturales (artesanías). Asimismo, se recomienda continuar realizando estudios relacionados a la distribución del volumen total y comercial por medio de tablas de despiece para otras especies de importancia económica en sistemas agroforestales.