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Introducción
El raleo forestal es una operación realizada en un rodal de edad uniforme cuyo principal objetivo es redistribuir el potencial de crecimiento o mejorar la calidad de los árboles remanentes (1) (2). Con esta técnica se busca concentrar el crecimiento en los mejores individuos de una plantación y favorecer el incremento diamétrico de los árboles que permanecen en el rodal (3) (4).
Autores como (5) (6) señalan que durante el ciclo de una plantación, en especies tropicales como Gmelina arborea, Tectona grandis o Acacia mangium, se deben ejecutar 3 o 4 raleos hasta que llega el momento de la corta final. El primer raleo es una corta que se realiza por única vez, a temprana edad que tiene como objetivo sanear y mejorar la estructura de la masa forestal.
Unos de los factores de mayor peso sobre la selección y utilización de un determinado método de raleo son su productividad y costo. El conocimiento sobre la cantidad de productos que una persona o cuadrilla produce por unidad de tiempo (hora, día, año) o por unidad de superficie puede ser una herramienta útil para determinar en cuales etapas del proceso existe necesidad de corregir y optimizar las operaciones (7).
Para la determinación de los costos y rendimientos en faenas forestales, se conocen tres métodos básicos para la generación de la información (8), (9), (10): a) estudio de tiempos y movimientos; b) estudio de faenas y c) la recuperación de rendimientos a partir de operaciones concluidas o producción por jornada. El primer método es el más detallado, de mayor confiabilidad y el más utilizado en estudios técnicos y científicos, por lo que es costoso y requiere de cierto nivel de entrenamiento.
Durante mucho tiempo la evaluación de esta actividad ha sido enfocada en determinar cuál es la intensidad adecuada para realizar un aclareo. En Costa Rica ha sido poco el esfuerzo por determinar productividad, costos y calidad en la ejecución principalmente en primeros raleos.
Ante esta problemática surge la necesidad de adaptar metodologías ya existentes para disponer de información precisa y confiable basada en datos de campo que sirvan de herramienta a la hora de planificar y estimar presupuestos para las distintas actividades que requiere una plantación especialmente en Acacia mangium que es una especie con alrededor de 2000 hectáreas plantadas principalmente en la zona norte de Costa Rica (11). El objetivo de este trabajo fue determinar la productividad, costos y calidad de ejecución del primer (raleo precomercial) en plantaciones de Acacia mangium.
Materiales y métodos
Información general del área de estudio
El trabajo se realizó durante el periodo seco, en plantaciones forestales de Acacia mangium localizadas en la región Huetar Norte de Costa Rica, cantón de San Carlos, distrito Pocosol. La zona de estudio se localiza a 50 msnm, registra una precipitación promedio superior a los 3200 mm, con una temperatura media de 28ºC y un periodo seco de febrero a abril.
En total se seleccionaron seis rodales en tres predios diferentes. Las plantaciones fueron establecidas con un diseño tres bolillo con un espaciamiento inicial de 3 x 3 metros. Las edades de las plantaciones incluidas en este estudio fueron de 24 a 36 meses. Estas plantaciones se encontraban en terrenos con pendientes suaves generalmente ubicadas cerca de zonas de protección. El diámetro basal promedio de los árboles a cortar fue de 13,8 cm.
Descripción del procedimiento de raleo
Las plantaciones incluidas en la muestra fueron raleadas a una intensidad del 33 %, de tal modo que permanecen alrededor de 745 árboles/ha. Los árboles fueron previamente marcados con una cuerda alrededor del tronco por un técnico calificado. Los árboles a ralear se eligieron de forma selectiva con base en su clase diamétrica y calidad del fuste.
La cuadrilla de operarios estaba constituida por 2 personas, una encargada de la corta del árbol y el segundo responsable de la limpieza de las malezas en la zona cercana a la base del árbol. Para la corta de los árboles se utilizó una motosierra marca Stihl 381, con una cilindrada de 72,2 centímetros cúbicos.
Durante este estudio no se realizó la operación del desrame ni tampoco se procedió a acomodar los desechos (ramas, copa, materia remanente) producto de la actividad. El personal estaba entrenado en la labor del raleo, con un nivel de experiencia y calificación alto.
Estudio de tiempos y movimientos y porcentaje de eficiencia
La toma de tiempos de la actividad se determinó mediante un estudio de tiempos y movimientos. Se utilizó el método de tiempo continuo. Se contabilizó la información de 6 jornadas completas de trabajo (de 8 horas). Como tiempos productivos se clasificaron:
Tiempo de corta: Fue el tiempo que transcurrió desde que el operario se puso en posición de cortar el árbol hasta que el árbol cayó por completo.
Tiempo de traslado: Fue el tiempo que tardó el operario en trasladarse de un árbol marcado para la corta a otro.
Mantenimiento: Se entiende como las acciones de limpieza, afilado, carga de combustible y aceite, ajuste de piezas, revisión y limpieza de filtros, entre otros que se realizan a la motosierra.
Descanso: Fue el tiempo utilizado por el trabajador para reposar y recuperarse del esfuerzo físico realizado.
Alimentación: Fue el tiempo dedicado por el operario para alimentarse.
Producto del error humano y del error propio del instrumento, existió una diferencia mínima entre la sumatoria de los tiempos tomados a cada árbol y la duración total de la jornada. Esta diferencia de tiempo acumulado durante el día fue asignado al movimiento traslado para todas las mediciones.
El porcentaje de eficiencia de la operación se calculó mediante la ecuación 1.
Productividad y costos
La productividad de cada jornada se determinó mediante el conteo de la totalidad de los árboles cortados durante el día de trabajo. El costo unitario del raleo (US$) se determinó según (12) y se trata de un costo que incluye los costos fijos y variables de la motosierra y el costo de la mano de obra. Se calcularon los costos por hora, por árbol raleado y el costo (extrapolado) por hectárea.
Calidad de ejecución del raleo
La evaluación de la calidad de ejecución del raleo se realizó de la siguiente manera:
Calidad 1: buena ejecución, buena dirección de caída (sin dañar árboles remanentes o caer en caminos), tocón remanente menor a 10 cm de altura.
Calidad 2: mala ejecución de la corta, dirección de caída incorrecta o nula, tocón muy alto y/o con astilladuras.
Con base en los datos individuales de calidad, se construyó un índice de calidad de raleo, basado en la ecuación 2 (adaptado de (13)):
Dado que este índice de calidad de raleo es cualitativo y de difícil interpretación, fue transformado a una escala de 0 a 100, mediante la ecuación 3.
Resultados
Estudio de tiempos y movimientos, productividad y costos
Con base en el estudio de tiempos y movimientos, el porcentaje de eficiencia promedio obtenido para las seis jornadas de trabajo fue del 70 %. En la figura 1 se muestra la distribución de los distintos movimientos.
Figura 1 Distribución de tiempos y movimientos de la operación del primer raleo en plantaciones jóvenes de Acacia mangium.
Figure 1. Time and movement distribution of first thinning operation in young Acacia mangium plantations.
El movimiento productivo traslado fue el de mayor porcentaje superando al movimiento productivo de corta e incluso siendo superior a la sumatoria de todos los atrasos. A pesar de que la operación de corta es la actividad principal del raleo, esta solo representó un 27 % de la totalidad de la jornada. Entre los movimientos improductivos, las operaciones de mantenimiento (e.g. afilado, carga de combustible) representaron un 13 % del total de tiempo improductivo seguido por el tiempo dedicado a la alimentación del operario. A pesar de que la jornada de trabajo es extensa, el tiempo dedicado al descanso representó solo el 5 % de la totalidad de la misma.
Con base en las mismas jornadas de trabajo, se determinó la productividad (árboles cortados por día) promedio de la operación del primer raleo en plantaciones de Acacia mangium (cuadro 1).
Cuadro 1 Productividad de la labor de raleo selectivo en plantaciones de Acacia mangium localizadas en la zona norte de Costa Rica.
El costo por hora programada de la operación fue de US$ 6,25 mientras que el costo promedio por árbol cortado fue de solo 0,05 centavos de dólar que extrapolado a valor de hectárea equivale a US$ 20.
El tiempo promedio de corta para las seis jornadas de trabajo fue de 7,95 segundos, mientras que el tiempo promedio de traslado fue de 10,76 segundos. La productividad promedio obtenida fue de 871 árboles por jornada lo que representa más de dos hectáreas raleadas por día. La diferencia entre los valores mínimo y máximo registrados fue de 385 árboles.
La productividad promedio por hora fue de 109 árboles. La productividad promedio por hora (figura 2) mostró un patrón normal, donde el número de árboles cortados por hora va disminuyendo conforme avanza la jornada de trabajo, solo con un pequeño aumento de la productividad en la hora cuatro. La hora uno presentó el mayor promedio de productividad con 151 árboles cortados mientras que la hora ocho fue la de menor productividad con solo 83 árboles.
Figura 2 Distribución de árboles cortados por hora de la jornada de trabajo. Barras de error representan la desviación estándar.
Figure 2. Distribution of cut trees by hour per work day. Error bars represent standard deviation.
Calidad de ejecución
El cuadro 2 presenta los valores de calidad de ejecución del raleo ejecutado. Durante las seis jornadas de estudio, los valores de calidad de ejecución fueron superiores a 90, obteniendo un índice de calidad promedio de 95. Los pocos errores observados se debieron principalmente a una mala dirección de caída y a una altura del tocón remanente inadecuada (superior a los 10 cm). Además, se observa que las jornadas con un promedio de diámetro basal mayor, presentaron valores de calidad de ejecución menores. En la figura 3 se observa la duración promedio del tiempo de corta y el valor promedio de calidad de ejecución por hora de la jornada.
Figura 3 Calidad de ejecución promedio por hora de la jornada. Barras de error representan la desviación estándar.
Figure 3. Average execution quality per work hour. Error bars represent standard deviation.
A pesar de las diferencias existentes en la productividad entre operarios, se observa que a medida que transcurre la jornada, la calidad de ejecución mejora hasta llegar a un punto máximo en la cuarta y quinta hora. Este comportamiento se presenta de nuevo en la octava hora.
Lo que se observa en la figura 3 o se repitió en todas las jornadas, sin embargo, la mayoría presentó tiempos de corta mayores precisamente en la quinta hora coincidiendo con la hora del día en que la calidad de ejecución de la corta es máxima. Otros factores influyentes pueden ser: la destreza adquirida del operario, cantidad de árboles cortados por hora, presencia de malezas, pendiente del terreno, condición física del operario, entre otros.
Discusión
Los estudios de tiempos y movimientos son de importancia en estudios técnicos y científicos ya que permiten averiguar gracias al análisis, la productividad, rendimientos, faltas y errores cometidos a consecuencia de un método o técnica de trabajo insuficiente y de una mala adaptación del ejecutante o del material a la tarea a realizar (10). En actividades forestales donde se requiere operarios con algún tipo de herramienta mecánica o manual, se ha sugerido que porcentajes de eficiencia entre 50 y 60 % pueden ser considerados aceptables (12), (14). El porcentaje obtenido en este estudio fue superior a los encontrados por (15) para bosques de Pinus caribaea y (16) en el 2014 para un primer raleo de Prosopis alba. Sin embargo, es importante mencionar que a pesar de que los valores encontrados en este estudio son superiores a los mencionados por otros autores, la falta de estudios locales sobre tiempos y movimientos y eficiencia en operaciones de raleo impiden tener referencias para efectuar comparaciones válidas.
Entre las fuentes de variación de la productividad se encuentran los aspectos inherentes a la plantación (especie, densidad, manejo), los factores biofísicos (forma del terreno) y la planificación y capacitación del personal. (17) señalan que el tamaño de los árboles es un factor importante que afecta la productividad de la corta de árboles con motosierra. Sin embargo, para este estudio el tiempo de corta, el tiempo de traslado así como la cantidad de árboles cortados fueron la principal fuente de variación en la productividad del raleo. Inclusive afectó más que la duración de la jornada ya que al contrario de lo esperado, no necesariamente a mayor duración de la jornada mayor número de árboles cortados.
No obstante, los valores obtenidos superan los datos recolectados por (18) para raleos selectivos de distintas especies utilizadas en proyectos de reforestación en Costa Rica (Murillo reporta un rendimiento de 1 a 1,5 ha raleadas por día).
Calidad de ejecución
La calidad de ejecución puede ser un indicador importante para determinar si los operarios están realizando una buena labor de raleo. Valores cercanos a 100 siempre indicarán una excelente ejecución. Los valores de calidad de ejecución encontrados en este estudio demuestran que el personal se encontraba bastante capacitado para realizar la corta de árboles. Una buena ejecución de corta puede facilitar las operaciones de extracción, disminuyendo el tiempo de arrastre, los daños al rodal remanente y reduciendo los costos de la operación.
A pesar de que en Costa Rica se han desarrollado indicadores de calidad para distintas labores forestales, no se encontró ninguna referencia acerca de valores de calidad para la corta de árboles en operaciones de raleo. Por tal motivo los valores registrados en esta investigación podrían servir de punto de referencia en futuros trabajos o para el control de calidad en la ejecución de raleos comerciales. Valores promedio menores a los registrados en este estudio, podrían considerarse como un efecto de algún problema de falta de técnica o capacitación en labores de corta por parte de los operarios.
Conclusiones y recomendaciones
La operación evaluada reportó un porcentaje de eficiencia superior al 65 %. El valor obtenido fue alto y puede ser utilizado como valor de referencia para futuros trabajos que evalúen el porcentaje de eficiencia de operaciones de raleo.
La productividad promedio de la operación fue de 871 árboles por jornada mientras que el costo por árbol fue de US$ 0,05. Entre los factores que afectaron la productividad se encontraron el tiempo de corta y el tiempo de traslado.
El estudio realizado puede ser de utilidad para el profesional forestal ya que le permitiría mejorar sus labores de planificación, establecer estándares para futuros trabajos por contrato y/o establecer incentivos para los trabajadores en caso de que superen los porcentajes determinados por este estudio. Para futuros estudios, se recomienda evaluar otras especies y evaluar la productividad y costos de raleos comerciales.
