Producción de biomasa en plantaciones intensiva de eucalyptus sp. En uruguay

Resumen

1. Introducción o motivación de la tesis En Uruguay, en los últimos años, se ha venido promoviendo el uso de diversas fuentes ¨no tradicionales de generación de energía a través de una serie de leyes y decretos que promueven las fuentes renovables como son la biomasa forestal, la eólica y la fotovoltaica. Esta diversificación de la matriz energética pretende reducir la participación de los combustibles derivados del petróleo a favor de las energías autóctonas y renovables en el país. Por otro lado, el sector forestal en Uruguay ha tenido un importante crecimiento desde finales de la década de los años 80, a través del cual se han promovido la instalación de cultivos forestales con especies del género eucaliptos y pinos, fundamentalmente. Actualmente existen aproximadamente 3,2 millones (MM) de hectáreas de tierras con un alto valor para el establecimiento de especies con potencial energético. En este contexto, el interés por los cultivos energéticos como forma especializada de producción de materias primas para la producción de energía ha ido en aumento en los últimos cinco años. De todas las especies evaluadas, los eucaliptos son las especies más interesantes desde el punto del crecimiento y del aprovechamiento para la generación de energía. Los resultados obtenidos muestran producciones entre 15 y 30 ton por hectárea. En este contexto, el cultivo de especies forestales con el objetivo de producción de biomasa (plantaciones energéticas) destinada a la obtención de diferentes biocombustibles se muestra como una alternativa interesante. Sin embargo, hay aspectos relacionados con la selvicultura intensiva de estas especies que aún no han sido analizados y/o resueltos, y que sería necesario considerar. En particular esta tesis se encuentra en la selvicultura super intensiva de cultivos forestales orientados a la producción de biomasa. 2. Contenido de la investigación Para responder a estas interrogantes se instalaron en la primavera de los 2010 dos ensayos de campo en dos sitios con tipos de suelos representativos de los predominantes en las regiones litoral y norte del país. Fueron evaluadas tres especies de eucaliptos (Eucalyptus benthamii, E. dunnii y E. grandis) en cuatro densidades de plantación (2220, 3330, 4440 y 6660 árboles por hectárea) en un diseño de parcelas divididas con tres repeticiones. Las evaluaciones se realizaron anualmente desde el año 2011 hasta el año 2016. Los parámetros medidos fueron: - Crecimiento y sobrevivencia.- En cada uno de los inventarios se medió el diámetro normal y la altura total de un 30% de los mismos y la sobrevivencia. El resto de las alturas fueron estimadas mediante ecuaciones ajustadas en función del diámetro. Se cortaron 3 árboles de cada parcela para determinar el peso de todas las fracciones de biomasa (tronco, ramas, hojas y corteza). Se medió el diámetro a distintas alturas del fuste para estimar el volumen total del árbol y ajustar ecuaciones de volumen en función del diámetro normal (Balboa et al., 2004). Los valores obtenidos de estos árboles se utilizarán para estimar el peso de biomasa de la parcela. De los árboles apeados se extraerán muestras de las diferentes fracciones de biomasa para las determinaciones que se describen en los puntos siguientes. - Caracterización física de las fracciones.- Se determinó la densidad básica de la madera y el contenido de humedad y materia seca de las diferentes fracciones de biomasa. - Caracterización química de las fracciones.- Se determinó el contenido de N, P, K, Ca, Mg en todas las fracciones de biomasa (da Silva, 2009) - Caracterización energética de la madera. -Se determinó el poder calórico superior de la madera (Normas DIN 51900–1:2000 y 51900–2:2003). - Caracterización climática de las condiciones del ensayo.- Se tomaron registros diarios de las zonas de los ensayos de los siguientes parámetros: Temperatura del aire y precipitación Se realizaron diferentes aproximaciones estadísticas (análisis de la varianza, regresiones, análisis de la supervivencia) para estudiar los efectos principales factores (especie y densidad de plantación), así como para la interacción de los mismos, sobre las variables respuesta. Para esto se utilizaron los softwares R versión 1.14.1 y Statistix10. 3. Conclusión Las principales conclusiones obtenidas fueron: El crecimiento de E. grandis estuvo relacionado con los parámetros del suelo y no se prevén cambios en su proyección de hábitat en el largo plazo. E. dunnii en cambio, mostró una mayor asociación con la temperatura de los meses de verano y otoño se prevé que su distribución se vea seriamente afectada por el aumento de la temperatura en las próximas décadas. Las diferencias observadas en la sobrevivencia no estuvieron relacionadas con la competencia entre árboles ni las condiciones del clima de ambos sitios. El crecimiento individual estuvo afectado negativamente por la densidad de plantación al mismo tiempo que los mayores valores de productividad por hectárea son obtenidos con las densidades de plantación más altas. El turno de cosecha no estuvo relacionado con la densidad de plantación. La densidad de la madera en uno de los sitios estuvo condicionada por la edad, la especie y la densidad de plantación. El peso individual y por hectárea tuvo un comportamiento similar al del volumen en los diferentes espaciamientos. El volumen y peso individual del fuste pudieron ser estimados a partir del diámetro normal y la altura con un alto grado de precisión. El poder calórico de la madera estuvo poco afectado por la edad, el sitio, la especie y la densidad de plantación. El rendimiento energético estuvo estrechamente relacionado con la densidad de plantación. Los niveles de extracción de nutrientes más altos fueron registrados con las mayores densidades de plantación y en particular con las fracciones corteza y hojas. El uso de la fracción madera implica una importante economía en el uso de los nutrientes del suelo determinando una menor necesidad de reposición en el largo plazo. 4. Bibliografía Balboa Murias M.A.; Álvarez González J.G.; Merino García A.; Barrio Anta M. 2004. Metodológica para la Determinación de la Biomasa Forestal. Cuad. Soc. Esp. Cien. For. 18: 35-39. da Silva, F.C. 2009. Manual de Análises químicas de solos, plantas e fertilizantes. In Embrapa Informação Tecnológica, 370. doi:http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/0032885505283876 DIN 51900-1, Determining the Gross Calorific Value of Solid and Liquid Fuels Using the Bomb Calorimeter, and Calculation of Net Calorific Value, Deutsches Institut für Normung, Berlin, 2000. DIN 51900-2, Determining the Gross Calorific Value of Solid and Liquid Fuels Using the Isoperibol or Static-Jacket Calorimeter, and Calculation of Net Calorific Value, Deutsches Institut für Normung, Berlin, 2003. R Core Team. 2012. R: A Language and environment for statistical computing. Viena, Austria: R Foundation for Statistical Computing.