Revista de Investigación Talentos Volumen III. (1) Enero - Junio 2016

ISSN Impreso: 1390-8197 ISSN Digital: 2631-2476

IMPLEMENTACIÓN DE CUATRO SISTEMAS AGROSILVOPASTORILES EN SAN CRISTOBAL, MICROCUENCA DEL RIO CRISTAL, PROVINCIA BOLÍVAR-ECUADOR

IMPLEMENTATION OF FOUR AGROSILVOPASTORAL SYSTEMS IN SAN CRISTOBAL, CRYSTAL RIVER WATERSHED,

BOLIVAR - ECUADOR PROVINCE

Nelson Monar Gavilanez, Martha González Rivera, Sonia Fierro Borja, Víctor González Rivera, Laura Chávez Coloma, Riveliño Ramón-Curay.

Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente, Universidad Estatal de Bolívar.

Guaranda, Ecuador. E-mail: monarnelson@yahoo.es

Resumen: Se implementaron cuatro sistemas agrosilvopastoriles, en la comunidad “San Cristóbal” Parro- quia Balsapamba, Cantón San Miguel, Provincia Bolívar. Los objetivos fueron: a) Estimular su implantación y analizar los posibles beneficios en el cambio de los sistemas agroproductivos locales, gracias al efecto de- mostrativo; b) Implantar cuatro sistemas Agrosilvopastoriles en una finca representativa; c) Analizar el con- tenido nutricional de cuatro variedades de pastos en estudio y su palatabilidad. Los tratamientos fueron: T1 (mango, laurel, cacao, guanábana y pasto marandú), T2 (zapote, guanábana, maíz, fréjol y pasto saboya), T3 (aguacate, cacao, guaba, café y pasto Brachiaria decumbens) y T4 (pasto elefante). En cuanto a la ex- tracción total de macronutrientes (N - P - K), en el T1 se obtuvo el mayor valor de nitrógeno (383,36 kg/ha); fósforo y potasio se encontró en el T4 (35,39 Kg/ha y 165,43 Kg/ha) respectivamente. Se demostró una co- rrelación positiva en alturas de plántulas de mango con 0,924 y guanábana con 0,804. El pasto de mayor aceptación por los bovinos fue del T3 con 27,25 Kg/día/animal. En síntesis en la evaluación preliminar, se determinó que estos sistemas son viables en función de indicadores del capital natural (suelo, agua, aire y biodiversidad). Estas tierras se pueden regenerar con la implementación de sistemas agrosilvopastoriles, mismos que permiten mantener con cobertura vegetal perenne, que aporta con materia orgánica, sirve de cercas vivas, sombra para los animales, protección a ríos y barrancos. Convirtiéndose en alternativas de desarrollo sostenible en pro de la conservación de los recursos naturales y del buen vivir.

Palabras Claves: Sistemas, agrosilvopastoril, nutricional, pastos, especies forestales.

Abstract: Four agroforestry systems were implemented in the “San Cristobal” Parish Balsapamba, San Mi- guel Canton, Bolívar Province community. The objectives were: a) To encourage its implementation and analyze the potential benefits in changing local agro-productive systems, thanks to the demonstrative effect; b) To introduce four agroforestry systems in a representative farm; c) To analyze the nutritional content of four varieties of grasses and palatability study. The treatments were: T1 (mango, bay leaves, cocoa, soursop and Marandú grass), T2 (sapodilla, soursop, corn, beans and savoy grass), T3 (avocado, cacao, guava, coffee and Brachiaria decumbens) and T4 (grass elephant). As for the total removal of macronutrients (N - P - K), in the highest value T1 nitrogen (383.36 kg / ha) was obtained; phosphorus and potassium was found in T4 (35.39 kg / ha and 165.43 kg / ha) respectively. A positive correlation was demonstrated in seedling heights mango and soursop 0.924 with 0.804. Grazing cattle greater acceptance was T3 with 27.25 kg / day

/ animal. In summary the preliminary assessment, it was determined that these systems are viable in terms of indicators of natural capital (soil, water, air and biodiversity). These lands can be regenerated with the

I. INTRODUCCIÓN

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l Manejo de recursos naturales basado en cuen- cas hidrográficas en agricultura de pequeña es- cala: Áreas de ladera de la región Andina, que se inició en la subcuenca hidrográfica del río Chimbo, provincia Bolívar, orienta sus acciones en el manejo de recursos naturales utilizando el enfoque de Cuen- cas Hidrográficas, desde la equidad de género, social y ambiental con la participación de aliados estratégi- cos. Experimentaron el manejo sostenible de los re- cursos naturales, enseñando y haciendo compromisos participativos con las comunidades (Cárdenas y Ba-

rrera, 2007).

Según Barrera et al. (2008), el manejo integrado de cuencas hidrográficas es una alternativa para mini- mizar el deterioro de los recursos naturales en las áreas de recarga hídrica tecnificando los sistemas de producción prevalentes. Para Recalde (2001), el en- foque de manejo integral de cuencas hidrográficas permite desarrollar procesos metodológicos, en los que se pueden enfocar aspectos integrales, sectoria- les, de recursos naturales o de desarrollo en general. La base de tomar a la cuenca como unidad de plani- ficación y manejo, obedece a una decisión de ordenar y manejar los elementos de este sistema, aprove- chando las ventajas y beneficios que le ofrece, com- parando con otras alternativas de manejo, considerando las condiciones de cada lugar. El agua es el factor natural más limitante para lograr una mejor productividad de la tierra, por lo tanto, la con- servación del agua ín situ es el factor condicional más importante, del cual se necesita disponer junto con la utilización de técnicas agrosilvopastoriles.

Los sistemas Agrosilvopastoriles considerados como la combinación de tecnologías tradicionales y moder- nas que se han sistematizado con el fin de ofrecer una alternativa viable y sostenible económica y ecológi- camente a la ganadería extensiva tradicional, la cual, debido a la incompatibilidad entre las tecnologías uti- lizadas y el ambiente productivo, está ocasionando la degradación del suelo y el avance de la frontera agrí- cola sobre áreas frecuentemente menos adecuadas (Hernández et al., 2014).

La implementación de sistemas Agrosilvopastoriles, permite integrar un conjunto de procesos productivos al interior de la unidad de producción, así como a las prácticas de conservación relacionadas con el apro- vechamiento de los recursos naturales (CATIE,

1993).

El sistema agrosilvopastoril es una opción de produc- ción pecuaria que involucra la presencia de las leño- sas perennes (árboles o arbustos), e interactúa con los componentes tradicionales (forrajeras herbáceas y animales), todos ellos bajo un sistema de manejo in- tegral (Ibrahim y Pezo, 1998).

La implementación de los sistemas agrosilvopastori- les como un modelo de desarrollo para las comuni- dades agropecuarias teniendo en cuenta que este modelo se enfoca a la contribución del cambio de la matriz productiva, tiene como objetivos: a) Estimular su implantación y analizar los posibles beneficios en el cambio de los sistemas agroproductivos locales, gracias al efecto demostrativo; b) Implantar cuatro sistemas Agrosilvopastoriles en una finca represen-

tativa; c) Analizar el contenido nutricional de cuatro variedades de pastos en estudio y su palatabilidad.

II. MATERIALES Y METODOS

A. Área de estudio y especies vegetales utilizadas

Los sistemas agrosilvopastoriles fueron establecidos en la comunidad San Cristóbal, parroquia Balsa- pamba, cantón San Miguel, Provincia de Bolívar – Ecuador; a una altitud de 1131 msnm, latitud

01°45´.29´´ S, longitud de 79° 09´.22´´ W; tempera- tura media anual de 24°C y precipitación media anual de 1375 mm. Y de acuerdo al sistema de Holdridge, en las micro cuencas se distinguen cuatro zonas de vida en dos pisos altitudinales: Pre montano (Bosque muy Húmedo Pre montano y Bosque Húmedo Pre montano) y Montano bajo (Bosque Seco Montano Bajo, Bosque Húmedo Montano Bajo y Bosque muy Húmedo Montano Bajo).

Cultivos y variedades en estudio: Pastos: Elefante (Pennisetum purpureum); Pasto Marandú (Brachia- ria brizantha); Braquiaria (Brachiaria decumbens) Saboya (Panicum máximum Jacq). Árboles frutales: Guaba (Inga edulis); Mango (Mangifera indica); Cacao (Theobroma cacao); Guanábana (Annona mu- ricata); Zapote (Quararibea cordata); Aguacate (Persea americana); Café (Coffea arabica); Laurel Blanco (Cordia alliodora). Cultivos: Maíz (Zea mays L); Fréjol (Phaseolus vulgaris L).

B. Metodología

Se establecieron cuatro tratamientos con un tipo de diseño experimental de Bloque Completos al Azar (DBCA) con cuatro tratamientos y tres repeticiones: T1: Mango – guanábana – cacao – laurel – pasto ma- randú, T2: Maíz – fréjol – guanábana – zapote – pasto saboya mejorada, T3: Aguacate – café – cacao – guaba – pasto Brachiaria y el T4: Testigo pasto ele- fante.

Los sistemas se implementaron en una localidad con doce unidades experimentales, forma de las parcelas todas rectangulares, largo de la parcela de 30 m por

ancho de la parcela de 8 m, distancia entre caminos de 1,50 m; así se tuvo un área total de parcela de 240 m2, con un área neta de cada unidad experimental de

240 m2, dando una área neta total del ensayo de 2.880 m2 y una área total del ensayo de 3.792 m2.

Tipo de análisis

• ANOVA

• Prueba de Tukey al 5% para comparar promedios de tratamientos.

• Correlación y Regresión Lineal.

• Análisis nutricional de la Materia Seca de Pasturas

• Análisis físico y químico del suelo

C. Métodos de evaluación y datos tomados

A fin de describir claramente los atributos que con- tribuyen a la sostenibilidad de los sistemas o alterna- tivas silvopastoriles en estudio, es esencial identificar indicadores fáciles de medir y ser reproducibles a tra- vés del tiempo y entre sistemas de uso (Torguebian,

1992. Citado por Grijalva et al., 2004).

D. Indicadores de la base de recursos

Descriptor suelo.- Si el suelo es altamente produc- tivo, la fertilidad es positivamente afectada. Por lo tanto, los indicadores que midieron el efecto del sis- tema o alternativa agrosilvopastoril sobre el descrip- tor suelo, son: densidad aparente, humedad del suelo, contenido de materia orgánica, nitrógeno total, fós- foro, potasio y textura del suelo. Las muestras de sue- los se tomaron al inicio y al final de la investigación en las parcelas intermedias; con una azada y una pala, haciendo una calicata a treinta centímetros de profun- didad misma que fueron colocadas en fundas de po- lietileno y se envió al laboratorio para sus respectivos análisis.

E. Descriptor pasto

Análisis proximal.- Se tomaron muestras de pasto

120 días después de establecido el ensayo antes del pastoreo, se muestrearon 2 kilogramos de forraje to- mando en consideración cada una de las parcelas, uti-

lizando un cuadrante de 1m2 (1m * 1m) en cada tra- tamiento, los cuales fueron enviados a los laborato- rios del Instituto Nacional de Investigación Agropecuario (INIAP), para el respectivo Análisis Nutricional Proximal de tejidos, proteína y contenido de materia seca.

Biomasa herbácea de los pastos (Bhrb).- Se cuanti- fico mediante marcos de muestreo (1 m* 1 m). Se ubicó el marco en tres sitios de muestreo en cada par- cela, se cortó todo el material herbáceo que se encon- tró dentro de él y se pesó en fresco, tomado una submuestra de alrededor de 250 gramos y se deter- minó el contenido de materia seca.

Se tomó el diámetro y la altura de plantas al inicio de la plantación y al final de la investigación (durante el ciclo vegetativo del pasto, 180 días).

F. Palatabilidad

Se tomaron muestras de 60 kg de pasto, de cada tra- tamiento durante cuatro días. Para él ensayo, se utili- zaron comedores independientes, en los cuales se depositaron 30 kg de pasto fresco, siendo éste el peso inicial y después de alimentar a los animales se pesó el remanente (peso final). Este proceso se llevó acabo haciendo uso de dos bovinos de 18 meses de edad.

III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN.

A. Contenido de materia orgánica (MO)

Al inicio de los sistemas se encontró un contenido de materia orgánica que osciló entre T2 en 1,4% a el T3 en 4,3%, pero el de mayor valor fue el T3, mejorando el desarrollo de las especies forestales, agrícolas y de pasturas que fueron implementadas en la investiga- ción (Tabla I).

TABLA I.

CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA (MO) Y MACRONUTRIENTES DEL SUELO DE LA MICROCUENCA DEL RÍO CRISTAL COMUNIDAD SAN CRISTÓBAL

Establecido los sistemas, la biomasa vegetal varió desde T2 (1,3%) al T3 (4,1%) de MO, y el T4 aportó en 0,7% al incremento de materia orgánica; mientras que los tratamientos T2 y T3 tuvieron una disminución en el contenido de MO, en referencia a su contenido inicial (TABLA I), se comparan con estudios reporta- dos por el (INIAP-Chimborazo 2009, citado por Gon- zález, 2009), que el establecimiento de sistemas agrosilvopastoriles a pesar de encontrarse en pisos al- titudinales diferentes el estudio reporta una diferencia significativa en el aporte de MO. El valor de MO de la investigación es muy similar al inicial, porque éste con- tenido se refleja en sistemas establecidos a largo plazo.

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B. Nitrógeno amoniacal NH +

Al inicio del establecimiento de los sistemas, el con- tenido de nitrógeno amoniacal osciló en un intervalo de T2 en 24 ppm al T3 en 44 ppm, siendo el que pre- sentó el mayor valor el T3; después de establecidos los sistemas, se observó una notable disminución de nitrógeno amoniacal en todos los tratamientos, ésta disminución se da por la absorción de las especies vegetales del sistema agrosilvopastoril, las cuales en sus primeras etapas de desarrollo demandan de una gran cantidad de nitrógeno (Tabla I).

El nitrógeno es uno de los elementos más importantes como nutriente de las plantas ya que forma parte de muchos compuestos orgánicos; ayuda al crecimiento

vegetativo y aumenta el contenido de proteínas. El

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80 y el 90% de N2 se encuentra en la materia orgá- nica es decir que la mayor o menor cantidad de ni- trógeno en el suelo está en función del mayor o menor porcentaje de materia orgánica que contenga el suelo. El nitrógeno que es un constituyente de la clorofila y participa en el proceso de la fotosíntesis puede ser absorbido en forma nítrica (NO -) y amo- niacal (NH +), según Pumisacho y Sherwood, 2002, citado por Andrade y Ochoa, 2005.

C. Fósforo (P)

El tratamiento con mayor contenido de fósforo, al ini- cio de la implementación del sistema, fue el T3 con

9,0 ppm, y una vez establecidos los sistemas agrosil- vopastoriles el contenido de fósforo varió entre el T2 (2 ppm) y el T3 (5 ppm), todos los valores reportados en la Tabla 1, corresponden a niveles bajos en con- centración de fósforo de suelo. Esta disminución se debe a que las especies vegetales en su fase de des- arrollo fijan y demanda de este macronutriente, para su fortalecimiento y maduración fisiológica.

El P es el principal elemento para la producción de energía y por ende motor de todo proceso fisiológico; es importante en el crecimiento de la raíz, favorece su desarrollo, ayuda a la maduración de los órganos vege- tativos de las plantas y al cuajado de frutos y semillas, aumenta la resistencia a enfermedades y a las sequias. (Desilguy, 1994. Citado por Andrade et al., 2005)

D. Potasio (K)

Según el análisis de laboratorio el suelo con mayor contenido de potasio antes de la implementación de los sistemas, fue el T1 con 0,57 meq/100ml, mismo que es considera como un nivel alto, mientras que en otras parcelas el nivel es medio en lo que respecta al contenido de potasio del suelo (Tabla I).

La contribución de potasio en el desarrollo de los sis- temas agrosilvopastoriles ha hecho que merme los valores de concentración de potasio en el suelo de-

biéndose a la absorción por las especies vegetativas implementadas como se pueden apreciar en el (Tabla I), ya que el potasio al ser un macronutriente es de prioridad para el desarrollo de las plantas.

Es un elemento que ayuda a la regulación del meta- bolismo en la planta y participa en el proceso de la fotosíntesis por lo cual favorece el incremento de azúcar y almidón en los órganos de la planta. (Desil- guy, 1994. Citado por Andrade y Ochoa, 2005).

En síntesis se puede inferir que el lote donde se rea- lizó este estudio fue muy heterogéneo por los conte- nidos de MO y macronutrientes. En función de estos indicadores físicos y químicos los suelos de la micro- cuenca del río Cristal están en proceso de deterioro por el manejo deficiente y altos niveles de erosión hí- drica principalmente. Los beneficios de los sistemas establecidos se darán a largo plazo.

E. Biomasa herbácea

La respuesta de los sistemas agrosilvopastoriles en cuanto a la biomasa herbácea de pastos (Kg/ha) como componente del sistema fue similar (NS) (Tabla II). Numéricamente se encontró el valor más alto en el T3 (Aguacate, cacao, guaba, café y pasto Brachiaria decumbens), con un promedio de 22.040,54 Kg/ha y el más bajo en el T2 (Zapote, guanábana, maíz, fréjol y pasto saboya), con 16.734,28 kg/ha; no existiendo una diferencia significativa entre los tratamientos. La biomasa herbácea cuantificada fue solo el follaje de las pasturas.

F. Contenido de materia fresca Kg/ha

Con la prueba de Tukey al 5% para tratamientos (Tabla III), se encontró el valor más alto en T4 (pasto elefante), con un promedio de 91291,29 Kg/ha y el más bajo se ubicó en el T2 (Sapote, guanábana, maíz, fréjol y pasto saboya), con 67112,11Kg/ha; exis- tiendo una diferencia altamente significativa entre los promedios de los tratamientos.

El contenido de materia fresca del pasto estuvo rela- cionado a características físico químicas del suelo y varietales que dependen de su interacción genotipo ambiente; al respecto Alonso, N. (2003), menciona que en cuanto al contenido de materia fresca en los pastos dependen de la especie y además cuanto más materia orgánica disponga, más rendimiento tendrá y mayor contenido nutricional de sus hojas. Así mismo, en suelos pobres el pasto elefante rinde menos y se vuelve más fibroso y digestivo.

G. Producción de materia seca Kg/ha

La materia seca de pastos estuvo relacionada a las ca- racterísticas varietales y a las condiciones climatoló- gicas; al respecto Alvarado et al., (1990), manifiesta que el contenido de materia seca de las especies fo- rrajeras varían en relación con las condiciones eda foclimáticas, manejo y la edad de corte o servicio del pasto.

H. Extracción de nutrientes NPK Kg/ha

Con la prueba de Tukey al 5% para tratamientos

(Tabla V), se encontró el mayor valor en T1 (383,36

Kg/ha) y el más bajo en el T2 (181,61 Kg/ha); exis- tiendo una diferencia significativa entre los promedio de tratamientos y con un coeficiente de variación de

8,81% mismos que permiten tener confiabilidad en los resultados.

El contenido de nitrógeno en los pastos evaluados mediante el análisis de extracción de nutrientes en base a las características varietales y condiciones eda- foclimáticas; al respecto (Rincón y Ligareto, 2008), menciona que el contenido de nitrógeno del Marandú es de 1,09%.

La respuesta de los sistemas agrosilvopastoriles en cuanto a la variable de extracción de fósforo en el cultivo de pastos (Kg/ha), fue diferente (Tabla V). Con la prueba de Tukey al 5% para tratamientos (Tabla V), se encontró el mayor valor en T4 de 45,39

Kg/ha y el más bajo en el T2 con el 18,46 Kg/ha;

existiendo una diferencia significativa entre los tra- tamientos y con un coeficiente de variación de

21,74% lo que significa mayor variabilidad en la ex- tracción de P2O5 por los pastos evaluados.

El contenido de fósforo según (Rodríguez, 1983), en el pasto elefante es de 64 Kg/Ha cuyo valor numérico mayor al del estudio debiéndose al contenido de ma- cronutrientes del suelo, las condiciones edafoclimá- ticas del lugar y las etapas de corte.

TABLA V

EXTRACCIÓN DE NUTRIENTES NPK KG/HA EN LOS PASTOS DE LA MICROCUENCA DEL RÍO CRISTAL, COMUNIDAD

SAN CRISTÓBAL

La respuesta de los sistemas agrosilvopastoriles en cuanto a la variable de extracción de potasio en el cultivo de pastos (Kg/ha), fue diferente (Tabla V). Con la prueba de Tukey al 5% para tratamientos (Tabla V), el mayor valor fue el T4 (665,43 Kg/ha) y el más bajo enel T2 (229,70 Kg/ha); existiendo una diferencia significativa entre los tratamientos y con un coeficiente de variación de 14,85% mismos que permiten tener confiabilidad en los resultados.

Se encontró diferencias significativas para la varia- bles extracción de nutrientes NPK; en síntesis pode- mos decir que a mayor rendimiento de MF; MS, mayor extracción de los macronutrientes.

1. Palatabilidad

Los pastos Braquiaria decumbens y Saboya fueron los alimentos de mayor preferencia por el ganado bo- vino; mientras que los pastos de menor preferencia fueron Elefante y Marandú. La estructura y madures del pasto afecta también el tamaño del mordisco y esto puede limitar el consumo del pasto (Tabla VI). Un pasto con una relación hoja: tallo alto tiene mayor influencia sobre el tamaño del mordisco (Stobbs,

1973). Cuando todas las fracciones del alimento son de una calidad moderada a baja, los cambios en la ci- nética de la digesta reducen el consumo de MS (Burns, et al., 1991. Citado por Araujo, O., 2005)

TABLA VI PALATABILIDAD EN LA MICROCUENCA DEL RÍO CRISTAL, COMUNIDAD

SAN CRISTÓBAL

* Porcentaje extraído de cada especie, relacionado con todas las es- pecies extraídas y consumidas.

** Porcentaje de disponibilidad de cada especie relacionada con la disponibilidad de todas las especies.

*** Tasa u orden de preferencia.

J. Correlación de Pearson (R) y coeficiente de regresión (R 2)

La correlación de Pearson, muestra la existencia de la relación entre las variables altura final e inicial de las especies forestales, cómo componente de los sis- temas agrosilvopastoriles; siendo altamente signifi- cativas en las especies: mango (0,924) y guanábana (0,804), demostrando correlación positiva; mientras que las especies laurel, cacao, zapote, aguacate,

guaba y café presentaron débil correlación entre las variables de estas especies, fue similar (NS).

TABLA VII CORRELACIÓN DE PEARSON Y DE REGRESIÓN PARA ESPECIES FORESTALES DE LA MICROCUENCA DEL RÍO CRISTAL,

COMUNIDAD SAN CRISTÓBAL.

* La correlación es significante al nivel 0,05 (bilateral).

** La correlación es significativa al nivel 0,01 (bilateral

IV. CONCLUSIONES

En cuanto a los indicadores físicos y químicos del suelo el T1 aporta al incremento de MO al suelo en el 0,2 % y el T4 con un 0,7% después de su estable- cimiento. La demanda de la extracción de macronu- trientes por los componentes de los sistemas en la etapa de desarrollo es alta. El pasto de mayor prefe- rencia del gana bovino es el pasto Braquiaria decum- bens perteneciente al tratamiento T3 con un valor de palatabilidad (p) del 1,43%. Evaluar en estos sistemas indicadores como: índice del N, relación C/N; cap- tura de C; escorrentía en los diferentes sistemas así como la información del clima principalmente la can- tidad y distribución de la precipitación, temperatura, etc.

Los sistemas agrosilvopastoriles implementados, una vez que lleguen a la fase de producción, contribuirán a la conservación de las áreas vulnerables de recarga hídrica, cabe mencionar que ésta investigación está en una fase inicial puesto que hay más parámetros por evaluar. Se plantea la conveniencia de un estudio

de seguimiento detallado de los diferentes compo- nentes, para evaluar la factibilidad técnica y socioe- conómica de estos sistemas.

Los resultados indican claramente la heterogeneidad de los suelos, en concentración de macronutrientes y materia orgánica, esto obedece a las prácticas agríco- las tradicionales; éstas presentan tendencias de com- pactación de suelos, erosión y degradación de pasturas. Estas tierras se pueden regenerar con la im- plementación de sistemas agrosilvopastoriles, mis- mos que permiten mantener con cobertura vegetal perenne, que aporta con materia orgánica al suelo, cercas vivas, sombra para los animales, protección a ríos y barrancos con regeneración natural. Convir- tiéndose en alternativas de desarrollo sostenible en pro de la conservación de los recursos naturales y del buen vivir.

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