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Litterfall Patterns and Decomposition of Selected indigenous Tree Species Litter in Farmed Parklands of Bawku West District of Ghana

Este estudio realizado en el distrito de Bawku West, en Ghana, revela que las especies arbóreas autóctonas *Lannea microcarpa*, *Piliostigma thonningii* y *Diospyros mespiliformis* exhiben variaciones significativas en la producción de hojarasca y en las tasas de descomposición, siendo *L. microcarpa* la que demuestra la mayor productividad y la descomposición más rápida, apoyando así su conservación para mejorar la fertilidad del suelo y la agroforestería sostenible en el norte de Ghana.

Autores originales: Joshua Amodabila Adombire, Abdul- Wahab Mbelayin Imoro, Douti Nang Biyogue, Eunice Essel

Publicado 2026-10-07

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CC BY 4.0

Autores originales: Joshua Amodabila Adombire, Abdul- Wahab Mbelayin Imoro, Douti Nang Biyogue, Eunice Essel

Artículo original bajo licencia CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta es una explicación generada por IA del artículo a continuación. No ha sido escrita ni avalada por los autores. Para mayor precisión técnica, consulte el artículo original. Leer descargo de responsabilidad completo

En los paisajes secos y calcinados por el sol del norte de Ghana, el suelo enfrenta una batalla constante contra el agotamiento. Para los agricultores que cultivan productos como el maíz y el mijo, el terreno suele carecer de la riqueza orgánica necesaria para mantener altos rendimientos. La naturaleza, sin embargo, tiene un sistema de reciclaje integrado que opera silenciosamente bajo el dosel de árboles dispersos. Este sistema depende de la caída de hojarasca —la lluvia constante de hojas, flores, frutos y ramas que caen de los árboles hacia el suelo. Cuando este material orgánico se descompone, libera nutrientes de vuelta a la tierra, actuando como un fertilizante natural que sostiene todo el ecosistema agrícola. La velocidad y la cantidad de este proceso dependen en gran medida del tipo de árbol involucrado. Algunas especies pierden sus hojas en un estallido masivo y sincronizado, mientras que otras las desprenden lentamente durante todo el año. Unas hojas se pudren rápidamente, alimentando el suelo de inmediato, mientras que otras permanecen más tiempo, acumulando una reserva de materia orgánica a largo plazo. Comprender estas diferencias es crucial para cualquiera que intente restaurar la salud del suelo en la región, ya que elegir los árboles adecuados puede significar la diferencia entre una granja que lucha por sobrevivir y una que prospera.

Investigadores se propusieron recientemente mapear estas dinámicas ocultas en el distrito de Bawku West, una zona agrícola en la Región Superior del Este de Ghana. Se centraron en tres árboles indígenas específicos que son comunes en las zonas de parques locales: Lannea microcarpa, Piliostrigma thonningii y Diospyros mespiliformis. Para comprender cómo estos árboles contribuyen a la tierra, el equipo pasó un año completo, desde agosto de 2023 hasta julio de 2024, recolectando material caído bajo árboles maduros. Colocaron grandes trampas de malla en el suelo para capturar todo lo que cayera, clasificando los desechos en categorías como hojas, flores, frutos y ramas. También realizaron un experimento separado para ver qué tan rápido se descompondrían las hojas. Tomaron hojas secas de cada especie, las colocaron en pequeñas bolsas y las enterraron en el suelo bajo los árboles. Durante cuatro meses, desenterraron estas bolsas periódicamente para pesar el material restante, rastreando exactamente cuánta masa se perdía a medida que las hojas se descomponían.

Los resultados revelaron una jerarquía clara en cómo estos árboles alimentan el suelo. Lannea microcarpa fue el productor más generoso, dejando caer una cantidad masiva de material: casi 7,000 gramos por cada metro cuadrado de suelo cada año. Esto fue significativamente más que Piliostigma thonningii, que produjo unos 5,865 gramos, y mucho más que Diospyros mespiliformis, que contribuyó con poco más de 2,154 gramos. Para las tres especies, las hojas constituyeron la mayor parte de la hojarasca, representando más de dos tercios de la caída total. Sin embargo, el momento de esta caída varió. En general, los árboles desprenden la mayor cantidad de material durante la estación seca, cuando las lluvias cesan y las temperaturas aumentan, una respuesta natural para conservar agua. Lannea microcarpa mostró un pico dramático en noviembre, justo cuando comenzó la estación seca, mientras que Piliostigma thonningii alcanzó su pico más tarde, en febrero. Diospyros mespiliformis fue diferente; desprendió sus hojas de manera más uniforme durante todo el año, reflejando su naturaleza semiperenne.

Cuando los investigadores analizaron qué tan rápido esta hojarasca se convertía en nutrientes para el suelo, las diferencias fueron igual de sorprendentes. Las hojas de Lannea microcarpa se descompusieron más rápido, perdiendo la mitad de su peso en solo 101 días. Esta rápida descomposición significa que los nutrientes atrapados dentro de esas hojas quedan disponibles para los cultivos muy pronto después de que regresan las lluvias. Diospyros mespiliformis fue una cercana segunda, tardando unos 102 días en perder la mitad de su masa. Piliostigma thonningii, sin embargo, fue la más lenta, tardando 148 días en alcanzar ese mismo punto. Este ritmo más lento sugiere que, si bien proporciona menos alimento inmediato para el suelo, sus residuos persistentes ayudan a construir una estructura del suelo a largo plazo y a retener la humedad durante períodos más largos. El estudio también encontró que, si bien los patrones climáticos como la lluvia y la temperatura influyeron en cuándo caían las hojas, los rasgos biológicos específicos de cada especie de árbol fueron la fuerza dominante que controló cuánta hojarasca se produjo y qué tan rápido se descompuso.

Estos hallazgos ofrecen una hoja de ruta práctica para los agricultores del norte de Ghana. La investigación sugiere que una mezcla de estos árboles es probablemente la mejor estrategia para una agricultura sostenible. Lannea microcarpa actúa como una fuente de nutrientes de liberación rápida, ideal para impulsar el crecimiento de los cultivos al inicio de la estación de lluvias. Piliostigma thonningii, con su descomposición más lenta, ayuda a construir una base duradera de materia orgánica que mejora la capacidad del suelo para retener agua y nutrientes con el tiempo. Diospyros mespiliformis se sitúa cómodamente en el medio, ofreciendo un equilibrio de ambos beneficios. Al fomentar que los agricultores conserven y gestionen estos árboles indígenas específicos en lugar de eliminarlos, la región puede avanzar hacia una forma de agricultura más resiliente. El estudio concluye que proteger estos parques naturales no es solo preservar los árboles por sí mismos, sino gestionar activamente un sistema vivo que recicla nutrientes, restaura la fertilidad del suelo y sostiene los medios de subsistencia de las personas que dependen de la tierra.

Resumen Técnico: Patrones de Caída de Hojarasca y Descomposición de Especies de Árboles Indígenas Seleccionadas en Parques Agrícolas del Distrito de Bawku West, Ghana

Planteamiento del Problema
La degradación del suelo y el agotamiento de los nutrientes son limitaciones críticas para la producción agrícola sostenible en el África subsahariana, particularmente en las regiones de sabana del norte de Ghana. Aunque se reconoce que los árboles indígenas en los agroecosistemas de parques desempeñan un papel fundamental en la fertilidad del suelo mediante la producción de hojarasca y el ciclo de nutrientes, existe una escasez de datos empíricos sobre la dinámica específica de la caída de hojas y las tasas de descomposición de las especies de árboles indígenas en el norte de Ghana. La literatura existente carece a menudo de datos comparativos específicos por especie para árboles indígenas menos estudiados que se encuentran en parques cultivados, lo que limita la capacidad de optimizar la selección de especies para una gestión sostenible de la tierra y una agricultura climáticamente inteligente.

Metodología
El estudio se llevó a cabo en las comunidades de Tilli y Widnaba, en el distrito de Bawku West (Región de Upper East, Ghana), dentro de un agroecosistema de sabana de Sudan. La investigación se centró en tres especies de árboles indígenas: Piliostigma thonningii, Diospyros mespiliformis y Lannea microcarpa.

Diseño del Estudio: Se seleccionaron seis árboles maduros (DBH de 20–25 cm) de cada especie en dos comunidades, sumando un total de 18 árboles.
Medición de la Caída de Hojarasca: Se instalaron trampas de hojarasca (1 m × 1 m) bajo la copa de cada árbol. La hojarasca se recolectó quincenalmente desde agosto de 2023 hasta julio de 2024. Las muestras se clasificaron en seis categorías (hojas, partes florales, frutos, corteza, ramas, misceláneos), se secaron en horno a 80 °C y se pesaron para determinar la producción anual en gramos por metro cuadrado por año (g m⁻² año⁻¹).
Experimento de Descomposición: Se recolectó hojarasca foliar fresca recién senescente, se secó y se colocó en bolsas de malla de nailon (15 cm × 10 cm, malla de 1 mm) que contenían 50 g de hojarasca. Un total de 90 bolsas (30 por especie) se enterraron a 20 cm de profundidad bajo sus respectivos árboles. Las bolsas se recuperaron a los 30, 60, 90 y 120 días para medir la masa residual.
Análisis de Datos: Las tasas de descomposición se modelaron utilizando la ecuación de decaimiento exponencial simple de Olson para calcular la constante de descomposición ( $k$ ) y la vida media ( $t_{50}$ ). Se utilizó el análisis de correlación de Pearson para evaluar las relaciones entre la caída de hojarasca, la precipitación y la temperatura. Se utilizaron las pruebas ANOVA y de la Diferencia Significativa Mínima (LSD) para comparar las medias de las especies.

Resultados Clave

Producción Anual de Hojarasca: Se observaron diferencias significativas ( $p \le 0.05$ ) entre las especies. Lannea microcarpa produjo la mayor caída anual de hojarasca (6,938.5 g m⁻² año⁻¹), seguida de P. thonningii (5,864.7 g m⁻² año⁻¹) y D. mespiliformis (2,153.7 g m⁻² año⁻¹). La hojarasca foliar constituyó el componente predominante (>2/3) para todas las especies.
Composición de la Hojarasca: P. thonningii produjo la mayor cantidad de hojarasca de frutos (914.4 g m⁻² año⁻¹), mientras que L. microcarpa produjo la mayor cantidad de hojarasca de ramas. La hojarasca de corteza fue mínima y no presentó diferencias significativas entre las especies.
Patrones Estacionales: La caída de la hojarasca generalmente alcanzó su punto máximo durante la estación seca y disminuyó durante la estación lluviosa, mostrando una correlación negativa con la precipitación y una correlación positiva con la temperatura, aunque estas relaciones climáticas fueron modestas. L. microcarpa mostró un pico distintivo en noviembre (inicio de la estación seca), mientras que P. thonningii alcanzó su pico en febrero. D. mespiliformis exhibió una distribución más uniforme durante todo el año, consistente con su naturaleza semiperennifolia.
Tasas de Descomposición: L. microcarpa exhibió la tasa de descomposición más rápida ( $k = 0.0069$ ; vida media = 101 días), seguida de D. mespiliformis ( $k = 0.0068$ ; vida media = 102 días) y P. thonningii ( $k = 0.0047$ ; vida media = 148 días).
Pérdida de Masa: Después de 120 días, L. microcarpa perdió 28.53 g de su masa inicial de 50 g, significativamente más que D. mespiliformis (22.16 g) y P. thonningii (21.79 g).

Significancia y Reivindicaciones
Los autores afirman que el estudio proporciona datos de base esenciales para comprender las funciones de los ciclos de nutrientes de los árboles indígenas en la sabana de Sudan en Ghana. Los hallazgos destacan que:

Dinámicas Específicas de la Especie: La producción de hojarasca y la descomposición dependen altamente de la especie, impulsadas por la fenología y la calidad de la hojarasca, más que únicamente por las variables climáticas.
Funciones Ecológicas Complementarias: El estudio sugiere una función complementaria entre las especies. L. microcarpa ofrece un ciclo de nutrientes rápido debido a su alta producción de hojarasca y rápida descomposición, lo cual es adecuado para la mejora inmediata de la fertilidad del suelo. Por el contrario, P. thonningii proporciona la liberación de nutrientes más lenta y la mayor persistencia de la materia orgánica, contribuyendo a la acumulación de materia orgánica del suelo y a su estructura a largo plazo. D. mespiliformis ocupa un nicho intermedio con una tasa de descomposición ligeramente inferior a la de L. microcarpa, pero significativamente más rápida que la de P. thonmingii.
Implicaciones para la Agroforestería: Se recomienda la conservación e integración de estas especies indígenas específicas en los sistemas agroforestales para mejorar la fertilidad del suelo, reducir la dependencia de los fertilizantes inorgánicos y apoyar la gestión sostenible de la tierra en el norte de Ghana.

El artículo concluye que promover la diversidad de estas especies nativas, en lugar de una sola especie, puede optimizar tanto la productividad a corto plazo como la sostenibilidad del suelo a largo plazo.

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