APROVECHAMIENTO FORESTAL
La especialidad de Ingeniería Forestal en Cuba comenzó sus actividades académicas a finales de la década de los años 60, desde entonces se han utilizado textos extranjeros y otros confeccionados con el esfuerzo y la dedicación de los profesores universitarios, que han servido en la preparación de los estudiantes.
El Ministerio de Educación Superior desarrolla un trabajo didáctico metodológico muy dinámico que se ajusta a los avances tecnológicos internacionales, esta tendencia no es ajena a la Universidad de Pinar del Río y en particular al departamento de Producción Forestal que además tiene la misión de formar a estudiantes de todo el país y de otras nacionalidades.
Se han editado algunos materiales que durante muchos años fueron utilizados, no obstante el desarrollo de la actividad forestal y simultáneamente el perfeccionamiento de los programas de enseñanza indican la necesidad de confeccionar un libro de texto que se ajuste a los cambios actuales y perspectivos. Además los documentos existentes sobre la temática de Aprovechamiento Forestal pueden calificarse de actualizados, más carecen en su mayoría de una visión generalizadora apropiados para estudiantes de formación básica que necesitan de conocimientos para enfrentar el reto de realizar operaciones de aprovechamiento compatibles con el medio ambiente. Su contenido tiene un gran componente metodológico, aunque se incluyen resultados de investigaciones realizadas en las condiciones de las empresas forestales cubanas. Además de los estudiantes, el documento puede ser útil para los técnicos vinculados con el tema, lo cual seria nuestra máxima aspiración.
Una parte importante de las ilustraciones provienen de varias publicaciones de investigadores de renombre internacional, así como informaciones que complementan los aspectos tratados en el texto. Por supuesto, se han citado sus autores según ha correspondido.
Deseamos agradecer a la Universidad de Pinar del Río, a la Facultad y en especial al Departamento de producción Forestal y dentro de este a la dirección de la carrera por la posibilidad de presentar este material. Deseo destacar también la colaboración de un grupo de colegas que ayudaron desinteresadamente en este proyecto.
La industrialización es un acontecimiento dinámico y generalizado en el mundo en todas las esferas de actuación incluyendo el ámbito forestal. Significa un aumento en el aprovechamiento de los volúmenes de madera y otros productos que se extraen del bosque en correspondencia con el crecimiento de la demanda de madera a nivel global. El Aprovechamiento Forestal es un componente esencial para lograr el manejo forestal sostenible y constituye un proceso casi perfecto para la generación de conflictos. Por ello, su cuidadosa ejecución es importante no sólo para garantizar la sostenibilidad de los bosques sino para la continuidad de la silvicultura.
En Cuba, a partir del año 1959 comenzó el fomento de los bosques que habían sido sometidos a un proceso intensivo de explotación carente de indicadores de sostenibilidad. Treinta años después se han creado capacidades industriales para procesar la madera de estos bosques, principalmente las coníferas.
La proyección del Ministerio de la Agricultura de multiplicar los volúmenes de madera y aprovechar otros productos no madereros hasta el año 2025, supone un incremento significativo en la introducción de máquinas, herramientas, piezas de repuestos, gasto de combustibles y lubricantes, que en su mayoría serán importados, además de otros recursos monetarios y mano de obra. Lo anterior significa que los futuros ingenieros forestales y técnicos vinculados con el aprovechamiento tendrán cada vez más necesidad de dominar los contenidos que abarca el proceso, para garantizar la planificación y ejecución del aprovechamiento con costos aceptables, reducidos daños al ecosistema forestal y la obtención de los mayores beneficios en el ámbito social. Las tecnologías de cosecha de estos productos se han modernizados para dar respuesta a esa creciente demanda. Aparejado a esta situación se han reportado severos daños a los ecosistemas forestales, tales como compactación de suelo, daños a la cubierta vegetal y pérdidas sistemáticas de suelo, daños a la madera provocados por la utilización de determinadas máquinas o métodos de trabajo entre otras, que se han convertido en el centro de atención de varios investigadores. Considerando esta situación, se impone la necesidad de elaborar documentos científicos dirigidos a abordar la problemática de la sustentabilidad de los ecosistemas forestales, que permita a los estudiantes apropiarse de contenidos principales para solucionar los futuros desafíos.
El libro esta estructurado en tres capítulos fundamentales; El primero trata de conceptos generales sobre las tecnologías de aprovechamiento forestal, así como algunos factores que condicionan la selección de las tecnologías de aprovechamiento; Un segundo capítulo utilizado para presentar la metodología y cálculos de los costos de explotación de las máquinas y los costos de las diferentes operaciones, además de una propuesta para la optimización de los costos y el tercer capítulo está dirigido a la planificación estratégica y operativa del aprovechamiento forestal, el mismo necesita los contenidos de los capítulos anteriores. Este último capítulo generaliza todas las habilidades anteriores. Se han anexado, en la parte final de este documento, un breve glosario de términos relacionados con el aprovechamiento forestal, un diccionario técnico con las palabras de mayor uso Inglés-Español, un grupo de unidades de medidas propias del contenido y finalmente una relación de referencias bibliográficas útiles para ampliar sus conocimientos respecto al tema.El libro no profundiza en los aspectos técnicos de la maquinaria, ni en la construcción de caminos forestales, porque existen dos asignaturas que se ocupan de estos contenidos. Por otra parte se ha querido confeccionar una referencia de contenidos para la asignatura de
especializada según estime conveniente.
ÍNDICE
Capítulo I. Tecnologías para el Aprovechamiento Forestal.
1.1. Generalidades. Clasificación de las tecnologías de aprovechamiento forestal. 1.2. Operaciones que abarca el proceso de aprovechamiento de madera.
1.2.1. Construcción de caminos y puntos de carga.
1.2.2. Corte y preparación de la madera. 1.2.3. Extracción de madera. 1.2.4. Carga y transporte de madera. 1.3. Métodos empleados para el aprovechamiento forestal
1.3.1. Método de árboles completos. 1.3.2. Método de troncos enteros. 1.3.3. Método de madera corta. 1.4. Factores que condicionan la selección de las tecnologías de aprovechamiento forestal.
1.4.1. Factores socioeconómicos. 1.4.2. Factores geomorfológicos y de la masa. 1.4.3. Factores relacionados con los aspectos ergonómicos.
1.4.4. Factores relacionados con los daños al ecosistema forestal. Capítulo II. Cálculo de los costos del Aprovechamiento Forestal.
2.1. Generalidades sobre los costos de aprovechamiento forestal. 2.2. Evaluación tecnológica explotativa de las máquinas y herramientas que intervienen en las diferentes operaciones de aprovechamiento forestal. 2.3. Cálculo de los costos de explotación de las máquinas y herramientas.
2.3.1. Costos de propiedad de las máquinas. 2.3.2. Costos de operación de las máquinas.
2.3.3. Costo de Labor. 2.4. Cálculo de los costos de explotación de los animales. 2.5. Costos de las máquinas alquiladas. 2.6. Cálculo de los costos unitarios de las operaciones que intervienen en el
Aprovechamiento forestal. 2.6.1. Costo unitario en el corte de madera. 2.6.2. Costo unitario para la extracción de madera.
2.6.3. Costo unitario para la carga y descarga de madera. 2.6.4. Costo unitario del transporte de madera. 2.6.5. Costo unitario para la construcción de caminos y puntos de carga.
2.7. Optimización de los costos de las tecnologías de aprovechamiento. Capítulo III. Planificación del Aprovechamiento Forestal.
3.1. Generalidades sobre la planificación del aprovechamiento forestal. 3.2. La planificación estratégica del aprovechamiento forestal.
3.3. La planificación táctica u operativa. 3.3.1. Evaluación de las áreas. 3.3.2. Selección de la tecnología. 3.3.3. Organización de las operaciones de aprovechamiento. 3.3.4. Control de las operaciones de aprovechamiento. ANEXOS
1. Glosario sobre Aprovechamiento Forestal. 2. Diccionario técnico Inglés - español.
3. Unidades medidas. 4. Referencias bibliográficas.
Capítulo I. Tecnología para el Aprovechamiento Forestal.
1.1. Generalidades. Clasificación de las tecnologías de aprovechamiento forestal.
En este capítulo se hacen algunas consideraciones que pretenden explicar la definición de tecnología, la clasificación de estas, las operaciones principales y los métodos empleados de forma general para el aprovechamiento de madera. También se exponen los factores que condicionan la selección de las tecnologías con el objetivo de facilitar la asimilación de los contenidos que se explicaran en los demás capítulos. El análisis de estos factores contribuye a apropiarse de la visión necesaria para evitar errores en las decisiones que tenga que tomar. No obstante, el dominio de estos contenidos es imprescindible para lograr el objetivo general del aprovechamiento forestal.
Clasificación de las tecnologías para el aprovechamiento de madera.
Aunque los puntos de referencia para clasificar las tecnologías pueden diferir, varios autores consideran que desde punto de vista del nivel de mecanización se pueden dividir en:
Tecnología básica: Caracterizada por emplear de forma intensiva la mano de obra, siendo esta el aporte principal, con la ayuda de herramientas manuales de buena calidad y mantenidas adecuadamente, producidas en mayor proporción con materiales locales, las cuales proporcionan buenos rendimientos y bajos costos. Ejemplo: hachas, serrotes, aditamentos de carga, etc.
Algunos autores la denominan tecnología blanda, justificado por el bajo valor de las inversiones para obtener y mantener la tecnología, considerando consumos de combustibles y lubricantes, valor de compra de las herramientas o máquinas y piezas de repuestos.
Tecnología Intermedia: Sólo se emplea el trabajo manual en cuantía limitada, se introducen máquinas para facilitar el trabajo, disminuir los esfuerzos físicos de los obreros y elevar los niveles de producción por operación. Ejemplo, en la tala se sustituye la sierra manual o el hacha por la motosierra, mientras se mantiene con frecuencia el hacha para desramar los árboles, la tracción animal se sustituye por tractores con aditamentos especializados.
Esta tecnología consume una considerable cantidad de combustibles y lubricantes, el precio de las máquinas es más alto y la necesidad de piezas de repuestos incrementa en relación a la tecnología básica.
Tecnología altamente mecanizada: Esta tecnología se caracteriza por el elevado nivel de mecanización, determinado por el alto costo de la mano de obra y la necesidad de garantizar un abastecimiento sostenido de madera para las industrias forestales establecidas y para los demás mercados consumidores. Es propia de países desarrollados donde también es conocida como tecnología dura por la alta inversión monetaria inicial para su adquisición.
En países desarrollados, en zonas de topografía poco accidentada, el grado de mecanización es tal alto que una máquina realiza varias operaciones como tala, desrame, acopio, troceado y apilado, sólo con un operador, mientras la tecnología intermedia necesita de 3 a 7 obreros para estas operaciones en bosques con árboles de pequeñas dimensiones
obreros por máquina.
La tecnología de aprovechamiento o explotación de madera es la combinación de las máquinas o herramientas, con los métodos de trabajo, unido a la fuerza laboral para realizar las diferentes operaciones que comprende el proceso de aprovechamiento. También se le conoce como sistema de explotación maderera.
Al combinar las diferentes herramientas o máquinas, con los métodos de trabajo y la fuerza laboral que realiza las diferentes operaciones, la diversidad posibilita que los productores dispongan de muchas opciones. Este concepto de tecnología o sistema de explotación es la base para los análisis que se harán posteriormente. En los anexos se puede consultar la definición de tecnología y otras relacionadas con el aprovechamiento.
1.2. Operaciones que abarca el proceso de aprovechamiento de madera.
Para realizar el proceso de aprovechamiento se deben realizar un grupo de trabajos preparatorios y otros principales o propios del aprovechamiento. El grupo preparatorio incluye la preparación de las áreas, evaluación de estas, construcción de caminos principales, organización del abastecimiento de combustibles y lubricantes, etc., los cuales se analizarán en el capítulo tres. Los trabajos principales para realizar el aprovechamiento de madera, más exacto la cosecha de madera comprende cuatro operaciones fundamentales, a continuación se expresan algunos criterios generales sobre estas:
1.2.1. Construcción de caminos y puntos de carga.
Los caminos forestales constituyen el enlace entre los bosques y los centros de consumo de madera. Los caminos de primera categoría se preparan casi siempre mucho antes de ejecutar el aprovechamiento dentro de los trabajos preparatorios, por sus características constructivas son los de mayores exigencias y por tanto los más costosos, dentro de una red de caminos estos ocupan la menor proporción y deben construirse en las zonas de mayor utilidad o con mayor frecuencia para el tráfico de los camiones. Estos caminos también son utilizados para cumplir otros objetivos como, tener acceso a las áreas para la plantación, los tratamientos silvícolas, la protección contra incendios, realizar inventarios, etc.
los puntos de carga y los caminos principales. Sólo se utilizan en determinadas temporadas respondiendo al volumen de madera a transportar y se construyen generalmente con la dinámica del aprovechamiento. La capa superficial de rodamiento casi siempre carece de mejoramiento y no tiene el acabado de la capa de los caminos de primera categoría. Aunque estos caminos son de gran utilidad para prestar los servicios referidos anteriormente, su objetivo fundamental es el transporte de madera. Por otra parte las vías de extracción son usadas para facilitar el movimiento de los árboles desde las áreas de la tala hasta los puntos de carga. Se realizan durante el aprovechamiento de las áreas de tala, muchas veces, solo se talan los árboles de manera que el tocón quede al nivel de la superficie del suelo y se elimina los obstáculos que hay en la superficie del terreno.
Es aconsejable aprovechar el lugar del terreno donde menos obstáculos existan y evitar movimientos de tierra o de la capa superficial del suelo. Cuidados extremos se tienen cuando se trata de zonas con relieve accidentado donde sólo se aconseja talar los árboles, dejando los tocones al nivel de la superficie para permitir el arrastre de los árboles y evitar roturas de las máquinas.
La construcción de las vías dentro del bosque entre otros factores analizados, está determinada por la tecnología seleccionada para el aprovechamiento de madera.
La tendencia mundial es emplear tecnologías de extracción que disminuyan la densidad de caminos, para la cual se diseñan técnicas como la combinación de los cables aéreos con tractores arrastradores que facilitan extraer la madera de las áreas de la tala sin construir vías que modifican la superficie del terreno.
Los acopiaderos o puntos de carga se construyen de diferentes tamaños considerando la longitud de la madera, la tecnología empleada, las características del terreno y los volúmenes de madera cosechados.
Camino secundario Acopiadero Vías de extracción
Camino Principal
30 a 40ºFigura 1. Esquema de la red de caminos de un área de tala.
Figura 2. Bulldozer utilizado en la construcción de caminos.
Figuras 4 y 5. Excavadora realizando movimientos de tierra en los caminos forestales. Figura 3. Bulldozer en la construcción de puntos de carga. Foto: A. Sarre.
Foto 4: A.Sarre.
Foto 5: R.Heinric h
La operación de corte de madera incluye la tala o apeo de árboles, desrame, troceado, apilado, descortezado y la clasificación de estos en función de la demanda de los consumidores.
Dependiendo de las características de los árboles, del relieve del terreno, el tipo de suelo, el tipo de aprovechamiento y otros factores se selecciona la herramienta o máquina a utilizar. En Cuba, en bosques de coníferas lo usual es utilizar hachas para la tala selectiva de los árboles en los tratamientos silvícolas y para el desrame de estos en corta final.
Las sierras de motor se emplean para la tala de árboles en corta final y el troceado de estos, aunque también se emplea para desramar. Varias investigaciones muestran que los costos de las sierras de motor son más bajos en la tala y troceado de los árboles, obteniéndose los mejores resultados cuando el diámetro de estos supera los 30 cm. Considerando el consumo de combustible, la adquisición de piezas de repuesto y otros aspectos, cuando los diámetros de los árboles son pequeños, menos de 20 cm el hacha se convierte en una herramienta muy eficaz, con costos aceptables.
A pesar del esfuerzo físico que debe realizar un hachero, esta herramienta resulta más ventajosa desde punto de vista ergonómico y ambiental comparadas con la sierra de motor, por lo cual se aconseja se analice la posibilidad de utilizarla en algunos casos como una alternativa económica y siempre ecológica.
En función de las costumbres, de las características de cada territorio y de lo que más conviene, estas operaciones se pueden combinar y como resultado se puede apreciar que se realiza la tala, en otros lugares la tala y desrame, también la tala, el desrame, el troceado y el apilado de la madera, que la ejecuta un operador con su ayudante todas de forma continua o un operador con su ayudante realiza una o dos operaciones y las demás las ejecutan otros operadores. El desrame y el troceado puede realizarse en áreas de tala, en los acopiaderos superiores o en los centros de consumo.
De forma general, el desrame se realiza antes del transporte y el troceado de los árboles después de transportar la madera a los centros de consumo. El transporte de árboles con rama propicia una disminución en los rendimientos y por tanto el aumento de los costos. Si los árboles tienen grandes dimensiones será necesario el troceado de estos antes de transportarlos.
La utilización de combinadas forestales, figuras 10 y 11, se ha incrementado sustancialmente en los países con escasa mano de obra que no tienen dificultades con los combustibles y lubricantes y que necesitan garantizar un flujo continuo de madera para la industria.
Actualmente un prototipo de combinada cortadora apiladora se está probando en países nórticos, la máquina caminadora tiene 6 patas y puede desplazarse en varias direcciones dentro del área de tala, además corta varios árboles realizando pequeños desplazamientos, esta operación provoca menos daños al suelo. Otra ventaja es la posibilidad de mantener su equilibrio en diferentes rangos de pendientes accionando ciertos mecanismos de control. Por otra parte este prototipo evade con facilidad los obstáculos como tocones que puedan haber en el área de tala.
De modo general se trabaja en el perfeccionamiento de las combinadas, en los sistemas de trabajo automatizando operaciones como medidas de corte, los sistemas de protección a los operadores contra ruido, vibraciones y calor, el sistema de rodaje para disminuir los daños al suelo.
Figura 6. Hacha. Figura 7. Sierra manual para dos operadores.
Figura 8. Sierra de motor o motosierra.
Figura 10. Cosechadora forestal. Foto: AFM/Harvesters.
Figura 9. Operación de tala con motosierra.
Figura 11. Cosechadora caminadora. Foto: A.Peltola.
Esta operación conocida como arrastre, madereo, extracción o acopio de la madera, consiste en el movimiento de la madera desde el área de la tala hasta los acopiaderos superiores o borde de los caminos alimentadores.
De acuerdo con la información consultada esta operación constituye una de las más costosas dentro del aprovechamiento de madera, alrededor del 20 por ciento de los costos totales. Las máquinas y medios usados para esta operación son muy variadas, desde la fuerza humana, la tracción animal y la fuerza mecanizada.
La fuerza humana es muy utilizada en regiones donde las dimensiones de la madera a cosechar es pequeña, destinada en lo fundamental como fuente de energía para cocinar alimentos y donde los volúmenes consumidos son bajos.
La extracción animal cada día alcanza mayor dimensión y actualmente en países de economía desarrollada como Alemania, Suecia, Finlandia, etc, se reporta el empleo de animales para la extracción de madera en talas selectivas, usualmente caballos. También los bueyes son muy usados en América Latina; Cordero (1995) reporta que en Costa Rica los rendimientos de los yuntas de bueyes usando cadenas para el arrastre alcanzan los 2.93 metros cúbicos por hora a distancia de arrastre de 100 metros, y el costo total es de 1.48 dólares (EUA) por metro cúbico.
Otavo (1984), plantea que en Chile se reportan rendimientos de 2.44 metros cúbicos por hora a distancias de arrastre de 80 m, con pendientes del terreno entre 10 y 20 por ciento y los costos de 0.38 dólares (EE.UU) por metro cúbico con el empleo de yuntas de bueyes y cadenas para el arrastre de trozas. En Cuba son muy utilizados las yuntas de bueyes, ver figura 12, en el arrastre de trozas y de surtidos obtenidos en los tratamientos silvícolas.
Los tractores arrastradores de madera son los más conocidos en el mundo para la extracción y se distinguen los pequeños tractores o mini skidders, los tractores agrícolas preparados para el arrastre y los tractores arrastradores especializados como se aprecia en las figuras 13, 14 y 15. De acuerdo con FAO (1984), el arrastre de troncos enteros usando tractor de ruedas con vagoneta, el rendimiento obtenido fue de 2.5 metros cúbicos por hora y el costo de 3.02 pesos por metro cúbico a distancia de 150 metros; FAO (1988) reporta que en Tanzania en bosque de coníferas, con árboles de 0.75m3 de volumen promedio, el rendimiento acopiando troncos enteros fue de 10.5 m3 a una distancia de arrastre de 200 metros y el costo de 1.48 $/m3 cuando se emplea el tractor de ruedas con plataforma, winche con cable central y estrobos.
El empleo del tractor TDT- 55A, en los bosques de coníferas en Cuba han alcanzado rendimiento de 7 a 10 metros cúbicos por hora y los costos unitarios de 2.25 $/m3 para distancias de arrastre de 200 metros, ver tabla 2. Este tractor posee una plataforma de apoyo que permite levantar la carga del suelo, disminuye la resistencia al arrastre y mejora los rendimientos en la operación.
Los tractores con grapa son utilizados para extraer pilas de madera previamente realizadas por una cortadora apiladora, esta tecnología está limitada para condiciones de relieve montañoso, donde los tractores dotados de winche con cable y estrobos facilitan recoger los árboles talados y esparcidos por el área. En ocasiones la dimensión de las trozas o de los árboles es tan grande, sobre todo en bosques tropicales naturales que obliga a la utilización de tractores potentes, ver figura 16, con un winche y cable central. Casi todos los tractores usados para la extracción están dotados de una pala frontal, figura 17, que permite el reapile de la madera en los acopiaderos y la construcción de las vías de arrastre. En algunos países con escasa mano de obra, grandes volúmenes de madera a extraer por jornada y condiciones de relieve llano, favorecen la utilización de tractores transportadores, observar figura 18; estos extraen la madera en suspensión, con rendimientos muy altos por hora y bajos costos para los productores que cuenten con suministro seguro de piezas de repuestos y combustibles.
Figura 13. Tractor agrícola con vagón y winche. Foto: K. Leppänen.
Figura 15. Tractor arrastrador con grapa. Figura 14. Tractor arrastrador con plataforma
de apoyo y winche.
Figura 12. Yunta de bueyes para el arrastre de madera.
Figura 16. Bulldozer con winche para arrastrar trozas de grandes dimensiones. Foto: A. Sarre.
Figura 17. Tractor arrastrador reapilando troncos enteros en el acopiadero superior.
Figura 18. Tractor autocargable para la extracción de trozas. Foto: E. Oksanen.
Figura 19. Tractor con torre y cables para la extracción de madera.
Figura 20. Sistema de cable aéreo para la extracción
de madera. Figura 21. Extracción con
helicóptero. Foto: D.Chua.
Figura 23. Extracción con cables aéreos. Foto: R.Ludwing.
Figura 22. Extracción con tractores arrastradores. Foto: R. Ludwing.
baja resistencia del suelo al paso de los tractores se pueden utilizar otras instalaciones como los cables aéreos, los globos, los helicópteros, etc.
Los sistemas de cables se clasifican en dos grandes grupos, los sistemas de cables de tiro alto, los cuales hacen un arrastre parcial de la madera con la superficie del terreno y los sistemas de cables aéreos, ver figura 20, donde la extracción de la madera se realiza totalmente suspendida.
El empleo de helicópteros, ver figura 21, se ha hecho frecuente en bosques tropicales de Asia, a pesar de ser una tecnología con costos de utilización altos ha reducido significativamente los daños al ecosistema por la densidad de caminos y por la disminución de afectaciones a los árboles cosechados y a los que permanecen en el bosque. La madera certificada aumenta su precio y esto favorece la rentabilidad del aprovechamiento.
1.2.4. Carga y transporte de madera.
En esta operación se incluye la carga y la descarga de la madera y el movimiento de esta desde los acopiaderos superiores hasta los acopiaderos intermedios donde se puede realizar algún tipo de tratamiento a la madera para después comercializada o para los centros de consumo. Esta operación se considera la más costosa dentro del proceso de cosecha de madera, abarcando en muchos casos el 50 por ciento de los costos totales.
La carga y descarga de la madera se puede realizar formando parte del transporte cuando se instalan aditamentos para la carga y descarga del camión sin necesitar de máquinas complementarias, esto es muy común cuando las distancias de transporte son muy pequeñas, no sobrepasan los 10 km y los volúmenes de madera a transportar son bajos.
Esta operación se puede ejecutar a través de la fuerza manual, principalmente cuando las dimensiones de las trozas son pequeñas casi siempre menos de 0.2 m3/troza, que constituye un surtido fácil de manipular muy aplicado en operaciones de raleos y donde la intensidad de la carga es baja, no necesitando un flujo continuo de madera. Otra condición importante que propicia esta práctica son bajos salarios de algunas regiones y la abundante mano de obra. En ocasiones se utiliza hasta 6 obreros para realizar estas labores y consumen alrededor de 1 a 2 h de trabajo para cargar un camión con capacidad entre 6 y 12 metros cúbicos.
Como esta labor es tan peligrosa y requiere de grandes esfuerzos la utilización de medios combinados ha sustituido la fuerza manual. Hoy es muy común el empleo de cables y diferentes fuentes de energía como yuntas de bueyes, tractores agrícolas o winches para manipular la madera, figura 24, muy aplicado por productores independientes de todo el mundo los cuales no consideran rentable el uso de la fuerza manual, por el elevado costo de la mano de obra y los bajos rendimientos, ni la utilización de tractores cargadores, por el alto costo de la inversión.
El sistema de cables, figura 26, técnicamente bien diseñado y planificado puede resolver grandes problemas a productores de escasos recursos referentes a combustibles, piezas de repuestos, etc. Es evidente que los rendimientos superan los obtenidos por el método manual y por tanto casi siempre los costos unitarios son menores. Cuando los flujos productivos sean elevados más de 100 m3 por jornada., la dimensión de las trozas superiores a 0.5 m3 y los árboles se transportan a toda su longitud o en trozas de grandes dimensiones, los cargadores mecánicos constituyen la opción preferida por muchos productores.
Existen cargadores de brazos articulados, figura 25, usados para la carga de madera corta generalmente pero que pueden usarse para troncos enteros. Los cargadores
hasta de 6 m por árbol o troza aproximadamente, el rendimiento de estos cargadores oscilan entre 100 y 250 m3 por jornadas., con costos unitarios bajos menos de un peso por metro cúbico. También suelen emplearse con mucha frecuencia en los patios de los aserríos para manipular y alimentar las trozas en las sierras principales.
Figura 26. Carga semimecanizada con cables y polea. Figura 25. Cargador de brazo articulado.
Figura 27. Cargador frontal para manipular madera corta y troncos enteros.
Figura 24. Carga manual con el empleo de cables. Foto: E. Pestal.
En algunos países se utiliza para el transporte de madera las vías férreas y las vías fluviales, sin embargo en Cuba como en la mayor parte del mundo el medio más utilizado es el transporte por camiones por la carencia de grandes lagos, corrientes de aguas o vías férreas preparados para este propósito.
El transporte de madera por camiones se realiza con tres tipos básicamente, los camiones con plataforma, figura 28, para transportar madera corta, camiones semirremolques, figura 30, para transportar madera larga o árboles enteros, especializados para esta tarea y los camiones con remolque completo, para transportar madera corta, astillas u otros surtidos. En el caso de la figura 28, se considera un remolque completo porque se le adiciona un remolque como se ilustra en la figura 29. Puede acoplarse un remolque para cargar astillas, follaje u otra materia prima.
Los camiones serán seleccionados en correspondencia con los surtidos a transportar, los volúmenes a transportar por jornadas y las características de los caminos de transporte.
El rendimiento del transporte de madera suponiendo distancias determinados, depende de la velocidades de recorrido, de los tiempos de carga y descarga y de la carga útil transportada. Sí los caminos cumplen con todas las exigencias constructivas, los vehículos desarrollan altas velocidades consumiendo menos tiempos en realizar el ciclo de trabajo, también los cargadores reducen drásticamente el tiempo de carga de la madera y por tanto el tiempo del ciclo del camión.
En las empresas forestales cubanas, el transporte por camión tiene sus afectaciones principales en la baja calidad de los caminos, que afectan la velocidad del transporte y la carga útil de este y las interrupciones que se producen en la carga de la madera por la poca organización de los acopiaderos superiores.
Existen caminos que por su estado no permiten que los camiones desarrollen velocidades superiores a 25 km/h, cuando las posibilidades mecánicas de estas máquinas sobrepasan los 45 km/h. Referente a la carga útil se puede argumentar que mientras los camiones con plataforma transportan de 6 a 12 metros cúbicos por ciclo, los camiones semirremolques y remolques completos transportan de 14 a 20 metros cúbicos por ciclo.
Otro aspecto sumamente delicado en el transporte por camiones es la duración de los neumáticos los cuales representan una parte importante de los costos. De ahí la importancia de aumentar los cuidados con los neumáticos, manteniendo los niveles de aire adecuado, proporcionando las cargas que tienen que soportar, las velocidades adecuadas de los vehículos y el estado de la capa de rodamiento que evite roturas prematuras a estos. El descuido de los operadores a veces provoca la rotura de los neumáticos con los tocones en los acopiaderos superiores, el desgaste excesivo del neumático por el patinaje al no existir una capa de rodamiento apropiada, sobre todo en la época de lluvia.
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Figura 28. Camión con plataforma y remolque para madera corta Foto: J.R.Malinovski.
Figura 29. Remolque para aumentar la capacidad de carga de los camiones.
Figura 30. Camión semirremolque para troncos enteros o madera larga.
Figura 28a. Camión con plataforma para madera corta. Foto: J.R. Malinovski.
El método de aprovechamiento esta estrechamente relacionada con la técnica o la forma empleada para extraer los árboles después de talados desde el área de tala hasta los acopiaderos superiores o borde de los caminos.
De acuerdo con varios autores se pueden definir tres métodos generales:
1.3.1. Método de árboles completos. (árboles completos con tocón y toda la parte foliar).
En este método los árboles se extraen y se depositan en los acopiaderos superiores a todo lo largo del fuste y con ramas después de haber sido talados. El método se aplica a menudo en diferentes países sobre todo los desarrollados, cuando se quiere aprovechar las ramas de los árboles y para minimizar las operaciones dentro del área de tala, cuando estas se caracterizan por grandes pendientes, suelos con baja capacidad de carga y sotobosque tupido, que propicia bajo rendimientos y altos riesgos de accidentes en las labores. Cuando se hace referencia a este método puede utilizarse para el aprovechamiento de árboles con tocón y para árboles sin aprovechar el tocón. El método de aprovechar el tocón no constituye una práctica tan común.
Ventajas de este método de aprovechamiento:
Se extraen del bosques las ramas y las puntas de los árboles, lo que reduce el peligro de incendios y deja la zona limpia para la plantación.
Concentra muchas operaciones en el acopiadero, permitiendo cambinar las operaciones como desrame, troceado y apilado con diferentes máquinas.
Hace posibles recoger las ramas y las puntas de los árboles en los acopiaderos para su transformación y utilización.
Las desventajas principales del método:
La acumulación de ramas en los acopiaderos dificulta la ejecución de las operaciones sobre todo cuando las ramas y puntas no se utilizaran en la industria. La superficie del suelo queda limpia de estos residuos y para sitios con sotobosque
pobre y terrenos accidentados el peligro de erosión se incrementa.
Disminuye la carga útil de los tractores arrastradores, al extraer alrededor del 30 por ciento más del peso del tronco, aumentando los costos de la operación.
1.3.2. Método de fustes enteros o madera larga.
Este método entrega los árboles en los acopiaderos superiores desramados y despuntados, después de haber sido talados. En ocasiones una máquina realiza cada operación y otras talan, desraman y despuntan facilitando la extracción de los árboles.
En la actualidad este es el método más utilizado en los bosques tropicales sobre todo cuando los árboles no sobrepasan el volumen de 3 metros cúbicos, los cuales pueden ser arrastrado por los tractores.
Atenúa las pérdidas de nutrientes en el suelo forestal, incorporándose estos para el crecimiento de la plantas y simultáneamente reduce la erosión del suelo.
Aumenta la productividad por hombre y la posibilidad más amplia de elegir el producto final que con el empleo del método de madera corta.
Con este método se alcanzan los mejores resultados de las cargas útiles de los tractores arrastradores, con la reducción del costo en la extracción.
Figura 32. Flujo de operaciones para el método de cosecha de árboles completos. • Hacha • Sierra • Sierra de cadena (Tala) Cortadora- apiladora Cortadora arrastradora o transportadora • Tractor arrastrador o transportador • Sistema de cables • Desramadora • Hacha • Sierra de cadena Tronzadora múltiple • Desramadora • Tronzadora múltiple Cargador de troncos enteros Cargador de madera corta Astilladora Cargador de árboles completos
ión para troncos ent
ón para madera corta o astillas
Camión para árboles completos
Dentro de las desventajas fundamentales se incluyen:
Aumenta el peligro de incendio en algunos bosques al quedarse las ramas dispersas en el área.
La presencia de las ramas, pueden favorecer el desarrollo de plagas y enfermedades.
Los obreros necesitan mayores esfuerzos al realizar operaciones en el área de tala como el desrame a diferencia del método de árboles completos.
1.3.3. Método de surtido o madera de corta.
El árbol se convierte en surtidos, de igual forma como se entregará a la industria, o sea se tala, desrama, despunta y trocea en las áreas de tala, antes de ser acopiado. Es muy común, en países con tecnologías avanzadas que estas trozas se cosechen de las áreas en forma suspendida, en Suecia alrededor del 80 al 90 % de la extracción se realizan de esta forma y alrededor de 40 % de la madera cosechada en Quebec, Canadá se produce por este método.
En países menos desarrollados técnicamente se arrastran con tractores o animales. En algunas regiones como los bosques de África, Mayombe y los bosques del Amazonas, los árboles tienen volúmenes promedios de 10 metros cúbicos, lo cuál obliga a trozarlos para poder arrastrarlos con potentes tractores hasta los acopiaderos superiores. Este método a pesar que por las características propias de algunas empresas puede convenir, otras entidades productivas lo emplean sin ninguna alternativa.
Dentro de sus desventajas principales se encuentra:
Tener que realizar varias operaciones en el área de tala, reportando el mayor número de accidentes cuando se utilizan herramientas como hachas y motosierras. Si el nivel de mecanización es bajo, se necesitan más obreros que para los métodos
anteriores.
En todas las regiones se usan los tres métodos explicados, sería muy inteligente que cuando seleccione el método apropiado tenga en cuenta las consideraciones generales expuestas sobre los métodos y las operaciones, así como la situación propia del proceso productivo que le corresponda, las recetas o tradiciones de otros sitios pueden conducir a errores.
Figura 33. Flujo de operaciones para el método de cosecha de fustes enteros o madera larga. • Hacha • Sierra • Sierra de cadena (Tala) Cortadora apiladora Cortadora desramadora Cortadora desramadora tronzadora • Hacha • Sierra de cadena Desramadora • Tractor forestal arrastrador o transportador • Sistema de cable
• Sierra
• Sierra de cadena • Tronzadora Cargador de madera corta Camión para madera larga Camión de madera corta Cargador de troncos enterosFigura 34. Flujo de operaciones para el método de madera corta. • Hacha • Sierras • Sierra de cadena (Tala) Cortadora apiladora Cortadora desramadora tronzadora Cosechadora forestal • Hacha • Sierras de cadena (desrame) Desramadora tronzadora • Sierras • Sierras de cadena (tronzado) • Tractor arrastrador o transportador • Sistema de cables • Tracción animal Cargador de madera corta Camión de madera corta
1.4. Factores que condicionan la selección de las tecnologías de aprovechamiento forestal.
De acuerdo con varios autores la selección y utilización de las tecnologías dependerá de diversos criterios que varían de un lugar a otro y de tiempo en tiempo, sin embargo se deben incluir un grupo de aspectos que respondan al logro del manejo forestal sostenible. Sin duda el análisis y aplicación de estos criterios constituye una buena guía para que los técnicos responsabilizados con esta tarea puedan obtener los resultados más apropiados:
1.4.1. Factores socioeconómicos.
Los costos de las operaciones forestales abarcan los costos de mano de obra y costo de las máquinas incluyendo la tendencia de estas y los costos de operación o funcionamiento.
La mecanización de las operaciones forestales, tendiente a introducir tecnologías intensivas en el uso de la maquinaria, es principalmente factible cuando los costos de mano de obra son altos, los niveles de producción diarios o anuales son elevados, cuando se dispone de un servicio confiable de mantenimiento y reparación de equipos, se dispone de combustibles y piezas de repuestos de manera continua y los operadores y técnicos han adquirido especialización en las operaciones de equipos caros.
La mecanización es más efectiva cuando está apoyada por una fuerte infraestructura de caminos, comunicaciones y servicios mecánicos. Según Sundberg (1981), varios intentos de mecanización en los países en desarrollo han fracasado debido a dificultades surgidas con uno o más de estos requerimientos. Cuando no se cumple con los prerrequisitos para la mecanización de las operaciones de cosecha de madera, los métodos intensivos en el empleo de la mano de obra son menos costosos para los empresarios.
En el transcurso de los años recientes, ha llegado ser aparente que las operaciones de explotación de madera en los países cuyo desarrollo se encuentra en una situación inicial o intermedia están sobremecanizadas según plantea Heinrich (1992). Las máquinas muy modernas y costosas son muchas veces introducidas con resultados casi siempre negativos. Las condiciones socioeconómicos y los bajos niveles de capacitación técnica son un argumento contra esa tendencia.
La mecanización reduce la necesidad de trabajadores al desplazar la labor manual por máquinas. De esta forma, la mecanización de las operaciones en un territorio con abundante mano de otra disponible, puede ser socialmente indeseable. En muchas regiones en desarrollo, la mecanización en las zonas rurales, está vinculada de manera directa o indirecta con la migración a las ciudades.
Por otra parte, bajo circunstancias favorables la mecanización es muy apropiada desde la perspectiva social. Muchas regiones disponen de escasa mano de obra, en países que poseen el resto del territorio densamente poblado. Las máquinas pueden sustituir la mano de obra donde las condiciones de trabajo son excepcionalmente tensas o peligrosas. La rentabilidad de los métodos intensivos de uso de mano de obra está relaciona con un bajo nivel sueldos, el que a su vez esta estrechamente vinculado al nivel de desarrollo socioeconómico.
Hay una considerable diferencia en niveles de sueldos entre países de un mismo continente. El nivel de sueldos en el año 1981, en la realización de operaciones
forestales fue de 1 dólar (USA) diario en Bangladesh, Birmania, India y Srilanka, en otros países fue de 2 a 3 dólares, China, Filipinas y Tailandia, de 16 dólares en Corea y de 40 dólares en algunos países como Australia, Nueva Zelandia y Japón. Esto indica porque es tan necesario considerar los problemas técnicos en diferentes países de manera individual y no como grupo.
1.4.2. Factores geomorfológicos y de la masa.
La ubicación y características de los bosques a explotar influyen de forma preponderante en la selección de la tecnología. Se necesitan diferentes combinaciones de máquinas, trabajadores y técnicas de trabajo para sitios que varían según sus condiciones de terrenos como la rugosidad, del terreno, las pendientes, la capacidad de carga o resistencia de los suelos, las dimensiones de los árboles, las especies que conforman el bosque; además se debe considerar la intensidad de la tala, si se desea un tratamiento selectivo o se trata de una tala total, sí se desea aprovechar sólo la madera o también la biomasa foliar.
Dentro de la tecnología a elegir la máquina apropiada es una decisión sumamente importante para la cual se harán algunas consideraciones.
La rugosidad del terreno y la resistencia del suelo junto con la pendiente son variables citadas por algunos autores y utilizados por Marcos Martín (1992) para elegir las máquinas apropiadas en España.
La rugosidad del terreno está muy vinculada con la presencia de obstáculos ya sean piedras, tocones, agujeros, etc, que hacen la superficie del terreno desigual. Esta desigualdad será tanto más desfavorable cuanto más frecuente y mayor dimensión tengan los obstáculos. El tamaño no es factor determinante si no la frecuencia de estos que no permita evitarlos durante la realización de las operaciones. Las mayores dificultades se presentan con las máquinas de corte y arrastre de madera que tienen movimiento dentro de las áreas sin accesos preparados.
De acuerdo con muchos autores la rugosidad del suelo se puede clasificar en cinco clases:
Tabla 1. Clasificación del terreno por la rugosidad.
Clase de Rugosidad Número de obstáculo por 100 metros
Altura de los obstáculos (cm) 1. Muy llano 0 - 4 10 – 30 2. Ligeramente Ondulado > 4 1 - 4 10 – 30 30 - 50 3. Ondulado > 4 5 - 40 1 - 4 10 – 30 30 – 50 50 - 70 4. Rugoso > 4 5 - 40 1 – 4 1 – 4 10 – 30 30 – 50 50 – 70 70 – 90
5. Muy rugoso Todas las combinaciones más fuertes que la clase 4
La pendiente del terreno es uno de los factores propios de los bosques, con mayor frecuencia modifica los resultados de los rendimientos, sobre todo la operación de corte y extracción de la madera. Para el arrastre de madera es aconsejable emplear animales cuando las pendientes del bosque no sobrepasan el 20 por ciento, los tractores arrastradores hasta 30 por ciento, los tractores de orugas hasta 35 por ciento y en pendientes superiores los sistemas de cables, helicópteros u otros medios aéreos. Tabla 2. Clasificación del terreno por la pendiente.
Clase de pendiente Por ciento (%)
1 Llano 0 – 10
2 Suave 10 – 20
3 Moderado 20 – 33 4 Escarpado 33 – 50 5 Muy escarpado > 50
La resistencia del suelo se refiere a la capacidad que tiene el suelo para permitir que diferentes medios de arrastre se desplacen por encima de este sin producir deslizamiento que impidan el movimiento, o sea se le denomina también capacidad portante del suelo.
Aunque no es una característica generalizada para todos los bosques, se repite con mucha frecuencia en bosques costeros donde la capacidad de carga del suelo es muy baja y muchas máquinas están limitadas de forma total.
Tabla 3. Clasificación del terreno por la resistencia o capacidad de carga.
Clase de resistencia Presión (kPa) 1 Muy buena + 200 kPa 2 Buena 70 – 200 kPa 3 Moderada 40 – 70 kPa 4 Pobre 20 – 40 kPa 5 Muy pobre Hasta 20 kPa
Las máquinas con orugas ejercen una presión sobre suelo que oscila de 42 a 107 kPa en función del ancho de apoyo y los tractores con neumáticos de 117 a 147 kPa aproximadamente. Estos últimos tienen limitado su uso a suelos de alta resistencia Actualmente los fabricantes construyen neumáticos de gran área de apoyo para disminuir la presión sobre los suelos; ha sido usual adicionar cadenas sobre los neumáticos con este fin y también para reducir el patinaje propiciado por varios factores como el desgarramiento de suelo y el bajo poder de agarre de los neumáticos al suelo. En los terrenos forestales estos factores se combinan y desde el punto de vista técnico cuando las clases de rugosidad, pendiente y resistencia son bajos casi todas las máquinas se pueden emplear, sin embargo cuando existe una de las tres clases con niveles elevados, se limita el empleo de muchas máquinas. Ejemplo, cuando la rugosidad del terreno tiene clase 4 ó 5, la clase de pendiente 4 a 5 y la capacidad de carga del suelo 4 a 5 sólo se puede emplear para la extracción de madera sistemas aéreos que no necesitan la superficie del suelo para su movimiento.
Las dimensiones de la madera y el tipo de aprovechamiento limitan e imponen la maquinaria a utilizar sobre todo en bosques tropicales donde las trozas alcanzan
volúmenes de hasta 8 metros cúbicos aproximadamente y los tractores tienen que abrir vías para poder extraerlas a largas distancias, en condiciones de suelos húmedos y muy resbaladizos donde un tractor no especializado o los animales de tiro no pueden emplearse.
1.4.3. Factores relacionados con los aspectos ergonómicos.
La mecanización intenta efectuar las operaciones forestales con rapidez disminuyendo el esfuerzo humano. La relación máquina hombre provoca efectos adversos en la salud de los trabajadores a través del ruido excesivo de las máquinas, la vibración y el desprendimiento de gases tóxicos y las altas temperaturas.
Resultados de investigaciones realizadas en la provincia de Pinar del Río a operadores de motosierras que llevan más de cuatro años en estas funciones, demuestran que los mismos presentan el 43.5 por ciento de los síntomas más frecuentes de enfermedades provocadas por estas herramientas, tales como: dolores musculares (50 por ciento), dolores de espalda o lumbares (75 por ciento), hormigueo intermitente de los dedos (50 por ciento), pérdida de la sensibilidad de los dedos (52 por ciento), dolores cervicales (75 por ciento) y pérdidas de la audición (50 por ciento).
También cuando los obreros manipulan las máquinas, la exposición de mecanismos puede provocar accidentes que comprometen la vida de estos, por tal razón la mecanización establece demandas extras en las operaciones en relación con la capacitación y entrenamiento, el equipo de protección personal y disponibilidad de primeros auxilios.
La ergonomía estudia científicamente las relaciones entre el hombre y el trabajo. Esta se basa en la experiencia obtenida en muy variadas disciplinas de la ciencia y su objetivo principal es adaptar el trabajo (herramientas y máquinas) al hombre, para ello es necesario conocer la capacidad de trabajo y el límite de energía del trabajador a través de la medición de la carga de trabajo, el esfuerzo físico del obrero y las influencias ambientales.
La exposición permanente a un nivel limite de ruido de 85 dB puede producir daños auditivos y entre 85 y 100 dB ocasionan daños físicos y mentales e incluso daños irreversibles al oído. Por encima de un nivel de ruido de 120 dB la precisión del sonido afecta no solo el oído sino también la circulación sanguínea y el sistema nervioso. A pesar de las molestias que puede ocasionar la utilización de algunos medios de protección por el clima que existe en los países tropicales, hay que señalar que la protección de los obreros que trabajan con estas herramientas en las empresas forestales de Cuba no es la adecuada.
Nadie duda de las posibilidades que brindan las tecnologías modernas, sin embargo cuando se selecciona la tecnología de aprovechamiento, el análisis sobre los factores que se han señalados no debe soslayarse, más si se tiene en cuenta que las máquinas por lo general la fabrican productores de países que difieren en cuanto a condiciones de temperatura, humedad relativa y otras características del bosque, que las existentes en las regiones tropicales.
1.4.4. Factores relacionados con los daños al ecosistema forestal.
Diferentes tecnologías tendrán diversos impactos sobre el bosque o el ecosistema forestal dentro de las cuales se pueden agregar, los daños al suelo, los daños a la vegetación y los daños a la fauna. El aprovechamiento de madera es considerado entre los más importantes agentes de degradación del bosque expresado en las direcciones antes mencionadas.
Los daños al suelo se pueden expresar con la pérdida de nutrientes en el suelo provocada por la escorrentía superficial, disminuyendo la materia orgánica en los suelos. Dependiendo de la naturaleza química del residuo retirado y las condiciones climáticas, edáficas y bióticas que inciden en la rapidez de su descomposición e integración al suelo, la acción de retirada de residuos adquiere más o menos importancia. Este daño al bosque ocurre cuando las máquinas eliminan la capa vegetal o la cubierta vegetal que protege el suelo como ocurre con los tractores arrastradores que con sus esteras trituran la vegetación y remueven las capas del suelo más próximas a la superficie.
Además de la pérdida de nutrientes se provoca la compactación de los suelos por el paso de las máquinas sobre estos. Los daños se provocan en el arrastre de madera y en los acopiaderos donde se compacta el suelo disminuyendo el drenaje interno de este y por ende aumenta la escorrentía superficial. Los tractores de ruedas tienen mayor incidencia en la compactación del suelo, mientras que tractores de orugas eliminan muy fácilmente la cubierta vegetal del suelo.
Los animales de tiro ejercen mayor presión sobre el suelo que los tractores, pero el efecto de estos es superficial, por tanto los efectos negativos de estos son mínimo con respecto a las máquinas porque además el área que necesitan para desplazarse es menor. Los resultados de estudios realizados muestran la densidad aparente de suelos en áreas con alteraciones a la cubierta y compactadas por las máquinas.
Otro efecto importante que provoca la extracción de madera es la remoción del suelo. Cuando se usan bueyes la remoción del suelo es mínima, ya que los animales no tienen la energía suficiente para remover una gran cantidad de suelo y realizar al mismo tiempo la extracción del suelo.
Tabla 4. Daños al suelo por diferentes tecnologías.
Tecnología de extracción Densidad aparente (g/cm3)
Incremento respecto a sitios sin alterar (%)
Tractor de ruedas 0.90 a 1.55 20 a 44 Tractor de orugas 0.72 a 1.21 9 a 14 Yunta de bueyes 0.62 a 0.81 6 a 12
Con los bueyes se produce menos remoción de suelo aun en vías sobre los que realizan más de 100 ciclos de arrastre y cuando se produce, afecta sólo en los 5 a 10 cm de la capa superior del suelo.
El uso de bueyes sólo afecta severamente alrededor de 1.25 por ciento de las áreas trabajadas, mientras que los tractores de orugas afectan severamente el 8.33 por ciento. Por otra parte, con el uso de bueyes el 80 por ciento del suelo en toda el área resulta sin alteraciones, mientras que con el uso de tractor este por ciento es de 70 según resultados de investigaciones realizadas en Costa Rica por Cordero (1996). Las máquinas usadas para la cosecha también tienen efecto sobre la vegetación, el empobrecimiento de las propiedades físicas y químicas del suelo, suponen un grave deterioro para la germinación, desarrollo y reproducción de especies arbóreas y arbustivas. Por tanto, los impactos sobre el suelo repercuten de forma negativa en la
vegetación sustentada por el suelo y este efecto repercute en la vegetación. Cuando se aprovechan los residuos debe evitarse la eliminación total del material ya que la misma realiza la función protectora del suelo, garantiza la captación de agua y evita las pérdidas de esta y el arrastre de nutrientes.
El uso de tractor con plataforma de apoyo que realiza la extracción de madera con un arrastre parcial, atenúa el efecto sobre la vegetación. Además para estos fines se utilizan los sistemas de cables aéreos que provocan pocos daños a la vegetación.
El efecto sobre la fauna de las máquinas para la cosecha de madera, puede ser provocado cuando se elimina la vegetación que sirve de cobijo y alimento para la misma, además hay multitud de organismos vivos que viven de la descomposición de restos orgánicos y que forman parte de una cadena ecológica. Los daños principales pueden resumirse: Se matan directamente algunos animales, se eliminan o dañan los lugares de nidificación y cría, pueden eliminarse fuentes de alimentos de la fauna, el ruido de los máquinas y la presencia humana ahuyentan a los animales sobre todo los especialmente sensibles y los animales desplazados por la actividad humana pueden sufrir tensiones reproductivas.
Estos efectos se deben considerar cuando se selecciona la tecnología, con mayor cuidado en bosques protectores de la fauna o reservas de algunas especies en particular.
Siempre es aconsejable el estudio previo de las características del ecosistema donde se realizará el aprovechamiento y a partir de esto hacer una selección cuidadosa de las tecnologías considerando todos los factores referidos.
Capítulo
II. Cálculo de los Costos de Aprovechamiento Forestal.2.1. Generalidades sobre los costos de aprovechamiento forestal.
Todo empresario intenta producir con el mínimo costo para no invertir recursos innecesarios y obtener las mayores ganancias; este capítulo trata de brindar una metodología que recoge de forma general el cálculo de costos de las tecnologías de aprovechamiento, la evaluación de estos y su optimización.
Los costos del aprovechamiento se clasifican en su forma más general, en costos indirectos, como los costos por administración, alimentación, inventarios con fines de aprovechamiento, entre otros y los costos directos que involucran los relacionados con la adquisición de la
tecnología, su funcionamiento y el mantenimiento de esta, en la realización de diferentes operaciones para cosechar madera u otros productos no madereros.
Para poder minimizar los costos de las tecnologías primero se requiere su cálculo, después su evaluación de forma integral y por último lograr la optimización de estos, para la cuál sería imprescindible seguir un orden lógico que permita recoger todos los componentes del costo por operación y por cada máquina que interviene en el aprovechamiento.
En el algoritmo que se presenta a continuación se expresa de forma general como lograr este proceso.
En este documento se trata específicamente los costos directos para el aprovechamiento de madera por las siguientes razones, primero abordar todos los costos puede hacer muy extenso el capítulo, la mayor incidencia en los costos de aprovechamiento recae en los costos directos y el objetivo de esta parte del documento va dirigido a lograr análisis de sensibilidad de los costos relacionados con la tecnología de aprovechamiento de madera, por ser la parte del aprovechamiento que mayor volumen de trabajo tiene en la actualidad en las empresas forestales.
2.2. Evaluación tecnológica explotativa de las máquinas y herramientas que intervienen en las diferentes operaciones de aprovechamiento de madera.
La evaluación tecnológica explotativa abarca todas las operaciones que incluye el proceso de aprovechamiento de madera en el cuál se usan las diferentes máquinas y herramientas.
Esta evaluación permite conocer en detalle la utilización del tiempo durante la jornada laboral para una tecnología determinada, a partir de la cuál se pueden hacer las evaluaciones de las tecnologías y recomendar los métodos a utilizar para aumentar los rendimientos y reducir los costos de las operaciones.
Simultáneamente se determina los consumos de combustibles, lubricantes y otros materiales que intervienen en el proceso. La evaluación tecnológica explotativa se realiza por cada máquina o herramienta que ejecuta una operación dentro del proceso de cosecha y el rigor o nivel de detalles esta en función de los intereses y objetivos de los investigadores.
Evaluación tecnológica explotativa de las máquinas y herramientas
Cálculo de los costos de explotación de las máquinas y herramientas
Cálculo de los rendimientos de las máquinas y herramientas
Cálculo de los costos unitarios de la tecnología
De forma general las evaluaciones no difieren mucho entre ellas a nivel mundial cuando se trata de procesos similares. Para facilitar el estudio de tiempo dentro de la evaluación se puede dividir la jornada de trabajo de la forma siguiente:
Tiempo de explotación - Incluye todos los tiempos necesarios para poder realizar el proceso de aprovechamiento, el tiempo productivo, el tiempo de descanso y necesidades de los obreros que intervienen en el proceso.
Dentro de tiempo productivo se encuentra el tiempo operativo dividido a su vez en tiempo principal de trabajo considerado el momento en que las máquinas y herramientas operadas por los obreros están sometidas a la máxima tensión de operación. Ejemplo el corte de un árbol y el tiempo complementario donde el equipo de trabajo se traslada y prepara condiciones para realizar la próxima operación. Ejemplo el movimiento de un árbol a otro para ser talado y la limpieza del tocón.
El tiempo productivo abarca también el tiempo de preparación de la máquina o herramienta para comenzar la jornada y al concluir esta; el tiempo de abastecimiento de combustible, lubricantes y eliminar pequeños desajustes como afilar una cadena de motosierra y el tiempo de traslado de los obreros desde los campamentos o bordes de los caminos hasta las áreas de trabajo y viceversa. Incluye tiempos que están relacionados con las máquinas y herramientas.
Tiempo muerto o perdido - Se refiere a todos los tiempos en los cuales las máquinas o herramientas, incluyendo los operadores y ayudantes no realizan labores alguna, dentro de las que se incluyen paradas por causas organizativas, ejemplo: la falta de combustible o desconocimiento de un obrero de la tarea a realizar, etc, las paradas por causas meteorológicas y las paradas por incumplimientos del tiempo de trabajo en la jornada laboral. Esta evaluación debe recoger el gasto de combustible, lubricante y otros materiales que se consumen durante las diferentes operaciones, también debe determinarse el precio de adquisición de las máquinas y herramientas, precio de combustible y lubricante, salario y otros beneficios monetarios recibidos por los obreros, días de trabajo al año, volumen de madera cosechado, entre otros.
Los resultados del estudio de tiempo se utilizan para determinar los rendimientos y el gasto de los diferentes materiales y los gastos monetarios para calcular los costos de explotación de las máquinas y herramientas en diferentes operaciones.
Se recomienda revisar la Norma Ramal 34:37:1985, que trata sobre la evaluación tecnológica explotativa de las máquinas agrícolas y forestales y la Metodología Internacional para la evaluación de las máquinas y herramientas propuesta por IUFRO 1995.
A continuación se presenta el resultado del estudio del tiempo de trabajo realizada a un grupo de máquinas y herramientas que se utilizan para el aprovechamiento de madera en bosques de coníferas en la provincia de Pinar del Río.
Utilización del tiempo de la jornada de trabajo para las herramientas de corte. Los resultados de la utilización del tiempo de la jornada de trabajo de las herramientas de corte se muestran en la tabla 8, con un 65.0 y un 68.8 por ciento de explotación y un 35.0 y un 31.2 por ciento de tiempo de jornada perdido, para las motosierras y las hachas respectivamente. Estos valores difieren de los resultados obtenidos por Pollini et al.(1992) al mostrar un 88,61 por ciento de utilización del tiempo de explotación y sólo un 11.39 por ciento del tiempo perdido, en jornadas con 8 h de duración. Dentro de los tiempos perdidos 92.8 y 94.6 min. se deben a causas ajenas a las posibilidades técnicas de las herramientas usadas, la retirada de los obreros de las áreas de trabajo provocado por las dificultades en la elaboración de los alimentos y la lejanía de las áreas de trabajo, reducen la estancia de estos a 6 h aproximadamente.
Una alta incidencia tiene en la utilización del tiempo en el corte de madera, las pérdidas de tiempo por causas meteorológicas como la lluvia y los fuertes vientos con un 43.7 y 44.2 min. para las motosierras y las hachas. Las pérdidas de tiempo por causas organizativas son de 31.3 min. para las motosierras y de 11.1 min. para hachas, este alto valor en las motosierras lo provocan las paradas en el corte por la presencia de los tractores acopiadores que al no existir una reserva de madera talada se aproximan a las áreas donde se realiza la operación en espera de la caída de los árboles. De eliminar las pérdidas de tiempo por causas organizativas y por la retirada de los obreros antes de concluir la jornada que suman 124.1 min. puede elevarse el tiempo de explotación alrededor del 90 por ciento y el tiempo operativo entre un 55 a un 60 por ciento, esto implicaría un trabajo operativo por motosierra de 5 h por jornada con un incremento de la producción del 40 por ciento. Los resultados obtenidos por Hendrison (1990) en la tala de árboles en Surinam muestran el aumentó del tiempo operativo de 3.2 h por jornadas a 5.6 h, con la posibilidad de reducir la cantidad de motosierras que intervienen en el aprovechamiento. La utilización del tiempo con las hachas es muy similar a los resultados obtenidos por de la Cruz (1990) en la tala de rodales de manglar en Filipinas. Los resultados del la utilización del tiempo en la tala de los rodales de coníferas pueden incrementarse con la mejora de las condiciones que garanticen mayor estancia de los hacheros en las áreas de tala.
Utilización del tiempo de la jornada para las yuntas de bueyes.
Las yuntas de bueyes empleadas en la extracción y el apilado de madera, tienen un 71.0 por ciento del tiempo dedicado a la explotación y el 29.0 por ciento del tiempo es perdido.
El mayor tiempo perdido es de 90.3 min. provocado por la retirada de los boyeros antes de concluir la jornada de trabajo. Puede apreciarse un tiempo bajo de 10,8 min. de pérdidas por causas organizativas, dado a que los animales no tienen altos rendimientos por jornadas y con poca madera talada trabajan el turno completo.
Dentro del tiempo de explotación la mayor pérdida de tiempo ocurre por tiempo de traslado vacío, dado por las largas distancias recorridas para garantizar la alimentación de los animales, la cual puede reducirse con el suministro de comida fresca o suplemento ganadero dentro de las áreas de trabajo como propone Otavo (1984). Esta mejora en la obtención de alimento para el ganado puede aumentar el tiempo de trabajo operativo a 4 h, valores que coinciden con los resultados obtenidos por Cordero (1995) en la extracción de trozas con yuntas de bueyes en Costa Rica.
A pesar de estas pérdidas de tiempos, la tracción animal para la extracción de trozas es una de las operaciones de mejor utilización del tiempo de explotación en el aprovechamiento de madera en los rodales de coníferas.
aprovechamiento de madera. Tiempos máquina s Motosierra s
Hacha Yuntas de 'Tractor C bueyes 'TDT-55a
Tiempo principal 130,8 143,4 162,3 196,4
Tiempo auxiliar 53,6 64,7 69,3 31,9
Tiempo operativo 184,4 208,1 231,6 228,3
( 38.4 % ) ( 43.4 % ) ( 48.3 % ) ( 47.6 % ) ( Tiempo de preparación y mantenimiento
técnico.
14,4 12,6 14,2 10,6 Tiempo de interrupciones tecnológicas. 49,1 14,3 16,2 21,3
Tiempo de traslado vacio.
16,5 16,8 56,4 14,1
Tiempo productivo. 264,4 251,8 318,4 274,3
( 55.1 % ) ( 52.5 % ) ( 66.3 % ) ( 57.1 % ) ( Tiempo de descanso y necesidades
personales. 47,8 78,3 22,3 42,5 Tiempo de explotación. 312,2 330,1 340,7 316,8 ( 65.0 % ) ( 68.8 % ) ( 71.0 % ) ( 66.0 % ) ( Tiempo perdido por causas
organizativas.
31,3 11,1 10,8 27,0 Tiempo perdido por causas
meteorológicas.
43,7 44,2 38,2 39,3 Tiempo perdido por otras
causas.
92,8 94,6 90,3 96,9
Tiempo perdidos. 167,8 149,9 139,3 163,2
( 35.0 % ) ( 31.2 % ) ( 29.0 % ) ( 34.0 % ) (
Tiempo total de la jornada. 480,0 480,0 480,0 480,0
Utilización del tiempo de la jornada para la extracción de madera con tractores. Como se indica en la tabla 8, el 66.0 por ciento del tiempo total de la jornada se emplea en la explotación del tractor y el 34.0 por ciento es tiempo perdido con la mayor repercusión en el
