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Agrociencia

versão On-line ISSN 2521-9766versão impressa ISSN 1405-3195

Agrociencia vol.50 no.1 México Jan./Fev. 2016

 

Recursos Naturales Renovables

Crecimiento del Schizolobium parahyba var. amazonicum cultivado en presencia de Ananas comosus var. erectifolius en Pará, Brasil

I. Maria Castro-Coimbra Cordeiro1  * 

Moises Cordeiro Mourão-de Oliveira Junior2 

Aderaldo Batista Gazel-Filho

P. Luiz Contente-de Barros1 

Osmar Alves Lameira2 

Francisco de Assis Oliveira1 

1Universidade Federal Rural da Amazônia-UFRA, Belém, Pará, Brasil. (iracema3c@gmail. com), (paulo.contente@ufra.edu.br), (francisco.oliveira@ufra.edu.br)

2Embrapa Amazônia Oriental. Brasil. (moises.mourao@embrapa.br), (agazel@uol.com.br), (osmar.lameira@embrapa.br)


Resumen

El incremento en la perturbación ambiental y la presión mundial para preservar la selva amazónica han fomentado el cultivo de especies nativas. Con el objetivo de evaluar el crecimiento de Schizolobium parahyba var. amazonicum (Huber ex Ducke) barneby cultivado en presencia de componentes agrícolas como Ananas comosus var. erectifolius, se desarrolló un estudio en la Estación Experimental de la empresa Tramontina Belem S.A., ubicada en la Ciudad de Aurora do Pará (PA), Brasil. El diseño experimental fue factorial de bloques completos al azar con parcelas subdivididas en el tiempo, para que los arreglos formaron los tratamientos de la parcela y las subparcelas fueron el tiempo de observación, con seis tratamientos y cuatro repeticiones: 1) S. parahyba var. amazonicum, Cordia goeldiana y Switenia macrophylla:GLC; 2) S. parahyba var. amazonicum, C. goeldiana, S. macrophylla y A. comosus var. erectifolius: GLCc; 3) S. parahyba var. amazonicum y C. goeldiana: GL; 4) S. parahyba var. amazonicum, C. goeldiana y A.comosus var. erectifolius; GLCc; 5) S. parahyba var. amazonicum: G; y 6) S.parahyba var. amazonicum y A. comosus var. Erectifolius: Gc. La distancia entre las especies forestales fue 4 x 3 m y para las plantas de A. comosus 0.80 mx0.50m. El tamaño de la parcela fue 18x24m con cuatro repeticiones por tratamiento, el total de parcelas fue 24 y de área experimental 10 368 m2. Las variables analizadas para inferir el crecimiento del componente forestal fueron altura (H) y diámetro a la altura del pecho (DAP), cada 6 meses durante 3 años. En los seis sistemas de cultivo la tasa semestral de crecimiento de la altura y DAP de S. parahyba var. amazonicum fue mayor en los dos primeros años, y siguió con una tendencia de crecimiento lento y continuo durante los 36 meses de estudio. El efecto positivo de la presencia de A. comosus var. erectifolius se observó en el crecimiento de las plantas de S. parahyba var.amazonicum.

Palabras clave: Amazonia; agroforestería; monocultivos y áreas degradadas

Abstract

The increase in environmental disturbance and global pressure to preserve the Amazon rainforest have encouraged the cultivation of native species. With the objective of evaluating the growth of Schizolobium parahyba var. amazonicum (Huber ex Ducke) barneby cultivated in the presence of agricultural components such as Ananas comosus var. erectifolius, we conducted this study in the Experimental Station of the company Tramontina Belem S.A., located in the City of Aurora do Pará (PA), Brazil. The experimental design was a factorial randomized complete blocks with plots split over time, so that the arrangements comprising the treatments of the plots and subplots were the observation time with six treatments and four repetitions: 1) S. parahyba var. amazonicum, Switenia macrophylla and Cordia goeldiana: GLC; 2) S. parahyba var. amazonicum, C. goeldiana, S. macrophylla and A. comosus var. erectifolius: GLCc; 3) S. parahyba var. amazonicum and C. goeldiana: GL; 4) S. parahyba var. amazonicum, C. goeldiana and A.comosus var. erectifolius: GLCc; 5) S. parahyba var. amazonicum: G; and 6) S.parahyba var. amazonicum and A. comosus var. erectifolius: Gc. The distance between forest species was 4 x 3 m and for plants of A. comosus 0.80 m x 0.50 m. The plot size was 18 x 24 m with four replicates per treatment, with a total of 24 plots and an experimental area of 10,368 m2. The variables analyzed to infer the growth of the forest component were height (H) and diameter at breast height (DBH), every 6 months for 3 years. In the six cropping systems the semiannual growth rate of height and DAP of S. parahyba var. amazonicum was higher in the first two years, and continued with a slow and steady trend of growth during the 36 months of the study. We observed a positive effect of the presence of A. comosus var. erectifolius in the growth of S. parahyba var.amazonicum plants.

Key words: Amazon; agroforestry; monocultures and degraded áreas

Introducción

En el estado de Pará, en la Amazonia brasileña, las plantaciones forestales y agroforestales con especies nativas están en aumento. La disponibilidad de áreas perturbadas y la presión mundial para preservar la selva amazónica, han permitido la implantación de monocultivos, consorcios, cortavientos y sistemas agroforestales; la especie arbórea Schizolobium parahyba var. amazonicum es la más utilizada en estos cultivos. Cordeiro et al. (2009) observaron que estos sistemas generan beneficios ecológicos y aumentan la oferta de madera para reforestación y los ingresos de los pobladores que manejan las áreas cultivadas; por lo que son una alternativa para restablecer zonas con grados diferentes de degradación y áreas abandonadas por la agricultura nómada. Pero, para promover la estabilidad de estos cultivos se necesita planificar los productos forestales, controlar el proceso de la operación, el aumento de las ganancias y mantener el equilibrio entre oferta, demanda y ambiente. Con este propósito, se debe aplicar un conjunto de técnicas para la gestión de las unidades de manejo forestal. Estas técnicas son fundamentales para estimar la productividad de especies locales, ya que contribuyen a la determinación de la cosecha anual en el período de rotación de las especies adecuadas (Vargas-Larreta et al., 2010). Por lo tanto, un reto importante en la selva amazónica es reforestar las áreas degradadas con especies nativas que cumplan con las necesidades industriales para mejorar la productividad.

De los diferentes sistemas de cultivo utilizados en el estado de Pará, las plantaciones con S. parahyba var. amazonicum (Huber ex Ducke) barneby (gavilán) tienden a ser la fuente principal de materia prima para la fabricación de chapas y contrachapados. La opción por la especie es por su excelente respuesta silvícola, con respecto a un crecimiento superior a la mayoría de las especies (Cordeiro et al., 2009), por sus propiedades físicas y mecánicas para laminación (Lanza de Sá, 2004) y en el empleo en las vigas de madera laminada (Terezo y Szucs, 2010). La especie crece de forma natural en la Amazonía, especialmente en Brasil, en las zonas de bosques primarios y secundarios, en suelos de tierras altas (Ducke, 1939; Pereira et al., 1982). En Pará, durante el período de 2007 a 2009, las áreas reforestadas con S.parahyba var. amazonicum aumentaron de 41 100 a 79 159 ha, y pasaron de 11 a 18.6 % del total de las plantaciones con otras especies como Switenia macropylla, Bertolhetia excelsa, Eucalyptus sp., Tectona grandis (SBS, 2013).

Los estudios de crecimiento en los trópicos son limitados, a menudo porque los anillos de crecimiento de los árboles no son visibles. Las investigaciones dendrocronológicas están relacionadas con especies introducidas, de crecimiento rápido, principalmente Pinus y Eucalyptus. Por tanto, el crecimiento de árboles y las diversas condiciones climáticas se obtienen a través de mediciones periódicas de variables, como diámetro, altura, volumen, peso, y biomasa. Los estudios de Pereira et al. (1982), Rondón (2002), Tonini et al. (2006) y Nascimento et al. (2012) en plantaciones de gavilán, identificaron que los factores climáticos, el suelo, la topografía, la competencia biológica, inter e intra específica y otros subproductos de las actividades humanas (adelgazamiento del suelo e incendios), con frecuencia afectan los procesos fisiológicos, y se reflejan sobre la altura y el diámetro.

Cordeiro et al. (2009) observaron que los sistemas de cultivo influyen sobre el crecimiento de la especie y, además, en plantíos de gavilán la combinación apropiada de especies con valor económico permite mejor uso del espacio y genera beneficios sociales y ambientales. En este sentido, el cultivo de A. comosus var. erectifolius (curauá), bromelia productora de fibra, asociado con S. parahyba var. amazonicum se justifica por el uso del sitio en los primeros años del establecimiento de especies forestales, junto con la posibilidad de obtener ingresos de la producción de hojas, semillas y fibras con varios cultivos. Así se generan beneficios e ingresos en un período corto, y aumenta el crecimiento del S. amazonicum (Cordeiro et al., 2010). Además de estas respuestas y las características de la especie, se necesita información sobre los cambios en las condiciones de crecimiento de las especies nativas.

Las diferencias en el crecimiento en plantaciones de Schizolobium, en relación con la presencia del componente agrícola puede explicar el desarrollo del gavilán. Como forma de verificar esta influencia, el objetivo de este estudio fue examinar el crecimiento en altura y diámetro de S. parahyba var. amazonicum en presencia y ausencia del componente agrícola Ananas comosus var. erectifolius en Aurora do Pará, Pará, Brasil.

Materiales y métodos

Área de estudio

El estudio se realizó en el área de la empresa Tramontina Belem SA, km 60 al Br 010, ubicada en el Municipio de Aurora do Pará (PA), 02° 08’ 02” S, 47° 32’ 00” O, a 50 m de altitud. El clima en la clasificación de Thornthwaite es del tipo Am3 tropical húmedo (Martorano et al., 1993) y el suelo es un Latosol amarillo, de textura areno arcillosa, recubierta de pastos abandonados, con predominio de quiquio de la amazonia (Brachiaria humidicola (Rendle) Schweick).

Los datos climatológicos en una estación ubicada a 1 km del área experimental indican una temperatura promedio anual de 26 °C, precipitaciones anuales de 2000 mm, y humedad relativa de 74 %. Durante el estudio las condiciones climáticas fueron estables, dentro del rango de normalidad para la región (INMET, 2015). Las plantas del sistema pertenecen al conjunto de árboles utilizado por la empresa, pero en el estudio se dio énfasis a Schizolobium (Cuadro1).

Cuadro 1 Especies y número (N) de componentes de la planta en los sistemas instalados en el estudio experimental Tramontina Belém SA, Aurora do Pará (PA), Brasil.  

Nombre común Nombre científico Familia N
Gavilán (G) Schizolobium parahyba var. amazonicum (Huber ex Ducke) Barneby Fabaceae 1040
Laurel (L) Cordia goeldiana Huber Boraginaceae 96
Caoba (C) Switenia macropylla King Meliaceae 40
Curauá (c) Ananas comosus var. erectifolius L.B.Smith Bromeliaceae 9758

Diseño experimental

El diseño experimental fue de bloques completos al azar mediante parcelas subdivididas en el tiempo, de forma que los arreglos en los sistemas de cultivo formaron los tratamientos de la parcela y las subparcelas fueron el periodo de observación. Las 24 parcelas rectangulares tenían 432 m2 (18 x 24 m) y estaban compuestas por siete hileras de siete plantas cada una, con un total de 1176 individuos en presencia de A. comosus var. erectifolius, distribuidos en 10 368 m2. En este estudio todas las plantas de S. parayba var.amazonicum presentes fueron consideradas.

La combinación de las plantaciones forestales de gavilán (S. parahyba var.amazonicum), laurel (C. goeldiana) y caoba (S. macrophyla) (Cuadro 1) con y sin la presencia del componente agrícola A. comosus var. erectifolius, dio como resultado los siguientes tratamientos: 1) Gavilán, Laurel y Caoba(GLC); 2) Gavilán, Laurel y Caoba y el curauá(GLCc); 3) Gavilán y Laurel(GL); 4) Gavilán, Laurel y curauá(GLc); 5) Gavilán(G); y 6) Gavilán y curauá(Gc).

La siembra de las especies forestales (gavilán, laurel y caoba) fue manual en la parcela de 4mx3m y en la parcela de 0.80mx0.50 m de curauá. Para abonar las especies arbóreas y agrícolas se utilizó estiércol de ganado (500 g por árbol) y desechos de pollo (150 g por árbol). En los primeros dos años se aplicaron fertilizantes químicos al inicio y al final de la temporada de lluvias (enero a junio), con NPK 10:28:20 (150 g por planta) para las especies forestales y 10:10:10 (10 g por planta) para curauá.

Variables y análisis estadístico

En cada parcela se midió con cinta métrica el diámetro de cada planta a 1.30 m del suelo, y la altura total (H) con una cinta de aluminio de 8 m, graduada de 10 a 10 cm, las alturas superiores a esta medida se obtuvieron a partir de estimaciones.

Las plantaciones se midieron en intervalos de 6 meses a partir de 6, 12, 18, 24, 30 y 36 meses; en la última medición las plantas tenían 3, 4 y 5 años de edad. Con datos de crecimiento se realizó a ANDEVA, las medias se compararon con la prueba SNK (p≤0.05) y para el análisis gráfico se usó SAS 9.1 (SAS Institute, 1999).

Resultados y discusión

El crecimiento H y DAP mostraron diferencias significativas (p≤0.05) entre los sistemas de siembra con presencia y ausencia de curauá a 3 y 5 años de edad, y diferencia altamente significativa a los 4 años; (p≤0.01). Además, hubo diferencias significativas de la fuente de variación en el tiempo (p≤0.05). La interacción época de siembra por cultivo en las plantas de gavilán con 3 y 5 años de edad fue significativa (p≥0.05), pero no con la de 4 años (p≥0.05) (Cuadro 2).

Cuadro 2 Cuadrados medios (CM) para las variables altura (H) y diámetro a la altura al pecho (DAP) en las plantaciones de Schizolobium parahyba var. amazonicum con tres, cuatro y cinco años de edad, en los sistemas de cultivo con presencia y ausencia de Ananas comosus var. erectifolius, Pará, Brasil.  

Fuentes de variación Edad (años)
3 4 5
H(m) DAP(cm) H (m) DAP(cm) H(m) DAP(cm)
Sistemas de cultivo 26.236* 52.786* 128.81** 71.64** 3.081* 13.095*
Tiempo 57.32** 57.966** 19.554** 37.72** 9.85** 53.04**
Sist. Cultivo x Tiempo 1.280* 2.976* 0.315ns 3.60ns 0.61* 5.021*
CV1 (%) 27.31 18.79 14.85 25.93 10.19 10.84
CV2 (%) 7.20 6.22 6.65 10.72 2.98 2.50

Las plantas de gavilán de 3 y 4 años de edad en presencia de curauá difirieron significativamente de aquellas en ausencia de las especies agrícolas (Cuadro 3). Las plantas de los sistemas de cultivo con cinco años no continuaron la misma tendencia de las plantas más jóvenes. Según Cordeiro et al. (2006), el aumento inicial en el crecimiento impulsado por los fertilizantes y los residuos de hojas de bromelia, depositados en el suelo después de cada cosecha, justifica la adopción de la técnica.

Cuadro 3 Comparación de la altura (H) y el diámetro a la altura del pecho (DAP) de plantaciones de Schizolobium parahyba var. amazonicum con tres, cuatro y cinco años de edad, en presencia y ausencia de Ananas comosus var. erectifolius. Campo Experimental Tramontina AS, Aurora do Pará (PA), Brasil.  

Edad (años) Sistemas de cultivos (tratamientos) Promedios
H (m) DAP (cm)
3 Gavilán-G 6.64 a 7.76 a
Gavilán y curauá-Gc 7.12 b 9.86 b
4 Gavilán y Laurel-GL 7.06 a 9.99 a
Gavilán, Laurel y curauá-GLc 10.34 b 12.43 b
5 Gavilán, Laurel y Caoba-GLC 9.26 a 12.85 a
Gavilán, Laurel, Caoba y curauá-GLCc 9.76 a 13.90 b

Las plantas cultivadas en presencia de curauá mostraron un crecimiento en DAP superior respecto a los sistemas de cultivo de la misma edad en ausencia del cultivo agrícola (Cuadro 3). Ohashi et al. (2010), Silva et al. (2011) y Ruivo et al. (2012) obtuvieron resultados similares, por lo cual el gavilán plantado con la especie agrícola, independiente de la edad de la plantación, muestra aumento promedio de 9.5, 15.1, 18.07 y 11.5 m de altura, y 20.36, 11.6, 14.42 y 25.74 cm de diámetro, respecto a las plantas en monocultivo.

La tendencia de crecimiento de las plantas fue similar durante el período experimental y entre 12 y 24 meses hubo un aumento considerable en el crecimiento y luego una tendencia ligera a disminuir. Así, para ambas variables se caracterizó la etapa juvenil y el período rectilíneo para altura y en parte para el diámetro, pero fue imposible comprobar el período estacional de crecimiento (Figura 1 y 2).

Figura 1 Variación en el crecimiento en altura de Schizolobium parahyba var amazonicum entre los 6 y 36 meses de estudio en presencia y ausencia de Ananas comosus var erectifolius. Estación Experimental Tramontina Belem SA, Aurora do Pará (PA). G: Gavilan, L: Laurel; C: Caoba; c: curauá.  

Figura 2 Variación en el crecimiento de Schizolobium pa rahyba var amazonicum en diámetro a la altura del pecho (DAP) dentro de los 6 a 36 meses de estudio en presencia y ausencia de Ananas comosus var erec tifolius. Estación Experimental Tramontina Belem SA, Aurora do Pará (PA). G: Gavilán, L: Laurel; C: Caoba, c: curauá. 

En los árboles, la variable altura en general presentó modificaciones más acentuadas de crecimiento, en especial en edad joven; el cambio rápido en altura fue evidente en períodos cortos de tiempo. Por lo tanto, el crecimiento de las plantas de gavilán (Figura 1) en los sistemas estudiados no está sólo influenciado en la fase inicial de crecimiento, sino también en fases posteriores ya que dependen de las condiciones ambientales. Imaña-Encinas et al. (2005) observaron que estas variaciones de altura y diámetro de los árboles dependen de factores diversos que limitan el crecimiento y no siempre es controlado o supervisado. Husch et al. (1982) afirmaron que para cada especie y cada árbol sería necesario un período para completar su ciclo de vida.

Schwartz et al. (2013), a través de técnicas silvícolas como la adopción de diferentes espaciamientos iniciales y la aplicación de fertilizantes, puede cambiar el comportamiento de crecimiento y anticipar dicha curva.

El gavilán es una especie de rápido crecimiento y la fase juvenil es muy corta (de uno a tres años) y la segunda fase se extiende por un período más largo. El inicio de la fase estacionaria es difícil determinar con precisión, pues depende de factores como condiciones climáticas y del suelo.

El crecimiento en altura es producto de la actividad de división celular en la yema apical o terminal. Así, por la dominancia apical del gavilán, el proceso de crecimiento en altura parece estar relacionado con la producción intensa de auxina y giberelina en el primer y segundo año, y su disminución después del tercer año. Este supuesto es consistente con los postulados de Morey (1980), de que las plantas leñosas tropicales de crecimiento rápido presentan ritmo acelerado en los dos primeros años, los reguladores de crecimiento difusible no son producidos y pasan a ser direccionados para la actividad cambial.

El crecimiento en diámetro fue acentuado en la etapa inicial, le siguió una tendencia de crecimiento lento y continuo entre los 12 y 18 meses, y se acentuó de nuevo entre los 18 y 24 meses. Después se observó una tendencia de crecimiento menos marcado hasta 36 meses (Figura 2). El aumento gradual del crecimiento en diámetro se da en términos de las actividades del cambio vascular (Husch et al., 1982). En los árboles, el crecimiento en diámetro está influenciado principalmente por la edad, espaciamiento de plantío, y condiciones del sitio, así como por fitohormonas, factores ambientales inter-relacionados y genéticos. Así, Cordeiro et al. (2009) verificaron en plantas de gavilán de 12 meses de edad, una influencia positiva sobre el crecimiento del diámetro, cuando estas se asociaron con especies agrícolas.

La curva del diámetro se inició cuando el árbol alcanzó 1.30 m de altura, y la etapa juvenil ya había comenzado. Este tipo de crecimiento irrumpe bruscamente, mientras que la fase rectilínea por lo general tarda poco y la tasa anual disminuye de forma acentuada. Aunque gavilán presente este comportamiento, no es posible predecir cuál será el de las especies en las fases posteriores a la etapa juvenil, ya que el estudio se realizó sólo durante 36 meses. Scolforo (1994) informó que el valor de las variables es producido por la actividad fisiológica de la planta (meristemo primario y secundario o de cambio), pero disminuye a medida que el período de tiempo de observación de las variables pierde precisión en los cambios de crecimiento biológico, considerando que el crecimiento de un árbol muestra variaciones diversas en altura, diámetro, área basal, volumen y peso, y depende de factores no controlados ni supervisados siempre, como los genéticos y sus interacciones con el ambiente. En un estudio en el centro de México con Taxodium mucronatum,Correa-Díaz et al. (2014) observaron que las variables climáticas son indicadoras del ritmo de crecimiento del árbol. Estos autores sugirieron que la temperatura influye en la actividad meristemática y fotosíntesis de la planta, lo cual se puede traducir en un incremento durante la estación de crecimiento.

De los resultados, es evidente que el establecimiento de sistemas agroforestales concilia la necesidad de obtener rápido árboles con un diámetro apropiado y deseable para el uso industrial de la madera, así como contribuir a reforzar la importancia de adoptar prácticas sostenibles y ecológicas. En la selección de especies para plantaciones comerciales la variable más utilizada es el volumen, y el buen rendimiento de las plantas de S. parahyba var. amazonicum indica que es posible practicar la agroforestería de manera racional.

La diferencia entre estas producciones justifica biológicamente la siembra del A. comosus var. erectifolius en condiciones similares a las especies estudiadas. Sin embargo, un aspecto de esta producción que puede plantear problemas sería la calidad de la madera obtenida por el desarrollo inicial rápido.

La formación de la madera es influenciada por variaciones ambientales, prácticas culturales de la especie y tiempo de siembra. En la fase juvenil, la fisiología no asegura que la planta fije carbono, sintetice nuevos tejidos y acumule la masa específica deseable (Trugilho et al., 2015). Así cualquier cambio en la calidad de la madera influencia el procesamiento e industrialización de la otra.

Conclusión

Las plantas de Schizolobium parahyba var. amazonicum, independiente del sistema de cultivo, en presencia o ausencia del componente agrícola Ananas comosus var. erectifolius, sigue la tendencia normal de crecimiento, tanto en altura como para el diámetro (a la altura del pecho); ésta es más pronunciada en los dos primeros años de la siembra, y desde ese período disminuye la intensidad de crecimiento. El crecimiento del gavilán es influenciado positivamente en presencia del componente agrícola curauá.

Agradecimientos

Este trabajo fue financiado por PNPD/CAPES. Agradecemos el apoyo de la empresa Tramontina Belem S.A. para este estudio y a los revisores, cuyos comentarios permitieron mejorar este trabajo.

Literatura Citada

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Recibido: 01 de Noviembre de 2014; Aprobado: 01 de Septiembre de 2015

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