Artículos

 

Preacondicionamiento de Pinus engelmannii Carr. bajo diferentes condiciones ambientales en vivero

 

Pre-conditioning of Pinus engelmannii Carr. under different environmental conditions in a nursery

 

Sergio Rosales Mata¹, José Ángel Prieto Ruíz², José Leonardo García Rodríguez¹, Rosa Elvira Madrid Aispuro³ y José Ángel Sigala Rodríguez¹

 

¹ Campo Experimental Valle del Guadiana. CIR-Norte Centro. INIFAP. Correo-e:rosales.sergio@inifap.gob.mx

² Facultad de Ciencias Forestales. Universidad Juárez del Estado de Durango.

³ Maestría Institucional en Ciencias Agropecuarias y Forestales. Universidad Juárez del Estado de Durango.

 

Fecha de recepción: 7 de octubre de 2013;
Fecha de aceptación: 12 de diciembre de 2014.

 

Resumen

La disminución de los índices de mortalidad de las plantaciones forestales requiere usar técnicas de producción de planta que promuevan su calidad, y garanticen su establecimiento en campo. Una etapa importante durante el cultivo en vivero es el preacondicionamiento o endurecimiento, el cual tiene la finalidad de propiciar mayor vigor en los individuos para lograr mejores rendimientos en los sitios de plantación. El efecto de las diferentes condiciones ambientales en esa etapa favorece los mecanismos de resistencia a la sequía de los árboles en el campo. Durante 113 días se realizó un ensayo con planta que tenía siete y medio meses de edad al momento de iniciar el estudio. Los factores evaluados fueron: 1) invernadero; 2) malla sombra al 70 %; 3) malla sombra al 60 %; 4) malla sombra al 50 %; y 5) intemperie. Se utilizó un diseño experimental completamente al azar. Los resultados evidenciaron que la condición ambiental influyó en el crecimiento de los individuos; de tal manera que la mejor calidad de planta se obtuvo en las condiciones de intemperie, malla sombra al 50 y 60 %; en las cuales se observaron resultados similares para las variables morfológicas diámetro de cuello (4.53, 4.52 y 4.30 mm) e Índice de Calidad de Dickson (0.39, 0.37 y 0.36).

Palabras clave: Atributos morfológicos, calidad de planta, crecimiento, preacondicionamiento, producción de planta forestal, supervivencia.

 

Abstract

The effect of different environmental conditions during the pre-conditioning phase promotes mechanisms of drought resistance in trees after planting. During 113 days an experiment was performed with seedlings, aged seven and a half months at the beginning of evaluation. Factors evaluated were: 1) at the nursery; 2) shade mesh at 70 %; 3) shade mesh at 60 %; 4) shade mesh at 50 %; and 5) outdoors, under a totally randomized experimental design. An influence of environmental conditions on seedling growth was found; the highest seedling quality was obtained under outdoor conditions and shade mesh at 40 % and 60 %, which showed similar results in the morphological variables root collar diameter (4.53, 4.52 and 4.30 mm, respectively) and Dickson's quality index (0.39, 0.37 and 0.36, respectively).

Key words: Morphological attributes, seedling quality, growth, pre-conditioning, forest plant production, survival.

 

Introducción

En México durante los últimos años, la visión respecto a la conservación de los recursos forestales ha cambiado, y se ha enfocado en la restauración de los ecosistemas forestales mediante acciones conjuntas de conservación de suelo y agua, así como de reforestación (Rodríguez, 2008).

De acuerdo al programa estratégico forestal para México 2025, la búsqueda del desarrollo forestal sustentable es una prioridad en el mediano y largo plazo; las políticas y programas contenidos en este así lo establecen, con prioridad en el establecimiento de plantaciones con fines de reforestación (Conafor, 2011). Sin embargo, pese a que cada año se plantan árboles en aproximadamente 180 mil hectáreas, las tasas anuales de mortalidad son cercanas a 45 %, debido a causas diversas entre las que destaca la calidad deficiente de la planta utilizada (Magaña et al., 2007).

Para disminuir los índices de mortalidad de las plantaciones forestales, es necesario aplicar técnicas de producción de planta que favorezcan su calidad, y garanticen su establecimiento en campo (Navarro et al., 2006). Una etapa importante durante el desarrollo de la planta en vivero es el preacondicionamiento o endurecimiento, el cual tiene la finalidad de propiciar mayor vigor en los individuos para lograr mejores rendimientos en los sitios de plantación (Dumroese, 2003). Para ello es necesario eliminar las condiciones favorables de humedad y temperatura que prevalecen en el invernadero, para que exista una mejor adaptación a las condiciones del sitio de plantación (Ritchie et al., 2010). Asimismo es conveniente aplicar potasio en dosis altas, y disminuir la cantidad de nitrógeno, además se deben quitar o limitar las condiciones de sombra (Landis et al., 1989.)

La función del agua en las plantas es importante para sus procesos fisiológicos durante la fase de preacondicionamiento. Disminuir el aporte del vital líquido crea condiciones de estrés hídrico: reduce el crecimiento en altura, promueve la aparición de la yema apical e incrementa la resistencia a bajas temperaturas (Villar-Salvador et al., 1999). Por lo tanto, el preacondicionamiento por estrés hídrico, aplicado de manera controlada en el vivero, reduce la tasa de crecimiento de las plantas (Zwiazek y Blake, 1989); fortalece el crecimiento en diámetro e incrementa la producción de biomasa. Todos estos atributos morfológicos son importantes para su mejor adaptación en el campo (Prieto et al., 2012).

El uso del sombreado durante la fase de preacondicionamiento depende, en principio, de la tolerancia de la especie a la sombra y de las condiciones en el sitio de plantación. La mayoría de las especies crecen mejor bajo el sol y en situaciones de sombra excesiva tienden a crecer más en altura, lo que provoca desequilibrio entre la parte aérea y la raíz de los individuos (Rivera et al., 2005; Dumroese et al., 2009; Santelices et al., 2013).

En la mayoría de los viveros forestales del estado de Durango, se carece de experiencias sobre el efecto en la calidad de planta de las prácticas de preacondicionamiento. Por tal motivo, el presente trabajo tiene como objetivo evaluar el impacto de cinco condiciones ambientales: invernadero, intemperie además de mallas al 50, 60 y 70 %, de capacidad de retención de luz sobre los parámetros morfológicos en Pinus engelmannii Carr., durante la fase de preacondicionamiento en vivero.

 

Materiales y Métodos

Localización del área de estudio

El experimento se desarrolló en el vivero forestal del Campo Experimental "Valle del Guadiana", del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), ubicado en el km 4.5 de la carretera Durango-El Mezquital, Durango, Dgo. (24°01' N y 104°44' O), a una altitud de 1 860 m.

Condiciones de producción

Previo a la siembra, la semilla se remojó en agua durante 24 horas, y se desinfectó por cinco minutos en una solución compuesta de 90 % de agua y 10 % de cloro comercial. La planta se produjo en un invernadero con cubierta de plástico de polietileno calibre 720, bajo una malla sombra de 60 %. Se utilizaron charolas de 77 cavidades con 170 mL por cavidad; el sustrato consistió en una mezcla de corteza de pino compostada (60 %) y turba o peatmoss (40 %), a la que se le agregaron 5 kg m-3 del fertilizante de liberación lenta Osmocote^® (17-7-12 de N-P-K). Para prevenir Damping off, semanalmente, en los primeros dos meses de crecimiento de las plantas, se adicionó Captán^TM 50 en dosis de 2.5 g L^-1 de agua.

Asimismo, durante el desarrollo de los individuos, se fertilizó dos veces por semana con Peters Professional^TM (PP) soluble en agua. En la fase de crecimiento rápido, se agregaron 300 ppm de nitrógeno de PP Desarrollo^TM (20-7-19 N-P-K) por 4.5 meses. En la etapa de preacondicionamiento se aplicaron 100 ppm de nitrógeno PP Finalizador^TM(4-25-35 N-P-K) por 3.7 meses.

Características de la planta evaluada

Previo al inicio del experimento, se determinaron las características morfológicas de la planta, para ello se extrajeron 40 individuos al azar de las unidades experimentales bajo prueba (Cuadro 1).

Cuadro 1. Condición morfológica inicial de la planta a los siete meses y medio de edad, al iniciar la etapa de preacondicionamiento

Tratamientos utilizados y diseño experimental

En la fase de preacondicionamiento de 3.7 meses, se evaluaron cinco condiciones ambientales (invernadero, intemperie, 50, 60 y 70 % de malla sombra). Los tratamientos se distribuyeron en un diseño experimental completamente al azar, con cuatro repeticiones.

 

Modelo experimental y análisis estadístico

El modelo estadístico para los datos fue:

 

Donde:

t = Número de tratamientos

ri = Número de repeticiones para el i-ésimo tratamiento

Yij = Respuesta obtenida en la j-ésima repetición del i-ésimo tratamiento

μ = Efecto medio general

Ti = Efecto atribuido al i-ésimo tratamiento.

eij = Término de error aleatorio. Donde los eij tienen una distribución normal e independiente con media 0 y varianza σ2

Los análisis estadísticos consistieron en un análisis de varianza, mediante el uso del paquete Statistical Analysis System (SAS) versión 9.1 (SAS, 2000). Para las variables en las que existieron diferencias estadísticas significativas (p<0.05) se realizaron pruebas de medias de Tukey.

Variables evaluadas

La evaluación se realizó al finalizar la etapa de preacondicionamiento, a los once meses de edad de las plantas. De cada unidad experimental se consideraron cinco plantas seleccionadas aleatoriamente; las variables fueron diámetro del cuello, medida con un vernier digital Mitutoyo CD-6 C5; altura de la parte aérea, con una regla graduada de 30 cm Baco^®; biomasa de la parte aérea y del sistema radical (mediante su secado durante 72 horas a 68 °C para obtener el peso anhidro de las muestras), con una balanza de precisión Ohaus SC2020, Línea Scout II. Posteriormente, se determinó el índice de robustez, el índice de lignificación y el índice de calidad de Dickson.

 

Resultados y Discusión

Las condiciones ambientales influyeron en el crecimiento de las plantas. Los resultados más favorables se obtuvieron en la condición de intemperie (figuras 1 y 2). En el caso de la altura, los valores variaron de 9.93 a 10.77 cm; sin embargo, no presentó diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos (Figura1A).

Figura 1. Valores medios, por tratamiento de las variables morfológicas evaluadas en Pinus engelmannii Carr. a los 11 meses de edad.
Haga click para agrandar

Figura 2. Producción de biomasa seca, por tratamiento, en Pinus engelmannii Carr., a los 11 meses de edad.

Los resultados del diámetro del cuello evidenciaron que los valores medios del grupo estadístico superior correspondieron a la planta producida en condiciones de intemperie, malla sombra de 50 y 60 %; mientras que la condición de invernadero fue la más baja, con 3.64 mm (Figura 1B). Mattsson (1996) señala que el diámetro del tallo es un indicador de la supervivencia en campo de las plantas, entre mayor sea su valor, mejor adaptabilidad presentaran.

En cuanto a la producción de biomasa seca radical, aérea y total de la planta también existieron diferencias significativas (p<0.05). De nuevo los valores mayores se obtuvieron en la condición de intemperie, y la menor producción de biomasa ocurrió en los individuos producidos en invernadero (Figura 2).

El aporte más grande de biomasa se obtuvo en el componente biomasa aérea; por ello, la relación parte aérea-raíz varió de 4.72 a 6.89; es decir, fue superior en más de cuatro veces con respecto al sistema radical (Figura 1D). Esta relación se expresa con base en el peso seco de ambas partes, y establece el balance entre el consumo de agua por el follaje y la capacidad de absorción por parte de la raíz (Cortina et al., 2006).

La variable índice de lignificación tuvo diferencias significativas entre tratamientos (p<0.05), con valores de 20.38 a 22.95 % (Figura 1E). Por su parte, el índice de calidad de Dickson combina los datos de altura, diámetro, peso seco; y los ajusta por el efecto del tamaño de la planta. Un aumento en el índice representa ejemplares de mejor calidad, lo cual implica mayor desarrollo dimensional de la planta (Reyes-Reyes et al., 2005). Este índice presentó diferencias estadísticas significativas entre tratamientos (p<0.05); el grupo estadístico superior se generó en las condiciones de intemperie, malla sombra de 50 y 60 % con 0.39, 0.37 y 0.36, respectivamente (Figura 1F).

Con base en los resultados antes descritos, se considera que la condición ambiental influyó en el crecimiento de las plantas. Landis (2005) indica que la planta forestal producida bajo sombra densa tiende a crecer excesivamente en altura. Además, el endurecimiento se retrasa y muestra un desequilibrio entre la parte aérea y la raíz. En el caso de Pinus engelmannii no se registraron diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos, debido a que tiene un hábito de crecimiento cespitoso, lo cual provocó que existiera un incremento similar en altura durante su desarrollo en vivero.

 

Conclusiones

Con base en los resultados de las variables morfológicas evaluadas, excepto la altura, la condición ambiental influyó en el preacondicionamiento de las plantas de Pinus engelmannii. La mejor calidad de planta se obtuvo cuando creció en condiciones de intemperie, malla sombra de 50 y 60 %.

La menor calidad de la planta de Pinus engelmannii se presentó en la condición de invernadero en la etapa de preacondicionamiento evaluada.

Para obtener plantas de mayor calidad, se recomienda intemperizarlas por lo menos un mes antes de transplantarlas.

 

Agradecimientos

A La Fundación Produce Durango, A.C. por el apoyo económico para la realización de este trabajo.

 

Conflicto de Intereses

Los autores declaran no tener conflicto de intereses.

 

Contribución por Autor

Sergio Rosales Mata: establecimiento de ensayo en vivero, muestreo de planta, captura de datos y análisis estadístico, estructuración del manuscrito; José Angel Prieto Ruíz: diseño experimental, establecimiento de ensayo, estructuración y revisión del manuscrito; José Leonardo García Rodríguez; revisión de literatura, análisis bases de datos, estructuración y revisión del manuscrito; Rosa Elvira Madrid Aispuro: revisión de literatura, muestreo de planta, captura de datos, mantenimiento de planta en vivero; José Angel Sigala Rodríguez. Análisis estadístico, revisión de manuscrito.

 

Referencias

Comisión Nacional Forestal (Conafor). 2011. Situación actual y perspectivas de las plantaciones forestales comerciales en México. Comisión Nacional Forestal, Colegio de Posgraduados. Montecillo, Edo. de Méx., México. 472 p.         [ Links ]

Cortina, J., J. L. Peñuelas, J. Puértolas, R. Savé y A. Villagrosa. 2006. Calidad de planta forestal para la restauración en ambientes mediterráneos. Organismo Autónomo Parques Nacionales Ministerio de Medio Ambiente. Madrid, España. 191 p.         [ Links ]

Dumroese, R. K. 2003. Hardening fertilization and nutrient loading of conifer seedlings. In: Riley, L. E., R. K. Dumroese and T. D. Landis. (coords.). Technical coordinators. National Proceedings: Forest and Conservation Nursery Associations-2002. USDA Forest Service, Rocky Mountain Research Station. Proceedings RMRS-P-28. Ogden, UT, USA. pp. 31–36.         [ Links ]

Dumroese, R. K., T. Luna and T. D. Landis. 2009. Nursery manual for native plants: A guide for tribal nurseries. Volume 1. Nursery management. U.S. Department of Agriculture, Forest Service. Washington, DC, USA. Agriculture Handbook 730. 302 p.         [ Links ]

Landis, T. D., R. W. Tinus, S. E. McDonald and J. P. Barnett. 1989. Seedling nutrition and irrigation. In: Tinus, R. W., S. E. McDonald and J. P. Barnett. (comps.). The container tree nursery manual. USDA, Forest Service. Washington, DC, USA. Agriculture Handbook Vol. 4. (674). 119 p.         [ Links ]

Landis, T. D. 2005. Cooling with Shade. Summer Forest Nursery Notes. http://www.rngr.net/publications/fnn/2005-summer (15 de enero de 2013).         [ Links ]

Magaña T., O., M. Vanegas L., M. Castillo C., P. Lozano C., C. Hernández G. y B. Gamas Z. 2007. Evaluación externa de los apoyos de reforestación, obras y prácticas de conservación de suelos y sanidad forestal. Ejercicio Fiscal 2006. Universidad Autónoma Chapingo-Gerencia de Servicios Profesionales. http://portal.chapingo.mx/ceprae/archivos/1204225351_Suelos_Forestales_2006.pdf (20 de enero de 2013).         [ Links ]

Mattsson, A. 1996. Predicting field performance using seedling quality assessment. New Forests 13(1-3):223-248.         [ Links ]

Navarro R., M., D. Del Campo A., y J. Cortina. 2006. Factores que afectan al éxito de una repoblación y su relación con la calidad de la planta. In: Cortina, J., L. Peñuelas L., J. Puértolas, A. Vilagrosa y R. Savé. (coords.). Calidad de planta forestal para la restauración en ambientes Mediterráneos. Estado actual de conocimientos. Organismo Autónomo Parques Nacionales. Ministerio de Medio Ambiente. Madrid, España. pp. 1-23.         [ Links ].

Prieto R., J. A., R. J. Almaraz R., J. J. Corral R. y A. Díaz V. 2012. Efecto del estrés hídrico en Pinus cooperi Blanco durante su preacondicionamiento en vivero. Revista Mexicana de Ciencias Forestales 3(42):19-28.         [ Links ]

Reyes-Reyes, J., A. Aldrete, V. M. Cetina-Alcalá y J. López-Upton. 2005. Producción de plántulas de Pinus pseudostrobus var. apulcensis en sustratos a base de aserrín. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente 11(2):105-110.         [ Links ]

Rivera, L., J. López y M. Triana. 2005. Efecto del sombreado en vivero en el crecimiento y mortalidad de plántulas de regeneración natural de palo sangre (Brosimum rubescens Taub.) en el sur del trapecio amazónico. Revista Colombia Forestal 9(18): 60-69.         [ Links ]

Rodríguez T., D. A. 2008. Indicadores de calidad de planta forestal. Mundi Prensa México. México. D.F., México. 156 p.         [ Links ]

Ritchie G., A. T., D. Landis, R. K. Dumroese and D. L. Haase. 2010. Handling and Shipping. Seedling Processing, Storage and Outplantig. In: The container tree nursery manual. http://www.rngr.net/publicactions/ctnm/volume-7 (3 de marzo de 2012).         [ Links ]

Santelices M., R., M. Espinoza S. y A. Cabrera A. 2013. Efecto del nivel de sombra en la calidad de plantas de Nothofagus alessandrii Espinoza cultivadas en vivero. In: VI Congreso Forestal Español. 10-14 de junio de 2013. Vitoria-Gasteiz, España. 12 p.         [ Links ]

Statistical Analysis System (SAS). 2000. SAS. Ver. 9.1. SAS Institute Inc., Cary, NC, USA. s/p        [ Links ]

Villar-Salvador, P., L. Ocaña, J. Peñuelas and I. Carrasco. 1999. Effect of water stress conditioning on the water relations, root growth capacity, and the nitrogen and non-structural carbohydrate concentration of Pinus halepensis Mill. (Aleppo pine) seedlings. Annals of Forest Science 56(6):459-465.         [ Links ]

Zwiazek, J. J. and T. J. Blake. 1989. Effects of preconditioning on subsequent water relations, stomatal sensitivity, and photosynthesis in osmotically stressed black spruce. Canadian Journal of Botany 67:2240-2244.         [ Links ]