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Introducción
Pinus douglasiana Martínez y Pinus devoniana Lindl. son especies nativas de gran importancia y están dentro de las 10 más utilizadas en los programas de reforestación con fines de restauración o de producción, en México. Su estudio permite comprender la forma en que cada una responde a las condiciones de manejo, a partir de sus diferencias en el tipo de crecimiento; el de P. douglasiana corresponde a un hábito rápido, mientras que P. devoniana es cespitoso (Eguiluz, 1982; Fiprodefo, 2006).
En los viveros forestales, no solo el manejo del riego, la aplicación de fertilizantes y la sombra influyen de manera importante en las características y calidad de las mismas, sino también, el tipo y tamaño de contenedor impactan la producción de planta (Landis et al., 1990). De manera teórica, determinar el contenedor ideal para obtener la mejor planta puede ser factible; sin embargo, incrementar su volumen implica, a su vez, aumentar los costos del proceso (Altamash et al., 2009; Salcedo et al., 2012).
Estudios recientes han demostrado que al utilizar contenedores con capacidad superior a 90 cm3, las plantas adquieren mayor volumen y longitud de raíz, lo cual se refleja en una supervivencia más alta en campo (Landis et al., 1990; Landis et al., 2010). Por ejemplo, Bernaola (2012) documentó valores de 94 % en Pinus hartwegii L. al usar contenedores de 5 L en un sistema Doble-Trasplante, después de dos años de establecidas en campo. Además, indicó que la relación beneficio-costo es viable (costo unitario de producción en vivero fue de dieciséis pesos), y que a largo plazo se obtendrán más beneficios tangibles e intangibles de la plantación.
Por su parte, Domínguez et al. (2006) consignaron una relación positiva entre el tamaño del contenedor y el crecimiento de Pinus pinea L. a los ocho meses de la siembra, ya que contenedores de 0.3 y 0.4 L produjeron plántulas con más altura (20.9 a 21.3 cm), diámetro (3.5 a 3.83 mm), y supervivencia de 90 a 91.7 %, después de tres años de establecidas en campo. Sin embargo, Ortega et al. (2006), al evaluar la producción de ocho meses en P. radiata D. Don desde la germinación, en contenedores de 0.2, 0.26 y 0.27 L no determinaron diferencias significativas en altura, diámetro y biomasa. Aphalo y Rikala (2003) en plantas de Betula pendula Roth, bajo condiciones de vivero, señalan que además del tamaño y volumen del contenedor (0.19 y 0.3 L), la densidad de planta por superficie (306, 190 y 54 por m2) también influye en su desarrollo, probablemente debido a la competencia por la luz entre los individuos, lo cual se refleja en campo. Al respecto, en el primer año de la plantación la relación de biomasa seca aérea / radical fue influenciada positivamente (0.69) por el efecto combinado de un mayor volumen y la menor densidad en vivero. Lo mismo citan South et al., 2004, en la evaluación de Pinus palustris Mill.
Otro de los factores que inciden en el crecimiento y desarrollo de la planta es la nutrición; en este sentido, el nitrógeno es el elemento más relevante. De hecho, las formulaciones usadas en los programas de fertilización se realizan con base en ese nutrimento o en las relaciones entre los macronutrimentos (Landis et al., 1989). No obstante, las necesidades de este tipo dependen, generalmente, del genotipo y de la etapa de desarrollo de la planta, por lo que la fertilización debe responder a requerimientos específicos del vegetal. Los análisis foliares son una herramienta que permite definirlos de manera más precisa, así como, la respuesta a cada dosis y la eficiencia del programa de fertilización empleado (Birchler et al., 1998; Alcántar et al., 2012). Jeong et al. (2010) documentan diferencias significativas en el diámetro (4.5 mm), altura (19 cm), masa seca (4.5 g) y el contenido nutrimental (nitrógeno total) en individuos de Pinus densiflora Siebold & Zucc. y Pinus thunbergii Parl., por efecto del volumen de contenedor (0.25, 0.35 y 0.5 L) y la fertilización foliar (Planta Products® 20N:20P2O5:20K2O); sin embargo, los ejemplares sin fertilización no mostraron diferencias significativas en crecimiento, lo que sugiere que la disponibilidad de nutrimentos es uno de los factores limitantes para el desarrollo de ambas especies.
En un sistema de Doble Trasplante propuesto por Salcedo et al. (2012), que se basa en el traspaso de la planta producida en charola a contenedores individuales con volumen más grande, registraron un incremento en las biomasas aérea y radical. A pesar de que los costos de producción aumentan, también se garantiza mayor éxito en la supervivencia del vegetal (Hahn, 1990; Ritchie, 2003).
Claramente se ha demostrado que el crecimiento de las plantas forestales es afectado por el volumen del contenedor y la aplicación de fertilizantes, pero poco se sabe sobre el comportamiento individual entre las especies de Pinus (Jeong et al., 2010), ya que los taxa tienen sus propios requerimientos, como respuesta a su diversidad biológica y a las diferentes condiciones edafoclimáticas en donde se desarrollan de manera natural. En la literatura no existen estudios que registren el efecto de contenedores con volúmenes superiores a 0.5 L, ni tampoco sobre el uso del sistema Doble Trasplante en P. douglasiana y P. devoniana. En este sentido, el objetivo del presente trabajo fue evaluar la calidad de planta de esas dos especies en el sistema de producción Doble Trasplante en contenedor de diferente capacidad y fertilización.
Materiales y Métodos
Ubicación y características del área de estudio
La investigación se llevó a cabo en el Vivero Forestal Valle de Ameca S. P. R. de R.L., localizado a 20°33' N y 104°3' O, a una altitud de 1 235 m, en Ameca, Jalisco, México. El clima corresponde a un semicálido, subhúmedo con lluvias en verano, de humedad media, temperaturas de 16 - 24 °C y una precipitación anual de 800 a 1 100 mm (Inegi, 1999). El experimento se realizó de manera simultánea para P. douglasiana y P. devoniana.
El material biológico utilizado para iniciar la evaluación consistió en plantas de P. douglasiana y P. devoniana de 12 meses de edad, producidas en charolas de poliestireno de 60 cavidades de 0.165 L cada una, procedentes del vivero forestal Valle de Ameca. Las características morfológicas y contenido mineral foliar de las plantas al inicio del experimento (Cuadro 1), se determinaron en el Laboratorio Forestal del Departamento de Celulosa y Papel de la Universidad de Guadalajara y en el Laboratorio de Nutrición Vegetal del Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, respectivamente. Las condiciones de cultivo fueron las establecidas en los protocolos que el mismo vivero tiene para la producción de estas coníferas.
Cuadro 1 Características morfológicas y contenido mineral foliar de las especies al inicio de la evaluación en Pinus douglasiana Martínez y Pinus devoniana Lindl.
El valor indicado entre paréntesis corresponde al error estándar de tres repeticiones; Dg = P. douglasiana; Dv = P. devoniana.
Se utilizaron contenedores de polipropileno de color negro (1 y 5 L), los cuales son de diseño especial para el desarrollo de coníferas (semicónico, con costillas interiores verticales y con la base cubierta solo con una malla cuadriculada). El de 1 L tiene 118 mm de espesor de pared, 18.5 cm de largo, 10.7 cm de diámetro superior y 8.2 cm de diámetro inferior. Las dimensiones del de 5 L son: 152 mm de espesor de pared, 45 cm de largo, 17.8 cm de diámetro superior y 14.5 cm de diámetro inferior.
El sustrato consistió de una mezcla de peat moss (30 %), corteza de pino (70 %) y Multicote™ 24-12-6-(4) (6 kg m-3), que fue descrito en el Laboratorio de Física de Suelos y Nutrición Vegetal del Colegio de Postgraduados, cuyos resultados indicaron una porosidad total de 89 %, porosidad de aireación de 1 %, capacidad de retención de agua de 78 %, tamaño de partícula (diámetro medio ponderado) de 2 a 3.36 mm y una densidad aparente de 0.18 g cm-3. El análisis químico se presenta en el Cuadro 2. Al sustrato se le aplicó, de manera preventiva, un fungicida de amplio espectro (BUSAN 30 WB, TCMTB-tiacinometiltio benzotrazol) con la finalidad de prevenir daños por patógenos.
Cuadro 2 Caracterización química del sustrato utilizado para trasplante en los contenedores.
CE = Conductividad eléctrica; CIC = Capacidad de intercambio catiónico; MO = Materia orgánica; NT = Nitrógeno Total; P= Fósforo; K= Potasio; Mg= Magnesio; Ca= Calcio; Na = Sodio; Cu= Cobre; Fe= Hierro; Mn= Manganeso.
Establecimiento y seguimiento del experimento
Las plantas, de ambas especies, producidas en charolas se trasplantaron a contenedores de 1 y 5 L; para ello, se eligieron de manera aleatoria 500 plantas por taxon. Después de tres días, se asperjó con una bomba manual el enraizador Raizone-plus (40 g en 25 L de agua). Las plantas trasplantadas se mantuvieron durante un mes bajo malla sombra de 50 %; se regaron diariamente en forma uniforme y localizada. Posteriormente, se trasladaron al área de crecimiento del mismo vivero (a la intemperie), bajo el sistema Doble Trasplante (Salcedo et al., 2012).
Transcurrido un mes, se procedió a establecer los cuatro tratamientos por especie, para lo cual se consideró el efecto de los dos tamaños de contenedor (1 y 5 L) y los dos factores de fertilización (con y sin fertilización). Se usaron 125 individuos por cada uno. A las plantas fertilizadas se les adicionó una solución dos veces por semana, compuesta por nitrato de magnesio (40 g), nitrato de calcio (40 g), fosfato monopotásico (50 g), nitro potasio (50 g), urea (40 g) y 40 g de Gro-green® (20-30-10 + EM) disueltos en 25 L de agua y se aplicaron en una superficie de 527 m2. Además, se suministraron, una vez por semana, a cada individuo 10 g de Multi-micro Haifa®. El manejo de la fertilización se realizó bajo los procedimientos propios del vivero.
Durante los cinco meses de la evaluación, todas las plantas se regaron diariamente, en forma manual, uniforme y localizada hasta el punto de saturación del sustrato (1.16 L seg-1 por una hora).
Diseño experimental y tratamientos
Los tratamientos por especie se distribuyeron en un diseño experimental de bloques completamente al azar, con un arreglo factorial 22, cuyo factor A representó el tamaño de contenedor (1 y 5 Litros), y el factor B la fertilización (no fertilizado y fertilizado). Cada tratamiento consistió de tres repeticiones, con cinco árboles como unidades experimentales (15 plantas por tratamiento). Cuatro tratamientos para cada taxon, los que se clasificaron como se describe a continuación: para P. douglasiana fueron Dg1NF (contenedor de un litro no fertilizado), Dg1F (contenedor de 1 L fertilizado), Dg5NF (contenedor de 5 L no fertilizado) y Dg5F (contenedor de 5 L fertilizado); y para P. devoniana fueron Dv1NF (contenedor de 1 L no fertilizado), Dv1F (contenedor de 1 L fertilizado), Dv5NF (contenedor de 5 L no fertilizado) y Dv5F (contenedor de 5 L fertilizado).
Variables evaluadas
Las variables morfológicas y el contenido mineral de cada especie se evaluaron mediante un muestreo destructivo (15 plantas por tratamiento). Las plantas se retiraron del contenedor eliminando el sustrato de la raíz y se separó la parte aérea de la radical. Los datos se registraron a los seis meses del trasplante. Las variables evaluadas fueron: altura desde la base del tallo hasta su ápice (cm), diámetro de tallo al nivel del cuello de la raíz (mm), así como biomasa aérea y radical. El volumen aéreo y radical (cm3) se determinaron por el método por desplazamiento de agua (Harrington et al., 1994).
Las muestras de la parte aérea y radical se colocaron, independientemente, en bolsas de papel y se secaron en una cámara de secado rústico a 70 °C por 72 h, hasta registrar un peso constante (72 h). Los pesos secos aéreo (g) y radical (g) se determinaron en una balanza analítica (Sartorious, modelo MP6). Con esos datos se calcularon: la relación parte aérea y raíz, el índice de Dickson y el índice de robustez (Dickson et al., 1960; Thompson,1985). También, se determinó el índice de contenedor raíz (ICR), el cual es una aportación adicional del presente trabajo. El ICR representa el cociente generado entre el volumen del contenedor (cm3) y el volumen radical (cm3); es un indicador que permite predecir la calidad de planta en ese volumen de contendor y, por consiguiente, el porcentaje de supervivencia en campo.
Las muestras de las acículas secadas y molidas (molino Redsh modelo SK100) se usaron para obtener el contenido mineral foliar, en el Laboratorio de Análisis Químico Vegetal del Colegio de Postgraduados. El método semi-microkjeldahl se utilizó para el nitrógeno total, previa digestión ácida de las muestras, mientras que para el fósforo, potasio, calcio, magnesio, azufre, hierro, cobre, zinc, manganeso, boro y molibdeno se empleó una digestión húmeda; posteriormente, los extractos se analizaron en un equipo de espectrofotometría de inducción con plasma acoplado ICP-AES Varian™, Liberty II (Alcántar y Sandoval 1999).
Análisis estadístico
Los datos se organizaron en el programa Excel de Microsoft office, 2007 y se les aplicó una prueba de normalidad (CHI- cuadrada y estadístico W de Shapiro-Wilk). A continuación, se hizo un análisis de varianza (ANOVA) siguiendo el modelo factorial 22 en el programa Statgraphics Centurión XV.II versión 15.2.06. Cuando se observaron diferencias entre tratamientos (p≤0.05), se realizó una comparación de medias a través de Least Significant Difference (LSD) y finalmente una correlación de Pearson.
Resultados y Discusión
Variables morfológicas e índices de calidad para Pinus douglasiana
El análisis de varianza evidenció diferencias significativas (p≤0.05) en todas las variables, excepto en la altura por efecto del volumen de contenedor (Cuadro 3), mientras que la fertilización afectó de manera significativa el volumen aéreo, peso aéreo y peso radical. La interacción tamaño de contenedor x fertilización solo fue significativa para las variables volumen aéreo y peso radical.
Cuadro 3 P-valor del ANOVA de altura, diámetro de cuello y biomasa de Pinus douglasiana Martínez con o sin fertilización foliar en dos volúmenes de contenedores.
(*) Significancia con un nivel de confianza de 95.0 %; gl = Grados de libertad
En la Figura 1 se muestran los incrementos promedio de las variables morfológicas de las plantas sometidas a los tratamientos, con respecto a los valores iniciales registrados en el Cuadro 1; en ella se observa una clara diferencia entre las plantas de los contenedores de uno y cinco litros, con excepción de la altura. De acuerdo al análisis estadístico, el tratamiento Dg5NF presentó los mejores valores de volumen aéreo, peso aéreo y radical (Cuadro 1). En este sentido, Becerra et al. (2013) registraron hasta 90 % de supervivencia en seis especies forestales producidas en contenedores de 10 L, en plantas de 4 años de edad, evaluadas después de 2 años de establecidas en campo.
Tratamientos: Dg1NF = Contenedor de 1 L no fertilizado); Dg1F = Contenedor de 1 L fertilizado; Dg5NF = Contenedor de 5 L no fertilizado; Dg5F = Contenedor de 5 L. (*) Tratamiento significativo con base en ANOVA, n=15, P<0.05
Figura 1 Incremento en los valores de variables morfológicas con respecto de los valores iniciales para Pinus douglasiana Martínez.
El valor de los índices de calidad para P. douglasiana se presentan en la Figura 2. Las plantas que se desarrollaron en los contenedores de mayor volumen tuvieron diferencia significativa en el índice de Dickson (IQ) y el de contenedor raíz (ICR), sin embargo solo para el IQ se obtuvieron diferencias con respecto a la fertilización, con un valor más alto en el tratamiento de 5 L sin fertilización (5.03), el cual está dentro de los óptimos establecidos por Dickson et al. (1960) y Sáenz et al. (2010).
Tratamientos: Dg1NF = Contenedor de 1 L no fertilizado); Dg1F = Contenedor de 1 L fertilizado; Dg5NF = Contenedor de 5 L no fertilizado; Dg5F = Contenedor de 5 L. Las medias seguidas por la misma letra no difieren significativamente entre sí (n=15, P<0.05, LSD).
Figura 2 Respuesta de los tratamientos sobre los Índices de calidad del Pinus douglasiana Martínez.
Con base en los resultados obtenidos, el IQ resultó ser el mejor índice para determinar la calidad de planta para P. douglasiana. De acuerdo a Quiroz et al. (2014), el IQ está altamente correlacionado con el volumen radical y este, a su vez, se relaciona con el volumen del contenedor. Por lo tanto, un aumento en el valor del IQ se asocia con una calidad de planta superior, debido a un mejor equilibrio entre las biomasas aérea y radical (Reyes et al., 2005, Saénz et al., 2010). Al respecto, es posible señalar que las plantas de P. douglasiana trasplantadas de charolas a contenedores de mayor volumen y mantenidas en condiciones de vivero durante seis meses, tendrán mejor desarrollo sin necesidad de aplicar fertilizante y, por lo tanto, más posibilidades de supervivencia en campo.
Contenido nutrimental de Pinus douglasiana
Los minerales que registraron variación, solo por efecto del tamaño de contenedor, fueron el nitrógeno, hierro, cobre y manganeso, con una tendencia a presentar un contenido más alto en los individuos producidos en contenedor de 5 L, excepto el cobre (Cuadro 4), lo cual significa que con un volumen más grande de contenedor, se incrementa la concentración de nutrimentos en las acículas (Jeong et al., 2010).
Cuadro 4 Contenido nutrimental en muestras de acículas secas en Pinus douglasina Martínez.
Dg1NF (contenedor de un litro no fertilizado); Dg1F (contenedor de un litro fertilizado); Dg5NF (contenedor de cinco litros no fertilizado) y Dg5F (contenedor de cinco litros fertilizado). Las medias seguidas por la misma letra en columna no difieren significativamente entre sí (n=15; P<0.05, LSD). (*) Propuesto por Landis et al. (1989).
Los resultados de los análisis (Cuadro 4) muestran que el volumen del contenedor también tuvo efecto sobre la disponibilidad y absorción de algunos nutrientes. Los tratamientos se diferenciaron en grupos por el tamaño de contenedor, de acuerdo a los datos obtenidos los contenedores de cinco litros están dentro de los niveles de contenido nutrimental foliar recomendado por Landis et al. (1989), excepto el cobre. Sobre el particular, se considera que estos elementos son los más importantes en los procesos de la fotosíntesis y respiración (Alcántar et al., 2012); y, por lo tanto, son determinantes para las especies de coníferas de rápido crecimiento, lo cual fue citado por Nambiar y Sands (1993), quienes señalaron que ese grupo botánico presenta una tasa superior de crecimiento con altos contenidos de nitrógeno.
En el tratamiento Dg1F se determinó una mayor concentración de nitrógeno, debido a la limitación del contenedor para el desarrollo de la biomasa. Lo anterior se debe a que contenedores de menor volumen restringen el crecimiento de la planta; por lo tanto, se reduce la disponibilidad de agua y nutrimentos (Domínguez et al., 2006).
A pesar de que en los contenedores de 5 L los niveles de contenido nutrimental fueron superiores, el efecto entre el tratamiento fertilizado (Dg5F) y no fertilizado (Dg5NF) resultó inverso al que se presentó en los de 1 L. Esto puede responder a que al tener más espacio para el desarrollo de la biomasa radical, las especies de rápido crecimiento, como P. douglasiana, desarrolan más biomasa radical, y cuando estas cubren sus necesidades nutrimentales, la adición de fertilizantes provoca un efecto adverso en la absorción de minerales (Rodríguez, 1982). Por lo tanto, el crecimiento de las variables morfológicas es afectado, lo cual concuerda con lo documentado por Domínguez et al. (2006), quienes indican que el aumento en el aporte de nitrógeno (250 mg L-1, en solución) incide en forma negativa en el crecimiento de la raíz y hay menor cantidad de raíces nuevas. Por ejemplo, Aldana y Aguilera (2002) señalan que para coníferas de rápido crecimiento se deben incorporar de 50 a 75 ppm de nitrógeno.
En este contexto, la aplicación al sustrato de 6 kg de fertilizante (Multicote™) por metro cúbico de sustrato es suficiente para la producción de P. douglasiana en contenedores de 5 L y bajo las condiciones del presente trabajo; sin embrago, para contenedores de 1 L es necesario suministrar fertilizantes adicionales.
Correlación de las variables morfológicas y el contenido nutrimental foliar en Pinus douglasiana
La concentración del hierro en las acículas evidenció una relación positiva con la altura (r=0.99*), ya que dicho elemento acelera el trasporte de electrones para el proceso fotosintético, además participa en la síntesis de clorofila, así como en el funcionamiento y estructura del cloroplasto (Terry y Abadía, 1986; Alcántar et al., 2012).
El manganeso se relacionó positivamente con el diámetro de tallo (r=0.97*), el volumen aéreo (r=0.99*) y el peso aéreo (r=0.98*). Aunque no se conocen con detalle los mecanismos de acción de este elemento, se sabe que participa en la absorción iónica, fotosíntesis, respiración y síntesis de proteínas (Alcántar et al., 2012); por lo tanto, los resultados indican que el manganeso debe ser considerado un nutrimento esencial para que las plantas de Pinus douglasiana incrementen su biomasa aérea en las etapas iniciales del desarrollo.
Variables morfológicas e índices de calidad en Pinus devoniana
En el Cuadro 5 se observa que todas las variables morfológicas presentaron efecto significativo (P<=0.05) por el tamaño de contenedor, mientras que la fertilización solo afectó de forma significativa el volumen aéreo y radical. Ninguna de las variables fue significativa por efecto de la interacción.
Cuadro 5 P-valor del ANOVA de altura, diámetro de cuello y volúmenes de contenedores.
(*)Significancia con un nivel de confianza del 95.0%. gl= Grados de libertad.
La información generada corresponde con lo citado por Domínguez (2006) y Ortega et al. (2006), autores que consignan un efecto superior del volumen del contenedor en comparación al inducido por la fertilización, en el desempeño de las plantas en vivero. Jeong et al. (2010) documentan que el crecimiento de P. densiflora y P. thunbergii en contenedores de volumen superior tuvo un efecto significativo por la aplicación de fertilizantes foliares, lo cual se reflejó en la producción de biomasa. Además, se reconoce que un mayor volumen de contenedor en especies de coníferas permite el desarrollo de un volumen radical más grande, lo que favorece la absorción de agua y nutrientes; por lo tanto, tendrán un potencial de crecimiento y producción de biomasa total más altos (Landis et al., 1994; NeSmith y Duval, 1998; Cañellas et al., 1999; Hess y De Kroon, 2007; Prieto et al., 2007). South et al. (2004) y Domínguez et al. (2006) mencionan que el tipo y tamaño del contenedor determinan el tiempo que podrán mantenerse las plantas en vivero, sin que presenten algún tipo de daño, como el ahorcamiento de la raíz o el limitado acceso al agua y nutrimentos en comparación con los contenedores con más capacidad.
Con base en lo anterior, es factible señalar que a pesar de usar contenedores de mayor volumen en el sistema Doble-Trasplante para la producción de planta forestal, sobre todo de coníferas, resulta económica y operativamente incuestionable. Es posible que por los resultados y ventajas que ofrece a largo plazo, sea una alternativa atractiva para establecer reforestaciones en sitios con condiciones edafoclimáticas especiales o adversas (Salcedo et al., 2012).
En la Figura 3 se observa que los tratamientos con fertilización en ambos tamaños de contenedor tuvieron un incremento superior en la mayoría de las variables, en contraste con los tratamientos no fertilizados, lo cual representó un comportamiento inverso con respecto a P. douglasiana. La respuesta favorable de las plantas a la fertilización, independientemente del tamaño de contenedor, indica que los nutrimentos que formaron parte del sustrato no fueron suficientes para cubrir las necesidades nutrimentales de la especie en las etapas iniciales de crecimiento. Finalmente, el comportamiento diferente entre especies por efecto de la fertilización evidencia que las necesidades nutrimentales son específicas y propias de cada una de ellas. En la presente investigación se considera que dichas diferencias están relacionadas con el hábito de crecimiento contrastante entre los taxa utilizados.
Dv1NF = Contenedor de 1L no fertilizado; Dv1F = Contenedor de 1 L fertilizado; Dv5NF = Contenedor de 5 L no fertilizado); Dv5F = Contenedor de 5 L fertilizado. (*) Tratamiento significativo con base en ANOVA, n=15, P<0.05.
Figura 3 Incremento de los tratamientos respecto a la primera evaluación sobre las variables morfológicas en Pinus devoniana Lindl.
En el caso de P. devoniana, los tratamientos no se agruparon de manera clara por efecto del volumen de contenedor, pero sí por la fertilización; aunque fue diferente para los tratamientos de 1 y 5 L. En general para los tratamientos de 1 L, el efecto de la aplicación de fertilizante se reflejó en un incremento en el contenido de los nutrimentos (Dv1F), y en los de 5 L el impacto fue inverso (Dv5F).
Respecto a los índices de calidad, tanto el índice de Dickson como el índice de contenedor raíz presentaron un efecto significativo entre el tamaño de contenedor y la fertilización (Figura 4).
Dv1NF = Contenedor de 1L no fertilizado; Dv1F = Contenedor de 1 L fertilizado; Dv5NF = Contenedor de 5 L no fertilizado); Dv5F = Contenedor de 5 L fertilizado. Las medias seguidas por la misma letra no difieren significativamente entre sí (n=15, P<0.05, LSD).
Figura 4 Respuesta de los tratamientos sobre los Índices de calidad del Pinus devoniana. Lindl.
Los índices de calidad (Figura 4) en todos los tratamientos resultaron adecuado para el de Dickson (>0.5) (Dickson et al., 1960; Sáenz et al., 2010); sin embargo, los valores más altos se determinaron en los tratamientos Dv5NF y Dv5F con 8.55 y 7.32, respectivamente. El índice de contenedor raíz (ICR) tuvo diferencias entre los tratamientos, con una tendencia hacia valores más altos en los tratamientos Dv5NF (19.16) y Dv5F (162.00). Con base en lo anterior, se afirma que ICR es un buen indicador de la calidad de planta que será trasplantada al campo. Al respecto, en un estudio de Pinus hartwegii Lindl. realizado por Bernaola (2012) en condiciones de vivero, el autor señaló que cuanto más alto sea el ICR (27.5 y 125.0), mayor será el porcentaje de supervivencia (13 y 94 %, respectivamente), después de dos años de establecidas las plantas en campo.
Contenido nutrimental en Pinus devoniana
En el Cuadro 6 se resumen los resultados del efecto de los tratamientos sobre el contenido mineral. Solo el de nitrógeno fue afectado por el tamaño de contenedor, con una tendencia de mayor concentración en los contenedores de 5 L, pero sin diferencias significativas entre el tratamiento fertilizado y el no fertilizado (1.0 y 0.92). El resto de los minerales (calcio, hierro y cobre) presentaron valores superiores en el contenedor de 1 L; sin embargo, las plantas fertilizadas evidenciaron incrementos únicamente en los contenidos de calcio y hierro.
Cuadro 6 Contenido nutrimental en acículas secas de Pinus devoniana Lindl.
Dg1NF = Contenedor de 1 L no fertilizado); Dg1F = Contenedor de 1 L fertilizado; Dg5NF = Contenedor de 5 L no fertilizado; Dg5F = Contenedor de 5 L fertilizado. Las medias seguidas por la misma letra en columna no difieren significativamente entre sí (n=15, P<0.05, LSD). (*) Propuesto por Landis et al. (1989)
El contenido más alto de nitrógeno en los tratamientos de 5 L (con y sin fertilizante) se debe a que la cantidad de nitrógeno en el sustrato fue suficiente para cubrir su demanda en los árboles. Resultados que coinciden con la evaluación de Soriano (2011) en P. devoniana y P. patula Schiede ex Schltdl. et Cham, quien consignó que el efecto del nitrógeno fue altamente significativo en las variables altura, diámetro, peso seco del follaje, biomasa total e índice de calidad de Dickson.Gough et al. (2004) señalan que para P. taeda L. la fertilización tiene un efecto directo en la capacidad fotosintética, en la mejora del crecimiento y en la producción de biomasa. Por otro lado, los bajos contenidos de nitrógeno en los tratamientos de 1 L responden a la menor cantidad de sustrato y fertilizante en el mismo.
Dada la importancia de la fertilización nitrogenada para P. devonianan, Aldana y Aguilera (2002) registran que se debe aplicar una dosis diaria de 75 ppm de nitrógeno, mientras que Soriano (2011) determina que la dosis de 200 ppm de nitrógeno propicia mayor crecimiento en altura, diámetro y acumulación de biomasa en P. devoniana; lo que concuerda con el tratamiento fertilizado a la dosis más alta de nitrógeno.
Los menores contenidos de calcio en las acículas de las plantas de los contenedores de 5 L, se deben a que fue destinado para las funciones estructurales de las plantas y no a su acumulación en las hojas; lo cual se refleja en los mayores incrementos de todas las variables de crecimiento en estos tratamientos, en comparación con los tratamientos de 1 L, en los que su alto contenido de calcio obedece más a su poca movilidad; por lo tanto, se acumuló en las acículas y en consecuencia las plantas presentaron menor incremento en dichas variables (Alcántar et al., 2012).
Correlación de las variables morfológicas y el contenido nutrimental foliar en Pinus devoniana
El análisis de correlación entre las variables morfológicas y el contenido nutrimental foliar evidenció que la concentración del nitrógeno y cobre en las acículas afectó de manera positiva el crecimiento en altura (r=0.97*). Esto es debido a que el nitrógeno constituye un importante componente de las proteínas y ácidos nucleicos; además participa en la fotosíntesis y respiración de la planta. El cobre forma parte del metabolismo de compuestos secundarios, y favorece el desarrollo de la biomasa del pino (Jeong et al., 2010; Alcántar et al., 2012). El manganeso incidió favorablemente en el incremento del peso aéreo e índice de contenedor raíz (r=0.96*); aunque, sus valores no se presentan en cuadro de resultados, por no tener diferencia estadística (Anova >0.05). El manganeso también interviene en la fotosíntesis, respiración y síntesis de proteínas (Alcántar et al., 2012).
Conclusiones
En la etapa de vivero, el sistema Doble-Trasplante incrementa las variables de crecimiento de Pinus douglasiana y Pinus devoniana, por lo tanto mejora sus índices de calidad relacionados con el porcentaje de supervivencia en campo.
La respuesta de las dos especies evaluadas fue diferente por efecto de los tratamientos y dependió de su hábito de crecimiento. P. douglasiana requiere de contenedores de mayor volumen, sin ser necesaria la aplicación de fertilizantes. En contraste, P. devoniana además del uso de contenedores con más capacidad necesita del suministro adicional de fertilizantes.
Los contenidos foliares de N, Fe, Cu, Ca y Mn tuvieron relación con el crecimiento en ambas especies. El índice de Dickson (IQ) es el que mejor define la calidad de planta en especies de rápido crecimiento como P. douglasiana, mientras que para las de hábito cespitoso, como P. devoniana, es el índice de contenedor raíz (ICR).
Se propone el uso del ICR para predecir la respuesta de la planta en campo, porque su empleo en vivero es fácil y práctico.
Conflicto de intereses
Los autores declaran no tener conflicto de intereses.
Contribuciones por autor
Rosario Marilú Bernaola-Paucar: realizó el trabajo de investigación y la redacción del primer borrador, así como las correcciones del documento final; Juan Francisco Zamora-Natera: aportación al análisis de datos e interpretación de los resultados; José de Jesús Vargas-Radillo: revisión y generación de sugerencias de corrección; Víctor Manuel Cetina-Alcalá: aportación intelectual en la redacción del manuscrito y apoyo en el laboratorio; Ramón Rodríguez- Macías: revisión del documento y apoyo en el trabajo de campo; Eduardo Salcedo-Pérez: idea del estudio, seguimiento, apoyo y supervisión de todo el trabajo, revisión del borrador y corrección del escrito final.
