Zona de estudio

El vivero forestal “Tetela del Volcán” depende de la Secretaría de Desarrollo Sustentable (SDS), del Gobierno del Estado de Morelos y está ubicado en el municipio Tetela del Volcán, entre las coordenadas geográficas 18°52’27.25” N y 98°42’54.27” O (Figura 1).

Figura 1 Localización del municipio Tetela del Volcán, Morelos. 

En el municipio se registran cuatro diferentes tipos de clima, en función de la altitud. La zona en que se desarrolló el presente estudio se ubica a 3 200 msnm, registra clima semifrío subhúmedo con lluvias en verano, con temperatura media anual de 16 a 17 °C y precipitación media anual de 1 073.2 mm (^{Inegi, 2009}).

Producción de planta

La planta utilizada para el presente trabajo se cultivó en charolas de 49 cavidades con 150 ml de capacidad por contenedor. El sustrato fue una mezcla de turba de musgo (42 %), vermiculita (31 %), agrolita (27 %) además de 4 kg m^-3 de fertilizante granular Osmocote^® 15-9-12. En la etapa de establecimiento, se aplicó fertilizante Ultrasol Inicial^® 15-30-15, 112 ppm N, 99 ppm P y 93 ppm K. En la etapa de crecimiento se aplicó fertilizante Ultrasol^® 20-10-20, con 144 ppm N, 32 ppm P y 120 ppm K. Para la etapa de endurecimiento fue aplicado el fertilizante Peters finalizador 4-25-35, con 26 ppm N, 70 ppm P y 186 ppm K. Se suministró inóculo micorrízico (Glumix^®) tanto a la siembra como 20 días después, con 15 g por cavidad en cada aplicación. Como los brinzales no fueron plantados, permanecieron 22 meses en el vivero.

Evaluación de planta en vivero

Las plantas evaluadas fueron seleccionadas bajo un muestreo aleatorio en las platabandas del vivero. De acuerdo con ^{Rojas (2002}), la intensidad de muestreo sugerida es de 0.5 % para poblaciones mayores a 50 000 plantas. Sin embargo, el autor recomienda bajar dicha intensidad, cuando se trata de viveros tecnificados y con producción homogénea. En este trabajo se obtuvo una muestra de 0.33 %, por lo que se seleccionaron 200 plantas de las 60 000 que se produjeron. Se les midió la altura (cm), el diámetro del cuello (mm); se estimó el porcentaje de micorrización, asignando un valor en escala del 0 al 100, en el que cero equivale a la aparente ausencia de micorrizas en el cepellón y 100 a estar completamente lleno de micorrizas.

También fue evaluada la arquitectura aérea y radical mediante observación. Se dio un valor de 3, si no había daños, 2 si 30 % de la plántula presentaba alguno, y 1 si más de 50 % de la planta los tenía. Las plantas fueron enviadas al sitio de reforestación.

Evaluación de planta en laboratorio

En esta evaluación se trabajó con una muestra aleatoria destruible de 0.16 % del total de plantas producidas. Se llevaron 96 brinzales al Laboratorio de Semillas Forestales de la División de Ciencias Forestales de la Universidad Autónoma Chapingo, para medirlos.

Se realizó el mismo procedimiento de medición que en el vivero, además se deshizo el cepellón para limpiar la raíz, medir su longitud (cm) y contar las raíces secundarias > 1 cm.

Para continuar con la evaluación, fueron separadas las acículas del tallo, este de la raíz, y pesadas cada una de las partes por separado. A continuación, se embolsaron y etiquetaron. Las bolsas se colocaron dentro de los hornos de secado del laboratorio, a una temperatura constante de 75 °C. Después de 5 a 7 días, el peso fue constante. Entonces, se pesaron cada una de las muestras para obtener el peso seco total, del follaje, del tallo y de la raíz por planta con una balanza Ohaus, modelo Navigator.

Indicadores de calidad de planta

La mayoría de estos indicadores, y sus modelos, fueron tomados de ^{Duryea (1985b}) y de ^{Landis et al. (2010}). Se consideraron los siguientes atributos: altura de la planta, diámetro del cuello de la planta, porcentaje de micorrización, arquitectura de la parte aérea y de la raíz. Además, se obtuvieron los siguientes indicadores de la muestra destruible: longitud de raíz principal y número de raíces secundarias > 1 cm.

Para calcular la relación entre el peso seco aéreo y el peso seco radical (A/S), se utilizó el siguiente modelo:

A/S = PSA/PSS

Donde:

PSA = Peso seco de la parte aérea

PSS = Peso seco de la parte subterránea o raíz

El peso relativo de la parte aérea (PR_A) se calculó conforme al modelo siguiente:

PR _A = PSA/PST

Donde:

PSA = Peso seco de la parte aérea

PST = Peso seco total

El peso relativo de la raíz o parte subterránea (PR_R) se determinó con base en el siguiente modelo:

PR _R = PSS/PST

Donde:

PSS = Peso seco radical

PST = Peso seco total

El Coeficiente de Esbeltez (CE) se calculó con el modelo enunciado a continuación:

CE= (A/D)

Donde:

A = Altura de la planta

D = Diámetro de la planta

Para el Índice de Dickson (ID) se utilizó el modelo:

ID = PST / ((PSA/PSS) + (A/D))

Donde:

PST = Peso seco total de la planta

PSA = Peso seco de la parte aérea

PSS = Peso seco radical

A/D = Coeficiente de Esbeltez

Con los datos obtenidos en esta fase, se llevó a cabo una Correlación de Pearson, mediante el programa SAS (^{SAS, 2012}). Además de evaluar los anteriores indicadores, también se realizaron las siguientes dos pruebas de calidad de planta.

Prueba de crecimiento potencial de raíz. Se utilizaron cuatro macetas de plástico de 4 l cada una, a las cuales se les llenó con una mezcla de sustrato de 1/3 de agrolita, 1/3 de vermiculita y 1/3 de turba de musgo. Posteriormente, se trasplantaron tres brinzales a cada una. Estas macetas se dejaron en invernadero por un mes, durante el cual se les aplicaron riegos cada dos días (a una temperatura de 23 - 28 °C, con una humedad relativa de 60 - 75 %). Transcurrido ese mes fueron extraídas del contenedor, con el fin de poder contar las raíces nuevas > 1 cm que sobresalían del cepellón. Tales raíces nuevas fueron identificadas por ser de color blanco y turgentes (^{Landis et al., 2010}).

Prueba de tensión hídrica. Se usó la cámara de Scholander PMS Instrument, modelo 1000. Se utilizaron 10 plantas, de las cuales se obtuvo la parte superior de su tallo con un corte diagonal, la cual se insertó en la tapa de la cámara, misma que cierra otra en la que queda la muestra y se le aplica presión con gas N. De esta forma, se ejerce la presión necesaria para comenzar a extraer el agua (^{Landis et al., 2010}). La primera evaluación se les hizo a cinco plantas después de un riego y a las otras cinco se les midió siete días después, sin que fueran regadas durante tal periodo, por lo que ya presentaban estrés hídrico. Desde la noche anterior a su medición, todas las plantas fueron mantenidas en un cuarto oscuro fresco. Para el análisis estadístico de esta prueba, se llevó a cabo una prueba de t de Student con el propósito de comparar las medias de los ejemplares bajo los dos tratamientos aplicados.

Evaluación en la reforestación

La plantación fue establecida en agosto de 2013 y su evaluación se realizó en junio de 2015, es decir en un lapso de 22 meses. Se registró la altura, el diámetro, y la condición de vitalidad de cada una de ellas (viva o muerta).

Se ubicaron parcelas en la parte alta (3 260 msnm) y baja (3 170 msnm) de un cerro, en suelos forestales, de origen volcánico, en exposición norte y sur, tres en cada combinación de altitud y exposición, es decir, 12 parcelas en total. Se trató de un experimento factorial de 2 × 2. Cada parcela consistía en un marco de plantación de 7 × 7 plantas, para evaluar solo la parte central, 5 × 5 (= 25 plantas) para evitar el posible efecto de borde. La densidad de plantación fue de 1 200 ha^-1. Por lo tanto, se midieron 12 parcelas con 25 plantas cada una (300 plantas en total); a los datos se les aplicó un análisis de varianza mediante el programa SAS (^{SAS, 2012}).

Evaluación de planta en vivero

Los resultados indican que las alturas y los diámetros promedio para P. montezumae están dentro de los intervalos de calidad referidos para otros pinos, como P. devoniana Lindl. (Reyes et al., 2014; ^{Sáenz et al., 2014}). Esta especie es cespitosa (^{Perry, 1991}), pero no en todas sus poblaciones, como sucede con P. hartwegii Lindl. (^{Rodríguez, 2015}). La elevada variabilidad de alturas de la muestra sugiere que la planta producida en vivero tuvo diferentes niveles de intensidad en la manifestación del citado carácter. También debe considerarse que la planta estuvo en vivero varios meses más de lo que generalmente se acostumbra para especies cespitosas (Reyes et al., 2014) (Cuadro 1).

Con respecto a las arquitectura aérea y radical, 77.5 % de las plantas son de buena calidad, 17 % media y 5.5 % mala. Lo anterior, junto con los niveles de micorrización y la elevada supervivencia que se detallan más adelante, muestran que este material vegetal es aceptable.

Evaluación de planta en laboratorio

Si bien se trata de planta que pasó casi dos años en el vivero, rebasa los estándares de diámetro basal establecidos para la especie, de 6 a 11.5 mm (^{Bautista et al. 2005}; ^{Hernández et al. 2014}) o para P. devoniana, con hasta 13.5 mm (^{Sáenz et al., 2014}; ^{Bernaola et al., 2015}); ambas especies permanecieron un año en el vivero, en contenedores semejantes, del orden de 160 a 220 cm³.

La relación PSA/PSS calculada fue elevada, igual a 3. No obstante, tal valor fue más bajo que los obtenidos en otras investigaciones, como el intervalo referido por ^{Aguilera et al. (2016}), de 3.1 a 4.6 en diferentes tratamientos de fertilización, a pesar de que utilizaron contenedores 10 cm³ más grandes que en este trabajo. Cabe señalar que, de los estudios citados en esta sección, solamente el de ^{Bautista et al. (2005}) considera establecimiento de plantación en campo, al igual que el presente trabajo.

Otro indicador, el índice de Dickson, arrojó valores altos, si bien la recomendación de ^{Sáenz et al., (2014}) para otra especie cespitosa, P. devoniana, es de ≥ 1.2. Los datos de laboratorio evaluados se expresan en el Cuadro 2.

Las correlaciones de Pearson de los datos procedentes de las 11 variables evaluadas en laboratorio (Cuadro 3), solamente indican las que resultaron significativas entre las variables evaluadas, con p <0.05 y con el coeficiente de correlación ≥ 0.4. Destacan variables sencillas de medir, como la altura y el diámetro, pero en particular el peso seco total.

Prueba de crecimiento potencial de raíz

Se observó una respuesta vigorosa de la planta para la producción de raíces nuevas (media de 55.3, máxima, 86 y mínima, 29), lo cual es un buen indicador de calidad de planta, ya que el brinzal tendrá mayor facilidad para aclimatarse al sitio de plantación y, por lo tanto, su desarrollo será mejor y, aumentará su porcentaje de supervivencia (^{Ritchie y Landis, 2003}).

Se considera que, para la especie de pino estudiado, una media de 55 raíces nuevas (mínimo 29) generadas en la prueba de crecimiento potencial de raíz, implica la supervivencia promedio obtenida en las áreas de reforestación, con 88.6 % para exposiciones norte y 83.3 % para exposiciones sur, en las condiciones experimentales descritas. Cabe mencionar que, en otros trabajos se hace referencia a una menor cantidad de raíces nuevas en periodos similares, como ^{Simpson y Vyse (1995}), quienes con más de 10 raíces nuevas calcularon una supervivencia en campo mayor a 70 % en Picea glauca (Moench.) Voss y Pinus contorta Douglas.

En ambientes favorables y con especies que son buenas productoras de raíces nuevas, la prueba de CPR proporciona sus mejores resultados (^{Ritchie y Landis, 2003}). El número de raíces nuevas referida en el párrafo anterior para las tres especies comparadas, hace suponer que P. montezumae tiene esa capacidad. El hecho de que el ambiente de plantación no haya sido limitativo, lo que muestra la buena supervivencia obtenida, indica que, para esta especie y la localidad seleccionada, hizo que la CPR fuera satisfactoria. Este procedimiento debe realizarse bajo condiciones similares al sitio de plantación para tener un resultado más cercano a la realidad (^{Folk y Grossnickle, 1997}), tal como se hizo en el presente trabajo.

Prueba de tensión hídrica

La prueba de t de Student arrojó diferencias entre las lecturas de planta con y sin tensión hídrica (p= 0.029). Las plantas regadas el día anterior a esta prueba, tuvieron una media de 0.71 MPa, mientras que las que permanecieron sin riego durante una semana alcanzaron 1.36 MPa. De acuerdo con ^{Landis et al. (1989}), la primera cifra está dentro del intervalo recomendado para el periodo de endurecimiento, cuando se cultivan especies forestales en contenedores. La segunda supera la tensión a que se debe someter a las plantas en el vivero, incluso durante la etapa de endurecimiento, ya que nunca se debe rebasar de 1 MPa, pues esto afecta el crecimiento y aumenta las probabilidades de daños y mortalidad. Por otra parte, esta prueba deja ver que, aproximadamente, por cada día que pasa sin que se riegue la planta, aumenta la tensión en 0.19 MPa.

Evaluación de planta en la reforestación

De acuerdo con la comparación de evaluación de vivero y de campo, durante el tiempo de plantación los brinzales han tenido un crecimiento del orden de 1 cm en altura y de 1.5 a 2.5 mm en diámetro, en las distintas condiciones del experimento (Cuadro 4). Si bien la supervivencia es alta, el escaso crecimiento en altura obedece a que se trata de una especie cespitosa (^{Perry, 1991}).

No se detectaron diferencias significativas por ningún factor individual, ni por su interacción, ni para la altura ni para el diámetro. En el caso de la supervivencia, sí hubo efecto de la exposición (P = 0.0222), con la norte (88.7 %) que superó a la sur (83.3 %) (Cuadro 5). Los datos de la estación meteorológica Tetela del Volcán indican que los años 2013 y 2014 fueron húmedos, con 1 293.5 y 1 179.6 mm, respectivamente. Tan abundante precipitación pudo contribuir a que la diferencia de humedad entre exposiciones fuera menor, con una pequeña diferencia en supervivencia y sin diferencias significativas en diámetro. La supervivencia sobre la ladera sur fue semejante a la referida por ^{Bautista et al. (2005}) (83.8 %) para la misma especie, en sitios un poco más elevados (3 368 msnm) y planos (2 % de pendiente) en el centro de México. Dicha planta fue establecida con diámetros a la base > 6 mm, pero la supervivencia en la ladera norte superó esta última cifra, posiblemente debido a que es más húmeda con respecto a los terrenos planos.