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Introducción
El éxito o fracaso de las plantaciones en México está ligado fuertemente al clima (Muñoz et al., 2011; Sáenz et al., 2011) y a otras condiciones adversas como la calidad deficiente de la planta, fallas en el proceso de plantación y la fecha inapropiada de plantación (UANL, 2009; UACH, 2010; Semarnat, 2013). Los factores climáticos difícilmente se pueden controlar, pero los componentes técnicos pueden ser manipulados. Sin embargo, a nivel nacional la mortalidad en plantaciones forestales en la última década (2007 a 2017) ha pasado de 40 a 60 % al año de establecimiento (UACH, 2007 y 2010; UANL, 2009; Semarnat, 2011a; Conafor, 2017).
Navarro y Palacios (2004) y Palacios (2016) señalan que la supervivencia de especies de pino y encino es afectada por el efecto combinado de la fecha de plantación, la preparación del terreno y la calidad de la planta; la primera es importante en la supervivencia final del primer año de establecimiento (Royo et al., 2000; Navarro y Palacios, 2004). En trabajos realizados con especies mediterráneas (Pinus pinea L. y Pinus halepensis Miller.), se reconoce que las plantaciones en fechas tempranas, después de haberse definido la época de lluvias para la región, aseguran el éxito de la supervivencia hasta 90 %, pero un retraso excesivo en tal momento, compromete la supervivencia final (Royo et al., 2000; Corchero et al., 2002; Navarro et al., 2004; Jinks et al., 2006).
El estado de Michoacán ocupa el tercer lugar en producción de madera a nivel nacional, el primero en producción de resina y quinto lugar en biodiversidad (Cofom, 2016). En la entidad se promueve el desarrollo de plantaciones forestales de Pinus, Eucalyptus y Cupressus, con objetivos de conservación y restauración o para la planeación y ejecución de planes de manejo (Semarnat, 2011a, 2011b; Semarnat, 2013). La extensión forestal de la entidad es equivalente a 3 % del territorial nacional; de la cual 2.2 millones de ha-1 corresponden a bosques de clima templado-frío y selvas tropicales medianas y bajas donde se estima que se han perdido más de 700 mil ha-1 en los últimos 20 años (Cofom, 2016). La Comunidad Indígena de Nuevo San Juan Parangaricutiro, Mich. tiene una superficie de 18 138 ha-1, de ellas 10 870 ha-1 son arboladas y el resto dedicadas a otros usos.
En la actualidad, P. pseudostrobus Lindl. y P. montezumae Lamb. son las especies más apreciadas en la industria forestal de la región; por lo tanto, es conveniente estudiar el efecto combinado de los factores previamente indicados al momento de hacer plantaciones con dichas especies. En este contexto, se planteó como objetivo evaluar la supervivencia, desarrollo y crecimiento inicial en plantas de dichos taxones establecidos en cinco diferentes fechas de plantación en la Comunidad Indígena de Nuevo San Juan Parangaricutiro, Mich.
Materiales y Métodos
Área de estudio
El área de estudio se ubica en los parajes El Tejamanil y Huiramo de la Comunidad Indígena de Nuevo San Juan Parangaricutiro (CINSJP), Michoacán, entre las coordenadas 19°24´16.7" latitud norte y 102°14´12.7" longitud oeste, a una altitud media de 2 735 m; forma parte del Eje Neovolcánico Transversal, región hidrológica RH: 18 (río Balsas) y subcuenca G (río Cupatitzio) (Inafed, 2018).
El clima es templado húmedo con lluvias en verano C (m) (w) big (Köppen modificado por García, 1973), y un porcentaje de lluvia invernal menor a 5 %.
El suelo dominante es de tipo Andosol húmico (INEGI, 2009; UNDP, 2012). La pendiente media en los parajes es de 5 %, y estuvieron destinados al uso agrícola y al pastoreo de ganado bovino. La vegetación aledaña a los sitios de plantación está conformada, principalmente, por bosques mixtos de pino-encino; y sus especies de coníferas más representativas son P. pseudostrobus y P. montezumae, ambas de gran valor comercial en la región de la sierra Purhépecha.
Características de la planta
La planta se produjo en el vivero forestal El Durazno de la CINSJP. La planta de P. pseudostrobus fue producida en bolsa de polietileno negro (1+1) de 5 × 20 cm y con una capacidad de volumen 393 mL, la altura y diámetro a la base de la planta inicial fue de 35.81 cm y 10.01 mm, respectivamente, para la plantación de P. montezumae, se utilizaron plantas de un año (1+0) producidas en charolas de poliestireno de 77 cavidades y una capacidad de volumen de 170 mL, de al menos 4 cm de altura y 4 mm de diámetro a la base de la planta. El sustrato en los envases de polietileno negro fue 60 % de tierra de encino (hojarasca en descomposición) y 40 % de tierra colorada (topure-suelo andosol) y para la planta producida en charolas de poliestireno fue una mezcla de peatmoss Sunshine (40 %), agrolita (20 %), vermiculita insulex (20 %) y Osmocote® (18-6-12) (10 %).
Se hicieron dos plantaciones con ambas especies, la primera en 2013 y una réplica en 2015, al inicio de la temporada de lluvias (julio-agosto) en la región de la CINSJP. Los ejemplares se establecieron con el sistema de cepa común 40 × 40 × 40 cm, con un diseño a marco real, a espaciamiento de 2 m entre plantas e hileras.
Diseño experimental y variables evaluadas
Se utilizó un diseño de bloques completos al azar en la plantación de 2013 y en la réplica de 2015. Se trabajó con cinco tratamientos (cinco fechas de plantación) y cuatro repeticiones (bloques) por taxon. Cada unidad experimental estaba compuesta por 25 plantas, con un total de 100 individuos por tratamiento y 500 por especie, en una superficie total para ambas plantaciones de 5 200 m2. Las fechas de plantación fueron el 1 de julio (F1), el 15 de julio (F2), el 30 de julio (F3), el 15 de agosto (F4) y el 30 de agosto de 2013 (F5).
Las variables evaluadas fueron la altura total de la planta (cm), medida con un estadal modelo Apex (cm); el diámetro de la base de la planta (mm), con un vernier digital tipo Neiko; y la supervivencia (vivo o muerto), por conteo directo.
En El Tejamanil, para cada fecha de plantación y especie se hicieron tres mediciones, la primera de ellas fue al cabo de su establecimiento y posteriormente, al año, dos años y tres años de plantación; en Huiramo solo se hizo una evaluación al año de haberse establecido.
Análisis de los datos
Con la altura total y diámetro a la base de la planta se realizó un análisis de varianza en el programa STATISTICA versión 13 (Statsoft, 2017), para determinar diferencias estadísticas junto con los datos de supervivencia, que se transformaron a logaritmo natural; como variable de agrupación se consderó la fecha de plantación (F1, F2, F3, F4 y F5). El modelo matemático utilizado fue el siguiente:
Donde:
Y ij = Variable aleatoria que representa el valor de la respuesta en la j-ésima observación del i-ésimo tratamiento
M = Constante que representa la respuesta media de la variable Y
A i y B j = Efectos del tratamiento i (i = Fecha: 1, 2, 3, 4 y 5) y del tiempo j (j = 1, 2 y 3 años)
A i *B j = Efecto de la interacción del tratamiento i por el tiempo j
E ij = Error experimental (Norman et al., 1996)
Los análisis de varianza simples se aplicaron únicamente cuando el efecto tratamiento del modelo anterior fue significativo. El método de comparaciones múltiples usado para la clasificación de las medias fue el de Tukey con límites de confianza de 95 %.
Resultados y Discusión
Supervivencia
La supervivencia de P. pseudostrobus y P. montezumae en El Tejamanil y Huiramo no evidenció diferencias significativas relacionadas con la fecha de plantación (p≥0.05) en ningún periodo evaluado; aunque al primer año de plantación en el primer paraje, P. pseudostrobus registró 60 % de supervivencia para las plantas establecidas en julio y 65 % en las de agosto, diferencias que se mantuvieron durante el segundo año con 50 % a favor de las fechas tempranas (julio) y 54 % para las tardías (agosto); finalmente, en el tercer año de evaluación, el porcentaje de supervivencia fue de 35 % para las tardías y 30 % las tempranas. Esta disminución de la supervivencia se debió, principalmente, al ataque por la tuza michoacana (Zygogeomys trichopus Merriam, 1895), especie sujeta a protección (P) de acuerdo con la NOM-059-Semarnat-2010, que redujo hasta 35 % la supervivencia del primer y segundo año de plantación en las dos especies.
García y Aguilar (1996) citan que estos roedores son perjudiciales y uno de los principales problemas de mortandad en las plantaciones forestales establecidas en la sierra Purhépecha, Michoacán; llegan a causar importantes pérdidas económicas durante los primeros años en plantaciones forestales y cultivos agrícolas (Monroy et al., 2005).
Para P. montezumae en El Tejamanil, se registró 70 % de supervivencia al año de evaluación en fechas tempranas y 60 % en fechas tardías; durante el segundo año, porcentaje que se mantuvo a favor de la plantación realizada en julio, con 60 %; en la última evaluación, ambos lapsos mostraron 45 % de supervivencia en promedio (Figura 1), porcentaje reducido como consecuencia del ataque de las tuzas.
Figura 1 Supervivencia de Pinus pseudotrobus Lindl. y Pinus montezumae Lamb. en el paraje El Tejamanil a tres años de su establecimiento con cinco fechas de plantación (media ± desviación estándar).
En la plantación de Huiramo, la supervivencia también fue de 70 % para ambas especies en el primer año de establecimiento, con mayor porcentaje en las fechas tempranas (julio), respecto a las tardías (agosto) (Figura 2). Sin embargo, no se confirmaron diferencias significativas atribuibles a dicha variable.
Figura 2 Supervivencia de Pinus pseudotrobus Lindl. y Pinus montezumae Lamb. en el paraje Huiramo a un año de su establecimiento con cinco fechas de plantación (media ± desviación estándar).
Algunos estudios han abordado la influencia de este factor en la supervivencia y crecimiento con taxa del género Pinus, cuyos resultados han sido desiguales. Royo et al. (2000) y Ariza et al. (2008) refieren que no existen diferencias significativas de supervivencia al comparar distintas fechas de plantación para P. halepensis Miller., con una tendencia lógica a disminuir de 100 % inicial, hasta alcanzar 80 % al final del primer año.
Sin embargo, los resultados se distinguen de los obtenidos por Rodríguez (2013), pues en un ensayo con dos especies de pino identificó diferencias significativas entre los tratamientos, que se explicaron por la fecha de plantación. Royo et al. (2000) y Navarro et al. (2004) demostraron la importancia de esta variable, incluso la señalan como la de mayor influencia en el desarrollo, crecimiento y supervivencia posterior a la plantación.
Crecimiento en altura
En el paraje El Tejamanil, durante los tres años de evaluación, las diferencias estadísticas de crecimiento entre fechas de plantación fueron altamente significativas (p<0.0001), tanto para P. pseudostrobus como para P. montezumae. Las plantaciones establecidas el 1° y el 15 de julio de 2013 (F1 y F2, respectivamente) tuvieron mayor crecimiento en altura, en comparación con las demás fechas; desde el primer año en P. montezumae se identificaron diferencias significativas (p≤0.01), ya que el crecimiento en altura fue de 17.26 ± 5.34 cm del 1º al 15 de julio y de 13.91 ± 2.39 cm del 1º al 30 de agosto; en relación al crecimiento en la altura inicial de 4 cm, existieron diferencias de hasta 13.26 cm a favor de F1 y F2. En cambio, para P. pseudostrobus solo en el segundo año de evaluación, la altura mostró diferencias entre tratamientos (p≤0.02), en F1 y F2 con un crecimiento de 24.7 cm más ante F3, F4 y F5 (Figura 3).
Letras distintas indican diferencias significativas Tukey 95 %; media ± desviación estándar.
Figura 3 Crecimiento en altura de Pinus pseudotrobus Lindl.y Pinus montezumae Lamb. en el paraje El Tejamanil a tres años de su establecimiento en cinco fechas de plantación.
Las diferencias de crecimiento en cada periodo de evaluación señalan que la fecha de plantación tuvo un efecto significativo en el crecimiento en altura en las dos especies y se atribuye a que la plantación se establñeció en fechas tempranas (inicio de lluvias en julio).
En la plantación de Huiramo, al año de evaluación (2016), P. montezumae presentó diferencias significativas (p≥0.003) en el crecimiento en altura; en las fechas tardías, F4 y F5, la especie tuvo la mejor respuesta, lo que contrasta con los resultados obtenidos en El Tejamanil, durante la misma evaluación (Figura 4).
Letras distintas indican diferencias significativas Tukey 95 %; media ± desviación estándar.
Figura 4 Crecimiento en altura de Pinus pseudotrobus Lindl. y Pinus montezumae Lamb. en el paraje Huiramo al año de su establecimiento en cinco fechas de plantación.
Resultados similares los dio a conocer Taylor (2007) con Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco, después de evaluar ocho fechas de plantación establecidas a partir de agosto de 2005 a enero de 2006 en una localidad de Oregon, Estados Unidos de América; concluyó que el crecimiento en altura de la fecha de la plantación de octubre de 2005 (fecha temprana para la zona) fue más alto respecto a las fechas sucesivas del mes de noviembre del mismo año y de enero de 2006.
Barber (1989), por su parte, registró que la altura total de las plántulas de Larix occidentalis Nutt (arce occidental) fue 43 % mayor para las plantadas en el otoño (fechas tempranas), en comparación con las de primavera (fechas tardías). Ariza et al. (2008) describen que para P. halepensis, el crecimiento en altura fue más grande en las plantas establecidas en noviembre (fechas tempranas), respecto a las de enero (fechas tardías) y al final del período de medición las diferencias mantuvieron la misma tendencia, al igual que en este trabajo. Moraga et al. (2000) coinciden con lo anterior sobre el crecimiento en altura; ya que, al concluir el primer verano, la diferencia entre la plantación de mayor crecimiento de P. halepensis (enero) y la de menor (febrero) fue de 8 cm. Como lo ocurrido para P. pseudostrobus y P. montezumae, las diferencias del crecimiento en altura aumentaron en el segundo año y llegaron a superar los 40 cm, entre fechas de plantación para ambas especies.
Larcher (2003) indica que el crecimiento en altura se atribuye a la disponibilidad de agua al momento de la plantación. La ausencia de diferencias significativas para el crecimiento en altura de alguno de los años evaluados es indicativa de la poca disponibilidad hídrica. El análisis de los datos demostró que el crecimiento en altura de un año a otro es altamente significativo (p≤0.0000), por lo que se debe considerar que una plantación forestal en sus primeros años, depende de un gran número de factores, tanto climáticos como técnicos; los primeros difícilmente son controlables por el hombre (Sigala et al., 2015) y es ahí donde radica, principalmente, la elección de la fecha adecuada de plantación.
Diámetro a la base de la planta
Las diferencias del diámetro a la base de la planta entre fechas de plantación fueron significativas (p≥0.0001) en El Tejamanil para cada año evaluado en ambas especies. En todas las mediciones, el patrón de crecimiento en diámetro fue el mismo; las fechas del 1º y 15 de julio (F1 y F2) presentaron un crecimiento significativamente superior al de agosto. En el primer año de medición, las diferencias entre las fechas de plantación de mayor crecimiento (julio) y las de menor (agosto) fue de 3 mm en los dos taxones, mismas que aumentaron en el segundo año de evaluación (30 mm) y así, hasta el tercero cuando superaron los 30 mm de un año a otro (Cuadro 1). Solo en el segundo se obtuvieron diferencias significativas (p≤0.03) del diámetro a la base de la planta de P. pseudostrobus, por lo que el crecimiento de las fechas tempranas de julio está relacionado con la altura registrada en las mismas fechas, para esta especie.
Cuadro 1 Valor medio de crecimiento (desviación estándar) en diámetro a la base de la planta (mm) de Pinus pseudostrobus Lindl. y Pinus montezumae Lamb. a tres años de su establecimiento en cinco fechas de plantación.
| Especie | Fecha de plantación en 2013 y 2015 | Parajes | |||
| El Tejamanil | “Huiramo” | ||||
| Año de evaluación | |||||
| Año 1 (2014) |
Año 2 (2015) |
Año 3 (2016) |
Año 1 (2016) |
||
| Pinus pseudostrobus Lindl | 1 de julio (F1) | 17.8 (1.2) | *40.9(2.1) | 71.3(4.1) | 16.5 (1.2) |
| 15 de julio (F2) | 17.5 (1.8) | *39.9 (1.5) | 65.8(9.6) | 15.1 (3.6) | |
| 30 de julio (F3) | 16.4 (0.6) | 37.8 (2.3) | 68.3(4.3) | 15.3 (0.5) | |
| 15 de agosto (F4) | 15.4 (2.7) | 38.8 (1.6) | 66.1(3.9) | 14.6 (2.5) | |
| 30 de agosto (F5) | 14.5 (1.3) | 37.6 (2.2) | 65.1(4.3) | 12.5 (0.5) | |
| Pinus montezumae Lamb. | 1 de julio (F1) | 11.4 (0.5) | 33.6 (2.6) | 62.5 (4.2) | 12.2 (0.3) |
| 15 de julio (F2) | 10.6 (0.4) | 32.8 (1.3) | 59.0 (3.2) | 9.9 (0.8) | |
| 30 de julio (F3) | *12.0(0.6) | 32.8 (1.6) | 60.7 (1.2) | 10.8 (3.6) | |
| 15 de agosto (F4) | 11.2 (0.5) | 30.4 (5.2) | 52.3 (3.6) | 12.2 (0.6) | |
| 30 de agosto (F5) | *12.9(1.1) | 33.0 (4.0) | 56.5 (9.9) | 12.2 (1.1) | |
*Significativo con un valor de p ≤0.05.
En el primer año, P. montezumae también presentó diferencias estadísticas (p≤0.002), ya que el crecimiento de la fecha del 30 de agosto (fecha tardía) superó a la del mes de julio, pero la tendencia en años sucesivos se mantuvo a favor de las fechas tempranas (Cuadro 1).
En Huiramo no se confirmaron diferencias estadísticas (p≥0.05) en ninguna de las dos especies, pero se advierte que hay una tendencia de mayor crecimiento en las fechas tempranas (mes de julio) respecto a las de agosto, con más 4 mm a favor de las primeras. En ambos parajes se observa que el crecimiento del diámetro a la base de la planta de un año al otro es 45 % más en los ejemplares de julio frente a las de agosto. En términos de crecimiento, el desarrollo de las plantas está determinado en gran medida, por la evolución de las condiciones climáticas después de su establecimiento (Palacios et al., 2008; 2009); por lo tanto, son condiciones que no se pueden manipular (Sigala et al., 2015). El suministro hídrico fue adecuado para las plantas establecidas en fechas tempranas (F1 y F2) pues en la región, la temporada de lluvias inicia en julio.
Estos resultados coinciden con los obtenidos por Mateos et al. (2008) al comparar dos fechas de plantación de P. halepensis; cuyas diferencias de crecimiento en altura y diámetro fueron significativas (p<0.05), ya que el crecimiento en diámetro fue superior en la plantación de noviembre (fechas tempranas), respecto a la de enero (fechas tardías). Rodríguez (2013), en condiciones de invernadero, señala que la siembra tardía con P. patula Schiede ex Schltdl. & Cham. y P. greggii Engelm., puede alcanzar diferencias significativas en las mismas variables. Sin embargo, existen casos contrarios en los que las diferencias significativas de la fecha de plantación, tanto temprana como tardía, alcanzan su máximo desarrollo siempre y cuando las condiciones climáticas sean favorables, durante el primer año de su establecimiento, como lo muestran, en este caso las evaluaciones realizadas durante los tres años.
Conclusiones
La fecha de plantación de ambos parajes y para las condiciones ensayadas, no presentan ningún efecto significativo sobre la supervivencia de la plantación con Pinus pseudostrobus y Pinus montezumae, aunque existe tendencia de mayor porcentaje de plantas vivas en fechas tempranas de plantación (F1 y F2) respecto a la plantación tardía de agosto (F4 y F5).
Las plantas establecidas los días 1, 15 y 30 de julio exhiben mayor influencia significativa en el crecimiento en altura y diámetro a la base en ambas especies; en las primeras fechas de plantación, las condiciones meteorológicas de la localidad favorecieron su desarrollo.
Se confirma que el éxito o fracaso de una plantación es el resultado de integrar factores como la fecha de plantación, la calidad de la planta y la preparación del terreno, sin olvidar las condiciones ambientales que ejerzan influencia; al realizar plantaciones futuras con estas especies en la CINSJP se debe considerar que en fechas tempranas de plantación, el porcentaje de supervivencia es más alto, además de que el crecimiento tanto en altura, como en diámetro de la base de la planta, están relacionados con fechas de plantación temprana para esta localidad.
