Área de estudio

La plantación se estableció en el ejido Otinapa del poblado del mismo nombre, municipio Durango, en el estado de Durango, México; se localiza en las coordenadas 24°03'52.2" N y 105°01' 31.1" O, a una altitud de 2 350 m.

La temperatura promedio anual es de 14.6 °C, con una mínima de 6.1 °C y máxima de 21.1 °C; la precipitación media anual es de 667 mm. La vegetación predominante está compuesta por diversas especies del género Pinus, entre las cuales destacan P. engelmannii, P. cooperi Blanco, P. leiophylla Schltdl. et Cham., P. teocote Schiede ex Schltdl, así como Juniperus sp. (^{Prieto et al., 2018}; ^{González, 2019}). El suelo tiene textura franco-arenosa (54 % arena, 28 % limo y 18 % arcilla), con un pH promedio de 6.9, conductividad eléctrica de 0.41 mS cm^-1 y materia orgánica de 1.11 %.

Producción de planta

El material vegetativo se reprodujo en el vivero forestal “Praxedis Guerrero”, de la Secretaría de Recursos Naturales y Medio Ambiente del Gobierno del Estado de Durango, México; localizado en el kilómetro 12.5 de la carretera Durango-El Mezquital (23°56'58.3" N y 104°34'07.4" O), a una altitud de 1 890 m.

La planta se produjo en tubetes de polietileno rígido con guías de raíces internas, color negro, con 4 cm de diámetro superior, 21 cm de largo y 165 mL. El sustrato consistió en una mezcla a base de turba (48 %), corteza de pino compostada (22 %), vermiculita (16 %) y agrolita (14 %). Durante la preparación del sustrato se adicionaron 4 kg m^-3 de Multicote 8^®, fertilizante granulado de lenta liberación (8-9 meses), con la composición 11N-28P₂O₅-11K₂O + micronutrimentos. La semilla provino de un rodal semillero, ubicado a 2 465 m de altitud, en San Miguel de Cruces, municipio San Dimas, Durango.

Preparación del sitio y plantado

El sitio seleccionado tenía cinco años sin cubierta arbórea, debido a una sequía extrema ocurrida en 2012 y daño posterior en 2013 por descortezadores, lo que provocó la mortalidad del arbolado. Tres años antes del plantado, el suelo se roturó con tractor agrícola, mediante el paso de un subsolador, con lo que se marcaron líneas de 40 cm de profundidad en el centro de la línea de plantado y 3 m de separación, con una cinta métrica de Truper ^® modelo TP20ME de 20 m. En cada línea, con un talacho Truper ^® modelo 18631 se hicieron cepas de 25 a 30 cm de diámetro y profundidad, separadas a 1.0 m (dicha medición se realizó con un flexómetro Anvil^® modelo 96408). La plantación cubrió un área de 600 m². La planta, con 11 meses de edad, se estableció en campo el 11 de agosto de 2018, con diámetro promedio de 6.5 mm, y altura de 8 cm, características morfológicas aceptables para P. engelmannii, con base en la norma NMX-AA-170-SCFI-2016 (^{Secretaría de Economía, 2016}). Las mediciones de estas variables se realizaron con un calibrador Truper ^® modelo 14388 y una regla graduada Pilot ^® modelo RAS-30, respectivamente.

Tratamientos y diseño experimental

Se evaluaron seis tratamientos, con tres inoculantes y dos condiciones de fertilización (Cuadro 1). En el factor micorrización, un mes antes de plantar el material vegetativo se inoculó con tres productos comerciales: A) Bio Bravo^®, B) Ecto-Myc ^® y, C) MycorTree Ecto-inyectable^®, los dos primeros son de origen nacional, mientras que el tercero es de importación; los tres productos contenían esporas. Los inoculantes A y B se aplicaron en dosis de 10 mL planta^-1; del C, se adicionaron 2 mL planta^-1; las dosis aplicadas se basaron en las recomendaciones de los productos evaluados. Con relación a la fertilización, se establecieron dos condiciones: plantado con 7 g de fertilizante y sin fertilizante; se aplicó el fertilizante granulado Multicote 8^®, con la composición 11N-28P₂O₅-11K₂O + micronutrimentos colocándolo en el fondo de la cepa y se cubrió con una capa de 5 cm de suelo, para evitar el contacto directo con las raíces.

La distribución de las plantas se realizó en un diseño experimental de bloques completos al azar. Cada tratamiento tuvo cuatro repeticiones y 10 plantas por unidad experimental.

Variables evaluadas y análisis estadístico

La supervivencia y la causa de mortalidad se evaluaron cada tres meses durante un año, bajo las categorías siguientes: A) Sequía, plantas completas y sin daño físico; B) Pastoreo, plantas quebradas por pisoteo o ramoneadas; C) Fauna nociva, desaparición parcial o total de la planta aunada a la aparición de un montículo de tierra en el lugar donde fue plantada. Además, se registró el diámetro a la base del tallo, con un vernier digital Truper^® y la altura de las plantas, medida con una regla graduada convencional. Se realizó un análisis de varianza a cada variable y en los casos en los que existieron diferencias estadísticas, se hicieron pruebas de comparación de medias de Duncan (p≤0.05) con el programa estadístico SAS ^® versión 9.2 (^{SAS, 2009}). Los valores porcentuales de supervivencia y causa de muerte se transformaron con la función arcoseno y raíz cuadrada.

Supervivencia y mortalidad

La supervivencia a los tres meses, varió de 92.5 a 100 %; a los seis meses, de 85 a 100 %; a los nueve meses, de 77 a 97 %; y a los 12 meses, de 58 a 83 %. Sin embargo, solo se verificaron diferencias estadísticas (p≤0.05) entre tratamientos a los nueve y 12 meses. A los nueve meses los tratamientos IA, IC e IC+F se ubicaron en el grupo estadístico superior con más de 94 % de supervivencia; mientras que en la evaluación final, el IC resultó mejor y el tratamiento IA+F obtuvo el valor más bajo (Cuadro 2).

A partir de los nueve meses se registró un descenso general en la supervivencia, con porcentajes menores en los tratamientos IA+F e IB+F que coincidieron con la época de estiaje, normalmente, de febrero a mayo. La supervivencia más alta, a los 12 meses de plantado, ocurrió en los tratamientos IC e IB, caracterizados por carecer de fertilización y estar inoculados con ectomicorrizas; en estos tratamientos, la micorrización pudo proporcionar a la planta mayor oportunidad de sobrevivir, debido a que mejoran su crecimiento y tienen mayor tolerancia al estrés por sequía (^{Kipfer et al., 2010}).

De acuerdo con ^{Mejía et al. (2015)}, las plantaciones forestales atraviesan por una etapa crítica después del plantado, ya que la supervivencia es afectada en los primeros años. Los resultados mostraron una supervivencia mayor a la media nacional (59 %) al año del plantado (^{Conafor, 2019}), pero menor a la obtenida por ^{González (2019)} en una plantación de P. engelmannii en un sitio aledaño, en la cual obtuvo una supervivencia promedio de 85 % al año de plantación.

En una localidad ubicada a menos de 3 km del lugar donde se realizó el presente estudio, ^{Prieto et al. (2018)} evaluaron la supervivencia y el crecimiento en P. engelmannii; en dicha investigación utilizaron plantas de dos diámetros iniciales: 6.5 y 5.0 mm, los cuales son similares al diámetro de las plantas usadas en el ensayo que aquí se documenta, fertilizado con material de liberación lenta (composición 18N-6P2O5-12K2O+2MgO+ micronutrimentos), en dosis de 7 g planta^-1. A los 13 meses de plantadas, la supervivencia para los ejemplares de mayor diámetro fue 67.5 %. En este caso el tratamiento IC registró mayor porcentaje de supervivencia (82.5 %), en el que la inoculación sin fertilización pudo influir en el resultado (^{López-Gutiérrez et al., 2018}).

Con respecto a los brinzales muertos (30 %) al año de plantados, se identificaron tres causas asociadas a ese hecho: sequía (80 %), pastoreo (18 %) y fauna nociva (2 %); la mayor mortalidad se explica por la escasez de humedad en el suelo durante la época de estiaje, ya que su textura franco-arenosa limita la retención de agua, aunado al bajo contenido de materia orgánica. Cabe agregar que el hábitat para la especie en estudio no es el idóneo, pues corresponde a una zona de transición, con lluvias en verano y una precipitación anual de 667 mm, la cual está cerca al límite inferior definido por ^{Martínez (1992)}, de 500 a 1 400 mm.

Los factores asociados a la mortalidad impactaron de manera diferente en los tratamientos (Figura 1). En el caso de los tratamientos IB e IC, se aprecia una resistencia mayor al daño por sequía, que responde a una simbiosis ectomicorrícica efectiva, ya que ese fue el componente común en ambos, y es una de las funciones que se le atribuye a la ectomicorriza (^{Gómez-Romero et al., 2015}; ^{Barroetaveña et al., 2016}). Aunado a lo anterior, las causas de mortalidad registradas coinciden con las consignadas por ^{Prieto et al. (2016b)} a nivel nacional; de ellas, la sequía es la más importante.

Figura 1 Mortalidad en Pinus engelmannii Carr. a los 12 meses de plantado con base en el uso de inoculantes en la etapa de preacondicionamiento y fertilización al momento de plantar. 

Aunque se ha documentado que el género Pinus presenta, predominantemente, simbiosis ectomicorrícica (^{Bücking et al., 2012}), también se hace referencia al uso de micorriza arbuscular en P. engelmannii con reacciones favorables en el crecimiento de la planta (^{Montes-Rivera et al., 2001}). Los resultados del presente estudio para el tratamiento IA pueden aludir a que no se estableció una simbiosis efectiva, debido a que el tiempo considerado para la formación de la asociación micorrícica, posiblemente, fue insuficiente, sobre todo porque P.engelmannii es una especie de crecimiento lento, en comparación con especies arbustivas o herbáceas, en las que la formación de micorriza arbuscular es más rápida (^{Brundett et al., 1996}).

En los tratamientos fertilizados (IA+F, IB+F e IC+F), también se observó un posible efecto de inhibición de la formación de micorriza por la fertilización. Al respecto, se ha señalado que el incremento de este procedimiento puede disminuir la colonización micorrícica (^{Brundett et al., 1996}; ^{Salgado et al., 2009}); tal como ocurrió en Pinus engelmannii, cuyas plantas inoculadas en vivero con hongos nativos (Amanita rubescens Pers., Amanita sp., Lactarius indigo [Schwein] Fr., Ramaria sp. y Boletus sp.), más 3 g·L^-1 de fertilizante de liberación controlada tuvieron mayor índice de calidad de Dickson y un porcentaje de colonización micorrícica más alto, con relación a la planta fertilizada con dosis de 6 g·L^-1 (^{Salcido-Ruiz et al., 2020}).

Las causas de mortalidad externas a los componentes de cada tratamiento, como el pastoreo y la fauna nociva, incidieron 20 %. Según ^{Prieto et al. (2016b)}, los daños físicos a las plantas por presencia de ganado pueden ser mortales debido al pisoteo o ramoneo; en este experimento, los ejemplares afectados evidenciaron pisoteo y no lograron recuperarse. Por otra parte, el daño causado por Pappogeomys castanops Baird (1852) (tuza) también fue mortal, ya que como citan ^{Gunn et al. (2016)}, son roedores excavadores que consumen plantas o partes de ellas, que al ser de interés humano se catalogan como una plaga que requiere control. Sin embargo, se ha demostrado la importancia de la dinámica de las tuzas para la conservación de otras especies que utilizan su sistema de galerías como sitios de refugio (^{Rosas-Espinoza et al., 2014}); por lo que su beneficio o perjuicio está en función del objeto de estudio.

Diámetro del tallo

Se registraron diferencias estadísticas (p≤0.05) entre tratamientos en las cuatro evaluaciones realizadas. Los mejores resultados fueron para los tratamientos con la condición de micorriza más fertilización (IA+F, IB+F e IC+F) (Cuadro 3). El incremento promedio final en los tratamientos con fertilización fue de 10 mm, mientras que sin fertilización (IA, IB e IC) fue de 6.9 mm.

Estos resultados fueron superiores a los de ^{Mejía et al. (2015)}, quienes evaluaron plantaciones forestales en el estado de Durango, y registraron un diámetro promedio de 13 mm para una plantación de P. engelmannii de tres años de edad. Todos los tratamientos evaluados al año de la plantación superan esta referencia, a excepción del tratamiento IB. Sin embargo, para ^{Prieto et al. (2018)} y ^{González (2019)} los incrementos del diámetro resultaron superiores (11.2 a 14.3 mm y de 15.6 a 17.9 mm, respectivamente) en plantaciones de P. engelmannii con 13 y 12 meses de edad en sitios próximos al del presente estudio, y a las que se fertilizaron con Multicote ^® en dosis de 7 y 10 g planta^-1 al momento de plantar.

Se ha consignado que el diámetro es un buen predictor de la supervivencia de la planta en campo (^{Prieto et al., 2018}), de ahí que la NMX-AA-170-SCFI-2016 estipule valores mínimos requeridos para cada especie (^{Secretaría de Economía, 2016}). Sin embargo, en esta investigación los tratamientos que produjeron diámetros más destacados no correspondieron a los mayores porcentajes de supervivencia; lo cual se puede explicar con los argumentos de ^{Grossnickle y Macdonald (2017)} quienes indican que, cuando el diámetro no se relaciona con la supervivencia en campo, se debe a las condiciones estresantes del sitio, por lo que destaca la importancia de la simbiosis micorrícica.

Altura

Los resultados mostraron diferencias estadísticas (p≤0.05) entre algunos tratamientos en las cuatro evaluaciones. En todos los casos las plantas con los datos más altos se obtuvieron en alguno de los tratamientos con inoculante ectomicorrícico (IB o IC) más fertilización (F) (Cuadro 4).

El incremento promedio final en los tratamientos con fertilización fue de 1.8 cm, y en individuos sin fertilización (IA, IB e IC) fue de 1.4 cm. ^{González (2019)} registró un incremento promedio final de 5.8 cm para plántulas de P. engelmannii a los 12 meses de plantación, en las cuales también se utilizó fertilizante de lenta liberación, solo que a cuatro meses y en una dosis mayor (10 g planta^-1).

La NMX-AA-170-SCFI-2016 no considera la altura mínima en la evaluación de calidad de planta de P. engelmannii (^{Secretaría de Economía, 2016}), debido a que es una especie que en su etapa inicial se caracteriza por la producción abundante de acículas que llegan a medir más de 30 cm, por lo que su crecimiento es cespitoso y ello provoca un incremento similar en altura (^{Ávila-Flores et al., 2014}; ^{Rosales et al., 2015}).