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Introducción
El 80% de la producción de resina a nivel mundial se concentra en tres especies: P. massoniana Lamb., P. elliottii Engelm. y P. merkusii Junghuhn & de Vriese (Cunningham 2009) y México ocupa el quinto lugar a nivel mundial en la producción y el estado de Michoacán es el principal productor con poco más de 90% de la producción nacional. Recientemente se ha propuesto incrementar su producción a través de la reincorporación de áreas, con reforestaciones y plantaciones forestales comerciales (PFC) (SEMARNAT-CONAFOR 2013).
La resina es un producto forestal no maderable que se obtiene de la exudación de especies de pino, de la cual se obtiene trementina, aguarrás y brea o colofonia, que son utilizados en la industria de pinturas y perfumería, principalmente (SEMARNATCONAFOR 2013, Gallo y Sarria 2014). Además, se ha probado su uso en briquetas como biocombustible, utilizando como aglutinante un residuo de la destilación de la resina (Díaz et al. 2020) y en la elaboración de adobes (García et al. 2021).
Los trabajos realizados en la selección de árboles superiores en México, son generalmente enfocados a la producción maderable como el realizado por Muñoz et al. (2012) en el estado de Michoacán, donde comparó el método de selección de árboles testigos o de comparación contra el de regresión lineal, en Abies religiosa. En la actualidad no existen trabajos relacionados a la selección de árboles superiores para productos forestales no maderables, como la resina, además, los bosques no han recibido ningún tipo de tratamiento que garantice una mayor producción y mejor calidad de la misma, mediante un programa de mejoramiento genético (Ordoñez 1999).
Los mejores árboles en producción de resina podrán reproducirse para su empleo en reforestaciones o PFC, con la finalidad de incrementar tanto la productividad, rendimiento y la producción de resina; por ello, la selección de árboles superiores para la obtención de semilla de alta calidad es un aspecto básico de los programas de mejoramiento genético, cuya finalidad es obtener un suministro seguro de plantas adaptadas y genéticamente deseables (Zobel y Talbert 1992).
La resina de Pinus pseudostrobus en la Comunidad Indígena de Nuevo San Juan Parangaricutiro (CINSJP) se utiliza en la fabricación de ceras, pinturas, jabones, adhesivos y productos farmacéuticos, entre otros derivados de sus productos primarios, colofonia y trementina (SEMARNATCONAFOR 2013). Debido a lo anterior, se planteó como objetivo, realizar la selección de árboles altamente productores de resina de P. pseudostrobus Lindl., con el método de selección por regresión lineal en tres gradientes altitudinales contrastantes, en rodales naturales de la CINSJP.
Materiales y métodos
Área de estudio
En enero 2018 se seleccionaron árboles de P. pseudostrobus en rodales naturales que estaban bajo aprovechamiento de resina en terrenos de la Comunidad Indígena Nuevo San Juan Parangaricutiro (CINSJP), que se localiza a 15 km al occidente de la ciudad de Uruapan en el estado de Michoacán. Entre las coordenadas 19º 29’ 15.6” de latitud norte y 102º 11’ 25.8” de longitud oeste. El clima es templado húmedo con lluvias en verano C (m) (w) big según la clasificación de Köppen modificada por García (2004). El suelo dominante es Andosol húmico (78.31%), Luvisol (12.79%) y Regozol (8.9%) y la vegetación está conformada por bosques mixtos de pino-encino (Bello et al. 2015).
Selección de rodales
Se eligieron los mejores rodales naturales bajo aprovechamiento de resina, considerando que el rango altitudinal óptimo para esta especie es 2 500 m con excepciones de 1 500 y 3 300 m (Barrera et al.,2020) la selección del arbolado se realizó a lo largo de tres gradientes altitudinales contrastantes (22002400, 2401-2600 y 2601-2800 m). En cada uno de los gradientes se seleccionó un rodal que incluía los mejores cuarteles (parcelas) manejados para el aprovechamiento de resina, a través de recorridos de campo y visitas in-situ.
Selección de árboles candidato a superior
De febrero a septiembre de 2018 se seleccionaron árboles que presentaron mayor productividad que el rendimiento local de 0.5 a 2.5 kg mes−1 (SEMARNAT-CONAFOR 2013) por pica y raspa (cada mes). En la primera fase se preseleccionaron 48 árboles, sin embargo, debido a que la pica y raspa del arbolado no fue constante, se descartaron algunos y solamente 18 árboles se consideraron como candidatos a superiores en producción de resina, en los tres gradientes altitudinales; estos árboles se encontraron libres de plagas, enfermedades, en resinación periódica y de los estratos dominantes y codominantes, de copa regular y producción abundante de conos. Durante la selección de los árboles candidatos, se aseguró que al menos existiera una distancia mínima de 100 m entre los árboles pre-seleccionados, con la finalidad de evitar endogamia (Zobel y Talbert 1992) y con base en la NMX-E-123-CNCP-2016.
Variables evaluadas
Las variables dasométricas registradas fueron: Diámetro normal (DN, cm) a 1.30 m del suelo con cinta diamétrica, Altura total (AT, m), Altura de fuste limpio (AFL, m), medidas con pistola Haga y Diámetro promedio de copa (DC, m) en dos proyecciones NS y E-O, medidas con cinta métrica. Las variables productivas registradas fueron: Edad (E, años), mediante la extracción de virutas para el conteo de los anillos de crecimiento con taladro de Pressler, número de caras (NC) y producción de resina (PRES, kg).
Cada árbol candidato a superior se identificó, además, se eligieron aquellos que tenían solo dos caras de resinación, ya que existen árboles con una y hasta 3 caras de resinación, además que fueran del segundo golpe (cara de resinación a 45 cm del tocón y con longitud de 30 cm) que es considerado como el de mayor producción de resina (Sánchez et al. 2014). También se registraron sus coordenadas geográficas con GPS para ubicarlos cuando se realice la recolección de conos y yemas e incluirlos posteriormente en un huerto semillero.
Evaluación de la producción de resina
El método de resinación empleado en la localidad es el francés o Hughes y para la recolección de la resina se instalaron envases de plástico con capacidad de un litro; la colecta y pesaje se realizó durante nueve meses con una periodicidad de cada cinco semanas, excepto en la época de frío donde la evaluación se realizó a las 12 semanas (diciembre a febrero), debido al cese de la producción de resina como consecuencia de bajas temperaturas (SEMARNAT-CONAFOR 2013). El peso de la resina de dos caras de cada uno de los árboles candidatos a superiores, se determinó con el empleo de una báscula digital portátil con precisión de ± 1 g.
Análisis estadístico
Previo al análisis estadístico, se realizó una prueba de normalidad de Shapiro-Wilk (Sánchez et al. 2014) dónde todas las variables presentaron normalidad, ya que de acuerdo con los resultados se rechazó H1 debido a que el valor obtenido de p ≥ 0.75 fue superior al valor establecido de p ≤ 0.05, por lo tanto, todas las variables presentaron normalidad; con la finalidad de evitar la multicolinealidad se realizó una correlación de Pearson (Steel y Torrie 1980) mediante el procedimiento CORR, entre cada una de las variables evaluadas con respecto a la producción de resina (kg árbol-1 9 meses-1) y se eliminaron aquellas que mostraron alta multicolinealidad y se conservaron solo aquellas variables que maximizaron la contribución al modelo.
Posteriormente, la base de datos se organizó de mayor a menor producción, con la finalidad de ajustar la misma, a través del procedimiento de media ponderada, donde se considera la desviación estándar o el error y se eliminan aquellos datos que presentaron una desviación estándar alta de acuerdo a la media (valores atípicos >10 kg resina por árbol y SD = ± 5.5 kg), dejando solo los datos que mejor se ajustaron al modelo de regresión; las variables que se utilizaron de acuerdo con el método de regresión (PRES = ax+b) o línea base fueron las propuestas por Zobel y Talbert (1992), que incluye a la producción de resina evaluada durante nueve meses como variable de respuesta y como variable fija o predictora la edad (r2 ajustado = 0.50), la regresión se realizó con el procedimiento REG. El análisis de varianza se realizó (ANOVA) para los gradientes altitudinales (tres repeticiones) y los 18 árboles (seis unidades experimentales por gradiente) y cuando se presentaron diferencias significativas se realizó una prueba de comparación de medias de Tukey (p = 0.05) y una regresión lineal múltiple para determinar la correlación existente entre las variables dasométricas y la producción de resina. Todos los análisis estadísticos y el cálculo de los estimadores a y b se realizó con el software SAS versión 9.4 (SAS 2013).
Resultados y discusión
Producción de resina
Los datos del inventario de los 18 árboles candidatos a superiores mostraron que la edad promedio fue 65 años en un rango de 48 a 85 años, DN de 59.5 cm (48.0-87.0 cm), AT de 31.5 m (24.0-38.0 m), AFL de 12.4 m (6.0 -18.0 m) y DC de 10.6 m (6.8-14.4 m) (Tabla 1). El ANOVA indicó que no existen diferencias estadísticas (p < 0.05) de la producción de resina entre gradientes, con un promedio de 6.0 y en un rango de 5.5 a 6.5 kg árbol-1 9 meses-1 (Tabla 1). Ya que P. pseudostrobus no es una especie resinera los resultados de productividad fueron menores a los reportados para otras especies de pino, como en P. oocarpa que fue de 10.6 kg árbol-1 5 meses -1 (Reyes et al. 2019), que es una de las especies de mayor importancia ecológica y económica por la alta producción y calidad de resina, y su óptimo desarrollo comprende altitudes de 1200 a 1800 m (Reyes et al. 2019, Dvorak et al. 2000, Fabián et al. 2020).
Tabla 1 Datos dasométricos y producción de resina promedio de los árboles candidatos a superiores de Pinus pseudostrobus, por gradiente altitudinal.
| Gradiente altitudinal | Rango altitudinal (m) | Edad (años) | DN (cm) | AT (m) | AFL (m) | DC (m) | PRES (kg árbol-1 9 meses-1) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 200-2 400 | 60 | 58.3 | 34.7 | 13.0 | 9.8 | 5.5 |
| 2 | 2 401-2 600 | 69 | 59.9 | 29.0 | 12.0 | 10.7 | 6.5 |
| 3 | 2 601-2 800 | 64 | 56.0 | 34.5 | 13.0 | 12.6 | 5.9 |
Dónde: DN = Diámetro normal, AT = Altura total, AFL = Altura de fuste limpio, DC = Diámetro de copa, PRES = Producción de resina.
La producción de resina se comportó de manera similar a lo reportado por Tadesee et al. (2001) en P. pinaster, con valores estimados de 3.5 a 3.8 kg árbol-1 año-1 y con Bárcenas (1991) quien señala que en la época seca obtuvo una producción promedio de 0.5 kg árbol-1 mes-1 (6.0 kg árbol-1 año-1) en las especies P. caribaea var. Hondurensis y P. oocarpa; pero fue inferior a lo reportado por Dvorak et al. (2002) en P. tecunumanii, con una producción por promedio de 0.6 kg árbol-1 mes-1 (7.18 kg árbol-1 año-1).
Los resultados de la regresión lineal múltiple indicaron que la producción de resina presentó correlación moderada positiva con el DN (r = 0.47; p ≤ 0.002) y alta positiva con la Edad (r = 0.70; p≤ 0.0012) y moderada negativa con AFL (r = -0.50; p ≤ 0.02), que contrastan con Reyes et al. (2019) quienes determinaron que la correlación fue baja entre la producción de resina y la unidad climática (r = 0.39) y moderada positiva para el número de caras vivas (r = 0.56) cuando se preseleccionaron árboles superiores de P. oocarpa.
Selección de árboles superiores por regresión múltiple
Los resultados de la regresión lineal indicaron que solo nueve árboles se consideraron como superiores en producción de resina (Figura 1). Tal y como lo señala Zobel y Talbert (1992)) estos árboles se ubicaron por arriba de la línea de regresión (mayor producción de resina), mientras que los que quedaron por debajo de esta línea, se eliminaron por ser de menor producción; a pesar de que los 18 árboles fueron candidatos a superior, la producción promedio de resina fue estadísticamente similar (Tabla 2). De los árboles seleccionados como superiores en el gradiente altitudinal uno (Pascuala 2 200-2 400 m) se encontraron dos que en promedio producen de 6.5 kg-1 árbol-1 de resina, en un rango de 6.4 a 6.5 kg-1 árbol-1 Gómez 2 401-2 600 m) con 6.9 kg-1 árbol-1 en un rango de 6.2 a 7.3 kg-1 árbol-1 y en el gradiente y en el gradiente (Pario 2 601-2 800 m) con 6.1kg-1 arbol-1. Los árboles seleccionados presentaron edad de 48 a 85 años, DN de 51 a 87 cm, AT de 23 a 38, AFL de 6 a 12 m, DC de 7 a 13 m y PRES de 6.1 a 7.3 kg-1 árbol-1 (Tabla 3).
Figura 1 Regresión lineal para la selección de árboles de Pinus pseudostrobus, superiores en producción de resina.
Tabla 2 Árboles de Pinus pseudostrobus seleccionados como candidatos a superiores en producción de resina, por gradiente altitudinal.
| Gradiente altitudinal | Rango altitudinal (msnm) | Rodal | Número de árboles candidatos a superior | Árboles superiores seleccionados |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 200-2 400 | Pascuala | 6 | 2 (14 y 17) |
| 2 | 2 401-2 600 | Gómez | 10 | 6 (3, 5, 6, 10, 11 y 12) |
| 3 | 2 601-2 800 | Pario | 2 | 1 (2) |
Tabla 3 Datos dasométricos y producción de resina de los árboles superiores en producción de resina, por gradiente altitudinal.
| Gradiente altitudinal | Rango altitudinal (m) | Edad (años) | DN (cm) | AT (m) | AFL (m) | DC (m) | PRES (kg árbol-1 9 meses-1) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 200-2 400 | 65 | 60.0 | 34.5 | 34.5 | 9.0 | 6.5 |
| 2 | 2 401-2 600 | 67 | 62.3 | 28.3 | 9.7 | 10.5 | 6.9 |
| 3 | 2 601-2 800 | 58 | 55.0 | 33.0 | 9.0 | 14.4 | 6.1 |
Dónde: DN = Diámetro normal, AT = Altura total, AFL = Altura de fuste limpio, DC = Diámetro de copa, PRES = Producción de resina.
A nivel nacional la producción media anual de resina es de 2.0 kg árbol-1 y para especies altamente resineras como P. oocarpa es de 3.5 kg árbol-1 (Reyes et al. 2019), y se considera que los árboles de P. pseudostrobus seleccionados como superiores en este trabajo, pueden incluirse en la etapa inicial de un programa orientado al mejoramiento genético para la producción de resina, sin embargo, es importante aumentar el número de individuos como lo señalan Zobel y Talbert (1992).
En estudios relacionados con la selección de árboles superiores para productos forestales no maderables, se tiene la elección de rodales semilleros de especies prioritarias y amenazadas en el estado de Chiapas, que tomó en cuenta la conformación del arbolado, su vigor y producción de semilla (Gutiérrez y Flores 2017), en la determinación de zonas geográficas potenciales productoras de semilla y de conservación para P. montezumae y P. pseudostrobus, se consideró los individuos con máximos valores de diámetro y altura (Manzanilla . 2018) y para el establecimiento de un banco clonal de Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze, la selección de árboles plus fue en base a la AT, altura al inicio de la copa, altura, superficie y simetría de copa, floración, producción de frutos y contenido de taninos en la vaina (Nuñez et al. 2017). Se ha comprobado que la selección en campo y su posterior evaluación en ensayo de progenies, procedencias o en conjunto, ha sido efectiva para disponer de árboles genéticamente superiores, que son la base de los programas de mejoramiento genético (Tadesse et al. 1999, 2001).
En la producción de resina entre gradientes no hay diferencia estadística y existe una alta correlación con la edad por lo que se puede utilizar en la selección de árboles superiores de P. pseudostrobus en producción de resina. Los árboles seleccionados como superiores en producción de resina podrán ser propagados para realizar un ensayo de progenie y dar inicio a un programa de mejoramiento genético con el establecimiento de plantaciones forestales comerciales o huertos semilleros en la región de la Sierra Purépecha en Michoacán.
