Crecimiento en diámetro y altura de una plantación mixta de especies tropicales en Veracruz

Diameter and height growth of a mixed plantation with tropical species in Veracruz state

Edgar Hernández Máximo¹*, José Luis López Ayala¹ y Vicente Sánchez Monsalvo¹

¹ Campo Experimental El Palmar, CIR Golfo-Centro, INIFAP. *Correo-e: hernandez.edgar@inifap.gob.mx

RESUMEN

El presente trabajo se llevó a cabo en el Campo Experimental El Palmar, Veracruz con el objetivo de evaluar el crecimiento en altura y diámetro, de una plantación de cuatro especies asociadas ( Cedrela odorata-Cordia alliodora y Tectona grandis-Swietenia macrophylla ). En el primer grupo se consideraron cuatro tratamientos experimentales: T1) Sin fertilización y procedencia local; T2) Sin fertilización y procedencia foránea; T3) Con fertilización y procedencia local; T4) Con fertilización y procedencia foránea. Para el segundo se incluyó un solo tratamiento T1) Sin fertilización y procedencia local en cuatro parcelas ubicadas en los extremos de la plantación. El análisis de varianza se realizó, para cada asociación, con un arreglo de parcelas dividas bajo un modelo de medidas repetidas. En general, se determinó que en ambas se presentaron diferencias altamente significativas (p<0.0001) en altura y diámetro. Destacó el tratamiento (T1) como el mejor. T. grandis fue la especie que registró el mayor crecimiento promedio (diámetro = 10.9 cm, altura = 9.83 m) y la tasa de crecimiento más alta (altura = 1.96 m año^-1 diámetro = 2.3 cm año^-1), mientras que C. alliodora tuvo el menor crecimiento promedio (diámetro = 5.7 cm, altura = 4.89 m) y la menor tasa de crecimiento (altura = 0.97 m año^-1 y diámetro = 1.3 cm año^-1). Se concluyó que conocer la fuente de germoplasma es más importante para las plantaciones que la aplicación de fertilizante.

Palabras clave: Cedrela odorata L., Cordia alliodora (Ruiz & Pavón) Oken. , crecimiento, plantación mixta, Swietenia macrophylla King , Tectona grandis L. f.

ABSTRACT

The study here described was carried out in El Palmar Experimental Station, in Veracruz State, with the aim of assessing growth in height (H) and diameter (DBH) of a plantation with four associated species ( Cedrela odorata-Cordia alliodora and Tectona grandis-Swietenia macrophylla ). In the first group, four experimental treatments were included: T1) Without fertilization and local provenance; T2) Without fertilization and foreign provenance; T3) With fertilization and local provenance; T4) With fertilization and foreign provenance. For the second group one single treatment was considered, T1) Without fertilization and local provenance in four lots located in the limits of the plantation. The analysis of variance was applied to each association with a split lot arrangement under a repeated measurements model. Differences in H and DBH were highly significant (p<0.0001) in both groups. T1 proved to be the best. Tectona grandis had the greatest average growth (DBH = 10.9 cm, H = 9.83 m) and the highest growth rate (H= 1.96 m year ^-1, DBH = 2.3 cm year^-1) while Cordia alliodora had the lowest average growth (DBH = 5.7 cm, H = 4.89 m) and the lowest growth rate (H = 0.97 m year^-1, DBH = 1.3 cm year^-1). It was concluded that to know the germ plasm source for plantations is more important that fertilization.

Key words: Cedrela odorata L., Cordia alliodora (Ruiz & Pavón) Oken. , growth, mixed plantation, Swietenia macrophylla King , Tectona grandis L. f.

INTRODUCCIÓN

La mayor parte de las plantaciones en el trópico americano han sido establecidas con especies introducidas, debido a que crecen más rápidamente que las nativas. Esto genera un alto factor de riesgo, pues a menudo hay poco conocimiento sobre su comportamiento fuera de su área de distribución natural (Ladrach, 1992).

Las plantas nativas crecen con más lentitud, pero su viabilidad a largo plazo es mayor ya que se están adaptadas a las condiciones locales y están mejor preparadas para sobrevivir a variaciones climáticas, brotes de plagas y enfermedades. Si se cuenta con suficiente información en una guía para: la selección del sitio, el establecimiento y manejo de plantaciones, las especies propias de una región pueden ofrecer ventajas tanto ecológicas como económicas, sobre aquéllas que son de otra procedencia (Alice et al ., 2004; Hummel, 2001). Sin embargo, la asociación con taxa introducidos se logrará con buenos resultados, cuando se les hayan realizado las pruebas de aptitud correspondientes (Wienstroer, 2003).

La diversificación y formas de cultivo en plantaciones mixtas tiene importantes impactos desde los puntos de vista social, ambiental y económico; puesto que contribuyen a restaurar y recuperar la biodiversidad, al reducir la presión sobre los bosques naturales y restablecer hábitats para la fauna silvestre. En ellas se asocian vegetales que generan productos de alto valor, con otros que proporcionan beneficios en el transcurso de la rotación. La diversificación disminuye riesgos fitosanitarios, facilita y reduce las actividades de manejo (podas y limpias), mejora la calidad de la madera y aumenta la producción (Loewe y González, 2007; Petit et al., 2009).

En México, las plantaciones forestales se han limitado, principalmente, a la protección de áreas degradadas y pocas veces se han destinado a fines comerciales. No obstante, muchas industrias y organizaciones ligadas a la actividad silvícola las han establecido o planean hacerlo para satisfacer parte de sus necesidades de materia prima, ante la inminente escasez y alejamiento de las fuentes productoras en algunas regiones del territorio nacional (Martínez, 2006).

Zamudio y López (1999) señalan que los aprovechamientos forestales en el sureste del país han sido de especies con alto valor económico como: Haematoxylum campechianum L. (tinto), Cedrela odorata L. (cedro rojo) y Swietenia macrophylla King (caoba). Además, Cordia alliodora (Ruiz & Pavón) Oken. (suchichuahuitl) y Tectona grandis L. f. (teca) son consideradas importantes en el estado de Veracruz. Desafortunadamente existen pocas referencias sobre su crecimiento cuando se agrupan, lo que constituye una de las razones por las que no se han realizado plantaciones mixtas extensivamente.

A partir de interés por investigar la asociación de especies forestales con importancia económica, en el Campo Experimental (C.E.) El Palmar, del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) se desarrolló en 1994 un proyecto de gran visión denominado "Establecimiento, cultivo y manejo de especies tropicales de valor en plantaciones comerciales", cuya finalidad era aprovechar al máximo terrenos del trópico mexicano. El presente estudio se deriva de dicha investigación y tiene por objetivo analizar los crecimientos de altura y diámetro de Cedrela odorata-Cordia alliodora y Tectona grandis-Swietenia macrophylla durante los primeros cinco años.

MATERIALES Y MÉTODOS

El trabajo se realizó a 2 km al sur de las instalaciones del Campo Experimental (C. E.) El Palmar, ubicado en el municipio de Tezonapa, Veracruz (Figura 1), entre las coordenadas 18° 30' 02.77"-18° 30' 00.18"N y 96° 45' 17.21"-96° 45' 15.26"W y a una altitud de 180 m. El clima predominante en la zona corresponde al cálido subhúmedo, cuya precipitación anual es de 2,885 mm, temperatura media anual de 24.4 °C, con 16.1 y 35.45 °C como mínima y máxima, respectivamente.

El sitio donde se estableció la plantación ocupa una superficie aproximada de 0.82 ha, y se caracteriza por tener una pendiente menor al 15%; con una parte más elevada hacia el sur, mientras que en la porción norte se localiza un pequeño nacimiento de agua temporal, que provoca una ligera depresión. Los suelos son rojos lateritícos, profundos y de buen drenaje natural, con textura de migajón arcillo-arenoso y pH de 4.8.

Diseño y establecimiento de la plantación

En el experimento se plantaron cuatro especies tropicales, y se evaluaron dos asociaciones. La primera con cuatro tratamientos para Cedrela odorata y Cordia alliodora , mientras que en la segunda agrupación se aplicó un tratamiento a Tectona grandis y Swietenia macrophylla (Cuadro 1). Para la procedencia local de Cedrela , la semilla se colectó en la Vertiente del Golfo de México en áreas con características similares al sitio de plantación y la foránea en la Vertiente del Pacífico. Los individuos macho de Cordia de procedencia local presentaron características fenotípicas comunes a los de la región. La foránea fue producto de germoplasma obtenido de otras áreas.

La fertilización se llevó a cabo al momento de plantar con la aplicación de 200 g de triple 17 en cada cepa, el cual fue cubierto con una capa de tierra de aproximadamente 10 cm, para separarla de la raíz.

La plantación se estableció en diciembre de 1994. Su trazo se efectuó en "marco real" a 2.5 x 2.5 m, lo que conformó un rectángulo de 78 x 105 m. Se tomaron como base dos hileras horizontales, en la primera se intercalaron ejemplares de Cedrela-Cordia, y en la segunda individuos de Cordia . En cuatro hileras de la parte Este (E) y Oeste (O) se introdujeron Tectona-Swietenia , con el mismo orden de distribución empleado para las dos primeras especies (Figura 2).

En la asociación Cedrela - Cordia se construyeron un total de 16 hexágonos o parcelas, dos de ellas incluyeron una sola especie por lo que correspondieron a los testigos, una de cada especie. En la asociación Tectona - Swietenia se generaron cuatro medios hexágonos, distribuidos en la parte E y O de la plantación (Figura 3).

Toma de datos

Las variables que se midieron fueron el diámetro y la altura derivados de los datos consignados con una periodicidad anual desde 1995 hasta 1999. Para esto se utilizó cinta diamétrica (Forestry Suppliers Model 283D/20F English), clinómetro Sunnto, cinta métrica y varas graduadas a cada 50 cm. La información se registró en formatos de campo, para después capturarla en hojas de cálculo Excel.

Análisis de la información

Se utilizó el programa estadístico SAS (Statistical Analysis System) para realizar el análisis de varianza y determinar si existían diferencias significativas en las variables de respuesta (diámetro y altura) entre los tratamientos. Para ello se empleó un arreglo de parcelas divididas mediante un modelo de medidas repetidas, de acuerdo a la metodología empleada por Gumpertz y Brownie (1993) para mediciones periódicas en un mismo árbol. En el presente estudio tanto la especie, el tratamiento, la repetición y las interacciones tratamiento-especie y tratamiento-repetición se consideraron las fuentes de variación dentro de los individuos. En ésta última se aplicaron las pruebas Greenhouse-Geisser (G-G) y Huynh-Feldt (H-F) para obtener los valores de significancias estrictos (Kuehl, 2001). Las diferencias de crecimiento en diámetro y altura entre especies y fechas de medición por taxón se evaluaron con la Diferencia Mínima Significativa (DMS) para un valor de p≤0.05 (Littell et al ., 1998).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En el primer análisis se obtuvieron diferencias altamente significativas (p<0.0001) de altura y diámetro entre individuos de Cedrela odorata y Cordia alliodora en tratamientos, especie e interacción tratamiento x repetición. También se observaron diferencias significativas (p<0.0001) dentro de los individuos (Cuadro 2).

Los resultados para las especies Tectona grandis y Swietenia macrophylla mostraron diferencias altamente significativas (p<0.0001) dentro de los individuos en crecimiento de altura y diámetro normal, únicamente, en las fechas de medición y la interacción fecha x bloque (Cuadro 3).

Al analizar la comparación de medias de la asociación Cedrela - Cordia se observó que en el primer año no hubo diferencias significativas entre tratamientos, sin embargo en los años siguientes sí se presentaron. En las dos especies el tratamiento 1 (sin fertilizante, procedencia local) fue el que presentó los mejores resultados, durante el periodo de evaluación, y registró valores de 4.38 m en altura y 5 cm de diámetro en 1999. Al tratamiento 2 (sin fertilización, procedencia foránea) le correspondieron los resultados más bajos con 2.96 m y 4 cm de altura y diámetro, respectivamente, para el mismo año. La interacción, en ambos taxa, entre los tratamientos 1 y 3 (procedencia local sin y con aplicación de fertilizante), evidenció que las medias en altura y diámetro favorecen a Cedrela odorata (cuadros 4 y 5).

En la comparación de medias de la asociación Tectona-Swietenia no hubo diferencias significativas en los bloques, por lo que se obtuvieron crecimientos similares tanto en altura, como en diámetro para ambas especies, excepto en 1999. Esto pudo deberse a que en ese año se presentó un incendio que afectó el desarrollo de los árboles de las subparcelas localizadas en la parte sur de la plantación, los cuales fueron superados ampliamente por los de la porción norte. En cambio, al efectuar la interacción de los bloques con las especies, las diferencias significativas se registraron en los años 1995 y 1999 (cuadros 6 y 7).

Al tratamiento 1 le correspondió el mejor efecto, específicamente en Cedrela odorata , y con ello se corrobora lo mencionado por Hummel (2001), quien considera que cuando se cuenta con suficiente información en una guía para la selección del sitio, el establecimiento y manejo de la plantación, las especies nativas ofrecen ventajas ecológicas y económicas, sobre las exóticas, o que no son del sitio.

Supervivencia

Cedrela odorata presentó una sobrevivencia superior al 90 %, al final de los cinco años de evaluación, mientras que Cordia alliodora registró una tendencia descendente.

Estos resultados son comparables con lo citado por Van der Poel (1988), quien concluye que Cordia requiere, de al menos, un espaciamiento de 4 x 4 m. Distancias menores originan un estancamiento en su crecimiento y, por lo tanto, mortandad después de dos años. Además, es muy susceptible a los excesos de humedad en el área, por lo que debe evitarse plantarla en sitios con acumulación de dicho líquido (CONABIO, 2009).

En cambio, Cedrela odorata es tolerante a inundaciones temporales y alcanza un mejor crecimiento sobre suelos profundos, clima húmedo, precipitación entre 1,000-3,738 mm anuales y temperaturas de 20 a 27 °C (CTFS, STRI y Fundación Natura, 2009; SIRE, 2009). Características que existen en el área donde se ubicó la plantación, lo que probablemente permitió a la especie registrar un alto porcentaje de sobrevivencia superior a 90 %.

Para Cedrela se obtuvieron valores similares a los de Ramírez et al . (2008) en el sur de Tamaulipas. Ellos consignan una supervivencia de 93.5 %; así mismo, señalan que el Programa Nacional de Plantaciones Forestales Comerciales (PRODEPLAN) exige un mínimo de 90 % durante el primer año de la plantación, por lo que sus resultados fueron satisfactorios. En el presente trabajo la reposición de planta se hizo solo en el primer año y se logró un porcentaje de supervivencia de 96.43, a los tres años de edad.

En la asociación Tectona grandis-Swietenia macrophylla se observó algo parecido a lo que pasó con con Cordia alliodora , ya que la primera especie tuvo el porcentaje de supervivencia más alto durante el primer año y disminuyó, hasta mantenerse estable, en el cuarto y quinto año; mientras que para S. macrophylla dicho valor se mantuvo constante en el periodo de evaluación (cinco años) (Figura 5).

Algunas plantaciones de Tectona grandis de Nicaragua tienen una sobrevivencia del 100 % entre los 3 y 4 años de edad, y 73 % las de Swietenia macrophylla (Piotto et al ., 2000), que coincide con el presente trabajo, pero contrasta con lo determinado en Venezuela para Swietenia macrophylla (3 a 9 años) y Cedrela odorata (2 a 4 años) cuyos registros fueron de 24 y 43 %, respectivamente, en respuesta a posibles ataques de Hypsipyla grandella Zeller (Lozada et al., 2003). Por su parte, Arteaga e Izaguirre (2004) evaluaron Cedrela y Swietenia en una plantación con varias especies tropicales en Quintana Roo, bajo tres sistemas de plantación, y obtuvieron un porcentaje de supervivencia de 72 % en el sistema Taungya, en tanto que con el sistema de enriquecimiento en fajas, fue de 63 % y con el de brechas bajo dosel protector, de 48 %.

Crecimiento en altura y diámetro

La altura y el diámetro normal promedio de Cedrela odorata y Cordia alliodora mantuvieron un crecimiento de forma ascendente. Para las variables consideradas, la primera especie fue la más sobresaliente, ya que presentó valores de diámetro y altura de 85 cm y 6.64 m, respectivamente en 1999. Cordia alliodora alcanzó 57 cm y 4.89 m en diámetro y altura, en el mismo año (figuras 6 y 7).

En este estudio los valores determinados para Cedrela son similares a los citados por Forte et al. (2005), con un crecimiento promedio de 10 m en altura y un diámetro de 17 cm, a una edad de 12 años, los cuales se obtuvieron con la aplicación de labores culturales (riego, fertilización, replante, limpias y control de plagas) y en un clima de trópico seco. A su vez, los datos fueron superiores a lo registrado por Ramírez et al. (2008), quienes determinaron al tercer año de edad un crecimiento promedio de 51 cm en diámetro y una altura de 4.40 m, en una plantación establecida al sur de Tamaulipas, a pesar de que realizaron un mayor número de labores culturales (fertilización y control de malezas).

En Costa Rica se documentaron crecimientos entre 12-15 m de alto y 15-20 cm de diámetro a los 8 años y en Panamá para árboles de 15 años de C. odorata de 22 m de alto y diámetros de aproximadamente 70 cm (CTFR, STRI y Fundación Natura, 2009).

En la literatura se mencionan que Cordia alliodora durante sus primeros 10 años puede superar los 2 m en altura y 2 cm en diámetro, datos que concuerdan con lo registrado en este trabajo. Sin embargo, el crecimiento diamétrico y volumétrico es susceptible a la densidad de la plantación, ya que depende de las condiciones ambientales. Van der Poel (1988) indica que en una plantación, para alcanzar diámetros de 40-45 cm, es necesario que transcurran entre 20 y 35 años, y menciona que el uso de fertilizantes parece estimular poco el crecimiento juvenil. Por ello se puede decir que esta asociación no es viable, a menos que las especies se establezcan en sitios libres de inundaciones temporales, porque éstas afectan a Cordia alliodora .

El crecimiento de las variables en T. grandis concuerda con la información de Schargel y Hernando (2007), quienes obtuvieron una altura total promedio de 3.735 m y un diámetro de 418 cm, al primer año de edad en una plantación pura, mientras que en la asociación agroforestal su altura fue de 3.743 m y 392 cm de diámetro, en suelos inceptisoles. Sin embargo, contrasta con los resultados de Corona et al. (2005) y Chaves y Fonseca (2009), que concluyeron que las altas densidades a temprana edad de la Teca (2 x 2 m o 2.5 x 2.5 m) impactan en su crecimiento.

Los datos de la caoba son superiores a los de Benavides et al. (2005) para una plantación bajo tratamientos de fertilización, cuyos valores fueron de 84 cm en diámetro y 4.0 m en altura. Es posible que el mayor crecimiento en ambas variables que se obtuvo en el presente trabajo responda a las condiciones del sitio.

Incremento por año

De las cuatro especies en estudio, para Tectona grandis se registró el incremento más grande (altura = 1.96 m año^-1, diámetro = 23 cm año^-1), seguida por Swietenia macrophylla (altura = 1.79 m año^-1, diámetro = 20 cm año^-1) y Cedrela odorata (altura = 1.15 m año^-1, diámetro = 17 cm año^-1); Cordia alliodora tuvo las menores cifras (altura = 0.97 m año^-1 y diámetro = 13 cm año^-1).

El incremento por año de Cordia alliodora en altura y diámetro es inferior a lo citado por el CATIE (1995), con una tasa de crecimiento en altura de 3 m año^-1, durante los primeros cinco años en los mejores sitios. En condiciones menos favorables alcanza alturas alrededor de 1.5 m año^-1 entre los 5 a 10 años. Sin embargo, son superiores a los resultados de Lozada et al. (2003), en plantaciones de especies tropicales en Venezuela, en fajas con fines de enriquecimiento, cuyos incrementos en diámetro fueron 81 cm año^-1 y 0.61 m año^-1, en altura. Sus sitios se caracterizaron por tener una temperatura media anual de 25 y 26 °C, precipitación media anual de 1,274 a 2,100 mm, altitud de 160 a 700 m y suelos pobres en nutrimentos.

Cordia alliodora tuvo el menor incremento, aspecto que coincide con Piotto et al . (2000) quienes señalaron para T. grandis, S. macrophylla y C. odorata los mayores incrementos, con diámetros de 82, 92, 95 cm año^-1 y alturas de 0.75, 0.70, 0.65 m año^-1, respectivamente; a diferencia de C. alliodora que mostró 0.69 cm año^-1 en diámetro y 0.58 m año^-1 en altura a una edad de tres y cuatro años.

CONCLUSIONES

En la asociación Cedrela odorata - Cordia alliodora se observó que sin fertilización y con procedencia local fue el mejor tratamiento para ambas especies, y con dicho tratamiento, Cedrela odorata superó a Cordia alliodora en crecimiento de altura y diámetro. La falta de respuesta de Cordia alliodora en a los tratamientos, probablemente se deba a la susceptibilidad de la especie a las condiciones del terreno.

De manera general, Tectona grandis registró los valores más altos en crecimiento, seguido por Swietenia macrophylla, Cedrela odorata y Cordia alliodora .

Conocer la fuente de germoplasma con la que se trabaja es más importante que la aplicación de fertilizante.

AGRADECIMIENTOS

REFERENCIAS

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