Características biológicas de Acaciella angustissima (Mill.) Britton & Rose en su habitat natural y evaluación de su potencial cortical en Chiapas, México
Biological characteristics of Acaciella angustissima (Mill.) Britton & Rose in its natural habitat and assessment of its bark potential in Chiapas, Mexico
Reiner Rincón–Rosales y Federico A. Gutiérrez–Miceli
Laboratorio de Biotecnología Vegetal. Instituto Tecnológico de Tuxtla–Gutiérrez. Carretera Panamericana km 1080. Tuxtla–Gutiérrez, México. (rrincon@ibiologia.unam.mx)
]]> Recibido: Octubre, 2006.
Resumen
En Chiapas, México, una amplia variedad de plantas tienen potencial para uso industrial. Timbre (Acaciella angustissima) es una leguminosa arbustiva que acumula taninos en su corteza, y se usa para curtir pieles. En la Depresión Central y en la Meseta Comiteca se seleccionaron ocho sitios para estudiar sus características biológicas y su hábitat, así como evaluar su rendimiento cortical. Los resultados indicaron que A. angustissima es una leguminosa muy versátil que crece en diferentes tipos de suelos, en zonas con temperaturas, precipitaciones y altitudes variables. Los arbustos estudiados no presentaron diferencias morfológicas, pero las plantas que crecen en la Meseta Comiteca tuvieron mayor altura que las de la Depresión Central. El sitio experimental Lomas presentó la mayor densidad de arbustos (15 390 plantas ha–1), observándose que 100% de la población estaba conformada por plantas adultas y que registraron el mayor rendimiento cortical en 4 años (176.0 t corteza ha–1) en comparación con los otros sitios estudiados. Sin embargo, la variación en la densidad poblacional del Timbre indica que no hay condiciones para su aprovechamiento. Por tanto, es necesario implementar un programa de reforestación para el aprovechamiento racional de este recurso biótico.
Palabras clave: Acaciella angustissima, densidad poblacional, rendimiento cortical, Timbre.
Abstract
A wide variety of plants in Chiapas, Mexico, have potential for industrial use. Acaciella angustissima, whose local name is Timbre, is a leguminous shrub that accumulates tannins in its bark, which is used to tan leather. In the Central Depression and the Comitec Plateau eight sites were selected to study its biological characteristics and its habitat and to assess bark yield. The results indicated that A. angustissima is a very versatile legume that grows in different types of soils, in areas with varying temperatures, rainfall and altitudes. The shrubs studied were not morphologically different, but the specimens that grow on the Comitec Plateau are taller than those of the Central Depression. In the Lomas experimental site shrub population was denser (15 390 plants ha–1) than in the other sites and 100% of this population was composed of adult plants. The highest bark yield was recorded at 4 years of age (176.0 t bark ha"1) at this site. However, the variation in population density indicates that there are no conditions for its use. Therefore, it is necessary to implement a reforestation program to assure rational use of this natural resource.
Key words: Acaciella angustissima, population density, bark yield, timbre.
]]>INTRODUCCIÓN
Acaciella angustissima es un miembro de la familia leguminosae, que tiene su origen en Belice, América Central (Rico–Arce y Bachean, 2006). En México es conocida como Cantemo, Guajillo y Timbre (Roshetko, 2001). Hay interés en usar A. angustissima en sistemas de agroforesteria debido a su rápido crecimiento, capacidad de fijación de nitrógeno y a la calidad de los taninos que acumula en su corteza (Rincón et al., 2003). Los árboles fijadores de nitrógeno, como A. angustissima, forman islas de fertilidad, incrementan el contenido de materia orgánica del suelo, previenen la erosión y forman un refugio para la flora y fauna (Reyes–Reyes et al., 2003). El sobreuso, sobrepastoreo, los incendios forestales y el cultivo de la tierra han reducido la distribución y la densidad de estos árboles y ha causado una disminución drástica en la fertilidad del suelo. A. angustissima puede encontrarse en las regiones áridas y semiáridas de México (Dzowela, 1994), y en Chiapas principalmente en la Depresión Central y en la Meseta Comiteca (Rzedowski, 1983) donde se usa en el curtido artesanal de pieles. Sin embargo, poco se conoce acerca de su distribución y abundancia, sus características biológicas, su hábitat y el aprovechamiento de su corteza. Por tanto, el objetivo de este trabajo fue realizar una caracterización biológica de A. angustissima en su hábitat natural, cuantificar sus poblaciones actuales y determinar su rendimiento cortical. La hipótesis fue que las poblaciones de Timbre en Chiapas no presentan las características fenológicas adecuadas para la extracción y aprovechamiento de sus cortezas.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se hizo de enero de 1999 a diciembre de 2003. Se seleccionaron ocho sitios en dos regiones fisiográficas del Estado de Chiapas, México, donde hay uso artesanal de A. angustissima para curtir pieles. En la Depresión Central se eligieron los sitios: Sumidero (Tuxtla Gutiérrez), Cruz ancha (Berriozábal), Piedra Blanca (Ocozocoautla de Espinosa) y Cañada (Suchiapa); en la Meseta Comiteca: Quija (Comitán de Domínguez), Nubes (Las Margaritas), Timbral (Trinitaria) y Lomas (Tzimol) (Figura 1). La ubicación geográfica y la altitud de los sitios se realizo con un equipo GPS, marca Sportrak Magellan 210G. Los datos de temperatura y precipitación se obtuvieron 5de los centros climatológicos del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) en estas dos regiones. Se recolectaron muestras de suelo y se enviaron al Laboratorio Nacional de Fertilidad de Suelos y Nutrición Vegetal del INIFAP (Guanajuato, México) para un análisis fisicoquímico. El uso de suelo en cada sitio se conoció mediante entrevistas directas con los campesinos o comisariados ejidales.
En cada sitio se estudiaron los aspectos biológicos de los arbustos de A. angustissima: morfología de las hojas, flores, frutos y semillas; estos datos se usaron para identificar la especie. Muestras de ejemplares de Timbre recolectados en campo se enviaron al Herbario del Instituto de Biología de la Universidad Nacional Autónoma de México para su identificación y clasificación taxonómica. También se determinó la altura de los arbustos eligiendo al azar 10 ejemplares en cada sitio de muestreo. Durante cuatro años consecutivos se estudiaron las etapas fenológicas del Timbre para conocer la temporada de floración y fructificación, así como el momento en que ocurre la germinación de las semillas. También se estudiaron las características de su hábitat y las plagas que atacan a esta leguminosa. La identificación de las plagas se logró con el apoyo de entomólogos del Instituto de Historia Natural y Ecología de Chiapas. La densidad de población de A. angustissima se determinó mediante la técnica puntos en cuadrante (Zhang, 2007): 1) en cada sitio se trazó un transecto de 200 m en dirección Norte–Sur y se ubicaron 10 puntos sobre esta línea separados a 20 m; 2) a la mitad de la línea principal se trazó un segundo transecto de 200 m Este–Oeste manteniendo el mismo número de puntos y distancias de separación; 3) con los datos (número de puntos, distancia del punto central a la planta y cobertura del árbol) se calcularon las variables: área media, densidad total, densidad relativa, dominancia relativa, frecuencia relativa, frecuencia, densidad y el valor de importancia (Franco, 1989).
La abundancia de A. angustissima en su hábitat se determinó por la edad de los arbustos. Las plantas se dividieron en jóvenes y adultas con base en la altura de planta, diámetro basal, grosor de la corteza y la cobertura. Las plantas con una altura media menor que 1.5 m, diámetro de tallo menor que 3 cm, grosor de corteza menor que 2.5 mm y el diámetro del follaje menor que 1.5 m se consideraron de entre uno y dos años de edad y se clasificaron como jóvenes, mientras que las de una altura media mayor que 2 m, diámetro de tallo entre 5 y 6 cm, grosor de la corteza mayor que 6 mm y diámetro del follaje entre 2 a 3 m tenían entre cuatro y cinco años de edad se consideraron plantas adultas (Roshetko, 2001). El rendimiento cortical en cuatro años (kg ha–1 ) se calculó con base al número de plantas adultas multiplicado por el rendimiento promedio individual (kg planta–1 ). El rendimiento individual se calculó in situ con base en la experiencia de los recolectores de corteza de Timbre en la región y la de otros colectores de acacias en África y Australia (Roshetko, 2001), lo cual se verificó calculando el volumen total de la planta. El volumen se calculó usando la ecuación del cono truncado adaptada para acacias y otras leguminosas tropicales (Cole et al., 1996). Todos los análisis estadísticos se hicieron con el programa SAS (SAS Institute Inc., 1989).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
]]> Características de los sitios experimentalesLos sitios experimentales ubicados en la Depresión Central se caracterizaron por presentar un clima cálido húmedo (Aw) con lluvias en verano, la temperatura media anual fluctuó de 23.0 a 26.5 °C y la precipitación anual de 802 a 956 mm. Según García (1973), este tipo de clima es común en regiones tropicales de México. La altitud varía de 440 m en La Cañada a 1166 m en El Sumidero (Cuadro 1). Los suelos en estos lugares son poco profundos (menos de 15 cm), pedregosos, con pendientes moderadas (menos de 30%), con baja capacidad para retener agua, ligeramente alcalinos (pH 7.0 a 7.4). Así mismo tienen cantidades importantes de Ca2+, poca materia orgánica y bajos niveles N, P y K (Cuadro 2). De acuerdo con el sistema de clasificación del Soil Survey Staff (1999), estos suelos corresponden al tipo de los aridisoles que son pobres en nutrientes y muy susceptibles a la erosión. En la Meseta Comiteca los sitios experimentales presentaron un clima del tipo cálido subhúmedo (ACw) a templado húmedo (Cw), con una temperatura media anual de 17.3 a 20.1 °C y una precipitación promedio anual de 1000 mm. La altitud varía de 1380 m en Lomas a 1660 m en Quija. Los suelos en Quija y Timbral son poco profundos (menos de 30 cm), de color negro a café oscuro, de textura arcillosa, con buen drenaje, ligeramente ácidos, ricos en materia orgánica y con grandes cantidades de N, P y K. De acuerdo con el sistema de clasificación del Soil Survey Staff (1999), estos suelos corresponden al tipo de los vertisoles. Los suelos en Nubes y Lomas son del tipo cambisoles, negros a café oscuros, y con 20 cm de profundidad, ricos en materia orgánica (mayor de 7%) y con grandes cantidades de N, P y K.
En relación con el uso del suelo, en Sumidero los árboles crecen en condiciones naturales (reserva ecológica) sin ninguna perturbación. En los sitios Cruz Ancha, Piedra Blanca y Cañada, las poblaciones de A. angustissima se encontraron en asociación con cultivos de maíz. En la Meseta comiteca los sitios experimentales presentaron disturbios importantes debido a la práctica de la agricultura de temporal.
Características biológicas y ecológicas de Acaciella angustissima
El hábito de crecimiento de A. angustissima en los sitios experimentales es arbustivo. Los arbustos en la Depresión Central tuvieron una altura promedio de 5.0 m con varios tallos delgados, y los de la Meseta Comiteca una altura mayor a 10 m con un tronco único. En relación a otras características morfológicas, los arbustos de Timbre no presentaron diferencias notables entre las regiones. Las hojas son asimétricas con una nervadura central (8–20 cm longitud) y con 8–12 pares de pinnas. Presentaron inflorescencias en racimos cortos, con cabezuelas blanquecinas (2.0 cm diámetro) que se tornan de color naranja cuando se secan. Las vainas son dehiscentes, oblongas, 3–6 cm de longitud y 6–9 mm de ancho, con márgenes sinuosos, inicialmente verdes, volviéndose de color café–marrón cuando maduran. Semillas 2.9–3.2 mm de largo, 2.5–3.0 mm de ancho y 1.7–2.0 mm de grosor, subesféricas, pardo oscuras. La floración del Timbre comienza a finales del verano, principalmente en septiembre y dura entre 30 y 45 d. La formación de frutos comienza en noviembre y se extiende hasta la primavera. La maduración de las vainas comienza a finales de diciembre y termina a principios de enero. Con base en las características morfológicas encontradas en los ejemplares de Timbre estudiados, este tipo de acacia pertenece al género A. angustissima var. angustissima, según la taxonomia de acacias propuesta por Rico–Arce y Bachean (2006).
Las poblaciones de A. angustissima en la Depresión Central se localizaron principalmente en laderas, pendientes rocosas y en pastizales con otros arbustos (Leucaena collinsii, Byrsonimia crassifolia, Tecoma stan, Lysiloma acapulcensis y Acacia farnesiana). En la Meseta Comiteca los arbustos de Timbre se localizaron en suelos poco pedregosos, laderas y bosques de tipo pino–encino, donde comparte hábitat con Pinus oocarpa y Quercus acatenangensis. En Chiapas, A. angustissima tolera un clima templado y suelos ácidos con buen drenaje; también resiste periodos de sequía, posiblemente debido a su raíz profunda. En los sitios de tierra baja (440 m), como en Cañada, el Timbre florece pero produce pocas semillas, mientras que a mayor altitud (1660 m) como en Quija, las plantas presentan una mayor producción de semillas. Virginia y Jarrel (1983) encontraron que la distribución y abundancia de las especies de Acacia y Prosopis en zonas áridas en Sonora, México, están limitadas principalmente por la altitud y la composición química de los suelos. En relación a las plagas, arbustos adultos de A. angustissima fueron atacados por insectos que dañan su corteza. La hembra del insecto Coccus axin (Margarodidae) afectó los tallos y ramas de plantas jóvenes, principalmente en los sitios Cañada y Cruz ancha. También se encontró insectos escarabajos (Coleoptera: Bruchidae) dañando las semillas en todos los sitios evaluados. Los daños causados por los insectos hacen más vulnerables a los árboles viejos a los fuertes vientos que se presentan en febrero y marzo. De los arbustos derribados emergen nuevas plantas y con el inicio de la estación lluviosa (en mayo) crecen rápida y vigorosamente; al parecer esta es una manera importante de propagación de A. angustissima y una estrategia para su sobrevivencia. Este comportamiento también se ha reportado en A. hindsii que es atacado por las hormigas del genero Pseudomyrmes ocasionando la caída de arbustos viejos y el rebrote de nuevas plantas en ecosistemas de la costa del Pacifico Mexicano (Raine et al., 2002). En este trabajo se observó que las semillas de Timbre que se depositaron en el suelo en enero y febrero comienzan a germinar en los primeros días de julio (120–150 d después de su caída), cuando el suelo está todavía húmedo. Muy pocas semillas logran germinar, cuya testa o cubierta es muy dura y dificulta el paso del agua y nutrientes (Rincón et al., 2003). Las plántulas recién germinadas presentaron hojas compuestas dobles bipinnadas, sin filodio, con una raíz principal modificada en forma de tubérculo, con raíces secundarias delgadas que presentaban 2 a 4 nódulos esféricos pequeños de color rojo oscuro.
Características de las poblaciones
En este estudio se observó que las poblaciones de Timbre en el sitio Lomas, a una altitud de 1380 m, registró una mayor densidad de plantas (15 390 ha–1), en comparación con el sitio Piedra Blanca donde la altitud es 820 m y la densidad fue 517 plantas ha–1. Räsänen, (2002) reportó que los incendios (derivados del uso del suelo), el clima, la altitud, la naturaleza del suelo (nutrientes) y la presencia de plagas (defoliadores y descortezadores) son los principales factores que regulan el crecimiento y densidad de las poblaciones de acacias y otras leguminosas arbustivas que crecen en zonas desérticas y en los ecosistemas del altiplano mexicano. El análisis de correlación entre la densidad de plantas de A. angustissima de cada sitio contra las otras variables de tipo climatológico, edafológico y con las relacionadas al uso del suelo, indicaron que la densidad de población de A. angustissima en Chiapas está relacionada positivamente con la altitud (r=0.456; p<0.05), precipitación pluvial media (r=0.880; p<0.01), cantidad de nitrógeno (r=0.727; p<0.05), fósforo (r=0.677; p<0.05) y con la materia orgánica (0.591; p<0.05). En este caso, la densidad más alta de plantas ocurrió en los sitios con una altitud mayor de 1000 m, donde predomina el clima templado sub–húmedo, una precipitación pluvial promedio de 1000 mm, temperatura anual de 18.5 °C y suelos con cantidades adecuadas de materia orgánica, N, P y K.
Distribución de las plantas de acuerdo con la edad
En los ocho sitios experimentales hubo diferencias significativas entre los porcentajes de plantas adultas y jóvenes (p<0.05). La cantidad de plantas adultas más grandes se encontraron en Lomas y la más baja en Piedra blanca. En los demás sitios evaluados también predominaron las plantas adultas (Cuadro 4). La composición, diversidad y estructura de las plantas vasculares son indicadores importantes de la salud y estabilidad de un ecosistema; además son la fuente de la producción primaria y un determinante fundamental del hábitat de otros organismos (Graya y Azuma, 2005). Las proporciones diferentes de plantas jóvenes y maduras encontradas en los ocho sitios experimentales indican el grado de la estabilidad de las poblaciones de A. angustissima. El sistema tradicional de cultivo (roza–tumba–quema) y los incendios afectan la abundancia de las poblaciones del Timbre en Chiapas. Los sitios con presencia de monocultivos (maíz) y afectados por los incendios mostraron una alta proporción de plantas jóvenes (rebrotes), pero en los sitios con poca actividad humana las plantas adultas dominaron. Los incendios dañan las plántulas recién germinadas, pero pueden regenerarse de los troncos de las plantas viejas quemadas. Esta es una característica típica de las acacias (Räsänen, 2002).
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Rendimiento cortical de A. angustissima
El rendimiento cortical fue significativamente diferente para todos los sitios experimentales (p<0.05). Los rendimientos potenciales más altos se registraron en el sitio Lomas y los más bajos en el sitio la Cañada (Cuadro 5). Estos resultados son lógicos ya que en este sitio se registraron los valores más altos del tamaño de los árboles, área basal y densidad poblacional.
CONCLUSIONES
La información obtenida permitió evaluar la situación de las poblaciones de A. angustissima en el Estado de Chiapas. A pesar de las interesantes características biológicas y ecológicas que presenta esta leguminosa, no hay condiciones para su aprovechamiento industrial. Los datos indicaron una densidad muy baja de plantas adultas aprovechables. Sin embargo, en Lomas y Timbral es posible mantener un aprovechamiento artesanal de sus cortezas, pero de una manera sostenible. Por tanto, es necesario implementar un programa de reforestación para el uso y aprovechamiento racional de este recurso biótico.
AGRADECIMIENTOS
A la Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas por las facilidades para realizar este estudio. Esta investigación fue financiada por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT, México) Proyecto No 3966N–9402.
]]>LITERATURA CITADA
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