Evaluación de la siembra aérea con Enterolobium cyclocarpum (Jacq.) Griseb en el ejido Leona Vicario, Quintana Roo

Assessment of the Enterolobium cyclocarpum (Jacq.) Griseb aerial sowing at Leona Vicario ejido, Quintana Roo

Xavier García Cuevas¹, Efraín Velasco Bautista², Bartolo Rodríguez Santiago¹, Antonio González Hernández² y Francisco Camacho Morfín²

¹ Campo Experimental Chetumal. Centro de Investigación Regional Sureste (CIRSE). INIFAP. Correo-e: garcia.xavier@inifap.gob.mx

² Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Conservación y Mejoramiento de Ecosistemas Forestales (CENID-COMEF). INIFAP.

Fecha de recepción: 26 de junio de 2009
Fecha de aceptación: 08 de noviembre de 2010

Resumen

La dispersión de semillas mediante aeronaves, llamada reforestación aérea, es un método de siembra que facilita cubrir grandes áreas en poco tiempo y en sitios de difícil acceso por vía terrestre. Debido a la urgente necesidad de revertir los índices de deforestación en México, la Comisión Nacional Forestal (CONAFOR) inició el uso de esta técnica al principio del siglo XXI. En el presente estudio se describe la experiencia, sobre el particular, con semillas de ""pich"" ( Enterolobium cyclocarpum ) en una superficie de 2,000 ha en terrenos que presentaron incendios durante 2006, en el ejido Leona Vicario, municipio de Benito Juárez, en el estado de Quintana Roo, México. Se seleccionaron 33 ha con el propósito de evaluar el número de semillas depositadas y la cantidad de plántulas por unidad de superficie, así como su crecimiento inicial. Se diseñaron unidades de muestreo rectangulares y se distribuyeron sistemáticamente. Los resultados indicaron que la densidad programada de 5,000 semillas ha^-1 no se logró, ya que se obtuvieron 3,915 semillas ha^-1; el establecimiento de las plantas a los 90 días de haberse realizado la siembra aérea fue aproximadamente de 22% y las plantas de "pich" alcanzaron una altura promedio de 40 cm, a los tres meses de edad.

Palabras clave: Enterolobium cyclocarpum , crecimiento inicial, densidad de siembra, ejido Leona Vicario , siembra aérea, Quintana Roo.

Abstract

Seed dispersal by aircrafts, named aerial reforestation, is a sowing method that makes it easier to cover great area in a short time in places difficult to reach. In order to assist the urgent need to revert the deforestation process in Mexico, the National Forest Commission (CONAFOR) started to use such technique at the beginning of this century. In the present study is described the experience with Enterolobium cyclocarpum seeds in a 200 ha land where forest fires occurred during 2006, in the Leona Vicario ejido at Benito Juárez municipio, Quintana Roo State, Mexico. Of the 2000 ha, only 33 were selected in order to assess the number of seeds that came into the ground and of seedlings by surface unit, as well as their initial growth. Rectangular sampling units were used, and systematically displayed. The assessment results showed that the 5,000 ha^-1 seeds programmed as sowing density was not accomplished, as only 3915 ha^-1 seeds were counted;90 days after seed dispersal, seedling establishment was around 22 percent and seedlings reached an average height of 40cm at three months old.

INTRODUCCIÓN

El establecimiento de vegetación forestal, por lo general, se lleva a cabo colocando propágulos o plántulas en el terreno; la primera opción es menos costosa, mientras que la segunda, aun cuando es más cara incrementa la probabilidad de supervivencia de las plantas deseadas. Este último método se llama reforestación convencional (Duryea, 2000; Willoughby et al., 2004; Ezell, 2009).

Al uso de semillas para la reforestación se le denomina siembra directa (Duryea, 2000; Willoughby et al. 2004; Ezell, 2009) y puede efectuarse mediante distintas técnicas, desde la dispersión manual al voleo en el terreno hasta la distribución mediante aeronaves (siembra aérea), la cual se considera una técnica que permite cubrir grandes áreas en poco tiempo y en sitios de difícil acceso por vía terrestre (Westveld, 1949; Schroeder, 1950; San Buenaventura y Asiddao, 1957; Wood, 2000; Campbell, 2001; Castell et al ., 2003). El National Research Council ya consignaba (1981) que se trataba de "una vieja novedad".

La dispersión aérea de las semillas se realiza con helicópteros o aeroplanos (National Research Council, 1981). Los primeros tienen la característica de aterrizar en sitios despejados de pequeñas dimensiones y recargarse de semillas y combustible más rápido que los segundos (Brohm,1967; Barnett y Chappell,1975; Casas, 2000; Wood, 2000). La ventaja de los aeroplanos es que su operación resulta menos costosa.

A los helicópteros se les coloca un sembrador aéreo centrífugo de hileras múltiples, mientras que a los aeroplanos se les adapta un dispersor Venturi alimentado por una tolva, que puede tener agitadores internos para impulsar la semilla a que salga por una compuerta o por perforaciones rectangulares (Westveld, 1949, Derr, 1958; Duryea, 2000).

Como consecuencia de la depredación de semillas y plántulas, y por la ocurrencia de heladas y sequías, por lo general la probabilidad de que se establezca una planta a partir de una semilla arrojada desde el aire va del 20 al 60%. Por ello, para lograr una población de 1,500 a 2,000 plantas ha^-1, el National Research Council (1981) y la Aviación Forestal de México (2004) recomiendan una densidad de 10,000 semillas viables ha^-1. En Pinus halepensis M. Bieb., Casas (2000) trabajó con 90,000 semillas ha^-1y Castell et al . (2003) con 120,000 semillas ha^-1. Boland et al. (1980) mencionan que para Eucalyptus delegatensis R.T.Baker, dicha población de árboles se logra con 20 g de semilla cuando se propaga en vivero, pero en la siembra aérea se requieren 900 g. Estas densidades de siembra se explican por los bajos porcentajes de establecimiento que se han detectado tanto en eucaliptos como en la especie de pino antes mencionada, por lo común inferiores al 20% (Castell y Llacuna, 2000; Roget, 2000; Campbell, 2001). Westveld (1949) evaluó densidades de siembra superiores a las 24 mil semillas ha^-1 (50,000 y 140,000) de Pinus strobus L. (pino blanco), y obtuvo hasta 15,000 árboles ha^-1.

En la siembra aérea también es necesario tomar en cuenta la pérdida de semilla debido al consumo que ejerce la fauna silvestre (Llacuna, 2000). Para reducir el efecto de dicho factor se utiliza la peletización, llamada pildorado, que consiste en cubrir las semillas con un material permeable que contenga sustancias para rechazar a los animales. El recubrimiento se hace mediante arcilla (Cultura Forestal Integral, 2007; Aviación Forestal, 2004) o pintura de látex, opción más sencilla, barata y menos nociva para la germinación (Barnett y Chappell, 1975; National Research Council, 1981; Willan, 2001). Una cualidad adicional del peletizado es que se consigue una forma y peso uniforme de los propágulos, lo que hace más fácil su manejo y distribución (Wood, 1981,1983 y 2000; Pemán, 2002; Vargas, 2003;). Otra opción es mezclar las semillas con un material de relleno, como semillas agrícolas o preferentemente aserrín (Westveld, 1949; Aviación Forestal, 2004).

En cuanto a la preparación del suelo, el establecimiento de las plantas se reduce en las áreas con una excesiva competencia de la vegetación, así como en sitios expuestos a la insolación (Westveld, 1949). En Rusia por ejemplo, en lugares sometidos a incendios o talas la siembra sin remover el suelo dio mejores resultados que el uso del arado (Unasylva, 1953).

Al analizar la dispersión aérea de cebos envenenados para la fauna nociva, Morgan (1994) observó que sin marcar las líneas de vuelo en el terreno se tenía una distribución incorrecta, aspecto que se mejora con el uso de equipo satelital que guíe los vuelos. Aun cuando otros autores establecen que este equipo de navegación puede, incluso, controlar la salida de las semillas del depósito (Aviación Forestal, 2004), todavía se siguen colocando mangas de aire en los vértices del terreno para facilitar la dispersión adecuada de las semillas (Casas, 2000). Además, con el fin de obtener mayor eficiencia en la dispersión se recomienda hacer vuelos exploratorios en el área de interés (National Research Council, 1981).

El mayor costo en la reforestación aérea es por concepto de la semilla (Duryea, 2000). De acuerdo con el National Research Council (1981) las características que hacen a una especie apropiada para la siembra aérea son las siguientes: facilidad de recolección de semillas en grandes cantidades, tamaño medio de éstas; ser compatibles con los dispositivos de siembra; tener alto poder germinativo y capacidad para germinar pronto en la superficie del terreno. Aunado a lo anterior, las plántulas deben tolerar la insolación, las variaciones de temperatura, periodos prolongados de sequía, una amplia gama de condiciones del suelo y desarrollar raíces profundas rápidamente para que las plantas tengan más probabilidad de tolerar condiciones climáticas adversas en el periodo posterior a la germinación.

Debido a la urgente necesidad de revertir los altos índices de deforestación en México, la Comisión Nacional Forestal (CONAFOR) empezó a implementar el método de siembra aérea a principios del presente siglo (Nevares, 2003; Vargas, 2003) y en el 2006 solicitó al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) el seguimiento de los trabajos de campo, particularmente en Quintana Roo, en donde se utilizó semilla de pich ( Enterolobium cyclocarpum ).

En otras regiones del país el nombre común de este taxón es guanacastle o parota. Enterolobium cyclocarpum es una leguminosa mimosoidea tropical de rápido crecimiento, cuyo principal valor reside en sus semillas comestibles y su madera semipreciosa, la cual es apreciada por sus buenas características, no obstante que produce un polvo irritante al trabajarla (Pennington y Sarukhán, 1998; Benítez et al., 2004).

El objetivo del trabajo fue evaluar la dispersión de las semillas y el crecimiento inicial de las plántulas de pich ( Enterolobium cyclocarpum) de la siembra aérea realizada en el 2006 en el ejido Leona Vicario, municipio Bento Juárez, Q. Roo.

Las hipótesis del estudio fueron:

a) La semilla dispersada vía aérea caerá en el terreno.

b) Las plántulas producto de la dispersión aérea presentarán buen desarrollo.

MATERIALES Y MÉTODOS

Características del sitio

La superficie reforestada se ubica en el ejido Leona Vicario, municipio Benito Juárez, Quintana Roo, México (Figura 1), entre las coordenadas 20°55'00'' a 20°58'4.2'' de latitud norte y 87°13'32.2'' a 87°16'00'' de longitud oeste, a una altitud de 10 m. El clima es cálido subhúmedo con lluvias en verano y una temperatura media anual estimada de 24.5 °C; la precipitación anual es de 1,130 a 1,182 mm y predominan los suelos de tipo litosol. La vegetación dominante es selva mediana subperennifolia.

De las 2,000 ha reforestadas se seleccionó un área de 33 ha (300 x 1,100 m) donde se establecieron las parcelas para el seguimiento de la siembra aérea. Ahí no se efectúo ningún trabajo adicional de preparación del suelo, pues el incendio de la primavera del 2006 lo había dejado en condiciones adecuadas para el trabajo propuesto.

Prueba de germinación

Se usó material de Enterolobium cyclocarpum recolectado durante 2005 y 2006 en Yucatán, Campeche y Quintana Roo.

Para eliminar el efecto inhibitorio que tiene la testa impermeable de esta especie sobre la germinación, las semillas se sumergieron en agua caliente a 75 ºC por seis minutos (Ramírez y Camacho, 1987; Camacho, 1994). Con el fin de verificar la germinación se realizaron pruebas con cuatro repeticiones de 100 semillas de cada lote dentro de charolas de plástico transparente y se utilizó tierra como sustrato, las cuales fueron incubadas a 28 ºC durante 28 días en el Laboratorio de Germoplasma Forestal del CENID-COMEF.

En el centro del terreno de 2,000 ha se delimitó una franja de 300 1,100 m (33 ha) orientada de norte a sur (Westveld, 1949; San Buenaventura y Asiddao, 1957; Casas, 2000), en la que se ubicaron las unidades de muestreo designadas como temporales y permanentes, ambas de forma rectangular.

Las parcelas temporales fueron cubiertas con una lámina de polietileno calibre 150 de 3 m de ancho por 16.6 m de largo (Figura 2) con el propósito de evaluar la cantidad de semillas dispersadas por la aeronave. Para facilitar la colocación de la cubierta plástica en los 50 m² que correspondían a la parcela temporal fue necesario limpiar el espacio de vegetación con motosierra y machete.

Las parcelas permanentes se delimitaron en forma paralela a las temporales, a una distancia de 4 m (Figura 3). En ellas se llevó a cabo el monitoreo del desarrollo de las plántulas de Enterolobium cyclocarpum .

El criterio para definir el tamaño de la parcela temporal (50 m²) fue el número potencial de semillas que caerían en una superficie de tamaño fijo fuera superior a 15 individuos, a partir de la densidad de semillas programada (5,000 ha^-1) y con base en el supuesto de que la dispersión de las semillas es aleatoria. Este tamaño de la unidad de muestreo superó a los de Westveld (1949), San Buenaventura y Asiddao (1957) y Casas (2000).

Se establecieron 33 unidades de muestreo distribuidas en el área de estudio de manera sistemática y espaciadas a una distancia de 100 m (Figura 4), con lo que se obtuvo una intensidad de muestreo del 0.5%.

Equipo de siembra

La siembra aérea la realizó una compañía particular el 5 de agosto del 2006. Se empleó una avioneta Air Tractor AT-402 con un motor Pratt & Whitney PT6-15AG. En la tolva de la aeronave se conectaba un Venturi dispersor graduable con capacidad de descarga de 0.01 hasta 150 kg ha^-1, mismo que se calibraba mediante la velocidad de giro de un rodillo alimentador dotado de aletas.

La aeronave disponía de un geolocalizador satelital DGPS Marca Satloc 99.5G AGNAV que contenía las coordenadas del área y registraba digitalmente las líneas en que se activaba el Venturi para la dispersión de la semilla. Los vuelos se realizaron a una velocidad de 240 km h^-1 y a una altura de 100 m.

Dispersión de la semilla y evaluación posterior

El día anterior a la dispersión de la semilla las parcelas temporales se cubrieron con el plástico de polietileno. Las permanentes se delimitaron mediante cinta y estacas. Momentos después de efectuada la liberación del material se inspeccionaron las primeras para contar el número de semillas en cada una de ellas y retirar el plástico.

El monitoreo del número de plántulas emergidas y su altura, esta última se consideró desde el nivel del suelo hasta la yema terminal, se hizo en las parcelas permanentes a los 45 y 90 días a partir de la siembra (Figura 5).

La información de campo se analizó mediante el Statistical Analysis System (SAS) V8, y consistió en estimaciones puntuales y por intervalo (al 95% confianza) de cada uno de los siguientes parámetros: número promedio de semillas dispersadas por hectárea, número promedio de plántulas por hectárea y altura promedio de las plántulas a los 45 y 90 días de la siembra aérea.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La germinación obtenida por cada uno de los lotes de semillas utilizadas en la siembra después del tratamiento con agua a 75ºC por 6 minutos alcanzaron valores superiores a 40% (Cuadro 1).

Al dispersar la semilla, la aeronave tendió a concentrarse en la porción noroeste de la franja experimental (Figura 6).

Los datos coinciden con los citados por Derr (1958), San Buenaventura y Asiddao (1957) y National Research Council (1981), respecto a la dificultad de obtener una densidad de semillas precisa en el terreno. El resultado puede estar asociado con la altura de vuelo de la aeronave (220 m) con lo que se esperaba una franja de siembra de 100 m de ancho.

Durante el periodo de monitoreo se observó un incremento en el número de plantas de pich en las parcelas permanentes (Cuadro 3), aspecto que también reconocieron inicialmente San Buenaventura y Asiddao (1957) en siembras aéreas de Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit. En leguminosas ocurre una pérdida progresiva de la impermeabilidad de las semillas, por lo que en evaluaciones sucesivas se registraron incrementos en la cantidad de las plántulas (Camacho, 1994).

Cabe mencionar que como se esperaba no hubo emergencia de plántulas de pich en las parcelas temporales, que durante la siembra estuvieron cubiertas con plástico, lo que evidenció que no existía banco de semillas de la especie sembrada.

De acuerdo a la estimación puntual del número de plantas por hectárea (Cuadro 3), la cantidad de individuos a los 90 días de la siembra fue alrededor de 22% de las semillas encontradas (Cuadro 2), porcentaje similar al logrado en otros estudios (Casas, 2000).

Durante el periodo de evaluación, el crecimiento de las plantas fue relativamente rápido, ya que la altura final se estimó entre 32 y 50 cm, con una confiabilidad del 95%; todas las plantas presentaron hojas primarias y secundarias (Cuadro 4). Fuera de las parcelas permanentes se localizaron individuos hasta de 1 m de altura.

CONCLUSIONES

El número estimado de plantas por hectárea a los 90 días de haber realizado la siembra aérea fue 867, por lo que a esta edad se considera un establecimiento de aproximadamente 22%.

Dadas las condiciones ambientales de la zona de estudio, el crecimiento inicial de las plantas de Enterolobioum ciclocarpum es correcto, ya que alcanzaron una altura promedio de 40 cm a los tres meses de edad.

AGRADECIMIENTOS

Se agradece a la Comisión Nacional Forestal por el financiamiento del proyecto "Evaluación de la reforestación aérea 2006"; así como, a las personas que contribuyeron en la toma de datos de campo.

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