Diagnóstico de la calidad de planta en los viveros de Colima

Plant quality diagnosis in the nurseries of Colima

Gabriela Orozco Gutiérrez¹, H. Jesús Muñoz Flores¹, Agustín Rueda Sánchez², José Ángel Sígala Rodríguez³, José Ángel Prieto Ruiz⁴ y J. Jesús García Magaña⁵

¹ Campo Experimental Uruapan. Centro de Investigación Regional Pacífico Centro (CIRPAC), INIFAP. Correo-e: orozco.gabriela@inifap.gob.mx

² Campo Experimental Altos de Jalisco. CIRPAC INIFAP.

⁴ Campo Experimental Valle de Guadiana. CIRNO. INIFAP.

⁵ Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Facultad de Agrobiología.

Fecha de recepción: 22 de febrero de 2010
Fecha de aceptación: 13 de septiembre de 2010

Resumen

En los viveros forestales, los insumos y los tratamientos aplicados a las plantas son variables, pues dependen de la disponibilidad que se tenga de recursos económicos, tecnológicos y humanos, lo que ha propiciado diferencias entre los sistemas de producción que, a su vez, están relacionados con la ubicación geográfica y el clima. Sin embargo, la planta que ahí se maneja debe ajustarse a los estándares que favorezcan su establecimiento y desarrollo en el campo. La calidad de la planta está determinada tanto por factores genéticos, fisiológicos y morfológicos, como por las labores culturales que reciben. En el estado de Colima las principales especies forestales que se cultivan son Cedrela odorata (Cedro Rojo) y Tabebuia rosea (Rosa Morada). En el presente estudio se describe la evaluación realizada a la calidad de planta de ocho taxa en los cuatro viveros forestales de la entidad: Guayacán, El Peregrino, Silvicol y Las Higueras. Se consideraron los parámetros: altura de la parte aérea, diámetro del cuello, biomasa en húmedo de la parte aérea y del sistema radical, y biomasa en seco de la parte aérea y del sistema radical para determinar índice de esbeltez, índice de lignificación y relación tallo/raíz. La calidad fisiológica se calculó a través del contenido de nitrógeno y de carbono. Los datos obtenidos fueron analizados mediante el programa estadístico PASW. Los mejores resultados procedieron del vivero Silvicol en virtud de que reúne una población más uniforme.

Palabras clave: Colima, índice de calidad de planta, parámetros fisiológicos, parámetros morfológicos, plantas tropicales, viveros forestales.

Abstract

In forest nurseries, the insumes and treatments applied to the plants vary as they depend upon the availability of economic, technological and human resources, which has fostered differences among production systems, which is related, as well, to their geographic location and climate. However, the plants that are produced there must follow standards that favor their establishment and development in the field. Plant quality is determined by genetic, physiological and morphological factors as well as by cultivation management. In Colima state, the main forest species that are cultivated are Cedrela odorata (red cedar) and Tabebuia rosae (purple rose). In the actual study is described the assessment of plant quality of eight species in the four forest nurseries of the state: Guayacán, El Peregrino, Silvicol and Las Higueras. Morphological components (aerial part height, neck diameter, humid biomass of the aerial part and root system, and dry biomass of the aerial part and root system) were measured in order to determine sturdiness index, lignification index and stem/root relation; the physiological quality was obtained through nitrogen and carbon content. Data were analyzed through the PASW statistical program.The best results came from Silvicol nursery as it gathers a rather uniform population.

Key words: Colima, quality index, physiological parameters, morphological parameters, tropical plants, tree nurseries.

La actividad forestal en México ha cambiado en los últimos años, entre otros motivos, por el mayor énfasis que se ha dado a la restauración de los bosques, con especial atención a la reforestación. La baja calidad de las plantas producidas en los viveros es una de las razones que pueden explicar lo poco exitosas que han resultado algunas plantaciones. Condición que depende de factores genéticos, fisiológicos y morfológicos, que en conjunto con el medio, logran resultados promisorios. A nivel nacional, la tasa de supervivencia de estas poblaciones es de alrededor del 50% al año de establecimiento en el campo. Las principales causas de muerte se asocian con las fechas inadecuadas de plantación (36%), las sequías (18%), el estado general que conservan los ejemplares (13%), así como el pastoreo, la selección inapropiada de especies y la incidencia de plagas y enfermedades, entre otras (Magaña et al ., 2007).

En el estado de Colima, la Comisión Nacional Forestal (CONAFOR) asignó recursos a tres viveros para la producción de 700 mil plantas para el ciclo 2007-2008, que se destinaron a los programas de reforestación ejecutados con apoyo del PROÁRBOL. Con base en lo anterior, el objetivo de este trabajo consistió en evaluar la calidad de planta en los cuatro viveros forestales de dicha entidad (El Guayacán, de propiedad privada; El Peregrino, de la CONAFOR; Silvicol, de la Universidad Autónoma de Colima y Las Higueras, del Gobierno del Estado) mediante la caracterización de los parámetros que se utilizan para la determinación de los principales indicadores morfológicos y fisiológicos de las plantas que ahí se producen (Cuadro 1).

En Colima prevalece el clima tipo Aw, según la clasificación de Köppen modificada por García (García, 1972). Corresponde al cálido subhúmedo o de sabana tropical, cuyas características son las siguientes: la temperatura media anual es superior a los 22°C y la del mes más frío, a los 18°C. Las lluvias son abundantes y rara vez inferiores a los 800 mm anuales. La precipitación ocurre durante el verano, ya que el porcentaje de lluvia invernal varía entre 5 y 10.2 de la anual.

Las condiciones de cultivo de los viveros son distintas entre cada uno; en general, los que producen planta para la CONAFOR poseen la tecnología mínima para hacer pruebas de laboratorio a la semilla colectada. Este material procede de rodales naturales. Cada vivero maneja más de una especie y utiliza diferentes fertilizantes; el Silvicol es el único que usa el orgánico y cuenta con un sistema de riego tecnificado. Con base en lo anterior, la selección de la planta de interés se realizó bajo un muestreo aleatorio estratificado. En este sistema las unidades muestrales de la población se agruparon de acuerdo a la semejanza en alguna característica para formar los estratos; de tal manera que cada vivero se estratificó por especie (Cuadro 2). El muestreo y la toma de datos de campo se efectuaron en los meses de julio y agosto de 2008.

Los análisis de las plántulas se llevaron a cabo en las instalaciones del Laboratorio de Bromatología del Campo Experimental Tecomán del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), localizado en el km 35 de la carretera Colima-Manzanillo en Tecomán, Colima. Las características morfológicas que se consideraron fueron: altura de la parte aérea (cm), diámetro del cuello (mm), biomasa en húmedo de la parte aérea y del sistema radical (g) y biomasa en seco de la parte aérea y del sistema radical (g). Con las variables anteriores se calcularon los índices que hicieron posible determinar la calidad de la planta: Índice de esbeltez (cociente que resulta de la altura en centímetros entre el diámetro en milímetros), índice de lignificación (peso seco total entre peso fresco total en gramos, por cien) que se adaptó de un estudio efectuado con pinos (Prieto, 2004) y la relación tallo/raíz (peso seco de la parte aérea entre peso seco de la raíz en gramos). La planta fue la unidad muestral.

Para calcular la frecuencia relativa porcentual, se recurrió a la estadística descriptiva. Se partió de la premisa de que una función de distribución indica la frecuencia relativa de una población en la cual ocurren valores diferentes en una variable. De esta manera, se puede conocer la proporción de individuos dentro de ciertos límites de valores. Se consideró que la función de distribución normal es la más común en la mayoría de los datos forestales y se observa con regularidad cuando se analizan variables continuas (Freese, 1962). El manejo de los datos se realizó en la versión 17.0 del programa estadístico PASW Statistics.

Vivero forestal El Peregrino

Se presentan en el Cuadro 3 los resultados de la evaluación de los parámetros de calidad de planta para el vivero El Peregrino.

Las plantas alcanzaron alturas promedio de 16.3 cm en el Coral ( Caesalpinea platyloba) , 18.9 cm en el Cóbano ( Swietenia humilis) y 22.5 cm en la Primavera ( Tabebuia donnell-smithii) ; el último valor es el más alto, pero resultó inferior al recomendado por Santiago et al. (2007), quienes establecieron que el intervalo debe estar entre 25 y 30 cm. La talla sobresaliente de T. donnell-smithii puede obedecer a la conformación de los tallos, lo que también explicaría el tamaño de Caesalpinea platyloba , ya que tiende a desarrollar menor altura en condiciones naturales.

Para esta variable, el Coral mostró mayor homogeneidad en la distribución de frecuencias y el Cóbano la variación más notoria, pues las alturas estuvieron comprendidas en un intervalo de 10 a 27 cm.

Los índices de valor del diámetro de cuello en las tres especies fueron diferentes: el Coral registró como promedio 4.3 mm, que se considera aceptable. El Cóbano y la Primavera midieron 5.1 y 4.4 mm, respectivamente. Para Santiago et al. (2007), en plantas de Primavera, el parámetro de calidad de diámetro lo definieron de 5.5 a 6.0 mm lo definía. Por lo tanto, los resultados obtenidos son satisfactorios para los taxa producidos en el vivero donde se hizo el trabajo. No obstante, en las distribuciones de frecuencias se observó heterogeneidad en ese concepto (Cuadro 3).

Las plántulas cultivadas en contenedores requieren de un balance morfológico para su supervivencia en campo. En el presente estudio la relación tallo/raíz que se determinó fue superior a uno, por lo que el balance que esto sugiere es satisfactorio. Las distribuciones de frecuencias muestran que las plantas de Coral y de Cóbano tienen mayor homogeneidad. Santiago et al. (2007) recomendaron de 5 a 6 como un valor conveniente para la relación altura/diámetro para Primavera; por ello, el índice de esbeltez estimado de 5.1 queda comprendido entre ambos. Sin embargo, para el Cóbano un índice de 3.7 resulta ser bajo, en comparación con las otras especies evaluadas, lo que habrá de tomarse con reserva por tener un alto coeficiente de variación (Cuadro 3).

En la distribución de frecuencias del índice de esbeltez la planta de Primavera tuvo la mayor homogeneidad con respecto a las otras dos especies, de las cuales Swietenia humilis presentó elevada heterogeneidad. Para T. donnell-smithii , el grado de lignificación fue de 24.2%, en tanto que el Cóbano y el Coral tuvieron 37.9 y 37.1%, respectivamente (Cuadro 3). Lo que sería favorable para su adaptación al sitio de plantación, por su alto endurecimiento. De acuerdo con Landis (1985), cerca de 96% del tejido seco de las plantas de coníferas está compuesto por carbono, oxígeno e hidrógeno, de ellos el carbono constituye 45%; esta información pudiera ser extensiva a las especies de interés, pues se reflejó en el análisis foliar realizado a las muestras, ya que los valores alcanzados indican un contenido de carbono entre 45 y 46%.

La lignina, por otra parte, ha sido uno de los componentes foliares más ampliamente utilizados como índice de calidad de la materia vegetal y sus concentraciones, por tradición, son consideradas como uno de los principales predictores de las tasas de descomposición (Meentemeyer, 1978). La desintegración afecta a la producción primaria, al regir el suministro de nutrimentos mineralizados a la planta (Kitayama et al., 2004). Esto explica en cierta medida, sus diferencias en productividad. En la madera de árboles tropicales la cantidad de lignina es de 20 a 30% (Whetten et al., 1998; Boudet, 1998). En la presente investigación, el Coral y el Cóbano revelaron concentraciones aceptables de lignina, con 26.4 y 33.5%, respectivamente; sin embargo, las plantas de Primavera registraron 16.4%. El índice de lignificación fue homogéneo en estas últimas y en Cóbano; no obstante, el Coral mantuvo heterogeneidad en sus resultados.

Vivero forestal El Guayacán

Lysiloma acapulcensis (tepemezquite) y Leucaena leucocephala (Guaje rojo) pertenecen a la familia Leguminosae; son especies de rápido crecimiento, por lo que a los tres meses manifestaron alturas superiores en comparación a las especies de otros viveros. La primera alcanzó la talla vertical más importante, lo cual se atribuye a su conformación, ya que en su estado adulto mide hasta 15 m (CONABIO, 2007). En contraste, el Guaje rojo presentó los valores de altura más bajos (Cuadro 5), pero llega a medir hasta 12 m en condiciones naturales (Parrota, 2003).

La distribución de frecuencias del Guaje rojo es heterogénea; la del Tepemezquite, es homogénea. El diámetro del segundo fue de 4.36 mm y del primero, de 4.70 mm. Estos resultados sugieren una buena adaptación (Cuadro 5). Sin embargo, las curvas de frecuencias reflejan una elevada heterogeneidad en ambas especies, la cual podría ser consecuencia del manejo del cultivo, de los riegos, de la competencia entre las mismas plantas, o bien de su variabilidad genética.

La relación tallo/raíz en los dos taxa fue mayor a uno, con 4.63 en Tepemezquite y 1.20 en Guaje rojo, por lo que no existe un equilibro entre la parte aérea y la parte radical (Cuadro 5). La distribución de frecuencia de la relación tallo/raíz describió una curva alejada de la normal, con heterogeneidad en los dos casos.

Referente al índice de esbeltez, los valores obtenidos fueron de 10.83 y 8.19, respectivamente. Santiago et al . (2007) aseveran que en la medida en la que las relaciones altura/diámetro, sean menores, en el caso de las especies tropicales, estas presentarán mayor vigor de la planta. La distribución de frecuencias del índice de esbeltez mostró homogeneidad en ambas especies. El índice de lignificación para Tepemezquite y Guaje rojo fue de 30.80 y 24.18, respectivamente, que son altos, pero para este tipo de taxa, es común una rápida lignificación y crecimiento. Lo anterior se verifica con la coloración del tallo (Santiago et al., 2007) (Cuadro 5).

El contenido de carbono en las dos especies fue similar (alrededor de 45%), como ocurrió con la lignina, ya que tuvieron un nivel más o menos elevado (23%), y con el de nitrógeno (3.16% para Lysiloma acapulcensis y 3.79% para Leucaena leucocephala ) (Cuadro 5). El contenido de fósforo fue igual en las dos leguminosas, además de estar entre los niveles óptimos, con 0.23%. Las dos especies tuvieron deficiencias de potasio, con 0.68% en Tepemezquite y 0.64% en Guaje rojo. Las bajas concentraciones de este nutrimento, de acuerdo a Landis (1985), se ven reflejadas en un follaje corto y clorótico. Sin embargo, no es muy reducido el valor estimado, por lo que sólo se recomienda incrementar un poco las dosis de fertilizantes con alto contenido de potasio (Cuadro 6).

Vivero forestal Silvicol

La altura promedio de las plantas de Tabebuia rosea fue de 17.05 cm, y en Cedrela odorata de 38.12 cm. De acuerdo a Santiago et al ., (2007), la altura como parámetro de calidad de planta de los dos taxa producidos en contenedor debe ser de 25 a 30 cm (Cuadro 7). Los datos indican homogeneidad en las frecuencias.

Los diámetros de las plantas fueron de 5.8 mm para la Rosa morada y 5.7 mm para Cedro rojo. Según Santiago et al . (2007), el parámetro de calidad de diámetro varía de 5 a 6 mm para el primer taxón y de 4.5 a 5.5 mm para el segundo, lo que las coloca en el intervalo de los valores esperados. El comportamiento de esta variable es homogéneo para ambas especies. La relación que existe entre el tallo y la raíz fue de 2.08 para Tabebuia rosea y de 2.55 para Cedrela odorata. Igualmente, la relación tallo/raíz de las muestras analizadas marca una amplia homogeneidad en las frecuencias (Cuadro 7).

El índice de lignificación fue aceptable con 20.28% y 21.76% de acuerdo al orden de las especies indicado, lo que significa que estuvieron sometidas a un estrés hídrico bajo (Prieto , 2004). Las frecuencias para el índice de lignificación señalan un comportamiento homogéneo (Cuadro 7).

En T. rosae se registró un contenido de lignina de 20.74% y en C. odorata de 19.79%. Estas concentraciones resultan ventajosas para las plantas, ya que significa que contaban con tallos menos suculentos y más duros. Mientras el número de tallos suculentos sea reducido, los individuos tienen mayores posibilidades de adaptarse al sitio de plantación y son menos susceptibles a la deshidratación y al ataque de plagas y enfermedades (Santiago et al., 2007).

El porcentaje de carbono fue de 44 en Rosa morada y de 43.6 en Cedro rojo, es decir, ambos están dentro de lo esperado. Respecto a los macronutrimentos analizados (N, P, K) en el follaje de las especies de interés, las concentraciones coinciden con los valores óptimos obtenidos por Youngberg (1984), Powers (1974) y Landis (1985) (citados por Rodríguez-Trejo, 2008), cuyas cifras son: 1.3 a 3.5% en nitrógeno, 0.2 a 0.6% en fósforo y 0.7 a 2.5% en potasio. (Cuadro 8).

Vivero Las Higueras

Gliricidia sepium tuvo una altura promedio de 26.05 cm, lo cual cumple con los estándares establecidos por CONAFOR (2009), que definen una talla de 20 a 25 cm, en latifoliadas (Cuadro 9).

Con respecto al diámetro, los resultados indican un diámetro promedio de 4.68 mm (Cuadro 9), que es inferior a la cifra instituida en 5 mm para especies de hoja ancha (CONAFOR, 2009). Sin embargo, existió una amplia heterogeneidad en la distribución de frecuencias. La relación tallo/raíz para la especie se estimó en 1.31, y de igual forma su distribución fue muy heterogénea.

El índice de esbeltez fue de 5.59; cuando este valor supera 6, los ejemplares están muy elongados. En el Cacanahual, si se diera el caso, los árboles no resistirían vientos fuertes, evento muy común en los sitios donde se planta.

Los resultados de los análisis foliares muestran concentraciones de nitrógeno de 2.07%, de fósforo de 0.45% y de potasio de 1.2% (Cuadro 10).

Con base en todo lo anterior, se puede concluir lo siguiente:

La altura de la planta se considera aceptable en la mayoría de las especies analizadas; sin embargo, es necesario probar si los ejemplares que no alcanzaron la talla esperada, presentan problemas en su desarrollo en campo.

El diámetro del cuello está relacionado directamente con la robustez de la planta, ya que es una medida representativa de la resistencia a factores climáticos y biológicos. Los valores bajos repercutieron en la esbeltez de los ejemplares analizados.

En la mayoría de los viveros evaluados se observó que la planta tuvo los niveles óptimos de nitrógeno y fósforo, pero con deficiencias de potasio lo que probablemente se debió a que en la fase de pre-acondicionamiento se disminuye la aplicación de fertilizantes con alto contenido de este nutrimento.

Los mejores indicadores de calidad se reunieron en los las plantas cultivadas en el vivero Silvicol ( Cedrela odorata y Tabebuia rosea ), lo anterior se confirmó con un comportamiento más homogéneo en la distribución de frecuencias relativas porcentuales, en comparación con los otros tres viveros.

Los indicadores que ayudan a determinar de manera fácil la calidad morfológica de la planta son: altura, diámetro del cuello de la raíz y el peso seco total. Estas variables, correlacionadas a través de índices, describen las principales características que tiene la planta, así como los factores que influyen en la calidad de la misma producida en cada vivero.

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