Evaluación de una plantación de Pinus greggii Engelm. con dos espaciamientos

Assessment of a Pinus greggii Engelm. plantation with two different spacings

H. Jesús Muñoz Flores¹, Víctor Manuel Coria Avalos¹, J. Jesús García Sánchez², Efraín Velasco Bautista³ y Gabriel Martínez Molina⁴

¹CCE. Uruapan-CIRPAC-INIFAP. Correo-e: munoz.hipolitojesus@inifap.gob.mx

³CENID-COMEF. INIFAP

⁴Programa Forestal. Colegio de Postgraduados

Recibido el 10 de junio de 2010
Aceptado el 18 de abril de 2012

Resumen

Las plantaciones forestales en la Sierra Purhépecha, Michoacán, presentan bajos incrementos en altura y diámetro; así como en supervivencia, debido a que se establecieron sin un objetivo específico, con una elección inadecuada de especies, densidades incorrectas en relación con la capacidad productiva de los terrenos, y carecen de seguimiento. La escasa información sobre el crecimiento y desarrollo de las plantaciones con especies exóticas motivó la realización del presente estudio, cuyo objetivo fue evaluar el desarrollo en diámetro, altura y supervivencia de una plantación de Pinus greggii establecida con dos espaciamientos 2.0 x 4.0 y 2.50 x 4.0 m, en terrenos de la Comunidad Indígena de Cheranástico, municipio Paracho, Michoacán en julio de 1999. El área se caracteriza por tener suelo Andosol, topografía ligeramente ondulada, pendiente del 5% y una altitud de 2,293 m. La planta fue producida en contenedores, con capacidad de 160 celdas. Para la preparación del terreno se realizó un barbecho a 30 cm de profundidad. Se utilizó un diseño experimental de bloques al azar con dos tratamientos y seis repeticiones, la unidad experimental estuvo constituida por 60 árboles. Los resultados a seis años, mostraron diferencias significativas entre tratamientos para las variables altura y diámetro, no así en supervivencia. Las densidades ensayadas permiten evaluar la variación del crecimiento y comportamiento de P. greggii para plantaciones agroforestales, y con base en la capacidad productiva del suelo se deberá emplear el espaciamiento de 2.0 x 4.0 m, en el cual se obtuvo un mejor crecimiento en altura y diámetro.

Palabras clave: Densidad en plantaciones, especies exóticas, evaluación de crecimiento, Pinus greggii Engelm., plantaciones agroforestales, supervivencia.

Abstract

Forest plantations established in the Sierra Purhépecha, Michoacan, currently increase slowly in height and diameter, as well as in survival rates, because they were established without a specific objective, with an inappropriate choice of species, incorrect densities in relation to the productive capacity of lands and lack of follow-up. The limited information on growth and development of plantations with exotic species motivated the present study, aimed to assess the development in diameter, height and survival of a Pinus greggii, set at two different spacings, of 2.0 x 4.0 m and of 2.50 x 4.0 m. The plantation was established on lands that belong to the Indigenous Community of Cheranastico, Paracho municipality, Michoacan State, in July 1999, in Andosol soil, with a slightly undulating topography, a slope of 5% and an altitude of 2,293 m. The plant was grown in containers with a capacity of 160 cells. For the preparation of the land, fallow was conducted at 30 cm depth. Experimental design was a randomized block with two treatments and six replications; the experimental unit consisted of 60 trees. Results at six years showed significant differences among treatments for the height and diameter variables, but not in survival. The densities tested to assess the variation in growth and behavior of P. greggii for agroforestry plantations, and based on the productive capacity of the soil, must use the spacing of 2.0 x 4.0 m, which achieved better growth in height and diameter.

Key words: Density in plantations, exotic species, growth evaluation, Pinus greggii Engelm, agroforestry plantations, survival rate.

Introducción

La superficie forestal mundial se reduce cada año en 13 millones de hectáreas a causa de la deforestación, aunque el ritmo de pérdida neta disminuye gracias a las plantaciones y la expansión natural de los bosques. Su evaluación proporciona una actualización completa sobre el uso y la gestión de los bosques y demuestra que mientras hay lugares que experimentan progreso, en muchos otros los recursos forestales están siendo destruidos o degradados a un ritmo alarmante (FAO, 2005).

La Comisión Nacional Forestal (CONAFOR) destaca que en el período 2000-2005, México registró una tasa promedio de deforestación de 314,000 ha año^-1. En el Informe sobre la Evaluación de los Recursos Forestales en el Mundo, elaborado de forma conjunta con el Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI), se determinó que su tendencia durante la década 1990-2000 fue de 401,000 ha anuales, sin duda un importante cambio (CONAFOR, 2005).

En el estado de Michoacán, se han perdido más de 700,000 ha (Mas, 2003) en los últimos 20 años, a pesar de la gran extensión de bosques de clima templado frío y selvas tropicales bajas y medianas que aún conserva, y cuya superficie es de 2.2 millones de hectáreas arboladas.

Para solucionar el problema de la deforestación, se ha recurrido a las plantaciones forestales con especies nativas y exóticas. Las de pino son las que mejores resultados han tenido en cada localidad, de tal manera que hay preferencia por las locales sobre las introducidas. Los espaciamientos de plantación deberán permitir el uso completo de la capacidad productiva del suelo y la obtención de rendimientos de 20 m3 ha^-1 o mayores (García et al., 2006).

En los programas de plantaciones forestales es esencial conocer los orígenes o procedencias más convenientes para cada sitio, lo que no es práctica común en México (Zobel y Talbert, 1994).

Para llevar a cabo los programas de forestación y reforestación que actualmente se realizan en el país se requiere, entre otros aspectos, un reconocimiento preciso de la variación de cada taxón, lo que permitirá introducir especies y ecotipos adecuados a cada sitio de plantación. De esta manera, se podrá contar con una base de datos para reducir riesgos al introducir material vegetal y procedencias no aptas a un sitio determinado, además de llevar a cabo el manejo en los programas de conservación de los recursos forestales (Bermejo, 1980).

Entre las decisiones que deben tomarse para realizar una forestación, una de las más relevantes es la selección del mejor espaciamiento inicial, el cual debe estar relacionado con el destino de la madera. Además, es evidente que el material genético, la calidad de sitio y el tratamiento silvícola tienen mucha influencia en la producción maderable. El segundo factor en importancia, para la determinación de la productividad de una masa forestal es la densidad del rodal, después de la calidad de sitio, y es el elemento principal que el silvicultor puede manejar durante el desarrollo de la misma (Daniel et al., 1982).

La elección del espaciamiento depende de variables como las exigencias biológicas de la especie elegida, características del sitio, estado de preparación del terreno, destino del producto (astillas, aserrío), distancia al mercado y cultivos asociados. Además, el conocimiento previo de los incrementos volumétricos y de la composición dasométrica de la masa, para distintas densidades iniciales de plantación, es condición necesaria para evaluar todas las alternativas y realizar la elección más conveniente para realizar un buen programa de plantaciones (Pujato y Marlatz, 1983).

Pinus greggii Engelm. ha mostrado altas tasas de crecimiento en altura y diámetro en ensayos genéticos o de selección de especie (Castellanos y Ruiz, 1993), así como un gran potencial para adaptarse a condiciones limitantes de humedad (Vargas y Muñoz, 1988). Estas características sugieren su incorporación a programas de reforestación para recuperar suelos degradados en diferentes partes de México y en plantaciones comerciales. Durante el año 2000, la especie ocupó el sexto lugar en producción de planta y reforestación en el país (Musálem y Martínez, 2003).

Colateralmente se debe considerar que un taxón introducido no debe utilizarse a gran escala, al menos que haya mostrado ser superior a las nativas en un periodo de tiempo considerable: hasta que los árboles logren dimensiones comerciales (Huchim, 1993).

Mas et al. (1983) muestran los resultados de cuatro experimentos de plantaciones forestales con seis especies del género Pinus y una de Fraxinus, con varios espaciamientos y tamaño inicial de plantas en el Campo Experimental Forestal "Barranca del Cupatitzio", Uruapan, Mich. Los resultados no evidenciaron efectos significativos del espaciamiento inicial sobre el crecimiento en altura y diámetro, ni en la supervivencia de las diversas especies ensayadas.

García (1996) documenta la supervivencia de seis especies de Pinus promisorias para reforestación en la Sierra Purhépecha a una densidad de 1,089 árboles ha^-1.

Descripción general de Pinus greggii Engelm.

Especie nativa de México (Martínez, 1948) parecida a P. patula, pero se diferencia por sus hojas cortas, derechas y gruesas; aunque pertenecen al mismo grupo botánico. Se le conoce como: "pino prieto" en Coahuila, "pino ocote" en Hidalgo, en los estados del norte como "pino garabatillo", y en las poblaciones del centro como "ocote" u "ocote chino" (Eguiluz, 1978; Perry, 1991; Farjon et al. 1997).

Se desarrolla en climas con temperatura media de 16.8°C, con máximas extremas de 45°C y mínimas de -9°C. Los sitios con P. greggii en el norte de México son secos, con precipitación anual de 400 a 600 mm. Las procedencias del centro tienen una precipitación anual de 700 a 1,600 mm. En forma natural crece en las montañas de la Sierra Madre Oriental en altitudes de 1,300 a 3,000 m, y de 2,000 a 3,100 m; sin embargo, el intervalo altitudinal de distribución varía de acuerdo a los autores, que lo ubican de 1,200 a 2,700 m (Din, 1958; Eguiluz, 1978; Dvorak y Donahue, 1993). Habita en suelos delgados, de textura migajón areno-arcilloso, pedregosos, café rojizos y calizos, normalmente pobres en materia orgánica; y con pH casi neutro (Equiluz, 1978).

La madera de P. greggii se destina al aserrío, en su mayor parte, se usa para durmientes, pilotes para minas, vigas y postes para cercas, muebles y leña. La recomiendan para construcción, ebanistería, decoración de interiores, lambrín y duelas para cielos rasos (Eguiluz, 1978; De la Paz, 1981; Dvorak, 1996).

El objetivo del presente trabajo fue evaluar el crecimiento en diámetro, altura y supervivencia de una plantación de Pinus greggii a la edad de seis años en terrenos de la Comunidad Indígena de Cheranástico, municipio Paracho, Michoacán.

Materiales y Métodos

El área de estudio se ubica en la localidad de Cheranástico, municipio Paracho, Michoacán, en el km 18 de la carretera federal Carapan-Playa Azul. Su posición geográfica es 19°42'74.3" latitud norte y 102°00'89.5" longitud oeste y a una altitud de 2,293 m. El clima que prevalece en el área corresponde al tipo C (w₂ ) b(i)g: templado con lluvias en verano. El suelo es Andosol, con una topografía ligeramente ondulada, exposición noreste y pendiente menor al 5 % (DETENAL, 1974).

Las plantas de P. greggii se produjeron en el vivero "El Copal" perteneciente a la Asociación de Permisionarios Forestales de la Meseta Tarasca. La semilla procedía de Jacala, Hidalgo, y se utilizaron contenedores (Kopper block) con una capacidad de 160 celdas. A la edad de 9 meses, los individuos tenían una altura de 28 cm.

La preparación del terreno consistió en un barbecho a una profundidad de 30 cm; posteriormente, se procedió a la plantación con el sistema "pico de pala", que consiste en hacer hoyos con una pala de punta a una profundidad igual a la planta producida en la charola (28 cm).

La toma de datos se realizó durante los primeros seis años. La primera evaluación se hizo al inicio de la plantación y las siguientes a los 4, 12, 19, 23, 48 y 72 meses. Las variables registradas fueron la altura total (m), el diámetro normal (cm) y la supervivencia.

A cada individuo se le midió su altura total con un estadal de 6 m, considerándola desde la base hasta la punta de la copa. Para el diámetro normal se usó una cinta diamétrica de 5 m, Weiss modelo 283D 5m.

La supervivencia se obtuvo mediante un conteo directo de los individuos vivos y muertos en la unidad experimental. La variable de interés fue el cociente resultante del número de árboles vivos, respecto al total de individuos en la unidad experimental.

Diseño experimental

Se utilizó un diseño experimental de bloques completos al azar, cuyos tratamientos estuvieron determinados por los dos espaciamientos de la plantación (2.0 x 4.0 m y 2.50 x 4.0 m). La unidad experimental consistió en un conjunto de 60 árboles, y se consideraron seis repeticiones. Por lo tanto, en total se evaluaron 360 plantas por tratamiento.

A continuación se anota el modelo estadístico (Martínez, 1988):

Donde:

Y_ij= Observación de la variable de interés (diámetro, altura y supervivencia) del i-ésimo tratamiento en el j-ésimo bloque.

μ= Media general.

T_i= Efecto del i-ésimo tratamiento, i = 1, 2.

β_j= Efecto del j-ésimo bloque, j = 1, 2, ...,6.

El análisis de la información se llevó a cabo en el paquete Statistical Analysis System (SAS, v8). Cuando se obtuvieron diferencias significativas entre tratamientos (p≤ 0.05), se procedió a realizar la prueba de comparación de medias de Tukey. Con el fin de estabilizar la varianza para el análisis estadístico de la variable supervivencia los valores porcentuales fueron transformados mediante la función "arcoseno".

Adicionalmente, se hizo una comparación del incremento en altura y diámetro con plantaciones de otras especies establecidas a una densidad similar y en condiciones edafo-climáticas parecidas a las de la Sierra Purhépecha.

Los resultados de las variables altura, diámetro y supervivencia a la edad de seis años de establecida la plantación; así como los incrementos medios anuales en altura total y diámetro medio se resumen en el Cuadro 1.

Con respecto a la altura promedio a los seis años, se determinaron diferencias altamente significativas entre tratamientos, con un nivel de significancia del 0.01%. El coeficiente de variación fue de 1.77%, que se considera aceptable, ya que muestra la homogeneidad de los datos (Cuadro 1).

En el tratamiento 2.0 x 4.0 m se registró una altura media de 7.38 m y en el espaciamiento 2.50 x 4.0 m de 6.95 m, que corresponde a una diferencia en altura de 0.44 m, a favor del primer tratamiento.

Al comparar las alturas totales promedio dentro de la misma especie y entre tratamientos, esta fue mayor conforme se redujo la distancia de los árboles, que corresponde a una densidad de plantación de 1,250 árboles ha-1 del espaciamiento de 2 x 4 m, ya que al iniciar la competencia entre la copa de los árboles, por efecto de su entrecruzamiento, se estresan, lo que provoca competencia por luz, agua y nutrimentos.

Durante los meses de medición, el aumento en altura entre los dos tratamientos se diferenció, de tal manera que a partir de los 48 meses con el menor espaciado (2.0 x 4.0 m) el crecimiento fue mayor, debido a que a esta edad se presentó la competencia por los requerimientos antes mencionados; así como, por el espacio físico de crecimiento entre la copa de los árboles (Figura 1). En cuanto al espaciamiento de 2. 50 x 4.0 m continuó con su crecimiento normal, en respuesta a la falta de competencia, ya que la densidad de plantación fue menor. En la última medición, a los 72 meses, se presentó un crecimiento menor con respecto al otro tratamiento, el cual tuvo mayor densidad de plantación (Figura 1). El efecto fue altamente significativo entre tratamientos, para la variable altura.

Estos resultados concuerdan con los de Crechi et al. (1992), quienes evaluaron 10 densidades de plantación para P. taeda L. de 625 hasta 4,444 plantas ha^-1 y constataron un efecto altamente significativo de la densidad de plantación sobre todas las variables consideradas. En un ensayo con Grevillea robusta A. Cunn. ex R. Br. se comprobó la existencia de menor altura en los individuos, a los 3 y 7 años, cuando son plantados con densidades bajas (Fassola et al., 2004). Sin embargo, difieren de los citados por Fahler et al. (1986), Fernández et al. (1991) y Crechi et al. (1996), quienes no observaron efecto significativo sobre la variable altura.

Al comparar la altura media de P. greggii con lo registrado por García (1996), en plantaciones de P. pseudostrobus Lindl. a los 5.8 años, con una altura de 5.84 m y la supera ampliamente con una diferencia en altura de 1.55 m, por lo que resulta ser una especie promisoria para emplearse en trabajos de plantaciones forestales comerciales y de restauración en gran parte del estado de Michoacán.

Se ajustó un modelo de regresión para describir esta tendencia. Para el caso del tratamiento 1 en el Cuadro 2 se presentan el análisis de varianza y los parámetros estimados. Se observa que el coeficiente de determinación es del orden del 99% y que la variable edad y la edad al cuadrado resultaron significativas.

En estas condiciones el modelo de regresión quedó como se indica a continuación y en el Cuadro 3 se resumen los resultados.

Altura = (0.06425) Edad + (0.00057526) Edad²

Para el tratamiento 2, el modelo de regresión resultante fue:

Altura = (0.06226) Edad + (0.00052039) Edad²

En los cuadros 4 y 5 se consignan el análisis de varianza y los valores de la regresión.

Al observar los parámetros estimados de ambos modelos, se concluye que el comportamiento de edad fue similar en los dos tratamientos. Así mismo, los valores de probabilidad para F y para T son muy pequeños (menores del 0.05), por lo que las pruebas estadísticas son contundentes, entonces, tanto la edad como la edad al cuadrado explican bien el comportamiento de la altura.

Con los datos de diámetro promedio a los seis años de establecida la plantación, se realizó un análisis de varianza. Los resultados indicaron que existen diferencias significativas entre los dos tratamientos, a un nivel de significancia del 0.05%. El coeficiente de variación (3.48%) se considera aceptable, ya que demuestra la homogeneidad de los datos de campo (Cuadro 1).

El mayor valor diamétrico se logró con el espaciamiento 2.0 x 4.0 m, con un diámetro medio de 12.37 cm, que fue superior significativamente al espaciamiento 2.50 x 4.0 m, con un diámetro medio de 11.66 cm, que corresponde a una diferencia de 0.71 cm a favor del menor espaciamiento de 2.0 x 4.0 m.

Sin embargo, difieren de Fahler et al. (1986) cuyos resultados revelaron que el DAP a los 8 años en una plantación de P. taeda con nueve densidades disminuye al elevarse el número de árboles ha^-1. Así como con Mas et al. (1983) autores que consignan para seis especies de Pinus y una de Fraxinus sp., con varios espaciamientos; la falta de efectos significativos del espaciamiento inicial sobre el crecimiento en altura, diámetro y en la supervivencia.

Con los datos de la supervivencia promedio, se procedió a realizar el análisis de varianza sin que se obtuvieran diferencias significativas entre los tratamientos probados, con un nivel de significancia del (0.01%). El coeficiente de variación fue de 12.17%, aceptable por la poca variabilidad de los datos de campo (Cuadro 4).

El índice de supervivencia general de las unidades experimentales evaluadas fue de 57.29% (a los 6 años de establecimiento), el intervalo varió de 52.80 y 61.78%. La supervivencia puede ser susceptible de incrementarse, en la medida que se prevengan las causas de mortandad.

Del total de árboles plantados inicialmente, a los seis años del establecimiento sobrevivió 57.29%, de los dos tratamientos. De igual forma no hubo diferencia significativa entre los espaciamientos (Figura 4).

Estos resultados concuerdan con los dos de Mas et al. (1983) en los que la supervivencia tampoco se apreció ningún efecto significativo del espaciamiento inicial sobre la supervivencia en las diversas especies ensayadas. Aunque difieren de Crechi et al. (1992) y Crechi et al. (1996), quienes citan un efecto altamente significativo de la densidad de plantación sobre la supervivencia.

La reducción del número de árboles ha^-1 se debió, principalmente, a los daños causados por tuzas (Geomys bursarius Shaw), pues se perdió hasta 25% de la población. A su vez, García y Aguilar (1996) afirman que la tendencia en la disminución de las plantas atacadas por este roedor es uno de los principales problemas de mortalidad en las plantaciones forestales establecidas en Michoacán.

La producción en vivero de P. greggii se hizo en el sistema tecnificado de charolas, lo cual originó una mortandad estimada en 12 %, durante los primeros meses de establecida la plantación, ya que las plantas producidas de esa forma tienen menor supervivencia que las de envase. Los resultados son coincidentes con lo de Cano (1998), cuya supervivencia de plántulas a los 30 días de trasplantados en el campo, para las plantas obtenidas bajo el sistema tradicional fue de 100 %; mientras que las del método tecnificado tan solo alcanzó 81 %.

En ambos sistemas de producción, la supervivencia en campo se redujo en los muestreos posteriores, con respecto a la primera evaluación; sin embargo, se mantuvo la tendencia a ser superior en el material vegetal producido en el sistema tradicional, ya que sus valores fueron de 91% vs 61% en el tecnificado, a los 3 meses y de 72% vs 20% a los cinco meses de plantadas. A la falta de cuidados que debe tener la planta, desde que sale del vivero hasta el momento de su plantación se le atribuye 5.23 % de la mortandad en la plantación de P. greggii (Figura 5).

A la edad de seis años, la supervivencia de P. greggii en los dos espaciamientos fue de 52.80 y 61.78%, respectivamente, aceptable en comparación con las coníferas promisorias para reforestaciones en la Sierra Purhépecha, ya que solo es superada por P. douglasiana y P. montezumae (García, 1996).

Estado fitosanitario de la plantación. En general fue sano (88%), con 12% de los individuos estaban infectados por la mariposa resinera (Dioryctria sp.), debido a que el propietario de la plantación realizó algunas podas sin considerar la mejor época, ni la forma y herramientas adecuadas para realizarlas.

Incremento medio anual en altura (IMAA)

El incremento medio anual en altura (IMAA), a los seis años, presentó valores que van de 1.15 y 1.23 m año^-1, los cuales no sugieren diferencias importantes entre sí; sin embargo, denota un buen ritmo de crecimiento en altura, ya que a una densidad similar tuvo los valores más grandes a los máximos registrados en plantaciones establecidas en la Sierra Purhépecha, que son de 1.03 m año^-1 para P. patula, de 1.07 m año^-1 en P. pseudostrobus, 0.88 m año^-1 en P. douglasiana y 1.05 m año^-1 para P. herrerae (García, 1996).

Cabe mencionar que P. patula y P. greggii son especies exóticas en la región y al compararlas entre sí, esta última superó ampliamente los resultados con densidades similares (García, 1996).

Incremento medio anual en diámetro (IMAD)

Los resultados del IMAD, a la edad de seis años, para P. greggii, fluctúan de 1.94 a 2.06 cm año^-1, y denotan buen incremento, con respecto al de otras nativas y una exótica empleadas en plantaciones forestales en la Sierra Purhépecha donde P. herrerae, P. patula, y P. pseudostrobus presentan un IMAD de 2.1, 1.8 y 1.5 cm año^-1, respectivamente (García, 1996).

Conclusiones

El efecto del espaciamiento sobre el crecimiento en altura exhibió una diferencia altamente significativa entre los dos tratamientos, y en el espaciamiento menor (densidad de 1,250 árboles ha^-1) los árboles presentaron una mayor altura.

El crecimiento en diámetro fue superior en el espaciamiento 2.0 x 4.0 m, con diferencias significativas respecto al espaciamiento 2.50 x 4.0 cm.

El índice de supervivencia general de la plantación fue de 57.29 % a los seis años de su establecimiento, el cual se podría incrementar si se emplea planta de calidad producida en el sistema tradicional y mejores medidas de control de las tuzas.

El IMAA de P. greggii denota un buen ritmo de crecimiento en altura, ya que a una densidad similar superó a los valores máximos registrados por diferentes especies promisorias para reforestaciones en la Sierra Purhépecha.

El IMAD de P. greggii es mayor, respecto a otras especies consideradas de rápido crecimiento, tanto nativas como introducidas en el estado de Michoacán.

Al considerar la capacidad productiva del suelo, además de la densidad de plantación se deberá emplear el espaciamiento de 2.0 x 4.0 m, el cual presentó un mejor desarrollo en altura y diámetro.

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