Características dasométricas de Pinus greggii Engelm. ex Parl. var. greggii de nueve procedencias en Galena, Nuevo León

Mensuration characteristics of Pinus greggii Engelm. ex Parl. var. greggii from nine provenances in Galeana, Nuevo León 

Rodrigo Rodríguez Laguna¹, Ramón Razo Zárate¹, Salvador Valencia Manzo² y Joel Meza Rangel¹

¹Instituo de Ciencias Agropecuarias. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Correo-e: rodris71@yahoo.com

Fecha de recepción: 18 de enero de 2012.
Fecha de aceptación: 25 de junio de 2013.

Resumen

Los ensayos de procedencias pueden incluir un intervalo amplio de la distribución natural de las especies a fin de identificar los patrones de variación en las que se ubiquen las mejores fuentes de semilla. El objetivo del presente estudio fue comparar los valores promedio de altura y diámetro en árboles de nueve procedencias naturales de Pinus greggii var. greggii del norte de México establecidos en el ejido 18 de Marzo, municipio Galeana, Nuevo León. El diseño experimental fue de bloques completos al azar para controlar el componente ambiental, especialmente las condiciones de suelo y pendiente; las mediciones de las variables altura total y diámetro se realizaron a los 4.5, 5.0 y 10.9 años de plantados. Los análisis de varianza mostraron diferencias estadísticas significativas (P ≤ 0.01) en la altura total y diámetro entre las procedencias en todas las fechas de evaluación; la de Agua Fría destacó en la altura desde la primera evaluación con 1.37 m y superó al resto en las subsiguientes con 2.4 y 6.8 m, respectivamente. En contraste, los individuos de Puerto San Juan tuvieron las alturas menores: 1.0, 1.8 y 5.8 m, respectivamente. Los diámetros de los árboles de La Tapona fueron un poco superiores a los de Agua Fría en la última evaluación. Asimismo, se observó que los árboles con mayor diámetro procedían de sitios con menor altitud, longitud y latitud.

Palabras clave: Características dasométricas, cerro El Potosí, ensayo de procedencias, Galeana, Pinus greggii Engelm. ex Parl. var. greggii, semillas forestales.

Abstract

Provenance assays can include a broad interval of the natural distribution of species in order to identify the variation patterns of the best sources of seeds. The objective of this study was to compare the average values of height and diameter in Pinus greggii var. greggii trees of nine natural provenances of northern Mexico, established at Ejido 18 de Marzo, in the municipality of Galeana, Nuevo León. The experimental design consisted of randomized complete blocks to control the environmental component, particularly the conditions of the soil and the slope; the total height and diameter variables were measured at 4.5, 5.0 and 10.9 years after the trees were planted. Variance analyses showed significant statistical differences (P ≤ 0.01) in total height and diameter between the different provenances in all evaluation dates; the tallest specimens in the first evaluation were found in Agua Fría (1.37 m), surpassing those of all other sources in the subsequent evaluations as well, with 2.4 and 6.8, respectively. In contrast, the specimens from Puerto San Juan had the lowest heights: 1.0, 1.8 and 5.8, respectively. The diameters of the trees from La Tapona were somewhat larger than those of the Agua Fría specimens in the last evaluation. Furthermore, it was observed that the trees with the largest diameter came from the sites with the lowest values for altitude, longitude, and latitude.

Introducción

Los ensayos de procedencias constituyen el método experimental más empleado para comparar la respuesta de las plantas producidas a partir de semillas que provienen de poblaciones diferentes, en sitios y ambientes distintos previamente caracterizados. Estos ensayos se pueden llevar a cabo en ambientes extremos donde se pretende establecer las plantaciones, lo cual permite incluir un gran intervalo de la distribución natural de la especie de interés, con el objeto de valorar los patrones de variación e identificar regiones amplias en las que se encuentren las mejores fuentes de semilla, en términos de adaptación al sitio de plantación, producción de semilla y productividad de los árboles (Zobel y Talbert, 1988). Además, con ese tipo de trabajos se ha demostrado que las especies presentan tipos de variación muy distintos, aunque compartan sitios con características ambientales similares (Alía et al., 2003).

Pinus greggii Engelm ex Parl. es una especie forestal nativa de México distribuida en pequeños rodales a lo largo de la Sierra Madre Oriental (Martínez, 1992); se considera rústica y con buenas características para desarrollarse con cierta facilidad en terrenos pobres de diferentes orígenes geológicos (González, 1978). Posee la habilidad de crecer rápidamente; ha sido reportada como tolerante a la sequía (Vargas y Muñoz, 1988) y al ataque de algunas plagas fuera de su distribución natural (Dvorak et al., 2000). Por lo tanto, es utilizada con fines de protección o recuperación de áreas degradadas (Martínez, 1992).

En lo referente a este trabajo, los árboles tienen más de 10 años plantados y se presume la existencia de interacciones entre el genotipo y el ambiente, lo cual se refleja en el fenotipo y otras características de los individuos. El objetivo de la presente investigación fue comparar los valores promedio de altura y diámetro en árboles de nueve procedencias naturales de Pinus greggii Engelm ex Parl. var. greggii del norte de México, establecidos en el Ejido 18 de Marzo, municipio Galeana, Nuevo León.

Se dio seguimiento a un ensayo experimental de Pinus greggii var. greggii (Donahue y López, 1999) que para el año 2010 tenían 10.9 años de plantados y se evaluaron nueve poblaciones naturales de los estados de Coahuila y Nuevo León (Cuadro 1). Los lotes de semilla de las nueve procedencias se colectaron en 1997 y se sembraron en noviembre de 1998 dentro de un invernadero del Colegio de Postgraduados en Texcoco, Estado de México. Las plantas se mantuvieron en vivero y se procuró que crecieran robustas y vigorosas hasta el momento de la plantación.

Cuadro 1. Localización geográfica de nueve poblaciones naturales de P. greggii var. greggii en el norte del país
Table 1. Geographical location of nine natural P. greggii Engelm. ex Parl. var. greggii populations in the north of the country.

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En septiembre de 1999, se efectuó la plantación en una parcela del Ejido 18 de Marzo, ubicada a 24°53’ latitud norte y 100°12’ longitud oeste, a una altitud de 2 209 m, cuya precipitación media anual es de 650 mm y su temperatura media anual de 16 °C. El tipo de clima Bs₁ kw"(c) corresponde a seco semi-cálido con invierno fresco, muy extremoso, con lluvias en verano y precipitación invernal no significativa; los meses más lluviosos en la región son agosto y septiembre (García, 1988). La textura del suelo en la capa superficial es limosa-arcillosa con estructura moderadamente dura.

La plantación se estableció en un terreno agrícola abandonado, con una pendiente promedio de 19% y exposición noreste. La parcela contaba con cercado de alambre de púas, debido al uso agrícola anterior, y el suelo presentaba un nivel de erosión moderado; a fin de evitar un deslizamiento de suelo mayor, se cavaron cepas de 30 x 30 x 30 cm, en cuyo centro se colocó la planta, con el objeto de formar un cajete más ancho que hondo para capturar agua de lluvia.

La siguiente temporada de lluvia se repusieron plantas de la misma procedencia, aunque no fueron identificadas. Durante los dos años posteriores a la plantación y antes de comenzar el periodo de lluvia, se realizó deshierbe y renovación del cajete.

Diseño experimental

A fin de controlar el componente ambiental, especialmente las condiciones de suelo y pendiente, en el ensayo se utilizó un diseño de bloques completos al azar (Cochran y Cox, 1965) para separar los efectos genéticos de las características fenotípicas (Quijada, 1980). La plantación se dividió en 30 bloques transversales a la pendiente, y en cada uno se incluyeron las nueve procedencias que se asignaron al azar en parcelas compuestas por hileras de cuatro plantas a lo largo de la pendiente, lo cual sumó un total de 120 plantas por procedencia (1 080 plantas totales). Los individuos se establecieron con un espaciamiento de 2 x 2 m para generar una densidad de 2 500 plantas ha^-1 que ocuparon un total de 4 320 m².

Cada árbol de la plantación se midió en tres ocasiones: la primera a los 4.5 años (febrero de 2004), la segunda a los 5 años (septiembre de 2004) y la tercera a los 10.9 años (julio de 2010). La supervivencia se examinó de manera directa únicamente en las primeras dos evaluaciones; la altura total, considerada desde la base hasta la yema apical del árbol, se calculó mediante una regla telescópica con precisión al centímetro; el diámetro se obtuvo con un vernier Mitutoyo CD-S6"C cuya precisión fue al milímetro: en febrero y septiembre de 2004 se midió a la base del tallo y en 2010 a la altura del pecho (1.3 m de altura).

Análisis estadístico

Para determinar los promedios de las variables evaluadas (altura total y diámetro) en cada parcela, dichas variables fueron sometidas a un análisis de varianza bajo el diseño de bloques completos al azar; cuando hubo diferencias significativas entre procedencias se efectuó la prueba Tukey de comparación de medias. A partir de los valores promedio por procedencia se estimó la correlación simple entre las variables evaluadas en los árboles con las coordenadas geográficas y la precipitación del sitio de origen del germoplasma para establecer el posible patrón geográfico de las características dasométricas que con el tiempo se pueda presentar.

Los resultados de supervivencia obtenidos de Pinus greggii var. greggii en la primera medición (4.5 años) fueron de 92.7%, de manera general, con valores promedio extremos de 96.4% para Puerto San Juan y de 86% para Agua Fría. Seis meses después la supervivencia continúo casi igual.

A partir de los seis años cuando los ejemplares alcanzaron alturas de 1 a 2.5 m, el dueño de la parcela tramitó un permiso oficial para vender algunos como árboles de navidad, sin llevar un registro de su ubicación en los bloques o de sus procedencias; extrajo árboles de toda la plantación, lo que condujo a excluir la evaluación de supervivencia a los 10.9 años. Sin embargo, en general la plantación tuvo 71.4% en este concepto, porcentaje que indica altas densidades de árboles por superficie; en la última evaluación ninguno de ellos presentaba plagas y/o enfermedades o muerte por algún otro factor.

Altura a diferentes edades

El análisis de varianza mostró que entre las procedencias existen diferencias estadísticas significativas (P ≤ 0.01) en la altura total obtenida a los 4.5, 5.0 y 10.9 años (Cuadro 2). La altura de los árboles a los 4.5 años de plantados exhibió un promedio general de 1.25 m; destacó la procedencia de Agua Fría, con 1.36 m en promedio de altura total, mientras que la de Puerto San Juan alcanzó 1.05 m, es decir, 20 cm por debajo de la media general (Figura 1).

Cuadro 2. Resultados del análisis de varianza y significancia de la altura total a 4.5, 5.0 y 10.9 años en plantas de nueve procedencias naturales de Pinus greggii Engelm ex Parl. var. greggii del norte de México.
Table 2. Variance analysis results and significance of the total height at 4.5, 5.0 and 10.9 years in Pinus greggii Engelm. ex Parl. var. greggii plants from nine natural provenances in northern Mexico.

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La procedencia de Agua Fría exhibió los mayores crecimientos en altura en la primera evaluación, así como en la segunda, realizada seis meses después; en este último periodo logró un incremento promedio de 1.04 m y una altura de 2.41 m a los cinco años. Por el contrario, en esa misma fecha y periodo, las plantas de la procedencia de Puerto San Juan solo incrementaron 0.77 m, lo cual representó una altura total de 1.82 m. Cabe destacar que la diferencia en altura a esa edad de las procedencias extremo fue de 0.59 m.

En esa misma edad las copas de los árboles no se tocaban entre sí debido a la densidad de la plantación, por tanto, los árboles no manifestaban formas o estructuras que indicaran competencia por luz. Esto hace suponer que las diferencias encontradas en la expresión de las características dasométricas de los árboles se deben principalmente al efecto de los factores ambientales y de suelo propias del sitio de plantación.

La Figura 1 muestra que los árboles de la procedencia de Agua Fría continuaron con las mayores alturas en promedio (6.80 m) a los 10.9 años de plantados. El tiempo transcurrido entre la segunda y la tercera evaluación fue de 5.9 años, tiempo en el que los árboles incrementaron 0.74 m en altura promedio por año. En el otro extremo, Puerto San Juan consignó la menor altura de todas las procedencias (5.84 m), es decir, una altura por debajo de la media general (0.69) m de todo el ensayo. Cabe señalar que en la última medición ya se podía advertir signos de una fuerte competencia entre los árboles, en especial por espacio y luz, ya que no se ha modificado la densidad original de la plantación; bajo estas condiciones la procedencia de Santa Anita superó ligeramente (0.76 m por año) a la de Agua Fría.

Por otra parte, en diferentes plantaciones de Pinus greggii, Dvorak et al. (1996) encontraron que a los tres años las procedencias de Los Lirios, Las Placetas y Jamé alcanzaron alturas promedio de 2.2 y 2.4 m, cifras superiores a las registradas en este trabajo, incluso al contar con una edad menor. Sin embargo, Sámano et al. (2003) revelaron valores menores de 0.85 m en árboles de 5.0 años plantados en la Sierra de Arteaga, Coah. En dicho análisis estuvieron representadas la mayoría de las procedencias evaluadas en el Cerro El Potosí, lo cual indica que las plantas en edades juveniles tienen un mayor crecimiento en este sitio. Al haberse identificado diferencias en este parámetro de los ejemplares estudiados en distintos ambientes, se puede inferir que existe un efecto de interacción genotipo-ambiente (López et al., 2004).

Diámetro a diferentes edades

El análisis de varianza mostró diferencias estadísticas significativas (P ≤ 0.01) entre las procedencias en el diámetro a la base de 4.5 y 5.0 años y en el diámetro normal a los 10.9 años (Cuadro 3). La prueba de Tukey de comparación de medias señala que las procedencias de Agua Fría y La Tapona a los 4.5 años generan el mayor diámetro a la base con 3.9 cm, mientras que las de Puerto El Conejo y Puerto San Juan tuvieron el valor más bajo con sólo 3.3 cm. Seis meses después, los árboles de La Tapona incrementaron su diámetro a la base en 1.9 cm, lo que constituye el valor más alto de todas las procedencias (5.8 cm). En cambio, la procedencia que menos incrementó su diámetro basal en dicho periodo fue Puerto San Juan (1.5 cm) (Figura 2)

Cuadro 3. Resultados del análisis de varianza y significancia del diámetro en plantas de 4.5, 5.0 y 10.9 años de nueve procedencias naturales de P. greggii Engelm. ex Parl. var. greggii del norte de México.
Table 3. Variance analysis results and significance of the diameter of P. greggii Engelm. ex Parl. var. greggii plants at 4.5, 5.0 and 10.9 years in northern Mexico.

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En lo relativo a diámetro basal, Ornelas et al. (2001) y Sámano et al. (2003) obtuvieron valores de 2.3 cm en árboles de 5.0 años de plantados en la Sierra de Arteaga, Coahuila, que son inferiores a los registrados en este trabajo. En dichas investigaciones estuvieron representadas la mayoría de las procedencias que fueron evaluadas en el presente análisis, lo que confirma que en ese sitio las plantas tienen un desarrollo más vigoroso de este componente en edades juveniles. En otro estudio, Muñoz et al. (2009) registraron incrementos en diámetro más notorios en este aspecto, en tres especies tropicales en otras entidades, posiblemente debido a que las plantaciones se establecieron en suelo y clima favorables para las especies seleccionadas.

La última evaluación se efectuó a los 10.9 años de edad y se tomó el diámetro a la altura del pecho; nuevamente, los ejemplares de la procedencia de La Tapona alcanzaron el valor más alto en esta variable (9.6 cm), que rebasa a la media general del ensayo por 1.1 cm. Por el contrario, los correspondientes a la procedencia de Puerto San Juan, mantuvieron el más bajo (7.7 cm). Las cifras extremas registradas en las procedencias variaron 1.9 cm.

Cabe señalar que existe una alta densidad de individuos en la plantación, situación que posiblemente no permite el incremento en diámetro a causa de la competencia por espacio y luz; sin embargo, las diferencias entre procedencias manifiestan el grado de adaptabilidad de los árboles al sitio, lo cual permite suponer que las procedencias responden de distinto modo a un mismo patrón ambiental. Aunque el sitio de plantación se ubica dentro del área de distribución natural de la especie en el norte del país, se han registrado diferencias entre las procedencias en el crecimiento de altura y diámetro en respuesta a las condiciones de humedad, temperatura y suelo locales.

Análisis de correlación

El crecimiento en altura de los árboles en las primeras dos evaluaciones correlacionó negativamente (P ≤ 0.05) con la altitud del lugar de origen (r=-0.74* y r=-0.65), lo que significa que las procedencias de menor altitud tuvieron árboles con mayor altura, circunstancia que pudiera explicarse por la elevada competencia por espacio y luz. En la última evaluación la correlación se perdió (r=-0.57 ns). El diámetro a la base también tuvo una correlación negativa con la altitud, mientras que el diámetro normal, con la latitud (r= -0.63*), longitud (r= -0.73*) y altitud (0.75*). Esto revela que las procedencias de latitudes bajas con longitud y altitud menores tuvieron los árboles con mayor diámetro normal. Con el resto de las variables no se presentó un patrón definido.

Derivado de lo anterior, se puede concluir que las nueve procedencias de Pinus greggii var. greggii mostraron diferencias significativas respecto al crecimiento en altura y diámetro en las tres evaluaciones. La de Agua Fría, N L mantuvo el mayor crecimiento en altura total desde la primera hasta la última medición (6.8 m) y fue ligeramente superada por el de La Tapona, N L en el diámetro normal (9.6 cm) a los 10.9 años. Los árboles que desarrollan mayor crecimiento en altura en edades juveniles se sitúan en procedencias que tienen una elevación menor; en cambio, los que alcanzan mayores diámetros corresponden a las procedencias de origen cuya altitud, longitud y latitud son menores.

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