Calidad de planta en el vivero forestal La Dieta, Municipio Zitácuro, Michoacán

Plant quality in the La Dieta forest nursery in Zitácuaro municipality, Michoacán state

Hipolito Jesús Muñoz Flores¹, José Trinidad Sáenz Reyes¹, Víctor Manuel Coria Avalos¹, José de Jesús García Magaña², Jonathan Hernández Ramos³ y Gyordy Eduardo Manzanilla Quijada⁴

¹ Campo Experimental Uruapan, CIR-Pacífico Centro,INIFAP. Correo-e: munoz.hipolitojesus@inifap.gob.mx.

³ Campo Experimental Chetumal. CIR- Sureste, INIFAP.

⁴ Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

Fecha de recepción: 12 de septiembre de 2013;
Fecha de aceptación: 7 de octubre de 2014.

Resumen

La baja calidad de la planta producida en los viveros forestales de México es una de las causas del poco éxito que se tiene en las plantaciones. Esto provoca que, a nivel nacional, la tasa anual de sobrevivencia, al año de plantación sea de aproximadamente 50 %. De ahí, que el objetivo del presente estudio sea evaluar la calidad de planta, mediante índices morfológicos y fisiológicos, producida en el vivero forestal "La Dieta", del municipio Zitácuaro, Michoacán. El ciclo de producción de la planta fue de mantenimiento, producidas en bolsa de polietileno negro. Para ello se obtuvo por muestreo al azar una muestra de 410 plantas. Se evaluó la altura, diámetro del cuello, biomasa seca total y se determinó el Índice de Robustez (IR), Índice de Lignificación (IL) y el Índice de Calidad de Dickson (ICD); así como la concentración de nutrimentos (N-P-K), y el contenido de carbono y lignina. Los resultados mostraron que la planta superó los valores para calificarla como calidad alta; con 6.0 cm en altura y 5.0 mm de diámetro para especies de crecimiento de hábito cespitoso, y de 15.0 cm en altura y 4.0 mm de diámetro para las de crecimiento normal. Los valores promedios de ICD fueron 2.16 en Pinus michoacana, 1.54 en Pinus ayacahuite y 1.77 para Cupressus lindleyi, que corresponden a una calidad alta. Las concentraciones de nutrimentos resultaron diferentes en todos los casos; con deficiencias de N y P en C. lindleyi, y K en P. michoacana, clasificándolas de calidad baja.

Palabras clave: Calidad de planta, Índice de Calidad de Dickson, Índice de Lignificación, Índice de Robustez, producción de planta forestal, viveros forestales.

Abstract

The low quality of the plants produced in forest nurseries in Mexico is one of the causes of limited success of plantations, causing the national annual rate of survival to be approximately 50 % a year after planting. The aim was to assess, through morphological and physiological indices, the quality of the soilproduced in the forest nursery La Dieta, located in the Zitácuaro municipality, Michoacán state. The plants, grown in black polythene bags, were in a maintenance cycle. A sample of 410 of them was selected at random. The height, root neck diameter and total dry biomass were evaluated; in addition, the Robustness Rate (RR), Lignification Rate (LR) and Dikcson's Quality Index (DQI), as well as the concentration of nutrients (NPK) and the carbon and lignin content were determined. According to the results, the plants surpassed the values required to be rated high quality, with a height of 6.0 cm and a root neck diameter of 5.0 mm for species with a grass-like growth habit, and a height of 15.0 cm and a diameter of 4.0 for species with normal growth. The average DQI values were 2.16 for Pinus michoacana, 1.54 for Pinus ayacahuite and 1.77 for Cupressus lindleyi, all of which are indicative of high quality. The concentrations of nutrients were different in each case, with N and P deficiencies in C. lindleyi and K deficiency in P. michoacana; therefore, these species were rated low quality in regard to this parameter.

Key words: Plant quality, Dickson's quality index, lignification rate, robustness rate, forest plant production, forest nurseries.

Introducción

La baja calidad de la planta producida en los viveros forestales de México es una de las causas del poco éxito que se tiene en las plantaciones de restauración; esto ha provocado que, a nivel nacional, la tasa anual de sobrevivencia después de un año del transplante sea de alrededor de 50 %; cuyas principales causas de muerte son las fechas inadecuadas de plantación (36 %), sequías (18 %) y mala calidad de la planta (13 %); de igual manera, el pastoreo, la selección inapropiada de especies, incidencia de plagas y enfermedades, también contribuyen a la mortalidad de la planta (Magaña et al., 2007).

La producción de planta en vivero es el proceso por el cual se le dan a la semilla los cuidados y tratamientos necesarios para su buena germinación y para que la planta crezca adecuadamente, con la finalidad de que se logren altas tasas de sobrevivencia y se favorezca su desarrollo al plantarla en campo. Las prácticas de manejo en vivero se reflejan en la calidad de la planta producida, la cual debe tener una serie de atributos morfológicos y fisiológicos, que le den la capacidad de adaptarse y desarrollarse en las condiciones climáticas y edáficas del sitio de plantación (Prieto y Alarcón, 1998; Rodríguez, 2008).

Un grave problema que se presenta en los viveros nacionales consiste en que, generalmente, las plantas producidas no son de calidad; en consecuencia, si el sitio de plantación presenta inconvenientes climáticos o de suelo, tales como escasez de agua, temperatura extrema alta o baja; suelos de baja fertilidad o propiedades físicas poco deseables se fracasará en el establecimiento de plantaciones. Para evitar este tipo de contratiempos es necesario producir planta en el vivero que presente buenas dimensiones, vigor y tasas de crecimiento (López, 1990).

En el estado de Michoacán, el cambio de uso del suelo, el clandestinaje, los incendios, las plagas y enfermedades han afectado seriamente la calidad y superficie de bosques y zonas tropicales; por otro lado, la industria forestal tiene alta demanda de materias primas. Esos factores conllevan a la necesidad de implementar estrategias tecnológicas como las plantaciones forestales comerciales o de restauración para la obtención de productos maderables, la protección y conservación de los recursos asociados al bosque (Sáenz et al., 2010).

Materiales y Métodos

Descripción del área de estudio

El vivero La Dieta es propiedad de la Comisión Forestal del Estado de Michoacán (Cofom), se ubica en las coordenadas 19°26'53" latitud norte y 100°12'41" longitud oeste; con una altitud de 2 731 m, en el municipio Zitácuaro, Michoacán (Figura 1).

Figura 1. Localización del vivero La Dieta, ubicado en el municipio Zitácuaro, Michoacán.

Su relieve lo constituyen el Sistema Volcánico Transversal, la sierra de Zitácuaro y los cerros: Cacique, Santa Catarina, Coyota, Aquila, Zirahuato, Pelón, Valles de Zitácuaro, San Felipe, Ocurio y El Polvorín (Firco-Cofom, 2006). Se localiza en la región hidrológica denominada RH18 (Río Balsas), en la Cuenca G (Río Cutzamala), subcuenca b16 (Río Palo Amarillo), microcuenca 001 (Crescencio Morales). Los arroyos que atraviesan el predio son Laguna Seca, Choreje y Arroyo Grande (Firco–Cofom, 2006). El clima corresponde al C (E) (m) (W): clima templado (C), al subgrupo de climas semifríos (E) y al tipo semifrío, subhúmedo (m), con abundantes lluvias en verano (W), con un porcentaje de lluvia invernal menor a 5 % (García, 1988).

El suelo predominante es el Andosol húmico, suelo secundario Andosol ócrico y Feozem háplico, con una base de textura media en los 30 cm superficiales, con una base física lítica, lecho rocoso entre 10 y 15 cm de profundidad (Cofom, 2007). La topografía es plana con una pendiente de 2 %.

Mediante visitas in situ y entrevistas con el personal técnico y operativo responsable del vivero forestal, se caracterizó el sistema de producción y se asignó una intensidad de muestreo (IM), la cual dependió de la cantidad de planta disponible al momento de la toma de datos. Las especies seleccionadas fueron Pinus michoacana Martínez, P. ayacahuite var. veitchii (Roezl) Shaw, y Cupressus lindleyi Klotzsch ex Endl.

El ciclo de producción de las plantas fue de mantenimiento con una edad de nueve meses; es decir, que no alcanzó las dimensiones requeridas para ser plantada, quedándose en el vivero hasta la siguiente temporada de plantación (Cuadro 1).

Cuadro 1. Especies evaluadas, intensidad de muestreo, tipo de envase, disponibilidad de planta y ciclo de producción de planta en el vivero "La Dieta", municipio Zitácuaro, Michoacán.

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Diseño de muestreo y obtención de planta forestal

Para evaluar la calidad de la planta se consideró su disponibilidad en el vivero, a través de un muestreo al azar. Se consideraron 30 plántulas de P. michoacana, 60 plántulas de P. ayacahuite y 20 de C. lindleyi; además se midieron 100 plántulas por cada especie para la toma de datos en altura y grosor del tallo, con un total de 410 plantas por taxon. Los datos se organizaron por medio de tablas en Microsoft Office Excel^© 2007, a nivel de especie para el análisis de las variables morfológicas y fisiológicas.

Una vez seleccionado el muestreo, se extrajo la planta de la bolsa de polietileno sacudiéndola y empleando agua para quitar el exceso de tierra. Enseguida se eliminó el exceso de humedad, se empacaron de manera individual en bolsas de papel, rotuladas con información del vivero, especie, platabanda y número de planta. La medición de las variables se realizó en el mes de septiembre.

Para especies de hábito cespitoso se calculó con la misma fórmula, con la altura en milímetros.

Relación altura/longitud de la raíz (RA/LR). Predice el éxito de la plantación y debe existir equilibrio y proporción entre la parte aérea, y el sistema radical de las plantas.

Relación biomasa seca aérea / biomasa seca raíz (R BSA/BSR). Refleja el desarrollo de la planta en vivero, para especies de crecimiento normal se calculó con la ecuación:

Para las especies de crecimiento cespitoso, se utilizó la siguiente expresión:

El Índice de Calidad de Dickson (ICD) reúne varios atributos morfológicos en un solo valor y se usa como índice de calidad: a mayor valor del índice, resultará una mejor calidad de planta. Se estimó con la fórmula:

Las características fisiológicas se determinaron con el contenido de nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), carbono (C) y lignina en las especies evaluadas. Los análisis se efectuaron en el Laboratorio de Bromatología, del Campo Experimental "Tecomán" del INIFAP.

Con las características evaluadas, se calificó la calidad de planta mediante comparaciones con los valores citados en diversos estudios de coníferas. Y debido a que no se han determinado intervalos específicos para especies mexicanas, se definieron valores para taxa de crecimiento normal y con hábito cespitoso (cuadros 2 y 3). En el caso de las primeras, se incluye la categoría de calidad media para los valores muy cercanos a los límites inferiores de los intervalos de calidad alta. La finalidad fue establecer criterios integrales para la calidad de la planta. A cada parámetro morfológico y fisiológico evaluado, se le definió un intervalo y un nivel de calidad: alta, media y baja (Cuadro 2).

Cuadro 2. Valores para calificar la calidad de planta con crecimiento normal en viveros forestales de clima templado en Michoacán.

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Cuadro 3. Valores determinados para calificar la calidad de planta con hábito de crecimiento cespitoso en viveros forestales de clima templado en Michoacán. ]]>
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Los criterios de calidad de planta para especies con crecimiento de hábito cespitoso en viveros de clima templado, se definieron mediante un intervalo y se determinaron los niveles de calidad alta y baja (Cuadro 3).

En forma individual, la utilización de parámetros morfológicos o fisiológicos presenta limitantes para predecir la supervivencia y crecimiento de las plantas en los sitios de plantación; por esa razón se reclasificaron (Sáenz et al., 2010)

Clasificación multivariable

Calidad alta. Se refiere a plantas que presentan ausencia absoluta de características indeseables; es decir, las variables evaluadas se calificaron como de calidad alta (A), aunque se pueden aceptar hasta dos valores con calidad media (M), pero en ningún caso valores con calidad baja (B).

Calidad media. Se aceptan hasta tres valores de calidad media (M) y una variable con calificación de calidad baja (B).

Calidad baja. Son aquellas plantas con dos o más valores de calidad baja (B); en otras palabras, son individuos que tendrán una baja supervivencia y reducido desarrollo en los sitios de plantación.

Resultados y Discusión

La administración y producción de planta dependen de un coordinador de vivero, un jefe de campo y 14 auxiliares de campo. Las jornadas de trabajo son de ocho horas efectivas por día, durante cinco días a la semana.

Al inicio del ciclo de producción, y en la distribución de salida de la planta, se contrata personal eventual. La planta se produce a la intemperie con malla sombra. La producción promedio anual es de 500 000 plantas. En el año 2008 se distribuyó de la siguiente manera: 300 000 de P. ayacahuite, 100 000 de P. michoacana y 100 000 de C. lindleyi.

El sustrato es 100 % tierra de monte y no se efectúan labores para su desinfección, ni análisis de su contenido nutrimental. Se practica la micorrización con Thrichoderma sp. El análisis del sustrato, al final del ciclo de producción, indica que el pH fue de 6.90, densidad aparente de 0.62 g cm^-3, materia orgánica de 7 %, nitrógeno asimilable 66 ppm, fósforo total 18 ppm y potasio 103 ppm.

El tipo de reproducción es 100 % sexual. La semilla se siembra en el mes de enero. La producción de planta se realiza en bolsas de polietileno negro, calibre 400, con dimensiones de 13 x 20 y 10 x 20 cm, de ancho y largo, respectivamente. Previo a la siembra se aplica a la semilla un tratamiento de remojo en agua, en dos periodos de 12 horas cada uno, y una hora se extiende para su secado al aire libre, entre cada tiempo de remojo. No se hace desinfección de la semilla y se reproduce en almácigo, para posteriormente trasplantarla a las bolsas. Las camas de crecimiento son de 100 cm de ancho y 15 m de largo.

La fertilización se aplica por medio de aspersor durante el ciclo de producción. En la etapa de establecimiento se emplea la fórmula 07-40-17, en dosis de 500 g en 100 L de agua, hasta que la planta alcanza 10 cm de altura. En la fase de rápido crecimiento se suministra la fórmula 20-07-19, en dosis de 500 g 100 L^-1 de agua, cuando la planta tiene entre 11 y 25 cm de altura. En la etapa de finalización se utiliza la fórmula 4-25-35, en dosis de 500 g 100 L^-1 de agua, cuando la planta supera los 25 cm de altura. Todas las dosis se adicionan tres veces a la semana, con una rutina de fertilización determinada por la experiencia; sin análisis foliares que muestren los niveles de asimilación de nutrimentos.

El agua de riego proviene del río "El Aserrín" y se aplica en forma manual con manguera. Tampoco se realizan pruebas de uniformidad, tanto el abastecimiento como la calidad del agua se consideran buenos.

Las plagas y enfermedades se identifican con base en la experiencia del personal técnico, y bajo asesoría técnica. Se observaron problemas por defoliadores en P. michoacana y C. lindleyi, los cuales se controlan con Decis^®, en dosis de 150 mL en 100 L de agua; ataque de hongos Damping off, especialmente en P. ayacahuite, y se controla con los productos Cupravit^® y Ridomil^®, en dosis de 120 mL en 100 L de agua o Captán^® en dosis de 40 g en 19 L de agua. Las plagas del suelo, como la denominada "gallina ciega", se controlan con Furadán^® en dosis de 150 mL en 100 L de agua.

Dos meses antes de la salida de la planta, se lleva a cabo un preacondicionamiento que la endurece, mediante la disminución de la cantidad y concentración de los nutrimentos, así como de la frecuencia de los riesgos. Además, en caso de ser necesario, la malla sombra se retira completamente. Otra actividad practicada es la evaluación de la calidad de la planta, con base en la medición de la altura, del diámetro del tallo, observación del vigor y de la coloración del follaje.

El tiempo de producción que requiere la planta es variable. En el año 2008 fue de ocho meses, para el género Pinus, y cinco meses para Cupressus lindleyi. El destino de la planta es en su totalidad para fines de reforestación o restauración.

Cuadro 4. Caracterización en altura y diámetro del cuello de la raíz, de planta evaluada en el vivero "La Dieta".

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En cuanto al diámetro del cuello de la raíz (diámetro basal), en las especies del género Pinus se registraron valores de 15.9 mm en P. michoacana; en P. ayacahuite de 6.61 mm, y en C. lindleyi de 6.99 mm (Cuadro 4).

La producción de biomasa seca aérea se registró para P. michoacana 10.47 g por planta; en P. ayacahuite 7.45 g por planta; y en C. lindleyi fue de 12.98 g por planta (Cuadro 5). En cuanto a la biomasa seca de la raíz, los valores fueron para P. michoacana 3.68 g por planta; en P. ayacahuite de 3.04 g por planta; y en C. lindleyi de 4.97 g por planta (Cuadro 5).

Cuadro 5. Biomasa de planta evaluada en el vivero La Dieta, municipio Zitácuaro, Michoacán.

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La biomasa de la planta tiene gran correlación con la supervivencia en campo, y con la consistencia del diámetro del tallo; por lo que se tendría, en algunas de las especies, una baja supervivencia de las plantaciones, dado su bajo peso (Thompson, 1985; Mexal y Landis, 1990).

En el Cuadro 6 se presentan los valores medios de calidad morfológica de la planta producida en el vivero La Dieta".

Cuadro 6. Valores medios de calidad morfológica de la planta producida en el vivero "La Dieta", municipio Zitácuaro, Michoacán.

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Características fisiológicas

Si los nutrimentos no están disponibles cuando la planta los necesita, su crecimiento y productividad son afectados negativamente. Cada especie tiene requerimientos nutrimentales particulares, que le permitirán un crecimiento y un vigor óptimo. Estos cambian de acuerdo al crecimiento de las plantas y su desarrollo (Timmer y Armstrong, 1987 citados por Birchler et al., 1998).

El crecimiento de las plantas depende de los niveles de nutrimentos que le pueden suministrar el sustrato y los que se le adicionan. Por ello es importante conocer el nivel óptimo de los diferentes elementos en las especies evaluadas, ya que la aplicación de N en altas dosis induce al crecimiento acelerado de la planta, no así su calidad (Mc Laren, s.f. citado por Prodefo-SEFUNCO, 1997).

En cuanto al contenido de nitrógeno, en P. michoacana se registró 1.40 %; para P. ayacahuite 1.29 %; y en C. lindleyi 0.80 %. Respecto al contenido de fósforo, en P. michoacana el valor fue de 0.21 %; para P. ayacahuite 0.18 %; y en C. lindleyi 0.08 %. El contenido de potasio, en P. michoacana se obtuvo un valor de 0.68 %; para P. ayacahuite 0.62 %; y en C. lindleyi de 0.84 %. El carbono registrado en P. michoacana fue de 45.33 %; para P. ayacahuite 45.93 %; y en C. lindleyi de 44.43 %. La lignina en P. michoacana se estimó en 21.49 %; para P. ayacahuite 20.20 %; y en C. lindleyi de 23.07 % (Cuadro 7).

Cuadro 7. Características fisiológicas evaluadas en planta del vivero "La Dieta", municipio Zitácuaro, Michoacán.

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Calidad de planta

La altura de la planta es un buen predictor de sus dimensiones futuras en campo; aunque no lo es para la supervivencia. Se considera un indicador insuficiente, y es conveniente relacionarlo con otros criterios para que refleje su utilidad real; sin embargo, es importante cuando las condiciones del sitio de plantación son adversas, respecto a la vegetación herbácea y arbustiva, ya que es conveniente considerar que tenga una altura suficiente que le permita competir adecuadamente (Mexal y Landis, 1990).

El diámetro es la característica de calidad más importante, que permite predecir la supervivencia de la planta en campo y definir la robustez del tallo, por lo que se asocia con el vigor y la supervivencia de la plantación. Se cita en la literatura que plantas con diámetro mayor a 5 mm, son más resistentes al doblamiento y toleran mejor los daños por plagas y fauna nociva, pero esto varía de acuerdo a las especies (Mexal y Landis, 1990).

Pinus michoacana, se clasificó de calidad alta en las variables morfológicas evaluadas, excepto con el índice de robustez, el cual es bajo. Asimismo, con las variables fisiológicas resultó de calidad alta, excepto por la deficiencia en el contenido de K, que la califica como de calidad media, lo que la convierte en planta de mantenimiento; la solución sería adicionar ese nutrimento.

Con la relación altura / diámetro basal, la calidad es baja e indica una planta delgada con desproporción entre el crecimiento en altura y el diámetro. Esta relación podría mejorarse mediante una menor densidad del cultivo y poda aérea. Por lo anterior, la especie, tanto en morfología como en fisiología, se clasificó como calidad media (Cuadro 8).

Cuadro 8. Calidad de planta en el vivero La Dieta, municipio Zitácuaro, Michoacán.

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Pinus ayacahuite, con las variables morfológicas evaluadas se clasificó de calidad alta. Con carbono y lignina se califica de calidad alta; se registraron deficiencias en el contenido de N-P-K, lo que clasifica a la planta de calidad media, es de mantenimiento y se solucionaría con la aplicación de los nutrimentos deficientes. Con la relación biomasa seca aérea / biomasa seca raíz, su calidad es media, lo que indica una desproporción entre el desarrollo de la parte aérea y la raíz, en la que el sistema radical es insuficiente para proveer de los nutrimentos necesarios a la parte aérea; en particular, cuando la precipitación es escasa en los sitios de plantación. Las opciones de manejo son la poda de raíz o aérea, y el aumento del área de crecimiento. Así, este taxon en cuanto a su morfología fue de calidad alta, mientras que al considerar su fisiología le correspondió la calidad media (Cuadro 8).

En Cupressus lindleyi, las variables fisiológicas K y lignina fueron de calidad alta. Se detectó deficiencias en el contenido de N y P, por lo que se calificó a la planta de calidad baja y con C de calidad media. Es planta de mantenimiento y se mejoraría con la aplicación de los nutrimentos deficientes. Con las relaciones altura / diámetro basal, altura / longitud de raíz y biomasa seca aérea / biomasa seca raíz, se clasifica como planta de calidad media y baja. Los valores de estas relaciones evidencian que la planta es delgada, así como la existencia de una desproporción entre el desarrollo de la parte aérea y la raíz, en la cual el sistema radical es insuficiente para proveer de los nutrimentos necesarios a la parte aérea; en particular, cuando la precipitación es escasa en los sitios de plantación. Las acciones para incrementar dicha relación serían la poda de raíz o aérea, y el aumento del área de crecimiento. La calidad de planta es alta en cuanto al ICD; ello determina, que la especie en cuanto a su morfología fue de calidad media, y por su fisiología de calidad baja (Cuadro 8).

Los resultados del Cuadro 8 muestran que la planta más equilibrada desde los puntos de vista morfológico y fisiológico es Pinus ayacahuite con dimensiones dentro de las recomendadas y la de menor calidad fue Cupressus lindleyi, con valores de calidad baja para la relación biomasa seca aérea / biomasa seca raíz y con los nutrimentos nitrógeno y fósforo.

Cuadro 9. Calidad de planta por especie en el vivero La Dieta, municipio Zitácuaro, Michoacán.

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Las especies de calidad alta morfológica (P. ayacahuite), y media (P. michoacana y C. lindleyi); respecto a la fisiología son de calidad media P. michoacana y P. ayacahuite, mientras que es de calidad baja Cupressus lindleyi; esta última tendrá poca supervivencia, si no se aplican los nutrimentos requeridos (N y P) antes de su salida del vivero, o al momento de la plantación. La deficiencia de dichos nutrimentos se debe a la reducción en la cantidad aplicada durante la fase de preacondicionamiento.

Conclusiones

Con base en la altura alcanzada, Pinus michoacana; Pinus ayacahuite y Cupressus lindleyi se clasifican de calidad alta.

La variable diámetro registra valores altos en las tres especies evaluadas, por lo que se clasifican de calidad alta. Asimismo, repercutieron en el índice de robustez, con el cual se clasificaron como planta de calidad media.

La planta presentó niveles óptimos de nutrimentos, caso particular de nitrógeno y fósforo, en las dos especies de Pinus, pero con deficiencia Cupressus lindleyi.

La determinación de la asimilación de nutrimentos es importante, puesto que las deficiencias podrán corregirse antes de la salida de la planta del vivero o al momento de la plantación.

En la calidad de planta, el análisis foliar para determinar el contenido de nutrimentos, ayuda a entender de manera clara la calidad morfológica de la planta, ya que está directamente relacionada a su fisiología.

La calidad de la planta en el vivero es de media a alta, en cuanto a las características morfológicas; pero de calidad media a baja con respecto a su fisiología. Lo que es de suma importancia, si la plantación se realiza en sitios degradados o con bajas concentraciones de nutrimentos.

Conflicto de Intereses

Los autores declaran no tener conflicto de intereses.

Contribución por Autor

Referencias

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