Crecimiento de árboles individuales de Mistol (Ziziphus mistol Griseb.), especie importante del Chaco Argentino

Growth of individual mistol (Ziziphus mistol Griseb.) trees: an important species of the Argentinian Chaco

Ana María Giménez¹, Norfol Ríos¹, Patricia Hernández¹ y Cintia Cavilla¹

¹Instituto de Silvicultura y Manejo de Bosques (Insima), Facultad de Ciencias Forestales, Universidad Nacional de Santiago del Estero. Santiago del Estero, Argentina. Correo: amig@unse.edu.ar

Fecha de recepción: 14 de abril de 2014
Fecha de aceptación: 23 de abril de 2015

Resumen

Ziziphus mistol es una especie arbórea con destacada presencia en El Chaco Argentino, que junto al quebracho blanco es la más abundante y frecuente. El objetivo del trabajo consistió en modelar el crecimiento de árboles individuales de mistol y analizar las posibilidades en relación al turno de corta. El estudio se realizó con muestras de Villa La Punta, Guasayán y Santos Lugares, Alberdi, Santiago del Estero, Argentina. Se cortaron 26 árboles seleccionados al azar. Se trabajó con las secciones transversales de fuste, obtenidas a la altura del DAP (1.30 m). El conteo y medición de anillos se efectuó con el equipo computarizado ANIOL y el programa CATRAS. Se midió el espesor de anillo o Incremento radial (IR). IR, DAP, SN y se modeló el volumen de fuste (VF) en función de la edad. Se calculó el incremento promedio anual (IMA) y el incremento anual (IA) para las variables DAP, SN y VF. El mistol presenta anillos de crecimiento delgados y moderadamente marcados, (0.273 cm), con diferencias estadísticamente significativas entre sitios. El IA e IMA en SN y VF no se interceptan en el intervalo de edad estudiado (78 años). Por causa de un mal estado sanitario y la presencia de duramen reducido, se recomienda la cosecha a partir de 25 cm DAP.

Palabras clave: Argentina, El Chaco, incremento anual (IA), incremento promedio anual (IMA), quebracho, Ziziphus mistol Griseb.

Abstract

Ziziphus mistol is, together with white quebracho, the most prevalent tree species in the Argentinian Chaco. The objective of this research was to model the growth of individual mistol trees and to analyze their possibilities in relation to logging. The study was carried out with samples from Villa La Punta, Guasayán and Santos Lugares, Alberdi, Santiago del Estero, Argentina. 26 randomly selected trees were logged. Cross-cutting sections of the stem cut at the height of the BHD (1.30 m) were used. The count and measurement of the rings was performed with the ANIOL computer system and the CATRAS software. The ring width or Radial Increase (RI) was measured. RI, BHD, NS and stem volume (SV) were modeled according to tree age. The mean annual increase (MAI) and the annual increase (AI) were estimated for the variables BHD, NS and SV. Mistol has thin, moderately demarcated growth rings (0.273 cm), with statistically significant differences between sites. The AI and MAI in NS and SV do not intercept in the studied age interval (78 years). Because of its poor health status and of its narrow heartwood, harvesting is recommended after the tree has attained a BHD of 25 cm.

Introducción

El bosque nativo chaqueño ha sido aprovechado los últimos 100 años mediante un sistema de corta selectiva de los principales taxa. Así, los quebrachos colorados (Schinopsis lorentzii Engl.), los blancos (Aspidosperma quebracho-blanco Schltr.) y los algarrobos (Prosopis alba Griseb.) fueron talados excesivamente, lo que modificó la estructura del bosque. Las especies secundarias proliferaron y se convirtieron en dominantes, como sucedió con el mistol (Ziziphus mistol Griseb.) de la familia Ramnaceae), que junto con Aspidosperma quebrachoblanco sobresalen en El Chaco argentino, por su abundancia y frecuencia (Giménez y Hernández, 2008).

Valorar las especies secundarias de este lugar es una de las razones del presente trabajo; de ellas, el mistol es la de mayor importancia económica en Argentina (Tortorelli, 2009). Su distribución se restringe a los bosques del Parque Chaqueño en el norte del país, en las Provincias Chaqueña, del Espinal y Mesopotámica; constituye la matriz básica de las correspondientes al arbolado de El Chaco semiárido junto con Aspidosperma quebracho-blanco, Cercidium praecox Burkart & Carter, Geoffroea decorticans Burk. y Prosopis nigra (Griseb.) Hieron. (Giménez et al., 2000b).

A pesar de que poco se conoce sobre las condiciones de manejo sustentable, el mistol tiene perspectivas interesantes por sus múltiples aplicaciones Giménez y Moglia (2003a); Roth y Giménez (1997); Tortorelli (2009); y Giménez et al. (2014) estudiaron algunas características anatómicas de su madera, usos y la relación entre albura y duramen, en función de la edad y del DAP.

Ziziphus mistol es un árbol espinoso de copa globosa (Figura 1 A), con fuste corto (2-3 m), de 16 m de altura máxima (cuarta magnitud), 0.50 m de diámetro máximo, de ramas y ramitas zigzagueantes espinescentes. Hojas simples, alternas, con estípulas, caracterizadas por las nervaduras campilódromas (Figura 1 B). El fruto es una drupa globosa dulce (Figura 1 C), comestible, de color pardo rojizo cuando está madura, de consistencia carnosa (Giménez y Moglia, 2003).

Figura 1. Ziziphus mistol Griseb. A) Aspecto general del árbol; B) Detalle de las hojas con nervaduras campilódromas; C) Frutos maduros; D) Renoval; E) Producción de plantas en vivero; F) Sección de fuste a 1.30 m, donde se evidencia el duramen reducido. ]]> Figure 1. Ziziphus mistol Griseb. A) General aspect of the tree; B) Detail of the leaves with campylodromous venation; C) Ripe fruits; D) Young trees; E) Nursery grown plants; F) Stem section at 1.30 m exhibiting a small heartwood core.

Presenta excelente regeneración natural y fructificación (Figura 1 D), de fácil producción en vivero (Figura 1 E); madera muy dura (Figura 1 F) y pesada (peso específico: 0.95 kg/dm³), utilizada en carpintería en general, es apta para la fabricación de mangos y cabos de herramientas, rayos de ruedas y trabajos de tornería, además es de gran consumo como carbón vegetal.

El nombre popular "mistol" se debe a que posee la albura clara y el duramen rojizo, razón por la cual, quienes utilizan su madera, la consideran como una especie mixta entre el quebracho colorado (Schinopsis lorentzii) y el quebracho blanco (Aspidosperma quebracho-blanco) (Giménez et al., 2007b).

El mistol brinda una interesante variedad de productos forestales no maderables (PFNM) a partir de los frutos, la corteza y las hojas. Los primeros aprovechan como alimento en la fabricación de comida y bebida típicas del norte argentino, y en medicina popular para el tratamiento de padecimientos hepáticos y pectorales. Los frutos y hojas son usados como expectorantes, desinfectantes, cicatrizantes, además como antídoto para mordedura de insectos venenosos. La corteza es astringente, contiene saponinas y es utilizada por los lugareños para lavar ropa, y se emplea como forraje (Giménez et al., 2010).

Sin embargo, poco se conoce del crecimiento de la especie. Juárez de Galíndez et al. (2006) analizaron la relación entre la altura y el diámetro de los árboles, como estimadores de los volúmenes y de la biomasa para la caracterización de la estructura de las masas arbóreas.

El crecimiento se define como el cambio irreversible de los árboles durante periodos cortos (Clutter et al., 1983). En el bosque se entiende como un proceso dinámico y desde el punto de vista de un balance de masas incluye una entrada (incorporación), un movimiento (crecimiento) y una salida (mortalidad y cosecha) (Návar y Domínguez, 2013). A nivel individual, se le considera el cambio gradual en sus dimensiones (diámetro y altura) a través del tiempo y lo afectan diversos factores.

Las proyecciones del incremento y rendimiento son cruciales en el manejo sustentable de ecosistemas forestales. El rendimiento se refiere al crecimiento integrado en un intervalo de tiempo (Vanclay, 1995). Los modelos de incremento y rendimiento se pueden clasificar en: los de escala del rodal; de clases diamétricas de árboles individuales (Peng, 2000). Los modelos de incremento y rendimiento para árboles individuales son complejos y modelan cada individuo de una lista de árboles. Debido a la carencia de parcelas permanentes en la región, se decidió analizar el crecimiento de mistol a partir de un estudio epidométrico.

El objetivo del trabajo que se describe fue determinar el potencial del crecimiento de árboles individuales de mistol y analizar las posibilidades de la especie en relación al turno de corta.

Materiales y Métodos

Se cortaron 26 árboles (10 en S1y 16 en S2) seleccionados al azar. Se trabajó con las secciones transversales de fuste, obtenidas a la altura del DAP (1.30 m), 0.30 y final del fuste. Se lijaron con Máquina Brezzo Combinada Carpintería 6 Operaciones 2hp Mesa 300mm MB300STD con cepilladora, lijadora de banda y lijadora orbital con juego de lijas de granulometría de 600 a 100, hasta que se tuvo una superficie lisa que marcó con la mayor fidelidad los anillos de crecimiento.

El conteo y medición de anillos se efectuó con el equipo computarizado Aniol (1991) y el programa CATRAS. El trabajo se hizo sobre cuatro radios perpendiculares. Se midió el espesor de anillo o Incremento radial (IR). En este procedimiento se consignó el número de años y el espesor con una precisión de centésima de milímetro. Se sincronizaron los anillos de modo manual y por cuadrantes, para tener diferencia de edad (± 2 años). La anualidad de los anillos fue ya estudiada por Roth y Giménez (1997) para las principales especies de El Chaco argentino, entre las que se cuenta el mistol.

Para el estudio de las tendencias de crecimiento se usó el método basado en la edad biológica de los árboles (Komin, 1987), con individuos de edades diferentes. El espesor de los anillos de cada uno de ellos se alineó con los de otros ejemplares según la edad biológica y no cronológica. Así se expresaron biológicamente las tendencias de crecimiento de la especie en determinado sitio. Dicho proceso para obtener el promedio atenúa, en gran parte, las fluctuaciones anuales en el anillo debido a causas ambientales, las cuales quedan descartadas (Stokes y Smiley, 1978).

Se determinaron y analizaron las siguientes variables, en función de la edad:

IR = Incremento radial o espesor de anillo de crecimiento
DAP = Diámetro a la altura de 1.30 m
SN = Sección normal del árbol (sección a la altura de 1.30 m).
VF = Volumen de fuste

IMA= Variable (n) / n (1)
IA= Vn-V (n-1) (2)

Donde:

IMA = Incremento medio anual
(n) = Año
IA = Incremento anual
Vn = Variable en el año n
V (n-1) = Variable en el año n-1

Los datos fueron analizados con el software estadístico IFOSTAT (2011). Se aplicó la técnica de suavizado de las series individuales de ancho de anillos para eliminar la variación climática de las series de IR, previa modelación del crecimiento. Se usó un filtro basado en medias móviles de ventana igual a cinco, siete y 11 años (Juárez de Galíndez et al., 2007), y se seleccionó la de mejor ajuste.

Las tendencias de crecimiento de la especie en determinado sitio se expresaron biológicamente. La estandarización de la curva de crecimiento medio presume que la forma de la estructura a cualquier edad biológica es independiente del periodo durante el cual se produce.

Los modelos de regresión para IR, DAP, SN, VF y la edad fueron analizados y el volumen de fuste se calculó mediante la fórmula de Smalian (Prodan et al., 1997):

V = (gi + gs) * L/2

Donde:

gi y gs = Sección normal de los extremos de la troza L = Longitud de la troza

Se trabajó con un modelo polinomial de segundo orden para modelar la estructura de la media de las variables en función de la edad del árbol, por ya existir antecedentes de mejor ajuste para otras especie de la zona (Giménez et al., 2007).

y= B₀+B₁*Edad+B2*Edad²+ E₀ (3)

Donde:

Se realizó un análisis de varianza no paramétrico y la prueba de Kruskal Wallis (Siegel y Castellan, 1988) para las variables IR, DAP y SN para la variable clasificatoria edad.

Resultados y Discusión

La troza presenta duramen reducido, con una contrastante diferencia de color con la albura (Figura 2 A), cuyo espesor representa 75 % del diámetro total del tronco para un intervalo de 80 años. La transición de anillos de albura a duramen no es simultánea con la formación de un nuevo anillo (Giménez et al., 2014).

Figura 2. A) Sección transversal, albura amplia y duramen reducido; B) Definición de anillos a nivel macroscópico; C) Definición microscópica del anillo por una banda de fibras, vasos del duramen ocluidos por gomas; D) Sección transversal de albura con vasos sin oclusión; E y F) Leño con diferentes grados de deterioro. ]]> Figure 2. A) Transversal section, broad sapwood and small heartwood; B) Definition of the rings at a macroscopic level; C) Microscopic Delimitation of the ring by a band of fibers, heartwood vessels occluded by gums; D) Transversal section of the sapwood with unoccluded vessels; E and F) Log with various degrees of deterioration.

Los anillos de crecimiento son moderadamente demarcados (Figura 2 B) y están definidos por una banda de fibras de paredes engrosadas (1-3 estratos de células) correspondiente al tipo 3 de Coster (Figura 2 C). Hay gradación de poros entre la madera temprana y la tardía. Los vasos del duramen están ocluidos por gomas en su totalidad y los de la albura son sin oclusión (Figura 2 D) (Giménez et al., 2014).

El espesor promedio de los anillos de crecimiento (IR) para un período de 78 años es de 0.273 cm (0.078-0.952), S: 1,11, CV: 39.9 %. El sector central del fuste exhibe pudrición en 60 % de las rodajas, razón por la cual se dificultó la medición de anillos (Figura 2 E y F). El IR disminuye con la edad y el máximo se produce en los 20 primeros años. El espesor de anillos de mistol corresponde a la categoría "delgados" (entre 2-4 mm) según la tipificación propuesta por Giménez et al. (2007a).

El histograma de frecuencias demostró 55 % para las clases entre 0.20 y 0.30 cm (Figura 3 A). El IR registró alta variabilidad y para compensarla se suavizó la curva para tramos de 11 años (Figura 3 B), de lo que resultó el último como el de mejor ajuste a una función polinómica de segundo grado con R2 de 0.68 (Figura 3 C). El espesor de los anillos tiene un máximo entre los 10 y los 12 años, para luego decrecer. Este componente es crucial para el cálculo del crecimiento y resume la capacidad biológica de la especie influida por sus características genéticas y su interrelación con el ambiente, lo que explica la gran variación individual de los espesores de anillos.

Figura 3. A) Distribución de frecuencia de IR; B) Curva suavizada de IR; C) Ajustes IR y edad; D) DAP en función de la edad; E) Sección normal y edad; F) Volumen de fuste y edad.
Figure 3. A) RI frequency distribution; B) Smoothed RI curve; C) RI and age adjustments; D) BHD in terms of age; E) Normal section and age; F) Stem volume and age.

Cuadro 1. Ecuaciones para las variables dasométricas.
Table 1. Equations for the dasometric variables.

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x = Edad
x= Age

Al analizar la evolución del DAP/edad por sitio, el ANAVA reveló diferencias significativas en la prueba de Kruskal Wallis (Cuadro 2). El sitio 2 presenta mayor DAP a las edades estudiadas.

Cuadro 2. Prueba de Kruskal Walls para DAP
Table 2. Krustal Walls test for BHD

La sección normal (SN) evoluciona con la edad y ajusta a una función polinómica de segundo grado (Figura 3 E). El volumen de fuste ajusta a una ecuación polinómica de segundo grado con R² = 0.8813 (Figura 3 F). Se estima a los 80 años un volumen de fuste de 0.48 m³.

Se calcularon el IMA y el IA para las variables DAP, SN y VF. Para el DAP las curvas se interceptaron a la edad de 13 años (Figura 4 A). El máximo de incremento medio es de 0.56 cm, y el mínimo de 0.44 cm para 79 años. Las curvas de IMA e IA en SN y VF no se interceptarían hasta los 80 años (edad máxima estudiada) (Figura 4 B).

Figura 4. A) IMA e IA en función del DAP; B) IMA e IA en SN; C) IMA e IA en VF; D) Tiempo de tránsito de clases diamétricas.
Figure 4. A) MAI and AI in terms of the BHD; B) MAI and AI in NS; C) MAI and AI in SV; D) Transit times in relation to diametric classes.

El tiempo de tránsito para clases diamétricas (Figura 4 C) varía entre 10 y 13 años, y los tramos de mayor amplitud a partir de los 20 cm (edad estimada de 42 años).

Según la tabla de volumen construida para mistol (PIARFON, 2005) se estiman para un DAP de 50 cm, un volumen fuste de 0.797 m³ y una edad estimada de 93 años.

Es interesante comparar las características bioecológicas del mistol en referencia a otras especies de la región chaqueña. Existen estudios de IR para las siguientes especies: Prosopis alba con anillos de 4.05 mm (2.11–5.18) (Giménez et al., 1999); Prosopis kuntzei Harms. 3.26 mm (1.9-4.5) (Giménez et al., 1997); Schinopsis quebracho-colorado (Schltdl.) Bark. & T. Mey., 2.19 mm (1.6-4.5) (Giménez y Ríos, 1999).

El mistol, el quebracho colorado santiagueño y el quebracho blanco forman el grupo de las especies de crecimiento lento con anillos de crecimiento tipo 2 (entre 2-4 mm de espesor promedio) (Giménez et al., 2007).

El turno de corta calculado para la SN y VF sería posterior a los 80 años. El estado sanitario es deficiente a tales edades, por lo que conviene la cosecha entre 20 y 25 cm de DAP.

Juárez et al. (2006) modelaron la relación altura/DAP a partir de 122 árboles distribuidos en 30 parcelas de monte nativo. La función hiperbólica de Prodan mostró el mejor ajuste. Giménez et al. (2003 b), Gaillard de Benítez (1994), Benítez et al. (1988) y Gaillard de Benítez et al. (2002) lograron un ajuste con una función polinómica de segundo grado, al trabajar con especies como el algarrobo negro, entre otras.

Araujo et al. (2007) determinaron un incremento radial medio para clases diamétricas para un intervalo entre 5-35 cm, valores que varían de 0.170 a 0.245 cm, en un bosque en regeneración. Este valor concuerda con el promedio de espesor de anillos del presente estudio. Los mayores crecimientos se registraron para las especies principales, entre los cuales el primer lugar lo ocupa el quebracho blanco, seguido por el quebracho colorado, el mistol y el algarrobo negro.

En cuanto a la edad de culminación biológica en IR, para P. ruscifolia (11 años) es muy inferior a P. alba a los 74 años (Juárez de Galíndez et al., 2005) o P. flexuosa 35 años (Perpiñal et al., 1995). En mistol el máximo de IR se obtiene entre los 10 y los 12 años.

Fundapaz (2004) establece un plan de manejo para monte modelo del chaco santafecino, un tiempo de tránsito de 10 años, para un área basal de 10 m³ ha^-1. Estos valores concuerdan con los tiempos de tránsito para mistol y vinal (Prosopis ruscifolia).

El espesor de la albura tiene importantes implicaciones económicas en el aprovechamiento de una especie. Al DAP de 20 cm, el espesor de la albura en Schinopsis quebrachocolorado equivale a 15 % del diámetro; en P. alba, 8 % y en P. kuntzei 10 % (Giménez et al., 2000a). Esta proporción disminuye al aumentar el DAP. En mistol el espesor de la albura corresponde a 75 % del diámetro del tronco, para un intervalo de 80 años (Giménez et al., 2014).

En especies de crecimiento medio a rápido (anillo tipo 3: 4-8 mm) como el chañar (Geoffroea decorticans), algarrobo negro y el vinal, el tiempo de tránsito es entre cinco y siete años (Giménez et al., 2014).

Según Brassiolo (2004), la proporción de individuos con problemas de sanidad aumenta rápidamente con el diámetro. Los fustes de quebracho blanco y colorado con un DAP > 30 cm presentan problemas sanitarios en 50 % de los casos, aproximadamente.

Las especies secundarias también pueden tener serios problemas de sanidad, a tal punto que solo es posible su utilización como leña. En bosques degradados donde estas especies participan numerosamente en la estructura del bosque, conviene fijar un diámetro de corta bajo para disminuir su incidencia, y liberar espacio para el buen desarrollo de individuos de las especies principales. Al combinar consideraciones de sanidad con necesidades industriales se proponen los diámetros mínimos de corta de 35 cm para especies principales y para secundarias, 25 cm (Brassiolo y Grulke, 2008).

Conclusiones

Ziziphus mistol exhibe anillos de crecimiento delgados (0.273 cm promedio) que disminuyen con la edad.

El IA e ICA en SN y volumen de fuste no se interceptan en el intervalo de edad estudiado.

Por el estado sanitario deficiente mostrado por los individuos estudiados y la presencia de duramen reducido, la cosecha deberá hacerse en turnos cortos, cuando el DAP sea alrededor de los 25 cm.

Conflicto de intereses

Los autores declaran no tener conflicto de intereses.

Conflicto de intereses

Ana María Giménez: diseño del trabajo, toma de muestras, procesamiento de datos, documentación bibliográfica y redacción del manuscrito; Norfol Ríos: toma de muestras, revisión del manuscrito; Patricia Hernández: toma de datos, análisis de datos.

Agradecimientos

Los autores desean expresar su agradecimiento por el financiamiento recibido a través del CICYT UNSE Santiago del Estero, Argentina y otorgado al proyecto "Ecoanatomía y biodiversidad en ambientes del Chaco Argentino".

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