Effect of establishment technique combinations on initial growth of Grevillea robusta A. Cunn.
Rodolfo A. Martiarena1*; Alejandra Von Wallis1; Roberto A. Fernández1,2; Otto E. Knebel1
1 Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Estación Experimental Agropecuaria Montecarlo. Av. El Libertador núm. 2472. C. P 3384. Montecarlo, Misiones, Argentina. Correo-e: ramartiarena@montecarlo.inta.gov.ar; Tel.: (54) 3751 480057 / 512 (*Autor para correspondencia).
2 Facultad de Ciencias Forestales. Universidad Nacional de Misiones. km 3, Calle Bertoni núm. 124. C. P. 3380. El Dorado, Misiones, Argentina.
]]> Recibido: 13 de julio, 2012
Resumen
El efecto de la combinación de técnicas de establecimiento se evaluó sobre el crecimiento inicial de Grevillea robusta, en el norte de la provincia de Corrientes, Argentina. Los tratamientos incluyeron la combinación de dos factores. El primero de ellos aplicado previo a la plantación de G. robusta y consistió en el manejo de residuos con dos niveles: a) conservación de residuos y b) quema de residuos. El segundo factor consistió en la aplicación de fertilizante con tres niveles: a) sin aplicación de fertilizante, b) aplicación de fertilizante luego del establecimiento de la plantación y, c) aplicación de fertilizante después de un año del establecimiento de la plantación. La combinación de técnicas de establecimiento de la plantación modificó el crecimiento inicial de G. robusta. La mejor combinación fue la quema de residuos con fertilización durante el establecimiento. Con dicha combinación, la plantación logró un incremento en diámetro de 43.7 % a los 36 meses de edad, siendo superior que el obtenido con el tratamiento de conservación de residuos sin aplicación de fertilizante.
Palabras clave: Silvicultura, manejo forestal, fertilización, residuos forestales.
Abstract
The effect of establishment technique combinations on initial growth of Grevillea robusta was evaluated in the northern area of the province of Corrientes, Argentina. The treatments included the combination of two factors. The first one was applied previous to planting G. robusta and consisted of slash management with two levels: a) slash conservation and, b) slash burning. The second factor consisted of fertilizer application with three levels: a) unfertilized, b) fertilized after plantation establishment and, c) fertilized a year after plantation establishment. The plantation establishment technique combinations changed the initial growth of G. robusta. The best combination was slash burning with fertilization during establishment. With this combination, the plantation achieved a 43.7 % increase in diameter at 36 months of age, which was superior to that obtained with the slash conservation with no fertilization treatment.
Keywords: Silviculture, forest management, fertilization, slash.
]]>INTRODUCCIÓN
La provincia de Misiones cuenta aproximadamente con 365,000 ha forestadas con bosques de cultivo, de las cuales 344,000 corresponden a especies de rápido crecimiento de los géneros Pinus y Eucalyptus (Sistema de Información Foresto-Industrial Provincial [SIFIP], 2010). La superficie cultivada con otras especies, entre las que se incluye Grevillea robusta A. Cunn., es muy escasa. Esta especie es muy promisoria para la región mesopotámica Argentina, principalmente por los atributos de la madera ya que es fácilmente trabajable, presenta una apariencia atrayente por la presencia de los radios característicos y tiene un color pardo rosáceo que cambia a amarillo parduzco con la exposición (Zárate-Morales, Ordoñez-Candelaria, & Martínez-Castillo, 2001). La madera de G. robusta se utiliza en la confección de muebles, laminados y pisos (Pereira, Schaitza, & Baggio, 2000). Harwood y Booth (1992) citan que, con buenos suelos, G. robusta podría crecer 2 cm·año-1 de DAP (diámetro a la altura del pecho) durante los primeros cinco años de edad; no obstante, en Misiones esos valores son superados en rodales de 152 plantas·ha-1, alcanzando incrementos de 2.6 cm·año-1 (Fassola et al., 2004; Lacorte et al., 2003).
El balance adecuado de macro y micronutrientes, desde el comienzo de la plantación, es uno de los factores esenciales para el crecimiento óptimo de la misma (Yamada, 2003). Por tanto, la fertilización es una de las prácticas de manejo más efectivas para obtener respuestas en el incremento de la productividad (Newton & Amponsah, 2006). En Misiones, la respuesta del crecimiento de las especies forestales al agregado de fósforo y potasio es positiva (Lupi et al., 2000; Martiarena, Von Wallis, Domec, Fernández, & Knebel, 2008). Probablemente este comportamiento se deba a la baja disponibilidad natural de dichos elementos en el suelo (Pérez, Goya, Bianchini, Frangi, & Fernández, 2006; Vázquez & Morales, 2000). Por el contrario, aunque las causas aún no se han determinado, la fertilización nitrogenada produce una respuesta negativa retrasando el crecimiento de las especies forestales cultivadas en suelos del orden Kandiudult (Martiarena et al., 2004).
Desde el punto de vista nutricional, las prácticas de mayor impacto durante el periodo de rotación del cultivo forestal son la cosecha y la preparación de terreno para el establecimiento de la nueva plantación (Martiarena, Von Wallis, & Knebel, 2009). La preparación de terreno incluye el laboreo, el manejo de residuos de cosecha que pueden superar los 45 Mg·ha-1 (Martiarena, Von Wallis, Fernández, & Knebel 2007), y la eliminación de estos residuos por acción del fuego que puede afectar la calidad del suelo negativamente (Fox, 2000). No obstante, la quema incrementa temporalmente la disponibilidad de nutrientes y se puede lograr un efecto positivo sobre el crecimiento inicial de la plantación (Raison, 1979).
Las prácticas de establecimiento afectan el crecimiento de la plantación, ya sea positiva o negativamente. El efecto puede permanecer por un tiempo prolongado, por lo que Snowdon (2002) definió dos tipos de respuesta. La respuesta del tipo 1 resulta de la aplicación de tratamientos que modifican el crecimiento del rodal, pero no los cambios inherentes a la calidad de sitio; es decir, la respuesta sólo es observada en el periodo inicial y luego se diluye con el tiempo. La respuesta del tipo 2 se da en tratamientos que modifican las propiedades del sitio y la respuesta del crecimiento se mantiene a lo largo del tiempo. En tal contexto, el objetivo de este trabajo fue evaluar el crecimiento a los 12, 24 y 36 meses de edad de G. robusta, establecida con la combinación de manejo de residuos y fertilización, bajo la hipótesis de que la combinación de quema de residuos y fertilización durante el establecimiento mejora las condiciones del crecimiento inicial de la plantación.
MATERIALES Y MÉTODOS
Sitio experimental
La experiencia se desarrolló en un campo de la empresa Danzer Forestaciones, situado en el norte de la provincia de Corrientes, Argentina (27° 36’ 18’’ S y 55° 57’ 15’’ O). El experimento se realizó en un ambiente donde el relieve es suave a ondulado, cuyo suelo se clasifica como Kandiudult (Soil Survey Staff, 2010). El clima es subtropical húmedo con precipitaciones que oscilan de 1,900 a 2,100 mm sin mostrar diferencias en su distribución a lo largo del año; temperatura media anual de 20 °C y amplitud térmica media anual de 11 °C. El sitio proviene de la tala rasa de una primera rotación de Pinus spp. de 20 años, realizada en el 2005. Luego de la cosecha, el sitio permaneció con los residuos forestales en la superficie por dos años, periodo durante el cual se instaló la regeneración natural de Pinus spp., con semillas del rodal precedente y de rodales vecinos.
]]> Al comienzo del periodo invernal del año 2007, previo a la aplicación de los tratamientos de preparación de terreno, se realizó el muestreo de suelo para la determinación de las propiedades químicas y densidad aparente. El suelo fue muestreado cruzando diagonalmente el lote y extrayendo ocho muestras simples en los horizontes A (0-10 cm), AB (10-30 cm) y B (30-60 cm). Las muestras para la determinación de las propiedades químicas fueron tomadas con barreno, mientras que para la densidad aparente se aplicó el método del cilindro. Las ocho muestras simples conformaron una muestra compuesta, cuyos resultados se muestran en el Cuadro 1. Posteriormente, se hizo el apeo de los árboles de la regeneración natural, dejándolos esparcidos en el terreno durante dos meses. Pasado este periodo, el muestreo de residuos se efectuó separando aquellos provenientes de los árboles de la regeneración de los que provenían de la tala rasa de la plantación adulta. En el Cuadro 2 se muestra la totalidad de residuos en el sitio. Las propiedades químicas se analizaron tanto en las muestras de suelo como en las de material vegetal. El contenido de nutrientes en el sitio se cuantificó previo a la instalación del ensayo (Cuadro 2).Diseño experimental
En septiembre de 2007 se realizó la aplicación de los tratamientos de preparación de terreno bajo un diseño de bloques completos al azar con arreglo factorial (2 x 3) con tres repeticiones. Los tratamientos se aplicaron en dos etapas: la primera de ellas previo a la plantación de G. robusta y consistió en el manejo de residuos con dos niveles; a) conservación de residuos y b) quema de residuos. La conservación de residuos forestales consistió en mantenerlos esparcidos sobre el terreno. La quema de residuos se efectuó en "escolleras" donde el material se acumuló en lo que luego sería la entrelínea de plantación, afectando aproximadamente el 50 % de la superficie. Después de la aplicación de los tratamientos, la necromasa de residuos en el sitio se cuantificó nuevamente para determinar el contenido de nutrientes existente. Posteriormente, los residuos sobre la superficie se reordenaron y se aplicó subsolado en la línea de plantación de todo el ensayo, con el objetivo de facilitar el establecimiento de la plantación y no obstaculizar el efecto de los tratamientos.
La plantación de G. robusta se hizo con plantas producidas en contenedores en el vivero de la empresa. El distanciamiento entre plantas fue de 2.5 m en la línea y 5 m en la entrelínea. La aplicación de la segunda etapa de tratamientos se inició después de un mes del establecimiento de la plantación. Éstos consistieron en la aplicación de fertilizante a las plantas con tres niveles: a) sin aplicación de fertilizante, b) aplicación de fertilizante luego del establecimiento de la plantación y c) aplicación de fertilizante después de un año del establecimiento. La dosis de fertilizante aplicada fue la de mejor respuesta al crecimiento de G. robusta en la región (Martiarena et al., 2008), la cual estuvo compuesta por 200 g·planta-1 de superfosfato triple (SFT) y 100 g·planta-1 de cloruro de potasio (KCl). La aplicación del fertilizante luego del establecimiento de la plantación se realizó a 30 cm del cuello de la planta, mientras que la aplicación al año de establecidas se hizo a 50 cm de distancia debido al mayor volumen de exploración del sistema radicular. En ambos casos, el fertilizante se colocó en forma de corona y se incorporó al suelo mediante azada. Cada parcela estuvo conformada por 35 plantas de medición presentando un bordo perimetral simple entre parcelas, mientras que la división entre bloques tuvo un bordo perimetral doble. El control de malezas de la plantación se realizó manualmente en la línea de plantación y el control de hormiga mediante cebos químicos.
La combinación de factores en los tratamientos fue la siguiente: 1) conservación de residuos sin aplicación de fertilizante (CS), 2) conservación de residuos con aplicación de fertilizante en el establecimiento (CAE), 3) conservación de residuos con aplicación de fertilizante al año de establecida la plantación (CAA), 4) quema de residuos sin aplicación de fertilizante (QS), 5) quema de residuos con aplicación de fertilizante en el establecimiento (QAE) y 6) quema de residuos con aplicación de fertilizante al año de establecida la plantación (QAA).
Las variables de crecimiento se registraron a los 12, 24 y 36 meses de la plantación. A los 12 y 24 meses se registró sólo la altura total de todos los individuos, mientras que a los 36 meses también se midió el DAP de los árboles. También a los 24 meses de instalado el ensayo, se muestreó el suelo para determinar densidad aparente, concentración de nutrientes y propiedades químicas, aplicando metodología similar a la que se utilizó previo a la aplicación de los tratamientos. Los muestreos se realizaron en las parcelas con quema y conservación de residuos, ambas sin aplicación de fertilizante, manteniendo la individualidad de las repeticiones.
Análisis estadístico
Los datos se analizaron estadísticamente con el paquete InfoStat 2.0. Los datos de crecimiento fueron tratados con ANOVA con un diseño de bloques completos al azar con arreglo factorial (2 x 3). La comparación de medias se efectuó con la prueba de comparaciones múltiples de Tukey (P = 0.05) para los datos de crecimiento en diámetro y para los incrementos del crecimiento en altura, en el periodo de dos a tres años de edad de la plantación.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
]]> La altura total de la plantación a los 12 meses fue significativamente superior (P < 0.0001) en los tratamientos fertilizados respecto de los no fertilizados; la combinación QAE generó el mayor registro absoluto (187.4 cm) (Figura 1A). En la Figura 1B puede observarse el efecto de los niveles de análisis de cada factor; la quema de residuos mostró diferencias significativas (P = 0.0276) respecto de la conservación de los mismos, con un incremento de 7.5 %. La altura total de las plantas fue significativamente mayor (P < 0.0001) cuando se aplicó fertilizante (35.6 %) respecto de la no aplicación.La aplicación de fertilizante en el establecimiento de la plantación de G. robusta respondió de acuerdo con lo previsto (Martiarena et al., 2008), supliendo parte de lo requerido para aumentar su crecimiento. La falta de respuesta de la plantación a la quema de residuos, podría deberse a la modalidad e intensidad de la quema, ya que los residuos se encontraban en la entrelínea y es probable que las raíces poco desarrolladas de la plantación no hayan tenido acceso a los nutrientes liberados por la quema. Esta tendencia coincide con otras investigaciones similares en la región (Martiarena et al., 2004).
A los 24 meses de edad de la plantación, la altura total fue significativamente mayor (P = 0.0189) donde se aplicó quema de residuos respecto de donde se conservaron los mismos. La aplicación de fertilizante también generó diferencias significativas (P < 0.0001) en la altura total de la plantación; los registros promedio fueron 2.75, 3.43 y 3.05 m en los tratamientos sin aplicación de fertilizante, aplicación de fertilizante luego del establecimiento de la plantación y aplicación de fertilizante después de un año de establecimiento, respectivamente.
En la Figura 2A puede apreciarse que, a los 36 meses de edad de la plantación, la altura total no se manifestó significativamente diferente (P = 0.1827) respecto de la quema y conservación de residuos. También puede observarse que la aplicación de fertilizante manifestó diferencias significativas (P = 0.0002) entre la aplicación en el establecimiento y los niveles restantes de fertilización. El crecimiento diamétrico en el manejo de residuos no fue significativamente diferente (P = 0.1419), mientras que con el factor aplicación de fertilizante sí fue significativo (P = 0.0001), diferenciándose los tres niveles de fertilización (Figura 2B).
La Figura 3 muestra que la interacción entre factores de análisis no fue significativa (P = 0.5331); no obstante, la prueba de comparaciones múltiples de Tukey identificó diferencias entre tratamientos, donde la máxima diferencia en crecimiento diamétrico se manifestó entre la combinación QAE y CS, siendo superior el tratamiento QAE con 43.7 %. De estos resultados puede deducirse que aproximadamente 34 % de la diferencia entre ambos tratamientos es atribuible a la fertilización, 7 % a la quema de residuos y 3 % a la interacción de los tratamientos de quema y fertilización, que si bien el porcentaje es pequeño, coincide con lo reportado por Yamada (2003) y Mead (2005), quienes manifiestan que la combinación de tratamientos mejora las condiciones de crecimiento. También en la Figura 3 puede observarse que la interacción QAA no potenció el crecimiento, siendo de magnitud similar con los tratamientos individuales (QS y CAE). La ausencia de diferencia en el tratamiento QAA, respecto de los tratamientos individuales mencionados, podría deberse a que varias especies de la familia Proteaceae tienen la capacidad de formar clusters en su sistema radicular, siendo G. robusta una de ellas. Los clusters facilitan la absorción de nutrientes y se forman principalmente ante la carencia de P en el suelo (Skene & James, 2000), coincidente con lo que ocurre en los suelos de la región de estudio (Vásquez & Morales, 2000). Esto podría explicar la menor magnitud de respuesta a la fertilización luego de un año de establecida la plantación, ya que la carencia de P en el sitio de cultivo podría haber conducido la formación de mayor cantidad de clusters y así haberse adaptado a las condiciones locales.
Generalmente, las especies forestales responden durante los primeros tres años de crecimiento al agregado de fertilizante durante el establecimiento (Mead, 2005). La especie G. robusta ha mostrado respuesta a este factor en nuestra región (Misiones) (Martiarena et al., 2008) y en otras latitudes (Karanja, Mwendwa, Okalevo, & Kahindi, 2004; Karanja, Mwendwa, & Zapata, 1999), pero no había antecedentes del manejo de residuos y la combinación de tratamientos. Harwood y Booth (1992) citan que, con buenos suelos, G. robusta podría incrementar en promedio 2 cm·año-1 de DAP durante los primeros cinco años de edad. En el presente estudio se alcanzó un incremento en diámetro de 2.7 cm·año-1 en los primeros tres años de edad de la plantación con el tratamiento QAE. En Misiones, Fassola et al. (2004) reportan, para una densidad del rodal similar, árboles con un diámetro promedio de 5.7 cm y altura media de 3.9 m a los tres años de edad. Estos valores fueron superados con las técnicas de establecimiento presentadas en este estudio, ya que la aplicación de quema de residuos y fertilización durante el establecimiento permitió alcanzar un diámetro promedio de 8.06 cm (Figura 3) y una altura media de 5.8 m a la misma edad.
A los tres años de edad de la plantación existen diferencias de crecimiento en la plantación de G. robusta entre los diferentes tratamientos, lo cual coincide con la respuesta del tipo 2 (Snowdon et al., 2002). No obstante, se debe completar el turno de cosecha para determinar si el tratamiento QAE es capaz de mantener las diferencias de crecimiento, ya que la conservación de los residuos de cosecha se utiliza como medio para incrementar el contenido de nutrientes en el suelo (Sánchez, Carter, & Leggett, 2009). La Figura 4 muestra el análisis de los incrementos en altura total de la plantación en el periodo 24-36 meses, donde se observa que la plantación registró el mismo crecimiento (P = 0.4903) con todos los tratamientos. Este resultado podría estar asociado con la mayor cantidad de nutrientes contenidos en la necromasa restante en el sitio, respecto de los tratamientos de quema de residuos (Cuadro 2) al momento de la instalación del ensayo. Los resultados no pueden ser atribuidos a diferencias en concentración de nutrientes en el suelo, ya que a los 24 meses no se encontraron diferencias significativas entre tratamientos en los primeros 30 cm de profundidad.
CONCLUSIONES
La combinación de técnicas de establecimiento de la plantación modificó el crecimiento inicial de G. robusta. La combinación más efectiva para el crecimiento fue quema de residuos con fertilización durante el establecimiento, logrando que la plantación mantuviera un incremento de 43.7 % del crecimiento diamétrico hasta los 36 meses de edad con respecto de los tratamientos de conservación de residuos sin aplicación de fertilizante. No obstante, se debe seguir evaluando el crecimiento y monitoreando el efecto de los tratamientos sobre las propiedades químicas del suelo a largo plazo.
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