Influence factors in rooting of cuttings of Abies religiosa (Kunth) Schltdl. et Cham

J. Daniel Castillo-Flores¹*; Miguel A. López-López¹; Javier López-Upton¹; Víctor M. Cetina-Alcalá¹; Tomás Hernández-Tejeda²

¹Postgrado Forestal, Campus Montecillo, Colegio de Postgraduados. km 36.5 Carretera México-Texcoco. C. P. 56230. Montecillo, Texcoco, México. *Autor para correspondencia: castillo.jesus@colpos.mx; danniel@ciencias.unam.mx

²CENID-COMEF, INIFAP. Progreso núm. 5, del. Coyoacán. C. P. 04010. Distrito Federal, México.

Recibido:14 de junio de 2011 ]]> Aceptado: 06 de marzo de 2013

Resumen

La declinación forestal en el Desierto de los Leones, D. F. afecta a Abies religiosa, una de las especies dominantes en la región con difícil capacidad de enraizamiento que requiere propagación en la zona. En el presente estudio se desarrolló un método de propagación vegetativa con el fin de determinar si el efecto de la procedencia, edad del material, tipo de hormona y la presencia de síntomas de declinación, influyen en la capacidad de enraizamiento de estacas de dicha especie. En este experimento se utilizó un sustrato compuesto por turba y agrolita para probar estacas de dos procedencias, con y sin síntomas de declinación, generadas en dos estaciones de crecimiento, y dos auxinas, manteniendo una humedad de 75-80 %. La combinación de estos factores produjo 16 tratamientos, los cuales se repitieron 50 veces. Los datos fueron procesados mediante un análisis de varianza factorial. Los resultados indican que a principios de diciembre es la mejor época de recolecta de material vegetal para enraizamiento de estacas de A. religiosa, siendo las estacas más jóvenes y las que recibieron indol-3-butírico las que mejor enraizaron. La procedencia y la sintomatología no tuvieron efecto en el enraizamiento.

Palabras clave: Propagación vegetativa, procedencia, auxinas, edad de estaca, ácido indol-3-butírico, ácido naftalenacético.

Abstract

Forest decline in Desierto de los Leones National Park in Mexico City affects Abies religiosa, a dominant and hard-to-root species in the region. As a result of this decline, the species requires propagation in the region through rooting of cuttings. In this study, a method of vegetative production was developed to determine whether the effect of origin, age of the material, type of hormone used and the presence of decline symptoms affect the rooting capacity of cuttings of this species. Three experiments were conducted, and only the third one produced rooting of cuttings. In this experiment, a substrate composed of peat moss and perlite was used to test rooting of cuttings of two origins, with and without symptoms, generated in two growing seasons and using two auxins (indol-butyric acid and naphthalene acetic acid), keeping the soil moisture between 75-80 %. The combination of these factors produced 16 treatments, which were replicated 50 times. Data were processed by factorial analysis of variance. Results indicate that early December is the best time to collect plant material for rooting of A. religiosa cuttings, as they are the youngest, and that those that received indol-butyric acid rooted the best. Origin and decline symptoms had no effect on rooting.

Keywords: Vegetative propagation, origin, auxins, age of cutting, indol-3-butyric acid, naphthaleneacetic acid.

El síndrome de declinación forestal es una de las afectaciones más recurrentes a nivel mundial que han acabado con áreas boscosas de importancia ecológica, ambiental y recreativa para la humanidad (Alvarado & Hernández-Tejeda, 2002; Hernández & De Bauer, 1989). Algunas características de este síndrome son clorosis, pigmentación café rojiza en el haz de las hojas de mayor edad, senescencia foliar prematura (Alvarado, De Bauer, & Galindo, 1993; Hernández-Tejeda & De Bauer, 1984) y reducción del diámetro (Watmough & Hutchinson, 1999), además de provocar una pobre regeneración natural. En México, el Parque Nacional Desierto de los Leones (PNDL) es uno de los lugares donde se presenta este fenómeno y donde Abies religiosa (Kunth) Schltdl. et Cham es la especie dominante. A pesar de los distintos esfuerzos realizados para preservar la vegetación nativa de este parque, hasta el momento, no se ha obtenido algún resultado satisfactorio. Aunado a esto, A. religiosa está siendo reemplazado artificialmente por otras especies como Pinus ayacahuite Ehrenberg debido al éxito que esta especie ha tenido para adaptarse a las condiciones actuales de la zona. Sin embargo, aún existen bosques circundantes a la Ciudad de México que presentan condiciones parecidas a las que prevalecen en el PNDL. Un ejemplo es el cerro Tláloc que se encuentra a 30 km al noreste del Distrito Federal (González, 2005), donde se han detectado superficies afectadas por el fenómeno de declinación.

El presente trabajo tuvo como objetivo determinar si el efecto de la procedencia, la edad del material, el tipo de hormona, así como la presencia de síntomas de declinación, influyen en la capacidad de enraizamiento de estacas de A. religiosa. En virtud de la nula producción de semilla local, la práctica de propagación vegetativa mediante estacas puede ayudar en los programas de reforestación con material genético resistente al fenómeno de declinación.

Materiales y métodos

Ensayos de enraizamiento

En los meses de febrero y junio de 2009 se establecieron ensayos de enraizamiento con estacas de A. religiosa, los cuales no prosperaron, debido presumiblemente a que las condiciones climáticas no fueron favorables ya que se generaron hongos tanto en el sustrato como en las estacas.

Durante el mes de diciembre se estableció un tercer experimento de enraizamiento, recolectándose estacas de A. religiosa en el PNDL (19° 18' 19'' N y 99° 18' 19'' O) y en el cerro Tláloc (19° 26' 25'' N y 98° 44' 21'' O). Dicho material procedente de árboles visiblemente jóvenes, de entre cinco y siete años de edad, fue desinfectado con una solución de agua con hipoclorito de sodio durante 5 min (4 mL de cloralex por cada 20 L de agua) antes de ser colocado en la cámara de enraizamiento. El sustrato consistió en cuatro capas: las tres capas de abajo fueron de tezontle rojo, de las cuales, la inferior fue la de textura más gruesa y la superior la de textura más fina. Seguido de esto, se colocó la capa de mezcla de turba (20 %) y agrolita (80 %) en la que se establecieron las estacas manteniendo una humedad en el sustrato de 75-80 %. Tanto el tezontle como el sustrato fueron esterilizados en una olla de presión antes de ser introducidos en la cámara de enraizamiento. Se utilizaron estacas con y sin síntomas de declinación, generadas en dos estaciones de crecimiento (2008 y 2009). La especie A. religiosa genera sólo un flujo de crecimiento por año. En la base de las estacas recolectadas se practicaron tres heridas. Se utilizaron dos productos comerciales con hormonas vegetales: Rádix 10,000 (ácido indol-3-butírico [10,000 ppm]) (Intercontinental Import Export S. A. de C. V., México) y Rooter QF (Ácido indolbutírico [0.3 %], ácido naftalenacético [0.6 %], derivados del complejo vitamínico B [0.66 %], concentrado de ácidos fúlvicos [3.0 %] y metil 1-butilcarbamoil [0.2 %]) (Química Foliar S. A. de C. V., México) (Cuadro 1). La combinación de los niveles de todos estos factores produjo un total de 16 tratamientos, los cuales se repitieron 50 veces (estacas).

A finales del mes de febrero de 2010, en el sustrato se detectó la presencia de un hongo. Para su control, el sustrato fue cambiado totalmente por uno nuevo, esterilizándolo previamente. Las estacas se desinfectaron en una solución de agua con cloro (4 mL de cloralex por cada 20 L de agua) procediendo a aplicarles nuevamente el tipo de hormona correspondiente al tratamiento, siendo colocadas en el mismo orden que se tuvo al principio. Para evitar la propagación de hongos se aplicó Captan (BRAVOAG, México) cada 15 días (1g:1L) y a partir del mes de abril el riego se aplicó una vez por semana, además de seguir monitoreando la humedad y la temperatura del sustrato.

En el mes de mayo se realizó una revisión de las estacas enraizadas, haciéndose una primera medición de las raíces y de los brotes nuevos aéreos que habían emergido. A finales del mes de julio se realizó una nueva revisión de las estacas para tener una segunda medición, creando con esta información una base de datos. La longitud total de raíces se midió con una hoja de papel milimétrico en la cual se fue midiendo y sumando la longitud de cada una de ellas. También se contó el número de raíces desarrolladas en cada estaca y la longitud de brotes aéreos fueron medidos en cada una de éstas. Después de la última evaluación de los efectos de los tratamientos, las estacas enraizadas fueron colocadas en tubetes con un sustrato compuesto por suelo (50 %) y agrolita (50 %), y micorrizadas con MycorTree Inyectable (PHCMéxico, USA), el cual contiene esporas de los hongos ectomicorrízicos Pisolithus tinctorius y Scleroderma citrinum, así como rizobacterias, ácidos húmicos y nutrimentos microbianos.

Los datos fueron analizados con el paquete estadístico SAS para definir la relación que se genera entre las estacas enraizadas y el tipo de tratamiento al que habían sido sometidas. Las pruebas estadísticas realizadas fueron análisis de varianza factorial y pruebas de Tukey (P = 0.05) para comparación de medias.

Resultados y discusión

Época de enraizamiento

De acuerdo con los resultados obtenidos, la mejor época de recolecta de estacas de A. religiosa para enraizamiento es a principios de diciembre pues en otras fechas las condiciones climáticas no favorecen el desarrollo de raíces y promueven el ataque de hongos. Este factor puede ser considerado como el principal inconveniente para lograr el enraizamiento de estacas de la especie. Dichos resultados coinciden con los encontrados por Navarrete y Vargas (2005) en Eucalyptus camaldulensis Dehnh. Estos autores mencionan que, posiblemente, la respuesta encontrada puede estar asociada con las condiciones fisiológicas del material vegetal utilizado y con las ambientales presentes al momento de establecer el experimento.

Análisis general de los efectos de los factores ensayados

Tipo de hormona. Las variables de respuesta tanto en la evaluación de mayo como en la de julio, excepto la longitud de brotes aéreos de mayo, fueron afectadas significativamente por el tipo de hormonas vegetales probadas (Cuadro 3). En todas las variables de respuesta evaluadas tanto en mayo como en julio, la hormona que indujo los valores más altos fue el ácido indol-3-butírico (AIB) a una concentración de 10,000 ppm (Rádix 10,000) (Cuadro 4, Cuadro 5 y Cuadro 6). No obstante, aunque las mayores longitudes de brotes aéreos se obtuvieron con esta hormona vegetal, las diferencias no fueron estadísticamente significativas (P = 0.05). La literatura menciona que el tipo de hormona juega un papel de suma importancia en el desarrollo de raíces (Bielenin, 2003), siendo la hormona AIB la más recomendable para especies de difícil enraizamiento. Dicha hormona produce un porcentaje alto de enraizamiento como el obtenido en P. jaliscana Pérez de la Rosa (mayor de 90 %) (Aparicio, Ramírez, & Cruz, 2006) y en Taxus globosa Schlecht. (75 %) (Muñoz-Gutiérrez, Vargas-Hernández, López-Upton, & Soto-Hernández, 2009).

Procedencia. Con excepción del número de raíces, las variables respuesta, tanto en las evaluaciones de mayo como en las de julio, no fueron afectadas significativamente por el lugar de procedencia del material vegetal (Cuadro 3, Cuadro 4, Cuadro 5 y Cuadro 6). De acuerdo con la evaluación del mes de julio, el material procedente del cerro Tláloc generó mayor número de raíces que el del Desierto de los Leones (Cuadro 4). En algunas especies como Acca sellowiana (Berg) Burret, la capacidad de enraizamiento es altamente variable, depende de cada material genético y es independiente del sitio de procedencia (Cabrera, Rodríguez, Vignale, & Mara, 2010). En otras especies, el efecto de enraizamiento puede estar influido por el manejo que pudo tener el material vegetal durante el transporte del lugar de procedencia al sitio donde fue montado el experimento, como en el caso de Sambucus canadensis L. (Araya & Benavides, 1994).

Edad de la estaca. Las variables respuesta, tanto en la evaluación de mayo como en la de julio, fueron afectadas significativamente por la edad de las estacas (Cuadro 3). En todas las variables de respuesta evaluadas tanto en mayo como en julio, las estacas que indujeron los valores más altos fueron las del año 2009; es decir, las estacas más jóvenes (Cuadro 4, Cuadro 5 y Cuadro 6). No obstante, en la longitud de brotes aéreos, aunque las mayores longitudes se obtuvieron con el AIB, las diferencias no fueron estadísticamente significativas según la evaluación realizada en el mes de mayo (P = 0.05) (Cuadro 6). El grado de madurez de una planta es un factor que limita la capacidad de propagación vegetativa, en especial para la formación de raíces adventicias (Pierik, Oosterkamp, & Ebbing, 1997; Poupard, Chauviere, & Monteuuis, 1994), como lo encontrado en T. globosa donde se logró enraizar el 55.3 % de estacas jóvenes y sólo el 29.2 % de material maduro (Muñoz et al., 2009).

Porcentaje de estacas enraizadas y edad de la estaca. De acuerdo con el análisis por tratamiento, las estacas procedentes del PNDL con síntomas de declinación, tratadas con AIB y año de generación 2009 tuvieron 20 % de enraizamiento. Las estacas procedentes del cerro Tláloc con y sin síntomas de declinación, tratadas con AIB y año de generación 2009, tuvieron 18 % de enraizamiento (Cuadro 2). Lo anterior también se ha observado en Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco, donde el uso de árboles jóvenes como fuentes de estacas resulta en materiales de gran potencial de enraizamiento (Copes, 1977).

Número de raíces. El análisis de varianza del número de raíces muestra que existieron efectos significativos de las fuentes de variación y/o sus interacciones sobre esta variable de respuesta (Cuadro 3). En la evaluación de mayo, los factores que influyeron sobre el número de raíces fueron la edad de la estaca (P ≤ 0.0005), la hormona vegetal (P = 0.0028) y la interacción de estos dos factores (P = 0.0009) (Cuadro 3). En el mes de julio, los efectos de las fuentes de variación fueron más marcados. En este caso, la procedencia del material vegetal tuvo influencia sobre el número de raíces (P = 0.0239), al igual que la edad de la estaca (P < 0.0001), el tipo de hormona vegetal (P = 0.0004) y la interacción edad de la estaca*hormona (P ≤ 0.0001). Las estacas generadas en el 2009 produjeron la mayor cantidad de raíces. La edad de las estacas afectó significativamente el número de raíces tanto en la evaluación del mes de mayo como en julio. El efecto de la edad de la estaca sobre el número de raíces fue alterado por el tipo de hormona que se utilizó (Cuadro 4).

Longitud de raíces. En el presente trabajo, la longitud de raíces en el mes de mayo se vio afectada por los mismos factores que influyeron el número de éstas en el mismo mes, presentándose influencias altamente significativas en la edad de las estacas, el tipo de hormona y la interacción de ambos factores. En julio, la longitud de las raíces formadas estuvo influida de igual forma por la edad de la estaca, el tipo de hormona y la interacción de estos dos factores, siendo más significativo el primer factor (P < 0.0001). En estacas de Nothofagus alessandrii Espinosa, la edad también estuvo relacionada con el enraizamiento, al obtener en promedio 5.8 cm de raíces en estacas no mayores a cuatro años de edad, siendo un aspecto importante la planta madre de donde se obtuvieron las estacas para tal estudio (Santelices, 2005).

Longitud de brotes aéreos. La longitud de brotes aéreos medida en mayo, al igual que en los casos de número de raíces y longitud de raíces, sólo se vieron afectadas por la edad de la estaca y la interacción de este factor con el tipo de hormona (Cuadro 3). En el mes de julio, las estacas más jóvenes (año 2009), a las cuales se les aplicó Rádix 10,000, mostraron una longitud mayor de brotes aéreos (Cuadro 6). Por su parte, el lugar de procedencia y la presencia de síntomas de declinación en el follaje de la estaca no mostraron influencia alguna en el desarrollo de los brotes. Quintero, Rodríguez, Guízar, y Bonilla (2008) reportan que no existieron diferencias significativas en la longitud del brote principal en estacas de Symphoricarpos microphyllus H. B. K., al utilizar Rádix 10,000, Raizone Plus y un testigo.

Conclusiones

La especie A. religiosa es de difícil enraizamiento. La época de recolecta de estacas influye en el enraizado de las mismas, siendo la temporada del mes de diciembre la que produjo enraizamiento. La procedencia no influyó en el enraizado de estacas de oyamel. La edad de la estaca tiene efectos en el enraizamiento de las mismas. En el presente estudio, las estacas de menor edad (2009) mostraron el mayor porcentaje de enraizamiento. El ácido indol-3-butírico promueve el enraizado de estacas de manera más eficaz, comparado con el ácido naftalenacético. La presencia de sintomatología característica en el follaje de árboles afectados por el síndrome de declinación forestal no tiene efecto en la capacidad de enraizamiento de estacas. Las estacas de A. religiosa recolectadas en la última estación de crecimiento y tratadas con indol-3-butírico pueden mostrar hasta 20 % de enraizamiento.

Referencias

Alvarado, R. D., De Bauer, L. I., & Galindo, A. J. (1993). Decline of sacred fir (Abies religiosa) in a forest park South of Mexico City. Environmental Pollution, 80(2), 115–121.         [ Links ]

Alvarado, R. D., & Hernández-Tejeda, T. (2002). Decline of sacred-fir in the Desierto de Los Leones National Park. In M. E. Fenn, L. I. De Bauer, & T. Hernández-Tejeda (Eds.), Urban air pollution and forests. Resources at risk in the Mexico City air basin (pp. 243–260). New York, USA: Springer.         [ Links ]

Aparicio, R. A., Ramírez, G. E. O., & Cruz, J. H. (2006). Multiplicación clonal de Pinus jaliscana Pérez de la Rosa a través del establecimiento y manejo de setos para la producción de estacas. Foresta Veracruzana, 8(1), 17–22. Obtenido de http://redalyc.uaemex.mx/pdf/497/49780104.pdf        [ Links ]

Araya, J., & Benavides, J. (1994). Efecto de la procedencia, posición en la rama y tipo de siembra en el establecimiento de estacas de Sauco amarillo (Sambucus canadensis) en Puriscal, Costa Rica. In Árboles y arbustos forrajeros en América Central (Vol. II, pp. 423–429). Turrialba, Costa Rica: CATIE.         [ Links ]

Bielenin, M. (2003). Rooting and gas exchange of conifer cuttings treated with indolebutyric acid. Journal of Fruit and Ornamental Plant Research 11, 99–105. Obtenido de http://www.insad.pl/files/journal_pdf/journal_2003/Full_2003_11.pdf        [ Links ]

Cabrera, D., Rodríguez, P., Vignale, B., & Mara, V. (2010). Avances en la propagación por enraizamiento de estacas semi-leñosas de guayabo del país (Acca sellowiana (Berg) Burret). 5º Encuentro Nacional sobre frutos natives. Uruguay.         [ Links ]

Copes, D. L. (1977). Influence of rooting media on root structure and rooting percentage of Douglas-fir cuttings. Silvae Genetica, 26(2-3), 102–106. Obtenido de http://bfafh.de/inst2/sg-pdf/26_2-3_102.pdf        [ Links ]

González, R. E. M. (2005). Caracterización espacial de la declinación forestal del oyamel Abies religiosa en el Desierto de los Leones. Tesis doctoral, Colegio de Postgraduados, Montecillo, Texcoco, Edo. de México, México.         [ Links ]

Hernández-Tejeda, T., & De Bauer, L. I. (1984). Evolución del daño por gases oxidantes en Pinus hartwegii y P. montezumae var. lindleyi en el Ajusco, D. F. Agrociencia 56, 183–194.         [ Links ]

Hernández-Tejeda, T., & De Bauer, L. I. (1989). La supervivencia vegetal ante la contaminación atmosférica. México: Centro de Fitopatología, Colegio de Postgraduados.         [ Links ]

Muñoz-Gutiérrez, L., Vargas-Hernández, J. J., López-Upton, J., & Soto-Hernández, M. (2009). Effect of cutting age and substrate temperature on rooting of Taxus globosa. New Forests, 38(2), 187–196. doi: 10.1007/s11056-009-9139-6        [ Links ]

Navarrete, L. M., & Vargas, H. J. J. (2005). Propagación asexual de clones de Eucalyptus camaldulensis DEHNH utilizando rádix en diferentes concentraciones. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 11(002),111–116. Obtenido de http://redalyc.uaemex.mx/pdf/629/62911206.pdf        [ Links ]

Pierik, R. L. M., Oosterkamp, J., & Ebbing, M. A. C. (1997). Factors controlling adventitious root formation of explants from juvenile and adult Quercus robur "Fastigiata". Scientia Horticulturae, 71(1-2), 87–92. doi: 10.1016/S0304-4238(97)00067-8        [ Links ]

Poupard, C., Chauviere, M., & Monteuuis, O. (1994). Rooting Acacia mangium cuttings: Effects of age, within shoot position and auxin treatment. Silvae Genetica, 43, 226–231. Obtenido de http://sauerlaender-verlag.com/fileadmin/content/dokument/archiv/silvaegenetica/43_1994/43-4-226.pdf        [ Links ]

Quintero, S. A. I., Rodríguez, T. D. A., Guízar, N. E., & Bonilla, B. R. (2008). Propagación vegetativa de la vara de Perlilla (Symphoricarpos mycrophyllus H. B. K.). Revista Chapingo. Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 14(001), 21–26. Obtenido de http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=62914104        [ Links ]

Santelices, R. (2005). Efecto del árbol madre sobre la rizogénesis de Nothofagus alessandrii. Bosque, 26(3), 133–136. Obtenido de http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S0717-92002005000300015&script=sci_arttext        [ Links ]

Watmough, S. A., & Hutchinson, T. C. (1999). Change in the dendrochemistry of sacred fir close to Mexico City over the past 100 years. Environmental Pollution, 104, 79–88. Obtenido de http://www.aseanbiodiversity.info/Abstract/51002214.pdf        [ Links ] ]]> 1993 80 2 2 115-121 2002 243-260 2006 8 1 1 17-22 1994 II 423-429 2003 11 99-105 2010 1977 26 2-3 2-3 102-106 2005 1984 56 183-194 1989 2009 38 2 2 187-196 2005 11 002 002 111-116 1997 71 1-2 1-2 87-92 1994 43 226-231 2008 14 001 001 21-26 2005 26 3 3 133-136 1999 104 79-88