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Introducción
Un aspecto importante en los programas exitosos de plantaciones forestales, es la utilización de planta de calidad, con alta capacidad de supervivencia (Grossnickle, 2012); además, conforme las condiciones ambientales y edáficas son más restrictivas, se requiere que los individuos tengan mayor capacidad de respuesta (Villar, 2003). La utilización de planta de calidad favorece el éxito en las plantaciones bajo condiciones de cambio climático (Vallejo et al., 2012). En México, una causa por la cual las reforestaciones han tenido altas tasas de mortalidad (57 % al año de plantado, en el período 2004-2015) es la mala calidad de la planta, la cual contribuye con 9.2 % de la mortalidad (Prieto et al., 2016); otro factor importante son las deficiencias que ocurren durante el proceso de plantado (Burney et al., 2015), lo que tiene consecuencias negativas más allá de las primeras fases del establecimiento (Villar, 2003).
La planta de calidad es aquella que, con los atributos morfológicos y fisiológicos con que se produce, se adapta en el sitio de plantación (Wilson y Jacobs, 2006; Landis et al., 2010), bajo las condiciones ecológicas y edafológicas del lugar donde se establece (Ramírez-Contreras y Rodríguez-Trejo, 2004; Rodríguez, 2010; Bernaola-Paucar et al., 2015), lo que repercute en altas tasas de supervivencia y crecimiento inicial (Orozco et al., 2010); sin embargo, esta variable depende, también, del origen genético de la semilla, que tiene implicaciones en su adaptación (Landis et al., 2010; Burney et al., 2015).
Otros factores relevantes en el éxito de las plantaciones son la preparación del terreno, la fecha de plantación, la disponibilidad de humedad, las características específicas del sitio, así como el control de malezas (Navarro et al., 2006; Bernaola-Paucar et al., 2015; Palacios-Romero et al., 2017).
La producción de planta con atributos morfológicos acordes a las características de los sitios de reforestación (altura, diámetro del cuello, relación parte área-raíz, índice de robustez) (Birchler, 1998; Ritchie et al., 2010) requiere de un proceso técnico adecuado en lo que respecta a la siembra, medios de crecimiento, nutrición, riego, prevención y control tanto de plagas, como de enfermedades, además del manejo del ambiente de producción, entre otros (Prieto-Ruiz et al., 2007).
En vivero, aspectos como la fertilización, sustratos y contenedores, así como las condiciones específicas de los sitios donde se planta y la especie por plantar son temas que a la fecha han sido poco estudiados (Robles et al., 2017).
Actualmente, se carece de un criterio único, basado en los aspectos morfológicos, que explique la variación en los resultados después de la plantación; pero el diámetro ha sido reconocido como un atributo inicial importante de las plantas en vivero, pues promueve la supervivencia (Tsakaldimi et al., 2013) y tolerancia a condiciones climáticas y biológicas adversas en campo (Prieto et al., 2011), ya que su capacidad puede atribuirse, en parte, a la relación entre el diámetro inicial, el volumen de la raíz y las raíces primarias (Jacobs et al., 2009).
El presente estudio tuvo el objetivo de evaluar el efecto de la condición morfológica inicial de la planta, basado en la altura y en el diámetro al cuello, en la supervivencia y crecimiento inicial en Pinus cooperi Blanco y Pinus engelmannii Carr. plantados en Agua Zarca, Otinapa, Durango, México. La hipótesis fue que los atributos morfológicos son factores importantes en la adaptabilidad de las especies estudiadas en el sitio de plantación.
Materiales y Métodos
Características del área de estudio
El estudio se realizó en el predio particular Agua Zarca, ubicado a 5 km del poblado Otinapa, Durango, México, con coordenadas 24°03’20” LN y 105°00’41” LO, a una altitud de 2 350 m (Secope, 2003). El sitio se localiza en medio de un bosque de transición de zonas semiáridas a bosque de clima templado. La vegetación predominante está compuesta por Pinus engelmannii, P. leiophylla Schl. et Cham., P. cooperi, P. teocote Schiede ex Schltdl. y Quercus sp. El área específica se caracteriza por ser un espacio abierto, libre de vegetación, con uso previo de pastoreo de ganado bovino. El terreno tiene exposición cenital.
La precipitación media anual es de 650 mm (Secope, 2003); la temperatura promedio de 14.6 °C, la mínima promedio de 6.1 °C y la máxima promedio de 21.1 °C; con una humedad relativa promedio de 59.1 %, información obtenida in situ con una estación climatológica portátil marca Davis ®. El suelo es de textura franca (43 % arena, 38 % limo y 19 % de arcilla), con 7.3 de pH promedio y 2.63 % materia orgánica.
Producción de planta
El material vegetal se produjo en el vivero forestal Praxedis Guerrero, localizado a 12 km de la ciudad de Durango, Dgo. (23°56’57.1" LN y 104°34'07.6" LO), a 1 880 m de altitud (Inegi, 2017), administrado por la Secretaría de Recursos Naturales y Medio Ambiente del Gobierno del estado de Durango.
La planta creció en tubetes de plástico rígido desmontable, de forma cónica, con 5 cm de diámetro superior, 21 cm de largo y 165 mL de volumen; como sustrato se empleó una mezcla de corteza compostada de pino (50 %), peat moss (25 %), vermiculita (13 %) y agrolita (12 %). Durante la preparación del sustrato se adicionaron 5 kg m-3 del fertilizante de liberación controlada (8 a 9 meses) Multicote ® 18N-6P2O5-12K2O+2MgO+ micronutrimentos. La semilla, de ambas especies, provino de rodales naturales, con precipitación anual de 800 a 900 mm, en altitudes de 2 200 a 2 500 m.
Preparación del terreno y plantado
El terreno se preparó con rastra Savannah, mediante la roturación del suelo con un subsolador que penetró 50 cm en el centro de la línea de plantado, con dos discos laterales acoplados a la rastra se formó un camellón central de 30 cm de altura y 1 m de ancho, lo cual favorece la retención de humedad. La separación entre líneas de plantado fue de 3 m, mientras que la distancia entre plantas, en la misma línea, fue de 1 m. La cepa se hizo con una pala forjada en acero al alto carbono, lo que permitió remover el terreno en 30 cm a lo ancho y a 40 cm de profundidad. Previo al plantado, en el fondo de cada cepa, sin importar el tratamiento, se pusieron 7 g del fertilizante de liberación controlada (8 a 9 meses) Multicote ® 18N-6P2O5-12K2O+2MgO+ micronutrimentos. La plantación se hizo el 15 de julio de 2015.
Tratamientos evaluados y diseño experimental
Las especies evaluadas fueron Pinus engelmannii y Pinus cooperi de 11 meses de edad. Con base en el diámetro y la altura se consideraron dos condiciones morfológicas de la planta (Cuadro 1); estos criterios se basaron en la norma mexicana NMX-AA-170-SCFI-2016 (Secretaría de Economía, 2016). La planta con mejores atributos morfológicos se denominó “condición morfológica alta”, la cual es la recomendada para plantar, mientras que la de “condición morfológica baja” tenía características inferiores a las sugeridas en la citada norma. La distribución de la planta se hizo en un diseño experimental de bloques al azar. Cada tratamiento estuvo compuesto por cuatro repeticiones y la unidad experimental fue de 10 individuos.
Cuadro 1 Características morfológicas promedio, por calidad de planta, de las especies evaluadas.
| Especie | Condición morfológica | Diámetro (mm) | Altura (cm) |
|---|---|---|---|
| Pinus engelmannii | Alta | 6.5 | No se consideró* |
| Pinus engelmannii | Baja | 5.0 | No se consideró* |
| Pinus cooperi | Alta | 4.5 | 10-14 |
| Pinus cooperi | Baja | 3.0 | 15-25 |
*Debido a que tiene un estado cespitoso en las etapas iniciales de crecimiento, la NMX-AA-170-SCFI-2016 no considera este criterio.
Variables evaluadas
Durante el desarrollo del ensayo, mediante el uso de una estación climatológica portátil marca Davis ®, se registraron las temperaturas promedio máximas, medias y mínimas, así como la humedad relativa. Asimismo, de tres muestras de suelo, procedentes de los primeros 30 cm de profundidad, se determinó la textura, pH y contenido de materia orgánica; los análisis se realizaron en el Laboratorio del Centro Nacional de Investigación Disciplinaria-Relación Agua Suelo Planta Atmósfera (Cenid RASPA), del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP).
Se hicieron tres evaluaciones: a los 1.5, 8 y 13 meses de plantado; las variables registradas fueron: a) supervivencia, con base en la planta viva y muerta por unidad experimental, b) altura, en centímetros, medida con una regla Truper ® 14387, y c) diámetro a la base del cuello, en milímetros, registrada con un vernier digital SURTEK ® 122204.
Análisis estadístico
Por fecha de evaluación, y para cada variable, se realizaron análisis de varianza; cuando existieron diferencias estadísticas significativas, se aplicó la prueba de medias (Tukey, 0.05). Para la variable supervivencia, los valores de porcentaje se transformaron con la función arco seno.
Resultados y Discusión
Supervivencia
La supervivencia en Pinus engelmanni, a los 1.5, 8 y 13 meses de plantado presentó deferencias significativas (p<0.05), debido a las condiciones morfológicas de los individuos, con diferencias en cada evaluación de 22.5, 32.5 y 50 % entre tratamientos. Los mejores resultados se obtuvieron en la planta con la condición morfológica inicial superior (Cuadro 2). En el caso de Pinus cooperi, la supervivencia, sin importar el diámetro y la altura al momento de la plantación, tuvo pocos cambios en las tres evaluaciones, ya que a los 1.5 y 8 meses la supervivencia fue total, mientras que a los 13 meses la diferencia entre tratamientos fue de 2.5 %, quedando en el mismo grupo estadístico (p > 0.05), con valores superiores a 90 % en ambos tratamientos (Cuadro 2).
Cuadro 2 Supervivencia de Pinus engelmannii Carr. y Pinus cooperi Blanco, a los 1.5, 8 y 13 meses de plantado, en individuos con dos condiciones morfológicas, en Agua Zarca, Otinapa, Durango,México.
| Especie | Condición morfológica | 1.5 meses | 8 meses | 13 meses |
|---|---|---|---|---|
| Pinus engelmannii | Alta | 87.5 ±0.14 a | 82.5 ±0.06 a | 67.5 ±0.05 a |
| Baja | 65.0 ±0.10 a | 50.0 ±0.08 b | 17.5 ±0.03 b | |
| Pinus cooperi | Alta | 100.0 ±0.0 a | 100.0 ±0.0 a | 95.0 ±0.09 a |
| Baja | 100.0 ±0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 92.5 ±0.11 a |
Valores con letras distintas en la misma edad de la planta indican diferencias significativas, de acuerdo a Tukey (p < 0.05).
Con relación a la supervivencia entre especies, sin considerar la condición morfológica inicial de la planta, las diferencias fueron de 23.7, 33.7 y 51.2 % para las evaluaciones a los 1.5, 8 y 13 meses de plantado, con los mejores resultados en Pinus cooperi. En Pinus engelmannii disminuyó de manera notable desde la primera evaluación y se redujo a 42.5 % a los 13 meses de plantado; en cambio, Pinus cooperi presentó pocos cambios, con supervivencia total a los 1.5 y 8 meses y un decremento de solo 6.2 % a los 13 meses de plantado (Figura 1).
Valores con letras distintas en la misma edad de la planta indican la existencia de diferencias estadísticamente significativas (p < 0.05), según Tukey.
Figura 1 Supervivencia de Pinus engelmannii Carr. y Pinus cooperi Blanco, durante 13 meses en planta, con dos condiciones morfológicas, en Agua Zarca, Otinapa, Durango, México.
En Pinus engelmannii la supervivencia estuvo influida por sus características morfológicas iniciales, con 50 % de diferencia final entre tratamientos (67.5 % vs 17 %); según Landis et al. (2010) el diámetro del cuello tiene una correlación directamente proporcional con la supervivencia, aspecto que pudo afectar a la planta de condición morfológica baja, al tener diámetros de 5.0 mm, los cuales son menores a los sugeridos en la norma mexicana NMX-AA-170-SCFI-2016 (Secretaría de Economía, 2016), en la que se recomienda para esta especie un diámetro ≥ 6.0 mm, aspecto que solo se cumplió en la planta con los mejores atributos morfológicos.
Benítez (2016) evaluó plantaciones de Pinus engelmannii en la localidad El Durangueño, Canatlán, Dgo, sitio cuyas condiciones edáficas y climáticas son semejantes y distante a 70 km del área de estudio; a los 13 meses de plantado obtuvo una supervivencia promedio de 65 %; es decir, similar a la planta de condición morfológica alta, pero inferior a la de condición morfológica baja. Tsakaldimi et al. (2013) predijeron la supervivencia de P. halepensis Mill., con base en la morfología inicial, dichos autores la correlacionan positivamente con el diámetro inicial de las plántulas.
En Pinus cooperi la supervivencia fue superior a 90 % en ambas calidades de planta (95 % vs 92.5 %), lo que indica que la condición morfológica fue un factor con poca influencia en esta variable, y se adaptaron fácilmente a las condiciones de sitio. Prieto-Ruíz et al. (2007) plantaron individuos de Pinus cooperi, bajo dos condiciones de calidad y después de 12 meses la supervivencia fue de 85 %, 10 % menor a la observada en individuos de la condición morfológica baja de este estudio, lo que señala que la especie fue la apropiada para el sitio, al tener una respuesta alta en supervivencia; asimismo, se aprecia que el diámetro y la altura fueron poco sensible a la supervivencia.
Dado que las condiciones edáficas y climáticas, así como la preparación del terreno fueron las mismas para ambas especies, se considera que el factor adaptabilidad fue decisivo en los resultados, lo que hizo que las características específicas del sitio propiciaran diferencias significativas en la supervivencia entre especies. Aunque en los lugares aledaños existenlos dos taxa, Pinus cooperi es más abundante y común en terrenos más bajos, condición prevaleciente en el sitio de estudio.
En Pinus cooperi, pese a que se tenían dos condiciones morfológicas iniciales de la planta, las características del sitio no afectaron la supervivencia de los individuos, lo cual puede deberse a que dicho taxón es común en sitios abiertos y en mesas o valles (Farjon, 2013a), situación que existió en el área de la plantación, mientras que Pinus engelmannii habita, generalmente, en lomeríos, con pendientes ligeras y mezclado con otros taxa (Farjon, 2013b), donde la humedad relativa es mayor, el drenaje es más fácil y las tasas de radiación son menores, lo que no prevaleció en el sitio bajo evaluación e influyó en los resultados entre especies.
En este caso, al provenir la semilla de ambos taxones, de sitios con mejor calidad, P. engelmannii resultó más sensible a una condición de sitio desfavorable, ya que como cita Alia (2006), la interacción genotipo ambiente y la plasticidad de las especies son factores que pueden incidir en la adaptabilidad de las plantas a un sitio determinado.
Altura de la parte aérea y diámetro del cuello
La altura de las plantas de Pinus engelmanni a los 1.5, 8 y 13 meses presentó diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos (p > 0.05), con una diferencia final de 4.4 cm. Sin embargo, el incremento a los 13 meses, en cada tratamiento fue cercano a los 2 cm, lo cual evidenció que las diferencias iniciales se mantuvieran a través del tiempo. El poco crecimiento en altura, en los dos tratamientos, se debe a la condición de estado cespitoso de dicha especie durante sus primeras etapas de vida, caracterizado por tener poca elongación del epicotilo y abundante producción de acículas, así como un incremento significativo en diámetro (Ávila et al., 2014; Rosales et al., 2015), al igual que sucede con otros taxa como Pinus montezumae Lamb. (Calderón, 2006).
En las evaluaciones de Pinus cooperi existieron diferencias significativas (p > 0.05) entre tratamientos en la altura de las plantas. Después de 13 meses de plantados, los individuos de la condición morfológica alta incrementaron 7.6 cm su altura, mientras que en la planta de menor condición morfológica su aumento fue de 5.2 cm. En los dos casos, entre la segunda y última evaluación existió el mayor incremento en altura (Cuadro 3).
Cuadro 3 Crecimiento en altura del tallo y diámetro del cuello de Pinus engelmannii Carr. y Pinus cooperi Blanco, a los 1.5, 8 y 13 meses de plantado, en individuos de dos calidades morfológicas, en Agua Zarca, Otinapa, Durango, México.
| Variable/Especie | Condición morfológica | 1.5 meses | 8 meses | 13 meses |
|---|---|---|---|---|
| Pinus engelmannii | ||||
| Altura (cm) | Alta | 12.4 ±0.66 a | 14.5 ±0.56 a | 14.5 ±0.67 a |
| Baja | 8.4 ±0.39 b | 8.4 ±0.47 b | 10.1 ±1.44 b | |
| Diámetro (mm) | Alta | 9.8 ±0.36 a | 17.1 ±0.74 a | 21.1 ±1.29 a |
| Baja | 6.8 ±0.37 b | 10.2 ±0.65 b | 16.2 ±1.31 a | |
| Pinus cooperi | ||||
| Altura (cm) | Alta | 14.3 ±0.62 a | 14.1± 0.74 a | 22.0 ±1.09 a |
| baja | 10.1 ±0.47 b | 10.5 ±0.47 b | 15.3 ±1.08 b | |
| Diámetro (mm) | Alta | 8.7 ±0.21 a | 10.9 ±0.26 a | 14.4 ±0.40 a |
| Baja | 6.9 ±0.20 b | 9.6 ±0.31 b | 13.5 ±0.56 b | |
Valores con letras distintas en la misma edad de la planta indican diferencias significativas, de acuerdo a Tukey (p < 0.05).
Respecto al diámetro al cuello, en Pinus engelmannii existieron diferencias significativas (p < 0.05) entre tratamientos a los 1.5 y 8 meses de plantado, mientras que a los 13 meses no se registraron diferencias significativas (p > 0.05) (Cuadro 3). En los individuos con la condición morfológica inicial alta, el incremento fue de 14.3 mm (6.5 a 21.1 mm), y en los de calidad baja fue de 11.2 mm (5.0 a 16.2 mm). En P. cooperi se estimaron diferencias significativas (p > 0.05) entre tratamientos en todas las evaluaciones. En la planta de condición morfológica alta se incrementó en 9.9 mm, al pasar de 4.5 a 14.4 mm; en tanto que en la de condición morfológica baja fue de 10.5 (3.0 a 13.5 mm) 6.7 mm (Cuadro 3).
Bayala et al. (2009) determinaron el rendimiento en campo de cinco especies arbóreas, mediante la evaluación de la calidad de las plántulas, y el diámetro fue una de las medidas de crecimiento con mejor desempeño en las fases de vivero y campo.
Sigala et al. (2015) citan que en Pinus pseudostrobus Lindl., las características del envase en vivero, referidos al tipo y tamaño, así como la exposición influyeron en la supervivencia después de su plantación lo que denota que el éxito de una reforestación depende de factores diversos, desde las condiciones de producción hasta las específicas de los sitos donde se plante, aunque el diámetro de los individuos es una de las variables más asociadas a la supervivencia de los individuos.
Conclusiones
Las mejores condiciones morfológicas iniciales en la planta de Pinus engelmannii estuvieron relacionadas positivamente con la supervivencia y crecimiento en altura en el campo.
La condición morfológica inicial de la planta de Pinus cooperi no influyó en la supervivencia de las plantas; en cambio, en la altura y diámetro sí tuvo efectos positivos en las plantas de mejor condición morfológica.
Pinus cooperi, con relación a Pinus engelmannii, se adaptó mejor a las condiciones del sitio donde se plantó, con una diferencia en supervivencia de 51.2 %.
