Calidad de planta producida en los viveros forestales de Nayarit

Quality of plants produced in forest nurseries of Nayarit

Agustín Rueda-Sánchez¹, Juan de Dios Benavides-Solorio¹, J. Trinidad Saenz-Reyez², Hipólito Jesús Muñoz Flores², J. Ángel Prieto-Ruiz³, Gabriela Orozco Gutiérrez²

¹ Campo Experimental Centro Altos de Jalisco. CIR-Pacífico Centro, INIFAP. Correo-e: rueda.agustin@inifap.gob.mx

³ Campo Experimental Valle de Guadiana. CIR-Norte Centro. INIFAP.

Fecha de recepción: 18 de octubre de 2012;
Fecha de aceptación: 22 de enero de 2013.

RESUMEN

La supervivencia de una plantación forestal depende de diversos factores, entre los que destaca la calidad de planta. A pesar de su importancia, en México falta información respecto a este parámetro en los viveros forestales así como de los procedimientos necesarios para su evaluación. En el presente trabajo se determinó la calidad de planta en 11 especies arbóreas de climas tropical y templado, en siete viveros forestales del estado de Nayarit. Para la toma de datos se realizó un muestreo al azar de 0.15 % de los individuos producidos por vivero y taxón. La calidad de planta se clasificó como alta, media o baja con base en la altura, diámetro, biomasa seca aérea y radical, además de los contenidos de N, P, K, C y lignina. Los resultados indican que, en su mayoría, la planta producida en los viveros evaluados es de calidad media de acuerdo a los estándares sugeridos. Las variables mejor calificadas fueron el índice de robustez y los contenidos de fósforo, potasio y nitrógeno. Por otro lado, la relación biomasa aérea seca/biomasa radical seca recibió la menor calificación. Se recomienda continuar con la evaluación de calidad de producción en estos y otros viveros forestales, y dar seguimiento a las plantaciones ya establecidas con el fin de validar la información aportada por la evaluación de calidad de planta.

Palabras clave: Árboles tropicales, calidad de planta, parámetros morfológicos, plantación forestal, supervivencia de plántula, viveros forestales.

The survival of a forest plantation depends on several factors, among which the plant quality is outstanding. Despite its importance, in Mexico there is a lack of information about this parameter in the forest nurseries.as well as of the procedures for their assessment. In this paper the plant quality of 11 tree species in tropical and temperate climates was determined in seven nurseries of the state of Nayarit. For data collection a random sampling of 0.15 % of individuals produced by each nursery and taxon was performed. The plant quality was classified as high, medium or low, based on the height, diameter, shoot and root dry biomass, plus the contents of N, P, K, C and lignin. Results indicate that, for the most part, the plant produced in the assessed nurseries is of average quality according to the suggested standards. The variables that were better qualified were the robustness index and the phosphorus, potassium and nitrogen content. On the other hand, the dry biomass ratio / dry root biomass received the lowest rating. It is recommend further evaluation of production quality in these and other nurseries, and track established plantations in order to validate the information provided by the assessment of plant quality.

Key words: Tropical trees, plant quality, morphological parameters, tree planting, seedling survival, tree nurseries.

INTRODUCCIÓN

Uno de los factores principales que influyen en el establecimiento y desempeño inicial de las plantaciones forestales es la calidad de la planta utilizada (Birchler et al., 1998; O'Reilly et al., 2002; Mas, 2003). Concepto que se define como la capacidad que tienen los individuos para adaptarse y desarrollarse en las condiciones climáticas y edáficas del sitio donde se establecen (Rodríguez, 2008), la cual depende de las características genéticas del germoplasma, así como de las técnicas utilizadas para su reproducción (Prieto et al., 2009).

Al igual que en otros estados, en Nayarit se han desarrollado programas de apoyo a productores con el objetivo de conservar y restaurar los suelos forestales (Pronare, 2003; Procoref, 2005, 2006, 2007). Sin embargo, son pocos los que realizan un control de calidad sobre las plantas que proveen para las plantaciones (Prieto et al., 2003).

La evaluación de la calidad de planta en viveros forestales se remonta a 1917, cuando el Departamento de Agricultura de Estados Unidos de América generó el primer manual de procedimientos para producción de planta forestal (Mexal y Landis, 1990; Sánchez y Murillo, 2004). No obstante, fue hasta las décadas de los 30 y 40 que se definieron los primeros criterios de valoración, basados en el diámetro del cuello de la raíz y la altura (Mexal y Landis, 1990). En la actualidad, existen métodos más sofisticados para determinar la calidad de la planta, fundamentados en las características morfológicas y fisiológicas de las plántulas (Toral, 1997; Haase, 2007).

En México, a partir de 2001, con la creación de la Comisión Nacional Forestal (Conafor) se ha dado un fuerte impulso al establecimiento de plantaciones forestales con propósitos comerciales para el desarrollo de la industria maderera, así como con fines de restauración ecológica. Sin embargo, la calidad de planta utilizada para su establecimiento es uno de los elementos que interfiere en su éxito, pues ocasiona una baja supervivencia del arbolado (UACh, 2007, 2010; Colpos, 2008; UANL, 2009).

Al utilizar planta de calidad en las plantaciones, se incrementa su probabilidad de éxito (Villar et al., 2000). Por lo tanto, conocer los elementos morfológicos y fisiológicos que influyen en la que es producida en vivero debe ser una prioridad de los agentes involucrados en los programas relacionados con el establecimiento de plantaciones forestales. En la presente investigación se evaluó la calidad de planta durante el año 2008 en siete viveros forestales del estado de Nayarit, con el propósito de ponderar su producto forestal.

MATERIALES Y MÉTODOS

Los viveros forestales considerados se ubican en cinco municipios de la entidad: en el municipio Jala, el vivero del mismo nombre; en Rosa Morada, el de San Juan Bautista; en Santa María del Oro, el de San Agustín; en Santiago Ixcuintla, el de la Comisión Forestal de Nayarit (Cofonay); y en Tepic, los del Centro de Producción de Árboles Forestales (Cepraf), Camichín e Inverplantas. Todos ellos tienen una tecnificación media.

Se evaluaron las características morfológicas de la planta producida durante el ciclo 2007-2008. Las especies fueron en su mayoría latifoliadas de clima tropical (Brosimum alicastrum Sw., Cedrela odorata L., Enterolobium cyclocarpum (Jacq.) Griseb., Eysenhardtia polystachya (Ortega) Sarg., Hura polyandra Baill., Roseodendron donnell-smithii (Rose) Miranda, Swietenia humilis Zucc. y Tabebuia rosea (Bertol.) Bertero ex A. DC.); una latifoliada de clima templado (Fraxinus udhei (Wenz.) Lingelsh) y dos coníferas (Pinus devoniana Lindl. y P. douglasiana Martínez).

La toma de datos se realizó a finales del ciclo de producción, previo a la salida de las plantas al campo entre julio y agosto de 2008; se utilizó un muestreo al azar de 0.15 % de la planta producida por vivero y especie. Dicha intensidad se definió mediante un premuestreo de las variables altura y diámetro, con una confiabilidad de 95 %. La información registrada en cada vivero fue altura (cm), diámetro del cuello de la raíz (mm) y biomasa (g) en húmedo y en seco de la parte aérea y de la raíz, para lo cual, se deshidrataron las plantas a 70 °C durante 72 horas. Asimismo, se calcularon la relación biomasa seca aérea/biomasa seca raíz (BSA/BSR), la relación altura (cm)/diámetro (mm), conocido como Índice de Robustez (IR), y el Índice de Calidad de Dickson (ICD), el cual reúne varios atributos morfológicos (altura, diámetro, peso seco y peso fresco) en un solo valor (Dickson et al., 1960; Prieto et al., 2003). Se calcula con la siguiente fórmula:

A partir del análisis de muestras de tejido del tallo y del follaje, que se llevó a cabo en el laboratorio de bromatología del Campo Experimental "Tecomán" (INIFAP), Colima, se determinaron los contenidos porcentuales de nitrógeno (N), carbono (C), potasio (K), fósforo (P) y lignina. La cuantificación de N y de C se efectuó con equipo LECO TruSpec; la de K con espectrofotometría de absorción atómica; la de P, con el método colorimétrico de molibdovanadato de amonio; y la determinación de lignina, mediante la digestión de fibra detergente ácido (Prieto et al., 2011).

Además, se calcularon los estadísticos descriptivos: media y error estándar. Las medias se estimaron con intervalos de calidad alta (A), media (M) y baja (B) para cada variable, de acuerdo a lo propuesto por Conafor (2009) y Sáenz et al. (2010) para las coníferas y latifoliadas de clima templado y tropical. También, se tomaron en cuenta los parámetros de calidad de planta definidos por Santiago et al. (2007), en particular, para árboles tropicales. Los intervalos para calificar la calidad de la planta se muestran en el Cuadro 1.

La calidad de planta en los viveros se determinó con base en todos los parámetros evaluados de cada especie, de tal manera que, la calidad alta, se asignó cuando hubo ausencia absoluta de características indeseables; es decir, todas las variables se ubicaron en la categoría "A", aunque se consideraron aceptables hasta tres valores de calidad "M", pero ninguno de calidad "B". La media incluyó plantas con valores de calidad "A" en menor proporción y admitió una variable con calidad "B". Por último, como plantas de calidad baja, se clasificaron aquéllas que presentaron más de un valor de calidad "B"; estas plantas no son aptas para su plantación en campo, porque no garantizan una buena supervivencia.

Todos los viveros son medianamente tecnificados; es decir, la producción de la planta se hace en contenedor en un ambiente de cielo abierto. El tipo de sustrato utilizado y el sistema de riego fueron distintos entre ellos (Cuadro 2), así como en los criterios para fertilizar y controlar las plagas y enfermedades, ya que estas decisiones se basan en la experiencia de los viveristas y se realizan sin manejo ni registro alguno.

En la mayoría de los viveros se produjo planta de calidad media, debido a la presencia de una característica indeseable, de calidad "B", o bien, porque en más de tres casos los parámetros fueron de calidad "M". Además se observó alta proporción de planta de calidad baja, equivalente a 35 % de los individuos por vivero incluidos en el estudio. Dicho resultado corrobora lo registrado en otros trabajos enfocados al establecimiento de plantaciones en México y su evaluación (UACh, 2007, 2010; Colpos, 2008; UANL, 2009).

Vivero Forestal Jala

La calidad de las especies fue baja (Enterolobium cyclocarpum) y media (Pinus douglasiana y P. devoniana) (Cuadro 3).

El vivero Jala fue el único en el que se produjeron Pinus devoniana de hábito cespitoso y P. douglasiana. No obstante que ambas especies tienen hábitos de crecimiento diferentes, resultaron con calidad muy similar para los parámetros evaluados (Cuadro 3). Los mejor calificados fueron la altura, el índice de robustez y la concentración de fósforo, lignina y carbono, características de una planta fuerte y resistente, tanto por su relación altura/diámetro, como por la constitución de sus tejidos (Prieto et al., 2003; Zeiger, 2006; Orozco, 2010). Los valores de la relación BSA/BSR (Cuadro 3), indican una raíz poco desarrollada con respecto a la parte aérea, lo cual puede repercutir en la resistencia al estrés hídrico en el campo (Prieto et al., 2009).

Enterolobium cyclocarpum se clasificó como planta de calidad "B" debido a la relación BSA/BSR, al índice de calidad de Dickson y a la cantidad de lignina (Cuadro 3). Estos resultados, no solo sugieren que la planta tiene un desarrollo radicular limitado, sino que es poco robusta y lignificada; por lo tanto, presenta baja resistencia al doblamiento y a los daños ocasionados por la herbivoría y el parasitismo (Toral, 1997; Prieto et al., 2003; Prieto et al., 2009). Es importante tomar en cuenta que los resultados obtenidos, probablemente, responden a la corta edad de la planta, por lo que esta podría mejorar sus características morfológicas y fisiológicas, si permaneciera por más tiempo en el vivero, antes de ser trasplantada.

Vivero Forestal Camichín

Enterolobium cyclocarpum y Brosimum alicastrum se calificaron con calidad media, ya que en general, sus características fueron aceptables para su establecimiento en campo. Fraxinus udhei y Hura poliandra se definieron de calidad baja (Cuadro 4).

La variable morfológica con menor calidad fue la biomasa aérea/radical que, a su vez, afectó el Índice de Calidad de Dickson de B. alicastrum y F. udhei. Esta última especie, una de las más jóvenes, presentó el menor diámetro y la relación el mayor desequilibrio entre la biomasa aérea y la radical, así como uno de los ICD más bajos (Cuadro 4); por lo tanto, no reunió las características necesarias para garantizar su supervivencia en campo (Prieto et al., 2009). Sin embargo, es probable que si se mantuviera en condiciones de vivero hasta los cuatro meses mejorarían sus características.

Vivero Forestal Centro de Producción de Árboles Forestales (Cepraf)

Se evaluaron Tabebuia rosea y Swietenia humilis, las cuales obtuvieron registros muy similares en los parámetros analizados y su calidad se definió como "B", debido a un escaso contenido de lignina y al desequilibrio entre la biomasa aérea y la radical (Cuadro 5). No obstante, ambas especies mostraron una calidad óptima en términos del diámetro, robustez, contenidos de nutrimentos y de concentración de carbono (Cuadro 5), aunque no fueron suficientes para constituir plantas de buena calidad.

Vivero forestal Inverplantas, municipio Tepic

Las plantas fueron de mejor calidad (Cuadro 6). Cedrela odorata y Roseodendron donell-smithii se calificaron con calidad alta, por presentar cuatro variables evaluadas en esa categoría, razón por la cual no solo son apropiadas para su establecimiento en campo, sino que es altamente probable que sus plantaciones tengan éxito. Por su parte, Eysenhardtia polystachya alcanzó calidad media.

Las tres especies mostraron niveles óptimos en el contenido de nitrógeno y fósforo, similar a lo ocurrido en las plantas producidas en la mayoría de los viveros. La relación biomasa aérea/biomasa radical y el contenido de lignina también fueron aceptables (Cuadro 6); en cambio, estas variables resultaron de calidad baja para una gran parte de los ejemplares en otros viveros (cuadros 3 a 9), aunque el índice de robustez se clasificó en la calidad media (E. polystachya) a alta (C. odorata y R. donell-smithii), cuando se toma en cuenta que el promedio de las mediciones presentó suficiente dispersión de datos como para modificar su evaluación (Cuadro 7).

Vivero forestal San Agustín, municipio Santa María del Oro

Las tres especies incluidas en este vivero presentaron una calidad aceptable, con la mayoría de las variables ubicadas en la calidad "A". Sin embargo, su calificación global correspondió a la categoría media debido a que Roseodendron donell-smithii y Tabebuia rosea registraron alturas bajas en relación con los estándares empleados, mientras que Swietenia humilis tuvo una pobre lignificación (cuadros 1 y 7).

Estas plantas fueron unas de las más jóvenes evaluadas, por lo que de continuar con su desarrollo en vivero podrían mejorar sus atributos y aumentar la probabilidad de supervivencia en campo. A pesar de que no se hizo el análisis estadístico de las diferencias entre medias, se notó una tendencia de mejoría en la calidad de las variables altura y diámetro, así como del Índice de Dickson en los individuos con más edad (Cuadro 7), lo cual no se observó entre los contenidos de nutrientes, en los que la concentración de lignina, potasio y fósforo fueron más bajos en S. humilis que en los ejemplares de dos meses. Tanto el nitrógeno como el índice de robustez registraron valores óptimos en las tres especies.

Dos de las tres especies evaluadas, Tabebuia rosea y Swietenia humilis, resultaron con calidad media, mientras que Roseodendron donell-smithii solo calificó como baja. En los tres taxa se advirtió una relación de la biomasa seca aérea y radical desequilibrada, que repercutió en un ICD medio (Cuadro 8).

En Roseodendron donell-smithii, la altura y el contenido de lignina estuvieron por debajo de lo recomendado en la literatura (Santiago et al., 2007; Conafor, 2009; Sáenz et al., 2010). Únicamente la robustez y los contenidos de nitrógeno y potasio fueron correctos. En T. rosea resultaron notables los altos porcentajes de carbono y lignina, los cuales superaron considerablemente lo registrado para cualquier otro taxón analizado, incluso de mayor edad (cuadros 3, 5 y 8).

Vivero Forestal de la Comisión Forestal de Nayarit (Cofonay)

El vivero Cofonay fue uno de los dos que produjeron planta de calidad alta (Cedrela odorata y Swietenia humilis). Al igual que en el Inverplantas, no se obtuvieron diferencias sobresalientes en el método de cultivo respecto al resto, salvo que fue el único que empleó corteza de pino como sustrato, además de la mezcla de vermiculita, agrolita y peat moss (Cuadro 2).

También se produjo planta con calidad media, como el caso de Tabebuia rosea, y baja como para Enterolobium cyclocarpum y Roseodendron donell-smithii (Cuadro 8), mientras que en E. cyclocarpum la relación BSA/BSR, el Índice de Dickson y el contenido de lignina presentaron menor calidad; para Roseodendron donell-smithii fueron la altura y el contenido de lignina, las cuales probablemente mejoren si se mantienen en el vivero por más tiempo.

Al comparar el desempeño de plantas de una misma especie en diferentes viveros se observó que Cedrela odorata fue evaluada con calidad alta en los dos viveros en los que estuvo presente: Inverplantas y Cofonay (cuadros 6 y 9). En ambos, el riego se realizó por microaspersión (Cuadro 2) y las plantas tenían 3.5 meses al momento del estudio.

Los individuos de Enterolobium cyclocarpum se evaluaron a dos meses y medio, tres y cuatro meses de edad en los viveros Jala, Camichín y Cofonay, respectivamente (cuadros 3, 4 y 9). Su calidad se calificó como baja en los viveros Jala y Cofonay, y media en el Camichín. En general, en los tres viveros la altura, así como la concentración de potasio y fósforo se consideraron buenos, mientras que la relación BSA/BSR fue desequilibrada.

Roseodendron donell-smithii se clasificó con calidad alta en el vivero Inverplantas, media en el San Agustín y baja en Cofonay y San Juan (cuadros 6, 7, 8 y 9). La edad de la planta al momento del estudio tenía dos meses, en el vivero San Agustín y tres meses y medio, en los demás viveros. A pesar de las diferencias observadas en la calificación global, R. donell-smithii se ubicó con una calidad idéntica en las variables: diámetro, robustez, ICD y los porcentajes de nitrógeno y potasio.

En los viveros Cepraf, San Agustín, San Juan y Cofonay se produjo planta de Tabebuia rosea y Swietenia humilis (cuadros 5, 7, 8 y 9). La calidad de T. rosea resultó media en San Agustín, San Juan y Cofonay, y en Cepraf su calificación global fue baja. No se observó consistencia entre las variables evaluadas con calidad baja. La mejor calidad en los cuatro viveros comprendió al Índice de Robustez. La altura, diámetro y robustez tuvieron valores altos en los viveros con planta de mayor edad (cuatro meses). Este patrón no se obtuvo entre los contenidos de nutrimentos, cuya máxima concentración se alcanzó a los tres meses.

Los parámetros evaluados con mejor calidad en los siete viveros resultaron ser el Índice de Robustez y los contenidos de fósforo, nitrógeno y potasio, ninguno de los cuales se consideró de calidad baja. Este resultado indica que la planta producida es en su mayoría robusta, con tallos vigorosos (Bello, 1998; Prieto et al., 2003), y demuestra que, no obstante, la ausencia de un método estandarizado para la aplicación de fertilizantes en los viveros, se están cubriendo los requerimientos nutricionales de las plantas (Ritchie y Landis, 2000). La altura también, en general, se calificó como alta; sin embargo, algunos autores consideran que dicha variable no se correlaciona con la supervivencia, por lo que es necesario probar su efectividad como parámetro para evaluar la calidad de planta (Cortina et al., 1997; Orozco et al., 2010).

La variable con menor calidad en los siete viveros fue la relación BSA/BSR, cuyos valores, en su mayoría fueron superiores a 2.5, lo que evidencia una desproporción y que el sistema radical es insuficiente para proveer de energía a la parte aérea de la planta, además de limitar su capacidad para adaptarse a los ambientes estresantes (Pace et al., 1999; Goncalves et al., 2001; Prieto et al., 2009).

CONCLUSIONES

Aunque los viveros analizados están medianamente tecnificados presentaron diferencias en las condiciones de sus sistemas de producción, lo que aunado a las características genéticas de la semilla utilizada contribuyó a la gran variabilidad de resultados que se observó en las plantas producidas.

De acuerdo a la evaluación realizada en siete viveros del estado de Nayarit, la planta producida en el ciclo 2007-2008, se consideró, en su mayoría, de calidad media, por lo que posee características suficientes para establecerse en campo con buenas perspectivas de éxito, excepto 23 % que no reunió el perfil necesario para asegurar su supervivencia en el campo.

La variable con la menor calidad fue la relación entre la biomasa aérea seca y la biomasa radical seca, mientras que las de mejor calidad correspondieron a los contenidos de nutrientes.

Los viveros con producción de planta de mejor calidad fueron Inverplantas con C. odorata y R. donell- smithii evaluadas con calidad alta y Cofonay, también con dos especies de calidad alta: C. odorata y S. humilis.

En la calificación general se observa que la planta de menor edad, particularmente, de dos y dos meses y medio, fue de calidad media y baja, mientras que la planta de cinco y siete meses tuvo más características deseables.

AGRADECIMIENTOS

Se agradece el apoyo económico otorgado con los fondos fiscales del INIFAP, a través del proyecto: Producción y productividad de los viveros y plantaciones forestales en la Sierra Madre Occidental; así como a la Comisión Nacional Forestal (Conafor) y a los productores de planta forestal en viveros del estado de Nayarit por el valioso apoyo en la proporción de información y autorización de ingreso a sus instalaciones. Se agradece también a Jimena Sánchez Battenberg por la revisión del manuscrito.

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