Artículo

 

Propiedades de la madera y relación del estado nutrimental con el crecimiento en teca

 

Properties of wood and the relationship between nutritional status and growth in teak plantations

 

Alina Luisa Ypushima-Pinedo¹, Eduardo Salcedo Pérez¹, Ricardo Manríquez González¹, José Antonio Silva Guzmán¹, Juan Francisco Zamora Nátera² y Efrén Hernández Álvarez³

 

¹ Departamento de Madera, Celulosa y Papel. Universidad de Guadalajara. Correo-e: esalcedo@dmcyp.cucei.udg.mx

² Departamento de Botánica y Zoología. Universidad de Guadalajara.

³ Departamento de Producción Forestal. Universidad de Guadalajara.

 

Fecha de recepción: 28 de marzo de 2014;
Fecha de aceptación: 30 de junio de 2014.

 

RESUMEN

En México existe cada vez mayor interés en producir madera de calidad a partir de Tectona grandis, cuyo rendimiento sea capaz de satisfacer la demanda del mercado internacional, lo que es sumamente relevante ya que la teca tiene gran valor económico y su comercialización puede derivar en la obtención de importantes ganancias; sin embargo aún no se cuenta con suficiente información para lograrlo. En el presente estudio se evaluaron los caracteres anatómicos de densidad básica, de resistencia al ataque de hongos y de las condiciones edafoclimáticas en dos plantaciones de nueve años en los estados de Veracruz (húmedo) y Nayarit (seco). Hubo diferencias significativas según la procedencia de la planta respecto al diámetro total de fibra y de lumen, al grosor de la pared de las fibras, al diámetro total, a la longitud de los vasos y al porcentaje de duramen; por otro lado, no existieron en cuanto a la longitud de fibras, el ancho y largo de los radios y la densidad básica. La resistencia al efecto de los hongos por parte del duramen está en función del tipo de hongo y no de la plantación de origen. El Ca y el K foliar se relacionaron con la altura y el DAP, respectivamente; así como el Ca del suelo, pH y la CIC (capacidad de intercambio catiónico) con la altura. La proporción de duramen y el DAP fueron mayores en las maderas provenientes de Veracruz.

Palabras clave: Análisis foliar, características anatómicas de la madera, densidad básica, durabilidad, fertilidad de suelo, Tectona grandis L. f.

 

ABSTRACT

In Mexico there is a growing interest in producing high-quality wood from Tectona grandis with a yield that can meet the demands of the international market; this is very relevant, as teak has a high economic value, and its commercialization may bring considerable profits. However, there is still not enough information to achieve this. The present study assessed the anatomical features of basic density, resistance to attack by fungi and edaphoclimatological conditions in two nine-year-old plantations in the states of Veracruz (humid) and Nayarit (dry). There were significant differences in the total fiber and lumen diameter, fiber wall thickness, total diameter, vessel length, and heartwood percentage, according to the origin of the plant; on the other hand, there were no differences in fiber length, width and length of the radii or density. Heartwood resistance to the effect of the fungi is determined by the type of fungus, not by the origin of the plantation. Foliar Ca and K were related to height and DBH, respectively. Soil Ca, pH and CEC (cation exchange capacity) were related to height. Both the heartwood proportion and DBH were higher in timber from Veracruz.

Key words: Foliar analysis, anatomic characteristics of wood, basic density, durability, soil fertility, Tectona grandis L. f.

 

INTRODUCCIÓN

Las plantaciones forestales comerciales han tenido un gran auge a nivel mundial durante las últimas décadas; los géneros que ocupan mayor superficie son Pinus (poco más de 20 %), Eucalyptus (10 %), Hevea (5 %), Acacia (4 %) y Tectona (3 %); otras latifoliadas suman, en conjunto, 18 % y una variedad de coníferas alrededor de 11 % (Conafor, 2011). En México estas se localizan, principalmente, en Campeche, Veracruz, Tabasco, Chiapas, Nayarit y Michoacán y las especies maderables más importantes que se establecen en ellas son Cedrela odorata L. (22.2 %), Eucalyptus spp. (19.2 %), Gmelina arborea Roxb. (13.7 %), Pinus spp. (13 %), Tectona grandis L. f. (12.4 %) y Swietenia macrophylla King (4.6 %).

La extensión de terrenos con Tectona grandis se han incrementado de 141 ha (2001) a un total acumulado de 20 000 ha (2013), y ha sustituido el cultivo de diversas especies nativas (Conafor, 2013), lo que se debe a que tiene un alto valor comercial y, por ello, es atractiva para inversionistas y productores; hasta 2006 la madera de teca para aserrío proveniente de bosques naturales y de plantíos con más de 40 años de edad se cotizaba entre los 225 y 1 000 dólares por m³, en función del tamaño y la calidad (Anantha, 2006). Algunas características que se consideran, de forma cada vez más frecuente, en programas de reforestación es su rápido crecimiento, las características de su madera, los fustes rectos y su resistencia a plagas, entre otros (Chaves y Fonseca, 1991; FAO, 1992).

La teca se planta en 52 países y el área que cubre se estima en 4.35 millones ha (Kollert y Cherubini, 2012). De acuerdo con información de la ITTO (2010), Asia posee la mayor superficie (83 %), le sigue África (11 %), y por último, América Tropical (Costa Rica, Ecuador, Honduras, México, Panamá, Trinidad, Venezuela) con 6 %; no obstante, en la última década los cultivos más importantes están en Iberoamérica y se exportan troncos jóvenes a India, Europa y Estados Unidos de América, cuyo periodo de corta se estima de 20 a 25 años (Anantha, 2006).

Las plantaciones forestales comerciales disminuyen la presión de aprovechamiento sobre los bosques naturales y evitan su deforestación y se le da prioridad en superficies improductivas con vocación forestal (Conafor, 2011); así, todas ellas (con especies nativas o introducidas) le otorgan un valor agregado al producto maderable al ofrecer otros beneficios como: mejora en la calidad del aire, captura de carbono, conservación del hábitat natural de la fauna, incremento en la recarga de mantos acuíferos, menor erosión y privilegios sociales de paisajismo y recreación (Carballo, 1994; FAO, 2007).

En México se impulsa la creación de plantaciones forestales mediante incentivos económicos que aplican para sitios con condiciones ecológicas y edáficas variadas, por lo cual es común que el hábitat de la zona, la fertilidad del suelo y los requerimientos nutricionales de la planta se pasen por alto. Vaides (2004) señala que en el caso de T. grandis es frecuente que solo se considere la producción futura, sin tomar en cuenta las necesidades básicas para su desarrollo adecuado y la afectación que pueden tener las propiedades de la madera, lo cual incide en su calidad, así como en el proceso de aprovechamiento y su industrialización (Cutter et al., 2004; Saranpää, 2003).

Diversos estudios han relacionado las características físicas y químicas del suelo con la tasa de crecimiento, la acumulación de biomasa y las propiedades de la madera (Montero, 1999; Mollinedo, 2003); en este sentido, Bhat y Priya (2004) determinaron que cuando la teca proviene de lugares con baja fertilidad disminuye su resistencia mecánica, debido a que el parénquima tiene mejor desarrollo y se reduce el contenido de fibras. El clima del lugar también influye en la formación del duramen y en las propiedades físicas y químicas de la madera (Pérez y Kanninen, 2003; Kokutse et al., 2004; Bhat et al., 2005; Thulasidas y Bhat, 2007). En Costa Rica, Alvarado y Fallas (2004) registraron que, si el pH es menor a 6 se reduce el incremento medio anual en altura de 3.9 a 1.5 m año^-1; además se ha observado que con valores inferiores a 5.5, se alteran las micorrizas y se afecta el desarrollo de los árboles (Alvarado et al., 2004); en cambio, este aumenta cuando el calcio tiene niveles mayores a 68 % (Mollinedo et al., 2005).

En México no hay información disponible que aporte evidencias útiles del comportamiento de la teca a las condiciones edafoclimáticas en las zonas de plantación; por lo tanto, es necesario realizar investigaciones sobre el comportamiento de las plantaciones de teca en distintos lugares del país para conocer la influencia de los factores edáficos y del contenido nutrimental foliar en el crecimiento de la planta. En el presente estudio se evaluaron las características de algunos elementos celulares de la madera (fibras, vasos y radios), el porcentaje de duramen, la densidad básica y la durabilidad natural; además, se relacionaron las condiciones edáficas y el contenido nutrimental foliar con el desarrollo de T. grandis en el trópico mexicano.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Se consideraron 16 árboles de teca de nueve años de edad, procedentes de dos plantaciones con espaciamientos de 3.5 x 3.5 m, una en el municipio Las Choapas (Veracruz) y otra en el municipio San Blas (Nayarit); en cada una de ellas se seleccionaron ocho ejemplares y se empleó un diseño estadístico completamente aleatorio. Se midieron la altura total y el diámetro a la altura del pecho (DAP= 1.30). El clima de los sitios es distinto, el de Veracruz corresponde a tropical húmedo y el de Nayarit al tropical seco (Cuadro 1).

 

Caracterización edáfica

Se tomó una muestra de suelo compuesta para cada árbol a una profundidad de 40 cm.

Los análisis químicos de los macro y micronutrientes (potasio, calcio, magnesio, hierro, manganeso, zinc y cobre) se realizaron por espectrofotometría de absorción atómica mediante un espectrofotómetro Varian AA240FS; el fósforo se determinó a partir del método de molidovanadato de amonio y se usó un espectrofotómetro ultravioleta/visible LaboMed.inc^® Spectro 23 RS; el nitrógeno foliar por digestión Kjeldahl y el nitrógeno nítrico por digestión microKjeldahl.

La evaluación de la materia orgánica se hizo a través del carbono orgánico presente con el procedimiento de Walkley y Black; el pH se obtuvo por medio de un potenciómetro Orion research 301 Analog Bench con una suspensión 1:2 de suelo y agua; para la capacidad de intercambio de cationes (CIC) se utilizó la técnica de acetato de amonio; y para la textura, el del hidrómetro de Bouyoucos.

 

Análisis foliar

Con el fin de conocer el contenido mineral de las hojas, se recolectaron muestras del tercio superior de la copa viva de cada ejemplar y se eligieron aquellas que estuvieran iluminadas por completo y libres de daños o enfermedades visibles.

Los procedimientos empleados están descritos por Helrich (1990) y se interpretó según la Norma Oficial Mexicana NOM-021-SEMARNAT-2000 (Semarnat, 2002) para el diagnóstico de los requerimientos nutricionales para cultivos agrícolas ajustado para especies forestales, ya que son diferentes y la información disponible para estas es escasa; los resultados permitieron visualizar el nivel en que está cada una de las plantaciones evaluadas, adicionalmente fueron caracterizadas por medio de la guía para la interpretación de análisis foliar (Drechsel y Zech, 1991).

 

Caracterización anatómica

La madera se caracterizó de forma microscópica y su densidad, porcentaje de duramen y durabilidad, se determinaron a partir de trozas de 50 cm de longitud a la altura del pecho. En el caso de la caracterización anatómica de los elementos celulares se trabajó con un cubo de madera orientado de manera longitudinal y se obtuvieron astillas de madera temprana y tardía para formar la muestra compuesta, estas se colocaron en un tubo de ensaye con la solución disociadora de Franklin (mezcla 1:2 de ácido acético glacial y peróxido de hidrógeno al 30 %), y se dejó en baño María a 60 °C, hasta quedar suaves y blanquecinas; para eliminar el exceso de reactivo se agregó agua en cantidad suficiente.

Se prepararon láminas con el material procesado (IAWA, 1989) y se midió la longitud de 25 fibras mediante fotografías digitales a un aumento de 4X, en el caso del diámetro del lumen; para el diámetro total de la fibra y el grosor de la pared celular se utilizó el aumento 40X. Se obtuvieron probetas de 1 cm de cada lado que se ablandaron por ebullición con agua y se realizaron en un micrótomo AO Cientific Instrument 860 cortes histológicos transversales, tangenciales y radiales con un grosor variable de 15 a 30 μm y se hicieron láminas permanentes (IAWA, 1989), y se observaron en un microscopio Wild Heerbrugg M12-83632. Se midieron 25 vasos de madera tanto temprana como tardía sobre las fotografías digitales 4X y se determinó el diámetro total de los vasos en la sección transversal y la longitud en la radial. Para el ancho y largo de los vasos se midieron 25 radios en la sección tangencial a un aumento de 4X. Estos elementos anatómicos fueron medidos con el programa Arcview GIS 3.2.

El análisis del duramen se efectúo a partir de rodajas de 5 cm de espesor (19.3 de diámetro promedio para árboles de Veracruz y 17.6 cm en los de Nayarit), las cuales se dejaron secar a temperatura ambiente y pulieron en una de las superficies transversales con lijas de granulometría decreciente (80-100-120), se realizaron dos mediciones ortogonales del diámetro de las rodajas sin corteza y del duramen (sentidos norte-sur y este-oeste), la médula se tomó como el centro. El límite del área del duramen se apreció macroscópicamente por inspección visual (fue muy marcado); a partir de las áreas obtenidas se calculó su proporción y se expresó como porcentaje del área total sin corteza de la sección transversal.

Para evaluar la densidad se siguieron las especificaciones de la norma ASTMD-2395-02 (ASTM, 2003): se determinó el peso húmedo de las muestras y fueron secadas en horno Felisa FE-292 a 105 °C por 24 horas, a peso constante, la densidad básica se estimó con la relación entre el peso seco y el volumen verde.

La durabilidad se obtuvo con base en los procedimientos para ensayos acelerados de laboratorio que se describen en la norma ASTM D-2017-05 (ASTM, 2007); se empleó suelo orgánico como medio de cultivo; y los hongos xilófagos utilizados correspondieron a Trametes versicolor (L.: Fr) Pilát, Phanerochaete chrysosporium Burds. (hongo de pudrición blanca) y Gloeophyllum trabeum (Pers. ex. Fr.) Murr. (hongo de pudrición parda); estos se recomiendan en la Norma por su agresividad y frecuente presencia en maderas latifoliadas. El material fúngico se seleccionó de la colección de cepas del Laboratorio de Propiedades y Usos de la Madera del Departamento de Madera, Celulosa y Papel de la Universidad de Guadalajara. Para comprobar la actividad fúngica se utilizaron especímenes testigo de baja durabilidad. Así, en la madera de Alnus spp. se inoculó P. chrysosporium y en Pinus spp., G. trabeum, la durabilidad se expresó como el porcentaje de pérdida de peso seco al horno del material expuesto durante 16 semanas al ataque de los tres hongos indicados.

Los datos fueron analizados mediante el programa Statgraphics Centurion XV.II versión 15.2.06, mediante un análisis de varianza (ANOVA) y en el caso de existir diferencias notables entre las dos procedencias (P<0.05), se realizó la Prueba de Rangos Múltiples, el ANOVA se utilizó para evaluar la importancia de la plantación de origen en las propiedades de la madera de teca. Se generó una matriz de correlación de Pearson para conocer la relación entre el suelo, el contenido nutrimental foliar y el crecimiento en teca.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En el Cuadro 2 se presentan los resultados de la caracterización física y química básica de los suelos para cada sitio de estudio. El pH para ambas plantaciones fue ácido y solo el de Nayarit (5.12) estuvo dentro de los niveles señalados por Drechsel et al. (1990) como adecuados para T. grandis (4.7 a 7). Al respecto, Briscoe (1995) indica que el desarrollo de esta especie es mejor con un pH entre 6.5 y 7.5, lo que coincide con Vaides (2004) y Montero (1999), quienes consignan que cuando el pH corresponde al intervalo de 5.3 y 7.0 se promueve el incremento medio anual (superior a 18 m³ ha^-1 año^-1). Por su parte, Mollinedo (2003) registró que con pH menor a 5.5 el incremento medio anual es de 14 m³ ha^-1 año^-1, datos que concuerdan con el pH presente del estudio, ya que a pesar de tener un valor de 4.14 para el suelo de Veracruz, no se detectaron problemas en el desarrollo de los árboles.

Los suelos presentaron altos contenidos de materia orgánica (de 3 a 5 %), lo que aunado a su textura franca favorece la infiltración y retención de agua en época seca, además conserva los cationes y aniones, fuente importante de nitrógeno y promueve el crecimiento de teca. El contenido de los micronutrientes: zinc, manganeso, cobre y hierro estuvieron dentro del intervalo de suficiencia señalado para suelos agrícolas en la NOM-021-SEMARNAT-2000 (Semarnat, 2002), e incluso, fueron mayores; los macronutrientes: nitrógeno nítrico y fósforo resultaron relativamente bajos en comparación con los intervalos señalados en la misma Norma Oficial Mexicana. Se usó con referencia a que dicha norma carece de registros de comparación para niveles suficientes de contenido nutrimental en suelo para plantaciones de T. grandis para México. A pesar de los registros medios y bajos de los macronutrientes, no se manifestaron síntomas de deficiencia, ni actuaron como factores limitantes para el desarrollo del árbol, ya que el incremento medio anual (IMA) en volumen en Veracruz (10.8 m³ ha^-1 año^-1) y Nayarit (16.9 m³ ha^-1 año^-1) correspondieran a valores altos, de acuerdo con Montero (1999), quien propone como clase media 5.1 a 10.9 m³ ha^-1 año^-1 y alta de 11.1 a 18 m³ ha^-1 año^-1; en suelos con una alta fertilidad natural, excepto para fósforo y potasio (en Costa Rica).

La diferencia del IMA entre los dos sitios estudiados responde a que el contenido de cationes intercambiables (mayores para Nayarit) se relaciona con el crecimiento de la especie (Montero, 1999; Mollinedo et ai, 2005; Ypushima, 2010). Por lo tanto, es recomendable la ejecución de investigaciones relativas al uso de fertilizantes, riego y otros mejoradores de suelo (composta, encalado, abonos verdes, etc.) y su efecto en el desarrollo de los árboles.

Es sumamente útil complementar la información derivada de las muestras de suelo y sus condiciones de fertilidad con la variación de los nutrimentos en las hojas (Bertsch, 1995; Drechsel y Zech, 1991), ya que en estos órganos se refleja el estado nutrimental de la planta (Binkley, 1993; Alcántar y Trejo, 2007); en el Cuadro 3 se resumen los datos del contenido foliar determinado en ambas plantaciones. Drechsel y Zech (1991) establecieron niveles bajo, medio y suficiente para cada elemento mineral, y los resultados que se obtuvieron demuestran que los dos sitios bajo estudio tuvieron el mismo comportamiento: el nitrógeno (importante para la actividad fotosintética, para la formación de biomasa y el crecimiento de los árboles) correspondió a la categoría de suficiente, por el contrario, la cantidad de fósforo, potasio, calcio y magnesio calificó como baja, aunque no se manifestó su deficiencia, por lo cual los valores obtenidos pueden ser considerados como aceptables o suficientes. En cuanto a las cantidades de zinc, manganeso y cobre fueron altos, solo el hierro resultó por abajo de lo señalado por Drechsel y Zech (1991).

Con los datos edáficos y del contenido mineral foliar se realizó un análisis de correlación de Pearson para ambas procedencias (Cuadro 4). La altura de los árboles presentó mayor correspondencia con parámetros del suelo: pH (r= 0.94), CIC (r= 0.89), calcio (r= 0.80), cobre (r= 0.79) y potasio (r= 0.75). Cabe destacar que respecto al contenido mineral foliar, únicamente, el calcio tuvo un valor destacado (r= 0.91). El DAP registró una alta relación positiva con el potasio foliar, a diferencia del nitrógeno, con el cual mostró alta relación negativa.

El magnesio foliar fue el único elemento que correlacionó con su homólogo en el suelo; el calcio lo hizo tanto con el pH como con la capacidad de intercambio de cationes. Esto coincide con lo determinado por Mollinedo (2003), quien señala que el fósforo edáfico no afecta el desarrollo de la teca (observó buen desarrollo en suelos deficientes en este elemento); en contraste con el potasio, que favorece el crecimiento, también indica una asociación positiva entre el pH con la suma de bases en el suelo y el calcio foliar en plantaciones de 3.5 años de edad establecidas en alfisoles, inceptisoles y ultisoles en Panamá. Montero (1999) determinó una relación positiva entre el calcio, el fósforo, y el nitrógeno del suelo con sus homólogos a nivel de hoja en ejemplares de T. grandis de 2 a 45 años de edad en Costa Rica. En el presente trabajo la única correspondencia fue con el calcio y concuerda con Vallejos (1996), autor que consigna una relación positiva entre el calcio del suelo con el calcio y magnesio foliares en campos de teca de entre 3 y 15 años.

La correlación positiva entre el pH y el calcio de las hojas evidencia que a mayor salinidad, más alta será su concentración en el área de la hoja; Bertsch (1995) cita que el pH afecta algunas características de los nutrimentos (calcio, magnesio, potasio y fósforo y nutrimentos menores) en el suelo como: solubilización, disponibilidad y adsorción, lo que se refleja en su nexo con el crecimiento del árbol. Según los resultados de Ypushima (2010), únicamente, el fósforo y el potasio confirmaron correlación estadística con la altura y el diámetro a la base del tallo. Los niveles establecidos como mínimos para el potasio fueron suficientes para T. grandis en Nayarit.

La mayoría de las características anatómicas presentaron diferencias significativas (P<0.05) en función de su procedencia (Cuadro 5); las más notables fueron en el diámetro total y la longitud de los vasos, que son considerados como los elementos anatómicos del xilema con mayor capacidad de adaptación a las condiciones de crecimiento (Carlquist, 2003); sobre el particular, a pesar de la diferencia que se observó según la procedencia, los vasos fueron cortos, de acuerdo con IAWA (1989). Las disimilitudes que hubo entre los vasos manifiestan la capacidad de adaptación de los árboles a las distintas características climáticas de cada sitio, principalmente la precipitación, ya que donde fue más abundante, los valores aumentaron y eso contribuye a una conducción más eficiente del agua en el xilema (Baas, 1982). Las variaciones registradas coinciden con Bhat et al. (2001), quienes determinaron, en India, que el diámetro de los vasos es más grande en plantaciones agroforestales de sitios húmedos (217ym) que en los secos (199 ym), y de la plantación forestal (205 ym) para árboles de 35 años.

La estructura anatómica de la madera es consecuencia, en parte, de factores ambientales, como lo señalan Bhat y Priya (2004) en cultivos de 21 y 65 años y Moya et al. (2009) en plantaciones de 13 años. Hubo diferencias significativas (P<0.05) para el diámetro total, el diámetro del lumen y el grosor de la pared de las fibras, a diferencia del largo y ancho del radio que no tuvieron mayor variación. La longitud de la fibra se clasificó como corta para ambas procedencias, el grosor de pared de fibra como fina para Veracruz y mediana para Nayarit y los radios como medianos, en ambos casos, según IAWA (1989).

La densidad básica de la madera no presentó diferencias significativas (P>0.05) entre las procedencias y, según la norma ASTM (2003), se considera como mediana, lo cual significa que influyen más en ella el manejo y la edad de los árboles que las condiciones del sitio de plantación, hecho que concuerda con lo corroborado por Moya y Arce (2003) y Pérez y Kanninen (2005b). Con base en la densidad obtenida, tanto en Nayarit (0.50 g cm^-3) como en Veracruz (0.53 g cm^-3), no deben presentarse torceduras, altas contracciones, ni agrietamientos (Castro y Raigosa, 2000). Los resultados del presente trabajo para la densidad de la madera coinciden con la literatura para Costa Rica (Férez y Kanninen, 2003) 0.50 y 0.65 g cm^-3 en cultivos de 8 años (Pérez y Kanninen, 2005a) (0.50 y 0.60 g cm^-3 con T. grandis de 4 años (Córdoba y Sáenz, 2004) (0.53 y 0.57 g cm^-3 con teca de 20 años); también para Ecuador, en donde se registran 0.48 y 0.52 g cm^-3, en lugares de 18 y 22 años de antigüedad (Crespo et al, 2008); en la India, se consigna de 0.47 y 0.59 g cm^-3 en individuos con irrigación e intervalos de peso específico de 0.48 a 0.53 para ejemplares dominantes de 60 años (Bhat, 2000).

Respecto al porcentaje de duramen, se calcularon diferencias estadísticamente significativas (P<0.05) en función de la procedencia, y fue mayor para el estado de Veracruz (70 %) que en Nayarit (57 %). Cabe destacar que dicho parámetro es el más importante para definir la calidad de la madera de T. grandis, ya que durante el proceso de formación del duramen tienen lugar procesos químicos que mejoran la durabilidad y generan cambios en el color (Higuchi et al., 1997); por ello, hay gran interés de obtener más duramen al producir esta especie. Dada la diferencia que se estimó (13 %), además del factor precipitación, hubo cierta correlación con respecto a la altura total de los árboles (r=-0.63), ya que mientras la altura se incrementa (Veracruz 13 m y Nayarit 16 m), el porcentaje de duramen disminuye; es recurrente que en la literatura se mencione que su proporción está influenciada, en primer lugar, por la edad y en segundo, por el diámetro (Pérez y Kanninen, 2003; Víquez y Pérez, 2005; Moya y Calvo-Alvarado, 2012), lo que corresponde con los valores de DAP: Veracruz 19.3 cm y Nayarit 17.6 cm). Solórzano et al. (2012) citan que el duramen de la teca comienza a formarse entre los cuatro y los seis años, tiempo corto en comparación con otras especies. Los resultados del presente estudio coinciden con los de Kokutse et al. (2004), ya que los individuos en zonas con más lluvia anual fueron los que tuvieron mayor crecimiento y mejor proporción de duramen.

Thulasidas y Bhat (2009) no registraron variación en la relación del duramen entre procedencias (condiciones húmedas y secas en India); en tanto, Pérez y Kanninen (2003) y Crespo et al. (2008) registraron mejor porcentaje de duramen en los ejemplares de sitios secos en Costa Rica y Ecuador; los autores lo atribuyen a que en estos lugares hay un cese de crecimiento que permite al árbol la formación anual del duramen, con la depuración de material inerte e indican que el desarrollo del duramen no solo se explica por la precipitación, sino que es necesario considerar la interacción o influencia de otros factores sobre el incremento de duramen en las plantaciones de teca.

Con respecto a la resistencia al ataque de hongos no hubo diferencias estadísticas significativas (P<0.05) entre plantaciones, pero sí entre las especies fúngicas (Cuadro 6). La mayor pérdida de peso ocurrió cuando se incorporó T. versicolor, por lo cual se consideró como el más agresivo para los árboles de teca de 9 años, pero aun así la madera se clasificó como resistente según la norma ASTM (2007); P. crysosporium (pudrición blanca) y G. trabeum (pudrición parda) no generaron disminución en el peso de la madera y se clasificó como altamente resistente. Los testigos sirvieron para validar los resultados, ya que perdieron más de 30 % de su peso; es decir, que las condiciones eran adecuadas para el ataque. Moya et al. (2009) evaluaron la resistencia de individuos de 13 años a P. chrysosporium y G. trabeum y tampoco detectaron diferencias entre las distintas áreas; sin embargo, Bhat et al. (2005) y Thulasidas y Bhat (2007) tuvieron resultados en los cuales los árboles procedentes de lugares húmedos fueron menos resistentes a los ataques, además en sus estudios observaron que G. trabeum causó mayor pérdida de peso en las muestras de madera de 35 años, en cambio, con P. chrysosporium fueron menores a 10 %, lo que coincide con lo consignado por Miller et al. (2003) para maderas tropicales duras de diferentes especies en Bolivia.

 

CONCLUSIONES

El calcio, tanto foliar como del suelo, tuvo una fuerte relación con la altura total, al igual que el pH y la CIC del suelo. El potasio foliar se vinculó ampliamente con el diámetro a la altura del pecho (DAP) y el nitrógeno foliar mostró una relación negativa.

El diámetro total de la fibra, el del lumen, la longitud de los vasos, el grosor de pared de las fibras, la proporción de duramen y el DAP fueron mayores en la madera procedente de la zona húmeda (Veracruz), pero no hubo diferencias significativas en los radios.

Las condiciones edafoclimáticas de la zona de procedencia no influyen en la densidad básica de la madera.

Trametes versicolor fue el hongo que ocasionó mayor pérdida de peso en la madera, de manera independiente a su procedencia.

 

AGRADECIMIENTOS

A todo el personal del Departamento de Madera, Celulosa y Papel y en especial a los Laboratorios de Estructura y Calidad de la Madera, de Propiedades y Usos de la Madera y de Química de la Madera, de Análisis de Suelo, de Agromicrobiología, de Biotecnología del Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias y al Laboratorio Ambiental. A los ingenieros Jaime Cruz y Jurgen Stock, por el apoyo a la investigación en los trabajos de campo.

 

REFERENCIAS

Alcantar, G. y L. Trejo. 2007. Nutrición de cultivos. Mundi Prensa México. D. F. México. 451 p.         [ Links ]

Alvarado, A. y J. L. Fallas. 2004. Efecto de la saturación de acidez y encalado sobre el crecimiento de la teca (Tectona grandis L. f.) en suelos ácidos de Costa Rica. Agron. Costarric. 28(1): 81-87.         [ Links ]

Alvarado, A., M. Chavarria, R. Guerrero, J. Boniche y J. R. Navarro. 2004. Características edáficas y presencia de micorriza en plantaciones de teca (Tectona grandis L. f.) en Costa Rica. Agron. Costarric. 28(1): 89-100.         [ Links ]

Anantha, P., H. S. 2006. Informe internacional sobre la teca. .Product Disclosure Statement - Rewards Group Teak Project "International Teak Market Report". Canberra, Australia. 6 p.         [ Links ]

American Section of the International Association for Testing Materials (ASTM). 2007. Standard D-2017-05. Standard test methods for accelerated laboratory test of natural decay resistance of woods. Annual Book of ASTM standards. West Conshohocken, PA. USA. pp. 270-274.         [ Links ]

American Section of the International Association for Testing Materials (ASTM). 2003. ASTM D-2395-02, Standard test methods for specific gravity of wood and wood-base materials. ASTM International. West Conshohocken, PA. USA. Vol. 4-10. pp. 4-10.         [ Links ]

Baas, P. 1982. Systematic, phylogenetic and ecological wood anatomy. In: Baas, P. (ed.). New perspectives in wood anatomy: systematic, phylogenetic and ecological. London, UK. pp. 23-58.         [ Links ]

Bertsch, F. 1995. La fertilidad de los suelos y su manejo. Asociación Costarricense de la Ciencia del Suelo. San José, Costa Rica. 157 p.         [ Links ]

Bhat, K. M. 2000. Timber quality of teak from managed tropical plantations with special reference to India plantations. Bois et Forets des Tropiques 263: 6-16.         [ Links ]

Bhat, K. M., P. B. Priya and P. Rugmini. 2001. Characterization of juvenile wood in teak. Wood Sci. Technol. 34: 517-532.         [ Links ]

Bhat, K. M. and P. B. Priya. 2004. Influence of provenance variation on wood properties of teak from the Western Ghat region in India. IAWA Journal 25 (3): 273-282.         [ Links ]

Bhat, K. M., P. K. Thulasidas and E. J. Florence. 2005. Wood durability of home-garden teak against brown-rot and white-rot fungi. Trees-Struc. Funct. 9: 654-660.         [ Links ]

Binkley, D. 1993. Nutrición forestal. Editorial Limusa. México, D. F. México. 340 p.         [ Links ]

Briscoe, C. 1995. Silvicultura y manejo de teca, melina y pochote. CATIE Serie Técnica. Informe Técnico Núm. 270. Turrialba, Costa Rica. 44 p.         [ Links ]

Carballo, C. 1994. Proyectos de plantaciones forestales en México, evaluación financiera y económica. Colegio de Postgraduados. Chapingo, Edo. de Méx. México. 107 p.         [ Links ]

Carlquist, S. 2003. Comparative wood anatomy: systematic ecological, and evolutionary aspects of dicotyliedon wood. SpringerVerlag. Berlin, Germany. 436 p.         [ Links ]

Castro, F. y J. Raigosa. 2000. Crecimiento y propiedades físico-mecánicas de la madera de teca (Tectona grandis) de 17 años de edad en San Joaquín de Abangares, Costa Rica. http://www.mag.go.cr/rev_agr/v24n02_007.pdf. (9 de diciembre de 2010).         [ Links ]

Chávez, E. y W. Fonseca. 1991. Teca: Tectona grandis L. f., especie de árbol de uso múltiple en América Central. CATIE. Serie Técnica. Informe Técnico Núm. 179. 47 p.         [ Links ]

Comisión Nacional Forestal (Conafor). 2011. Situación actual y perspectivas de las plantaciones forestales comerciales en México. Comisión Nacional Forestal-Colegio de Posgraduados. México, D. F. México. 472 p.         [ Links ]

Comisión Nacional Forestal (Conafor). 2013. Especies maderables establecidas en PCF por año. http://www.conafor.gob.mx/web/temas-forestales/plantaciones-forestales/ (25 de marzo de 2014).         [ Links ]

Córdoba, R. y M. Sáenz. 2004. Propiedades físico-mecánicas de teca de Costa Rica y Panamá. www.FundatecITCR.com. (9 de diciembre del 2012).         [ Links ]

Crespo, R., E. Jiménez, P. Suatuance, G. Law y C. Sánchez. 2008. Análisis comparativo de las propiedades físico-mecánicas de la madera de teca (Tectona grandis L. F.) de Quevedo y Baltazar. Ciencia Tecnol.1: 55-63.         [ Links ]

Cutter, B. E., M. V. Coggeshall, J. E. Phelps and D. D. Stokke. 2004. Impacts of forest management activities on selected hardwood wood quality attributes: a review. Wood Fiber Sci. 36: 84-97.         [ Links ]

Drechsel, P., S. Schmall and W. Zech. 1990. Relationships between growth, mineral nutrition, and soils in young teak plantations in Benin and Liberia. Water Air Soil Poll. 54(4): 651-656.         [ Links ]

Drechsel, P. and W. Zech. 1991. Foliar nutrient levels of broad-leaved tropical trees: a tabular review. Plant Soil 131: 29-46.         [ Links ]

Helrich, K. 1990. Official methods of analysis. Association of Official Analytical Chemists. Arlington, VA. USA. 980 p.         [ Links ]

Higuchi, T. Y., K. Fukazawa and M. Shimada.1997. Biochemical studies on the heartwood formation. Rcs. Bull. Coli. Expt. For. 25: 167-192.         [ Links ]

International Association of Wood Anatomist (IAWA).1989. List of microscopic features for hardwood identification. In: Wheeler, E. A., P. Baas and P. E. I. Gasson. (eds.). Leiden, The Netherlands. IAWA Bulletin 10(3): 219-332.         [ Links ]

Kokutse, A. D., H. Bailleres, A. Stokes and K. Kokou. 2004. Proportion and quality of heartwood in Togolese teak (Tectona grandis L.f.). Forest Ecol. Manag. 189: 37-48.         [ Links ]

Kollert, W. and L. Cherubini. 2012. Teak resources and market assessment 2010. FAO Planted Forests and Trees Working Paper FP/47/E. http://www.fao.org/docrep/015/an537e/an537e00.pdf (4 de julio de 2013).         [ Links ]

Miller, R. B., A. C. Wiedenhoeft, R. S. Williams and W. Stockman. 2003. Characteristics of ten tropical hardwoods from certified forest in Bolivia. Part II. Natural durability to decay fungi. Wood Fiber Sci. 35: 429-433.         [ Links ]

Montero, M. 1999. Factores de sitio que influyen en el crecimiento de Tectona grandis L. f. y Bombacopsis quinata (Jacq.) Dugand, en Costa Rica. Tesis de Maestría. Universidad Austral de Chile, Facultad de Ciencias Forestales. Valdivia, Chile. 63 p.         [ Links ]

Mollinedo, M. 2003. Relación suelo-planta, factores de sitio y respuesta a la fertilización, en plantaciones jóvenes de teca (Tectona grandis L. f.) en la zona Oeste, Cuenca del Canal de Panamá. Tesis de Maestría. CATIE. Turrialba, Costa Rica. 90 p.         [ Links ]

Mollinedo, M., L. Ugalde, A. Alvarado, J. Verjans y L. Rudy. 2005. Relación suelo-árbol y factores de sitito, en plantaciones jóvenes de Teca (Tectona grandis), en la zona Oeste de la Cuenca del Canal de Panamá. Agron. Costarric. 29(1): 67-75.         [ Links ]

Moya, R. y V. Arce L. 2003. Efecto del espaciamiento en plantación sobre dos propiedades físicas de madera de teca a lo largo del fuste. Madera y Bosques 9(2): 15-27.         [ Links ]

Moya, R., A. Berrocal, R. Serrano and M. Tomazello. 2009. Radial variation of anatomical features, Wood density and decay resistance in teak (Tectona grandis) from two qualities of growing sites and two climatic regions of Costa Rica. Rev. Invest. Agraria. Sist. Recursos For.18(2): 119-131.         [ Links ]

Moya, R. and J. Calvo-Alvarado. 2012. Variation of wood color parameters of Tectona grandis and its relationship with physical environmental factors. Ann Forest Sci. 69: 947-959.         [ Links ]

Organización de las Naciones Unidas para la agricultura y la alimentación (FAO). 2007. Situación de los bosques del mundo. Roma, Italia. 143 p.         [ Links ]

Pérez, D. and M. Kanninen. 2003. Heartwood, sapwood and bark content, and wood dry density of young and mature teak (Tectona grandis) trees grown in Costa Rica. Silva Fenn. 37:45-54.         [ Links ]

Pérez, D. and M. Kanninen. 2005a. Effect of thinning on stem form and wood characteristics of teak (Tectona grandis) in a humid tropical site in Costa Rica. Silva Fenn. 39: 217-225.         [ Links ]

Pérez, D. and M. Kanninen. 2005b. Stand growth scenarios for Tectona grandis plantations in Costa Rica. For. Eco.l Manag. 210: 425-441.         [ Links ]

Saranpää, P. 2003. Wood density and growth. In: Barnett, J. and G. Jeronimidis. (eds.). Wood quality and its biological basis. Blackwell Publishing CRC Press. Boca Ratón, FL. USA 226 p.         [ Links ]

Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (Semarnat). 2002. Norma Oficial Mexicana NOM-021-SEMARNAT-2000. México, D.F., México. 85 p.         [ Links ]

Solórzano, S., R. Moya and S. Chauhan. 2012. Early genetic evaluation of morphology and some wood properties of Tectona grandis L clones. Silvae Genet. 61: 58-65.         [ Links ]

International Tropical Timber Organization (ITTO). 2010. Teak as potential plantation species. ITTO Tropical Timber Market Report 15, 11: 1-15.         [ Links ]

Thulasidas, P. K. and K. M. Bhat. 2007. Chemical extractive compounds determining the brown-rot decay resistance of teakwood. Holz Roh Werkst 65: 121–124.         [ Links ]

Thulasidas, P. K. and K. M. Bhat. 2009. Log characteristics and sawn timber recovery of homegarden teak from wet and dry localities of Kerala, India. Small-scale. Forestry 8:15-24.         [ Links ]

Vaides, L., E. E. 2004. Características de sitio que determinan el crecimiento y productividad de teca (Tectona grandis L. f.) en plantaciones forestales de diferentes regiones de Guatemala. Tesis de Maestría. CATIE. Turrialba, Costa Rica. 81 p.         [ Links ]

Vallejos, O. 1996. Productividad y relaciones del índice de sitio con variables fisiográficas, edafoclimáticas y foliares para Tectona grandis L. f., Bombacopsis quinatum (Jacq), Dugand y Gmelina arborea Roxb, en Costa Rica. Tesis de Maestría. CATIE. Turrialba, Costa Rica. 147 p.         [ Links ]

Víquez, E. and D. Pérez. 2005. Effect of pruning on tree growth, yield, and wood properties of Tectona grandis plantations in Costa Rica. Silva Fenn. 39: 381–390.         [ Links ]

Ypushima, P., A. L. 2010. Evaluación del contenido nutrimental de teca (Tectona grandis L. f) en plantaciones forestales en Nayarit, México. Tesis de Maestría. Departamento de Madera, Celulosa y Papel. Universidad de Guadalajara. Guadalajara, Jal. México. 85 p.         [ Links ]