Localización del sitio de estudio

El trabajo de investigación se realizó en el vivero forestal de la Facultad de Ciencias Agrícolas Campus IV de la Universidad Autónoma de Chiapas. Se localiza en el municipio Huehuetán, Chiapas, a una altitud de 44 m, entre los paralelos 15°00´ y 15°30´ N y los meridianos 94°30´ y 95°00´ O del meridiano de Greenwich.

Condiciones climáticas

El clima que predomina en el área de estudio corresponde a Aw₂ (w”) ig, que se refiere al cálido húmedo con lluvias en verano de acuerdo al sistema de clasificación de Köppen modificado por ^{García (1973)}. La precipitación media anual es de 2 415 mm de mayo a noviembre, con temperatura promedio de 28.5 °C; media máxima de 37.1 °C y media mínima de 19.7 °C con una evaporación promedio de 1 990 mm.

Material vegetal

La recolecta de semillas de Gmelina arborea se realizó en un rodal semillero dentro del campo experimental de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Autónoma de Chiapas. El DAP promedio de los árboles fue de 38 cm y la altura total promedio de 21 m. Las semillas para establecer dicho rodal proceden del Rancho El Chaparral, localizado en el municipio Juchique de Ferrer, Veracruz.

Tratamientos y diseño experimental

Se utilizó un diseño experimental completamente al azar, se estudiaron seis tratamientos de mezclas de sustratos (Cuadro 1) con cinco repeticiones y 25 plantas por unidad experimental, de las cuales se seleccionaron 12 para el análisis destructivo.

Descripción de los sustratos

Se utilizaron seis sustratos que están disponibles y son fáciles de adquirir en la región como es el cascabillo de café (Coffea sp.) procedente de una maquiladora y con un año de haber sido procesado; aserrín de Mangifera indica L., Tabebuia rosea (Bertol.) DC. y Tabebuia donnell-smithii Rose, igualmente con un año de haberse procesado y secado a la intemperie; cáscara de cacao (Theobroma cacao L.) con seis meses de secado bajo sombra de un cacaotal; bagazo de caña (Saccharum officinarum L.) con un año de haberse procesado bajo sombra; estiércol de ganado vacuno colectado en fresco y tierra proveniente de un cacaotal. El cascabillo de café, el aserrín, la cáscara de cacao y el bagazo de caña fueron molidos un molino mecánico, de lo que resultaron las partículas a un tamaño menor de 5 mm. Se midió la cantidad de sustrato para elaborar la mezcla correspondiente a cada tratamiento, y se revolvió con pala hasta quedar homogénea.

Producción de plantas

La germinación de las semillas de Gmelina arborea consistió en sumergirlas en agua por 48 h y 24 h a continuación, se dejaron al aire libre bajo sombra para que perdieran humedad; posteriormente, se sembraron dos semillas en el centro de cada envase (bolsas negras de polietileno de 15 × 20 cm calibre 400 µm) a una profundidad de dos veces su tamaño y se taparon con la misma mezcla de sustrato correspondiente al tratamiento. El material fue depositado de forma manual en cada envase.

Prácticas culturales

Una vez ocurrida la emergencia de las semillas, se aplicó Captan^® 500 en dosis de 2 g L^-1 de agua cada semana por un periodo de 30 días, con el fin de prevenir el damping-off o enfermedad de semillero. Se realizaron tres aplicaciones del fertilizante foliar Bayfolan ^® en dosis 2 g L^-1 de agua; la primera se hizo a los 30 días después de la emergencia y las otras dos, cada 8 días. Se llevó a cabo una única remoción a los 10 días posteriores a la emergencia, cuando se dejó a las plantas que presentaron características favorables para su crecimiento y desarrollo.

Variables evaluadas

Las plantas de Gmelina arborea se evaluaron a los 75 días después de la siembra en todas las variables, excepto para el tiempo de emergencia que se cuantificó al momento de ser visible la planta en cada bolsa; la altura se midió con una regla graduada en centímetros, desde la base del tallo hasta la yema apical; el diámetro se registró en milímetros en la base del tallo, con un vernier digital (Traceable ^®, Modelo 3416), se cuantificó el número total de hojas por planta evaluada y el área foliar se determinó con ayuda del integrador de área foliar LI-COR^® modelo LI-3000ª, en cm².

Para evaluar la biomasa se extrajeron 12 plantas al azar de cada unidad experimental, a las que se les eliminó el sustrato adherido mediante un lavado en agua corriente. Las muestras se colocaron en bolsas de papel, con sus respectivas identificaciones y se colocaron en una estufa de secado (VWR Sheldon Manufacturing, Modelo 1390FM) a 70 °C hasta alcanzar un peso constante. Transcurrido ese lapso se pesaron por separado la parte aérea y radical en una balanza analítica con precisión a miligramos (Denver Instrument, Modelo 310).

La relación parte aérea/raíz se obtuvo al dividir el peso seco aéreo (g) entre el peso seco radical (g) y el índice de esbeltez, al dividir la altura entre el diámetro del tallo (^{Thompson, 1985}). El índice de lignificación corresponde al porcentaje de peso seco con relación al contenido de agua en las plantas (^{Prieto et al., 2004}). El índice de Calidad de Dickson (ICD) resultó de integrar los valores de biomasa total, el índice de esbeltez y la relación parte aérea/raíz, en el que los valores altos indican plantas de mejor calidad (^{Dickson et al., 1960}); su fórmula es la siguiente:

Análisis estadístico

Los datos de cada planta correspondiente a las variables evaluadas se analizaron mediante el programa estadístico SAS versión 9.0 (^{SAS, 1999}). El análisis de varianza se realizó con el procedimiento PROC GLM; posteriormente, a las variables que presentaron diferencia significativa se les sometió a la prueba de comparación de medias con el método Tukey (p≤0.05) para determinar el tratamiento con los valores más destacados.

Días a emergencia

La prueba de comparación de medias de Tukey (p≤0.05) reveló que las semillas de Gmelina arborea sembradas en tierra de cacaotal al 100 % emergieron en promedio a los 11.7 días, en contraste con el tratamiento de la mezcla de 50 % tierra de monte + 50 % cascabillo de café, donde tardaron más en emerger, en promedio 13.1 días. Esta especie requiere que el sustrato sea de porosidad media, con retención de humedad, sin resistencia mecánica a la emergencia, además de que la profundidad de la siembra debe ser dos veces el grosor de la semilla. ^{Orozco et al. (2011)} señalan que la tierra que se utiliza para llenar los envases y almácigos debe cumplir varias funciones: dejar entrar y retener agua; ser rica en nutrientes; y blanda para que la raíz pueda crecer. La tierra recolectada en el cacaotal permitió que las semillas de Gmelina arborea tuvieran mayor velocidad de emergencia (cuadros 4 y 5).

Diámetro de plantas

Después de 75 días, las plantas de Gmelina arborea sembradas en la mezcla de sustrato de 50 % de tierra de monte + 50 % de estiércol de ganado presentaron el mayor diámetro a la base (8.76 mm); mientras que las plantas de menor diámetro fueron las producidas en la mezcla de 50 % tierra de monte + 50 % aserrín, con promedio de 5.08 mm. Esto representa 42 % de diferencia de crecimiento en diámetro de las plantas, respecto a la mejor mezcla de sustrato. ^{Reyes et al. (2015)} registraron promedios de crecimiento en diámetro de 4.40 mm en plántulas de Gmelina arborea producidas en la mezcla base que contenía 60 % de Peat moss^® + 30 % agrolita + 10 % vermiculita. Es significativa la importancia que tiene considerar que las plantas con diámetros mayores a 5 mm son más resistentes al doblamiento y toleran los daños por plagas y fauna nociva, aunque ello varía de acuerdo con la especie (^{Prieto et al., 2009}); no obstante, en todos los ambientes las plantas de diámetro más grande tienen mayor supervivencia (^{Rodríguez, 2008}); las producidas en el experimento que aquí se documenta alcanzaron un diámetro promedio de 8.76 mm, de manera que satisfacen las medidas requeridas para considerarlas plantas de calidad y ser llevadas al sitio definitivo de la plantación.

Altura de las plantas

Las plantas tuvieron la mayor altura (66.08 cm), cuando crecieron en una mezcla con 50 % tierra de monte + 50 % estiércol de ganado. El menor crecimiento se presentó en plántulas desarrolladas en 50 % tierra de monte + 50 % aserrín, con una altura de 39.76 cm. El mejor sustrato produjo plántulas 40 % más altas en el periodo de 75 días. Cabe hacer mención que la altura de la planta se utiliza para su calificación, aunque la altura inicial no se correlaciona con la supervivencia; es decir, por si sola es de valor limitado, pero combinada con otras variables como el diámetro influye de manera importante (^{Prieto y Sáenz, 2011}).

En ese contexto, ^{Rodríguez (2008)} indica que se tiene mayor dificultad al plantar ejemplares altos y quedan más susceptibles de sufrir daños mecánicos, pero que la planta pequeña es más propensa a ser pisada, a la competencia y otros factores que afectan su desarrollo; para evitar lo anterior, es preferible que la planta seleccionada en vivero tenga una altura que le permita competir y desarrollarse en campo exitosamente (^{Prieto et al., 2003}).

Número de hojas por planta y área foliar

Las plantas que crecieron en la mezcla de sustrato de 50 % tierra de monte + 50 % bagazo de caña produjeron el mayor número de hojas con un promedio de 39.27 respecto a los demás tratamientos evaluados. Los individuos que formaron el menor número de hojas fueron las del tratamiento de 50 % tierra de monte + 50 % aserrín, con un promedio de 28.77 hojas. ^{Rodríguez (2008)} menciona que las características morfológicas que denotan baja calidad son escasez de follaje, síntomas de daños mecánicos (roturas), torceduras, follaje amarillento y pequeñez, tamaño muy grande y clorosis o deformaciones relacionadas con deficiencias nutrimentales (^{Ramírez, 2017}).

Los ejemplares producidos con la mezcla de 50 % tierra de monte más 50 % estiércol de ganado presentaron los valores más altos de área foliar, con un promedio de 1 097.42 cm², en relación con los otros tratamientos evaluados. En las plantas con la menor área foliar se utilizó como sustrato 100 % tierra de monte, con un promedio de 722.10 cm². Según ^{Shibles (1978)}, el área foliar es la medida usual del tejido fotosintetizador de una comunidad de plantas; es importante porque determina la cantidad o importe de energía solar que es absorbida y convertida en materiales orgánicos.

Biomasa total en plantas

A los 75 días después de la siembra, las plantas de Gmelina arborea correspondientes a la mezcla de 50 % tierra de monte + 50 % estiércol de ganado registraron el peso seco de raíz y tallo más alto, con un promedio de 4.14 g, respecto de los demás tratamientos evaluados. Las plantas que tuvieron la respuesta contraria proceden del sustrato compuesto por 50 % de tierra de monte + 50 % aserrín, con un promedio de 3.72 g. ^{Vera (1995)} y ^{Prieto et al. (2003)} señalan que la biomasa de las plantas tiene una fuerte correlación con la supervivencia en campo y sugiere que para mayor consistencia en los resultados se deben manejar los valores de peso seco, debido a que el peso en verde tiene gran variación de agua en los tejidos dentro de una misma especie, lo cual se corroboró en el presente trabajo. El peso seco también es un indicador efectivo cuando se relaciona la parte aérea con el sistema radicular.

Índices de calidad de plantas

Para las variables consideradas como indicadores de calidad de planta, el menor valor promedio de la relación parte aérea/raíz (3.37) se registró en las plántulas que crecieron en la mezcla de 50 % tierra de monte + 50 % cáscara de cacao. El valor más alto de dicha relación (4.14) se obtuvo en los individuos con sustrato 100 % tierra de monte. En este contexto, los resultados del presente trabajo indican que el peso seco aéreo es superior al peso seco de raíz. En general, se recomienda que, en sitios con precipitación escasa, el cociente no debe superar el 2.5 (^{Prieto et al., 2003}). ^{Santiago et al. (2007)} aseveran que mientras menor valor se obtenga en las relaciones altura/diámetro para especies tropicales existirá más vigor en la planta. Aquéllas con una cifra > 2.5 deberían introducirse, de preferencia, en sitios en los que prevalezcan condiciones ambientales favorables o donde exista la posibilidad de aplicar riegos durante la fase de establecimiento, lo que sería ideal para las plántulas de Gmelina arborea producidas en el presente experimento, ya que en la región de estudio es en temporada de lluvias cuando se lleva a cabo la plantación.

Para el índice de esbeltez, el valor más bajo se registró con la mezcla compuesta por 50 % tierra de monte + 50 % cáscara de cacao (7.36). En dicho índice lo que interesa es tener valores reducidos, ya que lo contrario indica desbalance en el crecimiento de las plántulas (^{Thompson, 1985}). Con este número y de acuerdo a la clasificación de calidad de plantas de especies forestales elaborado por ^{Prieto y Sáenz (2011)}, los resultados se catalogan como de alta calidad. Las plantas que crecieron en el sustrato de 50 % tierra de monte + 50 % aserrín alcanzaron el mayor valor (7.94). Cabe mencionar que los óptimos varían de acuerdo a cada especie y dependerán del lugar donde se plante (^{Cuevas, 1995}).

Respecto al índice de lignificación, parámetro que en los últimos años es fundamental para evaluar la planta antes de que salga a campo, los individuos producidos en la mezcla de 100 % tierra de monte tuvieron los valores más destacados en comparación con los demás tratamientos evaluados, con un promedio de 25.36 %. Las plantas con el menor porcentaje correspondieron a las cultivadas con la mezcla de 50 % tierra de monte +50 % aserrín, con un promedio de 20.70 %. Durante la fase de preacondicionamiento es necesario disminuir el suministro de agua para provocar el estrés de las plantas, lo cual contribuye a reducir el crecimiento en altura, promueve la aparición de la yema apical y se inician mecanismos de resistencia a sequías y bajas temperaturas (^{Prieto et al., 2004}), lo que favorece el endurecimiento y la lignificación del tallo. La lignina es un componente fundamental de la pared celular e interviene en el proceso de ligamiento de las células vegetales (^{Toral, 1997}).

Los valores más altos del índice de calidad de Dickson se verificaron en las plantas cuyo sustrato fue la mezcla de 50 % tierra de monte + 50 % estiércol de ganado (1.00). El más bajo se registró en la compuesta por 50 % tierra de monte + 50 % aserrín (0.34). Si en un mismo lote, los ejemplares presentan números altos en dicho índice, o están mejor balanceadas en las dimensiones de la parte aérea y la raíz, representan ejemplares de mayor calidad. El tratamiento 5 produjo esta respuesta. En plántulas de Gmelina arborea producidas en la mezcla a base de 60 % de Peat moss^® + 30 % agrolita + 10 % vermiculita, ^{Reyes et al. (2015)} obtuvieron un promedio de 0.67 para ese criterio. De acuerdo a la metodología de ^{Rueda et al. (2010)}, los valores calculados en este trabajo indican que las plantas cumplen con los estándares de calidad para ser plantadas en campo.