Área de estudio

La investigación se desarrolló del 30 de enero al 18 de septiembre de 2020 en el vivero forestal GUMAIR en el municipio de Acaxochitlán, Hidalgo, a 2 400 m de elevación y en las coordenadas geográficas 20° 09´ 08´´ N y 98° 13´ 11´´ O. El municipio de Acaxochitlán tiene temperatura media de 15.1 °C y precipitación media anual de 915.5 mm (Comisión Nacional del Agua [CONAGUA], 2019).

Producción de planta

Se utilizaron charolas de poliestireno expandido de 77 cavidades de 160 cm³ de capacidad. El sustrato consistió en una mezcla de 70 % de aserrín fresco de pino (sin compostar), 20 % de corteza de pino compostada, 5 % de vermiculita y 5 % de perlita; a esta mezcla se suministraron las dosis de fertilización correspondientes a cada tratamiento. Los fertilizantes de liberación controlada utilizados fueron Multicote Agri^® (8) 18-6-12 + 2CaO + 3.5MgO + 2.1Si + ME (ocho meses de liberación a temperatura media del sustrato de 21 °C) y Multicote^® (12) 19-10-13 + 2MgO + ME (12 meses de liberación a temperatura media del sustrato de 21 °C). Las semillas se compraron en el ejido Llano Grande, Chignahuapan, Puebla.

Tratamientos evaluados

La combinación de las dosis de los fertilizantes tanto en vivero como en campo generó ocho tratamientos que se detallan en el Cuadro 1. Todos los tratamientos se evaluaron en vivero y, posteriormente, en campo se adicionó una dosis extra a los tratamientos T5, T6 y T7 para comparar la fertilización aplicada únicamente en vivero con la opción de volver a fertilizar en campo. Cada tratamiento incluyó cuatro repeticiones o charolas.

Manejo de insumos y condiciones de producción

Las paredes internas de las cavidades de las charolas se impregnaron por inmersión en una solución de hidróxido cúprico al 7 %, para promover la poda química de las raíces laterales de las plantas. Los materiales del sustrato se pasaron por un cernidor con malla de 10 mm para conseguir una mezcla homogénea y sin partículas gruesas. Las semillas se remojaron en agua durante 8 h y posteriormente se desinfectaron con agua oxigenada al 5 % durante 20 min; además, se impregnaron con Bactiva^® (Bacillus spp. y Trichoderma spp.) en dosis de 0.15 g∙L^-1.

El área de producción del vivero contó con estructura de tipo casa sombra con malla negra de 50 % de cobertura, con soporte de estructura metálica, mesas metálicas porta charolas de 1.5 m de ancho por 80 cm de alto y sistema de riego por microaspersión. La malla sombra se mantuvo en el área de producción desde la siembra (enero) hasta el mes de abril. El desarrollo de las plantas en el vivero no tuvo afectaciones por plagas o enfermedades ni por fenómenos meteorológicos.

Variables evaluadas

Después de 7.5 meses de la siembra, se evaluaron 12 plantas extraídas de manera aleatoria por charola, resultando un total de 48 individuos por tratamiento. La altura se midió con una regla metálica desde la base hasta la yema apical, y el diámetro en la base del tallo se midió con un vernier digital (Truper®, modelo IP54). Después, las plantas se cortaron para separar parte aérea y radical, se colocaron por separado en bolsas de papel y se secaron en horno durante 72 h a 70 °C. El peso seco de la raíz y la parte aérea se obtuvo con una báscula digital (OHAUS, modelo Navigator).

Con los datos se obtuvieron los indicadores de calidad de planta propuestos por ^{Duryea (1985}) y ^{Landis, Dumroese, y Haase (2010}): Relación peso seco aéreo y peso seco radical (PSA/PSR), índice de robustez (IR) e índice de calidad de Dickson (ICD).

Área de estudio

La plantación se estableció el 4 de septiembre de 2020 en un predio particular (2 262 m, 20° 10´ 52´´ LN y 98° 13´ 30´´ LO) en el municipio de Cuaunepantla, Hidalgo. El municipio tiene temperatura media de 15 °C y precipitación media anual de 915.5 mm (^{CONAGUA, 2019}). El sitio de plantación es de vocación forestal, ligeramente ondulado con pendiente suave; en los alrededores hay una zona boscosa y una zona en aprovechamiento forestal, donde predominan P. patula y Quercus sp.

Una mezcla compuesta extraída de cinco zonas del terreno se analizó en el Laboratorio Nacional de Investigación y Servicio Agroalimentario y Forestal de la Universidad Autónoma Chapingo. De acuerdo con la NOM-021-RECNAT-2000 (^{Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales [SEMARNAT], 2002}), el suelo presentó densidad aparente de 0.89 g∙cm^-3 con pH 5.02 (fuertemente ácido), textura franca, baja capacidad de intercambio catiónico (11.42 cmol∙kg^-1), contenidos altos de materia orgánica (14.33 %) y nitrógeno inorgánico (54.59 mg∙kg^-1), y contenidos bajos de fósforo P y K (3.74 y 186 mg∙kg^-1, respectivamente).

Manejo de la plantación

De las plantas producidas en vivero se seleccionaron 10 por tratamiento y repetición (charola) en forma aleatoria, teniendo 40 plantas por tratamiento y 320 plantas evaluadas en campo.

La plantación tuvo un diseño en marco real con separación de 2.5 m entre plantas; el método de plantación fue tradicional (cepa común), utilizando pala recta para abrir cepas de aproximadamente 30 cm x 30 cm.

En el caso de las plantas de los tratamientos T5, T6 y T7 se adicionó una dosis de fertilizante de liberación controlada (Multicote® 12) al momento de la plantación (Cuadro 1). El fertilizante se aplicó alrededor del árbol en un radio de 10 cm a una profundidad de 1 cm y se cubrió con tierra utilizando la pala.

Variables evaluadas

Después de establecida la plantación, la altura y diámetro en la base del tallo de cada planta se midieron como punto de referencia para estimar el crecimiento después de un año.

Para determinar la supervivencia se hizo un censo de los árboles en tres etapas de la plantación. El primer censo se hizo a los cuatro meses, tiempo en el cual las plantas habían pasado por el estrés de la plantación y el frío de una parte del invierno; el segundo censo fue a los nueve meses, después de que se completaron el invierno y la época calurosa antes de iniciar el periodo de lluvias; y un último censo se hizo a los 12 meses, posterior a la mayor parte del periodo de lluvias y a la etapa de mayor crecimiento en campo.

A los nueve meses de la plantación, se evaluó la concentración nutrimental (N, P y K) de las plantas. Para este propósito se obtuvo una muestra de acículas de la parte media de los tallos de todos los árboles de cada tratamiento, conforme lo señalado por ^{Wells y Allen (1985}), y se formó una muestra compuesta de cada tratamiento de los cuatro bloques del diseño experimental en campo, la cual se colocó en bolsas de papel de estraza debidamente etiquetadas. Posteriormente, las acículas se secaron en estufa a 70 °C por 72 h. Luego se seleccionaron 100 acículas representativas de cada muestra y se enviaron al Laboratorio de Nutrición del Colegio de Postgraduados, para determinar contenido de N por el método micro-Kjeldahl, y P y K por espectrometría de emisión óptica de inducción de plasma acoplado (Varian Agilent 725-ES ICP-OES; Mulgrave, Australia), utilizando digestiones con una mezcla de H₂SO₄:HClO₄ (2:1, v:v) de acuerdo con ^{Alcántar y Sandoval (1999}).

El crecimiento de las plantas (altura y diámetro en la base del tallo) se evaluó después de 12 meses de la plantación, tiempo durante el cual se liberan los nutrimentos contenidos en los gránulos de los fertilizantes.

Características morfológicas de Pinus patula

El efecto de las dosis de fertilización en plantas de P. patula fue significativo para todas las variables (P ≤ 0.0001). Las plantas de los tratamientos T3 (8 g∙L^-1 de fertilizante de ocho meses de liberación en combinación con 4 g∙L^-1 de fertilizante de 12 meses de liberación) y T4 (8 g∙L^-1 de fertilizante de ocho meses de liberación en combinación con 6 g∙L^-1 de fertilizante de 12 meses de liberación) mostraron los valores más altos en todas variables. Las plantas del tratamiento T8 (4 g∙L^-1 de fertilizante de ocho meses y 4 g∙L^-1 de fertilizante de 12 meses de liberación) tuvieron valores similares a las de T3 y T4 a excepción de la altura, relación PSA/PSR e índice de robustez, pero presentaron el mayor valor promedio del ICD (Cuadro 2).

En la Norma Mexicana NMX-AA-170-SCFI-2016 (^{Secretaría de Economía, 2016}), en su apéndice normativo C, se establecen los estándares morfológicos de calidad para las especies utilizadas con fines de conservación y restauración. En el caso de P. patula establece que, para la edad de seis a siete meses, las plantas deben tener 25 a 30 cm en altura y deben ser mayores de 3.5 mm en diámetro. Siguiendo estos estándares, los tratamientos T3, T4 y T8 produjeron valores superiores a los indicados en la norma para la variable altura, mientras que para el diámetro solo las plantas de los tratamientos T1 (testigo), T5 y T7 estuvieron por debajo del estándar; los dos últimos tratamientos contenían 8 g∙L^-1 de fertilizante de ocho meses de liberación en vivero y dosis distintas de fertilizante de 12 meses de liberación aplicadas en campo.

^{Prieto, García, Mejía, Huchin, y Aguilar (2009}) mencionan que el valor de la relación altura/diámetro, conocida como índice de robustez, debe ser menor de seis, y que es un indicador de la supervivencia y crecimiento en sitios secos y de la resistencia de la planta a la desecación por viento; por lo tanto, los valores mayores de seis indican que la planta posee tallo delgado en relación con la altura que tiene. Según esta descripción, las plantas de los tratamientos T1, T5, T6 y T7 cumplieron con este criterio.

En cuanto a la relación PSA/PSR, la NMX-AA-170-SCFI-2016 (^{Secretaría de Economía, 2016}) indica que el valor debe fluctuar entre 1.5 y 2.5. Relaciones mayores indican desproporción y sistema radical insuficiente para proveer a la parte aérea de la planta. En este estudio, los valores de dicha relación fueron mayores debido a que las charolas se impregnaron con cobre para provocar la poda química de raíces, aunado al efecto de las dosis de fertilizantes que causaron incrementos mayores de altura.

El ICD, en estudios realizados por ^{Sáenz, Villaseñor, Muñoz, Rueda, y Prieto (2010}) y ^{Rueda et al. (2014}), se clasificó de acuerdo con rangos específicos de 0.2 a 0.5, donde valores menores de 0.2 se consideraron de calidad baja, entre 0.2 y 0.5 de calidad media, y mayores de 0.5 de calidad alta. Los datos señalan que el tratamiento T8 tuvo el mayor ICD = 0.42, por lo que la calidad de la planta puede clasificarse como media.

^{Aguilera-Rodríguez et al. (2020}) mencionan en su investigación sobre crecimiento en campo de P. patula, como efecto de la poda radicular y los contenedores utilizados en vivero, que con una dosis de 8 g∙L^-1 de fertilizante Osmocote® Plus (15-9-12) de ocho a nueve meses de liberación controlada se obtienen plantas de calidad en vivero.

Supervivencia

El Cuadro 3 indica que la supervivencia de la plantación de P. patula en las tres evaluaciones a los 4, 9 y 12 meses de establecida en campo, para cada tratamiento, fue superior al 72 % y la supervivencia promedio en todos los tratamientos fue 75 %. Estos valores son superiores a los reportados por ^{Mexal, Cuevas, y Landis (2008}) en plantaciones establecidas en el Valle de México con la misma especie a los 4, 10 y 26 meses, donde obtuvieron 44, 33 y 27 % de supervivencia, respectivamente. No obstante, los resultados son menores que los señalados por ^{Sosa-Pérez y Rodríguez-Trejo (2003}), quienes consiguieron 93 % de supervivencia, 12 meses después de la plantación de P. patula en un área quemada.

La supervivencia fue mayor con el tratamiento T8 (95 %), mientras que los valores más bajos se tuvieron con T2 (72 %), T5 y T6 (ambos con 75 %); los dos últimos tratamientos tienen la característica de que se fertilizaron adicionalmente en campo. ^{Trubat, Cortina, y Vilagrosa (2010}) destacan que el manejo de nutrientes en el vivero muestra un fuerte potencial para modificar la morfología de las plántulas de Quercus suber L., pero la relación entre estos cambios y la supervivencia de las plántulas a corto plazo sigue siendo difícil de alcanzar, lo cual se puede constatar en esta investigación debido a factores tanto ambientales como de la plantación.

Contenido nutrimental

^{Escobar-Alonso y Rodríguez-Trejo (2019}) indican que los valores recomendados de concentración foliar de nutrimentos como indicadores fisiológicos en especies de Pinus son: 1.4 a 2.2 % de N, 0.2 a 0.4 % de P y 0.4 a 1.5 % de K. En otro estudio sobre indicadores de calidad de planta en pinos nativos, ^{Prieto y Sáenz (2011}) proponen las concentraciones siguientes de nutrimentos en el follaje: 1.1 a 3.5 % de N, 0.1 a 0.6 % de P y 0.5 a 2.5 % de K. De acuerdo con las escalas descritas, en el presente estudio se produjeron plantas de calidad de acuerdo con Prieto y Sáenz (2011); en cuanto a las recomendaciones de ^{Escobar-Alonso y Rodríguez-Trejo (2019}), para el N y P se produjeron plantas de calidad y en el caso del P las concentraciones fueron bajas. ^{Binkley y Fisher (2019}) han propuesto que, en general, las concentraciones críticas de P equivalen a 10 % de las concentraciones de N y en este estudio están entre 7 y 9 %.

De acuerdo con el Cuadro 4, en todos los tratamientos, la concentración de N en el follaje incrementó conforme aumentó la dosis de fertilización en vivero, tal como lo reportan ^{Sloan y Jacobs (2013}), quienes analizaron fertilizantes de liberación controlada en comparación con fertilizantes inmediatamente disponibles y con testigos sin fertilizar en Picea glauca (Moench) Voss y Populus tremuloides Michx. Dichos autores concluyeron que los niveles generalmente más altos de N foliar en el primer año de la plantación se encontraron en los árboles fertilizados con tasas mayores de fertilizantes de liberación controlada en la zona de las raíces.

En la presente investigación, el tratamiento T4 tuvo el mayor porcentaje de N, seguido del T8, mientras que las plantas fertilizadas en campo (T5, T6 y T7) no tuvieron este mismo comportamiento siendo el tratamiento T6 el que asimiló mayor porcentaje de N. Para el caso del P no existieron diferencias entre los porcentajes contenidos en las plantas, estando en un rango de 0.13 a 0.15 % en todos los tratamientos. El contenido de K en las plantas también tuvo poca variación siendo el tratamiento T1 y T7 el de mayor y menor porcentaje, respectivamente.

Crecimiento de la plantación

De acuerdo con la comparación realizada al momento de la plantación y después de 12 meses, los brinzales de todos los tratamientos incrementaron 71 cm de altura en promedio (Figura 1) y 11.44 mm en diámetro (Figura 2). El tratamiento T3 generó, en promedio, la mayor altura (1.10 m) seguido del T4 (1.09 m) y T8 (1.00 m); los dos primeros tuvieron las tallas mayores al salir del vivero. Considerando que la evaluación fue solo de un año, estos valores podrían considerarse de buena talla si se comparan con los obtenidos por ^{Aguilera-Rodríguez et al. (2020}), quienes determinaron crecimientos en altura de 1.54 y 1.47 m en P. patula, durante dos años en campo.

En cuanto al crecimiento en diámetro se obtuvieron resultados similares; las plantas del tratamiento T3 tuvieron 18.64 mm, en promedio, seguidas de T4 y T8 con 18.32 y 17.67 mm, respectivamente.

Figura 1. Crecimiento promedio en altura de Pinus patula por tratamiento al momento de la plantación en campo (gris claro) y 12 meses después (gris oscuro). En las barras se representa el error estándar de la media. 

Figura 2. Crecimiento promedio en diámetro de Pinus patula por tratamiento al momento de la plantación en campo (gris claro) y 12 meses después (gris oscuro). El error estándar de la media está representado en las barras.