Etapa de vivero

Esta etapa se realizó en el vivero forestal “General Francisco Villa”, ubicado en el ejido 15 de septiembre, municipio de Durango, México (23° 58’ 17’’ LN y 104° 35’ 51’’ LO y 1,876 m de altitud). La planta se produjo en un invernadero cubierto con plástico de polietileno calibre 720, tratado contra rayos ultravioleta y con malla sombra al 30 %. Durante el ensayo se registraron temperaturas promedio máximas de 37 ºC y mínimas de 3 ºC; la humedad relativa promedio fue 70 %. La semilla utilizada se recolectó en rodales semilleros del ejido El Toro, municipio de Guanaceví, Durango, México. Como sustrato se usó una mezcla de 50 % de aserrín crudo de pino, 25 % de corteza compostada de pino y 25 % de turba, a la que se le agregaron 8 kg m^-3 del fertilizante de liberación controlada Multicote 8^® 18-6-12 de N-P-K, con ocho a nueve meses de liberación de nutrientes. El sustrato tuvo una porosidad total de 60.7 %, porosidad de aireación de 33 % y capacidad de retención de agua de 29 %.

Previo a la siembra, la semilla se remojó en agua durante 24 horas a 25 ºC y se desinfectó por 10 min en una solución a base de agua y cloro comercial (9:1), después se secó en papel absorbente y antes del secado total de la testa se impregnó con fungicida (Tecto 60^®, Tiabendazol), para prevenir daños por Damping off. El ciclo de producción en vivero duró 14 meses (5 de mayo de 2017 al 15 de julio de 2018). A partir de la siembra y durante las primeras ocho semanas, diariamente se aplicaron riegos ligeros, después se regó tres veces por semana, con un riego de saturación al inicio de cada semana.

Además de incorporar fertilizante de liberación controlada, se aplicaron los siguientes productos solubles en agua: 1) de noviembre a febrero se adicionaron 0.5 g L^-1 de fosfato monoamónico MAP 12-61-0 N-P-K + 0.5 g L^-1 de sulfato de potasio Ultrasol^® SOP 51 0-0-51 K₂O + 18 S, 2) de marzo a mayo se aplicaron 0.75 g L^-1 de sulfato de amonio ultrasoluble Peñoles^®, 20 NH₄ ⁺-23 S-0.60 K₂O, 3) de junio a julio de 2018 se incorporó 1.0 g L^-1 de sulfato de potasio Ultrasol^® SOP 51 0-0-51 K₂O + 18 S.

A partir de la gama de envases o contenedores disponibles en el mercado para producir planta y dado que P. cembroides habita en suelos someros con profundidad menor a 40 cm y precipitación de 614 mm anuales, distribuida en su mayoría en verano, se evaluaron 10 tratamientos basados en contenedores de diferente tipo y tamaño (Cuadro 1 y Figura 1), distribuidos en un diseño experimental completamente al azar, con cuatro repeticiones por tratamiento. El tratamiento testigo (T) fue la charola de poliestireno de 77 cavidades (Ch pol-170 mL), comúnmente utilizada en los viveros forestales en Durango.

Figura 1 Aspecto visual de los contenedores evaluados para Pinus cembroides Zucc. en vivero. 

Al finalizar el ciclo de producción en vivero, a los 14 meses después de la siembra, en forma aleatoria se extrajeron 10 plantas de cada unidad experimental, para un total de 40 plantas por tratamiento. En cada planta se midieron las variables morfológicas diámetro del cuello (mm), altura (cm), biomasa seca aérea, radical y total (g) y número de raíces. Para determinar la biomasa seca del vástago y de la raíz, las plantas se cortaron en la base del tallo y se colocaron en bolsas de papel en una estufa de secado a 70 °C, hasta obtener peso constante, el cual se determinó en una balanza analítica.

Etapa de campo

El sitio de plantación se ubica en el ejido 16 de septiembre, municipio de Durango, Durango, México, con coordenadas 24º 00’ 16’’ LN y 104° 46’ 57’’ LO y 2186 m de altitud, localizado en una transición de zona semiárida a bosque de clima templado. La vegetación predominante está compuesta por Quercus sp., Yucca sp., Opuntia sp., Mimosa sp. y Acacia sp. Existe una mezcla de tipos de suelo, conformada por Litosol, Regosol eútrico y Feozem háplico de textura media (I+Re+Hh/2); su textura es franco-arcillo-arenosa, con 7.2 de pH; son suelos pedregosos, con buen drenaje y pendiente cercana al 5 %. La temperatura media anual fue 17.3 ºC, la mínima 5.7 ºC y la máxima 29.9 ºC, con humedad relativa promedio de 54 % y precipitación anual de 614 mm.

Un año antes de plantar se subsoleó el terreno a 40 cm de profundidad. Sobre las líneas de subsoleado, al tiempo de plantar, se hicieron cepas de 30 × 30 × 30 cm. Se plantaron 400 plantas de P. cembroides de 14 meses de edad, manteniendo el registro de los 10 tratamientos del vivero y distribuyéndolos en un diseño experimental completamente al azar con cuatro repeticiones, cada una con 10 plantas. La separación entre líneas fue 2 m, mientras que la distancia entre plantas en la misma línea fue 1.5 m. Un mes después de plantadas, a cada planta se le aplicaron 10 g de fertilizante de liberación controlada Multicote 8^® 18-6-12 de N-P-K. Se evaluó la supervivencia a los 2, 5, 7, 10, 12 y 18 meses de plantado, se registraron plantas vivas y muertas y se midió la altura (cm) y el diámetro (mm) sólo a los 18 meses de plantado. Con estos datos se calculó el incremento en altura y diámetro de las plantas en campo.

Análisis estadístico

A las variables evaluadas, tanto en vivero como en campo, se les realizó análisis de varianza mediante el procedimiento GLM del paquete estadístico SAS versión 9.2 ^{(SAS Institute, 2009)}. Cuando existieron diferencias significativas entre tratamientos se realizaron pruebas de comparación de medias de Tukey (P ≤ 0.05). Para la variable supervivencia, previo al análisis, los valores de porcentaje se transformaron con la función arcoseno.

Etapa de vivero

Existieron diferencias significativas (P ≤ 0.001) en las variables morfológicas evaluadas en vivero, atribuidas al tipo y tamaño de los contenedores empleados (Cuadro 2).

Las plantas producidas en Ch pol-170 tuvieron mayor altura, 6.4 cm más altas que las de Ch pol-160, donde se registraron los valores menores, que es el contenedor de menor volumen y menor profundidad (Cuadros 1 y 2). Para esta variable, todos los tratamientos cumplieron con los estándares mínimos establecidos para P. cembroides en la Norma Mexicana NMX-AA-170-SCFI-2016 (15-25 cm altura) ^{(SE, 2016)}. La altura es importante si en el sitio de plantación existe competencia vegetal por luz o nutrientes; sin embargo, en sitios secos, para disminuir la pérdida de agua por evaporación se recomienda utilizar plantas pequeñas ^{(Grossnickle, 2012)}.

En relación al diámetro, con excepción de las plantas producidas en los contenedores T170, T310 y T380, en los demás tratamientos se tuvieron valores superiores a 4 mm, valor considerado de calidad en esta especie ^{(SE, 2016)}. En este caso el aumento del volumen del contenedor no favoreció al diámetro, como ha sucedido en otras especies del género de Pinus ^{(Bernaola et al., 2016)}; sin embargo, en T310 y T380 se produjo planta con mayor cantidad de biomasa y mayor número de raíces secundarias, lo que puede deberse a la menor densidad (193 plantas por m²). ^{South et al. (2005)} observaron que conforme aumenta la distancia entre plantas incrementa la producción de biomasa seca, como resultado de la intercepción y utilización de la radiación solar disponible durante el ciclo de crecimiento de las plantas. ^{Grossnickle (2012)} señaló que utilizar contenedores que propicien mayor desarrollo radical en las plantas les confiere mayor probabilidad de supervivencia en la plantación, debido a que disminuye el riesgo de estrés por sequía.

La biomasa seca aérea, de la raíz y la total fueron mayores en las plantas producidas en el contenedor T380 (mayor volumen y profundidad: 380 mL y 20.5 cm), propiciando mayor cantidad de raíces, debido a que facilita la circulación y la absorción de nutrientes al tener más espacio interno. En consecuencia, el volumen de la parte aérea aumentó, coincidiendo con resultados de ^{Bonilla et al. (2014)} y ^{Hubbel et al. (2018)}. ^{Tian et al. (2017)} indican que, a nivel fisiológico, una mayor proporción de biomasa raíz-brote produce relaciones hídricas más favorables y puede almacenar más reservas de carbohidratos, que estarán disponibles para el crecimiento de las plantas después de la plantación. Por su parte, ^{Poorter et al. (2012)} encontraron que, en promedio, al duplicar el tamaño del contenedor se produce 43 % más de biomasa, lo que concuerda con este ensayo, ya que el contenedor T380 produjo 42.5 % más biomasa aérea en relación con el contenedor de menor volumen (Ch pol-160); además, el tratamiento T380 promovió mayor número de raíces con respecto a los demás tratamientos, con 32.7 % más que el envase Ch pol-160, que fue el de menor volumen y profundidad (10 cm). Los contenedores pequeños limitan el crecimiento de la raíz, ya que al llegar a la base del contenedor ésta crece en espiral y en algunos casos forma un nudo, situación desfavorable para su desarrollo en campo. Los tres tipos de charolas de plástico rígido también generaron menor cantidad de raíces. Un volumen mayor en el contenedor permite que el desarrollo radical sea más grande, lo que favorece la absorción de agua y nutrientes ^{(Bernaola-Paucar et al., 2015}; ^{Landis, 1990)}, tal como sucedió en este caso; además, la profundidad del contenedor determina la longitud del sistema radical, factor clave para sitios donde la precipitación es escasa ^{(Luna et al., 2012)}.

Según la Norma Mexicana NMX-AA-170-SCFI-2016 ^{(SE, 2016)}, P. cembroides debe permanecer de 10 a 18 meses en vivero para que obtenga las características morfológicas adecuadas de altura y diámetro antes de ser plantado. Usar contenedores pequeños limita el desarrollo aéreo y radical, como se observó con el envase Ch pol-160, que produjo la planta con menor altura y biomasa seca aérea y total, así como menos raíces secundarias.

La restricción principal con respecto al uso de contenedores de mayor volumen es económica, no biológica, porque los contenedores grandes ocupan más espacio en el vivero, requieren más sustrato y se necesita más tiempo para que el sistema radical ocupe el espacio disponible en el contenedor, aunque ese mayor crecimiento radical en el vivero favorece la supervivencia y desarrollo después de plantado; en cambio, contenedores pequeños cuestan menos, ocupan menos espacio y requieren menos cantidad de sustrato; sin embargo, estas ventajas en vivero pueden ser contraproducentes en la plantación ^{(Landis, 1990)}; por ello, lograr eficiencia implica considerar de manera integral tanto la producción de planta en vivero como la plantación, considerando a la vez la calidad de planta, su costo en vivero y su potencial de supervivencia y desarrollo en el sitio de plantación ^{(Sun et al., 2018)}.

La decisión de utilizar un envase u otro también se basa en el sistema de producción y el crecimiento de la especie en el vivero; además, es importante considerar que los contenedores de plástico se pueden reutilizar por más tiempo (15 años) que los contenedores de poliestireno (cinco años) ^{(CONAFOR, 2011)}, aunque esto puede variar según el manejo; además, las cavidades de las charolas de poliestireno requieren ser impregnadas con sales de cobre para que las raíces no se incrusten en las paredes.

Etapa de campo

La planta presentó diferencias significativas en altura y diámetro en campo (P ≤ 0.05), atribuibles al efecto de los contenedores utilizados en la etapa de vivero. El incremento en altura promedio en campo fue mayor en las plantas del contenedor T250, los demás tratamientos se ubicaron en el siguiente grupo estadístico (1.3 a 5.7 cm), con excepción del tratamiento Ch plas-200, donde el incremento fue mínimo (0.8 mm). Aun cuando en vivero la planta del contenedor Ch pol-170 tuvo el mayor crecimiento en altura (20.4 cm), en campo su crecimiento fue mínimo (1.7 cm) (Cuadros 2 y 3), lo cual pudo deberse a una mayor área expuesta a daños por heladas, ocurridas entre los cuatro y cinco meses después de plantado, con temperaturas mínimas extremas de -3.4 ºC, pues de acuerdo con ^{Viveros-Viveros et al. (2007)}, este tipo de fenómenos ocasiona un crecimiento lento en las plantas. Por otro lado, el espacio de crecimiento de las raíces estuvo limitado y con menores puntos de crecimiento, lo que pudo debilitar el vigor de la planta.

La respuesta favorable en diámetro y supervivencia del contenedor de mayor volumen (T380) pudo deberse a que su mayor espacio propicia mejores características del sistema radicular, que le permiten aprovechar mejor la humedad del suelo, sobre todo en sitios con precipitación escasa (614 mm).

La planta proveniente del contenedor T380 alcanzó el mayor incremento en diámetro, con 6.6 mm, seguida de los tratamientos T310 y T170, con 5.7 y 5.4 mm (Cuadro 3); en cambio, los contenedores Ch pol-170 y Ch plas-200 registraron los incrementos menores en diámetro en campo (2.9 y 3.3 mm), lo cual también sucedió con el incremento en altura, aunque en vivero su crecimiento en diámetro las ubicó en el grupo estadísticamente superior (Cuadro 2). El incremento en diámetro, tanto en vivero como en campo, depende de las características del contenedor (Sigala et al., 2015). La especie y el diámetro inicial al plantar son también importantes; por ejemplo, ^{Prieto et al. (2018)} encontraron que, a los 13 meses de plantado, P. engelmannii Carr. tuvo incrementos de 14.3 mm con un diámetro inicial de 6.5 mm, mientras que P. cooperi Blanco registró incrementos de 9.9 mm con un diámetro inicial de 4.5 mm. ^{South et al. (2005)}, en plantas de Pinus palustris Mill. producidas en menor densidad en vivero (441 plantas m^-2), obtuvieron mayor diámetro después de dos años de establecidas en campo que las plantas de mayor densidad (581 plantas m^-2); en este caso, las plantas producidas en altas densidades en vivero (Ch pol-170, con 367 plantas m^-2) tuvieron mayor altura y diámetro en vivero, pero menor incremento en campo en ambas variables con relación a los contenedores T250 y T380, con mayor incremento en altura y diámetro y producidas con menor densidad (193 plantas m^-2).

El comportamiento de la supervivencia a lo largo de 18 meses de crecimiento en campo fue variable; en los primeros dos meses no existieron diferencias significativas entre tratamientos (P ≥ 0.05), manifestando una supervivencia mayor a 97 % (Cuadro 4), lo que puede atribuirse a que en el sitio de plantación existieron condiciones iniciales favorables de temperatura y humedad.

A los cinco meses de plantados, la mayoría de los tratamientos mostraron un ligero descenso en la supervivencia, la cual se mantuvo entre 90 y 100 %, sin que existieran diferencias significativas entre tratamientos; a los siete meses la diferencia se amplió entre 62.5 y 95 % y los porcentajes menores correspondieron a los contenedores T250 y T380, mientras que el mayor porcentaje se presentó en el contenedor Ch pol-160, mostrando diferencias significativas entre tratamientos. Cabe destacar que dicho periodo incluyó la etapa de invierno (diciembre-febrero), caracterizado por condiciones de humedad y temperatura adversas; a los cuatro y cinco meses de plantado ocurrieron temperaturas bajas (-3.4 ºC), las cuales dañaron las acículas de las plantas. Los daños más severos se presentaron en los individuos producidos en los contenedores T250, Ch plas-220 y Ch plas-170, efecto reflejado finalmente en la evaluación a los 12 y 18 meses de plantado (Cuadro 4).

A los 10 meses también se detectaron diferencias significativas en la supervivencia, con una variación de 92.5 a 57.5 %, con los valores mayores en los contenedores Ch pol-160 y T220 y los menores en el T380, T250 y Ch plas-170 (Cuadro 4). La fecha de evaluación en este periodo corresponde a la mitad de la época más seca (fin de primavera e inicio de verano), donde la escasez de humedad y las temperaturas altas exponen a las plantas a un estado extremo de estrés térmico, hídrico y lumínico.

A los 12 meses de plantado (julio) estaba iniciando la temporada de lluvias y la supervivencia disminuyó notablemente, quedando en un intervalo de 12.5 a 40 %, sin mostrar diferencias significativas entre tratamientos. El marcado aumento de mortandad puede atribuirse a que antes del periodo de lluvias la humedad fue escasa, pues durante los cinco meses anteriores (febrero a junio) la temperatura fue elevada y se careció de precipitación. ^{Poulos (2014)} señaló que las bajas temperaturas del invierno, seguidas por un periodo de sequía, fueron la principal causa de la mortalidad de plantas de P. cembroides entre 2009 y 2012 en el Parque Nacional Big Bend en Texas, EUA.

A los 18 meses, mitad del segundo invierno en campo, se observó un ligero descenso en la supervivencia (10 a 37.5 %); sin embargo, la disminución porcentual fue menor que en los primeros 12 meses, incluso en algunos contenedores la supervivencia se mantuvo igual (T220 y T250). El contenedor Ch plas-170 mostró menor porcentaje de plantas vivas (10 %); este mismo tratamiento tuvo la menor cantidad de raíces secundarias en la etapa de vivero; no obstante, dos contenedores medianos (T310 y T220) tuvieron la mayor supervivencia con 37.5 % en ambos casos, seguidos del T380 con 32.5 %. Aunque no existieron diferencias significativas entre tratamientos, estos tres envases están entre los que produjeron plantas con mayor biomasa aérea y mayor número de raíces en vivero (Cuadro 2). Lo anterior indica que las plantas producidas en contenedores de mayor volumen propician un mejor desarrollo en campo, al tener un sistema radical con mejor arquitectura y ser menos vulnerables al estrés hídrico ^{(Sigala et al., 2015)}.

Con base en los resultados obtenidos, se considera que tanto las condiciones climáticas del sitio como las características de las plantas producidas influyeron en la supervivencia de P. cembroides. En los contenedores de mayor volumen el diámetro en el vivero fue menor, pero tuvieron mayor supervivencia en campo, lo que concuerda con los resultados de ^{Dumroese et al. (2011)}, quienes señalan que al incrementar el volumen del contenedor se aumenta la supervivencia y el crecimiento en campo, junto con otros factores como la especie, calidad de la planta, tipo y pH del suelo, condiciones físico-ambientales del sitio, fecha de plantación, preparación del terreno y mantenimiento.

^{Escobar y Rodríguez (2019)} detectaron que únicamente en 29.5 % de los trabajos realizados en vivero en México se hicieron pruebas de supervivencia en campo; sin embargo, solamente en tres casos se les dio seguimiento en campo a los mismos tratamientos del vivero ^{(Cetina et al., 2002}; ^{Prieto et al., 2007}; ^{Sigala et al., 2015)}. Para el caso de P. cembroides no se encontraron registros sobre estudios en este sentido. El presente trabajo permitió dar seguimiento a los resultados analizados en vivero para detectar el grado de influencia de los mismos tratamientos en el establecimiento y desarrollo de las plantas en el sitio definitivo de plantación.