Recursos naturales renovables

 

Crecimiento de vara perlilla (Symphoricarpos microphyllus H. B. K.) en respuesta a fertilización y altura de corte

 

Growth of "vara perlilla" (Symphoricarpos microphyllus H. B. K.) in response to fertilization and clipping height

 

Concepción Mendoza–Bautista¹, Miguel Á. López–López², Dante A. Rodríguez–Trejo^1*, Alejandro Velásquez–Martínez², Fortino García–Moreno³

 

¹ División de Ciencias Forestales, Universidad Autónoma Chapingo. 56230. Chapingo, Estado de México. (cmendoza_b@yahoo.com.mx), *Autor responsable: (dantearturo@yahoo.com).

² Postgrado Forestal, Colegio de Postgraduados. 56230. Montecillo, Estado de México. (lopezma@colpos.mx), (alejvela@colpos.mx).

³ Comisión Nacional Forestal. Avenida Lázaro Cárdenas s/n, Edificio Fátima, 3er Piso, Villa Victoria, Estado de México. (f_garcia_m@yahoo.com.mx).

 

Recibido: febrero, 2012.
Aprobado: septiembre, 2012.

 

Resumen

Vara perlilla (Symphoricarpos microphyllus H. B. K.) se emplea para elaborar escobas rústicas y artesanías navideñas. Actualmente se aprovechan sus poblaciones naturales y se cultiva. Sin embargo, se carece de información suficiente del manejo de la especie. Con el objetivo de determinar los efectos de tres niveles de fertilización y dos alturas de corte se realizó este estudio en una plantación de tres años. El diagnóstico nutrimental se hizo con la metodología Tendencias de Concentración y se usó para diseñar la fórmula de fertilización. Se aplicaron los nutrimentos que resultaron limitativos. El diseño experimental fue de bloques completos al azar, con seis tratamientos derivados de la combinación de las alturas de corte (6 y 12 cm) y las fórmulas de fertilización (testigo, Mn–Zn y NPK+Mn–Zn). Se evaluaron número de rebrotes, diámetro y longitud de rebrotes, diámetro promedio de rebrotes por arbusto, longitud promedio de rebrotes por arbusto y biomasa aérea, antes y seis meses después de la fertilización. La biomasa y la longitud de rebrotes mostraron efecto de la fertilización (p<0.1), mientras que la altura de corte afectó el diámetro de arbusto y diámetro y longitud de rebrotes (p<0.1). La fertilización NPK+Mn–Zn con el corte a 6 cm produjo el rendimiento mayor de vara (p<0.1). La fertilización de vara perlilla incrementa los valores de las variables de interés comercial.

Palabras clave: arbusto, nutrición, plantación, rebrotes, Symphoricarpos microphyllus.

 

Abstract

'Vara perlilla' (Symphoricarpos microphyllus H. B. K.) is used to elaborate rustic brooms and Christmas handcrafts. Currently, its natural populations are used and it is cultivated. However, there is a lack of sufficient information regarding species management. With the objective of determining the effects of three levels of fertilization and two clipping heights, this study was carried out in a three–year plantation. The nutritional diagnosis was performed by using the Trends in Concentration method which was used to design a fertilization formula. Nutrients that turned out to be limiting were applied. The experimental design was randomized complete blocks, with six treatments derived from the combination of clipping heights (6 and 12 cm) and fertilization formulas (control, Mn–Zn and NPK+Mn–Zn). The number of resprouts, diameter and length of resprouts, average diameter of resprouts per shrub, average length of resprouts per shrub and aerial biomass were evaluated, before and six months after fertilization. The biomass and the length of resprouts showed an effect from fertilization (p< 0.1), while the clipping height affected the diameter of the shrub and the length of resprouts (p< 0.1). Fertilization of NPK+ Mn–Zn with clipping at 6 cm produced the highest stick yield (p< 0.1). Fertilization of 'vara perlilla' (pink snowberry) increases the values of variables of commercial interest.

Key words: shrub, nutrition, plantation, resprouts, Symphoricarpos microphyllus.

 

INTRODUCCIÓN

Los efectos de la fertilización adecuada han sido documentados ampliamente, en general corrige las deficiencias nutrimentales de las plantas e incrementa el crecimiento y rendimiento (Kozlowski y Pallardi, 1997; Lambers et al., 1998). Sin embargo, la información para especies arbustivas, como Symphoricarpos microphyllus H. B. K. (vara perlilla) es limitada; aunque, sí se ha evaluado en Corylus americana (Breckenridge, 1956) y Protea repens (Witkowski, 1989).

La vara de perlilla tiene importancia económica en algunas regiones, ya que los rebrotes se utilizan para elaborar escobas rústicas y artesanías navideñas, lo que genera ingresos extra a los recolectores y comercializadores de esta especie. En algunos lugares su uso y venta excesivos han causado reducción de sus poblaciones (Monroy et al., 2007) y en otros ya ha desaparecido del bosque (Rivera et al., 2008); por lo que, los artesanos la compran de otras zonas.

La especie S. microphyllus es semitolerante o tolerante a irradiancia baja (Hernández y Rodríguez, 2008). Mendoza et al. (2011) obtuvieron la sobrevivencia y crecimiento mayores con radiación solar total alrededor de los 6000 MJ m^–2 año^–1 y con cobertura de copas de 40 a 60 %. La forma en la que se aprovecha S. microphyllus es mediante el corte de sus rebrotes, éste puede hacerse a nivel del suelo o varios centímetros arriba. Además de esta información, hace falta conocer otros aspectos, como la fertilización, para su manejo.

La capacidad de emitir rebrotes de algunas especies leñosas, tolerantes a irradiancias bajas, les permite su persistencia, pues representa un camino dominante de reproducción. Esta característica es un prerrequisito importante para su regeneración exitosa en el sotobosque sombreado, donde frecuentemente sufren daños por la caída de ramas (Poorter et al., 2010). Es el caso de Erica arborea, que mostró número mayor de rebrotes e incremento del diámetro promedio de los brotes nuevos con el incremento de la intensidad y frecuencia de afectación de la copa (Riba, 1998). En contraste, E. multiflora presentó número menor de rebrotes en los primeros 18 meses después de ser cortada (Vilà y Terradas, 1995). Otras especies forestales que habitan en el sotobosque de zonas templado–frías rebrotan luego de ser afectadas por el fuego (Whelan, 1997).

Los objetivos de este estudio fueron determinar los efectos de tres niveles de fertilización y dos alturas de corte en el número y longitud de rebrotes de S. microphyllus, en la Mesa, San José del Rincón, Estado de México, y determinar los nutrimentos limitativos de su crecimiento. La hipótesis fue que la fertilización con NPK+Mn–Zn coadyuva al crecimiento de los arbustos y que el corte sobre el nivel del suelo (6 o 12 cm) promoverá la emisión mayor de rebrotes.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se realizó en la localidad La Mesa, municipio de San José del Rincón, Estado de México (19° 34' 00" N y 100° 10' 00" O; INEGI, 2000a), en una plantación de vara perlilla de 3 años, con superficie de 0.75 ha, que recibe 50 % de la irradiancia natural por la presencia de Pinuspseudostrobus Lindl. Ésta es una plantación de 9 años, situada en 19° 34' 27'' N y 100° 10' 24'' O. El área de estudio se localiza en la provincia geológica del Eje Neovolcánico, caracterizado por rocas ígneas extrusivas (INEGI, 2000b). Los tipos de suelo son Andosol húmico y Andosol órtico (INEGI, 2000c). El primero tiene una capa superficial oscura o negra, rica en materia orgánica pero muy ácida y pobre en nutrientes; el segundo presenta una capa superficial clara, pobre en nutrientes. El predio se localiza en la región Hidrológica del Río Lerma, en la cuenca del Cutzamala (INEGI, 2000d). El clima de la región es templado sub–húmedo con lluvias en verano, entre junio y octubre, precipitación media anual de 787.3 mm y temperatura media anual de 14.1° C (García, 1973; Servicio Meteorológico Nacional, 2012).

Las especies arbóreas naturales en el lugar de estudio son: Pinus pseudostrobus Lindl., P. montezumae Lamb., P hartwegii Lindl., Abies religiosa (Kunth) Schl. & Cham., Cupressus lindelyii Mill., Alnus jorullensis H. B. K., Juniperus deppeana Steud., Arbutus xalapensis H. B. K., Arbutus glandulosa Mart. & Gal., Salix bomplandiana H. B. K., Quercus rugosa Née y Q. laurina Humb. & Bonpl. Dentro de los estratos arbustivo y herbáceo se encuentran: jarilla (Dodonaea viscosa Jacq.), escobilla (Baccharis conferta Kunth), vara de perlilla, vara blanca (Croton reflexifolius Kunth), lupinus (Lupinus montanus Kunth), zacatón (Mulenbergia macroura H. B. K.) y otros pastos (Martínez y Matuda, 1979; Yañez, 2004). El terreno en el que se encuentra establecida la plantación de vara perlilla y P. pseudostrobus ha tenido usos distintos, bosque de pino–encino original, cultivo agrícola de maíz y agroforestal actual.

En 2009, se seleccionaron ocho arbustos, con tamaños heterogéneos, de la plantación total y se midió su diámetro, altura, biomasa foliar y de los tallos, a muestras foliares se les determinó el contenido de N, P, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn y Mn. Estos valores fueron estandarizados a media cero y varianza uno para hacer comparables las tendencias de los nutrimentos (López y Estañol, 2007).

Para el diagnóstico nutrimental se empleó la metodología "Tendencias de concentración" desarrollada por López y Estañol (2007). Se determinaron los nutrimentos limitativos del crecimiento y se establecieron los nutrimentos y dosis de fertilización para aplicar en el estudio.

También se obtuvieron tres muestras compuestas de suelo, cada una representativa de los ambientes de desarrollo de la vara de perlilla: bajo las copas, en la orilla y fuera de las copas de de P. pseudostrobus. El análisis físico y químico de las muestras se realizó en el Laboratorio Central de Suelos de la Universidad Autónoma Chapingo.

Se usó un diseño experimental en bloques completos al azar con seis tratamientos y seis repeticiones (Cuadro 1).

Cada unidad experimental (UE) tuvo 20 arbustos en una superficie de 12 m², en cada UE se cuantificó el número de rebrotes, diámetro y longitud de rebrotes, altura de arbusto, diámetro promedio de arbusto y biomasa aérea anhidra. Se obtuvieron datos en los periodos de diciembre de 2009 y noviembre de 2010. La longitud (cm) y el diámetro (mm) de los rebrotes se midió antes de cortarlos. La longitud de rebrote se midió desde la base del arbusto y la altura de arbusto se tomó de la base al ápice del brote más alto. El diámetro de rebrote se midió en la base del brote y el diámetro de arbusto estuvo representado por el diámetro promedio de los brotes. La biomasa medida del arbusto en 2009 fue la acumulada hasta ese momento y la de 2010 fue la que se produjo después del corte de 2009.

Además se obtuvo la suma de longitud de rebrotes y suma de diámetros, para estas se multiplicó el número de rebrotes por la longitud promedio de rebrote o por el diámetro de arbusto.

Para conocer la biomasa, después de medir los arbustos se cosecharon desde cada una de la alturas, se trasladaron al laboratorio de Semillas Forestales de la División de Ciencias Forestales, Universidad Autónoma Chapingo, se deshidrataron por 72 h a 70 °C en un horno de secado y se pesaron.

La distribución del corte de diciembre de 2009, fue al azar dentro de los bloques, después la fertilización se hizo en mayo de 2010 al inicio de la temporada de lluvias y su distribución también fue al azar.

Con base en los resultados del diagnóstico nutrimental, los nutrimentos seleccionados y aplicados fueron N, P, K, Mn y Zn. Las fórmulas de fertilización fueron: testigo (fertilización 0), Mn–Zn (fertilización 1), y NPK+ Zn–Mn (fertilización 2). La cantidad aplicada se calculó con la fórmula presentada por Etchevers (1987) (1):

donde f es función de D, es la dosis de fertilización, a es la demanda de nutrimentos por el cultivo, b es la disponibilidad de nutrimentos en el suelo, c es la eficiencia del fertilizante.

Al aplicar la fórmula, a fue el promedio de las cuatro concentraciones más altas de las ocho muestras multiplicado por su biomasa (cantidad de nutrimentos probablemente cercana a la ideal), y b fue el promedio de concentración de las ocho muestras multiplicado por su biomasa (nutrimentos que las plantas pudieron utilizar realmente). La eficiencia para N se consideró 25 % y 30 % para P y K.

Los fertilizantes aplicados fueron urea [CO (NH₂)], ácido fosfórico (H₃PO₄), sulfato de potasio (K₂SO₄), quelato de zinc (EDTA–Zn) y quelato de manganeso (EDTA–Mn) (Cuadro 2).

La fertilización se aplicó en dosis única. Los macronutrimentos se solubilizaron en 20 L de agua y se aplicó 1 L en el pie de cada arbusto y los micronutrimentos se asperjaron al follaje.

Los rebrotes cosechados se clasificaron en tres usos posibles en dependencia de su longitud, de acuerdo con las especificaciones solicitadas para su comercialización: los de menos de 1 mm de diámetro y 30 cm de longitud sin uso comercial, los de 1 a 3 mm de diámetro y 30 a 90 cm de longitud para artesanías y los de 1 a 4 mm de diámetro y más de 90 cm de longitud para elaboración de escobas.

El análisis de varianza para todas variables se hizo con el procedimiento ANOVA del programa SAS v. 9.0. Las medias se compararon con la prueba de Tukey (p<0.1) y el modelo estadístico fue:

donde y_ijkl= variable de respuesta, µ = media general, α_i = efecto del i–ésimo nivel del factor fertilización, β_j = efecto del j–ésimo bloque, Y_k = efecto del j–ésimo nivel del factor altura de corte, (αγ)_ik = efecto de la interacción entre el i–ésimo nivel del factor fertilización y el j–ésimo nivel de altura de corte y ε_ijkl = error aleatorio.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Nutrimentos limitativos del crecimiento

El suelo donde se desarrolló el estudio tuvo pH ligeramente ácido (6.48), 6.28 % de materia orgánica y textura franca a franca arenosa. El estado nutrimental en 2009 mostró que los nutrimentos limitativos del crecimiento fueron Zn, Mn, K, Ca, y N (Figura 1); el P estaba en un nivel de suficiencia y el Fe, Cu y Mg estuvieron sujetos a proceso de concentración. Se obtuvieron las ecuaciones y los valores de R² para las líneas de tendencia (Cuadro 3).

Los nutrimentos limitativos para el crecimiento de vara perlilla concuerdan con lo señalado por Binkley (1986) en el sentido de que el N es el nutrimento que comúnmente limita el crecimiento en los sistemas forestales, y que la deficiencia de Mn puede ocurrir en árboles para sombra, donde crece vara perlilla. Este autor también señaló que los macronutrimentos limitan el crecimiento de los bosques en la mayor parte del mundo; sin embargo, en este estudio fueron identificados dos micronutrimentos como limitativos.

Las deficiencias de Zn son poco comunes en bosques naturales y plantaciones forestales, pero pueden presentarse en suelos arenosos, ácidos y fuertemente lixiviados (Binkley, 1986); el terreno en el que se encuentra la plantación evaluada tuvo uso agrícola, lo cual implica cierto grado de erosión, aunque el pH es ligeramente ácido y la textura franca a franca arenosa.

Combatt et al. (2005) determinaron deficiencias de Zn en suelos agroforestales calcáreos con pH básicos en Colombia; estos autores mencionan que bajo esas condiciones de reacción del suelo hay insolubilización y precipitación de dicho elemento y se encuentra poco asimilable para las especies forestales. La deficiencia de Zn en suelos calcáreos está documentada para el nogal pecanero (Carya illinoensis) en varias etapas de su desarrollo fisiológico (Ojeda et al., 2009).

Respuesta de crecimiento

El número de rebrotes no fue afectado por los tratamientos, ni por la interacción de los factores; sin embargo, el número de rebrotes en 2009 (3.81) fue diferente (p<0.1) al emitido 12 meses después del corte (8.12). Esta es una respuesta diferente a la mostrada por E. multiflora, que 18 meses después de un corte presentó menos rebrotes que en el ciclo previo (Vilá y Terradas, 1995); el contraste puede atribuirse tanto a la eliminación del vástago, donde están las auxinas que inhiben el desarrollo de nuevas yemas para la rebrotación (Miller, 2000), como al hecho de que en S. microphyllus existió deficiencia de Mn y Zn, elementos necesarios en la síntesis de ácido indolacético (Mengel y Kirkby, 1987), auxina que promueve enraizamiento e inhibe el brote de las yemas basales.

La fertilización afectó la longitud de rebrotes y su biomasa, mientras que el corte afectó el número de rebrotes, su diámetro y diámetro de arbusto. Para ninguna de las variables se observó efecto de la interacción (Cuadro 4).

La biomasa acumulada un año después, en respuesta al corte, incrementó (20.945 g). Una respuesta similar se ha observado en otras especies, como Corylus americana, pues incluso en menos tiempo recobró un 82 % de la biomasa de tallos en sabana abierta y solamente 17 % en bosques sombreados (Pelc et al., 2011); es conveniente mencionar que C. americana es una planta de plena luz (Breckenridge, 1956) y S. microphyllus es un arbusto de media sombra (Mendoza et al., 2011).

Las respuesta de vara perlilla a la fertilización fue distinta a la de las plántulas del arbusto esclerófilo Protea repens L., cultivado en macetas; en este caso la aplicación creciente de N redujo su biomasa total y área foliar, mientras que aplicaciones crecientes de P aumentaron la biomasa seca foliar, de tallos y total y el área foliar (Witkowski, 1989). Cabe señalar que las condiciones de crecimiento difieren entre las especies, pues P. repens crece en ambientes secos y la vara de perlilla en ambientes húmedos.

La biomasa de los arbustos de vara perlilla fertilizados fue superior que el testigo; el resultado es atribuible al Mn aplicado, pues este elemento es indispensable para la fotosíntesis (Binkley, 1986); en un estudio con fertilización fraccionada con NPK en papa (Solanum phureja), la aplicación de Mn se relacionó con el aumento de materia seca que podría contribuir al incremento de la fotosíntesis neta (Pérez et al., 2008).

La longitud de rebrotes y su biomasa fueron superiores en los tratamientos fertilizados; en ambos casos el porcentaje de crecimiento de los arbustos fertilizados con NPK+Mn–Zn (108 y 146 %), es mayor que los fertilizados solamente con Mn–Zn (104 y 114 %). Lo anterior demuestra que los nutrimentos aplicados eran limitativos del crecimiento en el área de estudio y que el procedimiento de diagnóstico fue adecuado.

El número de rebrotes sin uso comercial no fue diferente entre tratamientos de fertilización o altura de corte; sin embargo, en los rebrotes para artesanías se encontró efecto del corte (p<0.1), pero no de la fertilización ni de la interacción y, en aquellos usados para escobas se presentó efecto sólo de la interacción (p<0.1), aumentando consistentemente con el nivel de fertilización aplicado (Cuadro 5 y Figura 2).

Sin fertilización el número de rebrotes fue mayor para el corte a los 12 cm. Sin embargo, con la fertilización el número de rebrotes aumentó sólo para el corte a 6 cm (Figura 2).

Los rebrotes de vara perlilla presentaron su longitud y diámetro mayores, así como diámetro de arbusto, con el corte a 6 cm (p<0.1) (Cuadro 4); estas variables son importantes desde el punto de vista comercial. Por este motivo, es recomendable la valoración económica de los resultados del presente estudio.

 

CONCLUSIONES

En la región de estudio el crecimiento de vara perlilla estuvo limitado por Mn, Zn, Ca, P y N, sin embargo, al fertilizar sólo el número de rebrotes y la biomasa se ven influenciados positivamente. En cambio, el corte afectó las dos variables de interés comercial, diámetro y longitud de los rebrotes. La hipótesis planteada se cumplió parcialmente, pues las diferencias entre el crecimiento de los arbustos no fueron significativas entre los tratamientos de fertilización; además, el corte a 6 cm es el que produjo el mayor incremento en las variables de interés.

 

AGRADECIMIENTOS

A la División de Ciencias Forestales por permitir a la primera autora realizar los estudios de posgrado en su Programa; a la Universidad Autónoma Chapingo por el financiamiento otorgado a través del proyecto de investigación 11790503 y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología por la beca número 231301. Al Posgrado Forestal del CP., por su apoyo con el uso del laboratorio de nutrición vegetal.

 

LITERATURA CITADA

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