Nota de Investigación

 

Calidad de planta de tres especies de pino en el vivero "Morelia", estado de Michoacán

 

Plant quality of three pine species of "Morelia" nursery at Michoacán state

 

J. Trinidad Sáenz Reyes¹, H. Jesús Muñoz Flores¹, Cristian Miguel Ángel Pérez D.², Agustín Rueda Sánchez³ y Jonathan Hernández Ramos⁴

 

¹ C.E. URUAPAN-CIRPAC-INIFAP. Correo-e: saenz.j.trinidad@inifap.gob.mx.

² Conafor.

³ Investigador del C.E. Centro Altos de Jalisco-CIRPAC-INIFAP.

⁴ Investigador del C.E. Chetumal. INIFAP.

 

Fecha de recepción: 21 de octubre de 2013;
Fecha de aceptación: 2 de julio de 2014.

 

Resumen

La calidad de la planta influye en la supervivencia de las plantaciones forestales durante el establecimiento, que a nivel nacional es cercana a 38 % después de un año. El objetivo del presente estudio fue determinar esta condición en el vivero forestal "Morelia" en Michoacán. Mediante el diseño de un muestreo al azar con una confiabilidad de 95 %, se evaluaron ejemplares de Pinus pseudostrobus, P. greggii y P. michoacana, de nueve meses de edad, con respecto a características morfológicas y fisiológicas. Con el Índice de Robustez resultó que P. greggii se califica como de calidad baja, P. pseudostrobus como media y P. michoacana, alta. En la relación altura:longitud de la raíz, P. pseudostrobus y P. michoacana tienen calidad alta y P. greggii al contrario. En la relación biomasa seca aérea/biomasa seca raíz, P. pseudostrobus y P. greggii registraron calidad baja y P. michoacana, alta. Con el índice de calidad de Dickson, las primeras dos tuvieron calidad media y P. michoacana, alta. P. greggii presentó valores de nitrógeno que correspondieron a calidad alta, P. pseudostrobus media y P. michoacana baja; en fósforo, P. greggii reúne condiciones de calidad alta, P. pseudostrobus, media y P. michoacana, baja. En cuanto a K, P. pseudostrobus y P. greggii son de calidad media y P. michoacana, alta. Se concluye que P. pseudostrobus en morfología fue de calidad media y en fisiología alta; P. michoacana fue alta en el primer parámetro y baja en el segundo y P. greggii baja y alta, respectivamente.

Palabras clave: Calidad de planta, Michoacán, Pinus greggii Engelm. ex Parl., Pinus michoacana Martínez, Pinus pseudostrobus Lindl., viveros forestales.

 

Abstract

The quality of the plant influences the survival of forest plantations during the establishment, which at the national scope is around 38 %, after one year. The aim of this study was to determine this condition in the forest nursery "Morelia" in Michoacá;n state. By designing a random sampling with a reliability of 95 %, nine months old specimens of Pinus pseudostrobus, P. greggii and P. michoacana in regard to morphological and physiological characteristics. According to the Robustness Index P. greggii was recorded as low-quality, P. pseudostrobus as medium and P. michoacana as high. In the relationship height: root length, P. pseudostrobus and P. michoacana have high quality and P. greggii behaved in the opposite way. In the dry biomass shoot/dry biomass root ratio, P. pseudostrobus and P. greggii recorded low quality and P. michoacana, high. With Dickson Quality Index, the first two were medium quality and P. michoacana, high. P. greggii showed nitrogen values corresponding to high quality while P. pseudostrobus was medium and P. michoacana; low. In regard to phosphorus, P. greggii had high quality, P. pseudostrobus, medium and P. michoacana; low. As for K, P. pseudostrobus and P. greggii are medium quality and P. michoacana, high. It is concluded that P. pseudostrobus was of average quality in morphology and high in physiology; P. michoacana was high in the first parameter and low in the second and P. greggii behaved the other way around.

Key words: Quality of plant, Michoacan, Pinus greggii Engelm. ex Parl., Pinus michoacana Martínez, Pinus pseudostrobus Lindl., forest nurseries.

 

Los factores que han limitado el éxito de las plantaciones, en las que la que la supervivencia se estima en 37.8 %, son el uso inadecuado de especies, la mala o nula preparación del terreno, la falta de seguimiento, de protección y, en gran parte, la deficiente calidad de la planta (Sáenz y Lindig, 2004). En consecuencia, el costo para el logro de la plantación aumenta, si se tiene en cuenta los recursos adicionales para reponer un porcentaje elevado de planta (García, 2007).

El éxito de los programas de reforestación depende principalmente de la calidad de la planta que se produce en los viveros, la cual puede asegurar una mayor probabilidad de sobrevivir y desarrollarse a partir de su establecimiento en el lugar definitivo (Mas, 2003), pues está determinada por los caracteres genéticos, fisiológicos y morfológicos que actúan de forma conjunta con el medio ambiente (Ruano, 2003).

La clasificación de calidad de planta se realiza con base en variables morfológicas y fisiológicas; entre las primeras se incluye la altura, el diámetro basal del tallo o del collar, tamaño, forma y volumen del sistema radical, así como la relación altura/diámetro del collar, la relación tallo/raíz, la presencia de yema terminal y micorrizas, el color del follaje y la sanidad, el peso seco de los tallos, el follaje y la raíz. En los atributos fisiológicos se consideran: resistencia al frío, días para que la yema principal inicie su crecimiento, índice de mitosis, potencial hídrico, contenido nutricional y de carbohidratos, tolerancia a sequía, fotosíntesis neta, micorrización y capacidad de emisión de nuevas raíces (Prieto et al., 2003; Prieto et al., 2009).

Entre los índices para determinar la calidad de planta producida en viveros forestales destacan:

1. Índice de robustez. Es la relación entre la altura de la planta (cm) y el diámetro del cuello de la raíz (mm); es un indicador de la resistencia de la planta a la desecación por el viento, de la supervivencia y del crecimiento potencial en sitios secos y su valor debe ser menor a seis. Un valor inferior indica una mejor calidad de la planta, arbolitos más robustos, bajos y gruesos es son más aptos para sitios con limitación de humedad; valores superiores a seis sugieren una desproporción entre el crecimiento en altura y el diámetro, como pueden ser tallos elongados con diámetros delgados (Prieto et al., 2003; Prieto et al., 2009); describen ejemplares más vulnerables a daños por viento, sequía y heladas (Rodríguez, 2008).

2. Relación altura del tallo. Longitud de la raíz principal (AT:LR). Predice el éxito de la plantación. Debe existir equilibrio y proporción entre la parte aérea y el sistema radical de la planta. La relación 1:1 favorece altas tasas de supervivencia en los sitios de plantación sin limitantes ambientales; en sitios con problemas de humedad se sugiere utilizar brinzales con relaciones de 0.5:1 a 1:1; mientras que en sitios sin esta situación las relaciones pueden ser de 1.5:1 a 2.5:1. Se recomienda que los viveristas y plantadores establezcan la relación deseada en función de las especies y características del sitio de plantación (Prieto et al., 2003).

3. Relación peso seco de la parte aérea y el peso seco del sistema radicular (R PSA/PSR). La producción de biomasa es importante debido a que refleja el desarrollo de la planta en vivero. Una relación igual a uno, significa que la biomasa aérea es igual a la subterránea; pero si el valor es menor a uno, entonces la biomasa subterránea es mayor que la aérea; al contrario, si el valor es mayor a uno, la biomasa aérea es mayor que la subterránea (Rodríguez, 2008). Por lo tanto, una buena relación debe fluctuar entre 1.5 y 2.5, pues el cociente de ésta relación no debe ser mayor a este último valor, en particular cuando la precipitación es escasa en los sitios de plantación ya que valores mayores indican desproporción y la existencia de un sistema radical insuficiente para proveer de energía a la parte aérea de la planta (Thompson, 1985).

4. Índice de calidad de Dickson (ICD). Este índice permite evaluar mejor las diferencias morfológicas entre plantas de una muestra y se ha utilizado para predecir el comportamiento en campo de plántulas de Picea glauca (Moench) Voss y Pinus strobus L. (González et al., 1996). Este índice es el mejor parámetro para indicar la calidad de planta, ya que expresa el equilibrio de la distribución de la masa y la robustez, lo que evita seleccionar plantas desproporcionadas y descartar ejemplares de menor altura pero con mayor vigor (García, 2007).

Con base en lo anterior, el objetivo del presente estudio fue determinar la calidad de la planta de Pinus greggii Engelm. ex Parl., Pinus michoacana Martínez y Pinus pseudostrobus Lindl. del vivero forestal "Morelia", municipio de Morelia, Michoacán.

El área de estudio

El vivero "Morelia" es propiedad de la Sociedad de Solidaridad Social (SSS) y se ubica en la Tenencia Morelos, a 2 km al sur de la ciudad de Morelia, Mich., en las coordenadas: 19°38'27.94" N, 101°14'55.11" O a una altitud de 1 960 m (Figura 1).

Figura 1. Localización del vivero "Morelia", municipio de Morelia, Michoacán.
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De acuerdo con la clasificación climática de Köppen modificado por García (1988), el clima que predomina en la región es del tipo C (w₁) que corresponde a un templado subhúmedo, con temperatura media anual entre 12 y 18 °C, la del mes más frío entre -3 °C y 18 °C y las del mes más caliente, inferiores a 22 °C. Precipitación menor de 40 mm en el mes más seco, lluvias en verano y porcentaje de lluvia invernal de 5 a 10.2 % del total anual.

Diseño de muestreo

Las especies evaluadas fueron P. greggii, P. michoacana y P. pseudostrobus, producidas en charolas de poliestireno de 77 cavidades con volumen cada una de 170 cm³. Para determinar la calidad de la planta se consideraron sus existencias en el vivero (Cuadro 1), por lo que se hizo la selección con una intensidad de muestreo promedio de 0.027 % en un intervalo de 0.04 a 0.02 %. Los ejemplares se evaluaron con el ciclo 2008 de producción anual a una edad de 9 meses.

Cuadro 1. Especies evaluadas, disponibilidad de planta, intensidad de muestreo y tipo de envase en el vivero forestal "Morelia" en Michoacán.

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Características morfológicas

Las variables evaluadas fueron: altura de las plantas (cm), diámetro del cuello de la raíz (mm), biomasa verde y seca de la parte aérea y sistema radicular (g); con ellas se determinaron los siguientes índices de calidad de planta:

 1. Relación altura/diámetro del cuello de la raíz o Índice de robustez (IR). Se estimó con la siguiente fórmula en las especies con crecimiento normal (P. greggii y P. pseudostrobus):

 

2. Relación altura/longitud de la raíz (RA/LR). Predice el éxito de la plantación y debe existir equilibrio y proporción entre la parte aérea y el sistema radical de las plantas.

3. Relación biomasa seca aérea/biomasa seca raíz (RBSA/BSR). En P. greggii y P. pseudostrobus se calculó con la fórmula:

 

4. Índice de calidad de Dickson (ICD). Se calculó con la fórmula:

 

5. Índice de lignificación (IL). Relaciona el peso seco total con el peso húmedo total de la planta, que determina el porcentaje de lignificación y se calcula con la fórmula:

 

 

Características fisiológicas

Se evaluó el contenido de nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), carbono (C) y lignina por medio de muestras seleccionadas al azar y se analizaron en el laboratorio del Campo Experimental Tecomán del INIFAP.

Para la captura, los datos se organizaron por medio de tablas en Excel^© 2007 (Microsoft Office, 2007) a nivel de especie y para el análisis de las variables morfológicas y fisiológicas se empleó el procedimiento Proc means en SAS versión 9.1 (Statistical Analysis System, 2003), con el que se calcularon los estadísticos descriptivos medias y coeficientes de variación.

Determinación de calidad de planta

Con las características evaluadas, se determinó la calidad de planta al comparar los resultados con valores de diversos estudios realizados en coníferas, debido a que de especies mexicanas no se han calculado intervalos específicos, por lo que se definieron valores para especies de crecimiento normal y con hábito cespitoso (cuadros 2 y 3); para las primeras, se incluye la categoría de calidad media, para las cifras muy cercanas a los límites inferiores de los correspondientes a la calidad alta.

Cuadro 2. Valores para calificar la calidad de planta con crecimiento normal en especies forestales.

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Para definir los criterios de calidad de planta para especies con crecimiento de hábito cespitoso en viveros de clima templado, se estableció un intervalo y un nivel de calidad (alta y baja) (Cuadro 3).

Cuadro 3. Valores para calificar la calidad de planta con hábito de crecimiento cespitoso en especies forestales.

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En forma individual, la utilización de parámetros morfológicos o fisiológicos presenta limitantes para predecir la supervivencia y crecimiento de la planta en los sitios de plantación; por lo tanto, se fijó su calidad mediante su reclasificación de acuerdo a las siguientes características:

Calidad Alta. Se refiere a plantas que presentan ausencia absoluta de características indeseables, es decir, que las variables evaluadas se calificaron como de calidad alta (A), aunque se puede aceptar hasta dos valores con calidad media (M), pero en ningún caso valores con calidad baja (B).

Calidad Media. Se aceptan hasta tres valores de calidad media (M) y una variable con calificación de calidad baja (B).

Calidad Baja. Son aquellas plantas que presentan dos o más valores de calidad baja (B), es decir, son plantas que tendrán una baja supervivencia y reducido desarrollo en los sitios de plantación.

Características morfológicas

Los resultados de las características morfológicas de la planta evaluada son los siguientes:

Los valores registrados en altura fluctuaron de 8.65 cm en P. michoacana hasta 36.59 cm en P. greggii y en diámetro del cuello de la raíz (diámetro basal) de 3.6 mm en P. greggii hasta 7.1 mm en P. michoacana (Cuadro 4). La mayor altura presentada en P. greggii se debe a que esta especie es de rápido crecimiento, en comparación con P. michoacana, que presentó valores promedio de tan solo 8.65 cm; asimismo, en diámetro de cuello de raíz se observaron diferencias entre P. greggii con tan solo 3.6 mm y P. michoacana que alcanzó los 7.1 mm, lo que puede explicarse porque las especies con crecimiento de hábito cespitoso tienen un mayor desarrollo inicial en diámetro y menor crecimiento en altura.

Cuadro 4. Características morfológicas de la planta producida en el vivero forestal "Morelia" en Michoacán.

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En producción de biomasa seca aérea, los valores registrados variaron de 1.16 g planta-1 en P. pseudostrobus hasta 3.02 g planta-1 en P. michoacana; en cuanto a la producción de biomasa seca de la raíz, fue de 0.27 g planta^-1 en la primera y de 1.21 g planta^-1 en la segunda (Cuadro 4). Como se observa, existe gran variación en los pesos secos tanto de la parte aérea como de la raíz, por lo que de acuerdo con Thompson (1985), Mexal y Landis (1990) la biomasa de la planta tiene alta correlación con la supervivencia en campo, con la misma consistencia que el diámetro del tallo, por lo que se tendría una baja supervivencia de las plantaciones en algunas de las especies a partir de su bajo peso.

Características fisiológicas

El contenido de nitrógeno varió entre 1.04 % en P. pseudostrobus y 1.30 % en P. greggii; en fósforo, entre 0.12 % en P. michoacana y 0.20 % en P. greggii; en potasio, varió entre 0.62 % en P. pseudostrobus y 0.72 % en P. michoacana. En carbono, fue de 45.40 % en P. michoacana y de 45.93 % tanto para P. greggii como para P. pseudostrobus. En lignina, en las especies últimas dos especies, los valores fueron de 21.45 % y 20.40 %, respectivamente, en tanto que en P. michoacana fue de 20.45 % (Cuadro 5).

Cuadro 5. Características fisiológicas evaluadas en las plantas producidas en el vivero forestal "Morelia" en Michoacán.

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Calidad de planta

En cuanto a la altura, las tres especies corresponden a planta de calidad alta (Cuadro 6) y de acuerdo con Mexal y Landis (1990), este componente es un buen predictor de la talla futura en campo, aunque no lo es para la supervivencia; se considera un indicador insuficiente y es conveniente relacionarlo con otros criterios para que refleje su utilidad real, aunque es importante cuando las condiciones del sitio de plantación son adversas respecto a la vegetación herbácea y arbustiva, ya que se debe considerar que tenga una altura suficiente que le permita competir eficientemente.

Cuadro 6. Calidad de planta de las especies producidas en el vivero forestal "Morelia" en Michoacán.

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Con el diámetro basal, P. greggii y P. pseudostrobus son de calidad media, mientras que P. michoacana corresponde a calidad alta (Cuadro 6). De acuerdo con Mexal y Landis (1990), el diámetro es la característica de calidad más relevante, que permite predecir la supervivencia de la planta en campo y define la robustez del tallo, por lo que se asocia con el vigor y la supervivencia de la plantación. Los ejemplares con diámetro mayor a 5 mm son más resistentes al doblamiento y toleran mejor los daños por plagas, aunque esto varía por especie.

Con la relación altura/diámetro basal (índice de robustez), P. greggii se califica como de baja calidad, P. pseudostrobus de calidad media y P. michoacana de calidad alta (Cuadro 6); de acuerdo con Rodríguez (2008), 70 % de la planta tendrá baja supervivencia y resistencia a la desecación por el viento, además de menor crecimiento potencial en sitios secos y por lo citado por Prieto et al. (2003) y Prieto et al. (2009), los resultados indican una desproporción entre el crecimiento en altura y el diámetro, en las primeras especies citadas.

Asimismo, con la relación altura/longitud de raíz, P. pseudostrobus y P. michoacana se clasifican de alta calidad, mientras que P. greggii de calidad baja (Cuadro 6); con base en lo citado por Prieto et al. (2003), éste indicador predice el éxito de la plantación y debe existir equilibrio y proporción entre la parte aérea y el sistema radical de las plantas, y, por lo tanto, se tendrían bajas tasas de supervivencia en las plantaciones, principalmente de P. greggii.

En la relación peso seco de la parte aérea/peso seco del sistema radicular, P. greggii y P. pseudostrobus se calificó la planta de calidad baja y P. michoacana de calidad alta (Cuadro 6); en función de lo referido por Rodríguez (2008), la producción de biomasa es importante debido a que refleja el desarrollo de la planta en vivero y los resultados indican una desproporción entre ambas secciones y la existencia de un sistema radical insuficiente para proveer de energía a la parte aérea, mientras que Thompson (1985) asevera que es más importante cuando la precipitación es escasa en los sitios de plantación.

Con el índice de calidad de Dickson, la planta de P. greggii y P. pseudostrobus se clasificó como calidad media y P. michoacana de calidad alta (Cuadro 6); al respecto González et al. (1996), mencionan que es un índice desarrollado para evaluar distintas combinaciones de parámetros morfológicos.

En las variables fisiológicas, Landis (1985) cita que el rango óptimo de nitrógeno (N) es de 1.3 a 3.5 %, por lo que en P. pseudostrobus y P. michoacana los valores son de calidad baja y en P. greggii de calidad alta (Cuadro 6). Las deficiencias en este elemento nutrimental influirá en una baja supervivencia, resistencia a la sequía y bajo crecimiento en la plantación.

Igualmente, Landis (1985) argumenta que el fósforo (P) en el follaje de coníferas debe estar entre 0.2 y 0.6 % y el potasio (K) de 0.7 a 2.5 %; por lo que P. greggii presentó valores de calidad alta y P. pseudostrobus de media, mientras que en P. michoacana fue baja. En cuanto a K, P. greggii y P. pseudostrobus son de calidad media y P. michoacana alta (Cuadro 6).

Como se observa, en P. pseudostrobus y P. michoacana hay deficiencias en N y valores bajos en P; los valores de K son de calidad media en P. pseudostrobus y P. greggii , lo que significa que debe ajustarse las dosis de estos nutrimentos para incrementar la calidad de la planta, ya sea en el sustrato o durante las etapas de crecimiento de la planta.

En carbono (C) y lignina (L), en las tres especies los valores registrados son de calidad alta (Cuadro 6).

Con base en las características morfológicas y fisiológicas, así como en las relaciones o índices, a continuación se presenta un análisis de la calidad de planta por especie, producida en el vivero "Morelia" en Michoacán.

En P. pseudostrobus se tiene planta con diámetro de 3.77 mm y deficiencias en el contenido de N-P-K, por lo que es de calidad media y es necesario realizar adecuación en las dosis de fertilización. Con las relaciones: altura/diámetro basal y biomasa seca aérea/biomasa seca raíz, corresponde a planta de calidad media y baja, respectivamente, lo que implica desproporción entre el desarrollo de la parte aérea, el diámetro y la raíz; las opciones para mejorar éstas relaciones son la poda de raíz y/o aérea, el aumento del área de crecimiento o menor densidad del cultivo y la siembra temprana. Con el ICD la calidad de planta es media (Cuadro 6).

En P. michoacana se detectaron deficiencias en el contenido de N y P, por lo cual se califica de calidad baja y es necesaria la adecuación de la dosis de fertilización. Asimismo, la planta es de calidad alta de acuerdo al índice de robustez e ICD (Cuadro 6).

Las plantas de P. greggii con diámetro de 3.62 mm se ubicaron con calidad media y se podría incrementar con una menor densidad del cultivo. Existe deficiencia en el contenido de K por lo que es de calidad baja y se solucionaría con ajuste a la dosis de fertilización. Con las relaciones: altura/diámetro basal, altura:longitud de raíz y biomasa seca aérea/biomasa seca raíz, es de calidad baja, lo que implica árboles delgados y desproporción entre el desarrollo de la parte aérea y la raíz, donde el sistema radical es insuficiente para proveer de nutrimentos necesarios a la parte aérea, particularmente o menor densidad del cultivo y la siembra temprana. Con el ICD la planta es de calidad media (Cuadro 6).

A partir de la reclasificación multivariables, en el Cuadro 7 se muestran los resultados de calidad de planta desde el punto de vista morfológico y fisiológico. Cuando la precipitación es escasa en los sitios de plantación; las acciones para mejorar éstas relaciones son la poda de aérea, el aumento del área de crecimiento o menor densidad del cultivo y la siembra temprana.

Cuadro 7. Calidad de planta por especie en el vivero forestal "Morelia" en Michoacán.

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La altura en las tres especies corresponde a planta de calidad alta, mientras que en la variable diámetro basal mostró valores de calidad media en las primeras dos especies, lo que indica una desproporción entre el crecimiento en altura y el diámetro lo que repercutió en la baja robustez de la planta.

El contenido de lignina y carbono en las tres especies evaluadas, presenta valores de calidad alta, mismos que están estrechamente relacionados con el índice de lignificación, el cual representa el nivel de acondicionamiento que se le da a la planta, previo a la plantación.

Existen diferencias en los requerimientos entre las tres especies evaluadas, por lo que es necesario realizar ajustes en función de los nutrimentos disponibles en los sustratos y cubrir las necesidades de nutrición de cada una de las especies.

En las características morfológicas, las especies responden de manera diferente a las concentraciones de los nutrimentos, por tanto, para la fertilización se requiere evaluar el balance entre los nutrimentos, más que en la concentración individual.

Se recomienda realizar análisis físico-químicos de los sustratos al inicio del ciclo de producción, para determinar la cantidad de nutrimentos disponibles y contrastarlos con las necesidades de cada especie, que defina la mejor rutina de fertilización. Así como análisis foliares en las distintas fases de producción, para detectar y corregir a tiempo problemas de deficiencias nutrimentales.

Para mejorar la calidad de la planta con un cultivo apropiado para cada una de las especies, es necesario realizar la siembra al menos dos a tres meses antes de las fechas actuales para lograr un mejor desarrollo en vivero y no sean retrasadas por la falta de presupuesto oportuno y suficiente, ya que se propicia un crecimiento acelerado, se modifica la calidad de la planta y en consecuencia se tiene baja supervivencia y desarrollo de las plantaciones.

Para mejorar el índice de robustez, se requiere producir la planta con una menor densidad de cultivo, es decir, que se tendría mejor calidad de planta en charolas con menos de 77 cavidades; es recomendable dejar de utilizar envases de menor volumen, ya que limitan el desarrollo de la raíz y provocan un crecimiento heterogéneo de la parte aérea debido a las elevadas densidades que se manejan.

Para lograr una mejor calidad de planta con la relación biomasa seca aérea/biomasa seca raíz, se requiere acciones de poda aérea y/o raíz, el aumento del área de crecimiento y la siembra temprana.

 

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