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Introducción
En el año de 1993 se inició en México la producción intensiva de planta de especies forestales en charolas. Al principio, toda la producción se realizaba con sustratos elaborados con turba de musgo importada de Canadá; posteriormente, se empezó a sustituir por otros materiales locales más económicos como la corteza y el aserrín de pino, la fibra de coco, bagazos de agave y caña de azúcar y composta de café, entre otros. Durante la última década, el valor de la turba se ha duplicado, como consecuencia del incremento en el costo de los combustibles y el transporte (Landis y Morgan, 2009; Schaefer, 2009); sin embargo, en el país, aún se continúa utilizando este material en más de 60 % de la planta, que se produce en charolas con fines de restauración, por su fácil adquisición y manejo (Conafor, 2014).
De los insumos orgánicos locales usados como sustratos, el aserrín presenta las mejores ventajas, entre las cuales destacan su mayor abundancia y su creciente producción en el mediano plazo; en 2014, la industria del aserrío produjo 3 902 545 m3 de madera aserrada de los géneros Pinus y Abies (Semarnat, 2014). El proceso de aserrío se estimó que generó 1 683 450 m3 de aserrín (Zavala y Hernández, 2000); su precio es bajo, de $100.00 a $ 300.00 por metro cúbico, en comparación con la turba que varía de $2 200.00 a $ 2 400.00; es fácil de cernir y depurar; se puede emplear sin compostar y no es tóxico para las plantas en vivero (Mateo et al., 2011; Hernández et al., 2014).
El uso de fertilizantes de liberación controlada (FLC) como única fuente de nutrición para las plantas es una práctica que simplifica el manejo de la producción y reduce los costos, además de que minimiza las pérdidas de fertilizantes por lixiviación, comparado con el uso tradicional de fertilizantes hidrosolubles (Rose et al., 2004; Landis y Dumroese, 2009).
A partir de 2003, en algunos viveros del estado de Puebla se utilizan con éxito sustratos formulados con aserrín de pino, nuevo o intemperizado (acumulado en patios de los aserraderos por más de un año), combinado con FLC en dosis de 7 g L-1, y la aplicación de fertilizantes hidrosolubles (FHS) durante todo el período de desarrollo de las plantas (Hernández et al., 2014).
En la última década, se han hecho experimentos con sustratos de aserrín fresco de pino (recién producido en aserradero) y FLC en dosis de 7 y 8 g L-1, en los cuales se ha obtenido planta de buena calidad de: Pinus pseudostrobus Lindley var. apulcensis, (Lindley) Martínez non Shaw, Pinus greggii Engelm. y Cedrela odorata L. (Reyes et al., 2005; Maldonado et al., 2011; Mateo et al., 2011). Tanto en la producción normal, como en la experimental se han aplicado FLC de una sola marca comercial, con periodos de liberación de 8 a 9 meses, a pesar de que existen en el mercado varias empresas que ofrecen productos con diferentes tiempos de liberación, desde 3 hasta 24 meses.
Con base en las ventajas que tienen los sustratos con aserrín de pino y los FLC, el objetivo del presente trabajo consistió en probar la eficiencia de dos sustratos formulados con aserrín de pino intemperizado y fresco, y la de dos FLC (Multicote® y Osmocote Plus®), en tres combinaciones de liberación de nutrimentos para cada uno en la producción de planta de Pinus pseudostrobus Lindl. en charolas de poliestireno de 77 cavidades. La especie seleccionada es una de las cinco de pino de mayor distribución natural en el territorio nacional (Perry, 1991) y la más usada en los programas de reforestación que anualmente realiza la Comisión Nacional Forestal (Conafor, 2014).
Materiales y Métodos
Área de estudio
El experimento se desarrolló desde la tercera semana de septiembre de 2013, hasta la tercera semana de julio de 2014 en el vivero forestal GUMAIR, localizado en las coordenadas geográficas 20° 09’ 08” latitud norte y 98° 13’ 12” longitud oeste, en el municipio Acaxochitlán, Hidalgo, a 2 400 msnm. El clima de la zona corresponde al tipo templado subhúmedo, con lluvias en verano, temperatura media de 15.1 °C y precipitación anual promedio de 915.5 mm (Conagua, 2014).
El área de producción del vivero cuenta con estructura metálica tipo “casa sombra” de 5 m de alto, cubierta con malla sombra de 50 % de luz, de color negro; mesas metálicas porta charolas de 1.5 m de ancho y 80 cm de alto, malla plástica antihierbas (ground cover) en la superficie del piso, sistema de riego fijo por microaspersión, dosificador hidráulico de agroquímicos, pozo profundo y cisterna para almacenamiento de agua.
Insumos utilizados. Charolas de poliestireno expandido de 77 cavidades de 160 cm3 de capacidad, con una densidad de siembra de 360 plantas m-2. Semilla de Pinus pseudostrobus recolectada en bosques del municipio Chignahuapan, Puebla. Los tratamientos de sustratos fueron S1 = aserrín de pino intemperizado (60 %), corteza compostada de pino (15 %), turba de musgo (15 %) y vermiculita (10 %); y S2 = aserrín fresco de pino (70 %), corteza compostada de pino (15 %), turba de musgo (15 %) y vermiculita (10 %). Se aplicaron dos fertilizantes de liberación controlada, con dos diferentes tiempos de liberación de nutrimentos: Multicote® de 8 y 4 meses, con la fórmula 18N - 6P2O5 - 12K2O + 2MgO + micro nutrimentos (Haifa Chemicals Ltd.); y OsmocotePlus® de8a9mesesyde5a6meses, con la fórmula 15N - 9P2O5 - 12K2O + micro nutrimentos (Everris NA, Inc.). En las etiquetas de sus envases comerciales se advierte que los periodos señalados en meses, se presentan a temperaturas constantes de 25 °C del suelo o del sustrato. También se aclara que se reducen, en promedio, un mes a 15 °C y se incrementan un mes, a temperaturas de 26 a 27 °C.
Adicionalmente, se utilizó un fertilizante de liberación lenta (sin recubrimiento de polímero) compuesto por micronutrimentos, denominado Micromax® (Everris NA, Inc.), para prevenir deficiencias nutrimentales en las plantas.
Diseño experimental. Con la combinación de sustratos y fertilizantes se generaron 12 tratamientos, seis por sustrato y seis para cada marca comercial de fertilizante. En todos se utilizó una sola dosis de fertilizante al sustrato de 8 g L-1 y 1 g L-1 de Micromax® (Cuadro 1).
Cuadro 1 Tratamientos para la producción de planta de Pinus pseudostrobus Lindl. en charolas de poliestireno.
T = Tratamiento; S = Sustrato; S1 = Aserrín de pino intemperizado, orteza de pino compostada, turba de musgo y vermiculita, 60, 15, 15 y 10 %; S2 = Aserrín fresco de pino, corteza compostada de pino, turba de musgo y vermiculita, 60, 15, 15 y 10 %; M = Periodo de liberación de nutrimentos en meses.
Cada tratamiento incluyó cuatro repeticiones para un total de 48 charolas, las cuales se acomodaron en forma aleatoria sobre una de las mesas del centro del área de producción, para minimizar los efectos de borde. El total de plantas producidas fue de 3 696.
Manejo de la producción
La poda química de las raíces laterales de las plantas, previo al llenado de las charolas con los sustratos, se promovió mediante la impregnación de las paredes interiores de las cavidades con una solución de hidróxido cúprico a 7 %, misma que se usa en el vivero desde el año 2010. En los sustratos se eliminaron las partículas mayores de 10 mm de diámetro. La semilla se remojó en agua durante 8 h, se desinfectó en solución de agua oxigenada comercial a 5 % durante 20 min, y se impregnó con Bactiva® (Basilus spp. y Trichoderma spp.), en una dosis de 3 g kg-1, para prevenir el desarrollo en las plantas de hongos patógenos como: Fusarium spp., Phytophtora spp. y Phytium spp.
La siembra se llevó a cabo con dos semillas por cavidad, en la tercera semana de septiembre de 2013. La cubierta de malla sombra de 50 % se mantuvo en el área de producción para protección de las plantas, desde la siembra hasta el mes de abril de 2014. Durante el desarrollo de la planta no se registraron afectaciones por patógenos o fenómenos meteorológicos.
Insumos y variables evaluadas
Sustratos. En el Laboratorio de Física de Suelos del Colegio de Postgraduados se evaluaron las propiedades físicas y químicas de cada sustrato, con tres repeticiones para las siguientes propiedades: diámetro medio de las partículas (DMP), mediante el cernido de muestras de 500 g de sustrato durante 3 min, en un agitador mecánico con tamices de 0.3, 0.5, 1.0, 2.0, 3.4, 4.8, 6.4 y 10 mm de diámetro; densidad aparente (DA), al dividir el peso seco de muestras de 1 L de sustrato (secado en horno eléctrico marca Riossa, modelo OHF-125 durante 24 h, a 70 °C) entre su volumen aparente; porosidad total (PT), porosidad de aireación (PA) y porosidad de retención de agua (PRA), con el procedimiento de recipientes de 1 L descrito por Landis et al. (1990); pH y conductividad eléctrica (CE) en muestras de 100 mL de sustrato disuelto en 100 mL de agua destilada, con 24 h de reposo; los contenidos de materia orgánica (MO), C, N, y la relación C:N, se determinaron conforme a los procedimientos descritos en la Norma Oficial Mexicana NOM-021-SEMARNAT-2000 (Semarnat, 2002).
Características morfológicas de las plantas
La evaluación de las plantas se realizó durante la tercera semana de julio de 2014, diez meses después de la siembra (Figura 1).
Figura 1: Área de producción, tratamientos y repeticiones con planta de Pinus pseudostrobus Lindl., diez meses después de la siembra.
De la parte central de cada charola se extrajeron, en forma aleatoria, 20 plantas, lo que sumó 80 individuos por tratamiento. A estas se les determinaron las variables: diámetro del tallo (D); altura de la parte aérea (A); peso seco radicular (PSR) y peso seco aéreo (PSA). Con una báscula analítica (OHAUS, modelo Galaxy® 200), previa deshidratación de las plantas en un horno eléctrico (Riossa, modelo OHF-125) a 70 °C, durante 72 h; se determinó el peso seco total (PST); relación PSA / PSR; y el índice de calidad de Dickson (ICD), obtenido con la ecuación (Dickson et al., 1960):
[ PST / (A / D) + (PSA / PSR) ]
Diseño experimental y análisis estadístico
Se utilizó un diseño experimental completamente al azar, con arreglo factorial 2 × 2 × 3, consistente en dos sustratos, dos FLC y tres combinaciones de tiempos de liberación de cada fertilizante. Se usó el modelo:
Donde:
A = Sustrato
B = Fertilizante
C = Las combinaciones de tiempos de liberación de los fertilizantes
Ɛ = Error experimental
Los valores de respuesta se sometieron a un análisis de varianza y a una comparación de medias, mediante la prueba de Tukey (P ≤ 0.05); asimismo, se determinó el efecto de las interacciones entre los sustratos, los fertilizantes y las combinaciones de tiempos de liberación de nutrimentos, con el software estadístico InfoStat ® versión 2016 (Di Rienzo et al., 2016).
Resultados y Discusión
Propiedades físicas y químicas de los sustratos
Los valores calculados para las propiedades físicas y químicas de los sustratos están dentro de los intervalos sugeridos por diversos autores para la producción de planta en charolas (Landis et al., 1990; Mathers et al., 2007; Prieto et al., 2009), con excepción de la relación C:N, la cual tuvo valores altos en los dos sustratos, principalmente en el S2 elaborado con aserrín fresco de pino (Cuadro 2).
Cuadro 2: Características fisicoquímicas de los sustratos utilizados en la producción de planta de Pinus pseudostrobus Lindl. en charolas de poliestireno.
Sustratos similares al S2, en cuanto a la predominancia del aserrín fresco de pino sobre los otros insumos, se han probado con éxito en especies forestales como Cedrela odorata L. (Mateo et al., 2011) y Pinus greggii Engelm. (Maldonado et al., 2011). De manera especial, destaca un estudio de producción de planta de Pinus montezumae Lamb. con nueve sustratos (Hernández et al., 2014), en el cual la mejor calidad se produjo en: turba de musgo, perlita y vermiculita, 60, 20 y 20 % (mezcla tradicional en los viveros); aserrín fresco de pino, corteza compostada de pino, perlita y vermiculita, 70, 10, 10 y 10 %; y aserrín fresco de pino, turba de musgo, perlita y vermiculita, 70, 10, 10 y 10 %. Esta última se emplea desde 2003 en diversos viveros del estado de Puebla y otras entidades del centro del país.
Variables morfológicas
Los valores promedio de las variables morfológicas evaluadas fueron estadísticamente iguales en ambos sustratos, con excepción de la variable PSR, en la que el sustrato S2 (con aserrín fresco) fue superior (p<0.0451) al S1 (con aserrín intemperizado), debido, en parte, a que en el S2 se observaron más micorrizas. Los tratamientos con fertilizante Osmocote Plus® presentaron cifras más altas que cuando se usó Multicote® en todas las variables, excepto en la altura (A) en la que el Multicote® fue mayor (p<0.0003); lo que es atribuible a que el Multicote® contiene 3 % más cantidad de nitrógeno que el Osmocote Plus®. La eficiencia de Osmocote Plus® en la mayoría de las variables medidas, se explica en el hecho de que este fertilizante incluye contenidos de N, P, K más equilibrados y acordes a las necesidades de la especie; en particular, tiene 3 % más de fósforo que el Multicote®, lo cual coincide con un estudio sobre potencial de crecimiento radical en Pinus halepensis Miller (Oliet et al., 2003), en el que se probaron tres formulaciones de Osmocote Plus® (9N - 13P2O5 - 18K2O; 17N - 10P2O5 - 10K2O y 15N - 8P2O5 - 11K2O); de ellas, la primera presentó diferencias significativas en la emisión de raíces nuevas, en más de 50 %, respecto a las raíces formadas en los tratamientos con las formulaciones bajas en fósforo.
Los tratamientos 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10 y 1, en los que se combinaron fertilizantes con diferentes periodos de liberación de nutrimentos (I y II), evidenciaron diferencias significativas (p<0.0001) en las variables ICD y PSR y PSA/PSR, respecto a los tratamientos 3, 6, 9 y 12, en los que se usó un solo período de liberación (III). La combinación de FLC con diferentes periodos de liberación permitió aumentar la disponibilidad de nutrimentos, lo cual se tradujo en planta con variables morfológicas más equilibradas, en comparación con las producidas con FLC de un solo periodo de liberación. Los mejores valores fueron, en orden decreciente para las combinaciones de fertilizantes II, I y III, respectivamente. En promedio, el tratamiento 1 mostró los mejores valores y los más bajos se registraron en los tratamientos 9 y 12 (Cuadro 3).
Cuadro 3: Valores promedio por tratamiento para las variables morfológicas de las plantas de Pinus pseudostrobus Lindl., diez meses después de la siembra.
Continúa Cuadro 3...
T = Tratamiento; S = Sustrato; F = Fertilizante; C = Combinación de períodos de liberación de nutrimentos; D = Diámetro del tallo; A = Altura de la planta; PSA = Peso seco aéreo; PSR = Peso seco radicular; PSP / PSR = Relación peso seco aéreo entre peso seco radicular; ICD = Índice de calidad de Dickson; S1 = Aserrín de pino intemperizado, corteza compostada de pino, turba de musgo y vermiculita, 60, 15, 15 y 10 %; S2 = Aserrín fresco de pino, corteza compostada de pino, turba de musgo y vermiculita, 60, 15, 15 y 10 %.
En los 12 tratamientos se produjo planta con diámetro medio superior a 5 mm y altura de 22 a 25.5 cm (Cuadro 3), datos que están dentro de los intervalos establecidos para Pinus pseudostrobus en la Norma Mexicana para la Certificación de la Operación de Viveros Forestales NMX-AA-170-SCFI-2014 (SE, 2014), en la cual se establece un diámetro mínimo de 4 mm y una altura de 20 a 25 cm. Por lo anterior, se concluye que con todos los tratamientos se obtuvo planta de buena calidad.
En otro esquema de calificación, Prieto y Sáenz (2011) proponen un conjunto de parámetros para calificar la calidad de la planta de los pinos nativos de la Sierra Madre Occidental, entre ellos Pinus pseudostrobus y otras especies no cespitosas. Los autores consideran como planta de alta calidad para reforestación, aquella cuyas variables morfológicas se ubiquen en los siguientes intervalos: altura, 15 a 25 cm; diámetro, ≥ 4 mm; relación peso seco aéreo / peso seco radical, de 1.5 a 2.5; índice de calidad de Dickson ≥ 0.5. En el presente trabajo, las variables tuvieron esos valores, con excepción de los calculados para PSA / PSR, los cuales resultaron mayores en todos los tratamientos, con cifras de 2.7 a 3.7.
Los valores, aparentemente altos, para la variable PSA / PSR se explican porque la planta se produjo en charolas de poliestireno con cavidades impregnadas con sales de cobre, lo cual contribuyó a generar sistemas radicales con un eje central y raíces primarias y secundarias delgadas, menores de 0.5 mm de diámetro y de 3 cm de largo, con bajo peso seco (Figura 2).
Figura 2: Conformación de la raíz con poda química lateral en las plantas de Pinus pseudostrobus Lindl., producidas en charolas de poliestireno.
Al seccionar longitudinalmente el cepellón de las plantas, la arquitectura de la raíz se asemeja a una espina dorsal de pescado, sin raíces envolventes ni ascendentes, como ocurre en individuos de otros taxa de pino producidos en charolas con cavidades, sin tratamiento o diseño para propiciar la poda química o aérea de la raíz. En tres estudios de evaluación de la calidad de planta llevados a cabo en seis viveros forestales de los estados de Jalisco y Michoacán (Rueda et al., 2010; Sáenz et al., 2010; Sáenz et al., 2014), se obtuvieron valores promedio de 2.9 a 4.9 para la variable PSA / PSR en plantas de Pinus pseudostrobus en charolas de poliestireno, con cavidades de 160 cm3 de capacidad e impregnadas con sales de cobre. Sword et al. (2011), al evaluar el efecto de la poda química y el tamaño de las cavidades de charolas de poliestireno en la producción de Pinus palustris Mill., indican una reducción de 18 % en el peso seco de la raíz de las plantas producidas en charolas con cavidades de 160 cm3 y poda química, respecto a las cavidades sin poda química.
Con base en los resultados descritos es factible afirmar que los valores, relativamente, bajos en el peso seco de la raíz de las plantas son una condición normal por la poda química de las raíces primarias y secundarias, mas no una característica que implique baja calidad del sistema radical de las plantas.
Conclusiones
Los sustratos elaborados con aserrín fresco de pino o intemperizado, combinados con Multicote® u Osmocote Plus® con periodos de liberación de nutrimentos de 8 a 9 meses, en dosis de 8 g L-1 de sustrato son adecuados para producir planta de calidad de Pinus pseudostrobus, en charolas de poliestireno de 77 cavidades, con ciclo de producción de 10 meses en vivero.
Con la combinación de los fertilizantes comerciales probados de periodos de liberación de ocho a nueve meses con las de cuatro a seis meses de liberación, se produce planta con características morfológicas de mejor calidad, con respecto al uso tradicional de un fertilizante con un solo periodo de liberación, de ocho a nueve meses.
