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Introducción
Los recursos forestales no maderables (RFNM) de los ecosistemas semiáridos de México aportan 9.4 % de la producción nacional, y es la zona noreste del país la de mayor importancia en ese rubro (Semarnat, 2020). En esta región habita una población rural superior a 5 millones de habitantes, constituida por ejidatarios, comuneros y pequeños propietarios en su mayoría afectados por la pobreza extrema y alta migración, quienes tienen en los RFNM su medio de vida, por lo que influyen en su seguridad alimentaria, salud, bienestar e ingresos económicos (Inegi, 2020).
En México, la producción acumulada de los RFNM en los últimos 30 años es de 844 620 t; al respecto, sobresale Coahuila como la entidad con mayor producción acumulada (280 680 t), seguida de Tamaulipas (191 270 t) y Zacatecas (155 850 t) (Semarnat, 2020). En esas entidades y en Chihuahua, Nuevo León y San Luís Potosí las principales especies aprovechadas son la Euphorbia antisyphilitica Zucc. (candelilla), Agave lechuguilla Torr. (lechuguilla), Yucca carnerosana Trel. (yuca), Lippia graveolens HBK. (orégano) y Nolina cespitifera Trel. (cortadillo) (Martínez, 2013). Otros taxones de menor producción son Jatropha dioica Sessé ex Cerv. (sangre de drago), Agave spp. (maguey), Dasylirion spp. (sotol), cactáceas de ornato, plantas aromáticas [Litsea parvifolia (Hemsl.) Mez] y Prosopis spp. (mezquite) (Martínez, 2013).
Dada la importancia de los RFNM en el norte de México es necesario realizar un manejo sustentable de sus poblaciones; para ello, se requiere de una planificación integrada, en la cual el manejo sostenible debe considerar los componentes de producción y conservación de acuerdo a las condiciones biofísicas y socioeconómicos de cada región para la prescripción de las prácticas de manejo y las opciones que aseguren la conservación de los RFNM, y a la vez, el beneficio del sector social (FAO, 2010). Con el propósito de contribuir al respecto, la presente investigación documental tuvo como objetivo describir las investigaciones realizadas en los 35 años de existencia del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), referentes al aprovechamiento, manejo y conservación de los RFNM del norte de México.
Criterios de búsqueda y análisis de la información
Se realizó una revisión temática del período 1985-2020 en diferentes repositorios científicos y revistas científicas disponibles en línea como ejemplo: SciELO (http://www.scielo.org/es), Redalyc (http://www.redalyc.org), Google Scholar (scholar.google.com), Revista Mexicana de Ciencias Forestales (https://cienciasforestales.inifap.gob.mx) y la Biblioteca digital del INIFAP ( https://vun.inifap.gob.mx/BibliotecaWeb/_Content). Se consideraron todas las publicaciones científicas relacionadas a especies forestales no maderables de importancia económica del norte del país, desarrolladas por investigadores del INIFAP como primer autor; las cuales se ordenaron por taxón dentro de los programas de investigación del Instituto: Manejo Forestal Sustentable y Servicios Ambientales, Plantaciones y Sistemas Agroforestales, Recursos Genéticos Forestales no maderables, Biotecnología y Bioenergía.
Área de estudio
El área de estudio se acotó a las regiones semiáridas del norte de México donde se aprovechan los RFNM, que incluyen los estados de Baja California, Baja California Sur, Coahuila, Chihuahua, Durango, Nuevo León, San Luis Potosí, Sonora, Tamaulipas y Zacatecas.
Manejo Forestal Sustentable y Servicios Ambientales
En este programa de investigación se consideraron los temas: aprovechamiento sustentable de los recursos naturales, inventarios forestales, biometría de especies forestales no maderables en ecosistemas semiáridos del norte de México y modelación del potencial productivo, así como el mapeo de variables forestales.
Aprovechamiento sustentable de los recursos naturales
En los diferentes tipos de matorral de las zonas áridas y semiáridas del norte del país se realiza el aprovechamiento de los RFNM; esta región ecológica comprende una superficie de 70.79 millones de hectáreas (Challenger y Soberón, 2008).
Las especies forestales no maderables presentan un aprovechamiento diverso, debido a las diferentes estructuras vegetales utilizables. Desde hace varios años se ha realizado de manera tradicional y sin sustento técnico. Por ello, en el INIFAP se realizan trabajos de investigación enfocados al aprovechamiento y manejo sustentable de estos recursos forestales de importancia comercial (Cuadro 1).
Cuadro 1 Especies no maderables aprovechables en el norte de México.
| Producto | Especie | Nombre Común | Referencia |
|---|---|---|---|
| Fibra | Agave lechuguilla Torr. | Lechuguilla | Berlanga et al. (1992) |
| Yucca carnerosana Trel. | Palma samandoca | Villavicencio (1993) | |
| Nolina cespitifera Trel. | Cortadillo |
Sáenz y Castillo
(1992)
Castillo y Sáenz (1993) Castillo et al. (2015) |
|
| Cera | Euphorbia antisyphilitica Zucc. | Candelilla |
De la Garza y Berlanga
(1993)
De la Garza et al. (1992) |
| Bebida alcohólica (sotol) | Dasylirion spp. | Sotol |
Melgoza et
al. (2003)
Vega et al. (2006) Cano et al. (2005, 2011) Sierra at al. (2008) |
| Aguamiel | Agave salmiana Otto ex Salm-Dyck. | Maguey verde | Castillo y Cano (2006) |
| Bebida alcohólica (mezcal) | Agave durangensis | Maguey cenizo | Rosales-Serna et al. (2020) |
| Hojas | Lippia graveolens HBK | Orégano | Sáenz y Villavicencio (1993) |
| Carbón | Prosopis spp. | Mezquite |
Villanueva et
al. (2004)
Ríos et al. (2011) Valenzuela-Núñez et al. (2011) Ríos-Saucedo et al. (2012) Valenzuela-Núñez et al. (2013) |
Los diferentes productos extraídos de cada especie (Cuadro 1) son la materia prima derivada del aprovechamiento del recurso forestal, sin un proceso de transformación. En cuanto a investigaciones sobre el periodo de regeneración que tienen las diversas estructuras vegetales que se aprovechan, en el INIFAP se han realizado estudios sobre la época de aprovechamiento y turno técnico; es decir, el tiempo desde la extracción hasta la recuperación de la estructura vegetal de la planta (Cuadro 2).
Cuadro 2 Época de aprovechamiento y turno técnico para especies forestales no maderables en el norte de México.
| Especie | Estructura aprovechable | Época corte | Turno corte (meses) | Referencia |
|---|---|---|---|---|
| Agave lechuguilla Torr. | Cogollo1 (≥25 cm altura) | Otoño-Invierno | 14 a 25 |
Berlanga et
al. (1992)
Castillo et al. (2008) Narcia et al. (2012) |
| Yucca carnerosana (Trel.) McKelvey | Cogollo1 (≥ 30 cm altura) | Verano-Otoño | 12-18 | Villavicencio y Franco, (1992) |
| Euphorbia antisyphilitica Zucc. | Tallos (≥
30 cm altura y diámetro cobertura ≥ 25 cm) |
Otoño-Invierno | 36 a 60 |
De la Garza et
al. (1992)
De la Garza y Berlanga (1993) |
| Nolina cespitifera Trel. | Hojas (≥ 40 a 50 cm) | Otoño-Invierno | 12 a 21* | Sáenz y Castillo (1992) |
| Agave salmiana Otto ex Salm-Dyck. | Hojas | Verano | 84 a 96 | Castillo y Cano (2006) |
| Lippia graveolens HBK. | Hojas | Verano-Otoño** | 4 a 12 | Villavicencio et al. (2010b) |
1Conjunto de hojas de la zona de crecimiento apical; *Sin afectar la zona de crecimiento apical; **Hasta dos cortes por año, en función de la precipitación.
Para E. antisyphilitica, por su forma de crecimiento colonial, se estableció un aprovechamiento en el que se establece la extracción de 50 % de la colonia para asegurar la regeneración del recurso, mediante rotación de las áreas de aprovechamiento (De la Garza et al., 1992). En el caso de A. salmiana, se determinó un sistema de rotación de áreas de aprovechamiento en plantaciones, además del trasplante de hijuelos para replante (Castillo y Cano, 2006). Las especies forestales no maderables responden a la interacción genotipo-ambiente, lo que genera ecotipos diferenciados y restringidos a un hábitat específico, con diferentes características de crecimiento y producción; situación que debe considerarse en su aprovechamiento.
Los resultados de los estudios incluidos en los Cuadros 1 y 2 han servido de base para elaborar normas oficiales mexicanas referentes a las especificaciones técnicas para el aprovechamiento sustentable de los recursos forestales no maderables de zonas áridas y semiáridas. Además, se utilizan en la elaboración de los Estudios Técnicos Justificativos (ETJ) para el aprovechamiento de taxones forestales no maderables.
El conocimiento del desarrollo y comportamiento de los taxa aprovechables del semidesierto, así como las buenas prácticas de manejo contribuyen al manejo sustentable de las poblaciones naturales.
Inventarios Forestales
El objetivo de los inventarios forestales es proveer información de la cuantificación de los recursos forestales, a partir de muestreos en campo. Al respecto en el INIFAP se han aplicado técnicas de muestreo para la evaluación de los RFNM del norte del país (Cuadro 3).
Cuadro 3 Técnicas de muestreo para evaluar RFNM y ámbito de aplicación.
| Especie | Tipo de muestreo | Entidad de publicación | Referencia |
|---|---|---|---|
| Agave lechuguilla Torr. | 1 | Coahuila, Nuevo
León, Chihuahua, Durango, Zacatecas |
Berlanga et al. (1992) |
| Euphorbia antisyphilitica Zucc. | 1 |
De la Garza et
al. (1992)
De la Garza y Berlanga (1993) Hernández et al. (2017) |
|
| Dasylirion spp. | 3, 4 |
Cano et al.
(2005)
Cano et al. (2011) |
|
| Yucca carnerosana (Trel.) McKelvey | 2 | Coahuila | Villavicencio y Franco (1992) |
| Nolina cespitifera Trel. | 2 |
Sáenz y Castillo
(1992)
Sáenz y Villavicencio (1993) |
|
| Lippia graveolens HBK. | 1,2 | Coahuila,
Nuevo León, Chihuahua, Durango, Tamaulipas, Zacatecas |
Villavicencio et
al. (2010b)
Villavicencio et al. (2018) |
1Simple aleatorio, sitios de 100 m2; 2Sistemático, sitios de 100 m2, intensidad de muestreo de 0.5 %; 3Simple aleatorio, sitios de 1 000 m2; 4Sistemático, sitios de 1 000 m2, intensidad de muestreo de 3 %.
El muestreo sistemático es útil en rodales con distribución uniforme de especies como Y. carnerosana y N. cespitifera. En cuanto, al muestreo aleatorio estratificado es factible para evaluar poblaciones de A. lechuguilla, E. antisyphilitica, L. graveolens y Dasylirion spp. en áreas donde la distribución de los individuos es heterogénea. Estos muestreos son confiables para evaluar los taxones antes citados. Para L. graveolens, se realizó un análisis estructural de su población en su área de distribución del recuso, lo que evidenció la necesidad de establecer acciones de reforestación en las zonas deterioradas (Cuadro 1). Este tipo de investigaciones realizadas en el INIFAP contribuyen a la sustentabilidad de los RFNM, ya que en ellas se evalúa la productividad del ecosistema donde se desarrollan dichos recursos, y con ello se aseguran su aprovechamiento sustentable.
El uso de sistemas de muestreo apropiados para cada especie y condición de desarrollo, permite tener una cuantificación más precisa del recurso y optimizar los costos y tiempo en la elaboración y ejecución de los inventarios forestales.
Biometría de especies forestales no maderables en ecosistemas semiáridos del norte de México
La biometría es una herramienta para la estimación de las variables de la vegetación, se usa para cuantificar las existencias totales en un rodal. Al respecto, en el INIFAP se han desarrollado investigaciones que han derivado en el ajuste de 24 modelos matemáticos y la generación de cuatro tablas de producción para estimar variables de especies no maderables de ecosistemas semiáridos en el norte y noreste de México (Cuadro 4). Tablas que son de utilidad para la elaboración de planes de manejo sostenible y en toma de decisiones para el aprovechamiento de los RFNM de esas regiones.
Cuadro 4 Investigaciones sobre modelos para estimar variables forestales de especies no maderables en el norte y noreste de México.
| Especie | Variable | Área de aplicación | Estructura | Referencia |
|---|---|---|---|---|
| Agave lechuguilla Torr. | Biomasa del cogollo | Coahuila | Tabla de producción | Berlanga et al. (1992) |
| Peso seco de fibra (PSF) | San Luis Potosí |
|
Velasco et al. (2009) | |
| Yucca carnerosana (Trel.) McKelvey | Biomasa del cogollo | Coahuila | Tabla de producción | Villavicencio y Franco (1992) |
| Euphorbia antisyphilitica Zucc. | Peso verde total (PVT) | Coahuila | Tabla de producción | De la Garza y Berlanga (1993) |
|
|
Hernández-Ramos et al. (2019) | |||
|
| ||||
|
| ||||
| Atriplex canescens (Pursh) Nutt. | Peso seco de brotes (PSB) | Coahuila |
|
Meza (1997) |
| Peso seco de Ramas (PSR) |
|
|||
| Peso seco total (PST) |
|
|||
| Prosopis spp. | Volumen aprovechable | Durango y Coahuila |
|
Villanueva et al. (2004) |
| Volumen por tallo | Chihuahua |
|
Sosa et al. (2011) | |
| Volumen comercial total |
|
|||
| Carbono aéreo por tallo (Ct) |
|
|||
| Carbono aéreo árbol completo (Cc) |
|
|||
| Dasylirion cedrosanum Trel. | Peso de piña (PP) | Coahuila |
|
Cano et al. (2005) |
| Nolina cespitifera Trel. | Peso de hojas secas (PHS) | Sur de Coahuila |
|
Castillo y Sáenz (2005) |
| Lippia graveolens HBK | Peso de hojas secas (PHS) | Coahuila | Tabla de producción | Villavicencio et al. (2010b) |
| Índice de área foliar (IAF) | Durango |
|
Villa-Castorena et al. (2011) | |
| Biomasa total planta (BTP) |
|
|||
| Peso de hojas secas (PHS) | Coahuila |
|
Villavicencio et al. (2018) | |
| Litsea parvifolia (Hemsl.) Mez | Peso de hojas secas (PHS) | Coahuila |
|
Villavicencio-Gutiérrez et al. (2020c) |
DP = Diámetro promedio (cm); Dpi = Diámetro de piña; DPB = Diámetro promedio de la base (cm); DPC = Diámetro promedio de cobertura (cm); DBC = Diámetro basal del cogollo (cm); AT = Altura total (cm); AB = Área basal del árbol; DB = Diámetro basal del tallo; ATC = Altura total del cogollo (cm); AM = Altura media (cm); V = Volumen (m3); LAP = Lámina de agua aplicada (cm); Exp = Exponencial; Ln = Logaritmo natural.
Modelación del potencial productivo y mapeo de variables forestales
En el manejo forestal es de suma importancia realizar estimaciones precisas de la cantidad de materia prima disponible para su aprovechamiento en un rodal forestal; para ello, en el INIFAP se realizan estudios enfocados al manejo forestal sustentable y a la generación de herramientas técnicas para la selección de sitios donde es factible el establecimiento de plantaciones forestales tanto comerciales (PFC), como de restauración (PFR) en el norte de México. En estos temas destacan la determinación de áreas potenciales para la implementación de PFC y áreas con potencial productivo para especies forestales no maderables (Cuadro 5); así como el mapeo de variables del rodal para la estimación de existencias totales en un inventario forestal.
Cuadro 5 Investigaciones sobre áreas potenciales para el establecimiento de PFC y potencial productivo por especie.
| Especie | Potencial | Área de aplicación | Superficie potencial (ha) | Referencia |
|---|---|---|---|---|
| Nolina cespitifera Trel. | PFC | Coahuila | Alto: 14 128 Medio: 66 826 | Martínez y Castillo (2007) |
| Productivo | 19 estados del centro y norte de México | 14 138 623 | Martínez et al. (2014) | |
| Dasylirion cedrosanum Trel. | PFC | Coahuila | Alto: 2 629 969 Medio: 4 718 910 | Cano y Martínez (2007) |
| Productivo | Coahuila | 2 202 098 | Martínez et al. (2010) | |
| San Luis Potosí | 820 702 | Beltrán et al. (2011) | ||
| Nuevo León | 341 386 | Martínez et al. (2011b) | ||
| Chihuahua, Coahuila, Durango, Zacatecas | 6 509 324 | Martínez (2013) | ||
| 16 estados del centro y norte de México | 16 673 562 | Martínez et al. (2014) | ||
| Agave lechuguilla Torr. | PFC | Coahuila | Alto: 83 200 Medio: 1 194 877 | Martínez et al. (2011a) |
| Coahuila | 5 159 273 | Castillo-Quiroz et al. (2014a) | ||
| Tamaulipas | 106 272 | Castillo-Quiroz et al. (2014b) | ||
| Productivo | Coahuila | 5 446 971 | Martínez et al. (2010) | |
| San Luis Potosí | 357 596 | Beltrán et al. (2011) | ||
| Nuevo León | 240 382 | Martínez et al. (2011b) | ||
| Chihuahua, Coahuila, Durango, Zacatecas | 8 912 445 | Martínez (2013) | ||
| 16 estados del centro y norte de México | 17 608 351 | Martínez et al. (2014) | ||
| Euphorbia antisyphilitica Zucc. | Productivo | Coahuila | 1 828 300 | Martínez et al. (2010) |
| San Luis Potosí | 60 970 | Beltrán et al. (2011) | ||
| Nuevo León | 102 598 | Martínez et al. (2011b) | ||
| Chihuahua, Coahuila, Durango, Zacatecas | 8 526 336 | Martínez (2013) | ||
| 20 estados del centro y norte de México | Alta: 7 955 139 Media: 14 512 803 Baja: 8 045 010 | Zamora-Martínez et al. (2013) | ||
| 11 estados del centro y norte de México | 10 520 849 | Martínez et al. (2014) | ||
| Agave salmiana Otto ex Salm-Dyck. | PFC | Zacatecas | Alto: 1 223 887 Medio: 743 973 | Medina et al. (2003) |
| Productivo | Coahuila | 5 206 366 | Martínez et al. (2010) | |
| San Luis Potosí | 2 561 217 | Beltrán et al. (2011) | ||
| Nuevo León | 847 337 | Martínez et al. (2011b) | ||
| Agave tequilana Weber | PFC | Zacatecas | Alto: 222 434 Medio: 442 622 | Medina et al. (2003) |
| Agave salmiana subp. crassispina | Productivo | Zacatecas | 61 520 | Martínez (2013) |
| Atriplex canescens (Pursh) Nutt | Productivo | Coahuila | 7 411 315 | Martínez et al. (2010) |
| San Luis Potosí | 1 604 717 | Beltrán et al. (2011) | ||
| Nuevo León | 1 612 598 | Martínez et al. (2011b) | ||
| 16 estados del centro y norte de México | 36 201 781 | Martínez et al. (2014) | ||
| Parthenium argentatum A. Gray | Productivo | Coahuila | 5 446 971 | Martínez et al. (2010) |
| San Luis Potosí | 2 120 049 | Beltrán et al. (2011) | ||
| Nuevo León | 477 517 | Martínez et al. (2011b) | ||
| 17 estados del centro y norte de México | 105 621 414 | Martínez et al. (2014) | ||
| Dalea bicolor Humb. | Productivo | Coahuila | 1 685 163 | Martínez et al. (2010) |
| San Luis Potosí | 1 561 026 | Beltrán et al. (2011) | ||
| Nuevo León | 798 400 | Martínez et al. (2011b) | ||
| 25 estados de México | 24 984 153 | Martínez et al. (2014) | ||
| Opuntia rastrera F.A.C. Weber | Productivo | Coahuila | 5 953 843 | Martínez et al. (2010) |
| San Luis Potosí | 2 467 056 | Beltrán et al. (2011) | ||
| Nuevo León | 2 320 610 | Martínez et al. (2011b) | ||
| 19 estados del centro y norte de México | 14 470 825 | Martínez et al. (2014) | ||
| Lippia graveolens HBK. | Productivo | Coahuila | 907 757 | Martínez et al. (2010) |
| San Luis Potosí | 361 435 | Beltrán et al. (2011) | ||
| Nuevo León | 172 994 | Martínez et al. (2011b) | ||
| Chihuahua, Coahuila, Durango, Zacatecas | 6 788 321 | Martínez (2013) |
En la determinación del potencial productivo o áreas para PFC, los autores (Cuadro 5) emplearon características del medio físico óptimas para el desarrollo de cada especie, mediante técnicas de Sistemas de Información Geográfica (SIG) para unificar dichos requerimientos agroclimáticos.
En cuanto a investigaciones sobre ordenamiento territorial, se ha propuesto para Coahuila (Martínez et al., 2010), Nuevo León (Martínez et al., 2011b) y San Luis Potosí (Beltrán et al., 2011) un ordenamiento territorial de las actividades productivas para el desarrollo social y económico de su población, a partir de las premisas de conservación, restauración y sustentabilidad de los recursos forestales no maderables.
Plantaciones y Sistemas Agroforestales
La demanda de materia prima de los RFNM se ha incrementado en los últimos años, la que se ha cubierto preferentemente de las poblaciones naturales; cuya producción está sujeta a las condiciones ambientales. El efecto de la sobreexplotación dificulta la recolecta del recurso, lo que conlleva a una inversión de más tiempo y esfuerzo para su realización, sin mayor remuneración (Castillo et al., 2015). Para mitigar la degradación de estos RFNM, en el INIFAP se hace investigación sobre el establecimiento de plantaciones forestales no maderables con fines de restauración o comerciales, para rehabilitar ecosistemas degradados, incrementar la densidad y materia prima, así como para mejorar la calidad del producto (Cuadro 6).
Cuadro 6 Germoplasma forestal no maderable para el establecimiento de plantaciones en el norte de México.
| Especie | Tema | Autor |
|---|---|---|
| Yucca carnerosana (Trel.) McKelvey | Material de propagación | Villavicencio (1993) |
| Agave salmiana Otto ex Salm-Dyck. | Selección de especies Selección y manejo del material vegetativo | Castillo y Cano (2006) |
| Agave durangensis Gentry | Fertilización química de plantaciones | Rosales-Serna et al. (2020) |
| Dasylirion spp. | ||
| Nolina cespitifera Trel. | Pretratamientos químicos y biológicos para germinación | Castillo-Quiroz et al. (2018) |
| Calidad de planta | Sáenz et al. (2019) | |
| Producción y fertilización de planta en vivero | ||
| Euphorbia antisyphilitica Zucc. | Selección de ecotipos Acondicionamiento, época y método de colecta del material de plantación | De la Garza et al. (1992) |
| Prosopis spp. | Colecta y beneficio del germoplasma Tratamientos pregerminativos Calidad de planta Producción de planta en vivero Acondicionamiento de la planta | Ramírez y Villanueva (1998) |
| Lippia graveolens HBK. | Calidad física y fisiológica de la semilla | Villa-Castorena (2011) Cazares et al. (2010) |
| Esquema de producción de planta vivero e invernadero | ||
| Nutrición, riego y densidad de plantación | ||
| Aceites esenciales |
La tecnología generada en PFC demuestra que el monocultivo y domesticación es factible para las especies no maderables, y que bajo manejo se puede reducir el turno técnico de aprovechamiento. En el caso de A. lechuguilla, en condiciones naturales el turno varió de 24 a 25 meses (Narcia et al., 2012); mientras que, en PFC se reduce a 10 meses con un rendimiento de 220 y 560 kg ha-1 (Castillo et al., 2008). Igualmente, en L. graveolens el turno de 10 a 12 meses en condiciones naturales, disminuye a cuatro meses en PFC con rendimientos de 3 t ha-1, a los tres años de su establecimiento (Villavicencio et al., 2010b). La implementación y manejo de plantaciones forestales comerciales con especies de las zonas áridas y semiáridas es una estrategia viable para la rehabilitación de los ecosistemas degradados y para cubrir el déficit de materia prima obtenida de poblaciones naturales (Cuadro 7).
Cuadro 7 Investigaciones sobre el establecimiento y manejo de plantaciones forestales no maderables en el norte de México.
| Especie | Tema | Densidad (plantas ha-1) | Autor |
|---|---|---|---|
| Agave lechuguilla Torr. | Reconversión áreas productivas | 20 000 | Berlanga et al. (1992) |
| Establecimiento y manejo de PFC | 20 000 | Castillo et al. (2008) | |
| Castillo et al. (2013) | |||
| Euphorbia antisyphilitica Zucc. | 20 000 | De la Garza et al. (1992) | |
| Agave salmiana Otto ex Salm-Dyck | Reconversión áreas agrícolas Establecimiento y manejo de PFC |
840 | Castillo y Cano (2006) |
| Nolina cespitifera Trel. | 2 500 | Castillo y Sáenz (2005) | |
| Prosopis spp. | 1 100 y 2 500 | Ramírez y Villanueva (1998) |
Recursos Genéticos Forestales No Maderables
Los recursos fitogenéticos para la alimentación y la agricultura (RFAA) se refieren a cualquier material de origen vegetal, sean plantas, semillas o partes vegetativas que contienen unidades funcionales de herencia con valor real o potencial para la alimentación y la agricultura (Gutiérrez et al., 2015). La accidentada orografía y la gran variedad de condiciones climáticas que existen en las zonas áridas y semiáridas del norte del país generan una gama de ambientes con diferentes tipos de vegetación, en donde la Familia Cactaceae tiene la mayor diversidad de géneros y especies, muchas de ellas endémicas y en estatus de riesgo según NOM-059-ECOL-2010 (Semarnat, 2010) y los Apéndices I y II de la Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas (CITES, 2019).
En el INIFAP, la conservación ex situ de recursos fitogenéticos de importancia se realiza en el Banco de Germoplasma de Cactáceas (BGC) in vivo, con taxones de los géneros y accesiones de la tribu Cacteae: Ariocarpus, Astrophytum, Aztekium, Coryphantha, Echinocactus, Epithelantha, Ferocactus, Geohintonia, Leuchtenbergia, Mammillaria, Mammilloydia, Pelecyphora, Stenocactus, Thelocactus y Turbinicarpus; así como de la tribu Pachycereeae: Cephalocereus, Echinocereus y Pachycereus. En dicho Banco se siguen los lineamientos de los RFAA del Sistema Nacional de Inspección y Certificación de Semillas (SNICS) (SNICS, 2018) y la Unión Internacional para la Protección de las Obtenciones Vegetales (UPOV, 2011) para constituir la base de datos del germoplasma nativo del Desierto Chihuahuense, de acuerdo al sistema de información Germocalli (Upadhyaya et al., 2008).
Al respecto, se han realizado estudios sobre distribución, en los que se evaluaron ocho subprovincias fisiográficas de la Sierra Madre Oriental, se elaboraron de mapas de riqueza de especies; se hizo la descripción taxonómica de los géneros Turbinicarpus (Villavicencio et al., 2006; Arredondo y Sotomayor, 2009; Villavicencio et al., 2010a; Arias et al., 2018), Mammillaria y Pelecyphora (Sotomayor et al., 2006); la caracterización morfológica de material nativo (Villavicencio et al., 2013a; Villavicencio et al., 2013b) para realizar una descripción sistemática de atributos cualitativos y cuantitativos de las entradas o accesiones de una misma especie o cultivo, tanto para diferenciarlas como para identificar genes o atributos específicos.
Además, se ha generado tecnología sobre regeneración y multiplicación, con resultados en la propagación por semilla de varios taxones, se han llevado a cabo pruebas física y fisiológica de semilla declarada; asimismo, se ha estudiado la propagación de diversos taxa no maderables en los que se evalúan sustratos, nutrición y fertirriego (Arredondo y Camacho, 1995; Arredondo, 2002; Flores et al., 2005; Vega et al., 2006; Villavicencio et al., 2019a), y la producción en invernadero de planta de ornato en contenedor (Villavicencio et al., 2020a).
Las acciones realizadas en el BGC contribuyen al manejo de los recursos fitogenéticos nativos, ya que en sus instalaciones se conserva el pool genético ex situ, que permite realizar acciones para promover su uso, potenciación, premejoramiento y constituye la materia prima para la conservación de germoplasma a corto y largo plazo. Esto, como una forma de conservación y uso sustentable de estos recursos fitogenéticos. En el BGC se han abordado las cuatro áreas estratégicas del Segundo Plan de Acción Mundial de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO, por sus siglas en inglés) sobre los RFAA, y se ha generado información para ocho de las 18 líneas prioritarias y en 10 indicadores.
Las investigaciones se han enfocado en la región noreste de México; sin embrago, se requiere continuar con la recolección selectiva, el incremento del porcentaje de accesiones con duplicados de seguridad, así como con la regeneración y el aumento de las muestras ex situ. La información generada es fundamental para la sustentabilidad de estos recursos fitogenéticos que, por su valor cultural, económico o de relevancia para los ecosistemas requieren de su recuperación, protección, uso responsable y de una distribución justa y equitativa del beneficio que se obtiene como producto de su aprovechamiento sostenible.
Biotecnología
Para la conservación ex situ de recursos fitogenéticos de la Familia Cactaceae, en el INIFAP se tiene un banco de tejidos in vitro para preservar germoplasma de especies en estatus de riesgo y de interés ornamental; en cuya conformación se han aplicado herramientas biotecnológicas, mediante el cultivo de tejidos vegetales. Al respecto, se tienen resultados en la germinación in vitro, inducción de brotes a partir de yemas axilares en la multiplicación, selección del tipo y concentración de fitohormonas en la inducción de brotes, así como manejo de las vitroplantas en la aclimatación (Villavicencio et al., 1999).
Se han logrado establecer protocolos de micropropagación para Astrophytum myriostigma Lem. (Villavicencio et al., 2009), Turbinicarpus knuthianus (Boed.) John & Riha (Villavicencio et al., 2011; Villavicencio et al., 2012a), Epithelantha micromeris (Engelm.) F.A.C. Weber ex Britton. & Rose (Villavicencio et al., 2012b; Villavicencio et al., 2012c), Echinocereus poselgeri Lem. (Villavicencio et al., 2020b), Turbinicarpus viereckii subsp. major Glass & R.A. Foster y Mammillaria plumosa F.A.C. La tecnología producida se ha transferido a productores del Comité Mexicano Sistema-Producto Flores y Ornamentales (CMSPFO).
Para la industria del sotol, se generó el protocolo de micropropagación para D. cedrosanum, especie empleada para producción de esta bebida alcohólica con denominación de origen (Villavicencio et al., 2007); esta tecnología se transfirió a la empresa Tequila Sauza S. A. de C. V., para lo cual se consideró su experiencia en la propagación industrial de plantas de agave.
Bioenergía
Actualmente, la producción de biocombustibles de segunda generación (2G) a partir de biomasa lignocelulósica de plantas silvestres de zonas semiáridas se ha convertido en un tema de interés para el sector energético (Carmona et al., 2017); no obstante, es un campo en reciente desarrollo. Dentro de las especies nativas de las zonas semiáridas con potencial y con más estudios realizados para la producción de etanol destaca: A. lechuguilla, cuya biomasa no compite con la producción de alimentos, en comparación con los biocombustibles de primera generación (1G) que se obtienen de materias primas de cultivos agrícolas como el maíz y la caña de azúcar (Serna et al., 2011).
A. lechuguilla posee un gran potencial por su amplia superficie de distribución en el país (17.5 millones de hectáreas) (Martínez et al., 2014), la existencia de una Norma Oficial Mexicana para su aprovechamiento (Semarnat, 2003); además, es una planta con una alta digestibilidad enzimática, por lo que es importante para el sector forestal. Al respecto, los investigadores del INIFAP han colaborado con un grupo interdisciplinario de la Universidad Autónoma de Coahuila (UAC) en varios estudios, cuyos resultados se resumen en el Cuadro 8.
Cuadro 8 Investigaciones sobre bioenergía para la obtención de etanol a partir de la biomasa de Agave lechuguilla Torr. en Coahuila, México.
| Tema | Autores |
|---|---|
| Determinación de área potenciales para plantaciones de A. lechuguilla para la producción de etanol | Castillo et al. (2014b) |
| Potencial del A. lechuguilla como cultivo energético | Morales et al. (2014) |
| Propiedades químicas, estructurales y funcionales de A. lechuguilla | Carmona et al. (2017) |
| Pretratamiento fúngico de la biomasa de A. lechuguilla | Reyna-Martínez et al. (2019) |
En la actualidad, A. lechuguilla es la especie más estudiada, principalmente, para la producción de etanol; sin embargo, se requiere realizar investigaciones de esta materia prima para la obtención de biocombustibles líquidos (butanol) y gaseosos (hidrógeno) y otras fuentes alternas como el biogás; por otro lado, en las zonas áridas existen otras especies nativas que al igual que A. lechuguilla son una fuente potencial para la producción de biocombustibles.
Conclusiones
El mayor número de contribuciones desarrolladas por investigadores del INIFAP en los últimos 35 años sobre especies no maderables del semidesierto en México, se concentra en los temas de ordenación y potencial productivo, biometría, establecimiento y manejo de plantaciones y en recursos fitogenéticos de especies en estatus de riesgo; en menor proporción, pero no menos importantes, son los temas sobre inventarios forestales y prácticas para el aprovechamiento, así como investigaciones en biocombustibles. En Coahuila es donde más se ha trabajado, lo que coincide con su importancia como el mayor generador de productos no maderables.
Es relevante señalar que todos los productos generados en el INIFAP han tenido un gran impacto en la sustentabilidad de los recursos naturales del semidesierto, y han contribuido de manera sobresaliente a mejorar las actividades productivas de las comunidades rurales, mismas que dependen del aprovechamiento de estas especies forestales.
Las aportaciones documentadas en la presente revisión pueden utilizarse para llevar a cabo programas de apoyo a comunidades de zonas marginadas para contribuir a mejorar su situación económica, así como a restaurar zonas ecológicas perturbadas, lo cual coadyuvará a proporcionar mayor protección a los ecosistemas naturales de las zonas áridas y semiáridas de México.
