ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN

Producción de semillas de Leucaena spp. en suelo ácido

Seed production of Leucaena spp. on acid soil

Hilda B. Wencomo¹, Bárbara Cepero² y J. Ramírez^{2 1}Estación Experimental de Pastos y Forrajes «Indio Hatuey» .Central España Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba

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²Estación Experimental de Pastos y Forrajes Cascajal, Villa Clara, Cuba

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RESUMEN

Este trabajo se realizó en una colección de Leucaena spp. que se estableció sobre un suelo ácido en la provincia de Villa Clara, con el objetivo de conocer el comportamiento de la producción de semillas de esta especie arbustiva en este tipo de suelo. Se evaluaron cuatro tratamientos (A, B, C y D), los cuales fueron definidos a través de los cuatro trimestres del año, distribuidos según un diseño completamente aleatorizado; además se observó la fenología. Se obtuvo una variación altamente significativa (P<0,01) en el rendimiento de semilla total y semilla pura, y el mejor resultado se alcanzó en el tratamiento D. En este tratamiento se presentó, además, el menor peso de 1 000 semillas, lo que representó un mayor número de semillas por kilogramo y un menor costo por kilogramo de semilla ($4,80). Se observó variación en cuanto a los patrones de la fenología de floración y fructificación de las diferentes especies y accesiones en estudio. Se concluye que la cosecha de semillas de Leucaena resulta más económica cuando se realiza en el cuarto trimestre del año en las condiciones en que se desarrolló el experimento.

Palabras clave: Leucaena spp., semillas, suelo ácido

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ABSTRACT

This work was conducted on a of Leucaena spp. collection that was established on acid soil in the Villa Clara province, with the objective of studying the seed production performance of this shrubby species on this soil type. Four treatments were evaluated (A, B, C and D), which were defined through the four quarters of the year, distributed according to a completely randomized design; in addition, the phenology was observed. A highly significant variation (P<0,01) in the total seed and pure seed yield, and the best result was obtained in treatment D. Besides, in this treatment the lowest weight of 1 000 seeds was observed, which represented a higher number of seeds per kilogram and a lower cost per kilogram of seed ($ 4,80). Variation was observed regarding the phenology patterns of flowering and fructification of the different studied species and accessions. The harvest of seeds from Leucaena is concluded to be more economical when it is carried out in the last quarter of the year under the conditions this trial was conducted.

Key words: Acid soil, Leucaena spp., seeds

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INTRODUCCIÓN

La colección, el procesamiento y el almacenaje de las semillas de las especies de Leucaena, no es una labor complicada; estas pueden secarse y guardarse a baja temperatura y humedad, siguiendo los métodos convencionales para semillas forestales. Sin embargo, en Cuba la producción de semilla de leguminosas arbustivas en las áreas dedicadas a la multiplicación de semilla de pastos, es una práctica poco generalizada.

Para la implantación de los sistemas silvopastoriles en las diferentes áreas ganaderas del país, con el fin de aprovechar al máximo los grandes beneficios que estos generan, es importante la obtención del material reproductivo de esta especie, lo cual constituye una necesidad dentro de la ganadería cubana actual, según refieren Simón et al. (1998).
La leucaena, especialmente Leucaena leucocephala, ha sido objeto de numerosas investigaciones y es la especie más plantada en los sistemas agroforestales, además de ser una de las leguminosas forrajeras con mejores características para la ganadería (Funes, 2004). Existen razones por las cuales la leucaena ha sido usada ampliamente, entre las que resaltan su alta producción de biomasa (incluso en la época poco lluviosa), su aceptabilidad por diferentes especies animales y su capacidad de rebrote después del corte y/o ramoneo (Hernández, 2000). Es probable que la combinación de los atributos encontrados en esta arbórea sea única; sin embargo, presenta algunas limitaciones, tales como: su adaptación a los suelos ácidos es baja, particularmente cuando están asociados con aluminio altamente intercambiable (Ruaysoongnern et al., 1989); es lenta para establecerse; es susceptible a la competencia realizada por las malezas (Clavero, 1998); su productividad en las regiones de Asia y el Pacífico se ha reducido (Napompeth y MacDicken, 1989) debido al ataque del insecto psílido (Heteropsylla cubana, Homoptera: Psyllidae) y su propagación está limitada, en muchas ocasiones, por la escasa disponibilidad de semillas.

Atendiendo a lo anteriormente señalado, el objetivo del presente trabajo consistió en conocer el comportamiento de la producción de semilla de leucaena en condiciones de suelo ácido.

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento se realizó en la EEPF «Cascajal», ubicada en la provincia central de Villa Clara, Cuba, en un suelo Alítico, con pH 4,3. Este suelo se caracteriza por presentar contenidos de materia orgánica de 2,0-5,0%, baja capacidad de intercambio de bases (< 20,0 cmol/kg) y una gruesa capa de mocarrero en su perfil (Hernández et al., 2003).

El promedio histórico anual (23 años) de precipitación es de 1 265 mm, el 75% (948,75 mm) ocurre en el período lluvioso (mayo-octubre) y el 25% (361,25 mm) en el poco lluvioso (noviembre-abril). La temperatura media fluctúa entre los 22,0 y 27,8°C, y la humedad relativa entre 79 y 84%.

En la tabla 1 se muestran los valores medios de la temperatura máxima, mínima y media, y la humedad relativa, así como el total de precipitación y evaporación en 24 horas. Como se aprecia, todos los indicadores alcanzaron medias muy similares en los cuatro períodos, excepto la precipitación y la evaporación.

Se evaluaron 137 accesiones de Leucaena spp., con una edad de 150 meses (tabla 2).

Diseño y tratamientos. Se utilizó un diseño completamente aleatorizado para determinar el rendimiento y la calidad de la semilla producida por las accesiones de Leucaena según los cuatro tratamientos, que fueron definidos como los períodos correspondientes a los cuatro trimestres del año: A) enero-febrero-marzo; B) abril-mayo-junio; C) julio-agosto-septiembre; y D) octubre-noviembre-diciembre.

Procedimiento experimental. En un área de una hectárea y una población de 555 plantas/ha se tomaron cuatro grupos de forma aleatoria, las cuales fueron marcadas para facilitar las mediciones y/o observaciones programadas.

Para el momento de la cosecha se tomó como indicador que más del 80% de las legumbres cambiaran su coloración del verde al carmelita claro. La cosecha de las legumbres se realizó de forma manual y éstas se presecaron al sol y se trillaron golpeándolas con un madero fino. Se completó el secado de las semillas a la sombra hasta alcanzar entre 8 y 10% de humedad.

Posteriormente se realizó el beneficio y el almacenaje de las semillas (durante 6 y 18 meses), en condiciones ambientales.

Mediciones. En cada tratamiento se tomó la altura de los árboles en el momento de efectuar la cosecha; se cosecharon todas las legumbres en estado óptimo para producir semillas. En 100 legumbres cogidas al azar se midió su longitud, así como el número de semillas contenidas en ellas; a estas últimas se les midió el tamaño y se observó la forma que tenían; se determinó el rendimiento de semilla total, el rendimiento de semilla pura y el peso de 1 000 semillas. El número de cosechas fue de 3, 2, 2 y 2, para los tratamientos A, B, C y D, respectivamente, de acuerdo con la maduración de las legumbres.

Para evaluar los resultados económicos de todas las plantas en estudio, se tuvieron en consideración los gastos en salarios y en materiales y el tiempo empleado en cada actividad; ello permitió determinar el costo de producción del kilogramo de semilla, según los tratamientos.

Procesamiento estadístico. Se efectuó un ANOVA según modelo lineal de clasificación simple; las medias fueron comparadas mediante la dócima de Duncan (Duncan, 1955) para un 1 y 5% de significación, después de verificarse que cumplían con el ajuste de distribución normal y de homogeneidad de la varianza.

Además, se empleó el Análisis de Componentes Principales (ACP) (Morrison, 1967), en el cual se tomó como criterio de análisis aquellas componentes principales que presentaron valores propios superiores a 1 y factores de suma o de preponderancia mayor que 0,70, con la finalidad de transformar los factores abióticos medidos (variables climáticas), en un conjunto reducido de factores independientes que representan la variable seleccionada. La aplicación práctica se llevó a cabo mediante el método ortogonal Varimax a través del programa estadístico SPSS® versión 11,5 para Microsoft® Windows® (Visuata, 1998).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La altura de las plantas y el rendimiento de semilla de las accesiones de cada especie tuvieron un comportamiento similar, tanto en lluvia como en seca, por ello sólo se muestra en las tablas por especies y no por accesiones. En la tabla 3 se observan dichos indicadores y el costo de producción.

La altura varió significativamente (P<0,001) y los mayores valores coincidieron con el tratamiento D, donde las plantas alcanzaron la mayor edad fundamentalmente en las accesiones de L. leucocephala y L. diversifolia. De forma similar variaron el rendimiento de semilla total y el de semilla pura; para el primer indicador se encontraron resultados similares entre los tratamientos B y D, mientras que en el segundo indicador el mejor valor se obtuvo en D, que coincidió con un alto rendimiento de semilla total, por lo que puede plantearse que a mayor altura deben esperarse los mayores rendimientos de semilla. Es válido señalar que en estos indicadores también se destacaron las plantas de las accesiones mencionadas.

Ello pudo estar influido por diferentes factores, aunque es válido resaltar que durante la investigación el clima se mantuvo bastante estable (tabla 1) y no fue propicio para la aparición de las enfermedades, fundamentalmente las fungosas, las cuales son consideradas como causas directas de la afectación de las semillas (Lezcano, 2005), ya que provocan pérdidas considerables en su producción y calidad, además de la disminución de la germinación, la decoloración, la pérdida de peso y el deterioro. Este último, según refiere Silva (1993), provoca en las semillas la reducción del vigor, la emergencia no uniforme y la disminución del rendimiento.

Los resultados en la producción (principalmente en la especie L. leucocephala), aunque fueron bajos con respecto a los alcanzados por Matías et al. (2000), son significativos, sobre todo si se considera que el estudio se realizó en suelo ácido, el cual es limitante para el crecimiento y desarrollo de muchas plantas forrajeras.

En este sentido Peña y Aira (1996), al estudiar la producción de semilla de L. leucocephala en Guantánamo, obtuvieron altos rendimientos, debido posiblemente a las condiciones climáticas excepcionales en esta región.

La producción ocurrió en los meses de mayo, agosto y de septiembre a diciembre; este último fue el de mayor producción (118 accesiones produjeron semillas, lo que significa el 81,3%). Las accesiones más destacadas pertenecen a L. leucocephala: CIAT-17478 (3,4 kg); CIAT-17493 (2,5 kg); CIAT-17263 (2,3 kg) y cv. Perú (4,2 kg). Ello pone de manifiesto la superioridad de esta especie con respecto a las demás. Es válido mencionar que las pertenecientes a L. shannonii y L. lanceolata no produjeron semillas durante el tiempo que duró la investigación. Lo observado en dichas accesiones coincide con los resultados de las investigaciones de Sacandé (2000) y Venter (2000), quienes informaron que en determinados ambientes algunas especies no producen frutos, como sucedió en L. esculenta cuando se estableció en elevaciones bajas de Hawai. Este comportamiento puede deberse a que los patrones fenológicos se manifiestan de forma muy diferente cuando los árboles crecen fuera de sus zonas nativas.

Por otra parte, pudieron influir las condiciones edafoclimáticas, las cuales en determinados lugares no son las idóneas para que las plantas manifiesten su capacidad de reproducción y adaptación al medio en que se encuentran (Hidalgo, 2003); así como la expresión genética de estas en determinados ambientes o el estrés fisiológico. Esta característica de producir flores, legumbres y semillas en este tipo de suelo es muy importante, ya que manifiesta la lucha de las especies con el ambiente por la supervivencia. La importancia de esto radica en que la semilla es el punto de partida para cualquier sistema agropecuario que se desee fomentar. Por ello, es necesario el conocimiento del período de floración y fructificación de las plantas arbóreas, las características de sus simientes, al igual que su procesamiento después de la cosecha, y los indicadores y las condiciones para su almacenamiento.

En cuanto a los valores calculados para los costos de producción por kilogramo de semilla se obtuvo el menor costo en el tratamiento D, lo cual pudo deberse al mayor rendimiento; mientras que el costo más alto se presentó en el tratamiento A, donde la producción de semilla fue más baja y además hubo que realizar un mayor número de cosechas, como producto de la poca uniformidad en la maduración de las legumbres. El comportamiento de los diferentes individuos mostró variación, por lo que no deben establecerse criterios generalizados ni arbitrarios a partir de los indicadores evaluados, sino para cada uno de forma individual.

Los factores ambientales pueden tener efectos significativos en el potencial de producción de semillas (Carvalho y Nakagawa, 2000). Es por esto que se determinaron los factores más relacionados, para lo cual se trabajó con el ACP (tabla 4). Se detectó una varianza acumulada de 77,01% en las tres primeras componentes.

Las variables que mejor explicaron la varianza en la primera componente (41,80%) fueron la temperatura máxima, la media y la mínima, las cuales estuvieron positivamente relacionadas entre sí; la segunda componente extrajo una varianza de 23,30%, la que estuvo explicada por la humedad relativa media, la mínima y la evaporación (de forma negativa); mientras que la tercera componente fue explicada principalmente por la humedad relativa máxima.

En sentido general, las variables quedaron bien representadas para las tres componentes, ya que la varianza explicada por los valores de r para todas fue superior al 70% (Obis, 1998), excepto para la precipitación, lo cual indica que esta variable quedó poco representada por las tres componentes y que probablemente se necesite un cuarto factor para recoger la información de esta. Los factores climáticos que más influyeron en el potencial de producción de semillas de leucaena fueron la temperatura máxima, la humedad relativa máxima y la humedad relativa media; aunque los resultados del ACP destacan la temperatura máxima como el indicador que más se relacionó con este comportamiento.

La longitud media de las legumbres y el número de semillas por legumbre se muestran en la tabla 5. En el primer indicador se encontraron similares resultados entre los tratamientos C y D; mientras que en el segundo el mejor valor se obtuvo en D.

Hubo una tendencia al incremento de los valores en ambos indicadores desde el tratamiento A hasta el D. El mayor valor de estos componentes del rendimiento en D pudo ser una de las causas que determinaron la mayor producción en este período; esto también pudo deberse, en alguna medida, a diferentes factores tales como: la altura de las plantas, las diferencias genéticas, las condiciones de maduración, el tamaño de las semillas o el tipo de dormancia (Sánchez et al., 2004).

Con respecto al peso de 1 000 semillas (tabla 6) el menor valor se encontró en el tratamiento D, lo que determinó que se presentara en este un mayor número de semillas por kilogramo. Según refieren Gómez et al. (2002) esto posibilita un mayor número de plantas por kilogramo con relación al resto de los tratamientos, lo cual puede resultar beneficioso en el momento de realizar la siembra y propagación de la especie.

En las condiciones que se realizó este estudio y de acuerdo con los resultados, se concluye que las semillas de Leucaena se deben cosechar en el trimestre octubre-noviembre-diciembre, ya que resulta la opción más factible desde los puntos de vista económico y productivo; aunque teniendo en consideración la necesidad actual de semillas de esta planta, se puede recomendar la cosecha en los trimestres abril-mayo-junio y julio-agosto-septiembre, donde el costo no superó los $5,00 por kilogramo y las producciones también son aceptables, lo cual permitirá hacer un uso más extensivo de estas accesiones en otras zonas.

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Recibido el 2 de febrero del 2009
Aceptado el 15 de junio del 2009