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Introducción
La calidad morfológica de una planta hace referencia a un conjunto de caracteres, tanto de naturaleza cualitativa como cuantitativa, sobre la forma y estructura de esta. La morfología de una planta cultivada en contenedor en un vivero forestal es el resultado de las características genéticas de las plantas, las condiciones ambientales del vivero y las prácticas de cultivo empleadas entre otras (Navarro et al., 2006).
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 supervivencia y desarrollo en plantación cuando llegan a establecerse en el lugar definitivo.
El programa de desarrollo forestal de Cuba comprende la regeneración de los bosques existentes y la repoblación de las áreas desmontadas. La regeneración natural y la repoblación por siembra directa no parecen ser lo suficientemente efectivas bajo las condiciones edafoclimáticas del país, por lo que el tipo de regeneración de bosque que predomina es la plantación (Sotolongo-Sospedra et al., 2017).
Lysiloma sabicu es una especie nativa de la familia Fabaceae, de gran utilidad por la calidad de su madera que puede ser empleada en diversos usos, además de tener un crecimiento rápido. Por ambos aspectos es una especie priorizada dentro del Plan de desarrollo forestal hasta el 2030.
Tradicionalmente para el fomento de esta especie en Cuba, las plántulas se han producido en bolsas de polietileno utilizando como substrato: suelo. La implementación de viveros tecnificados, donde se emplean contenedores plásticos plantea la necesidad de caracterizar el crecimiento de la especie en este tipo de envase y sustituir el suelo como sustrato, por combinaciones de compuestos orgánicos que, además de garantizar un buen desarrollo de las plántulas por su aporte de nutrientes y estructura física, permita un manejo adecuado en el vivero, sobre todo, en el momento del destubetado.
Este estudio tiene como objetivo caracterizar el comportamiento morfológico de la planta de Lysiloma sabicu Benth. cultivada en vivero sobre diferentes sustratos orgánicos y con el empleo de la tecnología de tubetes, para su implementación como vía de obtención de plantas con calidad.
Materiales y métodos
Descripción del experimento
Para los ensayos se utilizaron semillas obtenidas de frutos maduros recolectadas de una masa ubicada en la ciudad de Pinar del Río. Los frutos fueron procesados teniendo en cuenta los aspectos que establece para el beneficio de los mismos la Norma Cubana 318/1978. Las semillas obtenidas no fueron almacenadas, sino que se utilizaron inmediatamente después de su procesamiento. Las mismas fueron sometidas a tratamiento pregerminativo consistente en escarificación térmica durante 30 segundos (Gra et al., 2003).
Se siguió el curso de la germinación durante 30 días, mediante conteos diarios según está indicado en la Norma Cubana 71-04: 87. Aunque estos análisis corresponden a la calidad de la semilla, al final repercuten en la calidad de las plantas en el vivero.
El cultivo se realizó en contenedores plásticos tipo tubetes con una capacidad de 90 cm3. Después de la siembra y hasta el primer mes el riego se efectuó de forma manual, dos veces al día, por la mañana y por la tarde. A partir del segundo mes solo se efectuó un riego diario y un mes antes de finalizar el cultivo se comenzó el proceso de endurecimiento de las plantas consistente en riego en días alternos.
Como sustratos se emplearon mezclas de humus de lombriz, estiércol vacuno y compost orgánico, y corteza de pino compostada en diferentes proporciones.
Se empleó un diseño completamente al azar y como factor de estudio se consideraron los sustratos empleados, con tres niveles:
S1: 50 % de compost orgánico + 25 % de humus de lombriz + 25 % de estiércol vacuno (Co-50 %+Hl-25 %+Ev-25 %).
S2: 50 % de corteza de pino compostada + 20 % de humus de lombriz + 30 % de compost orgánico (Cp-50 %+Hl-20 %+Co-30 %).
S3: 50 % compost orgánico + 25 % corteza de pino compostada + 25 % estiércol vacuno (Co-50 %+Cp-25 %+Ev-25 %,).
El número de plantas por tratamiento fue de 25 y las variables evaluadas fueron:
Altura de la planta en centímetros (cm);
Diámetro en el cuello de la raíz en milímetros (mm);
Largo de la raíz principal en cm;
Número de raíces primarias;
Número de raíces secundarias;
Peso seco de la biomasa de la parte aérea en gramos (g);
Peso seco de la parte radical en g.
A partir de las variables medidas se calcularon los siguientes índices morfológicos:
Relación peso seco aéreo peso seco radical (PSA/PSR).
Esbeltez o relación altura diámetro (h/d).
Índice de calidad de Dickson (Qi) (Ecuación 1).
Donde:
PT |
peso seco total en g; |
Long |
altura de la planta en cm; |
Diam |
diámetro del cuello de la raíz en mm; |
PSA |
peso seco aéreo en g; |
PSR |
peso seco radical en g |
Se realizaron dos evaluaciones, una a los dos meses de cultivo (control intermedio), donde solo se midieron la altura y el diámetro en el cuello de la raíz de la plántula. La segunda al final del cultivo (a los cuatro meses), donde se tuvieron en cuenta las magnitudes de todas las variables e índices anteriormente.
Para la evaluación de las variables peso seco aéreo y radical, se empleó una muestra de 10 plantas, que se tomaron a partir de las que quedaron fuera de la parcela útil, donde se encontraban las 25 plantas en que se midieron el resto de las variables.
Para las mediciones de la parte radical se lavaron las raíces de cada planta y se separaron del cepellón. El peso se determinó después del secado en estufa durante 48 horas a una temperatura de 70ºC hasta lograr peso constante.
Estadísticos
Para evaluar el efecto del factor sustrato se consideraron tres niveles que correspondieron con las diferentes mezclas de sustratos: S1, S2 y S3, para cada una de las variables. Estos análisis se realizaron mediante la prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis con un α= 0,05, porque las variables analizadas no cumplieron con los supuestos matemáticos para la realización de pruebas paramétricas. Se empleó una prueba de comparación múltiple de pares entre las medias de los rangos de los tratamientos según lo descrito en Conover (1999).
Resultados y discusión
Comportamiento de la germinación
La germinación comenzó entre el tercer y cuarto día después de la siembra. El porcentaje de semillas germinadas fue inferior al 34 %, aunque superior a los reportados por Domínguez et al., (2015), que con igual tratamiento pregerminativo a las semillas obtuvieron un 16 %. En la Figura 1, se presentan los porcentajes de germinación que se alcanzaron en cada tratamiento. Los valores más altos obtenidos en el sustrato S2 pudieran estar asociados a la presencia de humus de lombriz y compost que favorecen las condiciones de humedad del sustrato e incide en la germinación. Al respecto, Sotolongo-Sospedra et al., (2017) plantean que la humedad ejerce un efecto ambiental sobre el proceso de germinación de las semillas, de la misma forma que Sánchez y Furrazola (2018) argumentan que factores como la humedad pueden influir marcadamente en la respuesta germinativa de la especie.
Resultados de la primera evaluación (control intermedio) de las plántulas de L. sabicu efectuada a los dos meses de cultivo
En la Tabla 1, se presentan los promedios de altura y diámetro en el cuello de la raíz que alcanzan las plántulas en los diferentes sustratos a los dos meses de cultivo en un control de la calidad intermedio. La prueba de comparación múltiple revela que la altura alcanzada en el sustrato S1 es superior con respecto a los otros dos y difiere significativamente con respecto a ambos (P < 0,05). Mientras que para la variable diámetro en el cuello de la raíz, es el sustrato S3 el de mejor comportamiento (Tabla 1).
Tabla 1 - Valores promedios de la altura y el diámetro a los dos meses de cultivo
| Tratamientos | H (cm) | D (mm) |
| S1 | 11,73a | 2,26b |
| S2 | 8,45b | 2,26b |
| S3 | 8,80b | 2,68a |
Letras desiguales indican diferencias significativas para P < 0,05 y n = 25 plantas por tratamiento
Navarro et al., (2006), destacan la importancia de realizar controles intermedios de la calidad en aras de evitar que se produzca un incremento de la longitud de la planta en mayor medida que el diámetro del cuello de la raíz, lo que, sin lugar a dudas, conllevaría a la producción de plantas ahiladas. Derivado de los resultados obtenidos en sus investigaciones, sugiere que la utilidad práctica de este análisis pudiera conllevar, de ser necesario, a la muda de otras variables de cultivo como la densidad de planta por m2 en el vivero y el riego en aras de lograr junto a la altura un aumento más acelerado del diámetro.
En relación con este experimento, las plantas del sustrato S1 en el momento de realizarse este control a los dos meses de cultivo, eran las que tenían la tendencia al ahilamiento; sin embargo, a partir de ese momento comenzó a distanciarse el riego para provocar el endurecimiento, cuestión que pudo haber influido en el estatus final de la planta.
Características de la planta de Lysiloma sabicu en vivero, al final del cultivo
En la Tabla 2, se muestran los resultados del comportamiento medio de las variables morfológicas e índices de calidad obtenidos por las plantas en los tres sustratos empleados. Al igual que en la primera evaluación se comprobó que el sustrato tiene un efecto significativo (P < 0,05) de acuerdo a la prueba de Kruskal-Wallis y de comparación múltiple (Tabla 2).
Tabla 2 - Valores medios por sustrato de las variables morfológicas y los índices de calidad al final del cultivo de L. sabicu en contenedores tipo tubetes
| Tratamientos | H (cm) | D (mm) | PSR (g) | PSA (g) | PST (g) | PSA/PSR | H/D | QI |
| S1 | 12, 75a | 3, 88a | 0, 33a | 0, 35a | 0, 68a | 1,06b | 3, 35a | 0, 15a |
| S2 | 8,98b | 2,30c | 0,16b | 0,18b | 0,34b | 2, 25a | 3,93b | 0,06c |
| S3 | 10,14b | 2,72b | 0,17b | 0,21b | 0,38b | 1,33b | 3,73b | 0,08b |
Letras desiguales indican diferencias significativas para P < 0,05 (n=25). Altura de la planta (H), diámetro del cuello de la raíz (D), peso seco radical (PSR), peso seco aéreo (PSA), peso seco total (PST), Índice de calidad de Dickson (Ql).
El crecimiento de las plantas de L. sabicu varió de acuerdo al sustrato en que éstas se desarrollaron. En el caso de las variables altura de la planta y diámetro del tallo, se observó que las plantas desarrolladas en el sustrato S1 (Co-50 %+Hl-25 %+Ev-25 %) fueron las que alcanzaron los mayores valores (Figura 2).
Salto et al., (2013), plantean que los atributos morfológicos de naturaleza cuantitativa que habitualmente son empleados en estudios científicos o en control de calidad de plantas en contenedor son la altura y el diámetro a la altura del cuello. Quiroz et al., (2014) coinciden con estos criterios y mencionan que los atributos morfológicos comúnmente medidos para determinar la calidad de planta se relacionan con su altura y su diámetro, de ahí su importancia en los análisis efectuados en el contexto de este experimento.
Debe destacarse que los sustratos donde se realizaron mezclas en que estuvo presente el compost en proporciones elevadas (S1 y S3) fueron los que mayores valores presentaron en altura y diámetro. Todos estos beneficios pueden estar relacionados con factores tales como la mejora en la estructura física del sustrato, incremento en la población de microorganismos benéficos y más probablemente con el incremento de sustancias reguladoras del crecimiento como hormonas y humatos producidas por los microorganismos (Atiyeh et al., 2002). Paralelamente a esto García et al., (2010), destacan también que la adición de compost influye de manera significativa sobre las propiedades químicas del sustrato.
El diámetro fue el único de los parámetros evaluados que manifestó diferencia significativa en los tres sustratos evaluados (Tabla 2), obteniéndose el mayor valor en el sustrato S1. Con relación a esto Grossnickle (2012), manifestó la importancia del diámetro expresando que este da una aproximación de la sección transversal de transporte de agua, de la resistencia mecánica y de la capacidad relativa para tolerar altas temperaturas en la superficie del suelo, por la relación que posee con la cantidad de biomasa y la resistencia mecánica. Por otra parte, Muñoz et al., (2015) consideran que el diámetro es la característica de calidad más importante que permite predecir la supervivencia de la planta en campo. El diámetro del cuello de la raíz es el parámetro que generalmente se relaciona con la cantidad de reservas con que cuenta la planta para iniciar su crecimiento, luego de ser plantada, con lo cual cuanto mayor sea éste, también lo será el crecimiento inicial en plantación.
En este caso, teniendo en cuenta los valores de diámetros obtenidos, se puede pronosticar un porcentaje alto de supervivencia en campo para las plantas cultivadas en el sustrato S1, pues las mismas estarán en condiciones de poder contrarrestar el efecto de las condiciones adversas en la etapa.
Relacionado con la producción de biomasa, se puede observar que existe diferencia significativa entre el sustrato S1 y el resto de los sustratos (S2 y S3), con respecto a las variables PSA, PSR y PST, viéndose favorecidas las plantas del sustrato S1 que fueron las que alcanzaron los mayores valores de peso seco. Resultados similares obtuvieron García et al., (2010), con un sustrato cuyo mayor porcentaje fue a base de compost. Dichos autores afirman que el uso de compost mejora algunos indicadores de crecimiento pues aumenta la fertilidad de los sustratos, causado por un incremento en la disponibilidad de los nutrimentos, como también mejora la estructura y la capacidad de retención de agua.
Al analizar los valores obtenidos en los índices estudiados (Tabla 2), puede observarse que es también en el sustrato S1 donde las plantas manifiestan los mejores resultados. En relación con la esbeltez (H/D), Villalón et al., (2016) señalan que se logra una mejora en la calidad de la planta a través de una disminución de la misma. Estos autores también manifiestan que se ha demostrado que las plantas con menor medida en la relación altura/diámetro de tallo pueden mantener un mejor estado hídrico con un consumo más moderado de agua en situaciones de deficiencia hídrica. De modo tal, que la planta mejor preparada para resistir las condiciones adversas, es la cultivada en el sustrato S1.
Estas plantas también presentaron los menores valores de la relación PSA/PSR. Esta característica, habitualmente, se considera que puede contribuir a mejorar la economía hídrica de la planta y, por tanto, también, su capacidad de supervivencia y crecimiento en ambientes secos (Ramírez y Rodríguez, 2004), porque a menor valor de esta relación, más favorecida está la absorción de agua frente a las pérdidas. Las plantas del tratamiento S1 (Co-50 %+Hl-25 %+Ev-25 %) mostrando un valor de 1,06; presentan el sistema radical mejor desarrollado, favoreciendo la absorción de agua y manteniendo un nivel de sostén mecánico frente a los problemas que puedan presentar una vez que estén en el campo. En este sentido, Álvaro et al. (2014), indican que una planta de buena calidad debe presentar un bajo valor de la relación biomasa aérea y biomasa de raíz.
Sotolongo-Sospedra et al., (2017), han hecho referencia a la importancia de que esta relación se encuentre en el rango de 1,5 a 2,5 para que las plantas sean llevadas a campo en mejores condiciones de adaptabilidad, y puedan superar determinado estrés al llegar al sitio, partiendo de que en muchos casos las labores de preparación de suelo para las especies forestales no son las más idóneas.
En cuanto al Índice de calidad de Dickson (Qi), en el análisis se observa que existen diferencias significativas en todos los tratamientos, pero las plantas del tratamiento S1 (Co-50%+Hl-25%+Ev-25%) muestran la mejor calidad al final del cultivo, siendo este de 0,15. Según Quiroz et al., (2014), un aumento en el valor del índice de Dickson se asocia con una calidad de planta superior, debido a un mejor equilibrio entre las biomasas aérea y radical. Al respecto, Álvaro et al., (2014) concluyen sobre la relación directa entre el valor del índice y la sobrevivencia de las plantas, que un índice menor a 0,15 significa problemas en el establecimiento para algunas especies, por lo tanto, la planta se favorece si alcance valores máximos, esto trae consigo que, por una parte, el desarrollo total de la planta es grande, al mismo tiempo, las fracciones aérea y radical están equilibradas. Al respecto, Falcón et al., (2019) coinciden con el planteamiento anterior y además expresan que las plantas con mayores valores de este índice, presentan mayor resistencia mecánica durante las operaciones de plantación o fuertes vientos.
Morfología del sistema radical
El tipo de sustrato no influyó significativamente desde el punto de vista estadístico en la prueba de Kruskal-Wallis, para la longitud de la raíz principal (Lrp). El resto de los atributos del sistema radical sí están influidos por el sustrato y se ve beneficiada la planta cultivada en el sustrato S1, por lo que se favorece una mejor absorción de las sustancias presentes e indispensables para el desarrollo de las plantas en el mismo (Tabla 3).
Tabla 3 - Atributos del sistema radical al final del cultivo
| Tratamientos | PSR (g) | Lrp (cm) | Cantidad de raíces primarias | Cantidad de raíces secundarias |
| S1 | 0,33a | 8,05a | 23a | 91a |
| S2 | 0,16b | 7,9a | 15b | 67b |
| S3 | 0,17b | 8,05a | 16b | 60b |
Letras diferentes en una misma columna difieren para P < 0,05 para n = 10 plantas por tratamiento
Todo pudiera estar dado, según Santiago et al., (2015) porque se aprovechó mejor el espacio y se generó un número mayor de raíces secundarias, capaces de colonizar más rápido el cepellón, como también se atribuye, a las características físicas del sustrato.
Al respecto, Álvaro et al., (2014) y Davis y Jacobs, (2005) concluyen que la abundante emisión de raíces secundarias demuestra alta calidad y garantiza un rápido crecimiento de las plantas después de la plantación; cuando las plantas se establecen en condiciones ambientales favorables para su crecimiento, emiten nuevas raíces, las cuales iniciarán el proceso de absorción de agua; para mejorar su desempeño en el campo, así mismo Davis y Jacobs (2005) hacen referencia también a que el número de raíces secundarias de primer orden han mostrado correlación para mejorar el desempeño de las plantas en el campo.
Puede afirmarse que las raíces de las plantas evaluadas en este experimento colonizaron completamente el cepellón y carecían de deformaciones, que pudieran afectar el desarrollo futuro en plantación (Figura 3).
En general, se asocia la planta de buena calidad para la repoblación forestal con aquella que presenta un buen equilibrio entre la parte aérea y la radical, y que tiene un sistema radical abundante y bien conformado según Negreros et al., (2010).
Los resultados obtenidos al final del cultivo en vivero, demostraron que existió un efecto diferenciado en la morfología de las plantas en dependencia del sustrato en que fueron cultivadas y que fue el sustrato S1 conformado por 50 % de compost orgánico + 25 % de humus de lombriz + 25 % de estiércol vacuno (Co-50 %+Hl-25 %+Ev-25 %) el que propició los mejores valores en los parámetros estudiados.
De modo general, puede agregarse que los sustratos en cuya composición se encontraba el compost orgánico en un mayor porcentaje (S1 y S3), fueron en los que se obtuvieron valores representativos de buena calidad en cuanto a los atributos e índices morfológicos evaluados al final del cultivo en vivero.
Estos resultados pueden apoyar la toma de decisiones en las actividades de reforestación relacionadas con la especie L. sabicu y su cultivo en viveros con la tecnología de tubetes.
