Performance of 23 Leucaena spp. accessions under nursery conditions
Hilda B. Wencomo1 y R. Ortiz2
1Estación Experimental de Pastos y Forrajes «Indio Hatuey»
Central España Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba
E-mail: hilda.wencomo@indio.atenas.inf.cu
2Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, La Habana, Cuba
RESUMEN
Con el objetivo de caracterizar las accesiones de mejor comportamiento en condiciones de vivero, se evaluó una colección de Leucaena spp., representada por 23 accesiones de cinco especies. Para ello se midió: la altura de la plántula, el grosor del tallo y el número de ramas, la biomasa seca de la parte aérea, la longitud y la masa seca de la raíz, los cuales sirvieron como indicadores del momento óptimo de trasplante; estas se sembraron en bolsas de polietileno negro, de 26 x 14 cm. Se observó que estos caracteres tuvieron marcada influencia en el desarrollo de la planta y, al aplicar un análisis de componentes principales, mostraron una gran variabilidad (63,10%) en la primera componente. Se encontró relación entre la altura de la planta, el número de brotes foliares, la biomasa seca de la parte aérea, la masa seca de la raíz y la longitud de la raíz, y para estos caracteres se destacaron las accesiones L. leucocephala cv. Cunningham, cv. Perú, CIAT-9119, CIAT-9438, CIAT-751, CIAT-7988, CIAT-7384, CIAT-7929, CIAT-17480, cv. Ipil-Ipil, cv. CNIA-250, L. lanceolata CIAT-17255, CIAT-17501 y L. diversifolia CIAT-17270. Se concluye que existió variabilidad en la colección dentro de las especies y dentro de las accesiones de cada especie, y que es necesario tomar en consideración los caracteres estudiados para definir el momento óptimo de trasplante.
Palabras clave: Evaluación, Leucaena spp., viveros
With the objective of characterizing the best-performance accessions under nursery conditions, a Leucaena spp. collection, represented by 23 accessions of five species, was evaluated. For that purpose the following elements were measured: seedling height, stem diameter and branch number, dry biomass of the aerial part, root length and dry matter, which served as indicators of the optimum transplantation moment; the seedlings were planted in 26 x 14 cm black polyethylene bags. These features were observed to have remarkable influence on plant development and when a main component analysis was applied, they showed high variability (63,10%) in the first component. Relation was found among plant height, number of leaf growths, dry biomass of the aerial part, dry root mass and root length, and for these features the following accessions stood out: L. leucocephala cv. Cunningham, cv. Peru, CIAT-9119, CIAT-9438, CIAT-751, CIAT-7988, CIAT-7384, CIAT-7929, CIAT-17480, cv. Ipil-pil, cv. CNIA-250; L. lanceolata CIAT-17255, CIAT-17501 and L. diversifolia CIAT-17270. It is concluded that there was variability in the collection among the species and among the accessions of each species, and that it is necessary to take into consideration the studied characteristics to define the optimum transplantation moment.
Key words: Evaluation, Leucaena spp., nurseries
INTRODUCCIÓN
La fase de aviveramiento se puede considerar como un eslabón previo en el establecimiento, al constituir un medio eficaz para la germinación y la emergencia de las plántulas que se utilizarán en áreas de fomento. La función principal del vivero está dirigida a la obtención de plantas vigorosas que aseguren el establecimiento. El aviveramiento se utiliza para asegurar la germinación y la sobrevivencia de las plántulas, contrarrestar la competencia y disponer de plántulas sanas, fuertes y vigorosas. Esta fase necesita recursos, es costosa y su aplicación no es generalizada; sin embargo, en estudios de caracterización, evaluación y selección
resulta muy importante, en función de las características que presentan las semillas de las especies y accesiones de los diferentes géneros de plantas superiores.
Aunque la literatura disponible no ofrece mucha información acerca de los estudios realizados en condiciones de vivero para las leguminosas arbóreas, Shelton et al. (1991) plantearon que para solucionar los problemas asociados con el lento crecimiento de las plántulas, éstas frecuentemente se cultivan en vivero antes de ser sembradas en el campo, de forma tal que las plantas alcancen un alto grado de vigor y tengan una mayor posibilidad de enfrentarse a los daños causados por el estrés, tanto biótico como abiótico, criterio que se relaciona con estudios similares a estos realizados por Hernández y Seguí (1998) y por Wencomo et al. (2003).
En este sentido, por la importancia de la leucaena no sólo para Cuba, sino para el trópico y el subtrópico, se llevó a cabo este trabajo, con el objetivo de evaluar el comportamiento de 23 accesiones de cinco especies, en condiciones de vivero. ]]>
MATERIALES Y MÉTODOSUbicación del área experimental. El estudio se realizó en las áreas de la Estación Experimental de Pastos y Forrajes «Indio Hatuey», la cual se encuentra ubicada en los 22º 48' y 7'' de latitud Norte y los 79º 32' y 2'' de longitud Oeste, a una altitud de 19,9 msnm, en el municipio de Perico, provincia de Matanzas, Cuba (Academia de Ciencias de Cuba, 1989).
Material vegetal utilizado. Para esta investigación se tomaron 23 accesiones de las 180 que existen en la colección de Leucaena spp. que se conserva en el banco de germoplasma de la Institución (tabla 1).
Esta etapa se desarrolló desde el 16 de abril hasta el 16 de julio. Las semillas sin inocular, previamente seleccionadas y escarificadas (inmersión en agua caliente a 80ºC durante tres minutos) se sembraron en bolsas horadadas, de 26 x 14 cm, en las cuales se depositó un sustrato compuesto por 70% de suelo (tamizado de forma manual) y 30% de materia orgánica (cachaza).
Procedimiento experimental. Se sembraron seis bolsas por cada accesión, las cuales se colocaron de forma vertical con su costura en el sentido del eje largo del cantero, en hileras definidas. Todo el material sembrado en el vivero (al aire libre) recibió un riego diario de aproximadamente 200 mL de agua por bolsa, para mantener la humedad necesaria y facilitar la germinación, la emergencia y el desarrollo inicial de las plántulas, así como para estabilizar la mezcla y evitar la elevación de la temperatura. Ello proporcionó que germinara la mayor cantidad posible de plantas indeseables, además de su oportuna eliminación. A los 30 días posteriores a la siembra se realizó una labor de raleo y se dejó una sola plántula en cada bolsa.
A los 30 días se determinó la altura de las plántulas, con una frecuencia semanal hasta que alcanzaron de 30 a 45 cm. Para ello se empleó una regla graduada en centímetros, cuya posición fue perpendicular y siempre en contacto con el suelo (Toral et al., 2006).
También se contó en este momento y antes del trasplante a campo, el número de brotes foliares; se midió el grosor del tallo (cm), mediante un pie de rey colocado a 25 cm de altura a partir de la superficie del suelo, y se determinó la biomasa seca de la parte aérea (g), la longitud de la raíz (cm) y el peso de la masa seca de la raíz (g).
Para las tres últimas mediciones se utilizaron dos plantas por accesión; el corte se realizó en el cuello de la raíz de cada una de las plantas y las mediciones se tomaron en el momento de trasplante al campo.
Procesamiento estadístico. Los resultados se procesaron mediante el análisis de componentes principales (ACP) (Morrison, 1967), en el cual se tomó como criterio los indicadores que presentaron valores propios superiores a 1 y factores de suma o de preponderancia mayor que 0,70. ]]>
Se aplicó el análisis de conglomerados para la agrupación y la selección de las accesiones utilizando como criterio la distancia euclidiana, a partir de los resultados del ACP (Torres et al., 2006), y se determinaron los estadígrafos media y desviación estándar para las variables analizadas. De esta forma se dispuso de grupos de especies que permitieron hacer un análisis más sencillo y objetivo de su comportamiento. Se utilizó el programa estadístico SPSS® versión 11.6 para Microsoft® Windows® (Visuata, 1998).RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la tabla 2 se muestran los resultados del ACP. Se detectó una varianza acumulada de 84,01% en las dos primeras componentes. Las variables que mejor explicaron la varianza en la primera componente (63,10%) fueron el número de brotes foliares, la altura de la planta, la biomasa seca de la parte aérea y la longitud de la raíz, las cuales estuvieron positivamente relacionadas entre sí; mientras que la segunda componente extrajo una varianza de 20,91%, la que estuvo explicada principalmente por la masa seca de la raíz.
La variable grosor del tallo no se explica en ninguna de las dos componentes, debido al valor que posee su factor de suma o de preponderancia (-0,658, inferior a 0,70), por lo que se pudiera prescindir de esta variable en futuras evaluaciones, en circunstancias semejantes a las de esta investigación.
La expresión de la variabilidad adquiere notable trascendencia, ya que se relacionó fundamentalmente con variables estructurales tan importantes como el número de brotes foliares, la altura de la planta, la biomasa seca de la parte aérea y la longitud de la raíz. Incluso la masa seca de la raíz (r=0,905) contribuyó con el 20,91% de la variabilidad extraída por la segunda componente, cuyo valor propio fue superior a uno; este índice puede considerarse aceptable (Philippeau, 1986) en el momento de seleccionar cualquiera de las variables para futuros análisis, en función de dichos componentes de la arquitectura de las plantas. Por tales razones, esta componente se puede denominar como eje de los componentes aéreos de la planta. Por otra parte, el resto de la varianza acumulada fue aportada por la masa seca de la raíz.
Según plantea Philippeau (1986), el valor propio debe ser uno o mayor que uno, para que la variabilidad correspondiente a cada indicador esté mejor relacionada con cada eje, en correspondencia con este tipo de análisis. Ello se pudo comprobar en el presente trabajo, en el que la variabilidad estuvo bien distribuida, ya que dicho indicador en todos los casos fue superior a uno. Por tal razón todos los indicadores evaluados, excepto el grosor del tallo, se incluyeron en la agrupación de estas accesiones a través del análisis de conglomerados. Al respecto, Seguí et al. (1989) plantearon la importancia que tiene el conocimiento de las asociaciones de indicadores en el proceso de selección y demostraron que estas pueden ser ventajosas o no serlo.
Aunque existen pocos trabajos relacionados con la evaluación de plantas de leguminosas arbóreas o de Leucaena en vivero, Clavero (1998) planteó que en estas condiciones crecen más rápido y que sus plantones deben sembrarse en el campo cuando tengan una altura entre 20 y 50 cm, lo que evita que las raíces perforen las bolsas y se fijen al suelo y que los tallos se alarguen demasiado; además este autor prefijó la altura como única variable a tener en consideración para el momento del trasplante.
Sin embargo, los resultados del presente trabajo demostraron que para definir el momento óptimo de trasplante, también es posible tomar en consideración los indicadores número de brotes foliares, biomasa seca de la parte aérea, masa seca de la raíz y longitud de la raíz, ya que están muy relacionados con el desarrollo de la plántula en esta etapa. Wencomo et al. (2003), al evaluar accesiones de Leucaena spp. aviveradas en un sustrato de suelo ácido, también observaron una correlación positiva para los mismos indicadores que se tomaron en consideración en esta investigación.
La variabilidad hallada puede relacionarse, entre otros factores, con la respuesta individual de las accesiones al clima y al manejo, y con la heterogeneidad del material. En este sentido ]]>
Wencomo et al. (2003), al evaluar accesiones de Leucaena spp. aviveradas en un sustrato de suelo ácido, obtuvieron similar comportamiento.De acuerdo con los resultados, en esta colección se encontró una sensible diferenciación desde etapas tan tempranas como la de vivero, lo que debe constituir un elemento alentador para dar continuidad al trabajo de evaluación y selección en etapas posteriores.
Ello pudiera sugerir que el equilibrio fisiológico en estas plantas, como afirmara Brouwer (1983), puede ser más importante que el equilibrio morfológico, ya que la interacción de los componentes aéreos dependió mucho más de las relaciones entre estos que de las establecidas con la parte subterránea, cuyo peso en la varianza total fue mucho menor e independiente, al estar representada en la CP2. No obstante, resulta interesante destacar que en el caso de las arbóreas la variación del peso del sistema radical cobra un especial significado, si se tiene en cuenta que constituye un órgano de reserva para el rebrote, además de sus funciones de anclaje y nutrición.
Mediante el análisis de conglomerados, sobre la base de los resultados del ACP, se formaron tres grupos. En la tabla 3 se muestran las accesiones pertenecientes a cada uno de los grupos, con sus medias y desviación estándar.
Atendiendo a los resultados, se puede inferir que las accesiones pertenecientes al grupo I se caracterizaron por ser las plantas de mayor altura, con un mayor número de brotes foliares, más cantidad de biomasa seca de la parte aérea y con raíces más largas; en la masa seca de las raíces no ocurrió así, lo cual indica que las plantas pusieron sus reservas en función del crecimiento y el desarrollo.
En este sentido, es importante mencionar que en este grupo se encuentran las variedades comerciales (L. leucocephala cv. Cunningham, cv. Perú y cv. Ipil-Ipil), las cuales en la actualidad son las utilizadas en los sistemas silvopastoriles que se explotan en más de 20 000 ha del país.
Las accesiones pertenecientes al grupo II presentaron valores aceptables para todos los indicadores; mientras que las del grupo III se caracterizaron por ser las plantas con mayor masa seca de las raíces, lo que manifiesta las diferencias que pueden presentarse tanto entre especies como entre accesiones, aun del mismo género.
Es válido señalar que en esta etapa no se discriminó ninguna de las accesiones y todas fueron trasplantadas, independientemente de su comportamiento, por lo que las sobresalientes en las etapas sucesivas del proceso de evaluación deben ser monitoreadas, de manera tal que sea posible verificar si mantienen una posición ventajosa en relación con el resto de las accesiones. Se concluye que existió una marcada variabilidad en la colección dentro de las especies y dentro de las accesiones de cada especie. La relación entre los indicadores evaluados sugiere que debe tenerse en consideración todos (excepto el grosor del tallo) y cada uno para definir el momento óptimo del trasplante; en el caso del número de brotes foliares se propone un rango entre 4 y 6. Se recomienda incluir en futuras investigaciones las accesiones de mejor comportamiento en cuanto a los caracteres estudiados en este suelo.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ]]>
1. Academia de Ciencias de Cuba. Nuevo Atlas Nacional de Cuba. Instituto Cubano de Geodesia y Cartografía. La Habana, Cuba. p. 41. 1989
2. Brouwer, R. Functional equilibrium: sense or nonsense? Neth. J. Agric. Sci. 31:335. 1983
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5. Morrison, D. Multivariate statistical methods. Mc Graw-Hill Book Company. New York, USA.150 p. 1967
6. Philippeau, G. Comment interpréter les résultats d'une analyse en composantes principales. Services de Etudes Statistiques. ITCF. Lusignan, France. p. 4. 1986
7. Seguí, Esperanza et al. Asociaciones entre caracteres individuales y su importancia en el mejoramiento genético de la especie Panicum maximum Jacq. Pastos y Forrajes. 12:219. 1989
8. Shelton, H.M. et al. Sustaining productive pastures in the tropics. 7. Tree and shrubs legumes in improved pastures. Tropical Grasslands. 25:119. 1991
9. Toral, Odalys et al. Comportamiento del germoplasma arbóreo forrajero en condiciones de Cuba. Pastos y Forrajes. 29:337. 2006
10. Torres, Verena et al. Modelo estadístico para la medición del impacto de la innovación o transferencia tecnológica en la rama agropecuaria. Informe técnico. Instituto de Ciencia Animal. La Habana, Cuba. 2006
11. Visuata, B. Análisis estadístico con SPSS para Windows. Vol. II. Estadística multivariante. (Ed. C. Fernández). Mc Graw Hill, Madrid. p. 24. 1998
12. Wencomo, Hilda B. et al. Comportamiento de 145 accesiones de Leucaena spp. aviveradas en un sustrato con suelo ácido. Pastos y Forrajes. 26:21. 2003
Recibido el 29 de enero del 2009
Aceptado el 4 de diciembre del 2009 ]]>
