Comportamiento de 23 accesiones de Leucaena spp. en condiciones de establecimiento

Performance of 23 Leucaena spp. accessions under establishment conditions

Hilda B. Wencomo¹ y R. Ortiz²

Estación 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

Se evaluaron 23 accesiones de Leucaena spp. de una colección de 180, con el objetivo de conocer su comportamiento en condiciones de establecimiento y seleccionar las más destacadas, sobre la base de algunos indicadores morfológicos y del rendimiento. Las plantas se sembraron a una distancia de 6 x 3 m entre surcos y entre plantas. Los indicadores evaluados fueron: la altura de la planta, el número de ramas, el grosor del tallo y el rendimiento. L. leucocephala CIAT-17480, CIAT-9438, CIAT-7988, CIAT-7384 y CIAT-751, así como L. esculenta CIAT-17225 y CIAT-17229 fueron las primeras en alcanzar la altura y el grosor del tallo según los criterios de selección establecidos. Se pudo constatar que la dinámica de establecimiento de las especies de este género presentó diferencias entre las accesiones; asimismo, todas cumplieron con los criterios de selección, aunque no en el mismo tiempo. Se concluye que existen diferencias intraespecíficas e interespecíficas en el material evaluado. Las accesiones más destacadas fueron 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 y CIAT-17501 y L. diversifolia CIAT-17270, por lo que se recomienda utilizarlas en estudios posteriores.

ABSTRACT

Twenty-three Leucaena spp. accessions from a collection of 180 were evaluated, with the objective of learning their performance under establishment conditions and select the most outstanding ones, based on some morphological and yield indicators. The plants were sown at a distance of 6 x 3 m between rows and plants. The evaluated indicators were: plant height, number of branches, stem diameter and yield. L. leucocephala CIAT-17480, CIAT-9438, CIAT-7988, CIAT-7384 and CIAT-751, as well as L. esculenta CIAT-17225 and CIAT-17229 were the first ones to reach the height and stem diameter according to the established selection criteria. It could be observed that the establishment dynamics of the species from this genus showed differences among the accessions; likewise, it was noticed that all of them fulfilled the selection criteria, although not at the same time. It is concluded that there are intraspecific and interspecific differences in the evaluated material. The most outstanding accessions were 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, for which their utilization in further studies is recommended.

Key words: Leucaena spp., plant establishment, selection

INTORDUCCIÓN

Son numerosos los trabajos en los que se señala que las leguminosas, en general, manifiestan serias dificultades para establecerse, debido a factores de la más diversa índole (Maasdorp, 1992; Ruiz y Febles, 2006), lo cual las hace vulnerables a la competencia con las malezas y los predadores y a las defoliaciones durante el establecimiento, así como al pastoreo y la vida silvestre. En este sentido, Ruiz y Febles (2001) y Padilla (2001) indicaron que el éxito del manejo de la pastura durante su establecimiento está basado en el uso eficiente y oportuno de los factores genéticos, ambientales y tecnológicos de que se dispone. Si se consideran estos factores se podrá cambiar una vegetación improductiva, por otra de alta productividad y sostenibilidad.

Dentro del género Leucaena, Sorensson et al. (1993) encontraron diferencias en cuanto al establecimiento, tanto entre especies como entre accesiones; por ejemplo, Leucaena pallida y sus híbridos mostraron un vigor superior que Leucaena leucocephala cv. Cunningham. Por ello, el estudio de las accesiones de una especie durante la etapa de establecimiento, su caracterización y evaluación, representan una vía muy eficaz para conocer la posible diferenciación o similitud existente, y resultan, sin lugar a duda, un complemento eficaz entre los atributos a tomar en cuenta en el proceso de selección.

MATERIALES Y MÉTODOS

Localización. 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).

Características del clima. El comportamiento de las variables climatológicas más importantes (tabla 1) fue tomado de los registros mensuales de la estación meteorológica ubicada en las áreas de la Institución.

Características del suelo. El experimento se llevó a cabo en un suelo de topografía llana, con pendiente de 0,5 a 1,0% y clasificado por Hernández et al. (2003) como Ferralítico Rojo lixiviado, húmico nodular ferruginoso hidratado, de rápida desecación, arcilloso y profundo sobre calizas. Este tipo es equivalente al grupo de los Ferrosoles, en el sistema de clasificación de la FAO-UNESCO (Alonso, 2003). La profundidad promedio hasta la caliza es de 150 cm. Los resultados de la composición química del suelo se muestran en la tabla 2.

De acuerdo con dichos indicadores, el suelo de esta área tiende a ser ligeramente ácido, mientras que el contenido de materia orgánica es alto y superior a lo señalado por Hernández (2000). El contenido de nitrógeno total se considera medio, presenta bajos tenores de fósforo disponible y las bases intercambiables (K, Ca, Mg) muestran valores de moderados a altos. En función de estas características el suelo puede considerarse de mediana fertilidad.

Presenta baja densidad aparente, alta porosidad total y estructura granular media, condiciones que favorecen el buen desarrollo radical, la aireación y el movimiento del agua. La retención de agua es baja, lo cual puede acentuar los problemas derivados de la sequía estacional (Hernández et al., 2003).

Material vegetal utilizado. De las 180 accesiones que existen en la colección de Leucaena spp. que se conservan en el banco de germoplasma de la Institución, se tomaron 23 (tabla 3) representativas de la población (de cada una de ellas se utilizaron cuatro plantas), las cuales fueron evaluadas anteriormente en condiciones de vivero (Wencomo y Ortiz, 2010).

Procedimiento experimental. Antes de efectuar el trasplante, se eliminaron las malezas y el área se mantuvo chapeada durante todo el tiempo de establecimiento. En el período experimental no se utilizó riego ni fertilización. Para la preparación del suelo se empleó el método convencional (arado, grada, cruce, grada y surcado), tomando en consideración el tipo de suelo, el cultivo precedente y el grado de infestación por malezas.

Este experimento se inició cuando las plántulas alcanzaron aproximadamente entre los 30 y 45 cm (tres meses de edad), con una apariencia saludable. En el mes de septiembre fueron trasplantadas al campo cuatro plántulas de cada una de las accesiones, en surcos espaciados a 6 m y con una separación de 3 m entre plantas. El período experimental tuvo una duración de 24 meses.

La altura de la planta se midió a partir del momento del trasplante, con una regla graduada en centímetros, cuya posición fue perpendicular y siempre en contacto con el suelo. También se contó el número de ramas y se midió el grosor del tallo, con un pie de rey. Todas estas mediciones se realizaron en las cuatro plantas trasplantadas y con una periodicidad mensual, hasta que se consideró que estaban establecidas.

Las accesiones seleccionadas debían cumplir con dos o más de los criterios evaluativos, en un período no mayor de 14 meses, según los criterios de selección establecidos por Seguí et al. (2002):

• Altura de 1,50 a 2 m.

• Número de ramas mayor que 10.

• Grosor del tallo entre 5 y 8 cm.

• Rendimiento de biomasa comestible de 0,75 kg de MS/planta o más.

Asimismo, se determinó el rendimiento en el corte de establecimiento; para ello se extrajeron muestras de 200 g de forraje verde, a las cuales se les calculó el contenido de MS.

Los resultados de los indicadores a los 14 meses se sometieron a un ANOVA según modelo lineal de clasificación simple, y las medias fueron comparadas mediante la dócima de Duncan para un 5% de significación, después de verificarse que cumplían con el ajuste de distribución normal y de homogeneidad de varianza. Todos los análisis se realizaron a través del programa estadístico SPSS® versión 11.5 para Microsoft® Windows® (Visuata, 1998).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la tabla 4 se muestra el comportamiento de las accesiones en cuanto a los indicadores evaluados, y el tiempo que demoró cada una en alcanzar 1,50 m de altura. Se comprobó que algunas accesiones podían explotarse antes de los 12 meses de trasplantadas, como es el caso de L. leucocephala CIAT-17480, la primera que alcanzó dicha altura con sólo siete meses, y al concluir la etapa su altura era de 3,65 m y tenía un rendimiento de biomasa comestible de 0,82 kg de MS/planta.

A pesar de que las siete primeras accesiones no mostraron diferencias significativas con relación a las variedades comerciales L. leucocephala cv. Cunningham, cv. Perú y cv. CNIA-250 en términos de altura, diámetro y número de ramas, es válido señalar que los valores fueron numéricamente superiores en algunos casos, lo cual se puede considerar alentador en el proceso de selección. En el caso de CNIA-250 los resultados coinciden con los obtenidos por Hernández y Seguí (1998) en condiciones de vivero, y con los de Machado y Núñez (1994) y los de Wencomo et al. (2001) cuando la evaluaron en la etapa de establecimiento, donde también mostró un comportamiento similar.

Del mismo modo, en la mayoría de los casos las plantas que presentaron la mayor altura coincidieron con las de mayor número de ramas. Ello indica que en estas accesiones se pudiera obtener una mayor producción o disponibilidad de biomasa, lo cual es muy importante para la producción de forraje y, por ende, para la alimentación animal; similares resultados informaron Dávila y Urbano (1996) en 13 cultivares de L. leucocephala, en los cuales los valores más bajos de altura coincidieron con los más bajos en diámetro, número de ramas y rendimiento promedio de materia seca.

Igualmente se pudo apreciar que aunque no existieron diferencias significativas para un amplio grupo de accesiones en términos del número de ramas, L. leucocephala CIAT-17480 y CIAT-7988 fueron las más sobresalientes en este indicador (47 y 44, respectivamente), seguidas de L. leucocephala CIAT-751 y CIAT-9438 (42 y 41 para cada una). Se encontraron más brotes en las plantas más altas y vigorosas.

El establecimiento constituye un período de suma importancia en el fomento del pastizal y resulta una de las fases más difíciles, ya que en esta etapa es preciso combinar, de forma favorable, las condiciones inherentes al suelo y al clima, los factores de carácter fitotécnico y las características de la variedad. La mayoría de las leguminosas arbóreas tienen un crecimiento lento durante la fase de plántulas, lo cual las hace vulnerables a la competencia con las malezas y los predadores y a las defoliaciones durante el establecimiento (Ruiz y Febles, 2006), así como al pastoreo y a la vida silvestre.

Este lento crecimiento inicial puede estar relacionado con la poca cantidad de área foliar y también con la dinámica del crecimiento y la expansión foliar, según criterios de Díaz (2006). En este sentido las investigaciones que se conocen están relacionadas con los pastos, pero según señala Anon (2002), lo mismo ocurre en las especies arbustivas y arbóreas. Del mismo modo, el problema del crecimiento se relaciona con la partición de la biomasa con cierta prioridad durante las primeras semanas hacia el sistema radical, lo cual fue confirmado por Shelton (2000), quien afirmó que este órgano en los árboles tiene un alto componente de raíces permanentes estructurales, así como un sistema de raicillas que son las responsables de la asimilación del agua y los nutrientes. Una gran proporción de las sustancias asimiladas son translocadas a la parte estructural no productiva de la raíz del árbol.

Es probable que el lento crecimiento inicial en las plantas de las accesiones de este género sea de índole específica, y la accesión, pese a las diferencias existentes, no parece desempeñar un papel decisivo cuando se trata de obtener un material que posea un establecimiento mucho más rápido, lo cual coincide con las observaciones efectuadas por Sierra (citado por Ruiz y Febles, 1987), quien determinó una altura promedio de 120 cm en los primeros 150 días en 90 variedades de L. leucocephala. La lentitud en esta especie en sus primeros estadios fue indicada también por Harding (1972) y Cooksley (1974), y constituye una de las limitaciones más adversas en Cuba para su establecimiento; de acuerdo con las observaciones, todo parece indicar que esto se revela de forma similar para las accesiones de las otras especies de Leucaena.

En el análisis de componentes principales se obtuvo una sola componente, la cual explicó el 87,94% de la varianza total (tabla 5). En esta componente todos los indicadores contribuyeron a expresar la varianza extraída. Con este análisis se corroboró la estrecha relación entre los indicadores que se tomaron en consideración.

La variabilidad mostrada a través de los indicadores puede que se deba a la alta relación que existió entre estos en la etapa que se analiza, aspecto que permite la agrupación de las accesiones y su posterior selección en función de ellos. El alto porcentaje de la varianza explicada por esa componente, sugiere que esta contiene indicadores que pueden discriminar bien las accesiones en estudio. Por ello, pudiera plantearse que la variabilidad estuvo relacionada con el contraste en el comportamiento de estas especies y accesiones, respaldado por la diferenciación existente entre los indicadores morfológicos que las caracterizan.

Resultados similares en términos de variación obtuvieron Machado y Núñez (1994) al evaluar ocho accesiones de L. leucocephala, en suelos de mediana fertilidad, quienes encontraron una varianza acumulada de 81,7% en las dos primeras componentes, cuando utilizaron los mismos indicadores de este estudio; al igual que en investigaciones realizadas por Machado (2006) en el establecimiento de accesiones de esta especie en suelos hidromórficos del humedal Ciénaga de Zapata.

Ello pudiera indicar que, independientemente de las condiciones edafoclimáticas existentes durante esta etapa (tablas 1 y 2), las poblaciones, y en particular las accesiones de las especies del género Leucaena, pudieron expresar una marcada variación entre individuos para algunos indicadores y agruparse en función de esas variables, lo que puede representar un elemento positivo en el trabajo de caracterización y selección. En ello pudo influir la variabilidad

inter-específica e intraespecífica de la muestra, que estuvo conformada por varias especies con sus respectivas accesiones, las cuales se diferencian de forma marcada desde el punto de vista morfológico.

Asimismo, puede plantearse que a pesar de que en el establecimiento de los árboles y los arbustos, al igual que en el de otras especies vegetales, debe considerarse un grupo de indicadores que relacionen los conceptos de crecimiento y desarrollo, también se debe hacer énfasis en las características biológicas de las especies, de forma tal que permita sentar las bases sobre las cuales deben apoyarse los trabajos futuros de evaluación y caracterización.

En correspondencia con el alto valor alcanzado por la varianza acumulada y el valor propio de la CP1, es posible asumir que la variabilidad fenotípica fue suficientemente propicia para que estos indicadores fuesen incluidos, en su totalidad, en el análisis de conglomerados, y de esta forma determinar la diferenciación o similitud entre las especies y accesiones.

De acuerdo con los resultados, se puede deducir que las accesiones pertenecientes al grupo I se caracterizaron por ser las plantas más altas, más ramificadas, de mayor grosor y de mayor rendimiento. Es válido resaltar que las accesiones que formaron este grupo en esta etapa fueron las mismas que sobresalieron en condiciones de vivero (Wencomo y Ortiz, 2010), por lo que pudiera plantearse que dicha etapa debe ser tomada en consideración para la preselección de accesiones con características favorables, aunque se deben confirmar en etapas posteriores.

Estos resultados mostraron que en las poblaciones de las especies de este género se pueden hallar individuos capaces de manifestar un comportamiento similar en suelos como el estudiado; ello pudiera estar asociado a la posibilidad que posee el genoma individual de responder de forma favorable al medio circundante (Hidalgo, 2003). Un patrón similar al de las accesiones sobresalientes de L. leucocephala fue observado por Machado (2006) en L. leucocephala cv. Cunningham, CIAT-482, PI-14, cv. México y CNIA-250, con excelentes características de adaptabilidad, lo que reafirma las aseveraciones anteriores.

De manera general, fue evidente que la dinámica de establecimiento de las plantas en las especies de este género presentó diferencias en su comportamiento y entre las accesiones; por ello, no debe ser analizada de forma estática y arbitraria, sino tomando en consideración diferentes factores, tanto bióticos como abióticos.

Durante esta etapa de evaluación todas las accesiones cumplieron con los criterios de selección predeterminados, aunque no en el mismo tiempo, lo cual pudo estar asociado a las características genotípicas de la planta, a la capacidad de utilización de los nutrientes presentes en el suelo o a la eficiencia con que fueron utilizados por parte de las plantas.

Otro elemento a considerar es el relacionado con el suelo, el cual no se fertilizó y ello pudo afectar el crecimiento y desarrollo de las plantas; aunque este está catalogado de mediana fertilidad (Hernández, 2000). Un factor adicional, unido en mayor o menor grado a los citados como probables a influir en los resultados, pudiera ser la falta de humedad del suelo producto del déficit de precipitaciones durante el período seco, que pudo afectar a la joven planta en crecimiento. Resultados similares fueron reportados en las investigaciones realizadas por Toral (2005) al evaluar germoplasma arbóreo promisorio para los sistemas agroforestales.

Asimismo, esta etapa permitió conocer el establecimiento de las diferentes accesiones en condiciones naturales, las cuales difirieron de la etapa de vivero donde se garantizaron condiciones semicontroladas para el desarrollo de las plántulas, principalmente el suministro de humedad suficiente y estable. Con relación a ello y a los criterios de selección predeterminados, se destacaron L. leucocephala cv. Cunningham, cv. Perú, CIAT-9119, CIAT-9438, CIAT-751, CIAT-7988, CIAT-7384, CIAT-7929, CIAT-17480, cv. Ipil-Ipil y cv. CNIA-250; L. lanceolata CIAT-17255 y CIAT-17501; y L. diversifolia CIAT-17270. La presencia de estas tres últimas accesiones en el mismo grupo que las de la especie L. leucocephala, indica que presentan comportamientos muy similares en función de los indicadores evaluados.

De acuerdo con los resultados se concluye que la variabilidad total fue alta (87,94%), lo que determinó una marcada diferenciación entre las accesiones y en particular para L. leucocephala. Los indicadores morfológicos contribuyeron en la posterior agrupación y selección de las accesiones más sobresalientes. Existieron diferencias intraespecíficas e interespecíficas en el material evaluado en el establecimiento. Las accesiones que mostraron mejor comportamiento fueron: L. leucocephala CIAT-9119, CIAT-9438, CIAT-751, CIAT-7988, CIAT-7384, CIAT-7929 y CIAT-17480; L. lanceolata CIAT-17255 y CIAT-17501, y L. diversifolia CIAT-17270, además de las variedades comerciales L. leucocephala cv. Cunningham, cv. Perú, cv. CNIA-250 y cv. Ipil-Ipil. La selección de las 11 accesiones de L. leucocephala, dos de L. lanceolata y una de L. diversifolia, representa el 60,86% del total del material evaluado, resultados que se consideran aceptables en trabajos de este tipo. Estas accesiones mostraron valores de altura, número de ramas, grosor del tallo y rendimiento superiores a los de los patrones de comparación.

Por ello, se recomienda incluirlas en otras investigaciones para la evaluación del potencial de producción de semillas (para asegurar el fomento de nuevas áreas donde se emplee el silvopastoreo) y la determinación de sus características específicas, así como todos aquellos aspectos que intervienen en la cadena tecnológica de la producción y mantenimiento de su calidad. Además se deben considerar los factores relacionados con el crecimiento y desarrollo, tales como: los indicadores fotosíntéticos, la respiración, el funcionamiento hormonal, el área foliar, el suelo y el clima, que permitan completar las investigaciones acerca de las especies menos estudiados de este género.

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Recibido el 29 de enero del 2009

Aceptado el 23 de octubre del 2009