Comparación de tres leguminosas arbóreas sembradas en un sustrato alcalino durante el período de aviveramiento. I. Variables morfoestructurales
Comparison of three tree legumes planted on an alkaline substratum during the nursery stage. I. Morphostructural variables
]]> María G. Medina1, D.E. García1, P. Moratinos2 y L.J. Cova1
1Departamento de Ciencias Agrarias, Núcleo Universitario "Rafael Rangel" Universidad de los Andes, Trujillo, Venezuela.
E-mail: dagamar8@hotmail.com
2Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA), Trujillo, Venezuela
RESUMEN
Se llevó a cabo un ensayo en el estado Trujillo, Venezuela, con el objetivo de evaluar el comportamiento morfoestructural de Albizia lebbeck, Leucaena leucocephala (ecotipo Trujillo) y Erythrina fusca en condiciones de vivero. Se utilizó un diseño completamente aleatorizado para mediciones repetidas en el tiempo y diez réplicas por especie. Las variables estudiadas fueron: altura de la planta; diámetro del tallo y de las ramas; número de hojas, ramas, raíces y nódulos totales; y longitud de la rama y de la raíz. Al final de la evaluación (18 semanas) no se observaron diferencias significativas entre L. leucocephala y E. fusca en la altura de la planta (45,2 y 51,0 cm), el diámetro del tallo (0,65 y 0,78 cm), el número de hojas (43 y 45) y de ramas (17 y 18) y la longitud de la raíz (32,1 y 36,5 cm). A. lebbeck sólo se destacó en el número de raíces (61) y de nódulos totales promedio (6). Los resultados permiten concluir que con la utilización de un sustrato alcalino en vivero, L. leucocephala y E. fusca exhibieron un comportamiento morfoestructural aéreo similar y superior que el de A. lebbeck; mientras que la albizia mostró mejores resultados en la morfoestructura radical.
Palabras clave: Albizia lebbeck, Erythrina fusca, Leucaena leucocephala, viveros.
ABSTRACT
A trial was conducted in the Trujillo state, Venezuela, in order to evaluate the morphostructural performance of Albizia lebbeck, Leucaena leucocephala (Trujillo ecotype) and Erythrina fusca under nursery conditions. A completely randomized design was used for repeated measurements in time and ten replications per species. The studied variables were: plant height; stem and branch diameter; number of leaves, branches, roots and total nodules; and branch and root length. At the end of the evaluation (18 weeks) no significant differences were observed between L. leucocephala and E. fusca in plant height (45,2 and 51,0 cm), stem diameter (0,65 and 0,78 cm), number of leaves (43 and 45) and branches (17 and 18) and root length (32,1 and 36,5 cm). A. lebbeck only stood out for the number of roots (61) and average total nodules (6). The results allow concluding that with the utilization of an alkaline substratum in nursery, L. leucocephala and E. fusca showed a similar aerial morphostructural performance and higher than that of A. lebbeck; while albizia showed better results in root morphostructure.
]]> Key words: Albizia lebbeck, Erythrina fusca, Leucaena leucocephala, nursery.
INTRODUCCIÓN
El silvopastoreo representa una opción importante en el desarrollo de sistemas de producción animal para el trópico y una alternativa económica y ecológicamente sustentable para la alimentación de rebaños de rumiantes (Rodríguez et al., 2001). Estos sistemas involucran el uso de árboles y arbustos locales que interactúan con las pasturas y los animales, bajo un esquema de manejo integral, y hacen énfasis en el uso de leguminosas leñosas forrajeras, debido a que su follaje posee un alto contenido de proteína.
Entre las especies leguminosas utilizadas como componentes importantes de los sistemas agroforestales, se destaca Leucaena leucocephala Lam. de Wit. (Toral, 1998; Toral, 2000). Sin embargo, existen otras leñosas perennes en Venezuela que no han sido evaluadas en condiciones de vivero, cuyo potencial está subestimado.
El género Albizia constituye uno de los grupos de leguminosas de mayor naturaleza multipropósito (García y Medina, 2005) y particularmente la especie Albizia lebbeck Benth. es de gran interés para los sistemas agrosilvopastoriles, por sus potencialidades como fuente proteínica suplementaria en la alimentación de rumiantes (Razz et al., 1998; Cerero et al., 2002). Constituye una de las leñosas de mayor distribución en la zona occidental de Venezuela y en las regiones semiáridas con suelos poco fértiles y arenosos (Medina, 2005).
Por otra parte, las especies arbóreas del género Erythrina son muy usadas para sombrío en café y cacao, particularmente en el estado Trujillo, debido a su fácil propagación (Escalante, 2006); como árboles de ayuda en plantaciones de pimienta y de vainilla; y como sombra en potreros de zonas tropicales en la India, Puerto Rico y Costa Rica. Cumplen la función de mejorar el suelo, por su capacidad de integrar nitrógeno y el efecto de abono mulch que sus hojas generan sobre este (Medina, 2006).
Adicionalmente, por la elevada representación de Erythrina fusca Lourd. en los sistemas vegetales de Trujillo, esta especie es considerada como un símbolo de la Región Andina Trujillana.
Esta investigación tuvo como objetivo evaluar el comportamiento morfoestructural de A. lebbeck, L. leucocephala (ecotipo Trujillo) y E. fusca en condiciones de vivero y con un sustrato alcalino.
]]>MATERIALES Y MÉTODOS
Ubicación del área experimental. El ensayo se llevó a cabo en la Estación Experimental del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA), ubicada en la región central del estado Trujillo, a una altitud de 345 msnm en la población de Pampanito, municipio Pampanito, Venezuela. El área experimental tiene una precipitación promedio anual de 1 500 mm y temperatura media de 27ºC.
Tratamientos. Se estudiaron tres especies con potencial de uso en sistemas agroforestales en el estado Trujillo: A. lebbeck (samán margariteño), L. leucocephala (leucaena) ecotipo Trujillo y E. fusca (bucare anauco).
Características del sustrato utilizado. Para el aviveramiento de las plántulas se utilizaron bolsas de polietileno negro horadadas, con capacidad de 3 kg, las cuales se llenaron con un sustrato compuesto por 70% de suelo franco-limoso alcalino (pH: 8,9), 10% de arena y 20% de estiércol bovino compostado.
Procedimiento experimental
En cada bolsa se colocaron tres semillas de cada especie, todas recién cosechadas y previamente seleccionadas (descartando aquellas que presentaban daños mecánicos y/o enfermedades), a las cuales se les aplicó tratamientos pregerminativos con el objetivo de garantizar una emergencia satisfactoria. Las simientes de L. leucocephala se sumergieron en agua caliente a 80°C durante dos minutos (González et al., 2005). Para A. lebbeck se empleó la inmersión en agua a temperatura ambiente durante 24 horas y transcurrido este tiempo se procedió a realizarles un corte ligero de la cubierta seminal en la zona opuesta al embrión. En el caso de las semillas de E. fusca se utilizó la inmersión durante 24 horas en agua a temperatura ambiente (Rodríguez y Murgueitio, 1995).
La distribución de las bolsas que contenían cada especie se realizó de forma aleatoria en el área de vivero (50 m2), para así evitar posibles sesgos por la influencia de la sombra en partes específicas del área y el efecto de los cambios de la intensidad solar, en función de las horas del día.
Todo el material plantado en el vivero recibió un riego diario en horas de la mañana (4 L/minuto/m2) para mantener la humedad necesaria para la emergencia y el desarrollo de las nuevas plántulas. Cuando estas alcanzaron una altura promedio de 7 cm se hizo una labor de raleo para dejar en cada bolsa la más vigorosa, a partir de lo recomendado por Medina y García (2010) para evaluaciones anteriores en sustratos alcalinos. No se aplicó enraizador ni fertilizante químico, ya que las condiciones del sustrato se consideraron óptimas.
]]>Mediciones
Las mediciones se realizaron con una frecuencia semanal (primera medición: siete días después de la emergencia), mediante muestreos destructivos a 10 plantas por medición, durante las 18 semanas.
Las variables evaluadas fueron: altura de la planta en centímetros (con regla graduada, desde el nivel del suelo hasta el ápice de la rama apical), diámetro del tallo en centímetros (en la base de la plántula, con pie de rey), número de ramas, de hojas, de raíces y de nódulos (mediante conteo visual), longitud de las ramas y de la raíz (en centímetros, con regla graduada), y diámetro de las ramas (en la intercepción de la base de la rama y el tallo, con pie de rey).
El conteo de los nódulos se hizo después que se midió el resto de las variables, en cada momento de medición. Se retiró con cuidado la bolsa y la tierra remanente para dejar el sistema radical de cada planta totalmente descubierto y contabilizar el número de nódulos y de raíces, así como medir la longitud de estas. Se verificó la ausencia de nódulos en la tierra retirada, por efecto de desprendimiento mecánico de estos en el momento de la remoción.
Diseño experimental, tratamientos y análisis estadístico. Se empleó un diseño totalmente aleatorizado, con mediciones repetidas en el tiempo y diez réplicas por tratamiento. Para el procesamiento de los datos se utilizó el paquete estadístico SPSS versión 10.0 para Windows.
Los datos se procesaron mediante un análisis de varianza. Para la comparación de medias se utilizó la dócima múltiple de Duncan (Duncan, 1955), con un nivel de significación P<0,05.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En cuanto a la variable altura (fig. 1) las especies crecieron de forma progresiva durante todo el experimento, aunque en las seis primeras semanas de evaluación no se observaron diferencias significativas entre ellas. A partir de la séptima semana, leucaena y erythrina mostraron un ascenso marcado en esta variable y con ello superaron significativamente a albizia (P<0,05). Un patrón idéntico de comportamiento se mantuvo hasta el final de la evaluación.
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Durante todo el ensayo erythrina presentó una alta velocidad de crecimiento, y a las 18 semanas logró más de 50 cm de altura; mientras que leucaena, hasta la semana ocho, mostró aumentos notables en su altura en cada una de las mediciones y posteriormente estos fueron menos marcados, llegando a alcanzar 45,2 cm. Albizia tuvo el menor crecimiento y mostró incrementos constantes en la altura, pero discretos; esta especie midió 22,6 cm en la decimoctava semana.
El patrón de comportamiento de la altura pudo estar relacionado con las condiciones ambientales favorables que prevalecieron durante el ensayo, la calidad de las semillas, el adecuado sustrato en que se desarrollaron las plántulas y las labores de mantenimiento, aspectos que influyen notablemente en el desarrollo de las especies arbóreas y arbustivas en la etapa inicial (Medina et al., 2007).
Por otra parte, el crecimiento progresivo de cada especie y el comportamiento diferenciado de cada una, en función de sus particularidades, sugiere que la cantidad de sustrato utilizado (3 kg), así como el espacio proporcionado en la bolsa para el crecimiento de las plantas (2 000 cm3), fueron adecuados para que las plántulas pudieran crecer sin limitaciones de volumen en la etapa inicial, si se considera que en vivero la absorción de nutrimentos está circunscrita a las condiciones y la fertilidad del sustrato utilizado (Medina, 2006).
Los valores de la altura de la planta en este estudio coinciden, para la leucaena y la erythrina, con los reportados por Toral (1998), quien informó 37,7 cm como promedio para esta variable, al estudiar el comportamiento de A. lebbeck, Albizia saman, Bauhinia purpurea, Bauhinia variegata, Cassia grandis y Erythrina indica en vivero a las 12 semanas. También coinciden con los informados por Wencomo et al. (2003) y Wencomo (2004) al evaluar 145 y 50 accesiones de Leucaena spp., respectivamente, cuya altura promedio fue de 25,0 y 21,7 cm, en períodos de evaluación más cortos que el de este experimento.
Considerando que el período de aviveramiento para plantas con fines silvopastoriles culmina cuando alcanzan entre 30 y 40 cm de altura (Toral, 2000), se infiere que para las condiciones en que se desarrolló el ensayo, es necesario aumentar dicho período para A. lebbeck. En el caso de L. leucocephala y E. fusca el transplante se puede realizar a partir de la octava semana, cuando estas plantas comienzan a medir más de 30 cm. Resultados similares fueron obtenidos por Medina et al. (2007), quienes evaluaron el desempeño en vivero de leucaena y Moringa oleifera, en sustrato alcalino, y recomendaron dos meses como tiempo de transplante. No obstante, el desempeño de las especies arbóreas y arbustivas en la etapa inicial de crecimiento depende no sólo de los factores edafoclimáticos y de las características del sustrato, sino también del comportamiento propio de cada especie y accesión (Medina, 2006).
La evolución del diámetro del tallo de las especies se muestra en la figura 2. Se observaron incrementos significativos (P<0,05) en la semana 11, momento a partir del cual erythrina y leucaena se diferenciaron de albizia hasta el final del experimento.
Estos resultados demuestran que, desde la emergencia, las especies arbóreas evaluadas presentaron un comportamiento similar, caracterizado por un engrosamiento lento y progresivo del tallo.
El promedio de esta variable se consideró superior al obtenido por Wencomo (2004) para accesiones de Leucaena spp. (0,3 cm) a las 10 semanas, relacionado quizás con las condiciones ambientales que prevalecieron en las áreas de estudio o las particularidades genéticas de las accesiones utilizadas en cada ensayo.
]]> Con respecto al número de hojas, se observaron diferencias significativas a partir de la séptima semana (fig. 3) entre albizia (que presentó una lenta formación de hojas) y el resto de las especies evaluadas (P<0,05). A partir de esta semana se inició una etapa de producción foliar acelerada en leucaena, la cual tuvo diferencias estadísticas con erythrina (P<0,05) entre las semanas nueve y doce. Sin embargo, en las tres semanas finales del ensayo no se observaron diferencias entre ambas especies.La dinámica del número de ramas primarias se muestra en la figura 4. Se observó que hasta la séptima evaluación no se encontraron diferencias significativas entre las especies. A partir de la semana nueve, y hasta la 11, las especies se diferenciaron entre sí, a favor de leucaena (P<0,05); en las semanas posteriores leucaena y erythrina no mostraron diferencias entre sí.
Los mayores valores de esta variable constituyen una característica deseable para las especies de porte arbóreo, debido a que la mayor producción de ramas y el crecimiento acelerado lateral de estas se manifiestan en una mayor disponibilidad de follaje para el animal durante el silvopastoreo (Ruiz et al., 1992). Sin embargo, resulta precoz afirmar que un comportamiento sobresaliente en vivero (condiciones totalmente atípicas) presuponga un desempeño similar en el sistema silvopastoril, ya que no necesariamente se tiene que mantener cuando se trasladan al campo, debido a que el fenotipo de la planta es una respuesta al medio y la respuesta fenotípica puede ser diferente cuando cambia el medio circundante.
Asimismo, los valores obtenidos al final de la evaluación (12-18 ramas) se consideran bajos en comparación con los reportados por Medina y García (2010) (22-27 ramas) en estudios que antecedieron a esta investigación (basado en el uso de sustratos alcalinos), así como con los obtenidos por Angulo et al. (1997) (valor máximo, 44 ramas).
Las figuras 5 y 6 muestran la evolución del diámetro y de la longitud de las ramas primarias, respectivamente. En las primeras cinco semanas de evaluación no se observaron diferencias significativas entre las especies para estas dos variables. En el resto de las semanas hubo diferencias estadísticas a favor de la erythrina (P<0,05).
Durante todo el ensayo, en leucaena y albizia no se constataron diferencias estadísticas entre sí. En el caso de la erythrina los aumentos en el grosor y la longitud de las ramas fueron continuos en todos los momentos de medición; mientras que las otras dos especies mostraron incrementos discretos.
]]> Al respecto, es conocida la importancia que poseen la morfología y la disposición de las ramas en la arquitectura de las plantas usadas para ramoneo. El mejor comportamiento morfoestructural de erythrina, en cuanto al diámetro de ramas, quizás se relacione con el desarrollo de esta arbórea, la cual llega a exhibir ramas de 40 cm de diámetro y 14 m de longitud promedio en la adultez y está catalogada como uno de los árboles tropicales de porte gigante (Medina, 2006). Considerando esta característica intrínseca de E. fusca, es posible que desde la etapa de vivero se comience a constatar diferencias respecto a otras arbóreas de menor tamaño, tales como albizia y leucaena.En este sentido, la longitud de ramas promedio de las tres especies al final de la evaluación fue superior a lo obtenido por Medina et al. (2007) (16 vs. 12 cm).
El sistema radical es un aspecto importante para las plantas que se utilizan en los sistemas silvopastoriles, ya que la sobrevivencia de las especies a mediano y largo plazo se encuentra relacionada con el número y la longitud de las raíces, lo cual permite una mayor capacidad de absorción de agua y nutrientes, así como contrarrestar el impacto físico que causa el animal al pastorear y ramonear. De ahí la importancia de la etapa de vivero, cuando la planta comienza a formar y desarrollar dicho sistema.
Durante todo el ensayo albizia mostró el mayor desarrollo del sistema radical. Se observaron diferencias estadísticas a favor de esta especie en el número de raíces (P<0,05), comparada con leucaena y erythrina en 12 de las 18 semanas de evaluación (figs. 7 y 8).
Con respecto a la longitud de las raíces las especies no manifestaron diferencias estadísticas entre sí en ningún momento de la evaluación, y mostraron una elongación constante de la parte radical en el transcurso del ensayo.
Es conocido que los suelos o sustratos con pH contrastante influyen drásticamente en la producción de raíces. Sin embargo, no todas las especies leñosas responden igual, en cuanto al desarrollo radical, a suelos y sustratos de diferente composición. Albizia es considerada una leguminosa que se adapta muy bien a condiciones contrastantes de acidez y suelos pobres en nutrimentos (Medina, 2006). Sin embargo, aun cuando el ecotipo de leucaena utilizado es nativo de zonas con suelos alcalinos del estado Trujillo y E. fusca ha demostrado un excelente crecimiento en las mismas condiciones edáficas, la albizia exhibió un mejor comportamiento. Este resultado se debería considerar como relevante para desarrollar estudios posteriores, con miras a incorporar representativamente esta especie en los sistemas silvopastoriles trujillanos o en zonas dentro del estado y el país que se encuentren erosionadas o en malas condiciones de fertilidad natural.
Tanto el número de raíces como su longitud, al final de esta investigación, indican que las especies presentaron un desarrollo progresivo del sistema radical; ello resulta importante, ya que la raíz es un órgano primordial para garantizar un vigoroso desarrollo aéreo (Pineda, 2004), así como la función de anclaje del vegetal en etapas posteriores (Medina, 2006). Sin embargo, en general albizia mostró mejores resultados integrales, ya que aunque no se observaron diferencias en la longitud de las raíces entre especies, la mayor cantidad de estas en albizia condicionó una mejor estructura subterránea del sistema radical.
A manera de comentario, el hecho de que en las primeras semanas de evaluación todas las especies manifestaran similitud en cuanto al aumento de las variables descriptoras del comportamiento aéreo y radical pudo deberse a que, además de la relación taxonómica que presentaron, estas exhibieron una arquitectura similar en cuanto al patrón de formación y disposición de las ramas después de la emergencia.
]]> Sin embargo, en sentido general leucaena y erythrina fueron mejores que albizia, lo cual coincide con lo informado por Toral (1998) al evaluar seis especies arbóreas forrajeras en sus primeras etapas de desarrollo, y por Gómez et al. (2004) al estudiar el establecimiento de L. leucocephala, Gliricidia sepium y A. lebbeck; en ambos estudios se informó que en la mayoría de las variables evaluadas albizia presentó valores inferiores con relación a las otras especies.Por otra parte, la presencia de nódulos fue evidente en erythrina a partir de la cuarta semana; mientras que en los restantes tratamientos se detectaron una semana después (fig. 9). En dependencia de la medición, cada una de las especies sobresalió en diferentes momentos. La aparición de nódulos en albizia fue significativamente superior (P<0,05) en siete momentos; mientras que en leucaena y erythrina sólo se encontró superioridad en cuatro y tres mediciones, respectivamente.
En sentido general, albizia presentó mayor abundancia de nódulos (seis en promedio); por su parte, erythrina exhibió en promedio cinco nódulos y leucaena, la menor cantidad (cuatro).
El hecho de que se observaran incrementos y descensos en el número de nódulos totales en estas especies durante el período experimental, se debe a que estos presentan una dinámica de constante formación y senescencia, inclusive en la etapa de vivero (Medina, 2006). Por otra parte, los resultados indicaron que el proceso de nodulación no ocurrió inmediatamente después de la emergencia, sino transcurrido el primer mes después de la siembra, cuando el sistema radical comenzó a desarrollarse. Asimismo, se demostró que, para las tres especies, la simbiosis con los microorganismos presentes en el sustrato fue espontánea, si se tiene en cuenta que a ninguna se le realizó inoculación previa.
La cantidad de nódulos totales que presentó leucaena en este trabajo fue superior a la obtenida por Razz et al. (1995), al evaluar el efecto de la fertilización con N y P en la nodulación de dos ecotipos de L. leucocephala.
CONCLUSIONES
AGRADECIMIENTOS
Los autores quieren expresar un reconocimiento especial al personal de apoyo perteneciente a la Estación Experimental del INIA del estado Trujillo, Venezuela, por la colaboración brindada para llevar a cabo esta investigación.
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Recibido el 16 de marzo del 2009
Aceptado el 15 de diciembre del 2010
