Evaluación de accesiones de árboles y arbustos forrajeros durante el período de establecimiento

Evaluation of forage tree and shrub accessions during the establishment period

Odalys C. Toral y J. M. Iglesias

Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey". Central España Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba
E-mail: otoral@indio.atenas.inf.cu

Resumen

En la Estación Experimental de Pastos y Forrajes «Indio Hatuey» se evaluaron 43 accesiones de árboles y arbustos forrajeros, provenientes de las prospecciones y colectas realizadas en diferentes ecosistemas de Cuba, con el objetivo de seleccionar las mejores durante el período de establecimiento. Existieron diferencias entre y dentro de las accesiones en cuanto al comportamiento durante dicho periodo. Trece accesiones de Leucaena, siete de Albizia, seis de Bauhinia, dos de Enterolobium, dos de Cassia y una de los géneros Morus, Gmelina, Gliricidia y Moringa, respectivamente, alcanzaron valores superiores a la media poblacional, por lo que se seleccionaron como las más promisorias. Después del transplante a campo, 22 accesiones alcanzaron una altura promedio de 2,11 m entre los 7 y 14 meses, lo que superó el criterio establecido para el establecimiento. La supervivencia de estas accesiones durante el período osciló entre 80 y 100%, con excepción de B. reticulata y P. discolor. Se concluye que la evaluación de las accesiones, en un suelo de mediana fertilidad, mostró la existencia de individuos con una capacidad sobresaliente de adaptabilidad a esas condiciones, lo que permitió su selección en etapas tempranas del proceso selectivo; la variabilidad total fue alta en función de los indicadores medidos y/o estimados, lo que determinó una marcada diferenciación entre los individuos. La altura y los meses que demoraron las plantas en establecerse fueron los indicadores más variables, los cuales contribuyeron, de forma marcada, a la posterior agrupación y selección casuística de las accesiones sobresalientes; el 75% de las accesiones se adaptaron a las condiciones de suelo y fueron tolerantes, en función del régimen de explotación, si se considera que no se utilizó riego ni fertilización. Se recomienda incorporar las accesiones sobresalientes en etapas más avanzadas, relacionadas con investigaciones en sistemas donde se utilicen las arbóreas asociadas a pastos u otros sistemas en los que se prevea su uso.

Palabras clave: árboles y arbustos, establecimiento de plantas, supervivencia.

Abstract

At the Experimental Station of Pasture and Forages «Indio Hatuey» , 43 forage tree and shrub accessions, from the prospections and collections conducted in different Cuban ecosystems, were evaluated in order to select the best during the establishment period. There were differences among and within the accessions regarding performance during such period. Thirteen accessions of Leucaena, seven of Albizia, six of Bauhinia, two of Enterolobium, two of Cassia and one from the genera Morus, Gmelina, Gliricidia and Moringa, respectively, reached values higher than the population mean, for which they were selected as the most promising. After being transplanted, 22 accessions reached an average height of 2,11 m between 7 and 14 months, which exceeded the criterion set for the establishment. The survival of these accessions during the period varied between 80 and 100%, with the exception of B. reticulata and P. discolor. The evaluation of the accessions, on a moderate-fertility soil, was concluded to show the existence of individuals with an outstanding capacity of adaptability to those conditions, which allowed their selection in early stages of the selective process; total variability was high regarding the measured and/or estimated indicators, which determined a marked differentiation among individuals. Height and the months the plants took to be established were the most variable indicators, which contributed, remarkably, to the later grouping and casuistic selection of the outstanding accessions; 75% of the accessions adapted to the soil conditions and were tolerant, with relation to the exploitation system, if it is considered that neither irrigation nor fertilization was used. Incorporating the outstanding accessions is recommended in more advanced stages, related to studies in systems where the trees are used associated to pastures or other systems in which their use is foreseen.

Key words: trees and shrubs, plant establishment, survival.

Contenido

Una fase de suma importancia en el fomento y/o desarrollo de los sistemas con árboles lo constituye el establecimiento de la plantación; sin embargo, a su vez es uno de los períodos más difíciles y complejos por los que atraviesan las plantas, ya que se combinan, de forma favorable o negativa, las condiciones del clima y el suelo, los factores de carácter fitotécnico y las características particulares de cada especie y/o variedad.

Yepes (1974), Verhoeven (citado por Teitzel y Burt, 1976) y Dudar (1982) señalaron que las leguminosas, en general, manifiestan dificultades para establecerse, debido a factores de la más diversa índole, tales como las condiciones edafoclimáticas, las características de las semillas y la calidad de la preparación del suelo, entre otros, y las arbóreas no constituyen una excepción.

El estudio de las diferentes variables en las especies, durante el establecimiento, y su caracterización representan, de hecho, una vía eficaz para conocer la posible diferenciación o similitud existente entre ellas, y resultan un complemento importante entre los atributos que se deben considerar en el proceso de evaluación y selección.

Por tales razones, el objetivo de esta investigación fue seleccionar las accesiones de arbóreas con un mejor comportamiento durante dicha etapa.

MATERIALES Y MÉTODOS

Ubicación geográfica del área experimental. Los estudios se efectuaron en la Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey", provincia Matanzas. Las coordenadas geográficas del lugar son 22o 48'7" de latitud Norte y 81o 2' de longitud Oeste, a una altura de 19 msnm.

Características edafoclimáticas. El suelo donde se realizó la fase experimental está clasificado como Ferralítico Rojo lixiviado (Hernández et al., 1999). Según los indicadores estudiados (tabla 1), posee contenidos medios de materia orgánica (Walkley y Black, citados por Rodríguez, 2001), ya que se encuentran en el rango de 2,5 a 4,0%. Estos resultados coinciden, además, con la tendencia de los suelos cubanos dedicados a la ganadería, los que generalmente poseen menos de 5% de materia orgánica.

El pH es moderadamente ácido y el contenido de fósforo disponible es bajo. Entre los cationes cambiables predomina el calcio; mientras que el sodio presenta un contenido bajo. En función de estas características, puede considerarse como un suelo de mediana fertilidad. ]]> Con respecto al comportamiento de las variables climáticas (tabla 2), el régimen de lluvias se comportó de forma atípica durante el experimento, especialmente en el segundo año de evaluación, período en el que las precipitaciones solo alcanzaron 855,6 mm. En sentido general, el acumulado estuvo muy cercano a los rangos promedio de los últimos quince años en la localidad (1 299,4 mm/año), mientras que las diferencias entre épocas fueron notables para cada año.

La temperatura promedio fue baja y varió entre 21 y 26oC, lo cual es característico de esta zona del país, donde existe una fuerte influencia de los frentes fríos provenientes de las masas de aire frío de las regiones polares, que afectan cada año la región occidental de Cuba.

Tratamientos y diseño. Los tratamientos los constituyeron 43 accesiones de árboles y arbustos forrajeros. Estos se plantaron en el campo de forma aleatoria, con 10 repeticiones por accesión.

Procedimiento experimental. La preparación del suelo se efectuó por el método tradicional (aradura, grada, cruce y grada). Después se hicieron surcos a una profundidad aproximada de 30 cm, donde se plantaron los 10 mejores individuos de cada accesión seleccionados en la fase de vivero, los cuales poseían una altura promedio de 30-40 cm y tres meses de edad. La distancia entre surcos fue de 5,0 m; mientras que los árboles se plantaron con una separación de 4,0 m.

La distribución de las plantas se efectuó en un solo bloque, donde las calles tuvieron una orientación de Este a Oeste, con el objetivo de facilitar la penetración de la luz solar.

El control de las plantas indeseables se efectuó a través de la combinación de chapeas manuales y mecanizadas, con el objetivo de facilitar el crecimiento de las leñosas en los primeros estadios del establecimiento.

Para el análisis de los resultados se estableció, como criterio de selección, que las plantas se consideraran establecidas cuando alcanzaran una altura de 2,0 m y en un tiempo no mayor de 14 meses.

Variables medidas y estimadas ]]> Supervivencia. A partir de la plantación se procedió al conteo del número de plantas vivas. Este se realizó cada 15 días, en los primeros 40 días posteriores a la plantación.

Altura. Desde el momento de la siembra y cada 15 días se registró la altura en diez plantas de cada accesión, mediante una regla graduada que se colocó en posición vertical sobre la superficie del suelo; se tomó como dato el valor que coincidía con la yema apical del fuste.

Fenología. Se realizó cada 15 días en dos plantas por accesión, hasta cumplirse todas las posibles floraciones.

Observaciones fitosanitarias. A partir de la plantación en el campo y cada 15 días se determinó el grado de afectación por plagas y enfermedades en las 10 plantas de cada accesión, de acuerdo con la metodología propuesta por O. Alonso (inédito), para lo cual se utilizó la siguiente escala de valores:

I- grado de afectación muy alto (100% de área foliar afectada)

II- grado de afectación alto (50% de área foliar afectada)

III- grado de afectación moderado (25% de área foliar afectada)

IV- grado de afectación ligero (10% de área foliar afectada)

V- grado de afectación incipiente (1% de área foliar afectada)

Procesamiento estadístico. Para la comparación de las accesiones se tomó el valor medio de todas las observaciones y se conformó una matriz de comparación. ]]> Con el fin de obtener la variabilidad y la relación entre los indicadores, se realizó un análisis de componentes principales (ACP); mientras que para agrupar los tratamientos con características semejantes o contrastantes, en función de las variables medidas y/o estimadas, se empleó el análisis de conglomerados. Previamente, se tipificaron dichos valores, de forma tal que todos tuvieran el mismo peso en la formación de las clases o grupos. Estos análisis se realizaron con el paquete estadístico SPSS versión 10.0 (Visauta, 1998).

Para la formación de los grupos se tomó, como base, la media poblacional de las variables en cada grupo.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La varianza acumulada en los ejes CP1 y CP2 fue superior al 80% (tabla 3). Los indicadores que explicaron este porcentaje de variación en la componente 1 (la cual extrajo un 47,73% de la varianza) fueron los meses que demoraron las especies para establecerse y la altura, los cuales se relacionaron de forma contrastante.

La segunda componente explicó un 33,43% de la varianza acumulada y la variable más relacionada con este eje fue la supervivencia.

El rango de variación entre las accesiones, en los indicadores medidos y estimados, se puede considerar alto, ya que resultó superior al 80% y pudo deberse al contraste que existió entre ellas en esta etapa experimental, fundamentalmente en términos de la altura y los meses que demoraron las plantas para el establecimiento. Esto indica que no todas las plantas fueron más altas con el incremento de la edad, ya que el desarrollo no solo se manifiesta en la altura, sino también en el engrosamiento del fuste y en el aumento del número de ramas y su grosor, junto con el volumen de las hojas formadas.

También existió diferenciación en términos de supervivencia, aunque no fue tan pronunciada como en las variables ya analizadas. Esta variable se comportó de forma independiente, acorde con uno de los principios de este tipo de análisis (Philippeau, 1986), lo que indica que no se relacionó con los meses al establecimiento ni con la altura alcanzada por los tratamientos, algunos de los cuales murieron con mayor o menor altura y/o edad.

Al realizar el análisis de conglomerados, a partir de la matriz de resultados, se detectaron cuatro grupos (tabla 4). En el grupo I formado por 22 accesiones se destacaron, por su número, las del género Leucaena (10), Bauhinia spp. (cuatro) y Enterolobium spp. (dos). El grupo II incluyó 15 accesiones, con predominio de las pertenecientes al género Albizia, y los restantes grupos estuvieron representados por distintas accesiones, sin repeticiones de géneros o especies dentro de estos. ]]> Las 22 accesiones del grupo I se establecieron en un período más corto y alcanzaron la altura prestablecida como criterio (tabla 5), lo que indica que sobresalieron en la generalidad de los indicadores incluidos en este estudio. No obstante, se pudo observar que su supervivencia en este período osciló entre 80 y 100%, con excepción de B. reticulata y P. discolor, que alcanzaron valores por debajo del 50%. Es válido resaltar que este indicador no se incluyó en el análisis, debido al relativamente estrecho margen de variación que existió entre las accesiones (tabla 3); tampoco se relacionó con los demás, como se aclaró con anterioridad.

Por su parte, en el grupo II donde se agruparon siete accesiones de Albizia spp., dos de Bauhinia spp., tres de Leucaena leucocephala y una de Cassia spp., Gliricidia. sepium y Schizolobium sp., respectivamente la altura prefijada para el establecimiento (2 m) se alcanzó cuando las plantas tenían 20 meses de edad, como promedio (osciló entre 16 y 32 meses); mientras que las accesiones de los grupos III y IV (seis en total) demoraron mucho más (entre 37 y 53 meses, respectivamente) para establecerse. Incluso, las del grupo III nunca alcanzaron los 2 m de altura.

De acuerdo con las observaciones de campo, entre los dos y cuatro meses posteriores a la plantación el crecimiento fue lento, lo que pudo deberse al estrés causado por la acción del trasplante. Se considera que las fluctuaciones detectadas fueron de índole específica y/o intraespecífica, ya que las precipitaciones durante la etapa de establecimiento (un año) fueron aceptables (superiores a los 1 300 mm) y no parecieron desempeñar un papel decisivo en términos de velocidad de crecimiento. Esta lentitud durante los primeros cuatro meses coincide con lo reportado por Francisco (2002), quien obtuvo resultados similares en G. sepium y lo relacionó con el estrés que sufrieron las plantas al ser trasladadas al campo.

La mayoría de las leguminosas arbóreas tienen un crecimiento lento durante la etapa de plántulas, lo que las hace vulnerables a la competencia con las malezas y los depredadores, y a las defoliaciones durante el establecimiento (Maasdorp, 1992), así como al pastoreo y a la vida silvestre (Wildin, 1986).

Todo parece indicar que la preparación del suelo (método convencional) y la distancia de siembra (4 x 5 m) empleadas en este estudio proporcionaron un lecho de siembra apropiado para las plantas y favorecieron su posterior crecimiento y desarrollo, lo que permitió alcanzar un buen establecimiento del material empleado en esta fase, exento de competencia.

A ello se suma que las arbóreas poseen mecanismos morfológicos, como el desarrollo de un profundo sistema radical con raíces secundarias y de otros órdenes, que les permite absorber los nutrientes de las capas más profundas del subsuelo; mientras que la disposición de las hojas y la arquitectura de las plantas les permite hacer un uso mayor de la radiación solar (Simón et al., 2005), aspectos que también favorecieron su desarrollo durante este período, de modo particular en las más sobresalientes.

Por otra parte, se debe tener en cuenta que existen especies que manifiestan un alto grado de especificidad y tienen la capacidad de adaptarse a ambientes particulares, debido a que aprovechan bien su metabolismo y las sustancias de reserva las invierten en mantener su funcionamiento. En este sentido, Sorensson et al. (1993) encontraron diferencias en cuanto al establecimiento en el género Leucaena, ya que Leucaena pallida y sus híbridos mostraron un vigor mayor que el de L. leucocephala cv. Cunningham. Un comportamiento similar reportaron Wencomo et al. (2001), al estudiar 170 accesiones de Leucaena, de las que solo 124 lograron alcanzar 1,50 m de altura durante los primeros 14 meses. Todos estos factores, combinados y en interacción, pudieron propiciar que en esta etapa se destacaran 10 accesiones de Leucaena spp., cuatro de Bauhinia, dos de Enterolobium y una de Albizia, Cassia, Moringa, Morus, Pithecellobium y Gmelina, respectivamente, lo que al parecer no fue aprovechado plenamente por el resto de los tratamientos.

Es interesante señalar que todas estas accesiones crecieron sobre un suelo de mediana fertilidad, caracterizado por sus bajos contenidos de fósforo y medios de nitrógeno (tabla 2), y que durante esta etapa no se aplicó riego ni fertilización.

Durante el período de evaluación, el grado de afectación por plagas y enfermedades estuvo entre incipiente y ligero. En este sentido, en Enterolobium contortisiliquum perteneciente al grupo I y en Erythrina berteroana, y Cassia sappan ambas del grupo III se detectaron daños en el 10% del área foliar; mientras que el resto de las accesiones solo se afectó en un 1%. ]]> Este resultado se consideró interesante, ya que los efectos ocasionados por este tipo de estrés, muy común en la fase de establecimiento, pueden ocasionar cuantiosas pérdidas de la biomasa, en términos cuantitativos y cualitativos.

Otro elemento interesante observado en la etapa de establecimiento fue el relacionado con la fenología. Se comprobó que durante el período lluvioso el 34,8% de las accesiones (15) solo mostró la fase vegetativa; en ello incidió Albizia con seis accesiones, Cassia y Enterolobium con dos, y Bauhinia, Gmelina, Lysiloma, Pithecellobium y Schizolobium, representadas por una especie cada una. En el período poco lluvioso ocurrió lo mismo con esta fase fenológica, la cual se manifestó en 15 de las 43 accesiones en estudio, con resultados similares a los de la época anterior en cuanto a la representatividad por especie. Ello pudo estar motivado por las condiciones climáticas, así como por el corto período de evaluación para este indicador, en el cual no tuvieron tiempo para expresar sus etapas fenológicas completas.

En el caso de las accesiones de Leucaena, todas produjeron flores, legumbres y semillas durante el establecimiento, aspecto muy positivo. Moringa y G. sepium, géneros con especial interés para la ganadería en la actualidad, presentaron las cuatro fases fenológicas en ambas épocas.

De acuerdo con las observaciones de campo, un grupo de especies se comportaron como tipos caducifolios o semicaducifolios, como fue el caso de Albizia lebbeck, la cual perdió sus hojas en los meses de febrero a marzo; Albizia procera, de marzo a mayo; Moringa oleifera, en febrero; y G. sepium, de enero a febrero.

Los resultados de este estudio fueron similares a los informados por autores como Frankie et al. (1974), Matías et al. (1993), Borchert (1994), Cornelius (1996), Anon (1997, 2000) y Hechevarría et al. (2000), para A. lebbeck, G. sepium, Bauhinia sp., E. berteroana, Pithecellobium dulce, Enterolobium cyclocarpum, E. contortisiliquum y L. leucocephala; ellos señalaron la existencia de fluctuaciones anuales y tendencias supranuales en la fenología de estas especies en diferentes condiciones edafoclimáticas de Costa Rica y en bosques estacionalmente secos, en Honduras y en Cuba.

Durante el período de evaluación se detectaron especies que no alcanzaron la altura prefijada para el establecimiento, lo cual pudo estar asociado con las características genotípicas de la planta, ya que al analizar las causas biológicas que pudieran haber originado esta poca tolerancia al ambiente se descartaron los factores nutricionales del suelo, pues a pesar de ser de fertilidad media no se conoce que alguna de estas especies requiera de suelos con contenidos superiores de nutrientes.

Por otra parte, las condiciones climáticas fueron aceptables. La competencia con las malezas pudo haber sido un factor negativo, pero se descartó, ya que las plantas individuales tenían ruedos adecuados y las calles se chapeaban convenientemente; también se descartó la entrada de bovinos o de otro tipo de animal al área, ya que se encontraba cercada.

Un análisis global de la información muestra resultados importantes y novedosos para Cuba, tanto desde el punto de vista metodológico como técnico. Esta etapa de evaluación permitió conocer la supervivencia de las diferentes accesiones en condiciones de campo, sobre un suelo de mediana fertilidad, las cuales no se presentaron en la etapa de vivero, donde se garantizaron condiciones controladas para el desarrollo de las plántulas, principalmente el suministro de humedad suficiente y estable, así como el escarde de las plantas indeseables que compiten por el agua y la luz (Alonso et al., 1999).

CONCLUSIONES ]]> La evaluación de accesiones de arbóreas en un suelo de mediana fertilidad mostró la existencia de individuos con una capacidad sobresaliente de adaptabilidad a esas condiciones, lo que permitió su selección en etapas tempranas del proceso.

La variabilidad total fue alta en función de los indicadores medidos y/o estimados, lo que determinó una marcada diferenciación entre los individuos.

Los indicadores más variables fueron la altura y los meses que demoraron las plantas para el establecimiento; estos contribuyeron, de forma marcada, a la posterior agrupación y selección casuística de las accesiones sobresalientes.

El 75% de las accesiones evaluadas fueron capaces de adaptarse a las condiciones de suelo prevalecientes y resultaron tolerantes, en función del régimen de explotación, si se considera que no se utilizó riego ni fertilización.

Se recomienda incorporar las accesiones sobresalientes en etapas más avanzadas, relacionadas con investigaciones en sistemas donde se utilicen las arbóreas asociadas a pastos u otros sistemas, en los que se prevea su uso.

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