Efectos del suelo, luz y fisiografía en el crecimiento de la regeneración natural y artificial de Cedrelinga cateniformis

Transcripción

1 Efectos del suelo, luz y fisiografía en el crecimiento de la regeneración natural y artificial de Cedrelinga cateniformis Ducke (Fabaceae) en bosques húmedo tropicales de la Amazonía Peruana Vidaurre H. 1, Sabogal C. 2, Oñoro P. 3, Weber J.C. 1, Sotelo Montes C. 1, Marmillod D International Centre for Research in Agroforestry (ICRAF) Center for International Forestry Research (CIFOR) Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE) RESUMEN El estudio determinó el efecto del manejo silvicultural sobre la regeneración natural y artificial de Cedrelinga cateniformis. Los resultados comprenden 10 años de investigación sobre la especie, realizada en la Estación Experimental Alexander von Humboldt en la Amazonía Peruana. Los experimentos realizados comprendieron el establecimiento de C. cateniformis en combinaciones de suelos (Plinthic gleysol, Verthic cambisol, Chromic cambisol y Plinthic acrisol), fisiografías (plano, ondulado y colinas) y sistemas de manejo (fajas de enriquecimiento de 5, 10 y 30 m de ancho, campo abierto, bajo dosel protector y regeneración natural en dos áreas). En regeneración natural, el manejo se basó en la medición y manejo de luz luego del establecimiento de los brinzales, además de la distribución adecuada en el tiempo de mantenimientos y raleos. Los resultados mostraron la disposición de esta especie para desarrollar exitosamente en suelos Plinthic acrisol y Chromic cambisol en fisiografías onduladas y de colinas bajas. La regeneración natural se desarrolló exitosamente mediante la tecnología planteada para la especie, con una apertura brusca del dosel hasta lograr un 50% de intensidad relativa de luz. La apertura del dosel se logró con la eliminación de los árboles del dosel medio y superior sin afectar las especies de valor económico. Palabras clave: Manejo de bosques, regeneración natural, regeneración artificial, luz, suelo, fisiografía

2 INTRODUCCION Cedrelinga cateniformis Ducke es una leguminosa de la familia Fabaceae cuya regeneración artificial se dificulta por la rápida pérdida de viabilidad de las semillas y por la irregularidad de sus fases fenológicas de floración y semillación, que no permiten la planificación de programas de reforestación (Vidaurre, 1992). Es una especie maderable valiosa en el mercado nacional e internacional, y por sus características es muy usada para trabajos de carpintería y como estructuras en construcciones. El propósito de esta investigación fue de dotar a los usuarios con conocimientos básicos para el manejo de la regeneración natural y artificial de esta especie. Se probó preliminarmente sobre qué suelos y con qué tratamientos silviculturales se puede obtener la mejor producción de árboles de C. cateniformis en la selva baja del Perú. MATERIALES Y METODOS Descripción del área de estudio Los estudios se realizaron en la Estación Experimental Alexander von Humboldt (EEAVH) del Instituto Nacional de Investigación Agraria (INIA) en la selva baja del Perú. La ubicación geográfica de la estación es del 8 o 22' a 9 o 36' Sur, del 74 o 48' a 75 o 35' al Oeste, con altitud de msnm. Los promedios anuales de temperatura, humedad relativa y precipitación, respectivamente son 26.7 o C, 78.9 %, y 4000 mm (datos del INIA, ). En el área se definen tres configuraciones comprendidas entre los 200 y los 340 msnm. (1) Una zona de colinas, cuya altitud es de 290 a 340 m, presentando un declive suave, con pendientes mayores al 30%. (2) Una zona de colinas, cuya altitud es de 250 a 290 m, con pendientes entre 8 y 30%. (3) Una zona inclinada o plana, cuya altitud es menor de 250 m, con pendientes de 0 a 8%. En función de la topografía y la altitud, se diferencian en el área los siguientes tipos de suelo (clasificación FAO-UNESCO, 1976): Acrisoles (suelos arcillosos, que aumentan el nivel de arcilla con la profundidad, con ph de alrededor de 5.5, con niveles tóxicos de aluminio, de color rojo hasta amarillo) en llanuras y laderas suaves, Gleysoles (suelos de materiales no consolidados, con propiedades hidromórficas) en bajíos inundables y en sitios de afloramiento de la napa freática, y Cambisoles (suelos pardos a marrones moderadamente húmicos, con ph de 5 a 6.5, aumentando con la profundidad) en las áreas o zonas colinosas. Unidades de experimentación con Cedrelinga cateniformis 1. Regeneración natural Area "101". Esta área de investigación se estableció en mayo de 1982 sobre una extensión de 2.1 ha, en ella se encuentran 11 árboles semilleros (o árboles madre) de C. cateniformis. El área se localiza a 235 msnm en una terraza de micro-relieve suave con inclinaciones menores de 5 grados. Los suelos en este sitio corresponden a la clasificación Plinthic acrisols (suelos acrisoles de color rojo a anaranjados, de baja fertilidad, se desarrollan en sitios estables planos a ondulados, con buen drenaje). El objetivo de los tratamientos que se aplicaron fue dar las condiciones necesarias a las

3 semillas para que germinen y desarrollen en forma óptima. El primer paso consistió en la eliminación del sotobosque (arbustos, enredaderas y regeneración de otras especies no valiosas) con la intención de incentivar el crecimiento de la regeneración preexistente. Posteriormente se reguló la entrada de luz mediante clareos graduales y sucesivos. La investigación se realizó como ensayo único sobre 6 parcelas de 5 x 5 m ; 5 de observación y manejo y 1 de testigo (Maruyama, 1987). Luego de la instalación se efectuaron 6 operaciones de clareo (interespecíficos) en 38 meses, combinandose con 7 mantenimientos en 43 meses y 4 raleos (intraespecíficos) en 38 meses, en las parcelas de observación y manejo. Después de 4 años se realizó un raleo en toda el área, menos en la parcela testigo finalizándose con una densidad de 400 fustales por ha, aproximadamente a un distanciamiento de 5 x 5 m entre ellos. Area "111". La investigación en esta área se llevó a cabo con base a los resultados preliminares de crecimiento logrados bajo condiciones de raleo y control de luz realizados en el área 101. El área se encuentra a 220 msnm, sobre un relieve plano a plano ondulado, con pendientes menores de 5 grados. El suelo pertenece a la clasificación Plinthic acrisols (Vidaurre, 1992). Esta área fue delimitada en mayo de 1985, existiendo en ella 34 árboles madre dentro de 30 ha establecidas para el control de la regeneración de C. cateniformis. Los experimentos con control de luz se iniciaron en febrero de Se probaron 3 tratamientos ( A, B y C ), ubicados cada uno en parcelas de 10 ha. En cada parcela se distribuyeron al azar 5 sub-parcelas de evaluación y 1 de testigo (6 repeticiones), todas de 5 x 5 m (Vidaurre, 1992). 1. El tratamiento A consistió en realizar una tumba de aproximadamente el 80 % de árboles de dosel, intermedios y palmeras. Se dejaron las especies valiosas del dosel dominante e intermedio. Se realizó el tratamiento hasta controlar un ingreso relativo de luz del 47.3% en evaluaciones con fotómetro de célula fotoeléctrica. 2. El tratamiento B consistió en una sola tumba de árboles menores de 10 cm de dap y todas las palmeras. Se obtuvo 15.7 % de intensidad relativa de luz en la evaluación por fotómetro. 3. El tratamiento C es el control donde se tumbó sólamente un 5 % de palmeras cada 2 o 3 meses. Se obtuvo 7.1% de ingreso relativo de luz en la evaluación con fotómetro. No se prosiguió, porque la regeneración no se estableció en los sitios sin apertura del dosel. Se realizaron mantenimientos anuales para el control de malezas solamente en el tratamiento A. Se hicieron 2 mantenimientos en 1987 (el primer año), 3 por año en 1988 y 1989, 2 en 1990, y solamente 1 en En febrero de 1988 se realizó un raleo en el tratamiento A, distanciando los arbolitos a 2 x 2 m aproximadamente. Previamente se hizo un cálculo de las existencias de regeneración en las 10 ha, mediante el conteo en 3 parcelas tomadas al azar de 50 x 50 m. Este arrojó en promedio 75,000 plántulas por ha a los 2 años. Con relación a las mismas parcelas de control se hizo una aproximación a los 6 meses de edad, resultando un promedio de 95,000 plántulas por ha.

4 2. Regeneración artificial La experimentación se inició en 1982 y prosiguió hasta En total se instalaron 600 ha de plantaciones en fajas de enriquecimiento y 100 ha de plantaciones a campo abierto. Dentro de éstas áreas se evaluaron 1800 plantas dos veces al año (abril y octubre). Las plantaciones se establecieron sobre suelos Gleysol, Chromic cambisol, Verthic cambisol y Plinthic acrisol (Vidaurre, 1991); en fajas de enriquecimiento y en plantación a campo abierto; y sobre fisiografías plano, plano ondulado y ondulado. Se realizaron las plantaciones en todas las combinaciones posibles existentes dentro del área, tratando de tener 100 árboles por combinación, lo que no se logró. Plantaciones en fajas de enriquecimiento. Las condiciones fueron las siguientes: se plantó en fajas de enriquecimiento de 5 m de ancho con entrefajas de conservación de 10 y 15 m (ancho mínimo de entrefaja es igual al promedio de la altura del dosel de las entrefajas), fajas de 10 m de ancho con entrefajas de 20 m, y fajas de 30 m de ancho con entrefajas de 60 m. Los distanciamientos entre plantas fueron de 5 x 5 m. El porcentaje relativo de luz al iniciar las operaciones fue de 31%, 46% y 68% en las fajas descritas respectivamente, y comparado con la plantación a campo abierto, medidos con acumuladores de célula fotoeléctrica. Plantaciones a campo abierto. La plantación a campo abierto se realizó sobre 1 ha de terreno dentro de una superficie que contenía en total 100 ha de plantacion demostrativa de especies nativas (todas de 1 ha y a campo abierto). Se utilizó un distanciamiento entre plantas de 3 x 3 m. El suelo corresponde a la clasificación Plinthic acrisol, y la fisiografía es plana y ondulada. El porcentaje de luz al iniciar las operaciones fue de 100%, medido con acumuladores de célula fotoeléctrica. Análisis estadístico de los datos. Se utilizó una base de datos conteniendo 18,590 lecturas, correspondientes a 1800 individuos de C. catenaeformis evaluados durante 10 años consecutivos. Para el análisis se utilizaron parcelas subdivididas en el SAS Modelo General Lineal (GLM) para datos desbalanceados. Se definió como parcelas principales la fisiografía y como subparcela el suelo. Por la gran envergadura del experimento las diferentes tratamientos no se establecieron al mismo tiempo, por ello cuando se requirió, los cálculos se hicieron utilizando la covariable edad del árbol evaluado. La comparación de los resultados dentro de las variables independientes ancho de faja, tipo de suelo y fisiografía, se realizaron por medio de la prueba de Duncan. Para determinar el volumen se utilizó la fórmula desarrollada para C. catenaeformis en el Centro de Investigación Jenaro Herrera (Claussi et al., 1992): Volumen = EXP( *Ln[diámetro]); volumen en m 3, diámetro (dap) en cm. Para el análisis, se incluyeron dentro de la variable ancho de faja a dos áreas de manejo de regeneración natural, una de 10 años (área 101 ) y otra de 5 años (área 111 ). RESULTADOS Efecto de la fisiografía, el suelo y el sistema de regeneración sobre el crecimiento en altura a los 6 y a los 10 años: Se efectuó un análisis a los 6 años de edad, para observar si es que existen diferencias dentro de variables y en las interacciones. Asimismo a esta edad se pueden observar el mayor número de tratamientos ya que tratamientos que llegan a tener 10 años, que es el tope dentro

5 de la base de datos al momento del análisis, son mucho menos, esto debido a las diferencias en el tiempo de plantación. En el análisis a los 10 años se comprobó el efecto de las distintas variables en estudio y si es que estos cambiaron en el tiempo. Para verificar la influencia de la edad de la regeneración o plantación en los análisis, se utilizó ésta como covariable y se verificó si es que había aumento en la precisión con su uso, comparando los cuadrados medios del error, antes y después del uso de la covariable. Se presentan los resultados del análisis con la covariable edad sólo si es que ésta disminuye el error. Análisis de varianza a los 6 años de edad: Se realizó el análisis con la covariable edad, y se verificó el aumento de la precisión o disminución del error mediante su uso, encontrándose que: cuadrado medio del error antes del ajuste = CME antes, y cuadrado medio del error después del ajuste = CME efectivo. Entónces una estimación de la precisión relativa sería (CME antes/cme efectivo)100. En el caso de altura, la estimación de la precisión relativa = (CME antes = , CME efectivo = ). Lo anterior indica que 100 repeticiones con la covarianza son tan efectivas como 210 sin ella. En el momento de este análisis, la inclusión de la covariable edad disminuye el error en más del 100%. El análisis con la covariable edad mostró lo siguiente: Hay diferencias altamente significativas dentro de las variables ancho de faja y tipo de suelo (P = y respectivamente), indicando que hay diferencias entre uno o más de los diferentes anchos de faja y tipos de suelo. Los tipos de fisiografía no tienen efecto significativo. Las interacciones no resultaron significativas. Análisis de varianza a los 10 años de edad: Para este análisis también se probó el aumento de precisión utilizando la covariable edad, encontrándose lo siguiente: estimación de la precisión relativa = 102 (CME antes = , CME efectivo = ). Esto indica que 100 repeticiones utilizando la covariable edad son tan efectivas como 102 sin ella, mostrando que un análisis con la covariable en este momento del desarrollo no es necesario, pues no disminuye el error significativamente. El análisis sin el uso de la covariable muestra lo siguiente: La variable ancho de faja es altamente significativa (P = ), indicando que a esta edad hay diferencia entre los diferentes anchos o en al menos uno. Las variables suelo y fisiografía no son significativas. Las interacciones entre las variables ancho de faja y suelo, así como suelo y fisiografía son significativas (P = y respectivamente), en tanto que ancho de faja versus fisiografía no es significativa. Prueba de Duncan a los 10 años para las variables en estudio: La prueba de Duncan muestra lo siguiente: Para la variable ancho de faja, la mejor respuesta en altura se da en campo abierto, seguidas de fajas de enriquecimiento de 30 m y de 5 m (P = ). Luego siguen en orden los sistemas en fajas de 10 m, el manejo de regeneración natural hecho en el área

6 101 y en último lugar el sistema bajo dosel protector. Para la variable suelo, la mejor respuesta se dió en suelo Chromic cambisol, seguido de Plinthic acrisol y por último en los suelos Gleysol y Verthic cambisol (P = ). Para la fisiografía se observa la mejor respuesta en las fisiografías onduladas, seguida de colinas y por último las zonas planas (P = ). Crecimiento bajo tres tratamientos en regeneración natural: En el Cuadro 1 se pueden apreciar los efectos del manejo realizados en el área 111, que corresponden a tres tratamientos (intensidades de apertura del dosel). En el área 111 de 30 ha se analiza el tratamiento A, realizado dentro de 10 ha. Se puede observar que a los 5 años ya existía una mejor respuesta de la regeneración al tratamiento A, manifestada por un crecimiento más rápido. A los 5 años C. catenaeformis tenía 6.85 m en altura en el área 101, comparado con 8.70 m en el tratamiento A. Cuadro 1. Resultados de manejo hasta los 5 años, en el area 111 de la EEAVH Tratamiento Supervivencia (%) Altura (m) Diámetro (cm) A: 47.3% de luz B: 15.7 % de luz C: 7.1% de luz Determinación de las mejores combinaciones de faja, suelo y fisiografía a los 10 años de edad: Se realizó un análisis del crecimiento promedio por combinaciones de faja, suelo y fisiografía que tuvieran 10 años de edad seleccionándose las combinaciones con mayor altura y diámetro, a la vez que una mayor frecuencia de árboles evaluados. De las mejores combinaciones de variables, los mejores crecimientos en altura y diámetro promedio se encontraban en campo abierto en suelo, acrisol y fisiografía ondulada y en las combinaciones de fajas de 5 y 30 m con suelos Chromic cambisol y Plinthic acrisol en fisiografía ondulada. Se observaban combinaciones que tenian crecimientos entre 15 y 19 m de altura con diámetros hasta de 17 cm. CONCLUSIONES El ancho de la faja, que corresponde a la intensidad de luz que recibe la planta para su desarrollo, así como el tipo de suelo donde se instala la regeneración, ejercen gran influencia en el crecimiento inicial de C.cateniformis. Asimismo la respuesta de la especie en la instalación exitosa y el desarrollo competitivo se debe básicamente a si fue ubicada en un suelo que favorece su crecimiento, y si el ancho de faja (intensidad de luz) fue la adecuada. El suelo es básicamente el factor primordial en el establecimiento de la regeneración natural de C. cateniformis entre los primeros 15 días y hasta el tercer mes, donde puede sobrevivir con la luz que ingresa a un bosque primario. A partir del segundo al tercer mes, el brinzal necesita una mayor cantidad de luz para desarrollarse y hacerse competitivo en su medio. Se

7 puede concluir preliminarmente que el suelo, con relación a la supervivencia y desarrollo, cumple una función altamente significativa hasta los 6 años, decreciendo hasta los 10 años. La fisiografía no parece ejercer mucha influencia directamente en el desarrollo de C. cateniformis. Sin embargo, la combinación con la variable suelo es significativa en el análisis a los 10 años. Se observa que de los 6 a los 10 años la fisiografía ejerce influencia sobre el crecimiento. Pues esta especie necesita en esta etapa, de condiciones especiales de drenaje y textura que están dados, entre otros, por la fisiografía y el tipo de suelo. Lo anterior indicaría que una vez establecida la regeneración, el efecto del suelo disminuye en significancia al correr de los años, debido a que otros factores se hacen más necesarios para que C. cateniformis siga desarrollando. En este caso, la especie necesita de más luz para seguir compitiendo y alcanzar el nivel en la estructura del bosque, donde no se encuentre amenazada por la competencia de especies de crecimiento más rápido y agresivo. C. cateniformis es una especie Leguminosa típica de bosque primario, se distribuye naturalmente sobre suelos (no inundables)acrisoles (Plinthic acrisol), y Cambisoles (Chromic cambisol) de baja fertilidad y con problemas de aluminio, pero de buen drenaje. La disponibilidad de nutrientes aparentemente no juega un papel importante para su desarrollo, porque en situaciones de baja fertilidad desarrolla nódulos con bacterias nitrificantes además de una buena producción de raicillas secundarias, profundizándose hasta los 4.5 m. Pero en cambio tiene altos requerimientos en cuanto a las condiciones físicas y biológicas del suelo; buen drenaje y aireación son de especial importancia, pues no soporta el anegamiento ni las inundaciones. En principio por esta situación los suelos gleysoles de mal drenaje no resultaron adecuados para la especie. Mientras que en el caso de suelos Verthic cambisol, no desarolló adecuadamente, pudiendo ser por que las bacterias nitrificantes no se desarrollaron, por una mal drenaje y falta de aireación, o porque existe especificidad de parte de las bacterias por algún factor del suelo. En base al estudio de regeneración natural y artificial, se determinó que entre 30 y 50% de intensidad de luz era el adecuado después de la instalación de la regeneración. Los resultados de crecimiento en el área de manejo de regeneración natural 111A demuestran que el manejo realizado con la utilización de un único clareo, respecto a clareos graduales realizados en el area 101, fue bueno, por cuanto resultó en una tasa mayor de crecimiento promedio de la población. Encontrando crecimientos promedio de 8.70 m y 5.90 cm en altura y diámetro respectivamente con un único clareo, contra 6.85 m y 4.80 cm con clareos graduales.

8 BIBLIOGRAFIA Claussi, A., Marmillod, D. Blaser, J Descripción silvicultural de las plantaciones forestales de Jenaro Herrera. Instituto de Investigaciones de la Amazonia Peruana. Centro de Investigaciones Jenaro Herrera. Iquitos, Perú. 334 p. FA0-UNESCO Mapa mundial de suelos. Volúmen I. Leyenda. UNESCO, Paris. 60p. INIA Datos meteorológicos Estación Experimental Forestal Alexander von Humboldt. Instituto Nacional de Investigación Agraria (INIA). Pucallpa, Perú. Maruyama, E Respuesta (Cedrelinga catenaeformis Ducke) al almacenamiento de las semillas y comportamiento de la regeneración natural en la zona de Alexander von Humboldt. Tésis de Ing. Forestal. Universidad Nacional Agraria "La Molina". Lima, Perú. 178 p. Vidaurre, H Efectos del suelo, topografía, ancho de faja y tipo de plantón en el crecimiento inicial en altura de algunas especies forestales de la Amazonía Peruana. Exposición de Avances y Resultados del Proyecto de Estudio Conjunto sobre Regeneración de Bosques Tropicales. Instituto Nacional de Investigación Agraria y Agroindustrial (INIAA) Estación Experimental Forestal Alexander von Humboldt (EEFAvH). Pucallpa, Perú. 4 p. Vidaurre, H Análisis de las características del sitio que prefiere la regeneración natural de Cedrelinga catenaeformis Ducke "Tornillo". Tesis Ing. Forestal. Universidad Nacional Agraria "La Molina". Lima, Perú. 187 p.