Foresta Veracruzana ISSN: Recursos Genéticos Forestales México

Transcripción

1 Foresta Veracruzana ISSN: Recursos Genéticos Forestales México Alba Landa, Juan; Mendizábal Hernández, Lilia; Aparicio Rentería, Armando Estudio de germinación y plántulas de tres poblaciones de Pinus oaxacana Mirov de México Foresta Veracruzana, vol., núm. 1, 23, pp Recursos Genéticos Forestales Xalapa, México Disponible en: Cómo citar el artículo Número completo Más información del artículo Página de la revista en redalyc.org Sistema de Información Científica Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

2 Foresta Veracruzana (1): ESTUDIO DE GERMINACIÓN Y PLÁNTULAS DE TRES POBLACIONES DE Pinus oaxacana Mirov DE MÉXICO Juan Alba-Landa, Lilia Mendizábal-Hernández y Armando Aparicio-Rentería Resumen Se realizó un estudio de tres procedencias de Pinus oaxacana Mirov: Los Molinos, Veracruz, Los Humeros y Derrumbadas, Puebla. Se seleccionaron diez árboles con características fenotípicas deseables en cada una de las poblaciones, con el objetivo de examinar la existencia de diferencias en la germinación y el crecimiento juvenil (en diámetro y altura) de la especie en condiciones de vivero. Los resultados de los análisis descriptivos mostraron diferencias en las variables evaluadas, especialmente en Los Humeros se obtienen los más bajos porcentajes de germinación, sin embargo y respecto al crecimiento juvenil la procedencia de Derrumbadas presentó el crecimiento menor. Los análisis de varianza reportaron diferencias significativas entre procedencias para todos los tiempos. Abstract It was performed a study of three provenances of Pinus oaxacana Mirov: Los Molinos, Veracruz, Los Humeros y Derrumbadas, Puebla. Ten pine trees with phenotypic traits desirable were selected in every one from tree regions, with the objective to examine the existence of difference in germination and juvenile growth (diameter and height) of the specie in nursery. The results of the descriptive analysis showed differences in the variables evaluated, especially in Los Humeros to obtain the most below percentage germination, however and respect juvenile growth the provenance Derrumbadas showed too the most below growth. The variance analysis showed significant differences between provenances in all times. Palabras clave: Pinus oaxacana, procedencias, germinación, plántulas, Veracruz, México. Introducción México posee recursos genéticos forestales de gran valor potencial aún sin explorar, por lo que se requiere realizar investigación en ensayos de procedencias con la finalidad de contribuir a establecer estrategias para su manejo. Los ensayos de procedencias son la base para la selección adecuada de los orígenes de semilla, ya que a través de estos estudios se descubre la capacidad de adaptación, crecimiento y producción de diversas especies forestales a sitios particulares. Al iniciar cualquier programa de mejoramiento, la evaluación -tanto en vivero como en campo- de los ensayos de procedencias/progenie deben recibir la mayor importancia ya que uno de los principales factores que afectan el éxito en el establecimiento y productividad de las plantaciones es la falta de una adecuada selección del origen geográfico de la semilla, así como la determinación de los sitios y sus tamaños. La investigación de procedencias persigue la determinación de los componentes genético y ambiental de la variación fenotípica entre árboles de diferentes orígenes geográficos (Callaham, 1964). Además, de acuerdo con Plancarte (199), los ensayos de especies y procedencias tienen como base la exploración de la variación genética a diferentes niveles: entre especies, entre regiones geográficas, entre rodales y entre individuos, lo cual es la base de la adaptación y, según Zobel y Talbert (1988) y Nienstaedt (1989), el principal tipo de variación que el genetista utiliza en un programa de mejoramiento es el que existe entre poblaciones de diferentes procedencias y entre los árboles individuales de una población y especie. El primer nivel de variación (inter-poblacional) generalmente Investigadores del Instituto de Genética Forestal, U.V. Parque Ecológico El Haya, antigua carretera Xalapa- Coatepec. Veracruz, México. A.P. 1. Tel. y Fax (228) Correo electrónico: Imendizabal@uv.mx

3 38 Alba-Landa y col. Estudio de germinación y plántulas de tres poblaciones tiene su mayor contribución en las características de importancia adaptativa, mientras que el segundo nivel (intra-poblacional) es más útil en características de interés económico, como velocidad de crecimiento, rectitud de fuste o características de la madera (Zobel y Talbert, 1984). Los objetivos de la investigación de procedencias han sido definidos en el informe de la IUFRO (Lines, 1967) como un objetivo práctico: localizar poblaciones de árboles o procedencias, cuyas semillas produzcan bosques productivos bien adaptados en una determinada región y un objetivo científico: definir los componentes genéticos y ambientales de la variabilidad fenotípica entre árboles de diferentes orígenes geográficos. Por lo que dichos ensayos constituyen el fundamento de cualquier programa serio de plantaciones. Pinus oaxacana posee un rango amplio de distribución, extendiéndose desde el centro de México hacia el sur de Guatemala, El Salvador y Honduras. En México ha sido reportado en los estados de Puebla, Tlaxcala, Guerrero, Oaxaca, Chiapas y Veracruz. Esta especie crece en altitudes que van desde los 1 a los 32 m, logrando su mejor crecimiento en climas templados a cálidos bajo un promedio de precipitación de 1 mm anuales (Bermejo, 198; Perry, 1991) El objetivo general de este estudio fue comparar las diferencias en el porcentaje total de germinación y en el crecimiento en altura y diámetro del tallo de las plántulas de tres procedencias de Pinus oaxacana Mirov, en condiciones de invernadero y vivero. Material y métodos El presente estudio se desarrolló en el vivero del Instituto de Genética Forestal de la Universidad Veracruzana, ubicado en el interior del parque ecológico El Haya, en la ciudad de Xalapa, Veracruz, carretera antigua Xalapa-Coatepec a una altitud 13 m. De acuerdo a la estación meteorológica del Instituto el sitio presenta una temperatura media anual de 1 ºC, una máxima promedio de 2º C y una mínima promedio de 11.8 ºC con una precipitación media anual de 16 mm. La colecta de semilla se realizó en tres poblaciones naturales dentro de su área de distribución natural: Los Molinos, Veracruz; Los Humeros y Derrumbadas, Puebla; en diciembre de La selección del arbolado fue con base en las características fenotípicas propias de cada individuo, considerando que fueran: de altura dominante o codominante, de fuste recto, con buena poda natural y libre de plagas y enfermedades (Balocchi, 199). Se colectó un total de diez árboles en cada población (Callaham, 1964). Se consideró una distancia mínima entre los árboles seleccionados como progenitores de un mínimo de 1 metros para evitar problemas de consanguinidad o parentesco genético entre ellos (Palmberg, 198). De los árboles seleccionados se registró la altura total y el diámetro del fuste, además de la altitud a la que se encontraron creciendo. Con el fin de realizar estudios de variación genética dentro de y entre las tres poblaciones, se conservó la identidad de cada árbol desde la etapa de colecta de semilla (Callaham, 1964). Para la evaluación y comparación del porcentaje total de germinación, la semilla una vez extraída de los conos, se sembró en charolas de germinación en un invernadero, manteniéndose por separado las tres procedencias y familias, se realizó la conversión correspondiente para obtener el porcentaje total de germinación por familia, según metodología de Camacho-Morfín (1994). Para la evaluación del crecimiento inicial de las plántulas, se realizaron los trabajo de transplante a bolsa negra para vivero de 18 x 2 cm, utilizando como sustrato suelo de bosque extraído de un área de bosque de pino localizada en la localidad de las Minas municipio de Villa Aldama, Veracruz a una altitud de 23 m. La distribución de la planta en vivero se realizó manteniendo por separado las tres procedencias, integrada cada una con sus correspondientes familias. Las variables que se evaluaron en las plantas fueron: a) altura del tallo, el cual se midió desde el cuello de la raíz hasta la yema principal de crecimiento, con una regla metálica y con una aproximación a milímetros y b) diámetro del tallo, el cual se midió sobre el cuello de la raíz y al ras del suelo con la ayuda de un vernier digital marca Line Master. La cantidad de plantas para evaluar las variables de crecimiento inicial, se determinó mediante la aplicación de la fórmula de Scheaffer et

4 Foresta Veracruzana (1): al. (1987) con la que se obtuvo el tamaño de muestra requerido aplicando un modelo aleatorio simple. La fórmula aplicada fue: N * s 2 n= (N 1) D + s 2 Donde: n = tamaño de muestra N = número total de plantas por familia s 2 = varianza muestral B 2 D = y 4 B = límite para el error de estimación. Una vez obtenido el tamaño de muestra, la asignación de las plantas en cada familia se realizó al azar utilizando tablas de números aleatorios, evitando las dos hileras externas de las camas de crecimiento, con el fin de reducir el efecto de orilla sobre el crecimiento de las plantas. Se realizaron cinco mediciones de ambas variables cada dos meses a partir del mes de marzo hasta noviembre del 22. Se realizaron análisis exploratorios a través de gráficos comparativos, y posteriormente el de varianza para cada tiempo utilizando el modelo lineal de efectos fijos para definir diferencias entre procedencias: Donde: Y ij μ P i E ij Y ij = μ + P i + E ij = Variable respuesta = Media general = Efecto de la i-ésima procedencia = Error experimental El análisis de varianza se efectuó con el programa estadístico Statistica (StatSoft, 1998), al igual que la comparación de medias por el método de Tukey HSD para determinar los grupos homogéneos de árboles. Resultados El estudio del proceso germinativo de la especie se desarrolló durante el mes de septiembre del año 21. El porcentaje de germinación para Los Molinos y Derrumbadas fue de 3% y para Los Humeros de 1%. La emergencia de las plántulas se inició en forma general entre el décimo y el décimo cuarto día de siembra (gráfico 1). % de Germinación COMPARACIÓN DEL PORCENTAJE DE GERMINACIÓN ENTRE PROCEDENCIAS LOS MOLINOS LOS HUMEROS DERRUMBADAS Min-Max 2%-7% Mediana Gráfica 1. Comparación del porcentaje de germinación de las tres procedencias de Pinus oaxacana Mirov. El transplante se realizó en el mes de octubre a las bolsas, en base a los resultados obtenidos del porcentaje de germinación y cantidad final de plántulas transplantadas, la estimación del crecimiento inicial para el caso de la población de Los Molinos se realizó en nueve familias, para Los Humeros en seis y para Derrumbadas en nueve familias, midiéndose de 1 a 2 plantas de cada una: PROCEDENCIA FAMILIAS EVALUADAS Los Molinos 1, 2, 3, 4,, 6, 7, 9, 1. Los Humeros 3, 4,, 6, 7, 8. Derrumbadas 2, 3, 4,, 6, 7, 8, 9, 1 A través de los análisis descriptivos se observó que en las evaluaciones de marzo y mayo, la respuesta al crecimiento en altura de las plantas fue similar para las procedencias de Los Molinos y Los Humeros, mientras que para Derrumbadas el crecimiento de sus plantas fue menor ya que la dispersión de sus datos esta por debajo de los valores alcanzados por las primeras. En julio el crecimiento de las plantas aumentó considerablemente en las tres poblaciones, a partir de este mes el crecimiento en altura se hace más evidente, particularmente para Los Molinos alcanzando valores de hasta cinco centímetros en promedio de diferencia entre julio, septiembre y noviembre, tendiendo a ser más uniforme y constante respecto a las otras dos poblaciones, específicamente durante septiembre y noviembre. Derrumbadas mostró los valores de crecimiento menores lo que indica que sus incrementos en

5 38 Alba-Landa y col. Estudio de germinación y plántulas de tres poblaciones altura son los más bajos, sin embargo su respuesta al crecimiento es menos variable ya que la dispersión de sus datos tienden a ser más homogéneos (gráfica 1). COMPARACIÓN DEL CRECIMIENTO EN ALTURA ENTRE PROCEDENCIAS ALTURA (cm) LOS MOLINOS DERRUMBADAS LOS HUMEROS Max-Min 2%-7% Mediana TIEMPO Gráfica 2. Crecimiento en altura de las tres procedencias de Pinus oaxacana Mirov en el tiempo. En cuanto al diámetro Los Molinos supera a las otras dos procedencias, ya que logra los mayores crecimientos a partir del mes de julio, lo que indica que las plantas de dicha población muestran un mayor vigor en cuanto a las características evaluadas (gráfica 3). La procedencia de Derrumbadas por sus bajos incrementos en diámetro y altura del tallo de las plantas muestra el menor potencial de crecimiento inicial. La población de Los Humeros presentó valores de crecimiento en diámetro intermedios entre Los Molinos y Derrumbadas.

6 Foresta Veracruzana (1): COMPARACIÓN DEL CRECIMIENTO EN DIÁMETRO ENTRE PROCEDENCIAS DIÁMETRO (mm) LOS MOLINOS DERRUMBADAS LOS HUMEROS Max-Min 2%-7% Mediana TIEMPO Gráfica 3. Crecimiento en diámetro de las tres procedencias de Pinus oaxacana Mirov en el tiempo. Los análisis de varianza para altura y diámetro, en todos los tiempos evaluados, mostraron la existencia de diferencias significativas entre procedencias: ALTURA DIÁMETRO T F.V. G.L C.M. F P.1 F.V. G.L. C.M. F P.1 T. PROCED PROCED ERROR ERROR TOTAL 33 TOTAL 33 PROCED PROCED ERROR ERROR TOTAL 318 TOTAL 318 PROCED PROCED ERROR ERROR TOTAL TOTAL 31 PROCED PROCED ERROR ERROR TOTAL 313 TOTAL 312 PROCED PROCED ERROR ERROR TOTAL 312 TOTAL 312 Donde: T = Tiempo de evaluación. En cuanto a la comparación de medias se encontró que Los Molinos presentó siempre el mayor promedio siendo diferente que Derrumbadas, mientras que Los humeros se agrupa con ambas procedencias, con excepción del tiempo dos (mayo) en el que se presentan diferencias entre las tres procedencias (tabal 1). T ALTURA PROCEDENCIA MEDIA DERRUMBADAS 3.74 XXX LOS HUMEROS XXX LOS MOLINOS 4.78 XXX DERRUMBADAS.983 XXX LOS HUMEROS XXX LOS MOLINOS XXX DERRUMBADAS XXX LOS HUMEROS XXX XXX LOS MOLINOS XXX DERRUMBADAS XXX LOS HUMEROS 16.9 XXX XXX LOS MOLINOS XXX

7 38 Alba-Landa y col. Estudio de germinación y plántulas de tres poblaciones DERRUMBADAS XXX LOS HUMEROS XXX XXX LOS MOLINOS XXX Tabla 1. Comparación de medias para la altura de plántulas por tiempo de las tres procedencias de Pinus oaxacana Mirov. En la tabla 2 se puede apreciar que para el diámetro en la primera evaluación Los Humeros fue la que presentó el menor promedio y se agrupó con Derrumbadas, sin embargo, a partir del tiempo dos se presentaron diferencias entre las tres procedencias (formando grupos separados). T DIAMETRO PROCEDENCIA MEDIA LOS HUMEROS.972 XXX 1 DERRUMBADAS.979 XXX LOS MOLINOS XXX DERRUMBADAS XXX 2 LOS HUMEROS XXX LOS MOLINOS 1.78 XXX DERRUMBADAS 2.96 XXX 3 LOS HUMEROS 2.29 XXX LOS MOLINOS XXX DERRUMBADAS XXX 4 LOS HUMEROS 2.9 XXX LOS MOLINOS 3.7 XXX DERRUMBADAS XXX LOS HUMEROS 3.17 XXX LOS MOLINOS XXX Tabla 2. Comparación de medias para el diámetro de plántulas por tiempo de las tres procedencias de Pinus oaxacana Mirov. Discusión Dado que la población de Derrumbadas presentó los resultados más bajos tanto de germinación como de crecimiento inicial, se considera que dicha procedencia puede tener de igual manera una sobrevivencia inicial muy baja, lo que da lugar a un potencial muy reducido en su capacidad de regeneración natural. Además la misma población se encuentra sometida a condiciones ambientales poco favorables debido a que en esa zona se encuentra una empresa dedicada a la extracción de grava a partir de roca, lo que genera emisiones abundantes de polvo, lo cual afecta los procesos naturales de polinización y producción de semilla. En cambio Los Molinos y Los Humeros tienden a mostrar comportamientos similares de germinación y crecimiento resultando en una mayor calidad y vigor de las plantas que aseguran un mayor éxito en la sobrevivencia y el establecimiento de una plantación. Estos resultados coinciden con lo reportado por Alba et al. (2) para el potencial de producción de semillas en las mismas procedencias. Conclusiones 1. Existen deficiente polinización y desarrollo de semillas viables en Derrumbadas, dado su bajo porcentaje de germinación. 2. Los Molinos presentó el mejor crecimiento, ya que conocer el comportamiento inicial de las plantas nos sirven para realizar trabajos de selección de acuerdo con su potencial de crecimiento, como una estimación de la calidad de plantas cultivadas en vivero para lograr un mayor éxito en el establecimiento de plantaciones, por lo tanto esta procedencia tiene mejor potencial genético. Recomendaciones Realizar una mayor investigación en cuanto a trabajos de selección de árboles individuales en Derrumbadas para establecer ensayos de progenie con la finalidad de detectar árboles cuya progenie sea de mejor calidad y vigor. Así mismo, es importante dar continuación al desarrollo de la presente investigación estableciendo ensayos en campo (en los tres sitios de colecta). Literatura citada ALBA-LANDA, J; MENDIZÁBAL-HERNANDEZ, L. y CRUZ-JIMÉNEZ, H. 2. Potencial de producción de semillas de Pinus oaxacana Mirov en tres sitios de Perote, Veracruz, México. Foresta Veracruzana 2(2): ALBA-LANDA, J; MENDIZÁBAL-HERNANDEZ, L. y MARQUEZ, R.J. 21. Comparación del potencial de producción de semillas de Pinus oaxacana Mirov de dos cosechas en Los Molinos, Veracruz, México. Foresta Veracruzana 3(1):3-38. BALOCCHI, C.E Programa de Mejoramiento genético de CAMCORE. Bulletin on tropical forestry. No. 7. CAMCORE. North Corolina State University. Raleigh, North Carolina. U.S.A. 39 p. BERMEJO, V.B Estudio de variación de características morfológicas de Pinus pseudostrobus y Pinus pseudostrobus var. oaxacana Mtz. en Chiapas. Tesis profesional. Universidad Autónoma Chapingo. México. 14 p.

8 Foresta Veracruzana (1): CAMACHO-MORFIN, F Fisiología de la germinación. In: Semillas Forestales. INIFAP. Pub. Esp. No. 2. Coyoacán. D.F. México. pp CALLAHAM, R.Z Provenance Research: Investigation of genetic diversity associated with geography. Unasylva 18 (2-3): 73-74, 4-. LINES, R Standardization of methods for provenance research and testing. (Report of IUFRO Sec. 22 Working Group, compiled by Roger Lines) Proc. XIV IUFRO Congress, Munich, 3, NIENSTAEDT, H Importancia de la variación general. In: Curso de Mejoramiento Genético Forestal. Centro de Genética Forestal, A.C. Chapingo, Méx. pp PALMBERG, C El muestreo en la recolección de semillas forestales. In: FAO/DANIDA. Mejora Genética de Árboles Forestales. Estudio FAO- Montes 2. Mérida, Venezuela. pp PERRY, J.P The Pines of Mexico and central America. Timber Press. Portland, Oregon. 231 p. PLANCARTE, B.A Manual para el establecimiento y evaluación de ensayos de procedencias. Boletín técnico. No. 4. Centro de Genética Forestal, A.C. Lomas de San Juan, Chapingo, México. 36 p. SCHEAFFER, R.L., MENDENHALL, W. y OTT, L Elementos de Muestreo. Grupo Editorial Iberoamérica. México. 321 p. STAT-SOFT, Inc Statistica: User guides. 232 East 13 th Street, Tulsa ok USA. ZOBEL, B.J y TALBERT, J.T La variación y su uso. In: Técnicas de Mejoramiento Genético de Árboles Forestales. Limusa. México. pp ZOBEL, B.J. and TALBERT J.T Applied Forest Tree Improvement. John Wiley & Sons, New York. U.S.A. p. Recibido en septiembre de 22 Aceptado en enero de 23