EFECTO DEL SUSTRATO EN LA CALIDAD DE EUCALIPTO (E. globulus) PRODUCIDO EN CONTENEDOR MAJADA, lP. *; GONZÁLEZ-RIO, F. **; GÓMEZ, C. **; CASARES, A. *

*

LAB. FISIOLOGÍA VEGETAL, B.O.S. cl CATEDRÁTICO RODRIGO URÍA 33071 OVIEDO, ASTURIAS

** DPTO AGROFORESTAL, CELULOSAS DE ASTURIAS, S.A., APDO 39, 33701, NAVIA, ASTURIAS RESUMEN

Se han ensayado diversos sustratos con un amplio espectro de características físicoquímicas, para determinar la posible influencia en la calidad de eucalipto producido en contenedor y sus posteriores rendimientos en campo. Los resultados obtenidos en campo muestran una asociación de diversos parámetros radiculares codificados como óptimos con los mejores crecimientos en las parcela. Además el empleo de técnicas de Anacor, ponen de manifiesto que las calidades óptimas de arquitectura radicular de plantas en vivero presentan una elevada correspondencia con los mejores rendimientos observados en campo, con una dimensión que explica el 91 % de la varianza de los datos. P.C.: Eucalyptus globulus, plántulas, índices de calidad, sustratos, arquitectura radicular. SUMMARY

Several substrates have been rehearsed with a wide spectrum of physico-chemical characteristics, to detennine their possible influence in eucalyptus quality grown in containers and their posterior yield in the field. Field results show a high association of several root parameters coded as optimum according to growth bahaviour in the field. Moreover, the use of Anacor procedures, show that the quality of root in nursery plants presents a high correspondence with the best yields observed in the field, with a dimension that explains 91 % of the variance of the data. K.W.: Eucalyptus globulus, plantlets, quality index, substrats, root architecture. INTRODUCCION

Históricamente la determinación de la calidad de plántulas viene determinada por su capacidad de sobrevivir bajo condiciones de estrés y producir un crecimiento vigoroso después de su plantación. Este concepto complejo incluye una capacidad fisiológica y características morfológicas capaz de permitir el crecimiento aún en condiciones licitantes. Sin embargo, diversos criterios morfológicos permiten conformar la calidad de planta y pueden ser manipulados mediante prácticas de vivero (Johnson y Cline, 1991). Evidentemente el término "plántulas de alta calidad de eucalipto" dependerá de los objetivos de gestión de vivero y forestación. En general se considera una "planta de calidad" aquella que se produce a bajo coste, conforme a las exigencias de plantación y con una supervivencia y crecimientos óptimos después del trasplante. En varias especies se han determinado características mod'ológicas y/o fisiológicas de las plantas producidas, que sirven para identificar o separar plántulas, de acuerdo con su potencial supervivencia o crecimiento en campo. Los criterios morfológicos son los más desarrollados en 365

el aseguramiento de la calidad. La arquitectura radicular referida a la orientación espacial del

sistema radicular, incluyen la extensión y configuración de sus componentes como criterio morfológico de calidad. Además, existen pruebas crecientes que indican que la arquitectura radicular es un aspecto fundamental de la productividad de las plantas, especialmente en muchos ambientes caracterizados por su baja disponibilidad de agua y de nutrientes (Linch, 1995). Aunque no se ha cuantificado la importancia y extensión de sus límites en la productividad de las plantas, Linch (1995) nos indica su importancia, citando diversos trabajos que indican los beneficios de un mayor conocimiento de las bases fisiológicas de la arquitectura radicular. La caracterización de la arquitectura radicular y su respuesta a diversos ambientes, puede mejorar la productividad bajo unas condiciones dadas. Goodricke (1992), indica que uno de los principales factores que afectan al crecimiento y calidad de las plántulas es el medio de germinación. Partiendo del hecho ampliamente descrito de que no existe un sustrato ideal, cualquier material o mezcla de materiales que cumpla con unos requisitos en cuanto a sus propiedades físicas, químicas y biológicas puede considerarse adecuado. Evidentemente la eficacia de un sustrato va a estar condicionada al tipo de contenedor y a las técnicas culturales que se le apliquen, especialmente el riego y fertilización. Por tanto el manejo de los sustratos debe permitir un ajuste óptimo entre los requerimientos del cultivo de Eucalipto en contenedor y la obtención de plantas con mayor supervivencia y productividad. Por otra parte, la optimización de producción de planta en contenedor debe tender a desarrollar sustratos a partir de materias primas de origen local. A igualdad de eficacia tenemos la posibilidad de promocionar el uso prioritario de recursos propios, (productos compostados, estériles de carbón, etc.) mejorando la competitividad del producto. MATERIAL Y MÉTODOS El criterio seguido para definir las mezclas que empleadas en este ensayo preliminar, ha sido el de crear unos sustratos que incluyan un amplio espectro de características físicoquímicas que puedan influir en la calidad de la planta. Ensayo de sustratos: Se realizó un diseño factorial incompleto con tres bloques y seis réplicas por bloque distribuidas al azar, de 30 sustratos, realizados mediante diferentes proporciones de los siguientes componentes: Turba negra (H), turba rubia (F), Cortezas de pino compostada (C1 y C2), Sílice de alta pureza (A), Vermiculita (V), Estériles de carbón negros y rojos (N y R). Dichas mezclas se realizaron con diferentes concentraciones (1.5, 2, 2.5 Y 3.5 gil) de fertilizante de liberación controlada Osmocote®Mini -18+6+12- (Sierra Chemical Europe, B.V., Holanda). El ensayo de producción de planta fue realizado en las instalaciones de Ceasa del 6 de octubre de 1995 al 16 de Enero 1996. Los datos pluviométricos proceden de la estación del INM localizada en Ceasa (Navia). Condiciones de cultivo: Se utilizaron semillas de Eucaliptus globulus (Grado 1) en bandejas de 40 alveolos de 125 cm3 cada uno. La fase de germinación se realizó en vivero durante 20 días. Posteriormente las plantas se sacaron al propio vivero de Ceasa, realizándose dos lotes, uno de los cuales fue protegido con una cubierta, para observar el efecto de la lluvia y del control hídrico a lo largo del período de producción. La necesidad diaria de riego (litros por unidad de superficie) se detem1inó mediante método gravimétrico utilizando bandejas sin plantas como control. Además se introdujeron mediante una curva de crecimiento las correcciones debidas al incremento diario en peso de las plantas. Biometría. Los tratamientos fueron analizados al cabo de seis semanas y tras finalizar el período considerado de producción (12 semanas). Se seleccionaron al azar 16 plantas por tratamiento, determinando los parámetros cuantitativos que se indican a continuación: 366

respuesta biométrica (longitudes, diámetro del cuello de la raíz), biomasas, relaciones de altura y biomasa e índices SQ e QI [Sq: altura(cm)/diámetro del cuello de la raíz (mm); QI = Pseco (g) / ((altura/diámetro) + (Pseco tallolPeso seco raíz»], calidad del sistema radicular (número de raíces en el cuello de la raíz, número de raíces de primer orden), y varios índices cualitativos como arquitectura radicular (AQRv), presencia de raíces secundarias, grosor de raíces principales); finalmente se determinó el pH y la conductividad del contenido del alveolo de cada muestra analizada. El concepto de arquitectura incluye los aspectos de topología y distribución de las raíces, tal y como describe Lynch, (1995). Para facilitar el estudio de los distintos modelos de desarrollo radicular condicionados por el sustrato, se realizó una colección de sistemas radiculares de varias plantas por tratamiento. Establecimiento de parcelas: En función de los resultados observados de producción en vivero, se realizó una selección previa de sustratos, realizándose una parcela de ensayo con las plantas obtenidas con 20 sustratos bajo condiciones de intemperie. La parcela se realizó siguiendo un diseño de dos bloques y dos repeticiones por bloque con 40 plantas, que fueron previamente seleccionadas para crear grupos homogéneos. Además se incluyó un tercer bloque destinado al análisis del sistema radicular. Al cabo de 10 meses se cuantificaron los primeros datos de crecimiento de todos los árboles, y simultáneamente se levantaron los árboles del tercer bloque para determinar simultáneamente sus crecimientos y calidad del sistema radicular (arquitectura radicular, -AQRc-, frecuencia de raíces de segundo, tercer orden, etc. -RSE-, forma de la raíz, ... ) Análisis de los datos: las variables cuantitativas se analizaron mediante procedimientos ANOVA, y variables cualitativas con procedimientos de análisis de contingencia. Los datos de alturas obtenidos en las parcelas se codificaron en categorías para realizar análisis de correspondencias (ANACOR) con las categorías de los factores analizados del sistema radicular, tanto de vivero como de campo. RESULTADOS Y DISCUSIÓN El aumento de la dosis de fertilizante presenta diferencias significativas en diversos parámetros como biomasa y longitud de los tallos obtenidos, disminuyendo la relación raíztallo. Este efecto se muestra de una forma más clara en el ensayo que se mantuvo bajo techo, observándose conductividades superiores en un 250% a las detectadas en los mismos sustratos bajo condiciones de intemperie (datos no mostrados). Dada la magnitud de las tablas de resultados obtenidos, comentamos los resultados más destacables sin mostrar todas las tablas de caracterización. Los resultados obtenidos en la producción de plantas en vivero a partir de treinta sustratos diferentes, ponen de manifiesto la influencia de las características físico-químicas del sustrato sobre los parámetros analizados. Cuando comparamos mezclas de sustratos fijando el nivel de fertilizante, disminuyen las diferencias significativas entre los distintos parámetros analizados. En estas condiciones el análisis de los grupos (sustratos) que presentan estas diferencias, permite observar que éstas se deben principalmente a las distintas características físicas de los sustratos y en menor medida al aporte nutricional básico de los componentes de la mezcla. A pesar de existir algunas diferencias significativas, los ratio s indicadores de calidad descritos para otras especies (QI, QS), no presentan una relación clara con los crecimientos. Si tenemos en cuenta que la mayor parte de estos índices está principalmente ligado al grado de supervivencia en campo, y que la supervivencia observada fue prácticamente del 100%, comprobaremos si estos índices (parámetros cuantitativos o ratios) pueden ser indicativos de calidad, pero estableciendo parcelas en épocas más desfavorables y con una calidad de suelo inferior. El Anova de los rendimientos obtenidos en campo agrupa claramente tres grupos de sustratos por su respuesta, 367

independientemente de los niveles de fertilizante empleados en vivero. En la gráfica 1, se observa el incremento de rendimientos en altura respecto al sustrato con peor comportamiento, tomando como referencia 1.52 y 1.14 metros -alturas medias- para el mejor y peor sustrato respectivamente. Algunos de los parámetros de caracterización del sistema radicular pusieron de manifiesto la influencia de las características del sustrato en las características radiculares de las plantas obtenidas. A partir del análisis de estos parámetros y del estudio de la colección de sistemas radiculares hemos observado diversos modelos de desaITollo radicular. En la figura 1 mostramos tres modelos tipo de desarrollo radicular obtenidos en vivero (óptimo, aceptable y malo), que se corresponden con crecimientos en las parcelas óptimos, aceptables y malos. En la figura podemos observar que el modelo óptimo presenta una buena distribución del sistema radicular en el alveolo, con raices de primer orden adecuadas y una buena densidad de raíces de segundo y tercer orden en la parte superior e intermedia del contenedor. El modelo aceptable sería similar al anterior pero con desarrollo inferior en el centro y parte inferior del contenedor, principalmente en lo que se refiere a raíces de segundo y tercer orden. El modelo malo puede presentar un buen desarrollo de raíces principales pero con una baja densidad de raíces de otro orden o también puede presentar de forma generalizada un escaso desarrollo radicular. El análisis de correspondencia de datos de campo de altura (de menor a mayor, 1 a 4) frente a arquitectura radicular y frecuencia de raíces de órdenes superiores (de malo a óptimo, de 1 a 3), puso de manifiesto una clara asociación de la arquitectura codificada como óptima y de una elevada frecuencia de raíces de órdenes superiores con los mejores crecimientos en las parcela (Figura 2 y 3). En ambos casos aparece una dimensión clara que explica respectivamente el 83 y 86 % de la varianza de los datos. Teniendo en cuenta el alto grado de correspondencia entre los rendimientos en campo y las características del sistema radicular de dichas plantas, se realizó un análisis de correspondencias cruzado entre los datos de caracterización de las plántulas al final de su período de producción en vivero y los datos de campo (Figura 4). Los resultados del ANACOR pem1iten observar que las calidades óptimas de arquitectura radicular en vivero (de malo a óptimo, de 1 a 3), presentan una elevada correspondencia con los mejores rendimientos observados en campo, con una dimensión que explica e19l % de la varianza de los datos. Estos datos confirman hipótesis de diversos grupos que establecen elevada correlación positiva entre crecimientos y calidad del sistema radicular (Adendorff y Schon, 1991). Aunque los resultados obtenidos permiten seleccionar sustratos por su respuesta en campo bajo las condiciones ensayadas, no podemos discriminar el efecto de las distintas características físicas de los sustratos en los resultados obtenidos. El análisis de los rendimientos en campo respecto a la porosidad de los sustratos, presenta una elevada correspondencia de mejores alturas de cuatro categorías de porosidad que incluyen intervalos del 70.1 al 90%. Sin embargo, alguno de los sustratos que presentan bajos rendimientos están incluidos dentro de estas cuatro categorías de porosidad. Esto es lógico, si tenemos en cuenta que éste parámetro no es el más representativo de la caracterización física de los sustratos. En la actualidad estamos realizando la caracterización de la aireación y disponibilidad de agua de sustratos que rinden distintos crecimientos en campo, para establecer mediante un análisis de correspondencias múltiples, la agrupación de distintas categorías de aireación, disponibilidad de agua y porosidad con los rendimientos en campo. De esta forma se podrán establecer las características del sustrato para la producción de eucalipto en contenedor y diseñar o adaptar nuevas "formulaciones a la carta", fijando los parámetros físicos-químicos de sustratos al mínimo coste para la producción de planta con elevados índices de calidad (supervivencia y . crecimiento) . 368

AGRADECIMIENTOS Este trabajo ha sido realizado gracias al proyecto Universidad-Empresa SV-95-006, subvencionado por CEASA (Celulosas de Asturias, S.A.). Queremos agradecer a todas las personas que han participado en la realización de las parcelas, y muy especialmente al personal del vivero que ha colaborado en la preparación y análisis de los ensayos. BIBLIOGRAFIA ADENDORFF, M.W. y SCHÓN, 1991. Proceedings de IUFRO. Moubisson, Burdeos, Francia. CARLSON (1986). Root system considerations in the quality of loblolly pine seedlings. South. J. Appl. Forestry. 10:87-92 DEREK, D. (1992). A summary of morphological parameters used as measure of seedling quality. ICFR Bulletin Series. 22: 17-22. GOODRICKE, (1992). Factors that could affect nursery seedling growth and quality. ICFR Bulletin Series. 22: 17 -22. JOHNSON, J:D. Y CLINE, M.L. (1991). Seedling quality of southem pines. En: Forest Regeneration Manual. Duryea, M.L. y Dougherty, P.M. (eds). 143-159. LINCH, J. (1995). Root architecture and plant productivity. Plant Physiol. 109:7-13.

J

3B:A

3B:B

2B:C:V

Figura 1. Modelos de desarrollo de sistemas radiculares de eucalipto (plantas de 6 semanas) en contenedor condicionados por el sustrato. 1. Turba negra-sílice (3: 1). 2. Turba negra-corteza pino (3: 1). 3. Turba rubia-vermiculita (3: 1).

369

3H:A 3H:V 2H:C2:V 2H:C2:A 2H:C2:N

--

Crecimientos (%) 1. Incremento de rendimiento en altura respecto al sustrato con peor comportamiento

Gráfica

H:C1:V H:C1:A 2H:C1:A 2H:C2:R 2H:C1:V 2F:C1:V 2H:V 2F:V 3H:C2 2H:A H:C2:A 2F:C2:V 3F:V F:C2:V 3C1:V

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Figura 2. ANACOR de datos de campo de alturas frente a arquitectura radicular

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Figura 3. ANACOR de datos de campo de alturas frente a frecuencia de pelos

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Figura 4. ANACOR de alturas en campo frente al parámetro arquitectura radicular de las plantas obtenidas en vivero con todos los sustratos ensayados.

370