Se reportan los elementos clave en la fertilización inicial de clones de caoba en vivero.

La humanidad está viviendo una de las crisis más severas a causa del cambio global o climático. Esto, producto de la generación descontrolada de gases de efecto invernadero, principalmente de dióxido de carbono (CO₂) (IPCC, 2014). Muchas medidas se han propuesto para disminuir la concentración atmosférica de este compuesto, pero la más eficiente y eficaz ha sido el aumento de los reservorios de carbono en la biomasa de los árboles, a través de la conservación de los ecosistemas y el aumento del área o cobertura forestal (Chave et al., 2014).

Los sistemas de producción forestal, además de contribuir a mitigar el cambio climático (Chave et al., 2014; Avitabile et al., 2016), generan otra serie de beneficios para la sociedad, como la conservación de suelos y del recurso hídrico, hábitats para la vida silvestre (Andrade et al., 2008; van Bodegom et al., 2008) y empleo en zonas rurales. Lo anterior, sin dejar de mencionar la madera, materia prima para los distintos productos de la industria forestal.

El éxito en el establecimiento de bosques plantados y la rentabilidad financiera dependen de varios factores, entre ellos la calidad del sitio (determinada por las condiciones ambientales y las características edáficas) (Camacho-Linton et al., 2013; Minoche et al., 2017), la calidad genética de las plantas (Fallas, 2017; Badilla & Murillo, 2022) y la gestión de la plantación (ejecución de labores silviculturales). Parte relevante en el manejo de la plantación es la nutrición de las plantas; el diagnóstico de las necesidades nutricionales, a través de la técnica del elemento faltante, proporciona información cualitativa sobre los nutrientes que pueden limitar el desarrollo (Matos et al., 2007; Matos Viégas et al., 2012; da Silva et al., 2011; Gomes da Silva et al., 2007). Este procedimiento ha sido utilizado en estudios de naturaleza diversa (Maffeis et al., 2000; Santos et al., 2008; Corcioli et al., 2016).

A nivel edáfico, la fertilidad propia del sitio es de suma importancia y condiciona el uso de fertilizantes para mejorar el crecimiento. La fertilización afecta la dinámica de los microorganismos del suelo que participan en la formación de humus, los ciclos de nutrientes, la descomposición de compuestos y la formación de agregados (Wu et al., 2011). Según Ruiz et al. (2001), la fertilización es la técnica más eficiente para acelerar el crecimiento y aumentar la supervivencia de las plantas en vivero y las masas forestales establecidas en campo.

En Costa Rica se ha dado mucha importancia a las especies exóticas como la teca y la melina (INEC, 2018), dejando atrás a las nativas a pesar de presentar buen crecimiento, características físico-mecánicas de excelente calidad y buen precio y mercado. La caoba (S. macrophylla) representa a este grupo de especies olvidadas, de buen comportamiento en bosque natural y en sistemas agroforestales (Chinchilla et al., 2021). Esta especie ha sido muy investigada, sobre todo alrededor de la plaga Hypsiphilla grandella (Matos Viégas et al., 2012; Lopes da Silva et al., 2014; Calixto et al., 2015; Silva Pedroso et al., 2015), y más recientemente se han desarrollado programas de mejoramiento genético para la reproducción clonal de los individuos con mejor forma, mejor crecimiento y mayor resistencia a la Hypsiphilla (Ávila-Arias et al., 2023). Las exigencias nutricionales de estas plantas son poco conocidas, razón por la cual el Instituto de Investigación y Servicios Forestales (INISEFOR) inició ensayos en invernadero, con el objetivo de evaluar el efecto de elementos químicos en su desarrollo (crecimiento en diámetro y altura). Este estudio tiene como objetivo determinar los elementos indispensables para la adecuada fertilización de la caoba clonal en invernadero y, con ello, complementar el paquete silvicultural de la especie.

El ANOVA no detectó diferencias significativas entre tratamientos tanto para el diámetro a la base como para la altura total en ninguno de los seis momentos evaluados (Tabla 3). No obstante, como se identificó a partir del peso de cada tratamiento (determinado como su superioridad o inferioridad respecto al promedio de todos los tratamientos), el diámetro del tratamiento 5 (T5: sin Ca) registró el mayor incremento a lo largo del periodo de observación. Por su parte, el T1 (sin Zn) fue el de menor incremento en las evaluaciones durante los primeros cuatro meses; a partir de ese momento, el T2 (sin N) se posicionó como el de menor crecimiento en la evaluación del diámetro. El T5 superó al T1 en 20, 30 y 30 mm en el segundo, tercer y cuarto mes respectivamente. Por su parte, en la evaluación del sexto y el séptimo mes, el T5 registró 10 y 20 mm más que el T2.

El comportamiento de la altura total de las plantas fue contrario al del diámetro. El T1 (sin Zn) presentó los mayores incrementos desde la medición al segundo mes y hasta el séptimo; mientras que, para el T2 (sin N), a partir del segundo mes siempre se registraron los menores incrementos. El T1 superó al T2 en 1.05, 1.16, 1.7, 2.68 y 4.05 cm en los meses 2, 3, 4, 5 y 7 respectivamente. En altura, las diferencias incrementaron conforme avanzaba la edad.

Tabla 3

Inc. DB: incremento en el diámetro en la base. Inc. AT: incremento en el diámetro en la base. Sup./Inf. (%): porcentaje de superioridad o inferioridad de cada tratamiento con respecto al promedio de todos los tratamientos. Letras diferentes en las columnas representan diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos. Prueba de medias de Tukey (p≤0.05).

En la Tabla 4 se presentan los resultados de la determinación de los pesos verde y seco a los siete meses de establecido el ensayo. Esto, para las biomasas aérea y radicular respectivamente. En lo que respecta a la sección aérea de las plantas evaluadas (Tabla 4), se registraron diferencias estadísticas significativas entre tratamientos. El T1 (sin Zn) registró el mayor peso verde, y el T6 (con todos los elementos) el mayor peso seco.

Tabla 4

Sup./Inf. (%): porcentaje de superioridad o inferioridad de cada tratamiento con respecto al promedio de todos los tratamientos. Letras diferentes en las columnas representan diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos. Prueba de medias de Tukey (p≤0.05).

Por su parte, la evaluación de la biomasa radicular (Tabla 4) identificó al T6 como el de mayor peso verde y seco, seguido en ambos casos por el T1. Estos dos tratamientos, además del T4 (sin B) fueron los únicos que registraron valores superiores al promedio de todos los tratamientos, i.e., T2, T3 y T5 (sin N, Mg y Ca respectivamente) fueron los que presentaron valores de biomasa radicular verde y seca inferiores al promedio de todos los tratamientos.

Al respecto de lo anterior, se registró un resultado consistente tanto para la biomasa aérea como la radicular. Las plantas a las que se aplicó el T3 (sin Mg) presentaron los menores valores de peso verde y seco tanto para la biomasa aérea como para la radicular.

La fertilización química y orgánica es una actividad común para mejorar el rendimiento de los cultivos. Con esta práctica, se dinamiza la actividad microbiana del suelo, afectando la formación de humus, el ciclo de nutrientes, la descomposición de compuestos y la formación de agregados (Wu et al., 2011). Tanto Ruiz et al. (2001) como Domínguez Liévano et al. (2023) manifiestan que la fertilización es la técnica más eficiente para acelerar el crecimiento y aumentar la supervivencia de las plantas en vivero y en el campo. Sampaio de Souza et al. (2010) agregan que la misma debe realizarse en suelos ácidos, incluso si el suelo cuenta con niveles aceptables de materia orgánica.

Al respecto, en este estudio, la adición de fertilizantes no produjo diferencias estadísticas significativas entre tratamientos. Los resultados sugieren que el sustrato empleado brindó los elementos nutricionales requeridos para el crecimiento de la especie durante sus primeros meses en el vivero, i.e., inicialmente, se podría deducir que, para las condiciones de este estudio, adicionar más nutrientes no afectaría en crecimiento de las plantas.

Lo anterior ha sido ratificado por diversos autores, quienes apuntan que la aplicación de fertilizantes en vivero o en campo no siempre mejora el crecimiento, pues esto depende de las características químicas del sustrato utilizado. Por ejemplo, Pérez (2017) menciona respuestas positivas en diámetro y altura a la adición de NPK, Ca y Mg en plantas de caoba cuando se establece en suelos ácidos y degradados. Por su parte, Paniagua (2004) indica que la caoba debe ser fertilizada principalmente en ultisoles a razón de B > Fe > Mn > Zn > N > P > K > Cu, mientras que, en inceptisoles, la jerarquización de los elementos en invernadero debe ser P > Cu > B > Fe > N. Para Sampaio de Souza et al. (2010) el orden decreciente de los elementos más necesarios para la caoba en vivero es P > S > K > N en suelos ácidos.

Cervantes (2014), con plantas de S. macrophylla, encontró que la omisión de NPK, Ca y Mg no afectó significativamente el crecimiento del diámetro del tallo, pero fue ligeramente mayor en el tratamiento completo. Dicho autor apunta que la altura disminuyó por la omisión de K y Ca, mientras que la falta de P tuvo un menor impacto. Además, en el caso del Mg y el S, la omisión no afectó esta variable. Tampoco se vio afectada la longitud de la raíz, pero el P limitó severamente el peso seco y el volumen de las raíces.

Caso contrario es lo obtenido por Domínguez Liévano et al. (2023), quienes reportaron diferencias significativas (p≤0.05) en diámetro, altura, peso seco aéreo y radicular; estas, debido al fertilizante utilizado (N, P, K y Mg). Por su parte, Ahmed et al. (2018) apuntan que la aplicación de fertilizante hidrocomplejo NPK (12-11-18) y de algunos oligoelementos (2.5 % Ca, 1.6 % Mg, 0.015 % B, 0.2 % Fe, 0.02 % Mn, 0.02 % Zn y 0.025 % Cd), a razón de 15 g en plantas de caoba en vivero, indujo a un aumento significativo en altura, diámetro, número de hojas por planta, área foliar, biomasa fresca y seca total, contenido de clorofila, total de carbohidratos y contenido de NPK foliar. Calixto et al. (2015) indican que la aplicación de NPK a plantas de Cedrela odorata L. (cedro, especie de la misma familia que la caoba) mejoró significativamente el crecimiento en diámetro. Esto fue corroborado por el estudio de Sampaio de Souza et al. (2010), quienes concluyen que la ausencia de fósforo (P) limita el crecimiento de las plantas de caoba en vivero.

En otro experimento, la respuesta no fue significativa, pero se identificó un incremento permanente en diámetro y altura en relación con los tratamientos. A los diez meses de ensayos de campo con cedro y caoba, Pérez (2009) no detectó diferencias significativas en altura y diámetro, pero encontró una mejoría en ambas variables con dosis crecientes de NPK. El autor explica que la falta de efecto pudo estar asociada a la buena fertilidad del suelo, debido a los altos contenidos de materia orgánica.

Lanares (2007) aplicó fertilizantes a base de NPK a plantas de S. macrophylla en fase de vivero y encontró poca respuesta a nivel estadístico para algunas de las variables. Los mejores resultados los obtuvo para el poder y energía germinativa, el área foliar, la longitud de la raíz y el peso seco de la planta. Entretanto, Franco Tucci et al. (2011) mencionan que el desarrollo de plántulas de caoba en vivero se ve poco influenciado por dosis crecientes de los nutrientes NPK.

Adicionalmente, autores como Saini et al. (2024) apuntan los beneficios de complementar una fertilización química de S. macrophylla en vivero por medio de biofertilizantes. Al respecto, los autores concluyen que este fertilizante orgánico influenció positivamente tanto el crecimiento como la calidad de las plántulas de caoba. Caso contrario es lo reportado por Ghorab et al. (2024), quienes no registraron diferencias estadísticamente significativas en las variables evaluadas en vivero, debido a la utilización de biofertilizantes para Swietenia mahagoni.

Finalmente, Diaz-Chuquizuta y Valdés-Rodríguez (2020) probaron el efecto de la aplicación de extractos vegetales en el crecimiento y la calidad de plántulas de caoba en vivero, la cual produjo tasas de crecimiento y pesos secos 38 % superiores a los testigos sin estos componentes vegetales. El extracto de Ricinus communis se identificó como la mejor alternativa orgánica para mejorar el crecimiento y la calidad de las plántulas de S. macrophylla en vivero.

A continuación, se repasará la influencia de cada uno de los elementos evaluados en este estudio.

No se registraron diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos evaluados para el diámetro a la base ni para la altura total de las plantas. A pesar de ello, los resultados obtenidos sugieren que la ausencia de N (T2) y Zn (T1) afectó de manera negativa y en mayor medida el crecimiento de las plantas respecto a su diámetro y altura. De la misma manera, la ausencia de Mg fue lo que más afectó negativamente los pesos verde y seco de las biomasas aérea y radicular de las plantas evaluadas. Además, el Ca (T5) favoreció el desarrollo en diámetro.

Así, la fórmula de fertilización para caoba clonal en vivero, durante sus primeros meses de vida, debe contener N, Zn, Ca y Mg. ^{1 2}