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1. INTRODUCCIÓN

La degradación de los bosques es un grave problema mundial, en particular en los países en desarrollo. Se estima que un tercio de la población mundial padece los efectos de la degradación de las tierras (Sabogal et al., 2015). En Argentina, esta problemática es similar, siendo el tercer país en el ranking mundial con problemas de degradación por salinidad (Lavado, 2008; Taleinisk et al., 2011). En esta región se ha centrado la investigación en la incorporación de especies leñosas nativas del género Prosopis a estos ambientes degradados, con el fin de generar productos y/o servicios forestales, considerando que son especies que han formado parte del paisaje original y que poseen potencial para la forestación.

Prosopis alba Griseb, especie nativa de reconocido potencial en el aprovechamiento de productos forestales maderables y no maderables (PFNM), está presente en los bosques del Chaco Semiárido en distintas condiciones agroecológicas. Es una especie freatófita con gran capacidad de adaptación y tolerancia a suelos salinos, con potencial para su promoción en reforestación contribuyendo a recuperar áreas degradadas. Para avanzar en materia de forestación es necesario contar con información de producción y manejo de la especie, desde fase de vivero a plantación lograda. Se considera de importancia trabajar en determinación de técnicas y procesos de producción en vivero que garanticen mayor sobrevivencia y rápido crecimiento inicial. Dentro de las variables de cultivo posibles de evaluar, el tipo de sustrato y volumen del contenedor son aspectos claves a manejar en la producción de un vivero. La calidad de una planta de contenedor depende en gran medida de su sistema radical, por lo cual el sustrato como varias prácticas de cultivo debe ser diseñado para promover un adecuado desarrollo radical en todo el contenedor, que asegure al término de la etapa de cultivo el desarrollo de un firme cepellón (Landis, 1990). El tipo y tamaño del contenedor en conjunción con la composición del sustrato, no solo rige la cantidad de agua, nutrientes disponibles y desarrollo de las raíces sino también los aspectos operativos del vivero (Luna et al., 2012). Gran parte de estas características en el cultivo en contenedor están relacionadas directamente con la porosidad del sustrato, de allí la necesidad de poder determinar los requerimientos específicos de porosidad para la especie y las técnicas para lograr mayor eficiencia del cultivo (Escobar y Buamscha, 2012). El espacio poroso relativo de un medio de crecimiento se relaciona en todos los aspectos del cultivo de la planta en contenedor. Una estructura de poros apropiadamente balanceada, representa un adecuado intercambio de gases para el sistema radical, lo cual afecta directamente todas las funciones de la raíz, como la absorción de nutrientes minerales y de agua (Landis, 1990).

Los parámetros de calidad a considerar en una planta están representados por los atributos morfológicos y fisiológicos que interactúan entre si y tienen influencia entre los mismos (Mexal, 2012). El diámetro a la altura de cuello de la planta es un buen predictor de su desempeño en la plantación ya sea en la supervivencia, crecimiento en altura como la producción en volumen a largo plazo (Mexal, 2012). La altura como parámetro morfológico tiene escasa relación con la supervivencia sin embargo la relación entre peso seco de biomasa aérea y la radical, determina el balance entre la superficie transpirante y la superficie absorbente de la planta y es uno de los parámetros que brinda más información en cuanto a la calidad de la planta debido a la relación con el balance hídrico y la resistencia al stress (Marchant et al., 2009).

Entre los parámetros fisiológicos, se destaca el estado nutricional y el estado hídrico, siendo el primero uno de los atributos con mayor influencia en la calidad de la planta. Escasos estudios se han realizado sobre calidad de planta en la región, Salto et al. (2016) en Concordia, Entre Ríos, realizo un estudio similar en Prosopis alba donde evaluó la calidad de planta según diferentes sustratos y contenedores.

El trabajo tuvo como objetivo determinar los atributos morfológicos y fisiológicos de plantas en vivero bajo diferentes condiciones de crecimiento generadas por la combinación de diferentes tamaños de contenedor y diferentes sustratos según la composición y porosidad.

2. MATERIALES Y MÉTODOS

El ensayo se realizó en el vivero de la Facultad de Ciencias Forestales, Universidad Nacional de Santiago del Estero, Localidad del Zanjón, a 27° 52' 30.08" S, 64° 14' 14.97" O Dpto. Capital, Santiago del Estero, Argentina. El tipo de vivero donde se realizó el estudio corresponde a un umbráculo que permite el control parcial de las variables ambientales, con sistema de riego por aspersión automatizado y manejo de la intensidad de radiación con malla media sombra al 50%. La instalación del ensayo responde a un ciclo de producción de plantines realizado durante los meses de primavera-verano. En función del tipo de crecimiento que posee la especie, principalmente la raíz de carácter pivotante, se eligieron dos tamaños de contenedores a ensayar. Los dos sustratos seleccionados se establecieron con el objetivo de generar diferencias de porosidad y evaluar la repuesta radical, considerándose factores de importancia clave en el efecto sobre la producción en vivero. El efecto del sustrato y el tamaño de contenedor fueron evaluados a partir de un diseño de tratamientos factorial 2 x 2, con cuatro repeticiones y se determinó como unidad muestral la parcela de 54 plántulas. El número total de individuos fue 864. Los tratamientos aplicados se describen en la tabla 1.

Los sustratos utilizados fueron corteza de pino compostado (Vivero Huagro S.A.), perlita (Minaclar S.A) y la preparación fue mediante mezcla manual. Se establecieron dos niveles del factor sustrato: El sustrato A, presentaba una proporción de corteza de pino compostado y perlita de 75:25 y el sustrato B, una proporción de 1:1. El contenedor B1 correspondió a un tubete de 250 cm³, diámetro interno 64 mm, altura 137 mm; el contenedor B2 correspondió a un tubete de 125 cm³, diámetro interno 40 mm y altura 150 mm, ambos de forma tronco cónica, ocho nervaduras internas de orientación radical.

El germoplasma empleado provino en su totalidad de poblaciones locales (Cosecha, 2013) cosechadas en el departamento Robles, Santiago del Estero. El clima de esta región se caracteriza por ser subtropical con estación seca con temperatura promedio anual de 20,4 °C y precipitación promedio anual de 624 mm (Morello, 2012). Las semillas fueron escarificadas con inmersión en ácido sulfúrico 95 %, durante 3 minutos, posteriormente fueron enjuagadas con agua. La siembra fue realizada en octubre del 2014 en vivero bajo cobertura de media sombra (50% de intercepción de la radiación), mediante el método de siembra directa, colocando 1 semilla por contenedor. El Dispositivo Data logger registró en umbráculo una temperatura media de 27 °C en noviembre-diciembre y humedad de 40 % a 70 %, durante el periodo en que transcurrió la germinación. Para prevenir ataques fúngicos se aplicó semanalmente Carbendazim, mediante pulverización con mochila en dosis de 25 cm³/100 litros de agua. Para la suplementación de nutrientes, se utilizó el mismo método, vía pulverización con mochila, un fertilizante foliar NPK grado equivalente: 25 -14 -­ 8 con dosis 4 g/litro de substrato de marca comercial Yoguen N° 3 (Ando y Cia.SA) con aplicación semanal.

Las variables evaluadas fueron: diámetro a la altura de cuello (DAC) medición con calibre vernier registrada en mm; altura total (Ht) medición con reglas de precisión en cm, tomada desde el cuello de la raíz hasta el ápice, peso seco total obtenido por sumatoria de los pesos secos radical y aéreo (PST), radical (PSR) y aéreo (PSA) y nutrientes foliares: nitrógeno (N) en %, fósforo (P) y potasio (K) medidos en mg/g PS. La determinación analítica de los nutrientes se realizó para el nitrógeno mediante el método estándar micro- Kjeldahl (Horneck and Miller, 1998), para el fósforo se empleó el método colorimétrico de azul de molibdeno (Murphy y Riley, 1962) y para el potasio el método fotometría de llama (Baker and Shur, 1982).

La medición de los parámetros morfológicos (DAC, Ht, PST, PSA y PSR) se hizo a los 120 días de la siembra, etapa que se corresponde con la etapa final en vivero y posterior plantación a campo. Se determinó la duración del ciclo de vivero en 120 días en base a experiencias propias anteriores y se tomó como referencia el estudio de Salto et al. (2016) donde se produjo una planta de calidad en el tiempo fijado.

La medición de la Ht y el DAC se hizo como paso previo a extraer el sustrato del cepellón de la planta y realizar el lavado de raíces. La determinación de la biomasa de la planta se hizo mediante método destructivo, se utilizaron 3 plántulas por parcela seleccionadas al azar, se particionó la parte aérea y radical para su posterior colocación en estufa a 72 °C hasta peso constante durante 48 horas aproximadamente. La medición del peso seco se realizó en balanza electrónica de precisión de 0,1 g.

A partir de los atributos morfológicos citados anteriormente se calcularon los siguientes índices: Índice de esbeltez (IE) es un indicador de la densidad del cultivo, relaciona la resistencia de la planta con la capacidad fotosintética de la misma (Toral, 1997), se describe por la relación altura/diámetro:

IE= Ht / DAC

Dónde: Ht. = Altura de la plántula (cm); DAC = Diámetro a altura de cuello (mm);

La relación biomasa aérea y biomasa radical que representa la relación entre el tejido que evapotranspira (parte aérea) y el tejido que absorbe agua y nutrientes (raíces) mediante la siguiente formula:

PSA / PSR = Peso seco aéreo / Peso seco radical

El Índice de Calidad de planta (Dickson et al., 1960) combina las variables morfológicas siguientes, peso seco total de la planta, la suma de la esbeltez y la relación biomasa aérea/biomasa radical, para representar la calidad morfológica, que indica que a mayor valor mayor calidad de planta, mediante la fórmula siguiente:

IC = PST / (IE+ (PSA / PSR)) [1]

Dónde: PSA = Peso seco aéreo (g); PSR = Peso seco radical (g); y PST = Peso seco total (g).

Para el análisis de nutrientes foliares se usaron 3 plantas por parcela, seleccionadas a 120 días de la siembra.

En lo que respecta a los sustratos evaluados, las propiedades físicas testeadas fueron, porosidad total (PT), porosidad de aireación (PA) y retención de agua de los sustratos (PR) determinados por método volumétrico (Landis et al., 1990) expresados en porcentaje. Se midió volumen del agua de saturación (volumen total de poros) y del agua drenada (volumen de poros de aireación). La evaluación en sustratos se realizó al inicio del ciclo de producción, determinándose 5 repeticiones por tratamiento siendo la unidad muestral el contenedor.

Análisis estadístico

Para la determinación de los efectos de los factores ensayados se empleó un arreglo factorial de los tratamientos con diseño completamente aleatorizado con cuatro repeticiones, en condiciones de vivero de acuerdo a la siguiente expresión:

Las variables DAC, Ht, IE, PSA, PSR, PST, PSA/PSR, IC, concentración de nutrientes y porosidad fueron evaluados mediante análisis de la varianza con análisis factorial para constatar la existencia de diferencias significativas entre los niveles y su interacción, según modelo de la Ecuación [2]. En la variable PSA/PSR, al no cumplirse los supuestos de normalidad, se aplicó la transformación logarítmica de la variable.

Para establecer patrones de diferencias se aplicó la prueba (DGC) (Di Rienzo et al., 2015). Los análisis estadísticos se realizaron con el programa Infostat vs. 2015.

3. RESULTADOS

Parámetros morfológicos y fisiológicos

La evaluación del DAC, en etapa final de crecimiento, mostró diferencias en favor del contenedor de mayor volumen, con diferencias significativas en el factor envase (valor de F 5,27 p<0,04) y una media de 2,4 ± 0,12 cm para los de mayor volumen con respecto a 2,0 ± 0,12 cm para los de menor volumen. No se registraron interacciones en los factores analizados.

La falta de interacción entre los factores se repitió para altura total e índice de esbeltez, registrándose diferencias significativas relacionadas al factor envase (valor de F 118,2 p<0,0001 y 7,62 p<0,01 respectivamente) obteniéndose mayores valores de Ht e IE en contenedores de mayor volumen, con valores de 19,5 ± 0,47 cm y 8,2 ± 0,5 respectivamente con respecto a 12,3 ± 0,47cm de Ht y 6,2 ± 0,5 de IE en contenedores de menor volumen. La Ht registró diferencias en cuanto al sustrato, con mejor comportamiento en el sustrato B (Valor de F 8,04 p<0,01) con 17 ± 0,47 cm en relación al Sustrato A, 15 ± 0,47 cm.

Analizando en detalle las variables PSR, PSA y PST, presentaron mayores valores en el caso de contenedores de mayor volumen con el sustrato B, registrándose una diferencia de un 100 % en la biomasa radical, aérea y total con respecto al sustrato A (Tabla 2). Las diferencias fueron estadísticamente significativas para la interacción contenedor-sustrato en PSR (valor de F 12,54 p<0,004), en PSA (valor de F 4,7 p<0,04) y en PST (valor de F 11,3 p<0,005).

La relación PSA/PSR, que representa el balance entre la biomasa aérea y radical no mostró diferencias, ni interacciones para los factores testeados. La biomasa radical aumentó progresivamente con el peso seco total (PST), observándose en la mayoría de los tratamientos valores menores a 1 (Tabla 2), que indicarían una biomasa radical que supera a la biomasa aérea. Esto no sucedió en contenedores de menor tamaño con sustrato B donde la relación es de 1, lo que indica que ambas biomasas (aérea y radical) son iguales, con una proporción menor de biomasa radical con respecto a los demás tratamientos.

La variación en el Índice de calidad de planta, registró resultados similares a los demás parámetros analizados, mostró una mejor calidad de planta con el uso del sustrato B en los contenedores de mayor volumen con valores de 0,27 ± 0,03. El sustrato A en contenedor de mayor volumen obtuvo un índice de 0,13 ± 0,03 y en el de menor volumen obtuvo un índice similar 0,12 ± 0,03. El sustrato B en los contenedores de menor volumen registro el valor de índice más bajo, 0,08 ± 0,03. Se presentaron diferencias estadísticamente significativas para la interacción contenedor-sustrato (valor de F 8,59 p< 0,01) (Tabla 2).

Los valores en la tabla expresan la media ± error estándar. Letras iguales para cada fila simbolizan que las medias no son significativamente diferentes (p>0,05) en test DGC, PSA= peso seco aéreo, PSR= peso seco radicular, PST= peso seco total, PSA/PSR= peso seco aéreo/radical e IC= Índice de Dickson.

La concentración de nutrientes foliares no registró interacciones significativas entre los factores contenedor x sustrato, por lo cual el resultado de los efectos principales indica que para el factor volumen de contenedor, el fósforo presentó diferencias significativas (F 6,79 p< 0,02), con mayor concentración en aquellos de menor volumen con 1,26 ± 0,08 mg/g en relación al de mayor volumen. En el caso de nitrógeno, el factor sustrato registró diferencias significativas, a favor del sustrato B con 1,36% ± 0,05 (F 6,56 p < 0,02) en relación al sustrato A que registro 1,16%. El potasio no registró diferencias significativas entre los tratamientos, con promedios de 4,03 ± 0,24 mg/g.

Los mayores valores de porosidad total se registraron en contenedores de menor volumen con valores más altos en el sustrato A que en el B. En el caso de contenedores de mayor volumen, el sustrato B presentó mayores valores que A (Tabla 2). La porosidad aérea, para contenedores de menor volumen, con valores de 30 % a 32 %, no presentó diferencias entre los distintos tipos de sustratos utilizados. En contenedores de mayor volumen, el sustrato B presentó diferencias significativas con respecto al A (11,48 % de porosidad aérea para el sustrato B y 5,82 % en el sustrato A) (Tabla 1). En porosidad de retención se demostró que solo existen diferencias significativas para contenedores de menor volumen con el sustrato A, según se observa en Tabla 1, este tratamiento presenta el mayor valor de porosidad (24,7 %), para los demás casos no hubo diferencias. Es notable la presencia de interacción entre factores en porosidad total (p<0,0004), porosidad aérea (p<0,005) y porosidad de retención (p<0,007).

4. DISCUSIÓN

La calidad de planta en vivero varió con el sustrato y el volumen del contenedor empleado. En algarrobo blanco, las variables diámetro a altura del cuello, altura total e IE, demostraron que hay mayor desarrollo en contenedores de mayor volumen, independientemente del sustrato usado. Los valores de IE obtenidos para ambos contenedores (de 6,2 a 8,2) demostraron ser adecuados e indicaron plantas de buena calidad si se considera las referencias citadas (valores de IE entre 5 y 10 para plantas de buena calidad) por Marchant (2009). El estudio coincide con Salto et al. (2016), quienes probaron que el crecimiento de plántulas de P. alba en diferentes tamaños de contenedores, era mayor en los tubetes de mayor volumen. Estos resultados se vincularían a la mayor disponibilidad de sustrato con que cuenta la planta en el ciclo de crecimiento como también al mayor diámetro del tubete que posibilita mayor área de captación de agua de riego (Luna et al., 2012).

Los valores registrados para PSA/PSR entre 0,49 a 1,05 fueron comparables a los encontrados por Dalmasso et al., (1994) para especies del mismo género como Prosopis chilensis y Prosopis flexuosa (0,44 y 0,48 respectivamente). Los valores en DAC (2 mm a 2,4 mm) fueron inferiores a los registrados por Salto et al. (2016) (3,5 mm a 4,2 mm) considerando un sustrato con cierta similitud e iguales tamaños de envase, posiblemente esta diferencia se deba a la mayor frecuencia y dotación de agua en el programa de riego complementado con mayor aplicación de fertilizantes. La mejor calidad de planta en el estudio, (tratamiento B1SB) presentó una PSA/PSR relativamente baja que garantizaría mayor supervivencia, evitando que la transpiración exceda a la capacidad de absorción (Reyes et al., 2005). Este atributo presentó un mayor valor interpretativo por su relación con la economía hídrica de la planta particularmente importante en climas secos (Navarro et al., 2006).

El IC, en general fue bajo (0,08 a 0,13) a excepción de B1SB que presentó el mayor valor (0,27). La respuesta en crecimiento obtenida para este tratamiento respondió a la mayor sección transversal del contenedor con influencia directa en el desarrollo radicular, en particular mayor desarrollo de raíces secundarias que mejora la formación del cepellón. El IC obtenido para B1SB podría ser comparable a valores obtenidos por López Martínez et al. (2014), de 0,19 a 0,21, en estudios de calidad de planta en Prosopis laevigata. Dickson et al. (1960) consideran que entre más alto el IC mejor será la calidad de planta y la adaptación a condiciones ambientales (López Martínez et al., 2014).

Según Oliet et al. (2006), el estado nutricional afecta los atributos morfológicos y fisiológicos, con consecuencias sobre la respuesta en la fase de establecimiento. La concentración de macronutrientes medidos en las hojas, demostró una mayor concentración de N para las plantas que crecieron en el sustrato B (1,36 %), sin embargo, la concentración de N en general fue menor en comparación a otros estudios. Los antecedentes en cuanto a aspectos nutricionales en el género Prosopis no son concluyentes; Si comparamos los valores encontrados en este estudio con los de Mendoza et al. (2014), en hojas maduras de Prosopis nigra, se reportaron en P 1,30 mg/g, K 4,10 mg/g y N 3,18 %, valores iguales o levemente superiores para P y K y una diferencia marcada en el caso de N. Para suplir esta diferencia se podría complementar la fertilización foliar con fertilizante de base en el sustrato, que permita obtener un mayor contenido de nitrógeno foliar. Ante la falta de valores de referencia en las concentraciones de macronutrientes que optimicen la calidad de planta en algarrobo, los valores registrados podrían ser usados como datos preliminares. Se debe considerar al definir valores de referencia, el efecto de dilución que puede darse en la concentración de los nutrientes foliares ante el crecimiento rápido de la planta (Landis, 1989; Grimalt, 2010). Otro factor a considerar que predispone a la movilidad de nutrientes es el proceso de translocación de solutos, desde el follaje hacia el tallo y raíces durante la fase de rustificación, etapa final de vivero donde se fortalece el sistema radical (Escobar, 2012).

El efecto de la porosidad de los sustratos sobre el crecimiento mostró que el uso de contenedores de mayor volumen con 1:1 de corteza de pino y perlita registró los mayores crecimientos en los parámetros morfológicos relacionados a la biomasa. Este tratamiento registró una baja porosidad de aireación pero situada en el límite inferior del rango citado en la literatura, con PR similar a los registrados en contenedores más pequeños, con una proporción equilibrada en la distribución de macro y micro poros. Estos rangos contemplan una porosidad total, porosidad de aire y retención de humedad de 60 % a 80 %, 10 % a 30 %, y 40 % a 60 % (con base en el volumen), respectivamente (De Boodt y Verdonck, 1972; Bunt, 1988; Ansorena, 1994; Handreck y Black, 1994 citado por Garcia et al., 2001). Se observa cómo los tratamientos con mayores valores de porosidad no necesariamente tuvieron los mayores desarrollos en biomasa radical, un parámetro de gran relevancia para las regiones áridas o semiáridas. Una de las razones de este comportamiento podría deberse a un bajo requerimiento de la especie, característica de ambientes semiáridos, de volumen de aire en el cepellón y alta relevancia en la capacidad de retención de agua, un aspecto crítico para dicho ambiente. Escobar y Buamscha (2012) expresan que los requerimientos de porosidad de aireación y retención cambian según las diferentes especies, así en el tratamiento que presenta mayor crecimiento (B1SB) se considera que los valores de porosidad obtenidos permiten a las raíces disponer de suficiente volumen de aire para su función respiratoria (Martínez y Roca, 2011) y necesidades de agua.

5. CONCLUSIONES

Si bien la calidad de la planta forestal en vivero, requiere su validación a futuro en la respuesta de crecimiento a campo, en la etapa de vivero se concluye que el mejor comportamiento de los atributos de calidad evaluados, en relación al DAC se obtiene con el uso de contenedores de mayor volumen, y los demás atributos Ht, biomasa aérea, radical e índices de calidad de planta se obtienen mediante la técnica de producción de contenedores de mayor volumen utilizando como sustrato una mezcla de corteza de pino compostada y perlita (1:1).

La concentración foliar de K no varía, las de N y P difieren según la técnica de producción con un registro bajo en contenido de N. Se podría mejorar el estado nutricional de las plantas mediante la implementación de técnicas de vivero, como la fertilización en el sustrato que se complemente a la fertilización foliar y le confiera mayor calidad a la planta.

6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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