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I
UNIVERSIDAD VERACRUZANA
Facultad de Biología
Potencial productivo de un ensayo de
progenies de 4ª generación de selección de
Pinus patula Schl. et Cham. en Potrero de
García municipio de Tlacolulan, Ver.
Que para obtener el Grado de:
LICENCIADO EN BIOLOGÍA
PRESENTA:
YENDI JÁCOME ÁLVAREZ
XALAPA, VERACRUZ 2011
II
DEDICATORIA
“Dedico este trabajo
primeramente a Jehová y
a mi familia por darme la
oportunidad de haber
cursado una carrera
profesional. A mi esposo
por la paciencia y apoyo
en el cuidado de nuestro
hijo. A Francisco
Emmanuel por ser el
motor que impulsa mi vida
día a día. A mi familia
política por no apartarse
de mi lado y por sus
consejos.”
PARA TODAS LAS
COSAS TENGO LA
FUERZA EN VIRTUD
DE AQUEL QUE ME
IMPARTE PODER
Filipenses 4:13
III
AGRADECIMIENTOS
Agradezco al Dr. Juan Alba Landa, líder del cuerpo académico “Recursos
Genéticos Forestales” de la Universidad Veracruzana, por haberme abierto las
puertas en su línea de investigación para realizar mí trabajo recepcional de
Licenciatura.
Agradezco a los miembros del CA “Recursos Genéticos Forestales” de la
Universidad Veracruzana:
Al M. C. Héctor Cruz Jiménez por darme la oportunidad de titularme bajo su
dirección, por el tiempo y esfuerzo dedicado ya que sin su apoyo no seria
realidad este trabajo.
A la Dra. Lilia del Carmen Mendizábal Hernández por apoyarme en el área del
análisis estadístico y por el tiempo proporcionado para realizar dichos análisis y
correcciones finales.
Al Dr. Juan Márquez Ramírez por su valioso apoyo y atinados consejos en las
observaciones que le hizo al trabajo.
Agradezco a los Catedráticos de la Facultad de Biología de la Universidad
Veracruzana:
Mtro. Juan Corral Aguirre por los consejos dados y por la ayuda brindada en
todo el proceso de mi titulación, como Director interno.
Mtro. José F. Ortega Ortíz, M en C. Carlota de León Aguirre y la Mtra. Micaela
Morales Muñoz por las observaciones realizadas al trabajo y por el tiempo que
le dedicaron, sus aportaciones sirvieron en la mejora del trabajo final.
IV
CONTENIDO
ÍNDICE DE FIGURAS ......................................................................... V
ÍNDICE DE GRÁFICAS ......................................................................... V
RESUMEN ......................................................................................... VI
1. INTRODUCCIÓN .......................................................................... 7
2. ANTECEDENTES ......................................................................... 9
2.1. Mejoramiento Genético .............................................................. 9
2.2. Huerto Semillero ...................................................................... 11
2.3. Producción de semillas en huertos semilleros ........................... 12
2.4. Potencial de producción de semilla (PPS) y eficiencia de semilla (ES) 14
2.5. Generalidades de Pinus patula ................................................. 17
2.5.1 Nomenclatura ........................................................................... 18
2.5.2 Descripción botánica de la especie ........................................... 19
2.5.3 Área de distribución ................................................................. 20
3. HIPÓTESIS ................................................................................. 21
4. OBJETIVOS ................................................................................ 21
5. METODOLOGÍA .......................................................................... 22
6. RESULTADOS ............................................................................ 27
6.1. Cosechas 2010 y 2011 ............................................................. 27
6.2. Potencial Productivo 2010 ........................................................ 27
6.2.1. Potencial de Plantación ............................................................ 28
6.3. Potencial Productivo 2011 ........................................................ 29
6.3.1. Potencial de Plantación ............................................................ 30
6.4. Prueba de t-Student ................................................................. 31
7. DISCUSIÓN ................................................................................ 33
8. CONCLUSIONES ........................................................................ 35
9. RECOMENDACIONES ................................................................ 36
10. GLOSARIO .............................................................................. 37
11. LITERATURA CITADA .............................................................. 39
V
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Estróbilo femenino etapa 3 (Cruz, 2009). ............................ 13
Figura 2. Polinización controlada (Cruz, 2009). .................................. 14
Figura 3. Pinus patula Schl. et Cham. (Cruz, 2009). ........................... 18
Figura 4. Distribución natural de Pinus patula (Gillespie, 2000). ......... 20
Figura 5. Localización del área de estudio Potrero de García, mpio de Tlacolulan. 22
Figura 6. Ensayo de progenies de cuarta generación de selección (Cruz, 2009). . 23
Figura 7. Diseño de ensayo de progenies de 4ª gen. de sel. de Pinus patula ....... 23
Figura 8. Exposición oeste del ensayo de progenies (Cruz, 2009). ..... 24
Figura 9. Exposición este del ensayo de progenies (Cruz, 2009). ....... 24
Figura 10. Conos para cosechar en 2011 (Cruz, 2009). ...................... 25
Figura 11. Conos para cosechar en 2010 (Cruz, 2009). ...................... 25
ÍNDICE DE GRÁFICAS
Gráfica 1. Potencial productivo para 2010. .................................................... 22
Gráfica 2. Potencial de plantación para 2010. ............................................... 23
Gráfica 3. Potencial productivo para 2011. .................................................... 24
Gráfica 4. Potencial de plantación para 2011. ............................................... 25
Gráfica 5. Comparación de las cosechas p < 0.05......................................... 26
VI
RESUMEN
En un ensayo de progenies de cuarta generación de selección, con 31 familias 6
bloques y cuatro repeticiones, localizado en Potrero de García municipio de Tlacolulan
Veracruz, de Pinus patula Schl. et Cham., se analizó la producción temprana de conos
(potencial productivo) de dos cosechas (2010 y 2011), a los 24 meses de plantado
considerando dos bloques con diferente exposición topográfica, de los seis que están
en el sitio. Los cálculos se realizaron tomando en cuenta la producción promedio de
conos por árbol, 5 en 2010 y 15 para 2011; el número de semillas por cono de 88; 30%
de pérdida de semilla y 70% de germinación. El potencial productivo para la cosecha
2010 indicó que 39 árboles en promedio de 11 familias estarán produciendo conos y 12
012 semillas potenciales, el potencial de plantación se calcula en 7.64 hectáreas;
mientras que en el 2011, 450 árboles de 30 familias producirán 415 800 semillas
potenciales, y el potencial de plantación es de 264.6 has. La prueba de t mostró
diferencias estadísticas altamente significativas al comparar las dos cosechas.
7
1. INTRODUCCIÓN
La recesión económica mundial ha afectado al sector forestal
negativamente al disminuir el ritmo de construcción de viviendas, la demanda de
derechos de emisión de las industrias y las inversiones en la investigación de
biocombustibles; lo positivo es que disminuye la presión hacia los bosques,
favoreciendo la creación de capitales de recursos naturales y la generación de
empleo rural (FAO, 2009).
Según Elsevier´s dictionary of trees, volumen 1 North América, citado por
CONABIO-CONANP-SEMARNAT (2008), México cuenta con 8 778 taxa,
incluyendo subespecies y variedades de especies forestales entre ellas las del
género Pinus, la cual cuenta con 46 especies, 3 subespecies y 22 variedades con
un 55% de los taxa endémicos (Sánchez, 2008), que se distribuyen en gran
extensión de ambientes desde casi el nivel del mar hasta los límites altitudinales
de la vegetación arbórea, pero estas especies se han visto amenazadas por
diversos factores entre los que se encuentran el mal uso de los bosques, falta de
planes de conservación y fomento de los recursos forestales, cambio de zonas
forestales a zonas dedicadas a las actividades agropecuarias, desarrollo urbano,
así como incendios, plagas y enfermedades; todo esto incrementa el desequilibrio
ecológico y provoca la pérdida de grandes áreas forestales (Rebolledo, 1995).
En México el 59% de los bosques son propiedad de 8 500 ejidos y otras
organizaciones comunitarias, el manejo de estos se ve limitado por los cambios
del uso del suelo y las cosechas comerciales. Existen compensaciones
gubernamentales previstas para las comunidades que decidan dedicar los
bosques exclusivamente a la prestación de servicios ambientales (FAO, 2009).
8
La actividad forestal necesita impulsarse como una empresa social
planteada a bajo costo y de calidad porque con esto aseguraremos su
permanencia en tiempo y espacio. Uno de los aspectos que apoyan esta
propuesta es incrementar el conocimiento sobre las especies que mejor han
respondido a: el manejo, selección, producción y calidad de la semilla; producción
y calidad de la semilla en etapas tempranas, resistencia a plagas y enfermedades,
movimiento de las especies en un rango altitudinal, influencia del cambio climático
en la fenología, capacidad de capturar carbono, restauración de suelos y mantos
acuíferos, entre otras características.
El éxito en el uso racional de los recursos naturales de este sector está
relacionado con el desarrollo de plantaciones forestales, la conservación de la
diversidad biológica y el aumento de la productividad de los bosques naturales,
para lo cual se requiere de un abasto constante de semillas y propágulos
vegetativos de alta calidad. Sin embargo, el germoplasma forestal es un recurso
valioso pero limitado, cuya calidad puede verse afectada por muchos factores en
general del manejo forestal y en particular de su manipulación (Márquez et al.,
2007).
Este trabajo se realiza en un ensayo de progenie de 4ª generación de
selección de Pinus patula, donde se observa producción temprana de estróbilos
femeninos y masculinos, con la finalidad de ampliar los conocimientos sobre la
fenología reproductiva de la especie.
9
2. ANTECEDENTES
2.1. Mejoramiento Genético
El mejoramiento genético forestal es una herramienta utilizada por la
genética forestal con el objetivo de obtener árboles adecuados para la
repoblación, a través del conocimiento y evaluación de la variación que se
presenta entre individuos y entre poblaciones dada por diferentes genotipos y
ambientes, genotipos que para expresarse óptimamente requieren de condiciones
ambientales propicias tratadas por la silvicultura. Este se puede realizar con
distintos métodos, pero la selección artificial seguida del cruzamiento de árboles
selectos ha probado ser el más efectivo y económico en todo el mundo (Alba,
1996).
Un programa de mejoramiento genético debe contener selección y análisis:
de rodales productores de semillas, establecimiento de áreas semilleras y huertos
semilleros de primera y de generaciones avanzadas (Alba op. cit.)
El rodal semillero es una agrupación de arboles que ocupan un área
determinada, uniforme en sus especies, edad, calidad o estado (sanitario), para
poder distinguirla de las demás poblaciones que la rodean, y que se utiliza para
poder recolectar semilla (Padilla, 1987).
“Área semillera” ha sido denominado de diversas maneras, como área
origen de semilla, rodales semilleros, áreas de producción de semillas, etc,
definiéndose como un rodal generalmente manejado y que presenta
características deseables en cuanto a estructura de los árboles, crecimiento, etc,
eliminando árboles indeseables o mal formados del cual se obtiene una rápida y
abundante producción de semillas (Rebolledo, 1995; Pujato y Martin, 1999).
10
Los ensayos de especies, procedencias y progenies se utilizan para
identificar las diferencias genéticas de las ambientales, sometiendo a todas las
progenies a un ambiente similar en el cual crezcan; así si un progenitor tiene una
progenie más alta que otro en ambientes similares, confirmándose
estadísticamente, se dice que el primer progenitor produce una progenie
genéticamente superior, por tener buenas características fenotípicas (Zobel y
Talbert, 1994).
Pinus patula tiene una distribución natural que oscila de los 1 400 hasta los 3 100
msnm lo que significa un número variable de poblaciones que la conforman debido
al rango altitudinal y diferencias climáticas y edáficas; la sumatoria de estas
características ofrece una identidad genética a la especie de ahí que trabajos
como el presente permiten explorar parte de esta diversidad que es la responsable
de exhibir la variación y que significa la única herramienta con la que se puede
conservar y usar de manera adecuada los recursos, garantizando la convivencia
armónica del ser humano con las poblaciones de especies forestales (Mendizábal
et al., 2006).
11
2.2. Huerto Semillero
El huerto semillero es una plantación donde progenies seleccionadas se aíslan
evitando la contaminación del polen de fuentes externas para obtener una mayor
ganancia genética; así como cosecha de semillas fácil, frecuentes, y abundantes.
Por ser el medio más importante con que cuenta el genetista forestal se diseña a
partir de la selección de árboles superiores en poblaciones naturales, áreas
semilleras o en ensayos genéticos (Zobel y Talbert, 1994; Faulkner, 1975; Pujato
et al., 1999).
Existen varias modalidades de huertos semilleros, entre las comunes se
encuentran:
Huerto semillero de progenies: se integra con las mejores progenies de árboles
superiores procedentes de un programa de selección individual realizado en
plantaciones naturales o cultivadas. El caso más común es la conversión, después
de evaluado el ensayo de progenies en huerto semillero.
Huerto semillero clonal: se integra con propágulos vegetativos tales como:
injertos, estacas o acodos aéreos, de selecciones intensas de árboles superiores
procedentes de plantaciones comerciales o ensayos genéticos.
Huerto semillero de 1ª generación: se seleccionan los mejores clones o
progenitores de uno o más huertos y con ellos se instala un nuevo huerto que
incorpora cierta ganancia genética.
Huerto de 2ª generación y generaciones avanzadas: se obtienen por
cruzamiento y selección de progenies de huertos de 1ª generación (Pujato et al.,
1999).
12
Los huertos semilleros de generaciones avanzadas, manejados
adecuadamente, se deben proteger de la introducción de polen no deseado, así
como también hacer un diseño de la plantación para reducir las cruzas
emparentadas entre otras cosas; y se pueda producir semilla de buena calidad (es
aquella que reúne cualidades físicas y fisiológicas como pureza físico-botánica,
poder germinativo y energía germinativa), acortar los periodos de cosecha y
aumentar sustancialmente las ganancias genéticas (El-Kassaby et al., 2007;
Owens y Danilo, 2007).
La ganancia genética es el promedio de mejoramiento en una progenie
(crecimiento en altura, diámetro, número de ramas, altura de la copa, producción
de estróbilos femeninos y masculinos, resistencia a plagas y enfermedades, entre
otros) sobre la media de los progenitores, la ganancia se adquiere por selección
en la generación parental y depende de la intensidad de selección, variación y
heredabilidad (Padilla, 1987).
2.3. Producción de semillas en huertos semilleros
Elliott y Sniezko (2000) mencionan que la producción a edad temprana
proporciona una oportunidad única para producir semillas y plántulas
genéticamente mejoradas, que pueden ser resistentes a plagas y enfermedades,
en un periodo relativamente corto. Además los huertos semilleros pueden servir
para perfeccionar técnicas de polinización controlada y así desarrollar huertos
productores de semilla prototipo de la especie.
Owens y Danilo (2007) comparan la producción de semillas en huertos
semilleros de Pinus monticola Dougl. Ex D. Don., con el tipo de polinización: el
potencial de semillas fue de 200 por cono con 50 a 60 semillas llenas en
polinización abierta en 1999. Para 2004 realizando prácticas de polinización
controlada, las semillas llenas fueron 115 por cono. Entre otras conclusiones
13
señalan: los huertos semilleros son áreas de producción forestal que facilitan
estudios de este tipo.
Owens et al. (2005) describen la fenología y mecanismos de polinización y
desarrollo de la semilla en Pinus contorta var. latifolia en huertos semilleros y los
métodos para la evaluación de la fenología de cono, polinización, producción de
semillas y causas de la pérdida de conos y semillas. La polinización temprana en
etapa 3 (controlada) fue más exitosa y aumentó por consiguiente la cantidad de
semilla llena por cono, mientras que la autopolinización redujo el número de
semillas llenas. En donde se reconocen varias etapas de desarrollo de los
estróbilos femeninos, señala que para la etapa 3 la flor ha comenzado a emerger a
través de la parte superior de las escamas. Las flores son normalmente rojas,
rosadas, o verde claro (Bramlett y O’Gwynn, 1980). Figura (1).
Figura 1. Estróbilo femenino etapa 3 (Cruz, 2009).
14
La polinización normalmente se realiza por el viento, insectos, etc. Cuando
en este proceso interviene la mano del hombre se le conoce como controlada
(Padilla, 1987) Figura (2).
Figura 2. Polinización controlada (Cruz, 2009).
Bramlett et al. (1977) establecen que el análisis de conos es una técnica
utilizada para monitorear el manejo de huertos semilleros, de sus resultados se
obtiene información para adecuar las labores de cultivo en la plantación y mejorar
la producción de semilla de alta calidad.
2.4. Potencial de producción de semilla (PPS) y eficiencia de
semilla (ES)
Bramlett (1997) menciona que el potencial de producción de semillas (PPS)
se refiere al número máximo de semillas que el cono puede producir en función de
las escamas fértiles. Por otro lado la eficiencia de semilla (ES) es el porcentaje de
semillas llenas calculado considerando el potencial de producción de semillas por
cono
Cruz (2007) realizó análisis de conos de tres unidades productoras de
semillas de Pinus patula en selección diferenciada; bosque natural con una edad
aproximada de 20 años, ubicado en San Pedro Yaner municipio de San Juan
Atepec, Oaxaca; área semillera con edad de 35 años, localizada en Ingenio el
15
Rosario, Xico, Veracruz y huerto semillero de tercera generación de selección, con
edad de 5 años a la fecha de colecta, establecido en el Berro, municipio de
Mariano Escobedo, Veracruz. El PPS más alto fue para el área semillera con 128
semillas por cono, en el huerto semillero fue de 88 s/c mientras que para el
bosque natural de 67 s/c. En cuanto a la ES el área tuvo el mayor porcentaje
(56%), el huerto 51% y el bosque natural 46%. En el mismo orden el porcentaje de
semillas llenas: 71.72%, 79.31% y 72.73%. En este estudio el huerto semillero
presento el mayor porcentaje de semillas llenas extraídas y el mayor promedio de
escamas por cono (163).
En el huerto semillero mencionado se encuentran identificados los
progenitores del ensayo en estudio, por esta razón los parámetros de cálculo para
el potencial productivo son tomados de trabajos realizados con material
proveniente de este sitio. Potencial de producción (88 s/c), porcentaje de semillas
vanas o dañadas (30%), porcentaje de germinación (70%) (Cabrera, 2006; Cruz,
2007).
Hagedorn y Raubenheimer (1996) reportan en cuanto a PPS 125 s/c y ES
del 51.2%, en un huerto semillero maduro de Pinus patula establecido en
Sudáfrica, obteniendo 64 semillas llenas en promedio. Estos autores mencionan
que la producción de conos y semillas en Pinus patula se ve afectada por la altitud
del sitio en el cual se encuentre el huerto semillero, favoreciéndose la floración
femenina por arriba de los 1 400 msnm.
Alba y Márquez (2006) realizaron la colecta de conos de 10 árboles de
Pinus oaxacana de la población ubicada en el ejido Los Molinos, Veracruz con el
objetivo de evaluar el potencial de producción de semillas (PPS), la eficiencia de la
producción de semillas (ES) así como la longitud y diámetro de los conos en la
cosecha 2005; se observaron diferencias significativas entre árboles en las cuatro
variables estudiadas. El PPS fluctuó entre 75.89 y 122.24 s/c, la ES por su parte
se presentó desde el 34.03% hasta 70.04% y concluyen que el PPS y la ES
16
presentan valores más bajos de lo observado para ésta y otras especies, lo que
puede ser el resultado del deterioro poblacional.
Alba et al. (2005) con el objetivo de conocer la variación en el potencial de
producción de semillas de Pinus greggii, colectan 44, 43 y 154 conos en tres años
consecutivos (2002, 2003 y 2004), de una población ubicada en la localidad de
Carrizal Chico municipio de Zacualpan, Veracruz. Se utilizó el procedimiento de
análisis de conos para conocer el potencial de producción de semillas así como la
eficiencia de producción. El PPS fue mayor en la cosecha 2003, 170.93 semillas
por cono; mientras que la del año 2004 fue la más baja 151.98 s/c, para el año
2002 se ubicó en 152.50 s/c. La ES fue mayor en la cosecha 2003 (86.96%)
mientras que la cosecha 2004 fue la menos eficiente (70.88%), en la cosecha
2002 fue 79.57%. El análisis de varianza mostró diferencias significativas entre las
cosechas. Se concluye que el PPS y la ES presentan variación en el tiempo que
podría estar asociada con factores ambientales principalmente climáticos, por lo
que es necesario el monitoreo permanente de la población. Los valores obtenidos
en las tres cosechas, tanto de PPS como de ES indican buena producción y
calidad de semilla. López-Upton y Donahue (1995) mencionan un PPS promedio
para esta especie (Pinus greggii) de 104 s/c estudiando doce poblaciones en el
área de distribución natural.
Alba et al. (2003) realizaron un estudio con la finalidad de determinar el
potencial de producción de semillas y la eficiencia de producción de semillas de
Pinus hartwegii Lindl., en dos poblaciones naturales de La Malinche, Tlaxcala y el
Cofre de Perote, Veracruz. Dichas variables se evaluaron siguiendo la
metodología planteada por Bramlett et al. (1977). Se encontró un potencial de
producción de semillas de 187.25 s/c para La Malinche y 199.72 s/c para el Cofre
de Perote, sin embargo, el porcentaje de semillas desarrolladas fue mayor para La
Malinche (75.93%) que para el Cofre de Perote (68.89%), detectándose problemas
en el desarrollo de las semillas para este último sitio.
17
Gillespie (2000) señala que la producción de semillas de Pinus patula,
cambia considerablemente, debido a las diferencias en la producción de polen y
las condiciones climáticas durante el período de fertilización. Reporta un promedio
de 200 semillas por cono maduro, de las cuales de 25 a 80 semillas fueron
fertilizadas (semillas llenas).
2.5. Generalidades de Pinus patula
Pinus patula conocido como pino colorado, pino chino u ocote en español,
(división Oocarpae, sensu Little & Critchfield). Ha sido plantado por lo general
como una especie industrial de crecimiento acelerado y alto rendimiento. La
madera es de menor densidad y fortaleza que muchas coníferas de áreas
templadas, pero es adecuada para la construcción general. La madera es de
blanca a blanca amarillenta, con un duramen rosáceo y posee a menudo un fuerte
contraste entre la madera más temprana de color claro y la madera tardía más
oscura. La fortaleza y la densidad de la madera aumentan del centro hacia afuera,
de manera que la madera exterior es apropiada para trabajos estructurales
generales, mientras que la madera juvenil interior es más apropiada para la
manufactura de cajas y contenedores grandes, tablillas para el techado y
ensambladura de bajo costo (Gillespie, 2000; Perry, 1991) Figura (3).
18
Figura 3. Pinus patula Schl. et Cham. (Cruz, 2009).
2.5.1 Nomenclatura
Familia: Pinaceae
Género: Pinus
Subgénero: Pinus
Sección: Pinus
Subsección: Oocarpae
Nombre científico: Pinus patula Schl. et Cham. Linnaea 6: 354 (1831)
19
2.5.2 Descripción botánica de la especie
Árbol: Es un pino que alcanza una altura de 8-35 m con un diámetro de 50-90 cm.
El tronco es usualmente recto y claro, las ramas se encuentran alrededor de los 20
m. Algunas ramas son horizontales las cuales se inclinan, formando una corona
redondeada.
Corteza: En árboles maduros la corteza es gruesa con profundas fisuras
verticales en la parte inferior del tronco. Sin embargo, a altura de 3-4 m la corteza
se hace delgada, escamosa, rojiza o rojizo amarillento.
Hojas: Son suaves, péndulas, en fascículos de 3-4 o hasta 5, de 11-27 cm de
largo, 0.5 mm de ancho, el margen ligeramente aserrado, las líneas estomáticas 3-
6, longitudinales, visibles por la parte dorsal de la hoja, la vaina del fascículo
persistente, de 10-20 mm de largo.
Estróbilos masculinos (polen): En agrupaciones subterminales, sésiles, 4-25 por
agrupación, ovoide-cilíndricos, de 3-7 mm de largo, de 2.5-4 mm de ancho.
Estróbilo femenino (conos): Sésiles, subsésiles o pedunculados, serótinos, en
verticilios de (2) 4-9 alrededor de la ramilla, persistentes por varios años, pardo-
claros, tornándose grisáceos con el tiempo, ovoide-cónicos a cilíndrico-cónicos,
frecuentemente asimétricos o recurvados, de 4-10 cm de largo, de 3-5 cm de
ancho, las escamas ovulíferas de 1.4-2 cm de largo, 5-8 mm ancho, las basales de
menor tamaño.
Semillas: Aladas, más o menos elípticas, de 5-6 mm de largo, 2-3 mm de ancho,
el ala de 8-13 mm de largo, algunas veces ligeramente lobada en el ápice (Perry,
1991; Narave, 1997).
20
2.5.3 Área de distribución
Pinus patula ocurre de manera natural en los estados de Querétaro,
Hidalgo, México, Puebla, Veracruz, Oaxaca y Tlaxcala. De manera colectiva se
encuentra disperso dentro de las latitudes 13º a 24º N. y las longitudes 85º y 100º
O. Los límites altitudinales se encuentran entre los 1 400 y 3 000 msnm. Ha sido
plantado extensamente fuera de su área de distribución a través de los trópicos y
zonas templadas desde la década de 1940, incluyendo el sur de África, el
subcontinente de la India, América del Sur y Australia. Hoy en día crece con éxito
en muchos sitios que se encuentran hasta la latitud 40º sur y norte. La
regeneración natural es prolífica, con hasta 25 000 árboles por hectárea en la
etapa de plántula, reduciéndose entre 1 500 y 2 000 individuos por hectárea al
alcanzar edades entre los 15-20 años (Gillespie, 2000; Vela, 1976 y 1980; Patiño y
Yoshio, 1991) Figura (4).
Figura 4. Distribución natural de Pinus patula (Gillespie, 2000).
21
3. HIPÓTESIS
El potencial productivo y el potencial de plantación de la segunda cosecha
2011 es mayor al potencial productivo y al potencial de plantación de la primer
cosecha 2010 de un ensayo de progenies de cuarta generación de selección de
Pinus patula Schl. et Cham.
4. OBJETIVOS
Encontrar de dos cosechas (2010 y 2011), el potencial productivo de un
ensayo de progenies de cuarta generación de selección de Pinus patula Schl. et
Cham.
Comparar el potencial de plantación de dos cosechas del ensayo de cuarta
generación de selección, a los 2 años de plantado.
Generar recomendaciones para un mejor aprovechamiento de esta
información en beneficio de los pinos y las comunidades humanas rurales.
22
5. METODOLOGIA
Para la realización del presente trabajo se visitó en repetidas
ocasiones el lugar donde se encuentra la prueba de progenies de 4ª
generación de selección de Pinus patula establecida, con el objetivo de
convertirla en huerto semillero, en Potrero de García, municipio de
Tlacolulan, Veracruz México, ubicado en las coordenadas 19° 38’ 04” Norte
y 97° 02’ 09” Oeste a una altura de 2 180 metros sobre el nivel del mar
(Mendizábal-Hernández et al., 2007) Figura (5).
Figura 5. Localización del Área de estudio Potrero de García, municipio de Tlacolulan,
Ver.
La plantación fue realizada en abril de 2007 bajo la responsabilidad
del Cuerpo Académico “Recursos Genéticos Forestales” del Instituto de
Genética Forestal de la Universidad Veracruzana Figura (6).
Potrero de García
23
Figura 6. Ensayo de progenies de cuarta generac ión de selección (Cruz, 2009).
Esta prueba está constituida por 6 bloques incompletos al azar en la que intervienen 31
familias con 4 repeticiones en cada bloque a una densidad de 3 X 3 metros Figura (7).
CAMINO Figura 7. Diseño de ensayo de progenies de 4ª generación de selección de Pinus patula.
24
En el trabajo de campo se eligieron al azar dos bloques representativos del
sitio ubicados en diferente posición topográfica, el bloque 1 con exposición al Este
mientras que el bloque 6 presenta exposición al Oeste, para realizar el conteo de
los individuos que mostraban conos con posibilidades de producir semilla. En el
ensayo se encuentran identificadas las familias y las repeticiones en cada bloque.
Figuras (8 y 9).
Figura 8. Exposición oeste del ensayo de progenies (Cruz, 2009).
Figura 9. Exposición este del ensayo de progenies (Cruz, 2009).
25
Se define el potencial productivo como una condición de producción
de conos y semillas por componentes del rodal, diferenciando estados de
desarrollo e identificando conos para cosechar en 2010 (entre 8 a 10 cm de
largo) y para colectar en 2011(entre 1 a 1.5 cm de largo) Figuras (10 y 11).
Figura 10. Conos para cosechar en 2011 (Cruz, 2009).
Figura 11. Conos para cosechar en 2010 (Cruz, 2009).
26
El cálculo del potencial productivo se realizó tomando en cuenta las
semillas potenciales totales del ensayo además las semillas vanas y
dañadas que alcanzan un promedio del 30%, aunque este porcentaje
disminuye conforme aumenta el manejo de la plantación:
Potencial Productivo = (SPTE) - (30% por pérdida de semilla)
Donde:
SPTE= Semillas potenciales totales del ensayo
El cálculo de (SPTE) semillas potenciales totales del ensayo se
realizó como se indica a continuación:
SPTE= (Promedio de conos/árbol) (PPS) (Promedio de árboles con conos)
Donde:
PPS= Potencial de producción de semillas
Se reporta un potencial de producción (PPS) de 88 semillas por cono,
sustentado en el número de escamas fértiles encontradas.
El potencial de plántula y de plantación se calcula a partir del
potencial productivo tomando en cuenta el porcentaje de germinación
reportado de 70% y una densidad de plantación equivalente a 1100 plantas
por hectárea, considerando la distancia entre árboles de 3X3 metros.
Potencial de plántula
Potencial de plantación = ---------------------------------------- 1 100 plántulas por hectárea
Potencial de plántula = (Potencial Productivo)-(% de semillas sin germinar)
Se realizaron estadísticas descriptivas, gráficos de barras y prueba
de t-Student con el programa Statistica (Stat-Soft, 1998). Para cosechas y
familias.
27
6. RESULTADOS
6.1. Cosechas 2010 y 2011
En el bloque 1 evaluado:
140 sin conos.
10 con conos para cosechar en 2010.
86 con conos para cosechar en 2011.
En el bloque 6 evaluado:
111 sin conos.
3 con conos para cosechar en 2010.
64 con conos para cosechar en 2011.
En los bloques evaluados se observó un promedio de 5 conos para la
cosecha 2010 y 15 conos para la cosecha 2011 por árbol, además se tomo
en cuenta el número promedio de árboles que presentaron conos, este dato
se considero para los 6 bloques que conforman el ensayo.
6.2. Potencial Productivo 2010
El potencial productivo para el ensayo de progenies de cuarta
generación de selección calculado para 2010 indica que 39 árboles en
promedio, de los seis bloques, estarán produciendo conos y semillas. Se
realizaron los siguientes cálculos:
SPTE = (5) (88) (39) = 17 160
Potencial productivo = (17 160) - (30 %) = 12 012
Potencial de plántula = (12 012) - (30 %) = 8 408
Potencial de plantación = 8 408 = 7.64 1 100
28
De acuerdo con lo mencionado en la metodología, el ensayo de progenies
producirá, potencialmente y en forma temprana 17 160 semillas totales. Si
descontamos el porcentaje de pérdida por semillas vanas o dañadas tenemos: 12
012 semillas potenciales. En este año se observa que la producción temprana de
conos, registrada en los dos bloques evaluados, ocurre solo en 11 de las 31
familias establecidas, el 64.52% de las familias no producen semillas para esta
cosecha Grafica (1).
Pinus patula
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Familia
050
100150200250300350400450500550600650700750800850900950
100010501100115012001250130013501400145015001550160016501700175018001850190019502000
Po
ten
cia
l P
rod
uctivo
20
10
Gráfica 1. Potencial productivo para 2010.
6.2.1. Potencial de Plantación
Considerando el porcentaje de germinación calculado para los
progenitores de las familias establecidas en este ensayo (70%). El
potencial de plántulas se calcula en alrededor de 8 408, considerando los
seis bloques, con lo que se tiene la posibilidad de plantar (potencial de
plantación) aproximadamente 7.64 hectáreas, a un espaciamiento de 3 X 3
metros Gráfica (2).
29
Pinus patula
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Familia
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
Pote
nci
al de P
lan
taci
ón 2
010
Gráfica 2. Potencial de plantación para 2010.
6.3. Potencial Productivo 2011
De igual manera el potencial productivo para el año 2011 señala la
existencia de 450 árboles con conos y semillas en los 6 bloques del
ensayo. Se producirán en consecuencia 594 000 semillas totales. Restando
el porcentaje de semillas dañadas, serán 415 800 semillas potenciales. Se
realizaron los siguientes cálculos:
SPTE = (15) (88) (450) = 594 000
Potencial productivo = (594 000) - (30 %) = 415 800
Potencial de plántula = (415 800) - (30 %) = 291 060
Potencial de plantación = 291 060 = 264.6 ……………. 1 100
30
Pinus patula
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Familia
0100020003000400050006000700080009000
10000110001200013000140001500016000170001800019000200002100022000230002400025000260002700028000290003000031000
Pote
ncia
l P
roductivo 2
011
Gráfica 3. Potencial productivo para 2011.
El potencial productivo aumenta considerablemente para el 2011 cuatro
años después de haber realizado la plantación, el 97% de las familias establecidas
tienen conos destacando la 4, 11 y 20 con mayor producción, solo la familia 2
sigue sin producir, la gráfica (3) muestra el comportamiento en los dos bloques
evaluados.
6.3.1. Potencial de Plantación
En consecuencia el numero de plántulas posibles aumenta
considerablemente, las semillas potenciales para el 2011 pueden producir hasta
291 060 plántulas, tomando en cuenta los seis bloques del ensayo, con las que
estaríamos en posibilidad de plantar 264.6 hectáreas (potencial de plantación)
Gráfica (4).
31
Pinus patula
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Familia
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Pote
ncia
l de P
lanta
ció
n 2
011
Gráfica 4. Potencial de plantación para 2011.
6.4. Prueba de t-Student
Los resultados de las dos cosechas potenciales, solo de los dos bloques
evaluados, muestran que existen diferencias significativas, a través de una prueba
de t-Student, realizada a un nivel de significancia de p< 0.05, esperando que el
potencial aumente conforme aumenta la madurez sexual de los individuos Gráfica
(5).
32
Pinus patula
Cosecha 2010 Cosecha 2011
0
1500
3000
4500
6000
7500
9000
10500
12000
13500
15000
16500
Pote
ncia
l P
roductivo
Media ±SE ±1,96*SE
Gráfica 5. Comparación de las cosechas p < 0.05.
La producción temprana observada en este ensayo es única ya que ocurre
en forma natural, sin tratamientos al suelo, riegos, fertilizaciones foliares, quemas
controladas o podas.
33
7. DISCUSION
Se analizó la producción temprana de conos en un ensayo de
progenies, a los 2 años de establecido. Este ensayo tiene posibilidades de
convertirse en huerto semillero de cuarta generación de selección. Según
Gillespie (2000) y Hagedorn y Raubenheimer (1996), la producción
abundante de conos y polen en esta especie es entre los 8 y 10 años.
En el sitio se observa presencia temprana de estróbilos femeninos
coincidiendo en espacio-tiempo con estróbilos masculinos. Elliott y Sniezko
(2000), se refieren a la oportunidad única que estos estudios, en edad
temprana, pueden proporcionar para conocer sobre la producción de
semillas y plántulas genéticamente mejoradas.
Los factores más importantes que influyen en la producción temprana de
Pinus patula son: la sincronía entre la producción de estróbilos masculinos (polen)
y la de estróbilos femeninos (conos), la temperatura y el clima, así como la altura.
Enero, febrero, marzo abril y mayo son los meses más secos, lo que favorece el
desarrollo de los estróbilos y la polinización. La temperatura media anual es de
13.3ºC mientras que la máxima se ubica en los 19.1ºC y la minina 7.5ºC (CNA,
SMN, SEMARNAT, 2010).
Warburton y Schulze (2008) mencionan que el cambio de temperatura en
las áreas de crecimiento de pinos puede afectar sustancialmente la productividad
y rentabilidad de la silvicultura.
Varios autores como: Vela (1980), Hagedorn y Raubenheimer (1996)
mencionan que todo se favorece cuando las condiciones del sitio son adecuadas
entre los 1 400 y 3 000 msnm. Esta producción temprana puede estar influenciada
por las variables mencionadas y por encontrarse el ensayo a una altura de 2 180
msnm y no presenta hasta el momento ningún tratamiento. Cabe señalar que
34
aunque a alturas menores a los 1 400 msnm Pinus patula puede crecer
(Rebolledo, 1997 y 1998), no produce semillas viables y es susceptible al ataque
de insectos como Synanthedon cardinalis (Peralta y Alba, 2004).
35
8. CONCLUSIONES
De este ensayo de 4ª generación se obtendrá un considerable abasto de
semillas pues se calcula que se tenga entre 12 012 y 415 800 semillas potenciales
en los dos años mejorando conforme avanza su manejo.
Con respecto al potencial de plantación el ensayo producirá plántula capaz
de reforestar hasta 264.6 hectáreas.
En cuanto a la hipótesis planteada el potencial productivo y de plantación
de la cosecha 2011 fue mayor al potencial productivo y de plantación de la
cosecha 2010 ya que en el resultado se muestran diferencias altamente
significativas, esperando que aumente conforme aumenta la madurez sexual de
los individuos.
En el sitio se observa producción diferenciada entre las familias que forman
el ensayo.
La identificación de las familias nos permite diseñar cruzas controladas para
la obtención de hermanos completos y esto a su vez aumentar con seguridad la
diversidad genética de futuras plantaciones.
El ensayo es candidato ideal para convertirlo a huerto semillero de cuarta
generación de selección.
36
9. RECOMENDACIONES
Se recomienda hacer seguimiento a las semillas producto de las cosechas
2010 y 2011 de este trabajo.
El sitio es adecuado para realizar polinizaciones controladas y mejorar la
producción de semilla.
Este tipo de trabajos son importante porque nos da la oportunidad de
ampliar los conocimientos sobre las especies forestales, para aprovechar mejor
nuestros recursos de una manera adecuada y a bajo costo.
Con el conocimiento generado se puede proyectar o planificar el
establecimiento de huertos semilleros que permitan disminuir los tiempos de
producción, beneficiando a los productores en corto plazo.
Se recomienda proyectar las reforestaciones, plantaciones y restauraciones
con semillas de origen conocido (huertos semilleros), asegurando de esta forma el
abasto suficiente y la mayor diversidad genética.
37
10. GLOSARIO
Árboles superiores: Es un individuo arbóreo fenotípicamente destacado dentro
de un rodal que reúne una serie de rasgos deseables de acuerdo con
criterios establecidos de selección.
Eficiencia de semillas (ES): es el porcentaje de semillas llenas calculado
considerando el potencial de producción de semillas por cono.
Ensayo de progenies: Se identifican diferencias genéticas de las ambientales,
sometiendo a todas las progenies a un ambiente similar en el cual crezcan,
así si un progenitor tiene una progenie más alta que otro se dice que el
primero produce una progenie genéticamente superior.
Ganancia genética: Es el promedio de mejoramiento en una progenie
(crecimiento en altura, diámetro, número de ramas, altura de la copa,
producción de estróbilos femeninos y masculinos, resistencia a plagas y
enfermedades, entre otros) sobre la media de los progenitores.
Genética forestal: Aplicación de los conocimientos de la genética al desarrollo de
árboles mejorados.
Mejoramiento genético forestal: Herramienta con el objetivo de obtener árboles
adecuados para la repoblación, a través del conocimiento y evaluación de la
variación que se presenta entre árboles y entre poblaciones dada por
diferentes genotipos y ambientes.
Potencial productivo: Es una condición de producción de conos y semillas por
componentes del rodal, diferenciando estados de desarrollo (tamaño).
Potencial de producción de semillas (PPS): Es el número máximo de semillas
que el cono puede producir en función de las escamas fértiles.
38
Semilla de buena calidad: Es aquella que reúne cualidades físicas y fisiológicas
como pureza físico-botánica, poder germinativo y energía germinativa,
teniendo un adicional genético distinto.
Rodal semillero: Es una agrupación de árboles que ocupan un área determinada,
uniforme en sus especies, edad, calidad o estado (sanitario), para poder
distinguirla de las demás poblaciones que la rodean, y que se utiliza poder
recolectar semilla.
Progenie: Descendencia de un árbol
Variación: Es la aparición de diferencias anatómicas o fisiológicas entre
individuos debido a su composición genética o al ambiente en donde se
desarrollan las progenies y los progenitores.
Variabilidad: Es la variación encontrada en los árboles forestales que pueden
agruparse en: geográficas, entre sitios, entre rodales dentro de un sitio,
entre árboles dentro de un rodal y dentro de un árbol.
Poder germinativo: es el porcentaje de semillas que germinó y desarrolla una
plántula normal cuando se coloca en condiciones ambientales óptimas para
su crecimiento.
Energía germinativa: o vigor se refiere al porcentaje de semilla en la muestra que
ha germinado durante una prueba hasta el momento en que la cantidad de
semilla que germina por día ha llegado a su máximo. Representa la
velocidad de germinación y la rapidez de la semilla para desarrollar una
plántula normal. El tiempo estipulado para calcular el porcentaje de semillas
que germinó varía con la especie y suele ser aproximadamente ¼ del
tiempo que se considera para poder germinativo.
39
11. LITERATURA CITADA
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