CAMBIOS MORFOLÓGICOS DEL SISTEMA RADICULAR

CAMBIOS MORFOLÓGICOS DEL SISTEMA RADICULAR DE Pinus radiata
D. DON EN PLANTACIONES JOVENES ESTABLECIDAS EN LA ZONA
MEDITERRÁNEA DEL VALLE CENTRAL DE CHILE.
FERNANDO MUÑOZ SÁEZ(1), MIGUEL HERRERA MACHUCA(2) y PEDRO
MANZANAREZ NUÑEZ(1)
(1) Universidad de Concepción, Facultad de Ciencias Forestales, Casilla 154-C, Correo 3,
Concepción, Chile. Telefono:++56 41 204906, Fax: ++56 41 246004, E-mail: [email protected]
(2) Universidad de Córdoba, Avda.Menendez Pidal s/n, Aptdo. de Correos 3048.14080 Córdoba,
España. Teléfono:++34 957 218657; Fax: (957)++34 957 218563; E-mail: [email protected]
RESUMEN
Las extensas plantaciones de Pinus radiata D. Don establecidas durante los últimos años en la zona
mediterránea del área central de Chile se han realizado utilizando nuevas técnicas de producción de
plantas y de establecimiento de plantaciones. Importante ha sido el incremento de la productividad
aérea de las nuevas plantaciones pero poco se conoce de los cambios de las variables radiculares
asociadas a la morfología de los sistemas radiculares. El estudio consistió en el establecimiento y
medición de una plantación de Pinus radiata D. Don en suelos de arenas, en la cual se midieron
variables radiculares durante los tres primeros años de crecimiento bajo 4 diferentes tratamientos que
combinan preparación de suelo y origen de las plantas. Los resultados indican que independiente del
origen de la planta, el subsolado influye significativamente sobre el largo de la cabellera radicular
(LCR) y sobre la relación biomasa radicular/biomasa aérea. El número de raíces primarias (NRP) es
afectado por el origen de la planta y no tiene relación con la preparación de suelo. En cuanto a la
relación entre peso seco radicular/volumen radicular, ésta no presenta diferencias significativas entre
los tratamientos.
Palabras claves: sistema radicular, morfología radicular, establecimiento.
SUMMARY
New techniques in forest plant production and plant establishment have been used in Pinus radiata
D. Don plantations in central Chile. In spite of the important increment in productivity in these new
plantations a reduced knowledge on root morphology has been achieved. This study assessed
different root parameters during the first three years of a Pinus radiata D. Don plantation in sandy
soils. Four treatments in relation to soil preparation and plant origins were established. The results
shows that soil ploughing affect both the root crown length and the rate root weigh /aerial weight.
The number of root of first order is affected by the plant source and there are no relation with soil
preparation. The relation between dry root weight and root volume showed no statistical differences
among treatments.
INTRODUCCIÓN
Las plantaciones de Pinus radiata D. Don se concentran mayoritariamente en la zona mediterránea
de Chile con un total de 1.437.000 ha de las cuáles 357.000 ha son menores de 5 años de edad (Infor,
1998). Durante los últimos años ha sido creciente el uso de nuevas técnicas de producción de plantas
y de establecimiento de plantaciones. Los cambios en el establecimiento consisten en nuevas
técnicas de producción de plantas y la incorporación a escala operacional, de técnicas de manejo de
residuos y laboreo del suelo, acompañadas de intensivos controles de malezas y fertilizaciones.
Los indicadores de biomasa utilizados hasta ahora, para evaluar las nuevas técnicas de
establecimiento, consideran la medición de la parte aérea de la planta. Sin embargo, el sistema
radicular, representa una cantidad significativa que por lo general alcanza hasta el 25 % de la
producción total del peso seco, lo que se debe tomar en cuenta al evaluar la productividad total del
bosque (Daniel et al., 1982; Fogel, 1983).
El presente trabajo consistió en estudiar los efectos de las nuevas técnicas sobre los sistemas
radiculares. Se analiza el desarrollo radicular de plantas de Pinus radiata, durante sus tres primeros
años de crecimiento bajo dos condiciones de laboreo, subsolado y casilla manual, y dos métodos de
producción de plantas, cutting y semilla, en suelos de la serie Arenales de la VIII región de Chile.
MATERIALES Y MÉTODOS
El área de estudio se ubica próxima a la localidad de Laja, VIII región de Chile, de latitud sur 37º 15’
y longitud 72º 30’. El sitio corresponde a una planicie de origen aluvial, de topografía plana,
pendiente uniforme y de 170 m.s.n.m. de altitud. El suelo consiste en arena andesítica basáltica,
perteneciente a la serie Arenales –Xeropsamments- (USDA, 1975). El clima presenta temperaturas
que varían, en promedio, entre una máxima de 29,3ºC en el mes de enero y una mínima de 3,3ºC en
julio. La precipitación promedio anual es de 1.051 mm, el déficit hídrico es de 820 mm y el período
seco se extiende por seis meses (Santibáñez & Uribe, 1993).
Con las plantas seleccionadas desde el vivero, se estableció un diseño completamente aleatorio con
arreglo de tipo factorial (2 x 2), correspondiendo como factor A: preparación de suelo (subsolado y
casilla) y factor B: tipo de producción de planta (cutting y semilla). El tratamiento de preparación de
suelo denominado casilla, consiste en labranza manual al momento de plantar, de una área de 40 cm
por 40 cm y 35 a 40 cm de profundidad. El subsolado consiste en el laboreo mecanizado de una faja
continua, de 70 a 80 cm de ancho y una profundidad de hasta 90 cm, labor que se realiza al menos 2
meses antes de la plantación.
Los tratamientos consistieron en parcelas cuadradas, con 80 plantas cada uno, y dos hileras
amortiguadoras. El espaciamiento de plantación fue de 5 m entre hileras y 1.6 m sobre hileras (1.250
pl/ha). Todos los meses, durante el primer año (a partir de julio de 1996) y al final del tercer año de
crecimiento, se seleccionaron aleatoriamente tres plantas en cada tratamiento (en total 12 plantas por
cada medición), las cuales fueron extraídas y medidas. Las mediciones realizadas a cada planta
fueron: longitud de la cabellera radicular (LCR, cm), volumen radicular (VOLR, cm3), número de
raíces primarias (NRP) y las determinaciones de peso seco (g/pl) del tallo (PST), follaje (PSF) y raíz
(PSR). La longitud de la cabellera radicular se midió desde el nivel del cuello de la planta y hasta el
ápice radicular de mayor extensión. El método de extracción de planta utilizado es el Método del
Esqueleto (Böhm, 1979).
El análisis estadístico se realizó con el programa estadístico SAS (Statistical Analysis System) y
consistió en análisis de varianza y test de comparación múltiple de Duncan (Stell & Torrie, 1981). Se
utilizó un nivel de probabilidad de 0,05 en todas las comparaciones.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
COMPARACIÓN DE LAS VARIABLES RADICULARES AL PRIMER AÑO DE
CRECIMIENTO:
Los datos analizados corresponden al primer año de medición y están agrupados en períodos: el
período 1 comprende los meses de julio a septiembre; período 2, los meses de octubre a diciembre;
período 3, los meses de enero a marzo y período 4, los meses de abril a junio (Tabla 1).
Tabla 1: Desarrollo de variables radiculares por tratamiento durante el primer año de crecimiento.
Período
1
2
3
4
Variable
LCR
NRP
VOLR
PSR
PSR/VOLR
PSR/PSFT
LCR
NRP
VOLR
PSR
PSR/VOLR
PSR/PSFT
LCR
NRP
VOLR
PSR
PSR/VOLR
PSR/PSFT
LCR
NRP
VOLR
PSR
PSR/VOLR
PSR/PSFT
Unidad
cm
número
cm3
g
g/cm3
índice
cm
número
cm3
g
g/cm3
índice
cm
número
cm3
g
g/cm3
índice
cm
número
cm3
g
g/cm3
índice
Sem/Sub
17,3 a
21,7 a
3,7 a
1,4 a
0,38 a
0,22 a
52,5 a
20,3 a
8,7 ab
3,1 ab
0,37 a
0,37 a
77,9 a
19,9 b
15,0 a
4,2 b
0,27 a
0,34 b
80,9 a
19,3 a
28,8 b
6,3 a
0,25 a
0,34 ab
Sem/Cas
15,4 ab
23,2 a
4,8 a
1,6 a
0,33 a
0,21 a
28,4 bc
22,1 a
7,7 b
2,8 ab
0,37 a
0,37 a
39,8 b
23,7 a
13,4 a
3,7 b
0,27 a
0,31 b
51,0 b
17,8 a
23,4 b
5,9 a
0,26 a
0,26 b
Cut/Sub
14,7 b
10,3 b
4,6 a
1,6 a
0,36 b
0,18 a
41,7 ab
9,6 b
10,1 a
3,4 a
0,34 b
0,34 a
68,9 a
9,4 c
20,1 a
6,3 a
0,33 a
0,44 a
82,0 a
10,4 b
40,0 a
7,8 a
0,21 a
0,37 a
Cut/Cas
16,8 ab
9,4 b
5,0 a
1,9 a
0,37 a
0,20 a
23,0 c
8,7 b
7,3 b
2,5 b
0,35 a
0,30 a
40,3 b
7,8 c
17,8 a
4,1 b
0,27 a
0,28 b
69,4 ab
8,6 b
25,1 b
7,4 a
0,28 a
0,26 b
Letras diferentes en la fila señalan diferencias significativas (p<0,05). LCR= largo cabellera radicular, NRP= número de
raíces primarias, VOLR= volumen radicular, PSR= peso seco radicular, PSFT= Peso seco follaje y tallo.
Al final del primer año de crecimiento (período 4), se verificó que para la variable largo cabellera
radicular (LCR), los tratamientos semilla-subsolado y cutting-subsolado presentan los mayores
valores, siendo estadísticamente diferentes con respecto a los valores obtenidos en el tratamiento
semilla-casilla y mayores, en valores absolutos, al tratamiento cutting-casilla (Tabla 1). Esto sugiere
que, independiente del origen de la planta, el subsolado afecta el largo de la cabellera radicular.
El número de raíces primarias (NRP) es mayor en los tratamientos con plantas de semilla y
estadísticamente diferente a los tratamientos con cutting. En el período 1, el promedio fue de 22,5
raíces primarias por planta de semilla, en cambio para plantas de cutting fue de 9,9 raíces primarias.
El promedio de NRP disminuye durante el primer año de crecimiento para las plantas de semilla,
desde 22,5 raíces primarias por planta en el período
1 a 18,6 en el período 4. También, el promedio de NRP para las plantas de cutting disminuye
levemente desde 9,9 a 9,5 raíces primarias por planta para los períodos mencionados (Tabla 1).
Figura 1: Desarrollo de variables radiculares por tratamiento durante el primer año de crecimiento.
El volumen radicular (VOLR) no presenta diferencias significativas entre los tratamientos durante el
período 1. Sin embargo, en el período 4, el tratamiento cutting-subsolado es el único que presenta
diferencias significativas al compararlo con los otros tratamientos (Tabla 1). Este tratamiento cambia
desde 4,6 cm3 por planta en el período 1 a 40 cm3 por planta en el período 4 (aumento de 8,7 veces).
El tratamiento que muestra menor aumento de volumen radicular es el semilla-casilla con un
incremento de 4,8 cm3 a 23,4 cm3 por planta para los períodos 1 y 4, respectivamente (aumenta 4,9
veces su volumen inicial).
El peso seco radicular (PSR) no es significativamente diferente entre los tratamientos probados. En
valores absolutos, el tratamiento cutting-subsolado presenta él más alto valor con 7,8 g/pl. El menor
valor absoluto se encuentra en el tratamiento semilla-casilla con 5,9 g/pl, ambos medidos en el
período 4. Los aumentos de la variable PSR desde el período 1 al período 4 son mayores en los
tratamientos que incluyen plantas de cutting.
La razón entre peso seco radicular y volumen radicular (PSR/VOLR) no presenta diferencia
significativa entre los tratamientos. Esta razón es una medida de la densidad de los tejidos
radiculares y el mayor valor absoluto corresponde al tratamiento cutting-casilla con 0,28 g/cm3 y el
menor al tratamiento cutting-subsolado con 0,21 g/cm3. Al comparar la evolución de la razón
PSR/VOLR entre los períodos 1 y 4 (Fig. 1), se observa que sus valores tienden a disminuir hacia el
final del año de crecimiento, para todos los tratamientos. Los tratamientos con subsolado son los que
disminuyen en mayor proporción con un promedio de 37,8%. En cambio, los tratamientos con casilla
disminuyen un 22,9% en promedio.
En el período 1, la razón PSR/PSFT no presenta diferencia significativa entre los tratamientos. Las
variaciones de razón PSR/PSFT permiten concluir que el equilibrio funcional y físico entre la parte
aérea y radicular de la planta no ha sido aún logrado. Cuando esto ocurra, la razón tenderá a
mantenerse durante el desarrollo del árbol (Newton y Cole 1991, citado por Donoso 1999).
COMPARACIÓN DE LAS VARIABLES RADICULARES AL TERCER AÑO DE
CRECIMIENTO:
Los resultados de las mediciones efectuadas al término del tercer año de crecimiento (período
comprendido entre los meses de julio a septiembre de 1999), se presentan en la Tabla 2.
Tabla 2: Comparación del desarrollo de las variables radiculares por tratamiento al primer y tercer
año de crecimiento.
Variable Unidad
Subsolado
Casilla
Semilla
Cutting
Semilla
Cutting
Año
1
3
1
3
1
3
1
3
LCR
cm
80,9 a 408,3 ab 82,0 a 401,7 ab 51,0 b 459,3 a 69,4 ab 287,7 b
NRP
número 19,3 a
29,7 a 10,4 b
15,3 b 17,8 a
22,3 ab 8,6 b
15,3 b
VOLR
cm3
28,8 b 2400,0 a 40,0 a 3116,7 a 23,4 b 2166,7 a 25,1 b 2316,7 a
PSR
g
6,3 a 696,7 b
7,8 a 1043,3 a
5,9 a 748,3 ab 7,4 a 736,7 ab
PSR/VOLR g/cm3 0,25 a
0,29 a 0,21 a
0,34 a 0,26 a
0,35 a 0,28 a
0,36 a
PSR/PSFT índice 0,34 ab 0,31 a 0,37 a
0,3 a 0,26 b
0,44 a 0,26 b
0,43 a
Letras diferentes en la fila señalan diferencias significativas (p<0,05). LCR= largo cabellera radicular, NRP= número de
raíces primarias, VOLR= volumen radicular, PSR= peso seco radicular, PSFT= Peso seco follaje y tallo.
La variable LCR, que al final del primer año presentaba el más alto valor en el tratamiento cuttingsubsolado, marcando diferencias significativas con el tratamiento semilla-casilla, se invierte al final
del tercer año; aunque la diferencia entre ambos no es significativa (Tabla 2). Este resultado muestra
que al cabo de tres años de crecimiento, desaparecen las diferencias en el largo de la cabellera
radicular entre ambos tratamiento. Los tratamientos con subsolado poseen incrementos similares del
LCR entre el año 1 y año 3 (aumento de 5,1 veces para semilla-subsolado y 4,9 veces para cuttingsubsolado). El tratamiento cutting-casilla presenta un incremento algo menor (4,1 veces) (Tabla 2).
En cambio, el tratamiento semilla-casilla alcanza un incremento del LCR de 9 veces su valor inicial
(aumento de 51,0 cm a 459,3 cm).
Las variables NRP, VOLR y PSR presentan al final del año 3 tendencias similares a las observadas
al término del año 1. En cuanto a la razón PSR/VOLR, ésta aumenta para todos los tratamientos; es
decir, aumenta la densidad de los tejidos radiculares, correspondiendo el mayor aumento el
tratamiento cutting-subsolado (aumenta de 0,21 a 0,34 g/cm3).
El índice PSR/PSFT entre el año 1 y año 3 de crecimiento, disminuye para los tratamientos con
subsolado (cutting-subsolado disminuye 18,9% y Semilla-subsolado un 8,8%) y aumenta para los
tratamientos con casilla (semilla-casilla aumenta un 69,2% y cutting-casilla un 65,4%) (Tabla 2). La
disminución del índice PSR/PSFT en los tratamientos con subsolado se explica por un aumento
proporcional mayor de la biomasa aérea (PSFT).
CONCLUSIONES
Al comparar las variables radiculares al final del primer año de crecimiento, se verifica que,
independiente del origen de la planta, el subsolado influye sobre el largo de la cabellera radicular
(LCR) y sobre la razón biomasa radicular/biomasa aérea.
El número de raíces primarias (NRP) es afectado por el origen de la planta y no tiene relación con la
preparación de suelo. Las plantas de origen cutting presentan un número de raíces primarias
significativamente menor que los tratamientos con semilla.
La relación entre peso seco radicular/volumen radicular no presenta diferencias significativas entre
los tratamientos. En valores absolutos, la relación aumenta entre el primer y tercer año; es decir,
aumenta la densidad de los tejidos radiculares, correspondiendo el mayor aumento al tratamiento
cutting-subsolado .
Variables como el número de raíces primarias (NRP), volumen radicular (VOLR) y peso radicular
(PSR) tienden a aumentar, a lo largo de los tres primeros años de crecimiento, de manera creciente y
sostenida para todos los tratamientos analizados. En cambio, al tercer año, la razón biomasa
radicular/biomasa aérea disminuye para los tratamientos con subsolado (cutting-subsolado
disminuye un 18,9%) y aumenta para los tratamientos con casilla (semilla-casilla aumenta un
69,2%).
BIBLIOGRAFÍA
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ƒBöhm W. (1979) Methods of Studying Root Systems. Ecological Studies v33. Germany.
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ƒDonoso S. (1999) Evaluación de prácticas silvícolas en plantaciones de Eucalyptus globulus. Tesis
Doctoral. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos y de Montes, Universidad de
Córdoba. España.
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ƒSantibáñez F. & Uribe J. (1993) Atlas agroclimático de Chile: Regiones sexta, séptima, octava y
novena. CORFO. Ministerio de Agricultura. FIA. Santiago. Chile.
ƒSteel R. & Torrie J. (1981) Principles and procedures of statistics. A biometrical approach. Second
Edition. Mc Graw-Hill. Singapore. 663p.
ƒUSDA (1975) Soil taxonomy. Agriculture Handbook Nº 436, U.S. Department of Agriculture.
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