Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 26, No. 4, oct - dic, p.11-19, 2023
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Efecto de diferentes sustratos en el crecimiento de plántulas de Pentaclethra
macroloba (Willd) Kuntze
Effect of different substrates in Pentaclethra macroloba (Willd) Kuntze seedling growth
Autores:
Brayan Carcasses-Lobaina
1
, https://orcid.org/0009-0007-4081-1149
Emir Falcón-Oconor
2
, https://orcid.org/0000-0001-8833-4942
Orfelina Rodríguez-Leyva
2
, https://orcid.org/0000-0002-1575-1515
Humberto Osorio-Espinoza
3
, https://orcid.org/0000-0002-6890-5442
Organismo:
1
Empresa Agroforestal Baracoa, Guantánamo, Cuba.
2
Universidad de
Guantánamo, Guantánamo, Cuba.
3
Universidad Autónoma de Chiapas, Chiapas, México.
E-mail: brayancarcases5@gmail.com; emirfalconoconor@gmail.com; orfelina@cug.co.cu;
hosorio2503@yahoo.com
Fecha de recibido: 7 jul. 2023
Fecha de aprobado: 12 sept. 2023
Resumen
El estudio se desarrolló con el objetivo de
evaluar el efecto de cuatro sustratos en el
crecimiento inicial de plantas de P.
macroloba cultivada en vivero. Se probaron
cuatro combinaciones de sustratos
elaborados a partir de mezclas de estiércol
de caballo y fibra de coco para determinar
en cual era factible el logro de una mejor
calidad de las plantas con el empleo de la
tecnología de tubetes. Las variables
morfológicas medidas fueron: altura,
diámetro en el cuello de la raíz, número de
hojas, biomasa seca, así como atributos
del sistema radical. A partir de estos
valores se calcularon los índices
morfológicos: Esbeltez, Relación PSA/PSR
e Índice de calidad de Dickson. Los
resultados obtenidos demostraron que
existió un efecto diferenciado en el
crecimiento de las plantas en dependencia
del sustrato en que fueron cultivadas Por lo
que se infiere que este sustrato mejora el
crecimiento inicial de esta especie.
Palabras clave: Pentaclethra macroloba;
Vivero; Sustrato; Parámetros morfológicos
Abstract
The study was developed with the objective
of evaluating the effect of four substrates
on the initial growth of P. macroloba plants
grown in a nursery. Four combinations of
substrates made from mixtures of horse
manure and coconut fiber were tested to
determine which one was feasible to
achieve better plant quality with the use of
tube technology. The morphological
variables measured were: height, root neck
diameter, number of leaves, dry biomass,
as well as attributes of the root system.
From these values, the morphological
indices were calculated: Slimness,
PSA/PSR Ratio and Dickson's Quality
Index. The results obtained demonstrated
that there was a differentiated effect on the
growth of the plants depending on the
substrate in which they were grown.
Therefore, it is inferred that this substrate
improves the initial growth of this species.
Palabras clave: Pentaclethra macroloba;
Nursery; Substrates; Morphological
parameters
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Introducción
Cuba constituye la isla con mayor diversidad biológica de las Antillas, tanto en riqueza total
de especies como en el grado de endemismo, lo que eleva considerablemente, el valor de la
biota cubana (Febles, 2009). No obstante, debido a la acción antrópica sobre los
ecosistemas naturales, se observa perdida de la biodiversidad de los ecosistemas Amarán et
al. (2020). En este contexto, las investigaciones deben servir para generar tecnologías y
alternativas de manejo sostenible para los ecosistemas.
Estudios referentes a las especies que son utilizadas en la restauración ambiental y la forma
de como las plántulas serán producidas, son de extrema importancia para garantizar el éxito
de la recuperación y/o rehabilitación de estos ambientes Torres (2021). El dormilón
(Pentaclethra macroloba (Willd.) Kuntze) es una especie forestal nativa perteneciente a la
familia Fabaceae, encontrada con frecuencia en los bosques tropicales. A pesar de su alto
potencial maderero debido a la calidad de su madera, la especie se destaca por su gran
potencial para uso en la arborización urbana, recuperación de áreas degradadas y la
reforestación Rocha-Dantaset al (2020)
Plantas de diversas especies forestales nativas son producidas en vivero, con el objetivo de
ser usadas en reforestación, enriquecimiento de bosques primarios y secundarios, en
sistemas agroforestales y recuperación de áreas degradadas Abanto et al (2016). En el
proceso de producción de plántulas, el sustrato es un factor determinante para el desarrollo
inicial, y sus características químicas, físicas y biológicas influyen directamente en el
comportamiento de la especie. Así, para Siqueira et al (2018), los sustratos deben brindar
soporte físico a las raíces y condiciones para satisfacer las demandas hídricas y nutricionales
de las plántulas.
En función de producir plántulas de forma más sostenible, son encontrados en algunas
regiones del país subproductos de la industria maderera y otros materiales naturales, que
son usados como una alternativa para mejorar los sustratos y sustituir el uso de la tierra de
monte. La utilización de estos sustratos ya se ha empleado en la producción de plántulas
forestales y, existe resultados positivos en producción de Gmelina arborea Roxb. (Reyes et
al., 2018), Swietenia mahagoni (L.) Jacq. Falcón et al (2019), Lysiloma sabicú Benth.
Cobaset al (2020) y Poincianella pluviosa (DC.) L.P. Queiroz Pinto et al (2021).
A partir de lo anterior, el presente trabajo tiene como objetivo evaluar el efecto de cuatro
sustratos en el crecimiento inicial de plantas de P. macroloba en vivero, para satisfacer la
necesidad que tienen los productores por obtener planta de calidad para establecer
plantaciones comerciales y con ello, no poner en riesgo sus poblaciones silvestres.
Materiales y métodos
Descripción del experimento
La investigación se realizó en el vivero forestal tecnificado ¨Paso de Cuba¨, perteneciente a la
Empresa Agroforestal Baracoa, provincia Guantánamo, ubicada en las coordenadas:
20°12´21´´ de latitud norte y los 75°13´37´´ de longitud oeste a 87 metros sobre el nivel del
mar, con precipitación media anualde511 mm y temperatura media anual de 28 °C, según
información del Instituto de Meteorología de Cuba (INSMET, 2023).
En el experimento se utilizaron semillas obtenidas de frutos maduros recolectadas de una
masa ubicada en el municipio Baracoa. Los frutos fueron procesados teniendo en cuenta los
aspectos que establece para el beneficio de los mismos la Norma Cubana 318/1978. Las
semillas obtenidas no fueron almacenadas, sino que se utilizaron inmediatamente después
de su procesamiento. Las mismas fueron sometidas a tratamiento pregerminativo consistente
en escarificación térmica durante 30 segundos Rocha-Dantaset al (2021).
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Las plántulas fueron producidas en contenedores plásticos tipo tubetes con una capacidad
de 250 cm
3
. Después de la siembra y hasta el primer mes el riego se efectuó de forma
manual, dos veces al día, por la mañana y por la tarde. A partir del segundo mes solo se
efectuó un riego diario y un mes antes de finalizar el cultivo se comenzó el proceso de
endurecimiento de las plantas consistente en riego en días alternos.
Como sustratos se emplearon mezclas de estiércol de caballo y fibra de coco compostada en
diferentes proporciones. Se empleó un diseño completamente al azar y como factor de
estudio se consideraron los sustratos empleados, con cuatro niveles:
S1: 70 % de estiércol de caballo + 30 % de fibra de coco (Ec-70 %+Fc-30 %).
S2: 60 % de estiércol de caballo + 40 % de fibra de coco (Ec-60 %+Fc-40 %).
S3:50 % de estiércol de caballo + 50 % de fibra de coco (Ec-50 %+Fc-50 %).
S4:40 % de estiércol de caballo + 60 % de fibra de coco (Ec-40 %+Fc-60 %).
El número de plantas por tratamiento fue de 25 y los atributos evaluados fueron:
Altura de la planta en centímetros (cm);
Diámetro en el cuello de la raíz en milímetros (mm);
Largo de la raíz principal en cm;
Número de raíces primarias;
Número de raíces secundarias;
Peso seco de la biomasa de la parte aérea en gramos (g);
Peso seco de la parte radical en g.
A partir de los atributos medidos se calcularon los siguientes índices morfológicos:
Relación peso seco aéreo peso seco radical (PSA/PSR)
Esbeltez o relación altura diámetro (h/d)
Índice de calidad de Dickson (ICD) (Ecuación 1).
1)
Donde:
PT: peso seco total en g;
H: altura de la planta en cm;
D: diámetro del cuello de la raíz en mm;
PSA: peso seco aéreo en g;
PSR: peso seco radical en g.
Se realizaron dos evaluaciones, una a los dos meses de cultivo (control intermedio), donde
solo se midieron la altura, el diámetro en el cuello de la raíz de la plántula y número de hojas.
La segunda al final del cultivo (a los cuatro meses), donde se tuvieron en cuenta las
magnitudes de todos los atributos e índices anteriormente.
Para la evaluación de las variables peso seco aéreo y radical, se empleó una muestra de 10
plantas, que se tomaron a partir de las que quedaron fuera de la parcela útil, donde se
encontraban las 25 plantas en que se midieron el resto de las variables. Para las mediciones
de la parte radical se lavaron las raíces de cada planta y se separaron del cepellón. El peso
se determinó después del secado en estufa durante 48 horas a una temperatura de 70ºC
hasta lograr peso constante.
Análisis estadísticos
Para evaluar el efecto del factor sustrato se consideraron cuatro niveles que correspondieron
con las diferentes mezclas de sustratos: S1, S2, S3 y S4, para cada uno de los atributos. Los
=
+
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datos de los atributos se índices obtenidos fueron analizados con el paquete estadístico
SPSS ver. 23 para Windows; se aplicó el test de normalidad (Shapiro-Wilks) y homogeneidad
de varianzas (Bartlett) a los datos, posteriormente se realizó un análisis de varianza
(ANOVA) y pruebas de comparación demedias por Duncan, con un nivel de significancia de
p< 0.05.
Resultados y discusión
Resultados de la primera evaluación (control intermedio) de las plántulas de P.
macroloba efectuada a los dos meses de cultivo
En la Figura1, se presentan los promedios de altura, diámetro en el cuello de la raíz y
número de hojas que alcanzan las plántulas en los diferentes sustratos a los dos meses de
cultivo en un control de la calidad intermedio. La prueba de comparación múltiple revela que
en todos los atributos el sustrato S3es superior con respecto a los otros tres, difiriendo
estadísticamente (P< 0,05).
Figura 1. Respuesta de la planta P. macroloba a los dos meses (n=25). A) Altura de las
plantas; B) Diámetro del cuello de la raíz; C) Número de hojas; D) Planta en crecimiento. S1:
70 % de estiércol de caballo + 30 % de fibra de coco; S2: 60 % de estiércol de caballo + 40
% de fibra de coco; S3: 50 % de estiércol de caballo + 50 % de fibra de coco; S4: 40 % de
estiércol de caballo + 60 % de fibra de coco (Ec-40 %+Fc-60 %).
En la figura letras desiguales indican diferencias significativas para P< 0,05.
Los beneficios obtenidos en el sustrato S3 (50 % de estiércol de caballo + 50 % de fibra de
coco) pueden estar relacionados con factores tales como la mejora en la estructura física del
sustrato, incremento en la población de microorganismos benéficos y más probablemente
con el incremento de sustancias reguladoras del crecimiento como hormonas y humatos
producidos por los microorganismos Atiyehet al. (2002), citado por Cobas et al., (2020).
Paralelamente a esto Arévalo et al. (2016), destacan también que la adición de la fibra de
coco influye de manera significativa sobre las propiedades químicas del sustrato.
De los resultados anteriores, se infiere que P. macroloba se desarrolla mejor durante la etapa
de plántula en sustratos porosos y bien drenados, ya que permiten que las raíces crezcan
con mayor facilidad, tal como lo indican Falcón et al. (2019) y Cobas et al. (2020), en cuyos
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trabajos afirman que la existencia de una cantidad adecuada de macroporos continuos, en
los que las raíces puedan penetrar libremente, es un requerimiento importante para su
crecimiento.
Venancio et al. (2022), destacan la importancia de realizar controles intermedios de la calidad
en aras de evitar que se produzca un incremento de la longitud de la planta en mayor medida
que el diámetro del cuello de la raíz, lo que, sin lugar a dudas, conllevaría a la producción de
plantas ahiladas. Los mismos autores sugieren que la utilidad práctica de este análisis
pudiera conllevar, de ser necesario, a la muda de otras variables de cultivo como la densidad
de planta por m
2
en el vivero y el riego en aras de lograr junto a la altura un aumento más
acelerado del diámetro.
Cobas et al. (2020) observaron que Lysiloma sabicu Benth. alcanzó más altura y diámetro del
tallo en un sustrato a base de composta de corteza de pino, humus de lombriz, estiércol
vacuno y compost orgánico, que cuando se usa el primer material. Díaz et al. (2013) y Reyes
et al. (2018) determinaron que la altura, el diámetro y el número de hojas presentaron los
valores más altos en mezclas de compostas, con respecto a las plantas producidas en suelo.
Características de la planta de P. macroloba en vivero, al final del cultivo
En la Tabla 1, se muestran los resultados del comportamiento promedio de los atributos se
índices morfológicos de calidad obtenidos por las plantas en los cuatro sustratos empleados.
Al igual que en la primera evaluación se comprobó que el sustrato tiene un efecto
significativo (P< 0,05), siendo el sustrato S3 (50 % de estiércol de caballo + 50 % de fibra de
coco) donde las plantas alcanzaron los mejores valores, difiriendo estadísticamente con el
resto (Tabla 1).
Tabla 1. Valores promedios por sustrato de los atributos e índices morfológicos de calidad al
final del cultivo de P. macroloba en contenedores tipo tubetes.
Tratamiento
H (cm)
D (mm)
PSR (g)
PSA (g)
PST (g)
PSA/PSR
H/D
ICD
S1
27,36
c
4,26
d
1,66
d
1,06
c
2,72
c
1,57
a
6,69
a
0,34
c
S2
28,48
b
4,54
b
1,74
b
1,12
b
2,86
b
1,56
ab
6,27
b
0,37
b
S3
30,90
a
5,87
a
1,84
a
1,25
a
3,09
a
1,47
c
5,26
c
0,44
a
S4
28,04
b
4,31
c
1,71
c
1,11
bc
2,82
b
1,54
b
6,51
ab
0,35
bc
Error estándar
0,321
0,035
0,054
0,043
0,125
0,052
0,465
0,024
Letras desiguales indican diferencias significativas para P < 0,05 (n=25). Altura de la planta (H), diámetro del
cuello de la raíz (D), peso seco radical (PSR), peso seco aéreo (PSA), peso seco total (PST), Índice de calidad
de Dickson (ICD).
En el caso de los atributos altura y diámetro del cuello de la raíz, se observó que las plantas
desarrolladas en el sustrato S3 (Ec-50 %+Fc-50 %) fueron las que alcanzaron los mayores
valores. Estos valores pueden estar condicionados por un correcto o abundante suministro
de nutrientes por parte del sustrato, por lo que esta combinación favoreció en mayor medida
el desarrollo y crecimiento de las plantas.
Resultados similares obtuvieron Aguirre et al. (2018), quienes encontraron que el empleo de
sustratos orgánicos con adecuadas características físicas y químicas favoreció el crecimiento
y desarrollo de las especies Azadirachta indica A. Juss. y Ceiba pentandra (L.) cultivada en
vivero.
Relacionado con la producción de biomasa, se puede observar que existe diferencia
significativa entre el sustrato S3 y el resto de los sustratos (S1, S2 y S4), con respecto a las
variables PSA, PSR y PST, viéndose favorecidas las plantas del sustrato S3 que fueron las
que alcanzaron los mayores valores de peso seco. Resultados similares obtuvo Klein (2015),
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con un sustrato cuyo mayor porcentaje fue a base de fibra de coco. Dicho autor afirma que el
uso de la fibra de coco mejora algunos indicadores de crecimiento pues aumenta la fertilidad
de los sustratos, causado por un incremento en la disponibilidad de los nutrimentos, como
también mejora la estructura y la capacidad de retención de agua.
Al analizar los valores obtenidos en los índices estudiados (Tabla 1), puede observarse que
es también en el sustrato S3 donde las plantas manifiestan los mejores resultados. En
relación con la esbeltez (H/D), Escobar y Rodríguez, (2019) señalan que se logra una mejora
en la calidad de la planta a través de una disminución de la misma. Estos autores también
manifiestan que se ha demostrado que las plantas con menor medida en la relación
altura/diámetro de tallo pueden mantener un mejor estado hídrico con un consumo más
moderado de agua en situaciones de deficiencia hídrica. De manera, que la planta mejor
preparada para resistir las condiciones adversas, es la cultivada en el sustrato S3.
Estas plantas también presentaron los menores valores de la relación PSA/PSR. Esta
característica, habitualmente, se considera que puede contribuir a mejorar la economía
hídrica de la planta y, por tanto, también, su capacidad de supervivencia y crecimiento en
ambientes secos Sotolongo et al (2017), porque a menor valor de esta relación, más
favorecida está la absorción de agua frente a las pérdidas. Las plantas del tratamiento S3
(Ec-50 %+Fc-50 %) mostrando un valor de1,47; presentan el sistema radical mejor
desarrollado, favoreciendo la absorción de agua y manteniendo un nivel de sostén mecánico
frente a los problemas que puedan presentar una vez que estén en el campo. En este
sentido, Rueda et al. (2014), indican que una planta de buena calidad debe presentar un bajo
valor de la relación biomasa aérea y biomasa de raíz.
En cuanto al Índice de calidad de Dickson (ICD), en el análisis se observa que existen
diferencias significativas en todos los tratamientos, pero las plantas del tratamientoS3 (Ec-50
% + Fc-50 %) muestran la mejor calidad al final del cultivo, siendo este de 0,44. Según
Venancio et al. (2022), un aumento en el valor del índice de Dickson se asocia con una
calidad de planta superior, debido a un mejor equilibrio entre las biomasas aérea y radical.
Rueda et al. (2014) concluyen sobre la relación directa entre el valor del índice y la
sobrevivencia de las plantas, que un índice menor a 0,15 significa problemas en el
establecimiento para algunas especies, por lo tanto, la planta se favorece si alcance valores
máximos, esto trae consigo que, por una parte, el desarrollo total de la planta es grande, al
mismo tiempo, las fracciones aérea y radical están equilibradas. Al respecto, Falcón et al.
(2019) coinciden con el planteamiento anterior y además expresan que las plantas con
mayores valores de este índice, presentan mayor resistencia mecánica durante las
operaciones de plantación o fuertes vientos.
Morfología del sistema radical
En relación a los atributos del sistema radical (Figura2) se observó que las plántulas se ven
más beneficiadas en el sustrato S3 (Ec-50 % + Fc-50 %), con las mayores medias, en
correspondencia con valores altos de porosidad y buena aireación de este sustrato, que
favorece el crecimiento de raíces y, por ende, el desarrollo de la parte aérea de la planta.
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Figura 2. Atributos del sistema radical de la planta P. macroloba a los cuatro meses (n=25).
A) Largo de la raíz principal; B) Cantidad de raíces primarias; C) Cantidad de raíces
secundarias; D) Desarrollo radicular. S1: 70 % de estiércol de caballo + 30 % de fibra de
coco; S2: 60 % de estiércol de caballo + 40 % de fibra de coco; S3: 50 % de estiércol de
caballo + 50 % de fibra de coco; S4: 40 % de estiércol de caballo + 60 % de fibra de coco
(Ec-40 %+Fc-60 %).
En la figura letras desiguales indican diferencias significativas para P< 0,05.
Resultados similares alcanzaron Aguirre et al. (2019), quienes encontraron que el empleo de
sustratos orgánicos propició mayor desarrollo radical en la especie Tabebuia donnell-smithii
Rose, lo que favorece el transporte de fotosintatos a la parte aérea para la producción de
biomasa, y con ello cambios en la fisiología de la planta.
La mayor cantidad de raíces secundarias obtenida en el sustrato S3 (Ec-50 % + Fc-50 %),
pudiera estar dada por las características físicas del sustrato, en el cual se generó un número
mayor de raíces secundarias, capaces de colonizar más rápido el cepellón.
Al respecto, Cobas et al. (2020), afirman que la abundante emisión de raíces secundarias
demuestra alta calidad y garantiza un rápido crecimiento de las plantas después de la
plantación; además hacen referencia también que el número de raíces secundarias de primer
orden han mostrado correlación para mejorar el desempeño de las plantas en el campo.
Similares respuestas alcanzaron Díaz et al. (2013), al señalar que con el uso de compost de
cacao en la producción de Cedrela odorata y Swietenia macrophylla, se obtuvo mayor
longitud radicular y mayor peso de materia fresca y seca, por lo que consideran que el
sustrato facilitó el buen crecimiento radicular, debido a que actuó como un mejorador de las
condiciones físicas del sustrato.
Conclusiones
Los resultados obtenidos al final del cultivo en vivero, demostraron que existió un efecto
diferenciado en el crecimiento de las plántulas en dependencia del sustrato en que fueron
cultivadas y que fue el sustrato S3 conformado por 50 % de estiércol de caballo + 50 % de
fibra de coco (Ec-50 %+Fc-50 %) el que propició los mejores valores en los atributos
estudiados.
Estos resultados pueden apoyar la toma de decisiones en las actividades de reforestación
relacionadas con la especie P. macroloba y su cultivo en viveros con la tecnología de
tubetes.
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