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1 portadilla 2 3 PREFACIO Los programas de diversificación forestal impulsados por entidades públicas y privadas se han orientado a incorporar nuevas especies al proceso productivo forestal, y en otros casos a profundizar el conocimiento de aquellas especies que han demostrado capacidad para crecer y ser un aporte económico para el país. Entre estas especies, se encuentran p ino oregón y p ino ponderosa, las cuales han s ido p lantadas mayoritariamente en los últimos 15 años, período en el cual se ha establecido el 72 % de la actual superficie existente en el país. Estas especies constituyen para los productores una opción de diversificación de la oferta de productos al mercado nacional e internacional y además representan una alternativa que permite optimizar la productividad de suelos, en los cuales las especies tradicionales no han logrado desarrollarse satisfactoriamente. No obstante, el nivel de conocimiento y desarrollo tecnológico asociado al cultivo de estas especies, aún dista considerablemente del alcanzado por pino y eucalipto. El Instituto Forestal, consciente de esta situación, y en su rol como promotor de la actividad forestal en el país, ha venido desarrollando un programa de investigación para mejorar la capacidad productiva de estas especies y difundir su cultivo entre las empresas y propietarios forestales del país. En este programa se insertan las actividades de los proyectos “Desarrollo y fomento de plantaciones de pino oregón y pino ponderosa” y “Bases genéticas y biométricas para pino ponderosa”, los cuales reconociendo la contribución que el mejoramiento genético puede efectuar para incrementar la productividad de estos cultivos, han sentado las bases para un programa de mejoramiento de largo plazo, definiendo una estrategia y realizando las actividades iniciales que aseguren su éxito futuro. El presente documento reúne los principales avances logrados en silvicultura, manejo, mercado y en particular, mejoramiento genético de las especies pino ponderosa y pino oregón, y se espera que contribuya a mejorar el conocimiento sobre estas especies e incentivar su forestación en el país. 4 5 INDICE PARTE I PINO PONDEROSA 1 ANTECEDENTES GENERALES 13 1.1 Distribución natural de la especie 13 1.2 Descripción de la especie 14 1.2.1 Pino ponderosa var. ponderosa 15 1.2.2 Pino ponderosa var. scopulorum 16 1.3 Aspectos reproductivos 17 1.4 Antecedentes genéticos 18 1.5 Requerimientos ecológicos 23 1.5.1 Clima 23 1.5.2 Suelo 24 1.5.3 Altitud 24 1.6 Asociaciones vegetales 25 1.7 Superficie de pino ponderosa 26 2 ASPECTOS BIOTICOS Y ABIOTICOS 27 2.1 Insectos 27 2.1.1 Insectos descortezadores 27 2.1.2 Insectos de brotes y yemas 27 2.1.3 Insectos defoliadores 27 2.1.4 Insectos que atacan conos y semillas 27 2.2 Hongos 28 2.3 Otros 29 2.4 Aspectos abióticos 29 3 SEMILLAS Y PRODUCCION DE PLANTAS 31 3.1 Semillas 31 3.1.1 Recolección de conos 31 3.1.2 Pretratamiento de semillas 31 3.2 Producción de plantas 32 3.2.1 Antecedentes sobre producción de plantas 32 3.2.2 Manejo radicular 35 3.2.3 Micorrización 35 3.2.4 Producción de plantas en Chile 36 3.2.4.1 Preparación del terreno 36 3.2.4.2 Siembra 37 3.2.4.3 Cuidados pre-emergencia y post-emergencia 37 3.2.4.4 Transplantes, manejo radicular y riego 37 4 ESTABLECIMIENTO 39 4.1 Plantas y adaptación al sitio 39 4.2 Densidad de plantación 41 4.3 Epoca de plantación 41 4.4 Preparación del suelo 41 6 4.5 Plantación 42 4.6 Control de malezas y fertilización 43 4.7 Protección 44 5 CRECIMIENTO Y MANEJO DE PLANTACIONES 47 5.1 Crecimiento 47 5.1.1 Antecedentes de crecimiento 47 5.1.2 Modelos de crecimiento 52 5.1.2.1 Función de crecimiento diametral 52 5.1.2.2 Modelo altura-diámetro 52 5.1.2.3 Modelo espesor de corteza-diámetro 53 5.1.2.4 Modelos fustales 53 5.1.2.5 Funciones de volumen 54 5.1.2.6 Función de índice de sitio 55 5.2 Manejo de plantaciones 56 5.2.1 Raleos 56 5.2.2 Podas 59 5.2.3 Esquemas de manejo 60 6 CARACATERISTICAS TECNOLOGICAS DE LA MADERA 63 6.1 Características macroscópicas 63 6.2 Características microscópicas 63 6.2.1 Traqueidas longitudinales 63 6.2.2 Radios leñosos 63 6.2.3 Canales resiníferos 64 6.3 Propiedades físicas 64 6.3.1 Ancho de anillos 64 6.3.2 Largo de fibras 64 6.3.3 Densidad básica 64 6.4 Propiedades mecánicas 66 6.5 Composición química de la madera 66 6.6 Características y usos de la madera 67 6.6.1 Durabilidad natural e impregnación 67 6.6.2 Trabajabilidad, aserrío, chapas y tableros 67 6.6.3 Recubrimientos 68 6.6.4 Comportamiento frente al secado 68 7 PRODUCTOS, MERCADO Y RENTABILIDAD 69 7.1 Productos 69 7.2 Mercado 70 7.3 Estudio de rentabilidad 71 7.3.1 Costos 72 7.3.1.1 Costos de establecimiento 72 7.3.1.2 Costos generales 72 7.3.1.3 Costos de manejo 72 7.3.1.4 Costos de cosecha 73 7.3.1.5 Costos de transporte 73 7.3.2 Ingresos 73 7 7.3.2.1 Valor de madera en pie 73 7.3.3 Cálculos 74 7.3.3.1 Costos 74 7.3.3.2 Precio de equilibrio 74 7.3.3.3 Criterios de rentabilidad 75 7.3.3.4 Análisis de sensibilidad 76 7.3.4 Discusión y conclusión 78 8 BIBLIOGRAFIA 81 PARTE II PINO OREGON 1 ANTECEDENTES GENERALES 93 1.1 Distribución natural de la especie 93 1.2 Caracterización botánica y reproductiva de la especie 94 1.3 Requerimientos ecológicos 98 1.4 Asociaciones vegetales 100 1.5 Superficie de pino oregón 100 2 ASPECTOS BIOTICOS Y ABIOTICOS 103 2.1 Aspectos Bióticos 103 2.1.1 Hongos 103 2.1.2 Insectos 104 2.1.2.1 Producción de conos y semillas 105 2.1.2.2 Plantas 105 2.1.2.3 Juvenil y adulto 105 2.1.2.4 Otros 106 2.2 Aspectos abióticos 106 3 GENETICA 109 3.1 Procedencias 109 3.2 Reproducción vegetativa 113 3.2.1 Medioambiente de arraigamiento 113 3.2.2 Patrones anatómicos y estacionales de enraizamiento 114 4 SEMILLAS Y PRODUCCION DE PLANTAS 115 4.1 Semillas 115 4.1.1 Colecta de conos y semillas 115 4.1.2 Procesamiento de conos y semillas 116 4.1.3 Almacenamiento y adquisición de semillas 116 4.1.4 Pretratamiento de semillas 117 4.2 Producción de plantas 118 4.2.1 Siembra 120 4.2.2 Requerimientos de nutrientes 120 4.2.3 Poda apical 120 4.2.4 Manejo radicular 121 8 4.2.5 Densidad de cultivo 122 4.2.6 Micorrización 122 4.2.7 Plantas a raíz desnuda 123 4.2.8 Producción mixta de plantas contenedor – platabanda 130 4.2.9 Producción de plantas en Chile 131 5 ESTABLECIMIENTO 133 5.1 Plantas 133 5.2 Densidad de plantación 135 5.3 Epoca de plantación 136 5.4 Preparación del suelo y control de malezas preplantación 136 5.5 Técnica de plantación 137 5.6 Fertilización 138 5.6.1 Dosis de aplicación 140 5.6.2 Epoca de aplicación 141 5.6.3 Area de aplicación 142 5.7 Control de malezas postplantación 143 5.8 Fertilización en etapa juvenil y adulta 145 5.9 Protección 145 5.10 Corte de formación 146 6 CRECIMIENTO Y MANEJO DE PLANTACIONES 147 6.1 Crecimiento 147 6.1.1 Antecedentes de crecimiento 147 6.1.1.1 Altura 147 6.1.1.2 Diámetro 150 6.1.1.3 Volumen 150 6.1.2 Modelos de crecimiento 152 6.1.2.1 Función de crecimiento diametral 152 6.1.2.2 Modelo altura – diámetro 153 6.1.2.3 Modelo espesor de corteza – diámetro 153 6.1.2.4 Funciones de volumen 153 6.1.2.5 Indice de sitio y funciones de altura 156 6.1.2.6 Funciones de ahusamiento 157 6.1.2.7 Factor de forma 159 6.2 Manejo de plantaciones 160 6.2.1 Raleos 163 6.2.1.1 Raleos en pino oregón 163 6.2.2 Podas 172 6.2.2.1 Planificación y elección de árboles a podar 173 6.2.2.2 Diámetro y altura de poda 176 6.2.2.3 Momento y número de árboles a podar 177 6.2.2.4 Problemas asociados a la poda 180 6.2.3 Esquemas de manejo de pino oregón 181 7 CARACTERISTICAS TECNOLOGICAS DE LA MADERA 183 7.1 Características macroscópicas 183 7.2 Características microscópicas 183 9 7.3 Propiedades físicas 184 7.4 Propiedades mecánicas 186 7.5 Características y usos de la madera 189 7.5.1 Comportamiento frente al secado 189 7.5.2 Durabilidad natural e impregnación 191 7.5.3 Trabajabilidad, aserrío, chapas y tableros 192 7.5.4 Producción de pulpa y papel 194 7.5.5 Recubrimientos 194 8 PRODUCTOS Y ESTADISTICAS DE MERCADO 195 9 EFECTO DE ALGUNAS VARIABLES SILVICULTURALESSOBRE LA RENTABILIDAD DEL CULTIVO DE PINO OREGÓN (Pseudotsuga Menziessii (Mirb) Franco) EN EL FUNDO VOIPIR, VILLARICA, CHILE 203 9.1 Introducción 203 9.2 Material y método 204 9.2.1 Análisis de tarugos de incremento 204 9.2.2 Determinación de rendimiento por tipo de producto 205 9.2.3 Evaluación financiera 205 9.3 Resultados y discusión 206 9.3.1 Silvicultura actual 206 9.3.1.1 Rendimientos por tipo de producto 207 9.3.1.2 Análisis de la longitud de rotación 208 9.3.2 Silvicultura futura 210 9.3.2.1 Intervenciones antes de los 20 años 211 9.3.2.2 Intervenciones cada 5 años 212 9.3.3 Proyecciones de rendimiento por tipo de producto según densidad final 213 9.3.4 Evaluación financiera para diferentes densidades finales 215 9.3.5 Análisis del régimen silvicultural propuesto para plantaciones de pino oregón del Fundo Voipir 216 9.4 Conclusiones 217 10 BIBLIOGRAFIA 219 PARTE III BASES PARA EL PROGRAMA DE MEJORAMIENTO GENETICO, PINO PONDEROSA & PINO OREGON 1 INTRODUCCION 243 2 PROPUESTA PARA EL MEJORAMIENTO GENETICO DE PINO PONDEROSA Y PINO OREGON EN CHILE 245 2.1 Propuesta de mejoramiento genético para pino ponderosa 245 2.2 Propuesta de mejoramiento genético para pino oregón 246 10 3 METODOLOGIA DEL PROGRAMA DE MEJORAMIENTO GENETICO 249 3.1 Areas productoras de semillas (APS) 249 3.1.1 Ventajas del uso de APS 249 3.1.2 Establecimiento de APS 250 3.1.3 Caracterización de rodales candidatos a APS 251 3.1.4 Transformación 252 3.1.5 APS Seleccionadas 255 3.2 Arboles plus 255 3.2.1 Estrategias de selección de árboles plus 255 3.2.2 Guía para la selección de árboles plus 258 3.2.3 Método de selección 259 3.2.4 Asignación de puntajes 260 3.2.5 Operación en terreno 264 3.2.6 Sanción de árboles plus 264 3.3 Ensayos de procedencia 265 4 RESULTADOS LOGRADOS EN EL PROGRAMA BASE DE MEJORAMIENTO 267 4.1 Pino ponderosa 267 4.1.1 Areas productoras de semillas 267 4.1.2 Arboles plus 268 4.1.3 Ensayos de procedencia 269 4.1.3.1 Adquisición y tratamiento al material genético 269 4.1.3.2 Ensayo de procedencia Lonquimay 270 4.1.3.3 Ensayo de procedencia Coyhaique-Mininco 274 4.2 Pino oregón 274 4.2.1 Areas productoras de semillas 274 4.2.1.1 APS Malalcahuello 274 4.2.1.2 APS Arquilhue 275 4.2.1.3 APS Mañihuales 276 4.2.2 Arboles plus 278 4.2.2.1 Establecimiento de banco clonal 278 4.2.2.2 Huertos semilleros clonales 281 4.2.3 Ensayos de procedencia y procedencia – progenie 283 4.2.3.1 Diseño de ensayos 284 4.2.3.2 Ensayo procedencia – progenie Voipir 285 4.2.3.3 Ensayo de procedencia – progenie Natalhue 288 4.2.3.4 Ensayo de procedencia Pedernal 290 4.2.3.5 Evaluación de los ensayos 292 5 CONCLUSION 299 6 BIBLIOGRAFIA 301 ANEXOS 303 11 capitular I 12 13 1 ANTECEDENTES GENERALES 1.1 Distribución natural de la especie El pino ponderosa (Pinus ponderosa Dougl. Ex Laws.) presenta el área de distribución más amplia del género Pinus en Norteamérica. Se extiende desde el sur de Canadá (51º LN) hasta México (33º LN), y desde las mesetas de Nebraska y Oklahoma (99º Longitud Oeste) a la Costa del Pacífico (Figura 1.1). Presenta una variación extrema entre poblaciones, reconociéndose la existencia de al menos dos variedades, Pinus ponderosa var. ponderosa conocida como pino ponderosa del pacífico o pino ponderosa y Pinus ponderosa var. scopulorum Engelm. conocida como pino ponderosa de las Montañas Rocallosas o pino ponderosa del interior. La variedad ponderosa se ubica desde los 52º N, en la desembocadura del Río Fraser del sur de British Columbia, hacia el sur a través de las montañas de Washington, Oregon y California, hasta la latitud 33º N, cerca de San Diego. En la parte noreste, su rango de distribución se extiende al este de la Divisoria Continental, hasta la longitud 110º Oeste en Montana, y al sur de “Snake River Plain” en Idaho (Habeck, 1992; Oliver y Ryker, 1990). Figura 1.1: Distribución natural de pino ponderosa (Oliver y Ryker, 1990). I PARTE pino ponderosa 14 El pino ponderosa variedad scopulorum se extiende, por el este de la Divisoria Continental, desde los 48º N en el centro-norte de Montana, hacia el sudeste dentro de Dakota del Norte y Dakota del Sur, al este de Wyoming, y hacia el este, hasta el centro-norte de Nebraska. Dentro de esta área, el pino ponderosa crece en montañas mesetas, cañones y en los quiebres de las praderas; los rodales más extensos se encuentran en Black Hills de Dakota del Sur y Wyoming. Al sur de Wyoming, la variedad scopulorum se extiende al sur por ambos lados de la Divisoria Continental, hasta Arizona por el oeste; y al límite este de la Gran Cuenca en Nevada y por el este hasta Texas, pero al oeste del Río Pecos, Nuevo México, extremo noroeste de Oklahoma, Colorado y norte de México (Little, 1979 citado por Oliver y Ryker, 1990). Dentro de este amplio rango, la especie está ausente en una extensa área que incluye el suroeste de Montana, oeste de Wyoming, sur de Idaho y parte de la Gran Cuenca. Una posible explicación para la ausencia de la especie en esta área es que la distribución de lluvias durante los meses de verano impide el establecimiento de plantas, excepto en mayores elevaciones, donde la especie tiene poca tolerancia a estaciones de crecimiento más cortas (Steele et al., 1981 citados por Oliver y Ryker, 1990). 1.2 Descripción de la especie Nombre científico : Pinus ponderosa Dougl Ex Laws. Nombre común : Western soft pine, bul l p ine, blackjack pine; Ar izona pi jn, Arizona pine, Arizona ponderosa pine, Arizona white pine, Arizona-tall, big pine, bird’s eye pine, British soft pine, British Columbie soft pine, British Columbia pine, California white pine, California yellow pine, Foothills yellow pine, Knotty pine, longleaf pine, pin d’arizona, pin de Bentham, pinabete, pino, pino blanco, pino cenizo, pino chino, pino de Arizona, pino ponderosa, pino ponderoso, pino real, pith pine, ponderosa pine, ponderosa pijn, pondosa, pondosa pine, red pine, rock pine, vastamerikansk langbarri tall, western pith pine, western yellow pine, western gele pijn, yellow pine. Familia : Pinacea Género : Pinus Pino ponderosa presenta corteza de color café oscuro a negra y resquebrajada en árboles jóvenes, tornándose color café acanelado a naranjo amarillento en árboles más longevos; además, con la edad, la corteza se engruesa y se divide en placas anchas. Se caracteriza por el olor a vainilla de su corteza, que es muy notorio en días calurosos. La especie alcanza grandes alturas, registrando en su hábitat natural alturas de 70 metros, con diámetros a la altura del pecho (DAP) mayores a 160 centímetros. Los árboles jóvenes son delgados y cónicos (Figura 1.2). Aunque la forma puede ser variable con la edad, usualmente presenta un hábito ahusado con copas estrechas y con fustes rectos hasta muy avanzada edad (Burdon et al., 1991; Wier, 1998; Oliver y Ryker, 1990). I PARTE pino ponderosa 15 Figura 1.2: Pino ponderosa en XI Región - Chile. Las acículas son rígidas, finamente aserradas en sus bordes, verde amarillento oscuro, generalmente agrupadas de a tres por fascículo. Los conos varían de tamaño según la ubicación geográfica, desde 5 a 15 centímetros de longitud, tienen forma cónica a ovalada, un tallo casi ausente; las escamas de los conos se engrosan en el ápice y presentan una espina apical pequeña (Nearctica.com, 2000). Los brotes son gruesos, de color amarillo verdoso al comienzo, después cambian a pardo oscuro. Las yemas invernales son resinosas y alargadas, recubiertas con escamas bien apretadas de color rojo oscuro. Pino ponderosa presenta variaciones geográficas en su amplio espectro de distribución. Dentro y entre la variedad ponderosa y variedad scopulorum, los estudios de procedencias han mostrado variación genética en cuanto al crecimiento, forma del fuste, largo de las acículas, sobrevivencia, inicio del crecimiento apical, patrón estacional del potencial de crecimiento de la raíz, habilidad para germinar bajo condiciones l imitantes de humedad, daño biótico y abiótico, producción demonoterpenos, estado nutricional e isozimas (Wright et al., 1969; Oliver y Ryker, 1990). 1.2.1 Pino ponderosa var. ponderosa Esta variedad tiene el potencial de alcanzar grandes dimensiones. En su área de distribución natural se han registrado árboles con 70,7 metros de altura y 263 centímetros de DAP. Dentro de esta variedad, son comunes alturas de 27 a 40 metros y DAP de 76 a 127 centímetros (Brockman, 1979 citado por Oliver y Ryker, 1990). Los árboles a menudo alcanzan edades de 300 a 600 años en su lugar de origen (Oliver y Ryker, 1990). I PARTE pino ponderosa 16 Las acículas se agrupan de a tres por fascículo; tienen largos de 12,5 a 25 centímetros y forman penachos al final de la rama. Los conos son ovales y tienen largos de 7,5 a 15 centímetros. El tronco es recto y en su madurez está limpio de ramas bajas. La corteza de árboles maduros está compuesta de láminas escamosas irregulares y anchas que al unirse parecen formar un puzzle de piezas irregulares. La copa es cónica y compuesta de ramas robustas (Oliver y Ryker, 1990; Lackschewitz, 1991 citado por Habeck, 1992). Burdon et al. (1991) señalan que dentro de la var. ponderosa existen dos importantes razas geográficas, mientras otros autores señalan que existiría una tercera raza, distinguiéndose la siguiente subdivisión racial: a) Raza Pacífico o Californiana: Se distribuye desde el sur de California a través de la Sierra Nevada y la Cordillera de la Costa hasta cerca de la cima de las Cascadas, hacia el norte se extiende hasta el sur del Estado de Washington. Se distingue por su follaje verde intenso, copas generalmente densas y de apariencia robusta, acículas, conos y semillas relativamente grandes. Esta raza se caracteriza porque sus árboles son de más rápido crecimiento y menor resistencia al frío (Burdon et al., 1991; Oliver y Ryker, 1990). b) Raza de la Meseta Norte: se distribuye en dirección norte, por el lado este de la Sierra Nevada y las montañas Cascada, hacia el norte en British Columbia y al este de la Divisoria Continental en el oeste de Montana. Se distingue de la raza Pacífico por su follaje más grisáceo, acículas más cortas con capas gruesas de hipodermo y estomas más hundidas, ramas más luminosas, copas menos densas y generalmente los conos inmaduros son más purpúreos. Tiende a tener fustes más delgados que la raza Pacífico, aunque pueden presentar un mayor ahusamiento en la punta. Además tiene mayor tolerancia a la sequía y mayor resistencia al frío que la raza Pacífico (Burdon et al., 1991; Oliver y Ryker, 1990). Al este de la cima de las Cascadas en el sur de Oregon y en el extremo norte de California, existe aparentemente una zona de transición entre ambas razas de Pinus ponderosa var. ponderosa. 1.2.2 Pino ponderosa var. scopulorum La variedad scopulorum se caracteriza porque en su juventud los árboles tienen copas piramidales que llegan a ser más anchas y redondeadas en la etapa adulta. Los árboles adultos presentan alturas menores que la variedad ponderosa, encontrándose individuos que alcanzan alturas máximas de 50 metros y DAP de hasta 130 centímetros (Schubert, 1974 y Lanner, 1983 citados por Howard, 2001). Las ramas de la variedad interior son abiertas y presentan poda natural y sus acículas tienen largos de 7 a 17 centímetros. Los conos tienen 5 a 10 centímetros de largo, el largo de la semilla es de 3 a 4 milímetros y el largo del ala es mayor a 15 milímetros (Flora of North America Association, 2000 citado por Howard, 2001). I PARTE pino ponderosa 17 La corteza de árboles adultos es de 8 centímetros de espesor aproximadamente (Lanner, 1983 citado por Howard, 2001). El sistema radicular es profundo y extenso; de hecho la variedad scopulorum es uno de los árboles más resistentes a la caída por viento en el noroeste interior de Norteamérica (Alexander, 1986, Alexander, 1987 y Conkle y Critchfield, 1988 citados por Howard, 2001) Dentro de esta variedad se distinguen dos razas: a) Raza del Norte o de las Montañas Rocallosas: se encuentra en la parte noreste de la distribución de la var. scopulorum. Esta raza se caracteriza por tener dos acículas por fascículo, además tiene copas más compactas, que probablemente le otorgan mayor resistencia al frío, y presentan el follaje con forma de moño o copete (Wells, 1964, Arno, 1979 y Conkle y Critchfield, 1988 citados por Howard, 2001; Oliver y Ryker, 1990). b) Raza del Sur o del Suroeste: tiene tres acículas por fascículo y la copa relativamente dispersa, además las resinas tienen una composición de monoterpenos característica (Kearney et al., 1960 y Wells, 1964 citados por Howard, 2001; Oliver y Ryker, 1990). La raza de las Montañas Rocallosas se une a la raza del suroeste a lo largo de una amplia y mal definida franja a través del sur de Colorado, Utah y Nevada (Wells, 1964, Arno, 1979, Conkle y Critchfield, 1988 citados por Howard, 2001; Oliver y Ryker, 1990). 1.3 Aspectos reproductivos Pino ponderosa es una especie monoica, que se caracteriza por tener una producción de semillas en forma irregular y que varía según la distribución de la especie, es así que se pueden observar buenas producciones de semillas cada 2 a 3 años en California, oeste de Sierra Nevada, mientras que en el noroeste del Pacífico el intervalo aumenta a 4 y 5 años (Krugman y Jenkinson, 1974 citados por Habeck, 1992; Oliver y Ryker, 1990; McDonald, 1992). La variedad ponderosa comienza a producir semilla a los 7 años y es capaz de producir semilla hasta los 350 años. La viabilidad óptima de la semilla en su área de distribución natural se produce en árboles cuyas edades fluctúan entre 60 y 160 años (Habeck, 1992; Oliver y Ryker, 1990). La variedad scopulorum comienza a producir semillas entre los 10 y 20 años de edad (Krugman y Jenkinson, 1974 y Lanner, 1998 citados por Howard, 2001). El número de semillas por cono varía fuertemente entre regiones de su distribución natural, desde 31 semillas por cono en el norte de Arizona hasta 70 semillas por cono en California Central. El número de semillas por kilogramo fluctúa entre 15.200 a 50.700 con un promedio aproximado de 26.500 (Curtis y Lynch, 1965, Schubert, 1974, Krugman y Jenkinson, 1974 citados por Oliver y Ryker, 1990). I PARTE pino ponderosa 18 El pino ponderosa se reproduce sexualmente, no se regenera naturalmente por métodos vegetativos. Puede ser propagado por injertos, pero el éxito disminuye rápidamente cuando las púas o vástagos son tomados de árboles mayores a 5 años de edad (Tinus, 1974; Oliver y Ryker, 1990). 1.4 Antecedentes genéticos La elección de la procedencia más adecuada para el lugar de plantación es un elemento de vital importancia para lograr el éxito de ésta. Considerando que pino ponderosa es una especie que presenta variaciones geográficas en su amplio espectro de distribución, este aspecto cobra mayor importancia. Resultados de un estudio de procedencias de esta especie, a los 45 años de edad, en el norte de Idaho y, un estudio con árboles de 30 años de edad, en Oregon y Washington, muestran que el 36 % de la variación en altura de los árboles está asociada al origen de la semilla (Squillace y Silen, 1962 citados por Oliver y Ryker, 1990). Existe una variación clinal evidente, en dirección este a oeste, en el aumento de la altura de las procedencias. Esta variación está relacionada con la precipitación de los meses de septiembre a junio (hemisferio norte). La variación clinal en dirección latitudinal y altitudinal se relacionó con las temperaturas entre abril y mayo, y en este estudio además, se determinó una relación entre el daño de heladas con el origen de la semilla. Pino ponderosa varía fuertemente en cuanto a la resistencia al frío. En una prueba de 298 árboles de progenies individuales plantados en Michigan, todas las plantas originarias de California sufrieron graves daños por heladas. Progenies de British Columbia, Washington, este de Oregon, Arizona, y sur de Nuevo México sufrieron daño por radiación. No se reportaron daños en las progenies provenientes del resto de la distribuciónde la especie (Wells, 1964 citado por Oliver y Ryker, 1990). Dentro de la amplia distribución geográfica natural de la especie, la variación altitudinal ha sido estudiada intensivamente en Idaho Central y en California (Rehfeldt, 1986; Echols y Conkle, 1971; Conkle, 1973). Sobre la ladera oeste de la Sierra Nevada en Figura 1.3 : Conos y semillas de pino ponderosa. I PARTE pino ponderosa 19 California, se colectaron semillas de árboles ubicados a altitudes que variaban entre los 40 y 2.130 m y las plantas resultantes fueron establecidas en tres sitios de distinta elevación, 290, 830 y 1.720 m sobre el nivel del mar respectivamente. La tendencia general fue que el crecimiento temprano se inició más rápido en las procedencias de elevación media y fue menor en procedencias de elevaciones mayores, independiente del sitio de plantación. A los 29 años de edad, aún cuando en los tres sitios las procedencias de altitudes medias eran las más altas, en el sitio de mayor altitud (1.720 m), las procedencias de elevaciones mayores sobrepasaban a las procedencias de elevaciones menores y casi igualaban a las procedencias de elevaciones medias. Las procedencias de elevaciones medias y bajas, especialmente estas últimas, sufrieron daño en el fuste y en el ápice por viento y nieve, lo cual redujo significativamente su superioridad en crecimiento. El peso específico de la madera disminuyó con el aumento de la elevación de las procedencias, independiente de donde fueron plantadas (Oliver y Ryker, 1990). En el mismo ensayo no se encontró efecto de la elevación en el largo de traqueídas, aunque si se encontraron algunas diferencias individuales. También fueron reconocidas diferencias en la altura y diámetro total y en el patrón de crecimiento estacional para familias dentro de las zonas altitudinales (Namkoong y Conkle, 1976). La diversidad genética entre poblaciones, tanto en California como en Idaho Central fue interpretada como variación adaptativa (Oliver y Ryker,1990). Los resultados de ambos estudios sugieren que para un mejoramiento selectivo de especies de amplia distribución, tal como pino ponderosa, para identificar las progenies superiores, primero es necesario seleccionar la procedencia geográfica adecuada y luego la zona altitudinal óptima. En Estados Unidos, se encontraron diferencias entre procedencias en relación a la morfología de las acículas y el intercambio gaseoso, sugiriendo que la procedencia Dakota del Sur puede ser relativamente más tolerante a la sequía que otras examinadas (Cregg, 1992). El efecto de la competencia de malezas sobre plantas de pino ponderosa es un factor de consideración. Es así que en un ensayo con plantas de distinto grado de mejora genética, consideraron plantas provenientes de semillas colectadas en rodales naturales (NR), de semillas de polinización abierta (WP) y finalmente de semillas de polinización controlada (CP). Al cabo de seis años desde el establecimiento no se presentaron diferencias estadísticas en el crecimiento de altura y diámetro, cuando las plantas crecieron bajo competencia de malezas, con valores para la altura de 2,4 m para CP; 2,3 m para WP y 2,2 m. para NR. Sin embargo, al crecer sin competencia, las p lantas provenientes de huertos de pol in ización contro lada crecen significativamente mejor en altura (3,0 m) que las plantas provenientes de semillas colectadas en rodales naturales (2,6 m) (McDonald et al., 1999). I PARTE pino ponderosa 20 También se ha determinado que plantas de pino ponderosa provenientes de distintos huertos de polinización abierta, presentan una significativa interacción entre el período de estrés de agua y las distintas familias, para la biomasa aérea, el follaje de la estación de crecimiento, la biomasa radicular, y biomasa de raíces finas, lo cual indica que los genotipos responden de distinta manera al estrés ambiental. Estas diferencias familiares también sugieren que el desarrollo de la biomasa aérea y bajo tierra están parcialmente bajo control genético. Es probable que la resistencia o firmeza de las acículas sea regulada genéticamente (McMillin y Wagner, 1995; McMillin y Wagner, 1996). Olivas-García et al. (2000) al estudiar 4 procedencias distintas de pino ponderosa var. scopulorum (noroeste de Dakota del Sur, sur de Nuevo México, este de Wyoming, y centronorte de Nebraska) encontraron diferencias de hasta un 100 % entre las distintas procedencias respecto a la eficiencia en el uso del agua. Entre procedencias existe distinto patrón estacional de crecimiento del vástago y de elongación de las acículas. A nivel familiar las variaciones más significativas se produjeron en la elongación de las acículas y el incremento en altura. En Nueva Zelanda, los primeros ensayos de procedencia de la especie pino ponderosa se plantaron en 1929, y las procedencias de más rápido crecimiento correspondieron a la raza Pacífico de bajas altitudes de California, mientras que las procedencias de la variedad scopulorum fueron las que crecieron más lento. Otro ensayo se estableció en los años ’60 en 17 sitios distintos dentro de Nueva Zelanda, bajo los 50 m de altitud. En una evaluación realizada en 1967 se obtuvo que la procedencia que tenía mayor crecimiento en altura correspondía a la raza Pacífico de la var. ponderosa (suroeste de Oregon a altitudes de 300 metros). Además se confirmó que las procedencias de la Meseta del Norte estaban bien adaptadas a los sitios de clima semicontinental, caracterizados por veranos secos e inviernos fríos (Burdon et al., 1991). De estos ensayos de procedencia, tres sitios fueron evaluados en 1984 (22 – 24 años), las procedencias ponderosa del Pacífico continuaron con las mejores tasas de crecimiento (Cuadro 1.1). Además se confirma la adaptación de las procedencias de la Meseta del Norte a sitios más secos. En el sitio más seco, estas procedencias no sólo mostraron una mejor sobrevivencia que la raza Pacífico sino que fueron 5 % más altas (Burdon et al., 1991). I PARTE pino ponderosa 21 En Argentina, en 1982 se estableció un ensayo con 18 procedencias en cuatro sitios distintos, además se incluyeron dos controles de razas locales. Las procedencias ensayadas y los resultados, a la edad de 16 años, se pueden ver en el Cuadro 1.2. Los sitios I y III demostraron ser los más favorables para el crecimiento de la especie. Respecto a los resultados de altura y DAP, existe una variación discontinua entre las procedencias, aún cuando las procedencias de las laderas este de las Cascadas, en Washington, muestran una tendencia general a obtener mejores resultados en los sitios más favorables. Las procedencias del área centronorte de las Montañas Azules, en el Estado de Oregon son mejores en los sitios menos favorables (II y IV). El desarrollo de la var. scopulorum fue significativamente más deficiente en todos los sitios (Enricci et al., 2000). I PARTE pino ponderosa 22 I PARTE pino ponderosa 23 En Chile, en el año 1980 se estableció un ensayo con 13 procedencias en el predio Rincón, Coyhaique, XI Región, el cual fue evaluado en al año 1995, a la edad de 15 años (Cuadro 1.3). Los resultados muestran que la variable altura presentó una considerable variación entre las distintas procedencias, con una diferencia de 20 % entre la mejor y peor procedencia, variación equivalente a 1,19 m. Las procedencias cuyas medias no presentan diferencias significativas dentro del primer grupo de selección fueron de Paulina y Crambrook, Oregon. En cuanto al crecimiento del DAP, también existe bastante variabilidad, teniendo una mejor respuesta la procedencia de Paulina, Oregon, con 18,04 cm y la peor respuesta la procedencia de Kalkland (Columbia Británica) con 15,74 cm, con una variación entre estos resultados de 12,75 % (Sanhueza, 1998). En general, las dos procedencias que muestran mejores respuestas para todas las variables de crecimiento son de la localidad de Paulina, en el Estado de Oregon, EE.UU. 1.5 Requerimientos ecológicos 1.5.1 Clima En su área de distribución natural, la precipitación,ya sea como lluvia o nieve, varía considerablemente. En el oeste de la distribución de pino ponderosa, las precipitaciones llegan a los 1.700 mm anuales, concentradas principalmente en invierno. En el área este de su distribución, las precipitaciones son mucho menores, incluso en algunos casos cercanas a los 300 mm anuales, pero se distribuyen en forma más continua durante el año (Franklin y Dyrness, 1973 citados por Habeck, 1992). I PARTE pino ponderosa 24 La variedad ponderosa se encuentra típicamente en climas cálidos y sitios secos, aún cuando también crece en áreas con alta precipitación. El clima se caracteriza por una corta estación de crecimiento y precipitaciones mínimas en verano. Hacia el lado oriental de Oregon y Washington la precipitación media anual alcanza los 350 mm a 750 mm y mucha es en forma de nieve (Oliver y Ryker, 1990). La zona más lluviosa de su distribución natural es la ladera occidental del norte de Sierra Nevada en California, donde la precipitación anual alcanza los 1.730 mm. En contraste, esta especie ocupa áreas en California con deficiencias extremas de precipitación, que en los meses de verano sólo alcanza los 25 mm (Oliver y Ryker, 1990). En su área de distribución, las temperaturas medias anuales varían entre 5 ºC y 10 ºC, las temperaturas medias de los meses de verano fluctúan entre 17 ºC y 21 ºC. Las temperaturas extremas anuales que tolera la especie varían de –40 ºC hasta 43 ºC. En el área de distribución natural el período libre de heladas es de 90 a 154 días en el este de Montana y Dakota del Sur y más de 200 días en California Central (Oliver y Ryker, 1990). La variedad scopulorum crece en sitios aun más secos, que otras especies no soportan. En bajas elevaciones esta variedad se encuentra al borde del desierto y con precipitaciones medias anuales de 230 mm. En bosques mixtos ubicados en elevaciones medias, la precipitación media anual puede ser mayor a 640 mm (Barrett et al., 1980 citados por Howard, 2001). 1.5.2 Suelo Esta especie crece en una amplia variedad de tipos de suelos, morrenas glaciales, arenas y gravillas glaciofluviales, dunas, grava basáltica, coluvios, loes profundos y cenizas volcánicas. Se desarrolla bien en suelos húmedos, profundos, gravillas arenosas y arcillas, con pH entre 6 y 7 (Cuadro 1.4). Muchos estudios han mostrado mejores sobrevivencias y tasas de crecimiento en suelos arcillosos-arenosos donde la proliferación extensiva de las raíces es posible (Franklin y Dyrness, 1973 citados por Habeck, 1992; Curtis y Lynch, 1965 citados por Oliver y Ryker,1990). La variedad scopulorum también crece en una amplia variedad de suelos de material parental ígneo y sedimentario que incluyen cenizas volcánicas, basaltos, calizas y areniscas (Howard, 2001). 1.5.3 Altitud El rango altitudinal de la especie se extiende desde el nivel del mar hasta los 3.000 metros, aún cuando normalmente aparece entre los 1.800 y 2.600 metros. Los rodales que presentan mejor desarrollo se sitúan generalmente sobre mesetas y se encuentran entre elevaciones de 2.100 y 2.400 msnm. Desde el norte al sur las especies crecen progresivamente a mayores altitudes y dentro de límites altitudinales más restringidos. En Washington, pino ponderosa se encuentra desde el nivel del mar hasta los 1.220 metros. En Blue Montains, en el noreste de I PARTE pino ponderosa 25 Oregon se encuentra entre los 910 y los 1.520 metros, y en el centrosur de Oregon entre los 1.460 a los 2.010 metros. En el norte de las Montañas Rocallosas desde los 300 a los 1.830 metros, altitud que aumenta paulatinamente hacia el sur, hasta llegar a los 3.050 metros. En California, se encuentra habitualmente desde los 150 hasta los 1.070 metros de altitud en la parte norte y desde los 1.610 hasta los 2.230 metros, en el sur (Oliver y Ryker, 1990). Según Burdon et al. (1991) la variedad interior se encuentra a mayores elevaciones que la variedad del Pacífico, siendo más común encontrarla entre los 1.800 a 2.600 metros de altitud (Barret et al. citados por Howard, 2001). Los principales requerimientos ecológicos de pino ponderosa se resumen en el Cuadro 1.4. 1.6 Asociaciones vegetales Pino ponderosa es un componente integral de tres tipos forestales del oeste de Norteamérica: Pino ponderosa interior, Pino ponderosa del Pacífico – Pino oregón y Pino ponderosa del Pacífico; el tipo ponderosa interior es el de más amplia distribución. Además, el pino ponderosa forma parte del 65 % de los tipos forestales del oeste, al sur del bosque boreal. Las principales especies que se asocian con pino ponderosa en su área de distribución natural son (Oliver y Ryker, 1990): Noroeste: Pseudotsuga menziesii var. glauca (pino oregón var. interior), Pinus contorta, Abies grandis, Larix occidentalis. California: Abies concolor var. lowiana, Calocedrus recurrens, Pinus jeffreyi, Pinus lambertiana, Pseudotsuga menziesii var. menziesii, Quercus kelloggii y Juniperus occidentalis. Montañas Rocallosas y Utah: P. menziesii var. glauca, Picea pungens, Pinus contorta, Pinus flexilis y Populus tremuloides. Black Hills: Populus tremuloides, Picea glauca, y Betula papyrifera. I PARTE pino ponderosa 26 Arizona y Nuevo México: A mayores altitudes se asocia con Abies concolor var. concolor, P. menziesii var. glauca, Picea pungens, Populus tremuloides, Quercus gambelli y Pinus strobiformis; a menores altitudes se asocia con Juniperus scopulorum, Juniperus deppeana y Juniperus osteosperma. 1.7 Superficie de pino ponderosa En Estados Unidos existen 15,2 millones de hectáreas de bosque de pino ponderosa de las cuales el 93 % corresponden a bosques naturales y solo 1.048.648 hectáreas son producto de plantaciones (USDA Forest Service, 2002). Fuera de su área natural de distribución la especie se encuentra presente en Sudáfrica, Australia y Nueva Zelanda. En Sudamérica, Argentina es el país con mayor superficie plantada de la especie con 40.000 hectáreas, las cuales se ubican en las provincias de Neuquén, Río Negro y Chubut. La superficie total de plantación de pino ponderosa en Chile es de 12.678 hectáreas y se concentra en la IX y XI Regiones, de las cuales 95 % (12.105 ha) de la superficie se concentra en la XI Región. El mayor incremento de la plantación de esta especie se produjo a partir del año 1991 y se concentró en la XI Región del país (Figura 1.4). I PARTE pino ponderosa Figura 1.4: Superficie plantada de pino ponderosa en Chile. 27 2 ASPECTOS BIOTICOS Y ABIOTICOS 2.1 Insectos En la zona de distribución natural de pino ponderosa, se ha determinado que al menos 108 especies de insectos atacan la variedad ponderosa y 59 especies de insectos atacan la variedad scopulorum. Oliver y Ryker (1990) entregan una recopilación con los más importantes. 2.1.1 Insectos descortezadores Los insectos que causan el daño más severo, provocando incluso la muerte del árbol, son especies del género Dendroctonus. El escarabajo del pino del oeste (Dendroctonus brevicomis) es una causa común de mortalidad en árboles sobremaduros dentro del rango de distribución de pino ponderosa desde baja California, norte de Oregón, Washington, oeste de Canadá, Idaho y oeste de Montana. El escarabajo del pino de montaña (D. ponderosae) es el enemigo más destructivo y agresivo en el centro y sur de las Montañas Rocallosas. En la zona del noroeste del Pacífico los árboles muertos por D. ponderosae han aumentado por la conversión de rodales de bosques maduros a rodales jóvenes; se cree que la alta densidad reduce el vigor de los árboles de mayor tamaño, lo cual permite la entrada del escarabajo de corteza. Otras especies de Dendroctonus que pueden causar la muerte de los árboles de pino ponderosa son D. adjunctus, D. approximatus y D. valens. Entre los escarabajos de la corteza, las especies del género Ips son las segundas más importantes en cuanto a su capacidad destructiva. Estas se encuentran naturalmente en todos los rodales ya que se crían en los desechos, destacándose con más impacto I. latidens, I. emarginatus, I. pini, I.lecontei, e I. paraconfusus. 2.1.2 Insectos de brotes y yemas Varios insectos atacan los brotes y yemas principalmente de árboles jóvenes y aunque rara vez matan los árboles, afectan el crecimiento cuando los ataques son muy severos. La especies Rhyacionia spp. y Cecidomyia piniinopis causan la muerte de los brotes y yemas que atacan. Particularmente Rhyacionia neomexicana (Dyar.) se presenta en el suroeste de los Estados Unidos atacando yemas terminales y laterales de árboles jóvenes (Jennings, 1975 citado por Long y Wagner, 1992). En particular la especie Eucosma sonomana, causa daño porque se instala en la médula de la yema terminal atrofiándola en su crecimiento. 2.1.3 Insectos defoliadores Entre los insectos defoliadores, Neophasia manapia y Coloradia pandora periódicamente causan daños sobre áreas extensas. El ataque de Zelleria haimbachi puede ser grave en rodales jóvenes. 2.1.4 Insectos que atacan conos y semillas Dentro de la distribución natural de pino ponderosa, en el área este de Washington, Idaho y oeste de Montana se han identificado 16 especies de insectos como causantes de pérdidas de semillas de pino ponderosa. En la zona centro de Arizona, Conophthorus ponderosae y Dioryctria sp. se encuentran entre los insectos más importantes causantes de la mortalidad de conos. Normalmente, la proporción de pérdida de semillas es alta cuando la producción es pequeña (Oliver y Ryker, 1990). I PARTE pino ponderosa 28 2.2 Hongos El ataque provocado por Leptographium (syn. Verticicladiella) wageneri causa una difusa mancha oscura en el sentido de los anillos de crecimiento de la madera y mata las raíces (Canadian Forest Service, 2002). Heterobasidion annosum causa una enfermedad mortal en las raíces, que se extiende por esporas que se transportan en el aire a las superficies de tocones recién cortados. Este hongo más la acción de L. wageneri mata árboles de todas las edades y usualmente se mezcla con escarabajos de corteza los cuales actúan como segundos invasores. Armillaria sp. es un hongo de pudrición de raíces y es causante del aumento de la mortalidad en plantaciones jóvenes y rodales raleados donde la enfermedad se extiende a través del sistema radicular muerto de árboles predecesores (Oliver y Ryker, 1990). Entre los hongos causantes de caída de acículas se encuentra Elytroderma deformans que se considera como el más importante. El mayor impacto se traduce en una disminución del crecimiento; sin embargo, la mortalidad puede aumentar gradualmente porque estos árboles son atacados por escarabajos de corteza, pudrición de raíz u otros enemigos; los árboles debilitados pueden vivir varios años (Childs et al., 1971; Oliver y Ryker, 1990). El hongo de pudrición roja, Polyporus anceps, es de preocupación en rodales de pino ponderosa en el suroeste de los Estados Unidos (Arizona y Nuevo México, en Black Hills de Dakota del Sur y algunas localidades en Colorado, Montana y Idaho). Este hongo produce decoloración en la madera y cambios en las propiedades mecánicas (Andrews, 1971). Varias royas del complejo Cronartium coleosporioides son dañinos para pino ponderosa. Localmente, especialmente en el suroeste de Norteamérica, Peridermium filamentosum ataca el centro o la parte superior de la copa de árboles maduros. Además Endocronartium harknessi ataca pino ponderosa desde Black Hills hasta Pacific Northwest, se extiende por todo el rango de edades y provoca agallas con forma de pera, distorsiones y lesiones en el tronco. Cronartium comandrae se encuentra en todos los estados del oeste de las Montañas Rocallosas, pero es más común en California, Idaho, Montana, Utah y Wyoming. Causa una mortalidad dispersa en rodales densos en estado de brinzal y latizal. En rodales raleados, sin embargo, la enfermedad puede causar importantes daños (Barret, 1979 citado por Oliver y Ryker, 1990). En Chile, se realizó una prospección preliminar de plantaciones de pino ponderosa establecidas en la Reserva Nacional Coyhaique, XI Región (98,8 ha). En todos los árboles muestreados se encontró algún grado de defoliación, en general, se observó que los árboles de mayor edad y aquellos que tenían podas y raleos, presentaban un menor porcentaje de defoliación; la causa probable sería la disminución de la humedad relativa dentro del rodal y la mayor robustez de los árboles al presentarse una menor competencia entre ellos (Narvaez, 1999). I PARTE pino ponderosa 29 Entre los agentes fúngicos, los datos recopilados concuerdan con la descripción de Cyclaneusma niveum (Pers. ex Fr.) Di Cosmo, Peredo & Mister que en este caso sería un parásito débil, que actúa bajo condiciones favorables para él y/o desfavorables para el huésped, como la ausencia de competidores y una debilidad fisiológica de la acícula, que se puede producir por un estrés hídrico o una deficiencia de nutrientes (Narvaez, 1999). 2.3 Otros El muérdago enano (Arceuthobium vaginatum ssp. vaginatum en el suroeste y A. campylopodium en California y el noroeste) es el más generalizado en pino ponderosa, ausente sólo en Black Hills. En árboles infectados, el parásito es responsable de una significativa pérdida en crecimiento, principalmente en altura y puede reducir la viabilidad de la semilla en casi un 20 %. En el noroeste A. campylopodium causa daños a las plantas de pino ponderosa, que se traducen en una reducción del crecimiento radicular con raíces más cortas y de menor peso (Knutson y Toevs, 1972). Sin embargo, tiene poco efecto sobre árboles jóvenes y vigorosos que crecen bien en altura, porque el parásito permanece en la parte baja de la copa (Barret y Roth, 1985 citados por Oliver y Ryker, 1990). 2.4 Aspectos abióticos En su área de distribución natural, la nieve a menudo puede dañar tanto árboles jóvenes como árboles de gran tamaño. La curvatura del fuste y el quiebre de ramas se pueden producir por nevazones inusuales que sobrepasan la capacidad de la copa y esto puede transformarse en una daño severo en rodales jóvenes y muy densos (Powers y Oliver, 1970; Megahan y Steele, 1987). En plantaciones realizadas en la XI Región, los principales problemas se han presentado durante el establecimiento y han sido provocado por el descalce por heladas. I PARTE pino ponderosa 30 I PARTE pino ponderosa 31 3 SEMILLAS Y PRODUCCION DE PLANTAS 3.1 Semillas 3.1.1 Recolección de conos En Chile, la recolección de conos para la cosecha de semillas se realiza entre los meses de febrero y marzo. 3.1.2 Pretratamiento de semillas Existen diferentes técnicas utilizadas para interrumpir la latencia (productos químicos, aplicación de calor, etc.), pero el tratamiento que más se utiliza es la estratificación en frío. En esta técnica se observan variaciones en las horas o días de remojo, la cantidad de días y temperatura de la estratificación (Ligen y Venator, 1987; Peñuelas y Ocaña, 1995). Para la estratificación de la semilla se recomienda un período de remojo de 24 a 48 horas y en frío por un período de 30 a 60 días a una temperatura de 1 ºC a 5 ºC; es importante controlar la temperatura de estratificación, para prevenir la germinación anticipada, las semillas germinan mucho más rápido a temperaturas de 5 ºC que a temperaturas de 2 ºC (Danielson y Tanaka, 1978; Habeck, 1992). En general, en la zona de origen de pino ponderosa existe evidencia indirecta que los requerimientos de frío para la germinación varían geográficamente en el centro de Oregon y que esta variación está relacionada a la severidad de la sequía de verano (Weber, 1988 citado por Weber y Sorensen, 1990). Las procedencias de lugares más húmedos tienen, en promedio, mayores requerimientos de frío que las procedencias de lugares más secos. En un estudio sobre la germinación de semillas de pino ponderosa del Estado de Oregón se probaron distintos períodos de estratificación (15, 30, 60 y 120 días) a una temperatura constante de 2 ºC a 3 ºC y posteriormente las sometieron a distintos niveles de temperatura de incubación (10 ºC, 15 ºC, 20 ºC y 25 ºC). Se concluye que al aumentar los períodosde estratificación se puede disminuir la temperatura para lograr la germinación. De esta forma es importante considerar el aumento del período de estratificación en viveros donde las temperaturas primaverales son más frías y finalmente aumentar el período de estratificación para zonas que son de humedad o variables en precipitación (Weber y Sorensen, 1990). Otro estudio determinó la factibilidad de almacenar semilla estratificada de pino ponderosa y pino oregón con distintos contenidos de humedad (sin secar con 50 % CH; secado al aire con 26 % CH, secado en horno con 15 % CH). Entre las principales conclusiones se encontró que las semillas estratificadas de ambas especies pueden ser secadas al aire y ser almacenadas a una temperatura de 2 ºC por períodos limitados de tiempo, sin afectar negativamente el porcentaje de germinación, o sin perder los efectos beneficiosos de la estratificación. Además estableció que el contenido de humedad es un factor crítico en la determinación de la duración del almacenamiento después de la estratificación; con contenidos de humedad muy altos existe un ambiente favorable para la germinación, mientras que semillas secas en horno al parecer tendrían I PARTE pino ponderosa 32 una reducción de su viabilidad por la inducción de la latencia (Danielson y Tanaka, 1978). En Chile, el método de estratificación de la semilla de pino ponderosa es similar a los empleados en la zona de origen de la especie; la semilla se remoja por 48 horas y se almacena por 30 a 60 días a temperaturas de 2 ºC a 4 ºC. 3.2 Producción de plantas La producción de plantas de pino ponderosa en su zona de origen se realiza preferentemente a raíz desnuda. Al respecto, Hansen y Lugano (1997) señalan que una planta de pino ponderosa a raíz desnuda de óptima calidad debe tener las siguientes características: Altura de la parte aérea : 15 – 20 cm Diámetro del cuello : 6 – 7 mm Raíz : Ramificada con más de 7 a 8 raíces secundarias bien provistas de raicillas y micorrizas. Cuando los sitios de plantación son más áridos, la altura óptima de la planta disminuye (Thompson, 1986 citado por McTague y Tinus, 1996). 3.2.1 Antecedentes sobre producción de plantas Uno de los principales trabajos respecto a la producción de plantas a raíz desnuda se realizó en Idaho, Estados Unidos, sobre plantas 1:0 de pino ponderosa con tres variantes: fertilización, manejo de la densidad y poda radicular (Sloan, 1994 a). Su primer objetivo fue determinar el régimen de cultivo óptimo para maximizar la altura, diámetro de cuello y la masa radicular de las plantas 1:0; y como segundo objetivo comparar el desarrollo de las plantas 1:0 con las plantas 2:0 de un mismo origen de semillas en una plantación. Los resultados de este estudio destacan que la poda de raíces tiende a reducir la altura de la planta, el volumen del tallo y de la raíz, el diámetro de cuello, la relación tallo/ raíz y aumenta el crecimiento potencial de la raíz. La mayor cantidad de nitrógeno en la fertilización tendió a aumentar la altura de la planta, el diámetro de cuello, el volumen del tallo y de la raíz y disminuyó el crecimiento potencial de la raíz. El aumento del espaciamiento en vivero, aumentó la altura de la planta, el diámetro de cuello, el volumen del tallo y la raíz y la relación tallo/raíz (Cuadro 3.1). I PARTE pino ponderosa 33 1. Fertilización: 1.1 Aplicación de presiembra de superfosfato triple (0-46-0) dosis de 202 kg/ha (93 kg/ha de P) y de nitrato de amonio (34- 0-0) dosis de 136 kg/ha (46 kg/ha de N). Fertilización aplicada a la superficie de nitrato de amonio dosis de 140 kg/ha (48 kg/ha de N) dos veces. 1.2 La misma aplicación de presiembra, y dos veces la aplicación sobre la superficie de nitrato de amonio (140 kg/ha 4 veces). 1.3 La misma aplicación de presiembra y tres veces la aplicación sobre la superficie de nitrato de amonio (140 kg/ha 6 veces). 2. Densidad: 2.1 Sin raleo, 190 plantas/m2 2.2 Densidad de 162 plantas/m2 2.3 Densidad de 119 plantas/m2 2.4 Densidad de 89 plantas/m2 3. Poda radicular 3.1 Sin poda 3.2 Poda a 8 cm, 3 meses después de la siembra 3.3 Plantas podadas a 8 pulgadas 3 meses después de la siembra y a 12 pulgadas a los 4 meses y medio después de la siembra. Las plantas se establecieron en tres bloques dentro del Bosque Nacional de Boise, que presentaban distintas condiciones de sitio, dos de ellos con condiciones más severas, caracterizada por una condición más seca. Valores promedios indicados con letras minúsculas distintas se diferencian entre si a un nivel de confianza de un 95 %. Las plantas de mayor tamaño fueron las que no tenían poda radicular, con el tratamiento medio de fertilizante (1.2) y una menor densidad (2.4). Sin embargo, las plantas de mayor tamaño no tuvieron la mayor sobrevivencia en el lugar de plantación (Cuadro 3.2). Los tratamientos que, en general, retardaron o hicieron más lento el crecimiento de la planta en el vivero, como la poda radicular tienden a aumentar el potencial de crecimiento radicular, adaptándose mejor al sitio de plantación, especialmente en los sitios de plantación con condiciones más severas. De lo anterior se puede concluir que para tener mejores opciones de sobrevivencia en sitios con condiciones severas, se recomienda realizar dos podas radiculares con las plantas 1+0, disminuir la densidad de las plantas a 119 pl/m2 y dejar los niveles más simples de fertilización. I PARTE pino ponderosa 34 Sobre. = Sobrevivencia Valores promedios indicados con letras minúsculas distintas se diferencian entre si a unnivel de confianza de un 95 %. El ensayo realizado por Sloan (1994 a) utilizando plantas 1:0 y 2:0 en terreno en similares condiciones de crecimiento, indica que las plantas 1+0 eran iguales en desarrollo o mejores a las plantas 2:0. Esto estaría de acuerdo con lo expresado por Rose et al. en el año 1992 (citado por Sloan, 1994 a) que las plantas 1:0 tendrían mejor comportamiento que las plantas 2:0. Gleason et al. (1990), realizaron un ensayo de fertilización en plantas 2:0 de pino ponderosa en vivero y en el lugar del establecimiento de la plantación, cuyo objetivo era ver el efecto de la fertilización sobre la morfología, fisiología y funcionamiento en terreno, en este trabajo se concluye que la fertilización de otoño en vivero tiene un efecto muy pequeño sobre la concentración de N en las plantas y sobre la adaptación en terreno y las diferencias de los tratamientos en vivero tienden a ser pequeñas y de poca importancia en términos morfológicos. Sin embargo, la efectividad de estos tratamientos podría ser mejorada con el aumento de la tasa de fertilización y/o por el uso de varias aplicaciones en vez de una. En el caso del establecimiento en terreno, el mayor impacto se produjo al instalar el ensayo en dos sitios de distinta fertilidad, siendo mucho más efectiva la fertilización en los sitios más pobres en términos nutritivos. I PARTE pino ponderosa 35 3.2.2 Manejo radicular Las plantas de pino ponderosa se caracterizan por el desarrollo de una raíz principal prominente que concentra gran parte del sistema radicular total (Wright et al., 1969; Hobbs et al., 1986). La habilidad de esta especie para desarrollar una raíz principal vigorosa es una muestra de su fortaleza para adaptarse a sitios severos donde otras especies fracasan. A pocos meses de la germinación, las raíces pueden penetrar profundidades de 50 cm o más en la búsqueda de agua en el suelo (Larson, 1963). Para lograr un adecuado desarrollo de la raíz, se debe efectuar una poda radicular cuando la planta cumple un año o bien transplantarla (Wright et al., 1969). En un estudio comparativo de plantas de pino oregón y pino ponderosa, se encontró que en plantas 2:0 de pino ponderosa sin manejo radicular la raíz principal totaliza el 74 % de la biomasa radicular de la planta, mientras que en pino oregón en las mismas condiciones sólo alcanza a un 60 % (Hobbs et al., 1986). Las plantas de pino ponderosa presentan cuatro patrones estacionales de crecimiento radicular,los cuales están basados en el origen geográfico, aunque la especie se caracteriza por tener una temprana temporada de crecimiento radicular previa al período de elongación del tallo y el segundo umbral de crecimiento radicular siguiendo al conjunto de brotes (Jenkinson, 1975 citado por McMillin y Wagner, 1995). 3.2.3 Micorrización La inoculación micorrízica tiene numerosos beneficios para la planta, entre los cuales se destaca el aumento en la absorción de nutrientes, el incremento en la resistencia a las temperaturas ambiente extremas y la proporción de una vía adicional para el transporte de agua hacia las raíces de sus hospedantes (Marx y Krupa, 1978 y Brownle et al., 1983 citados por Peredo et al., 1992). En Canadá el uso del hongo ectomicorrízico Laccaria laccata fue probado en plantas de pino ponderosa en contenedor con distintos niveles de fertilización, obteniéndose un alto porcentaje de micorrización, pero la inoculación redujo de manera significativa el crecimiento de las plantas, lo que se debería a que el hongo utiliza demasiada energía fotosintética de la planta hasta afectar su crecimiento. Esta disminución del crecimiento tuvo mayor impacto en plantas con fertilizante de lenta entrega (Molina y Chamard, 1983). En Argentina, en un vivero de Junín de los Andes, se realizó un ensayo de inoculación micorrízica de presiembra utilizando cuatro tipos de hongos micorrízicos como inóculos sólidos: Laccaria laccata, Hebeloma crustuliniforme, Thelephora terrestris y Pisolithus tinctorius. La inoculación micorrízica mejoró el crecimiento y la calidad de las plantas en el vivero, a excepción de L. laccata; los mejores tratamientos fueron T. terrestris y P. tinctorius que presentaron diferencias significativas en cuanto a largo del tallo, proporción de peso seco tallo/raíz e índice de calidad de las plantas (Peredo et al., 1992). I PARTE pino ponderosa 36 3.2.4 Producción de plantas en Chile En Chile, en la temporada 2001/2002, 319 viveros produjeron un total de 258,4 millones de plantas forestales. Del total de viveros, un 1,9 % produjo plantas de pino ponderosa para la venta y autoabastecimiento (Chile Forestal, 2002). La producción de plantas de pino ponderosa en el país es de 2,5 millones de plantas, de las cuáles más del 95 % se concentra en la XI Región (Cuadro 3.3). La producción de plantas se realiza principalmente en platabandas a raíz desnuda, obteniendo plantas 2:0. En los casos de producción 1:1, las plantas permanecen un año en contenedor y después son trasladadas a platabandas. En el año 2003, en la XI Región se inició la producción de plantas de pino ponderosa bajo el sistema contenedor + 1 (Plug +1), con una producción estimada de 1 millón de plantas. En este sistema parte del proceso se desarrolla en invernadero, con una duración aproximada de ocho meses y otra en platabanda, con una duración estimada de seis meses, alcanzando una viverización total de catorce meses (ver Parte II, Cap. 4). En las plantas 1:1, el tamaño de las cavidades de las bandejas de poliestireno expandido es de 19 cc y el sustrato utilizado es corteza de pino, aunque debido al rápido desarrollo radicular de la planta se recomienda un contenedor de mayor volumen (120 cc). La semilla utilizada se obtiene de tres fuentes distintas: compra de semillas a empresas en Estados Unidos, compra de semillas en Argentina y cosecha de semilla en la Reserva Nacional Coyhaique. 3.2.4.1 Preparación del terreno La preparación del terreno para la producción de plantas considera: la preparación física, la fertilización y el control de plagas. I PARTE pino ponderosa 37 La preparación física del suelo generalmente se realiza en forma mecanizada, utilizando arado cincel, rastraje y en algunos casos se emplea el rotocultivador y una posterior nivelación del terreno. A través de un análisis de suelo se determinan los niveles de elementos nutritivos existentes para establecer las dosis de fertilizantes necesarias para lograr los niveles adecuados de nutrientes en el vivero. Dependiendo de las condiciones del suelo generalmente se aplica NPK y en otros casos sólo P, en forma de P2O5. Para el control de plagas presiembra se aplican productos insecticidas, fungicidas y herbicidas, en forma mecanizada, incorporándolos al suelo mediante el uso de la rastra combinada. Insecticidas: En los viveros que producen pino ponderosa el principal objetivo es controlar los gusanos cortadores. Fungicidas: El objetivo principal es controlar los hongos del complejo Dumping-off. Herbicidas: El objetivo es controlar la maleza para que no compita con las plantas a producir. El control de malezas presiembra se realiza previo al arado del suelo y los productos químicos que se aplican son Roundup y Atrazina. 3.2.4.2 Siembra La época de siembra varía entre la segunda quincena de septiembre y la primera quincena de noviembre, dependiendo de las condiciones climáticas. La profundidad de siembra varía entre 0,5 a 1,0 cm. En el caso de plantas a raíz desnuda, el espaciamiento varía de 5 a 7 cm sobre la hilera, que equivale a 100 -140 plantas/m 2 . 3.2.4.3 Cuidados pre-emergencia y post-emergencia Las dosis químicas de aplicación en el control de malezas varían, dependiendo de las condiciones de terreno y la intensidad de cultivo. En viveros de la XI Región se aplica el producto Goal 2EC en dosis de 0,8 a 1,5 l/ha. También se debe controlar la presencia de aves, especialmente en el período de preemergencia, ya que pueden causar importantes pérdidas de semillas, lo que constituye un grave problema en los viveros. La forma de control más usada es a través de una persona que se dedica a ahuyentar las aves; también se instalan tiras de polietileno negro colocadas en coligües. En los cuidados postemergencia es importante considerar el control fitosanitario, que puede ser de tipo preventivo o curativo. Para el control de hongos las medidas son preventivas, aplicándose productos como el Benlate, Captan y Monceren. Para el control de insectos las medidas son curativas y el producto depende del tipo de insecto que ataque. También se realiza fertilización postsiembra en las distintas etapas de desarrollo vegetativo de la planta. I PARTE pino ponderosa 38 Figura 3.1: Detalle planta 2:0 (XI Región). I PARTE pino ponderosa 3.2.4.4 Transplantes, manejo radicular y riego El transplante o repique se realiza entre los meses de agosto y octubre y la densidad de transplante es de 100 a 140 plantas/m 2 (Figura 3.1). El manejo radicular contempla la poda de la raíz principal, la cual se realiza entre noviembre y enero. Los descalces se realizan como una medida de acondicionamiento de la planta a producir, y dependiendo de los viveros, se efectúa entre septiembre y octubre o diciembre y febrero de la segunda temporada. El riego varía según las condiciones climáticas del lugar, por ejemplo, en la XI Región generalmente se realiza un riego todas las tardes. 39 4 ESTABLECIMIENTO 4.1 Plantas y adaptación al sitio Pino ponderosa es considerada una de las especies arbóreas nativas más resistentes a la sequía en el noroeste de Estados Unidos, sobreviviendo a sitios secos y calurosos donde otras especies no pueden establecerse (Daubenmire, 1968 citado por Kolb y Robberecht, 1996). Esta especie presenta características que contribuyen a aumentar su sobrevivencia en estos sitios, tales como, alta eficiencia en el uso del agua, ajuste osmótico del agua celular y un extenso sistema radicular capaz de captar agua a gran profundidad (Daubenmire, 1968; Jackson y Spomer, 1979; DeLucia et al., 1988; DeLucia y Heckathorn, 1989; DeLucia y Schlesinger, 1991 citados por Kolb y Robberecht, 1996). La sobrevivencia de las plantas de pino ponderosa en sitios cálidos y secos depende de la capacidad para disipar el calor a través de la transpiración; del rápido desarrollo de un sistema radicular profundo y de la capacidad de las plantas para disminuir los potenciales osmóticos, que facilitan la obtención de agua bajo condiciones de sequía. La habil idadde la especie para mantener una alta conductividad estomática a altas temperaturas promueve la disipación del calor por medio de la transpiración cuando existe un mayor riesgo de estrés por calor. Una amplia área fol iar que se ext iende hasta el fuste, permite el efect ivo enfriamiento a través del flujo de transpiración. Esta combinación de factores morfológicos y fisiológicos permiten que pino ponderosa sea capaz de colonizar sitios cálidos y secos (Kolb y Robberecht, 1996). Al comparar la transpiración de plantas de coníferas, como pinos y abetos, en relación al potencial de agua en el suelo, Lopushinsky y Klock (1974) determinaron que pino ponderosa y pino contorta reducían su tasa de pérdida de agua en mayor medida que los abetos, lo que les ayudaría a sobrevivir en sitios más secos. La disponibilidad de agua influye directamente en el proceso de crecimiento radicular e indirectamente a través de este efecto en el crecimiento apical de la planta. Además, cuando una planta de pino ponderosa es extraída del vivero, su capacidad de crecimiento radicular es prácticamente invariable, pero la expresión de su capacidad es influenciada por el medioambiente en el cual se establecerá la planta. Para predecir la tasa de crecimiento radicular, y por ende la probabilidad de establecimiento de la planta en un ambiente específico, deben conocerse tanto la capacidad de crecimiento radicular al momento del transplante, la temperatura medio ambiental, agua disponible, y la tasa de evapotranspiración en el sitio de plantación (Stone y Jenkinson, 1970). El crecimiento de plantas de pino ponderosa varía según el período en el cual el estrés hídrico ocurre. Si el estrés hídrico ocurre durante el período de crecimiento del tallo, la relación biomasa de raíces finas/biomasa del follaje del año es mucho más alta. En respuesta al estrés, proporcionalmente hay una mayor reducción del crecimiento de la parte aérea de la planta que de la raíz (McMillin y Wagner, 1996). Esto se interpreta como una adaptación que restringe la superficie de transpiración y aumenta la absorción de agua desde el suelo (Joly et al., 1989). Sin embargo, la I PARTE pino ponderosa 40 relación biomasa de raíces finas/biomasa de follaje del año no cambia si el estrés se produce durante el período de crecimiento radicular (McMillin y Wagner, 1996). En un estudio realizado por Larson (1967) sobre los efectos de la temperatura en el desarrollo inicial de plantas de pino ponderosa de tres orígenes de Estados Unidos, se determinó que el crecimiento radicular y el crecimiento del tallo son influenciados por la temperatura del aire y del suelo. En general, el crecimiento radicular fue más dependiente de la temperatura del suelo, mientras que el crecimiento del tallo depende más de la temperatura del aire. El trabajo realizado por Larson determinó que el óptimo en temperatura para el crecimiento inicial de las raíces era de 15 ºC en el aire y 23 ºC en el suelo. Respecto a la diferencia de temperatura entre día y noche, en general las plantas que tenían una temperatura constante entre el día y la noche, de 23 ºC, lograron un mayor desarrollo expresado en mayor biomasa, cantidad de raíces y penetración radicular y no así en aquellas que tenían un diferencial de temperatura entre el día y la noche. En este mismo contexto, se encontró que al tener una mayor temperatura en la noche, las plantas de pino ponderosa crecen más (Cochran, 1972). Pino ponderosa es considerada una especie muy intolerante a la sombra, lo cual se demuestra en el estudio comparativo realizado en British Columbia entre pino ponderosa, pino oregón y Picea engelmannii, al evaluar distintos niveles de luminosidad durante tres estaciones de crecimiento. Pino ponderosa fue la especie que tuvo la menor sobrevivencia producto de la disminución de la luminosidad, factor que afectó a todas las especies, que disminuyeron su crecimiento en altura, diámetro y biomasa. Sin embargo, pino ponderosa tuvo la menor reducción del incremento en altura, lo que se explicaría por el hecho que las especies intolerantes a la sombra concentran la fotosíntesis en el crecimiento en altura, mientras que las especies tolerantes a la sombra dan mayor énfasis a las ramas laterales para capturar más luz en los ambientes limitantes de este factor (Chen, 1997). Muchas variables pueden causar la mortalidad de las plantas; en pino ponderosa las plantas jóvenes, menores a 36 días, son más susceptibles, comparadas con las de pino contorta, a temperaturas mínimas inferiores a –5 ºC, pero esta diferencia desaparece a los dos meses de edad (Cochran y Berntsen, 1973). Durante inviernos con poca caída de nieve las plantas de 1 o 2 años pueden sufrir daño por heladas. Aún cuando pino ponderosa es una especie intolerante que se adapta bien a las condiciones de sequía, su establecimiento puede fracasar por la escasez de agua. En el suroeste de Estados Unidos han tenido problemas para establecer la especie por estrés de humedad ambiental. Para sitios con estas características una recomendación es plantar con algo de sombra natural, ya que ésta, aún cuando no tiene mayor efecto sobre el contenido de agua relativa, tiene un efecto muy positivo sobre el potencial de presión del xilema, lo que contribuye al mejor establecimiento de la planta (Buchanan y Davault, 1977). I PARTE pino ponderosa 41 4.2 Densidad de plantación En general, en plantaciones de de coníferas, las densidades de plantación varían entre las 1.000 a 1.667 árboles por hectárea (García et al., 2000). En el caso de pino ponderosa, las densidades de plantación varían entre 1.111 a 1.250 plantas por hectárea. 4.3 Epoca de plantación En Chile, las plantaciones de pino ponderosa se concentran en la XI Región y en la IX Región (Comuna de Lonquimay). Estas áreas se caracterizan por inviernos rigurosos con gran concentración de precipitación en forma de nieve. Para lograr el establecimiento con condiciones climáticas y de accesibilidad adecuadas la plantación se realiza en dos períodos, antes (15 de abril - 20 de mayo) y después de invierno (15 de agosto – 15 octubre). 4.4 Preparación del suelo La preparación del suelo para la plantación de pino ponderosa se realiza en forma manual y se emplea pala plantadora para realizar casillas de plantación de 40 cm x 40 cm x 35 cm de profundidad. Otra posibilidad es el laboreo del suelo en el momento inmediatamente antes de la plantación, con la técnica neocelandesa o doble T; ésta consiste en la aplicación de un corte longitudinal de la tierra con pala plantadora y dos cortes perpendiculares a éste, con posterior remoción del suelo, de manera de proporcionar a la planta una superficie de suelo removido donde desarrollar bien su sistema radicular y por lo tanto un buen prendimiento. En zonas montañosas, se puede utilizar otro método de preparación de suelo, que consiste en la confección de terrazas individuales, que se hacen efectuando un corte en forma de media luna, donde se construye la terraza de unos 60 cm a 120 cm de Figura 4.1: Plantación antes de invierno en Lonquimay, primera nevada a fines de mayo. I PARTE pino ponderosa 42 diámetro, ligeramente inclinada hacia adentro. La tierra debe apisonarse, cuidando que los cortes no se efectúen en forma vertical, sino más bien inclinados. El hoyo de plantación se prepara en el medio de la terraza. Si existen piedras disponibles se pueden utilizar para reforzar la terraza por el lado inferior de la pendiente (García et al., 2000). 4.5 Plantación La plantación de pino ponderosa se realiza en forma manual y los métodos más conocidos son el cultivo intensivo y la técnica Neocelandesa o doble T. Cuando se emplea el método de casillas, descrito anteriormente, el área donde se establecerá la planta es despejada absolutamente de malezas, ramas, raíces, etc., y en el momento de plantar se hace un orificio con una pala jardinera donde se aplica 1 a 3 gramos de gel hidratante al suelo por planta (García et al., 2000). Posteriormente se agrega 0,5 l de agua, serevuelve con la pala hasta formar un barro, luego se incorpora la planta, se aplica fertilizante a 12-15 cm de la planta en 4 a 5 puntos o en círculo alrededor de la planta y se agrega nuevamente 0,5 l de agua (Figura 4.2). La función del gel es evitar problemas de deshidratación de las raíces y la formación de barro permite eliminar los poros de aire evitando la oxidación de los ápices radiculares. Este sistema involucra un alto costo, por el traslado y el sistema de distribución de agua, además de cajas plantadoras y dosificadores. Además, en algunos casos el uso del gel puede ocasionar que la planta no tenga un gran desarrollo radicular, ya que la planta tendría agua muy cerca y en el momento de presentarse condiciones limitantes de agua, la planta no tendría su sistema radicular muy preparado para enfrentar la situación. Este método se ha aplicado en plantaciones de eucaliptus en la VIII Región y en zonas con alta desecación en los meses de verano p.e Lonquimay, IX Región. En esta comuna se ha aplicado gel al momento de la plantación con la finalidad de asegurar una adecuada disponibilidad de agua para la planta en períodos de escasez, sin embargo se debe indicar: • No se ha probado si la aplicación del gel en plantaciones de pino ponderosa tiene efectos positivos. Se debe tener en consideración que la especie tiene una estrategia de desarrollo adaptada a periodos estivales severos p.e. sistema de enfriamiento, sistema radicular profundo, etc. • Es importante destacar que este sistema de cultivo para el establecimiento de pino ponderosa se ha realizado sólo en superficies reducidas (Comuna de Lonquimay). I PARTE pino ponderosa 43 El uso de la técnica neocelandesa o doble T, es el más difundido, ya que se consiguen altos rendimientos y buenos resultados. En aquellos suelos donde por razones de pendiente no es posible realizar algún tipo de cultivo, se recomienda aplicar una técnica de plantación de “4 T”, es decir, realizar la labor anterior dos veces, para así asegurar el adecuado cultivo al suelo. 4.6 Control de malezas y fertilización Los cuidados post-plantación necesarios para el buen establecimiento y desarrollo de esta especie son similares a los de otras especies: control de malezas y fertilización. El control de malezas tiene por objetivo mantener a las plantas sin competencia de malezas el máximo tiempo posible, hasta que los árboles se establezcan y se cierre el dosel. La fertilización tiene por objetivo proporcionar los elementos nutritivos necesarios para que la planta se establezca adecuadamente en el sitio. Powers y Ferrell (1996) trabajando en el Estado de California, con plantaciones de pino ponderosa en sitios de distinta calidad, y con distintos tratamientos de control de malezas, fertilización, y control de insectos, señalan que las tasas de crecimiento promedio de las plantaciones con aplicación de control de maleza y fertilización son mejores que aquellas sin tratamiento. Para el establecimiento de la especie es necesario considerar el control de malezas, sobre todo en sitios pobres y donde la disponibilidad de agua es limitada, ya que la competencia puede afectar la sobrevivencia y el crecimiento de las plantas. Entre los efectos positivos del control de malezas, además de mejorar la disponibilidad de agua en sitios secos, está el aumento de disponibilidad de nutrientes, especialmente en suelos pobres, normalmente asociados a sitios secos. Por otra parte, la respuesta al fertilizante es proporcional a la calidad del sitio; la sobrevivencia de las plantas disminuyó en los sitios más pobres donde se aplicó fertilizante, pero no en los mejores sitios. La fertilización sin control de malezas contribuye al crecimiento de las malezas. En general, las plantaciones en los mejores sitios respondieron positivamente a la aplicación de fertilizante y herbicida y los efectos fueron aditivos cuando los tratamientos fueron combinados (Powers y Ferrell, 1996). Figura 4.2: Cultivo casilla, aplicación de gel y plantación. I PARTE pino ponderosa 44 Reafirmando lo anterior, los mejores resultados de crecimiento en una plantación de pino ponderosa en la zona centro-sur de Oregón, se obtuvieron en sitios con control de malezas y preparación física del suelo (disco), mientras que la segunda mejor opción fue sólo control de malezas (Ross et al., 1986). Al comparar el efecto de la competencia de malezas sobre plantas de pino ponderosa con distinto grado de mejora genética, todas las plantas, independiente de la calidad genética, crecen significativamente mejor en altura y diámetro sin competencia de malezas que con competencia. Las plantas necesitan expandir rápidamente su sistema radicular en el lugar del establecimiento y las raíces de la vegetación competitiva capturan humedad y nutrientes del suelo, por lo tanto inhiben esta expansión (McDonald et al., 1999). 4.7 Protección La protección de la plantación incluye la confección de cercos y el control de lagomorfos. En el caso del cerco el objetivo principal es asegurar la exclusión de ganado o animales mayores, de cualquier tipo, durante la etapa de establecimiento y prendimiento de la planta. Para ganado mayor se recomienda el uso de cerco de alambre púa tipo Motto de 3 a 4 hebras. En el caso de ganado menor (ovinos, caprinos, porcinos), se recomienda el uso de malla tipo Ursus con 2 hebras de alambre púa en la parte superior; como alternativa a la malla tipo Ursus, usar solo alambre púa, de 5 a 7 hebras. El espaciamiento entre estacas varía entre 2,2 a 2,7 m, con excepciones, por ejemplo en suelos arenosos la distancia es menor (1,8 a 2,0 m). Las estacas deben ser de buena calidad (postes impregnados; estacas de madera nativa, como lenga, coigüe o ciprés), de modo de asegurar su permanencia por un plazo no inferior a 4 años. El control de lagomorfos, liebres y conejos, es necesario porque pueden causar serios problemas en el establecimiento de plantaciones forestales. Existen variados métodos de control dentro de los cuales se destacan: • Uso de una rejilla metálica (corrumet) que cubre cada planta. Este método, que es bastante efectivo, no es aplicable en plantaciones masivas, ya que es costoso obtener el material, y su instalación es lenta (Figura 4.3). • Uso de productos repelentes, que pueden ser aplicados a las plantas en el vivero inmediatamente antes de la plantación, pero sus resultados son variables y poco efectivos, especialmente en zonas lluviosas. • Uso de cebos con productos anticoagulantes, de segunda generación, que se colocan en el lugar de la plantación. Este ha resultado ser uno de los métodos más efectivos, ya que los productos son específicos, más seguros (poseen antídotos: Vitamina K-1) y de fácil manipulación, en relación a los venenos agudos. Además no representa mayor peligro para otros animales y especialmente para el hombre (Rodríguez, 1992). I PARTE pino ponderosa 45 Finalmente, es posible mantener las poblaciones de estos animales al nivel más bajo posible, a través de la caza de éstos, actividad que puede constituir un mecanismo eficiente de control en superficies pequeñas de plantación. Figura 4.3: Instalación de malla corrumet en plantación de pino ponderosa en zona de Lonquimay, IX Región. I PARTE pino ponderosa 46 I PARTE pino ponderosa 47 5 CRECIMIENTO Y MANEJO DE PLANTACIONES 5.1 Crecimiento 5.1.1 Antecedentes de crecimiento El pino ponderosa, en su área de distribución natural puede alcanzar grandes dimensiones; se han encontrado individuos con fustes de 263 cm de DAP y 70,7 m de altura (Curtis, 1965 citado por Oliver y Ryker, 1990). Diámetros a la altura del pecho de 76 a 127 cm y alturas de 27,4 a 39,6 m son comunes a lo largo de la distribución de la especie. Los árboles frecuentemente alcanzan edades de 300 a 600 años (Oliver y Ryker, 1990). El crecimiento en diámetro puede ser rápido y permanecer constante por un período de tiempo prolongado, cuando a los árboles se les proporciona el espacio adecuado. En sitios productivos de California, los árboles