Germinación y crecimiento inicial de Cedrela odorata L. (Sapindales: Meliaceae), empleando semillas silvestres en el departamento del Chocó, Colombia

Germination and initial growth of Cedrela odorata L. (Sapindales: Meliaceae), using wild seeds in the  department of Chocó, Colombia

Jhon Jerley Torres-Torres^*, Henry Hernan Medina Arroyo^*, Melida Martínez Guardia^*

Resumen

Objetivo: Evaluar la germinación y crecimiento inicial de Cedrela odorata L., utilizando semillas silvestres y bajo dos condiciones de luminosidad. Metodología: El experimento se desarrolló bajo un diseño en bloques completamente aleatorizado, compuesto por 15 tratamientos, resultantes de la combinación de tres pre-germinativos y cinco sustratos orgánicos. Resultados: Se encontraron diferencia estadísticamente significativa entre tratamientos y entre condiciones lumínicas. Por su parte, en el crecimiento en altura de las plántulas, existen diferencias entre tratamientos y condiciones de luminosidad. Se registraron porcentajes de germinación de 11,9% y 45,2%, a plena exposición solar y bajo sombra respectivamente; el mejor dato de germinación se obtuvo bajo sombra, empleando gallinaza y arena en proporción 2:1 sin pre-germinativo, con un valor de 64%. Bajo esta misma condición lumínica, se obtuvieron los mejores resultados de crecimiento en altura, empleando gallinaza, arena de río y tierra de hormiga en proporción 2:1:1 sin pre-germinativo (15 cm). Las plántulas localizadas a libre exposición solar mostraron mejor comportamiento de supervivencia con valores de 100%. Conclusión: Con base en los resultados, se sugiere germinar las semillas de cedro bajo sombra y cambiar las plántulas a libre exposición solar para su crecimiento inicial. Todo esto empleando el tratamiento BF, compuesto por gallinaza, arena y tierra de hormiga en proporción 2:1:1 sin pre-germinativo.

Palabras clave: Cedro, Plántulas, Supervivencia, Sustratos orgánicos, Tratamientos pre-germinativos.

Abstract

Objective: The germination and initial growth of Cedrela odorata L., using wild seeds and under two conditions of luminosity, was assessed. Methodology: The experiment was developed under a completely randomized design, consisting of 15 factors, resulting from the combination of three pre-germination and five organic substrates. Results: For the germination variable, statistically significant difference was found between factors and between light conditions. By evaluating the influence of pre-germinative treatments on seed germination, it was observed that there were no significant differences between these. For his part, in the height growth of the seedlings, were found differences between factors and between conditions of luminosity. Percentages of germination of 11.9% and 45.2% were recorded, at full exposure to solar and shadow, respectively; on this regard, the best germination data was obtained under shadow, using ant earth and sand in proportion 2:1 without pre-germinative, with a value of 64%. Under this same light condition, the best results of growth in height were obtained, employing the chicken manure, sand and ant earth in proportion 2:1:1 without pre-germinative (15 cm). Seedlings located at free exposure solar showed better survival behavior with values of 100%. Conclusion: Based the results, it is suggested to germinate the cedar seeds under shade and change the seedlings to free exposure solar for their initial growth. All this, using the BF- chicken manure, river sand of and ant earth in proportion 2:1:1.

Keywords: Cedro, Seedling, Survival, Organic substrates, Pre-germinative treatments.

Introducción

Cedrela odorata L. (Meliaceae) es una especie originaria de América Tropical; se distribuye en América, Asia, Australia y las islas del Pacífico (Ruiz et al. 2016, Arnáez y Flores 1988). En Colombia, se encuentra presente en bosques secos y húmedos, de 0 a 2.000 msnm. Esta especie cumple importantes funciones en el ecosistema, entre las que sobresalen la protección de los cursos de agua (ríos y quebradas) y la provisión de hábitat para la fauna silvestre (Cordero et al. 2003). Su madera es moderadamente dura con 378,8% en los lados y 340,9% en los extremos, sin olor característico, de textura mediana a fina con buen acabado (Arnáez y Flores 1988).

En Colombia la madera de C. odorata se emplea principalmente para la construcción de viviendas y para usos múltiples en ebanisterías (Martínez et al. 2015). Estos atractivos junto con su fácil trabajabilidad, han motivado el aprovechamiento desmedido en bosques naturales como los del departamento del Chocó, afectando directamente su permanencia en los bosques de la región (Martínez et al. 2015, Morales y Herrera 2009).

Entre los años 2010 y 2013, en los municipios de Bojayá, Carmen del Darién, Río Sucio, Río Quito, Bajo Baudó, Cértegui, Cantón de San Pablo y Nóvita se aprovecharon aproximadamente 11.857 m3 de esta madera, que fueron transportados a Bello, Bogotá, Ibagué, Manizales, Medellín, Quibdó, Rionegro y Turbo (CODECHOCÓ 2013). Esta situación ha conducido a que esta especie se encuentre en peligro de extinción a nivel nacional (Klínger et al. 2011, Cárdenas y Salinas 2006). A esta situación se suma que a nivel regional se han emprendido pocas alternativas que permitan su recuperación y sostenibilidad en los ecosistemas forestales del departamento del Chocó; además, a nivel local, es limitada la información referente a su germinación empleando semillas procedentes de bosques naturales, hecho que dificulta su manejo.

De acuerdo con Salazar (2001), una de las principales características de C. odorata, es su alta producción de semillas, llegando a contener hasta 40 semillas por cápsula y con potencial de hasta 10 millones de semillas por árbol; sin embargo, cerca del 75% de este material no germina en condiciones naturales de bosque húmedo tropical, por factores como la luminosidad (Román et al. 2012). De igual forma, gran parte del material germinado no sobrevive por competencia intra e interespecífica y por daños ocasionados a la masa remanente en las actividades de aprovechamiento forestal (Medina et al. 2007).

El propósito de esta investigación fue evaluar en vivero la germinación y el crecimiento inicial de C. odorata en el municipio de Unión Panamericana, Chocó, utilizando semillas no mejoradas, sustratos orgánicos regionales y diferentes tratamientos pre-germinativos, con el fin de obtener el mayor número de información que contribuya a la estructuración de paquetes tecnológicos para el manejo de la especie.

Metodología

Área de estudio. La investigación se llevó a cabo en el corregimiento de Salero, municipio de Unión Panamericana, Chocó, Colombia, localizado a los 05º9´58” N y 76º37´33” W (Figura 1). Se encuentra en la zona de vida Bosque Pluvial Tropical (Bp-T), que se caracteriza por presentar temperatura media de 28ºC, precipitación media anual de 10.000 mm, humedad relativa del 90% y una altitud que oscila entre 100 y 150 m de elevación (Quinto-Mosquera y Álvarez 2010).

Diseño experimental. El estudio se realizó bajo un diseño de bloques completamente aleatorizado, compuesto por 15 tratamientos y tres repeticiones (Torres-Torres et al. 2017, Pinilla et al. 2016), que resultaron de la combinación de tres tratamientos pre-germinativos y cinco sustratos orgánicos (Tabla 1).

 

La evaluación de los tratamientos se realizó bajo dos condiciones de luminosidad: libre exposición solar (LS) y bajo sombra (BS). Para esto se construyó un vivero de 10 x 16 m, de los cuales la mitad se cubrió con malla polisombra de 85% y la otra parte con plástico transparente. Dentro de esta instalación se adecuaron dos camas de germinación, con dimensiones de un m de ancho por 10 m de largo y 0,20 m de profundidad.

Recolección del material vegetal. Se utilizaron semillas provenientes de los bosques del municipio del Medio Baudó (Chocó), colectadas dos días después de haber caído al suelo, procedentes de dos árboles que tenían las siguientes características: árbol 1: DAP=45 cm, altura de ramificación 18 m y total 28 m; árbol 2 con DAP=40 cm, altura de ramificación de 13 m y total de 20 m. En general, los individuos arbóreos presentaron buena apariencia física, con fuste recto y sin señal de enfermedad.

Consecución y preparación de sustratos orgánicos. Como sustratos y tratamientos pre-germinativos se seleccionaron aquellos con los que se obtuvieron mejores resultados en los estudios realizados por CORANTIOQUIA (2007) y Cordero et al. (2003). Los sustratos empleados fueron: testigo (arena aluvial), gallinaza, tierra de hormiga y cascarilla de arroz. Los pre-germinativos aplicados a las semillas fueron: testigo (sin pre-germinativo), inmersión en agua a temperatura ambiente de las semillas por 12 horas e inmersión en agua a temperatura ambiente de las semillas por 24 horas (Tabla 1).

Para la desinfección de los sustratos se mezclaron 10 ml de formol y 10 ml de cipermetrina 200 por cada 20 litros de agua. Esta mezcla fue aplicada al material hasta humedecerlo completamente. Al finalizar este procedimiento, se cubrieron los sustratos con un plástico negro, el cual se retiró cada 24 horas para remover y oxigenar; a los cuatro días se dio por terminada la desinfección y se procedió a utilizar los sustratos.

La siembra en las camas de germinación se realizó a una distancia de 10 x 10 cm entre semillas y a una profundidad 1 cm. Se sembraron 12 semillas por repetición, equivalentes a 36 por factor, 540 por condición lumínica y 1.800 para todo el experimento.

Variables evaluadas. Se registró la germinación diaria de las semillas en formularios prediseñados. Esta variable se evaluó a través de los parámetros utilizados por Rivera et al. (2013), entre los que sobresalen: porcentaje de germinación (PG) y porcentaje de supervivencia (% SV). Una vez las plántulas alcanzaron 6 cm de altura fueron trasplantadas a bolsas de polietileno, utilizando el mismo sustrato en el que germinaron las semillas. Posteriormente, se evaluó el crecimiento en altura de la especie. La medición de esta variable se realizó cada 15 días por dos meses, desde la base de la plántula hasta el ápice de la última hoja de la misma.

Para estimar los parámetros antes descritos se utilizaron las siguientes fórmulas:



PG= Porcentaje germinativa
SG= Semillas germinadas
SS= semillas sembradas

Supervivencia


                       
Los datos de germinación y crecimiento en altura de C. odorata, se analizaron en el software InfoStat versión libre 2015. Se realizó una ANOVA y prueba de comparación de medias mínimas de Tukey (Tukey, p<0,05).

Resultados

Análisis estadístico. La prueba de Anova (Tukey, p<0,05) señala que para la variable germinación existe diferencia estadísticamente significativa entre tratamientos y entre condiciones lumínicas. Al evaluar la influencia de los pre-germinativos sobre la germinación de las semillas se observa que no se presentaron diferencias significativas entre estos (Tabla 2). Por su parte, en el crecimiento en altura de las plántulas se presentaron diferencias entre tratamientos y entre condiciones de luminosidad.

Germinación. La germinación empezó seis días después de la siembra y se extendió hasta el día 30. Se obtuvo un porcentaje de germinación general del 30% (p=0,0031). Las semillas de cedro experimentaron mejor comportamiento germinativo, en los tratamientos pre-germinativos 3 (inmersión en agua a temperatura ambiente de las semillas por 24 horas) y 1 (testigo), con valores de 47,2% (p=0,007) y 12,2% (p=0,012) en BS y LS, respectivamente (Tabla 3).

Por condición lumínica se reportan 11,9% (p=0,012) a LS y 45,2% (p=0,005) BS (Tabla 3). En este sentido, los mejores valores de germinación BS se obtuvieron en los tratamientos EF y EG (compuestos por gallinaza y arena 2:1), ambos con 64% (p=0,0064). Por su parte, en LS se obtuvieron en DF (tierra de hormiga y cascarilla de arroz 3:1; sin pre-germinativo) y EF (gallinaza y arena 2:1; sin pre-germinativo), con valores de 27,8 (p=0,0028) y 25% (p=0,0025), respetivamente (Tabla 3).

Crecimiento en altura. De acuerdo con los datos presentados en la Tabla 3, las plántulas de los tratamientos CF (gallinaza, arena y tierra de hormiga 1:1:1; sin pre-germinativo) en BS y DF en LS, fueron las que experimentaron mejor comportamiento en crecimiento en altura, con valores entre 15 y 9,8 cm, respectivamente.

Supervivencia. En LS y BS los mejores valores de supervivencia se obtuvieron en los tratamientos compuestos por arena aluvial, debido a que en este medio se estimula el crecimiento radicular, lo que se relaciona con la absorción de nutrientes y la respiración de raíces de la planta. Por su parte, en los tratamientos DG, DH y DF (compuestos por tierra de hormiga y cascarilla de arroz 3:1) se presentaron los más bajos valores de supervivencia (Tabla 3), lo cual se pudo deber al proceso de compactación que se presentó en estos tratamientos durante la investigación.

Discusión

Los resultados permiten sugerir que las condiciones lumínicas evaluadas sí influyen en el proceso de germinación de las semillas y en el crecimiento inicial en vivero de la especie C. odorata. Estos resultados validan lo expresado por Cordero et al. (2003) para la germinación, quienes obtuvieron mejor respuesta bajo sombra; sin embargo, los resultados obtenidos en el crecimiento en altura de las plántulas difieren de lo expresado por los mismos autores, quienes encontraron que la especie es demandante de luz en los primeros estadíos de vida.

El tiempo de germinación obtenido (24 días) coincide con el sugerido por Cordero et al. (2003), quienes reportan que el proceso germinativo de las semillas de Cedro tarda entre 24 y 30 días. Los resultados de germinación por pre-germinativo sugieren que no hay diferencia estadísticamente significativa entre tratamientos, coincidiendo esto con lo planteado por Díaz et al. (2013), García y Abdelnour (2013), Morales y Herrera (2009) y Cordero et al. (2003), quienes expresaron que las semillas de C. odorata no requieren tratamientos previos a la germinación. Del mismo modo, estos autores manifiestan que en condiciones naturales las semillas se esta especie llegan alcanzar un 30% de germinación sin pre-germinativos.

La mayoría de las especies forestales de bosques tropicales germinan con mayor facilidad bajo sombra porque, en este ambiente los sustratos conservan mejor su humedad, la cual facilita el proceso de germinación (Díaz et al. 2013, Aguirre y León 2012). Los valores de germinación obtenidos en este estudio validan este concepto, porque se obtuvieron mejores valores de germinación bajo sombra, empleando los sustratos tierra de hormiga, cascarilla de arroz y gallinaza.

Los datos de germinación obtenidos (30%) difieren de los reportados por Aguirre y León (2012), CORANTIOQUIA (2007) y Cordero et al. (2003), quienes manifiestan que en condiciones tropicales, esta especie experimenta porcentajes de germinación entre 52% y 97%, siempre y cuando las semillas utilizadas sean recién colectadas. Al respecto, Dalling (2002) indica que las semillas en los bosques húmedos tropicales, es muy común que germinen en el menor tiempo después de sembradas, por su corta longevidad, llegando de esta manera a alcanzar altos valores de germinación. Por su parte, García y Abdelnour (2013) añaden que la germinación de semillas en vivero depende en gran medida de la humedad, luz y temperatura.

De acuerdo con Dalling (2002), las semillas de la mayoría de las especies forestales de bosques tropicales requieren de pre-germinativos para su germinación, sin embargo, los resultados obtenidos en este estudio indican que las semillas de C. odorata no requieren de pre-germinativos para este proceso, coincidiendo esto con lo propuesto por Aguirre y León (2012) y Cordero et al. (2003), quienes además de lo anterior, expresan que el éxito en la germinación de las semillas de esta especie depende en gran medida de la elección de sustratos orgánicos ricos en nutrientes y con buena capacidad de retención del agua.

Los bajos porcentajes de germinación obtenidos pueden estar relacionados con el proceso de selección del material forestal, pudiéndose haber incluido semillas vanas o con daños mecánicos no percibidos a simple vista. En este sentido, García y Abdelnour (2013), sugieren que es muy común en la germinación de C. odorata, encontrar semillas vanas, afectadas por hongos o bacterias o por falta de agua, lo cual dificulta el éxito en este proceso.

Los mejores resultados de crecimiento en altura de la especie C. odorata, se presentaron bajo sombra, coincidiendo esto con lo planteado por CORANTIOQUIA (2007), quienes manifiestan que el mejor comportamiento de esta especie se presentan bajo sombra durante los primeros tres meses de vida de las plántulas; sin embargo, estos resultados difieren de lo planteado por Cordero et al. (2003), quienes sugieren que en etapa juvenil, el cedro se comporta mejor a libre exposición, porque es una especie oportunista de claros generados en el sotobosque. Al respecto, Román et al. (2012) complementan que las plántulas de cedro demandan luz luego de los dos meses y medio de vida. Todo esto permite hacer un acercamiento al comportamiento inicial de C. odorata, por lo que se infiere que esta especie requiere de ambas condiciones lumínicas en su proceso de desarrollo.

Los resultados de supervivencia indican mejor comportamiento a libre exposición solar, coincidiendo esto con lo reportado por Román et al. (2012), quienes alcanzaron porcentajes entre 86% y 97% a plena exposición solar. En este sentido, Cordero et al. (2003) manifiestan que en etapa juvenil C. odorata requiere de luz para su óptimo desarrollo. Por otro lado, Torres-Torres et al. (2017) y Pinilla et al. (2016) manifiestan que la supervivencia de las especies forestales en vivero depende en gran medida de los sustratos seleccionados para la investigación, porque durante este proceso algunos sustratos como tierra de hormiga y tierra de bosques sufren proceso de compactación, lo que dificulta el libre desarrollo de las raíces de la plántula.

Conclusiones

Bajo las condiciones de estudio, la especie C. odorata responde bien al uso de los sustratos orgánicos mezclados con arena aluvial. Del mismo modo, las semillas (sin pre-germinativos) experimentan mejores valores de germinación bajo sombra, siendo similar este comportamiento en el proceso de crecimiento en altura de las plántulas durante los dos meses y medios después de finalizada la germinación.

Agradecimientos

La presente investigación se realizó en el marco del proyecto “Aplicación de la Ciencia, Tecnología e Innovación para el mejoramiento del sector maderero en el departamento del Chocó”, financiado con recursos de la Gobernación del departamento del Chocó y el Sistema General de Regalías (SGR), ejecutado por la Universidad Tecnológica del Chocó, donde el grupo de investigación Ciencia Animal y Recursos Agroforestales se encargó de la propagación en vivero de las especies de importancia socioeconómicas y con algún grado de amenaza.