Material y métodos

Material vegetal. Se trabajó con plantines de P. alba logrados a través de la siembra de semillas cedidas por el proyecto INTA PNFOR 1104063 provenientes de 3 rodales semilleros: 1) P. alba “santiagueño” (27°52’44” S - 64°9’16” W), a 15 km al sudeste de la ciudad de Santiago del Estero a orillas del río Dulce, con temperatura media anual de 20.7 ºC y 579 mm precipitación media/año; 2) P. alba “chaqueño” (24°15’58” S - 61°54’00” W), en el extremo oeste de la provincia de Formosa a orillas del río Bermejo; temperatura media anual de 22.8 ºC y precipitación media de 678 mm/año y 3) P. alba “Salta Norte” (22°12’10” S - 63°40’33” W), en el extremo norte de la provincia de Salta, con temperatura media anual de 21.9 ºC y precipitación media de 1 054 mm/año.

Conducción en vivero. La siembra fue realizada en abril 2015 según lo recomendado por ^{DPF-INTA (2014)} en invernáculo para poder controlar la temperatura, de modo que ésta sea mayor a la del ambiente externo y así lograr una buena germinación y crecimiento.

Se utilizaron bandejas monoblock de 40 alvéolos troncocónicos (12 cm de altura y 125 cm³ de capacidad) con un sustrato compuesto por 30 % de suelo + 45 % de sustrato orgánico La Lila^® + 15 % perlita agrícola + 10 % carbonilla. Las semillas fueron escarificadas mecánicamente mediante lijado manual seguido de imbibición en agua a temperatura ambiente por 24 hs. Al momento de la siembra, se aplicaron 0.6 g/celda de fertilizante Osmocote^® (N: P: K 18:5:9, 180 días de liberación).

El cultivo se efectuó en invernáculo provisto de termómetro y psicrómetro para el registro de humedad relativa. La radiación PAR dentro del mismo fue asentada a las 12 hs. durante todo el ensayo y mediante un sensor cuántico LI-190R; se registraron valores de 1 600 a 1 800 µmol.m^-2.s^-1.

Las temperaturas mensuales media para los 5 meses de evaluación fueron de 27.7 °C (abril), 24.2 °C (mayo), 23.3 °C (junio), 21.1 °C (julio) y 25.6 °C (agosto); mientras que la humedad relativa osciló entre el 50 y 80 %.

El riego fue manual con regadera y se determinó la necesidad mediante lecturas de tensiómetro IRROMETER - Modelo R, tomando como referencia los valores de 30 a 60 Cb para realizarlo. La calidad de agua empleada se corresponde a C2S1 según las normas Riverside (^{Richards, 1980}). Las bandejas se mantuvieron en mesas de cultivo sobre elevadas con fondo de rejilla para facilitar la poda aérea de raíces.

Medición de caracteres morfométricos de las plantas. A los 30, 60, 90, 120 y 150 días posteriores a la siembra se registraron las variables altura (H) desde el nivel del substrato hasta el ápice de la planta (^{Chavasse, 1980}) mediante el uso de regla metálica graduada en mm y diámetro a la altura de cuello (DAC) (^{Puttonen, 1997}) medido con un calibre graduado en mm. Al finalizar el ensayo se midió longitud de raíz (LR) (^{Böhm, 1979}); volumen de raíz (VR) y de la parte aérea (VA) (^{Harrington, Mexal, & Fisher, 1994}); pesos secos de la raíz (PSR) y la parte aérea (PSA) (^{South, 2000}), secando el material vegetal en estufa a 80 °C hasta peso constante; área foliar (AF) empleando un medidor de área foliar LiCor modelo Li-3000; peso foliar específico (PFE) (^{Luna, 2010}): cociente entre el peso seco de hojas y el AF y, área foliar específica (AFE) (^{Poorter & De-Jong, 1999}): cociente entre el AF y el peso seco de hojas.

Con los datos obtenidos se calcularon índices y coeficientes: relación parte aérea/ parte radical (PA/PR) a partir de los pesos secos de la parte aérea y radical; relación longitud parte aérea/parte radical (LPA/LPR); coeficiente de esbeltez (CE) (^{Oliveira, 1988}): cociente entre la altura de la planta y el DAC; índice de esbeltez de ^{Schmidt-Vogt (1980}): IE = DAC(mm)/[(altura(cm)/10)+2] e índice de calidad de ^{Dickson (Dickson, Leaf, & Hosnerm, 1960}): ICD = PST(g)/(CE + relación parte aérea/parte radical).

El ensayo se condujo siguiendo un diseño en bloques completos al azar con tres tratamientos (36 plantas/tratamiento) y tres repeticiones. Los datos fueron tratados estadísticamente con el software Infostat versión 2011 (^{Di-Rienzo et al., 2011}). Inicialmente se analizaron las variables DAC y altura de los registros de las cinco edades medidas estimándose las medidas de tendencia central para resumir la variabilidad generalizada. Se efectuó un análisis de la varianza (ANAVA) y se compararon las medias de los tratamientos a través de la prueba de Duncan (P≤ 0.05). Posteriormente se sometió a los datos morfológicos correspondientes a los 150 días a un ANAVA tomando cada variable en particular y a un análisis multivariado de la varianza (MANOVA) considerando al conjunto de los mismos (H, DAC, LR, VR, VA, PSR, PSA, PSt, PSh, AF, PFE y AFE). Finalmente se efectuó el ANAVA y la comparación de medias (Duncan, P≤ 0.05) de los índices y coeficientes calculados.

Resultados

El ANAVA evidencia un efecto significativo de la procedencia en los primeros 3 meses para la variable DAC (30 días: F= 5.83, P= 0.0036; 60 días: F= 6.23, P= 0.0025; 90 días: F= 6.45, P= 0.0020) y para todo el período evaluado en el caso de la variable H (30 días: F= 11.66, P= < 0.0001; 60 días: F= 4.15, P= 0.0176; 90 días: F= 15.08, P = < 0.0001; 120 días: F= 18.73, P= < 0.0001; 150 días: F= 22.15, P= < 0.0001).

La procedencia chaqueña manifiesta valores bajos en etapas iniciales y luego se iguala a las demás. El DAC asentado es significativamente inferior al resto hasta los 90 días. Similarmente, inicia siendo la de menor altura a los 30 días para luego, a los 90 días, diferenciarse y superar por completo a las otras dos (Cuadro 1).

El efecto de la procedencia no fue significativo para las variables LR, VA, PSR, PSA y PSt, pero si lo fue para PSh (F= 3.59, P= 0.0414) donde las procedencias Salta Norte y santiagueña se diferenciaron estadísticamente.

El AF no fue afectado por la procedencia.

Para VR si hubo efecto de la procedencia (F= 9.09, P= 0.0010) siendo la chaqueña estadísticamente inferior a las demás. Del mismo modo, para PFE y AFE el efecto de la procedencia resultó significativo (F= 4.28, P= 0.0243), resultando la procedencia santiagueña estadísticamente diferente a las demás (Cuadro 2).

El análisis multivariado realizado para corroborar que las procedencias determinan plantas de distinta morfología resultó significativo (F= 2.15, P= 0.0224) y mostró dos grupos estadísticamente diferentes, distinguiendo a Salta Norte de las otras dos procedencias (Cuadro 2).

Analizando los índices y coeficientes calculados a partir de las variables morfológicas se observa que la procedencia no tiene un efecto significativo sobre la relación PA/PR (F = 2.64, P = 0.0898). Para LPA/LPR (F= 5.12, P= 0.0131) el rodal chaqueño difiere estadísticamente de los dos restantes. En cuanto a CE (F= 9.07, P= 0.0010), los valores obtenidos sugieren dos categorías estadísticamente diferentes: por un lado, la procedencia chaqueña -con un CE mayor, y por otro lado las procedencias Salta Norte y santiagueña. Por su parte y en base a los resultados obtenidos del IE (F= 7.53, P= 0.0025), las procedencias Salta Norte y santiagueña se diferencian de la procedencia chaqueña. Con respecto al ICD los valores observados indican que las procedencias no se diferencian estadísticamente (F= 1.75, P= 0.01935; Cuadro 3).

Discusión

Los registros de DAC y altura de las procedencias de P. alba estudiadas evidencian que el comportamiento de las variables difiere según la procedencia del material. Varios estudios prueban que las semillas de una misma especie colectadas de distintos ambientes, difieren en viabilidad, germinación, crecimiento (^{Salazar, 1989}; ^{Meskel & Sinclair, 2000}; ^{Singh, Bhatt, & Prasad, 2006}; ^{Singh & Bhatt, 2008}; ^{Venier, Ferreras, Verga, & Funes, 2015}) y, particularmente para estas procedencias fue documentado que se diferencian en caracteres morfométricos de semillas (^{Fontana et al., 2015}) y en su vigor (^{Fontana, Pérez, & Luna, 2016}). La variación en altura y DAC de plántulas entre procedencias ha sido reportada para diversas especies arbóreas (Singh & Bhatt, 2008; ^{O’Brien, Mazanec, & Krauss, 2007}) y también se ha observado que la dispersión de los valores de las variables disminuye con el tiempo (^{Fredrick, Muthuri, Ngamau, & Sinclair, 2015}).

El detalle de los coeficientes de variación (Cuadro 1) demuestra que las plantas procedentes del rodal Salta Norte resultan más homogéneas que las de las procedencias Chaco y Santiago del Estero ya que muestran los menores valores para los parámetros analizados, exceptuando el DAC a los 90 y 120 días. En este sentido la uniformidad del material biológico es interesante pues facilita la clasificación de plantas en la etapa de vivero, tarea sumamente importante porque determina homogeneidad en los lotes y mejora la respuesta en campo (^{Navarro & Del-Campo, 2005}).

La altura de los plantines de las tres procedencias al finalizar el ensayo se corresponde con la escala mencionada por ^{Joseau, Conles y Verzio (2013}) para P. alba (21 a 45 cm). ^{Birchler et al. (1998}) mencionan que esta variable por si sola es poco útil pues únicamente ofrece una somera aproximación del área fotosintetizante y transpirante e ignora la arquitectura del tallo. ^{Thompson (1985}) concluye enunciando que la altura inicial de las plantas no se correlaciona, o lo hace de forma negativa, con la supervivencia, aunque sí se correlaciona con el crecimiento en altura tras la plantación. Las plantas más altas pueden enfrentar mejor a la vegetación competidora, aunque esto implica una buena salud fisiológica y un sistema radical adecuado (^{Quiroz et al., 2009}).

Según ^{Sáenz, Villaseñor, Muñoz, Rueda y Prieto (2010}), el DAC es el mejor predictor individual del crecimiento, como así también de la supervivencia en campo, ya que es indicador de la capacidad de transporte de agua hacia la parte aérea, de la resistencia mecánica (al doblamiento y a daños por plagas y fauna nociva), y de la capacidad relativa de tolerar altas temperaturas de la planta (^{Birchler et al., 1998}; ^{Prieto-Ruiz et al., 2003}; ^{Quiroz et al., 2009}). Los valores obtenidos en la investigación están por encima de los registrados por ^{Joseau et al. (2013}) para plantines de P. alba producidos en invernadero en envases tubo de 100 µm de polietileno cristal (15 cm largo y 6 cm diámetro) y con supervivencia a campo mayor a 3 años en la localidad de Capilla de Remedios (Córdoba).

La LR es reconocida como un excelente predictor de sobrevivencia (^{Chiatante, Di Iorio, Scippa, & Sarnataro, 2002}) pues define la habilidad para el anclaje de las plantas a campo (^{Sáenz et al., 2010}). No obstante, al tratarse de una variable condicionada por las dimensiones del contenedor resulta imposible determinar si en el presente el efecto de la procedencia fue no significativo por caracteres propios de cada material o debido a las limitaciones físicas del envase.

En cuanto al volumen de raíces, la procedencia chaqueña resultó ser significativamente inferior a las demás señalando menor capacidad para explorar el suelo. Los mecanismos de respuesta desarrollados por las plantas ante una variación en la disponibilidad de recursos, en este caso de sustrato (volumen del medio de crecimiento), vinculan la posibilidad de modificar los patrones de distribución de biomasa (^{Camargo & Rodríguez, 2006}). En este aspecto, el tamaño del envase y las condiciones del sustrato son los factores principales que influyen el crecimiento de las plantas en vivero y, en particular, en las características y estructura del sistema radical (^{South, Harris, Bernett, Hainds, & Gjerstad, 2005}).

Los resultados de biomasa aérea (PSA) fueron inferiores a los señalados por ^{LópezLauenstein, Fernández y Verga (2012)}al evaluar plantas de 5 meses de Prosopis chilensis y P. flexuosa producidos en contenedores de 8 litros de capacidad. Debido a la carencia de datos referidos al PSR y PSA de plantines de Prosopis sp. cultivados en condiciones similares, se dificulta la calificación de los valores obtenidos para las tres procedencias de P. alba evaluados en este trabajo, que permitan decir a priori si las características morfológicas son idóneas para sobrevivir al estrés del trasplante (^{Martínez, Barroetaveña, & Rajchenberg, 2007}).

El género Prosopis muestra características foliares que pueden considerarse como adaptaciones a la sequía (^{Vilela & Palacios, 1997}), y debido a la distribución de los nichos específicos de cada especie, estas características foliares varían de acuerdo con los requerimientos ecológicos de cada una (^{Villagra, Vilela, Giordano, & Álvarez, 2010}). Contemplando la procedencia de los materiales resultaría lógico hallar diferencias entre ellas. No obstante, en las condiciones de vivero, la divergencia del AF podría haberse minimizado debido a la inexistencia de situaciones restrictivas de agua que induzcan en las plantas la generación de hojas de menor tamaño para reducir la superficie transpirante y mejorar el intercambio de calor (^{Gibson, 1998}).

El PFE describe la estrategia de las plantas con respecto a la acumulación de nutrientes, área fotosintética y fenología foliar (^{Westoby, 1998}). Si bien se dice que las especies pioneras presentan PFE altos (^{Poorter, Bongers, & Bongers, 2006}), los valores registrados para las tres procedencias de P. alba resultan menores respecto a los calculados para tres especies de Fabácea que crecieron en condiciones naturales con alta pluviometría (^{Norghauer, Glauser, & Newbery, 2014}). La carencia de datos de PFE para plantines de P. alba conducen a explicar las inconsistencias considerando las condiciones de viverización del ensayo (otoño-invierno, bajo invernáculo) y el hecho de que en condiciones controladas las plantas presentan un PFE menor debido a la menor irradiación diaria de fotones (^{Garnier & Freijsen, 1994}).

El AFE es una medida de la superficie producida para interceptar la radiación solar por unidad de peso seco invertido en la construcción de las hojas y, matemáticamente, la inversa del PFE. ^{Reich, Tjoelker, Walters, Vanderklein y Buschena (1998}) mencionan que las especies más tolerantes a la sombra tienen un AFE más baja debido a que sus hojas poseen altas concentraciones de compuestos secundarios, paredes celulares gruesas y contenidos elevados de fibras y lignina. Según lo expuesto podría inferirse que plantines logrados a partir de semillas provenientes de Salta Norte y Chaco estarían en ventaja en circunstancias de menor radiación, no obstante, debería confirmarse lo supuesto con estudios específicos.

La relación PA/PR determina el balance entre la superficie transpirante y absorbente de la planta y se dice que los valores más adecuados para el mismo son los mayores, siempre y cuando no superen la relación 2.5:1 (^{Thompson, 1985}). Según ^{Oliet (2000}), valores inferiores de PA/PR indican una mayor capacidad para superar el momento crítico del arraigo ya que se ve favorecida la absorción de agua frente a las pérdidas, condición favorable para zonas de baja pluviometría.

No obstante, mientras exista disponibilidad hídrica en el suelo, las plantas de relación PA/PR mayor no necesariamente sufrirían mayor estrés pos-trasplante que las plantas con menor relación (^{Lamhamedi, Bernier, Hébert, & Jobidon, 1998}). Además, está documentado el mejor desarrollo de plantas con altos valores de PA/PR o biomasa aérea en reforestaciones, puesto que la mayor altura posibilita a las plantas elevados porcentajes de supervivencia y una respuesta rápida al trasplante, enfrentando mejor el ataque de animales y la competencia de malezas (^{Villar-Salvador, 2003}).

El análisis de los datos obtenidos indicó que la procedencia no tiene un efecto significativo sobre la relación PA/PR por lo que ningún material sería más recomendable que otro frente a condiciones de restricción hídrica.

Las tres procedencias lograron registros de LPA/LPR coincidentes con la escala citada por ^{Joseau et al. (2013}) para plantines de P. alba. Las referencias generales indican que en latifoliadas valores por encima de 1 comprometen la supervivencia, aunque por otra parte si el valor medio del lote es muy bajo lo más afectado será el crecimiento.

Es importante adecuar la selección del material a las condiciones del sitio y época: si no existen limitantes ambientales una relación LPA/LPR de 1 favorece altas tasas de supervivencia; en sitios con limitantes de humedad se sugiere utilizar plantines con LPA/LPR de 0.5, mientras que en sitios sin limitantes de humedad las relaciones pueden ser de 1.5 a 2.5 (^{Prieto-Ruiz et al., 2003}).

Es decir que, considerando los datos obtenidos de las plantas de las procedencias ensayadas, todas serían idóneas en ambientes sin limitantes ambientales pero las plantas producidas con semillas de los rodales Salta Norte y santiagueño tendrían mayores posibilidades de establecimiento en zonas de menor humedad.

El CE indica: si las proporciones del plantín son las adecuadas, la resistencia a la desecación por el viento y su crecimiento potencial en sitios secos (^{Pérez & Rodríguez, 2016}). Existen discrepancias entre los referentes en el tema en cuanto al óptimo de CE ya que ^{Thompson (1985}) considera como tales valores superiores a 6, ^{Mitchel, Dunsworth, Simpson y Vyse (1990}) menor o igual a 8, en tanto ^{Quiroz et al. (2009}) señalan que valores entre 5 y 10 indican una mejor calidad de planta.

En base a los CE calculados y considerando lo establecido por ^{Quiroz et al. (2009}), se reconocen dos categorías estadísticamente diferentes: las procedencias Salta Norte y santiagueña dentro del óptimo y, por otro lado, la procedencia chaqueña con un CE mayor fuera del límite admitido. Según ^{Oliet (2000}) y ^{Pérez y Rodríguez (2016}) las plantas con CE altos muestran supervivencia variable y un pobre crecimiento en ambientes rigurosos.

El IE es una expresión que conceptualmente señala lo mismo que el CE. Su interpretación es inversa: valores altos indican mayor capacidad para tolerar condiciones adversas (^{Toral, 1997}). En este sentido, al no existir valores de referencia para la especie y en base a los resultados obtenidos puede señalarse que las procedencias con un IE mayor (Salta Norte y santiagueña) resultarían más idóneas frente a condiciones hostiles. Al mismo tiempo, los registros actualmente obtenidos resultan inferiores a los logrados para plantines de P. hassleri (0.72 a 0.78) (^{Lupia, 2008}) y P. alba (0.58 a 0.71) (^{Díaz, 2009}) de tres meses producidos en recipientes de mayor capacidad.

El ICD sirve para comparar la calidad de plantas de distinto tamaño, debido a que relaciona varios parámetros y establece cuan proporcionada se encuentra la planta en cuanto a tamaño y peso seco que ésta posee (^{Pérez & Rodríguez, 2016}). Según ^{Oliet (2000}) lo deseable es que la planta alcance los máximos valores de ICD, lo cual implica que, por una parte, el desarrollo de la planta sea grande y que al mismo tiempo las fracciones aérea y radical estén equilibradas.

Los valores obtenidos en esta experiencia no alcanzan la escala de 0.2 a 0.5 sugerido por ^{Prieto-Ruiz et al. (2003}); pero evaluaciones realizadas en plantines comerciales de P. laevigata arrojaron ICD de 0.11 (^{Prieto-Ruiz, Rosales-Mata, Sigala-Rodríguez, Madrid-Aispuro, & Mejía-Bojorques, 2013}), plantas de P. juliflora de 4 meses de viverización dieron 0.3 (^{Rueda-Sánchez et al., 2012}) mientras que en P. hassleri de 90 días se lograron valores de 0.06 a 0.12 en condiciones experimentales y de 0.05 en producción comercial en vivero (^{Lupia, 2008}).

Así como en estudios anteriores (L. Fontana, en prep.), se mostró que la procedencia “Salta Norte” correspondía a un grupo distinto al considerar los parámetros morfométricos de sus semillas; es probable que del mismo modo los caracteres morfológicos de los plantines se vean afectados. La variación entre las procedencias puede atribuirse a diferencias genéticas causadas por la adaptación a diversas condiciones ambientales.

En este sentido, los datos climáticos de las áreas de origen muestran diferencias notorias en cuanto a las precipitaciones medias a favor de la procedencia Salta Norte, que sobresale y registra más de 1 000 mm anuales. ^{Fredrick et al. (2015}) indica la existencia de correlaciones significativas entre variables morfológicas y algunos factores geo-climáticos que sustentarían el hecho de que los factores ambientales también tienen efecto sobre el crecimiento de las plántulas y su morfología.

El efecto de la procedencia resultó significativo para la mayoría de las variables medidas: altura de las plantas y DAC (al menos durante los primeros 3 meses de viverización), VR (volumen de raíz), PFE (peso foliar específico) y AFE (área foliar específica). Así mismo algunos de los índices y cocientes morfológicos considerados como variables para determinar la calidad de plantas resultan afectados por el origen geográfico del material: LPA/LPR (relación longitud parte aérea/ parte radical), CE (coeficiente de esbeltez) e IE (índice de esbeltez).

Los resultados permiten afirmar que en P. alba la procedencia influye sobre la morfología de las plantas y determina la existencia de dos grupos diferentes: por un lado, las procedencias santiagueña y chaqueña y, por otro, la procedencia Salta Norte.

Finalmente cabe destacar que, si bien el objetivo del estudio fue establecer el efecto de la procedencia sobre las variables morfológicas, las mediciones realizadas permiten afirmar que las tres procedencias cumplen con los requisitos establecidos por DPF-INTA (2014) referido a las características de un plantín competente: edad comprendida entre los 3 a 6 meses, 25 a 35 cm de alto y un DAC mínimo de 3 mm (óptimo de 4 mm). No obstante, se hace evidente la necesidad de estudiar y establecer valores para los parámetros de calidad morfológica de especies nativas como P. alba pues esta información es de utilidad para proyectos de forestación y/o repoblación y, en la actualidad, se carece completamente de ella.