Introducción

Tectona grandis L. f. (teca) es una especie de rápido crecimiento, posicionada en el mercado mundial por la calidad de su madera y alto valor económico. En el planeta, se estima un área plantada de 6,8 millones de hectáreas (¹) y en Costa Rica es la más utilizada en la reforestación con fines comerciales con 47167 hectáreas (²). La madera se destaca por su durabilidad natural, trabajabilidad, calidad y resistencia a condiciones ambientales (³) (⁴), de ahí su gran potencial para utilizarla en la elaboración de diversos productos forestales (⁵) (⁶) (⁷).

La planificación estratégica en manejo forestal, maximiza los beneficios económicos (⁶) (⁷) el uso de material genético con algún grado de selección para incrementar el rendimiento volumétrico comercial (⁸) (⁹) (¹⁰), o la selección de sitios para mejorar el crecimiento en altura, diámetro y la calidad de la madera, es decir, aumentar el volumen comercial por tipo de diámetro mínimo comercial (⁵) (⁴) (¹¹). Emplear practicas silvícolas requiere de herramientas técnico-científicas de fácil aplicación que permitan planificar los procesos de producción (⁵) e incrementar la confiabilidad en las estimaciones (¹²).

Determinar el volumen comercial total es insuficiente para garantizar la óptima planificación de negocios forestales, pero conocer el volumen de los posibles productos comercializables se vuelve necesario (¹³). La tabla de distribución del volumen por diámetro mínimo comercial o tabla de cubicación del árbol es el término empleado para resumir la cantidad de madera negociable, con base en una lista de posibles usos según sus dimensiones (³) (¹⁴) (⁵) (¹³). Es la herramienta técnica ideal para planificar estratégicamente el manejo de la masa forestal (¹³) y su principal objetivo es agregar valor a la materia prima (¹¹) y precisar el cálculo del retorno financiero del rodal (¹⁴).

Debido a la importancia de entender la dinámica de la distribución del volumen por diámetro mínimo comercializable, y en ausencia de esta información para plantaciones clonales de Tectona grandis, se planteó el objetivo de generar una tabla de distribución del volumen por diámetro mínimo comercial para distintas etiquetas de índice de sitio (IS) para la Zona Norte de Costa Rica.

Materiales y métodos

Área de estudio

El estudio se realizó en el año 2016 en plantaciones clonales de T. grandis de diez años de edad en una finca privada de más de 70 ha, la cual, fue plantada y manejada en forma homogénea; la preparación del terreno incluyo rastra, se realizaron 2 raleos, enmiendas al suelo y control de malezas. El material clonal fue producido por la empresa y se utilizaron 20 genotipos.

El sitio se localiza en el distrito Pocosol, cantón San Carlos, provincia Alajuela, en la zona norte de Costa Rica, en las coordenadas geográficas 10°49´34,607” N y 84°25´45.287” O (Figura 1 ), a una altitud promedio de 100 msnm. La zona presenta un clima lluvioso, un promedio anual de precipitación de 3020 mm y una temperatura media de 26 °C. La topografía es moderadamente ondulada con pendientes de 15 y 30 %. En su mayoría, los suelos son de tipo Ultisol, por lo general profundos y bien drenados, color rojo o amarillo y de baja fertilidad (⁸).

Figura 1 Ubicación de las plantaciones de teca evaluadas, Zona norte, Costa Rica. 

Figure 1. Location of the teak plantations evaluated, Northern zone, Costa Rica.

Índice de sitio (IS)

La empresa propietaria de las plantaciones aporto la base de datos con información dasometricas, obtenida por medio de la medición de parcelas permanentes de monitoreo (PPM). De estas se determinó la altura dominante como el promedio de la altura total (At) del 10 % de los arboles más gruesos y más altos de cada unidad de muestreo (¹⁷). Para ello, se eligieron arboles utilizando tanto el Dn como la altura total, y con ambos crear un índice que identificara los más gruesos y más altos.

Se le dio un peso en la ponderación de 30 % (Dn) y 70 % (At), de esta forma se evita utilizar árboles que fueran gruesos, pero bajo o altos pero delgados, es decir, arboles gruesos pero bajos o arboles altos pero delgados. Para utilizar el índice, creado, se reordenaron los arboles de mayor a menor, con base en la altura total, luego se promedió la altura de los árboles que representan el 10 %. El IS se determinó al contrastar la altura dominante obtenida para cada lote con las curvas de IS desarrolladas por (17) para Costa Rica a una edad base de dieciséis anos.

Selección de árboles para calcular el volumen

Inicialmente, se seleccionaron en forma aleatoria 2 parcelas para cada IS; sin embargo, encampo se decidió eliminar una parcela del IS con la etiqueta de 21 m debido a la poca homogeneidad del lote donde se ubicaba. Se determinó en oficina la cantidad de árboles en una distribución diamétrica de 3cm para cada PPM. Se localizó en campo las PPM para marcar y cortar los árboles de la muestra.

En total se cortaron 266 árboles, 119 para IS27, 119 para el IS24 y 28 para el IS21. Antes de derribar cada árbol, se midió su Dn y se hizo una marca en el fuste a esta altura; posterior, se midió el diámetro en centímetros a la base a 10 cm del suelo, y a partir de este punto cada 1.5 m hasta el ápice. Además, se midió la altura comercial en metros (Ac) hasta un diámetro mínimo de 15 cm con corteza (Figura 2 ).

Figura 2 Cubicación de las trozas. 

Figure 2. Logs cubing.

Procesamiento de la información

El volumen del árbol se obtuvo mediante la hoja de cálculo de Excel, como la sumatoria del valor de cada segmento obtenido con la fórmula de Smalian (ecuación 1) y se clasifico según el diámetro mínimo utilizable de la siguiente manera: aserrío grueso ≥30 cm, aserrío delgado ≥20 y <30 cm, tarima ≥12 y <20 cm, leña ≥5 y <12 cm y residuos <5 cm. El volumen por árbol para cada uno de los diámetros mínimos considerados se agrupo en clases diamétricas de 1 cm y se calculó el promedio, con esta información se desarrolló la tabla distribución de volumen por diámetro mínimo comercial por IS.

Donde:

Resultados

Estado silvicultural del ecosistema

En el IS con etiqueta de 27 m se observó una amplitud diamétrica de 19,3 cm y 11,2 m en altura total; mientras que para el IS de etiqueta de 24 m fue de 19 cm y 9,7 respectivamente, para lo que respecta IS con etiqueta de 21 m fue de 10,0 cm en diámetro y 8,6 en altura total (cuadro 1).

Cuadro 1 Estadísticos de las variables evaluadas en arboles de Tectona grandis. por IS. 

La mayoría de árboles se agruparon en la clase diamétrica de 20-25,9 cm con 65 árboles; 16-22,9 cm con 70 árboles, y de 12-14,9 cm con 14 árboles, para los IS de 27 m, 24 m y 21 m, respectivamente. (Figura 3 ).

Figura 3 Distribución diamétrica de los arboles por índice de sitio. 

Figure 3. Diametric distribution of trees by site index.

Tabla de distribución del volumen por diámetro mínimo comercial

La distribución del volumen por diámetro mínimo comercial para arboles de Tectona grandis en las etiquetas de IS correspondientes a 27 m, 24 m y 21 m se presenta en los Cuadro 2 , 3 y 4, respectivamente, de donde es posible obtener el volumen por producto durante su crecimiento con solo conocer el diámetro. La tabla de distribución del volumen por diámetro mínimo comercial se elaboró para un rango diamétrico de entre 9 cm y 33 cm y conforme el árbol crece en diámetro, aumenta el volumen de los productos de mayor valor y tamaño.

Cuadro 2 Distribución del volumen por diámetro mínimo comercial de T. grandis a los diez años en el IS 27, Zona Norte de Costa Rica. 

La tendencia de crecimiento es similar entre los sitios y la cantidad de residuos fue baja, menos del 10 % del volumen total. Arboles con Dn mayor a 10 cm tienen troncos con dimensiones adecuadas para madera de tarimas, este producto debería reducirse a partir de 20 cm, para dar paso a madera para aserrío delgado y grueso.

El aserrío delgado aparece en la clase diamétrica de 14,5 cm en todos los sitios. El aserrío grueso en el IS de 27 m representa entre el 5,2 % en arboles de 20 cm de Dn a 30,2 % cuando alcanza 34 cm. Este producto disminuye en etiqueta de IS 24 m y no se registra en la etiqueta de IS 21 m (Cuadro 2 , 3 y 4).

Cuadro 3 Distribución del volumen por diámetro mínimo comercial de T. grandis a los diez años en IS 24, en Zona Norte de Costa Rica. 

La madera para leña y tarima en los Índices de sitio 24 m y 21 m representa el 88 % en las primeras clases diamétricas; baja a 36 % en el IS de 27 m a los 13 cm, y después de los 20 cm ambos productos simbolizan menos del 10 %.

Los productos de mayor valor económico (aserrío grueso y delgado) en los índices de sitio 27 m y 24 m, tienden a incrementar conforme el árbol crece en Dn, excepto para los Dn mayor a 29,5 cm donde se reduce el aserrío delgado, pero aumenta el aserrío grueso.

Cuadro 4 Distribución del volumen por diámetro mínimo comercial de T. grandis a los diez años en el IS 21, Zona Norte de Costa Rica. 

Distribución del volumen por diámetro mínimo comercial por IS

El volumen de madera para tarima predomina en todos los índices de sitio, representa en promedio el 40 %. El volumen para el diámetro mínimo comercial para aserrío grueso posee mayor valor en el mercado y solo aparecen en los índices de 27 m y 24 m, con 9 y 3 %, respectivamente. El aserrío delgado presento 35 % y 24 % en ambos IS (Figura 4 ).

Figura 4 Distribución porcentual del volumen por tipo de producto en T. grandis a los diez años de edad, Zona Norte de Costa Rica. 

Figure 4. Percentage distribution of the volume by type of product in T. grandis at 10 years of age, Northern Zone of Costa Rica.

El volumen para aserrío delgado aumento rápidamente con la calidad de sitio, represento el 8 % y 33 % para el IS de 21 m e IS de 27 m, respectivamente. La leña acumula un 27 %, 42 % y 11 % en los índices de 24 m, 21 m y 27 m. El volumen de residuos en los tres IS fue menor al 3 %.

Discusión

Estado silvicultural del ecosistema

Los árboles en el IS de 27 m se concentran en un rango diamétrico de 20 cm a 25 cm con 65 árboles, similar a lo que reporto (³) en plantaciones de Tectona grandis en Costa Rica, donde la mayor abundancia tuvo un Dn de 20 a 24,9 cm; pero diferente de (¹⁸) quien reporto que la mayoría tenían un Dn de 15 a 20 cm en plantaciones clonales de 3 a 12 años. Según (⁴), en plantaciones de Tectona grandis de 16 años y en sitios de más alta calidad, la mayoría individuos tiene un diámetro de entre 20 cm y 30 cm, e indica que conforme aumenta la calidad de sitio, los árboles se concentran en las clases superiores.

El reducido número de árboles con diámetro mayor a 30 cm en este estudio, puede ser por su corta edad, lo cual coincide con lo reportado por (¹⁸) quien encontró pocos individuos en categorías diamétricas mayores a 25 cm, para plantaciones clonales de teca en el país, con edades desde uno hasta once años de edad, pero es inconveniente afirmar que esto sea consecuencia únicamente a la relación Dn versus edad, es bien conocida la estrecha relación que mantiene el desarrollo en diámetro ante cambios en la densidad o competencia del rodal (¹⁵). A pesar de que las plantaciones evaluadas fueron igualmente manejadas; la variación del efecto del sitio, tratamientos silvícolas inadecuados, una mala selección de los arboles a extraer en los raleos, pudieron influir significativamente en la variación en el crecimiento diamétrico como ha sido reportado en otros estudios en teca (¹⁸) (¹⁹) (²⁰) (¹⁶) (²¹).

Tabla de distribución del volumen comercial

Los arboles de mayor dimensión con Dn≥25 cm presentan todos los productos comerciales, estos disminuyen conforme baja el Dn. El diámetro al cual se obtiene aserrío grueso es menor al reportado por (³), quien determino que es a partir de 30 cm. Sin embargo, cada vez que el árbol alcanza las dimensiones para un producto de mayor valor por su tamaño, tienden a disminuir los de menor dimensión, lo que hace que el rodal adquiera mayor cuantía monetaria. Esta tendencia fue descrita por (³) para Tectona grandis en el pacifico de Costa Rica, este autor encontró que el volumen para aserrío delgado disminuyo a partir del momento en que se registró mayor proporción de volumen para aserrío grueso.

En Brasil (⁵) para arboles con diámetro mayor a 30 cm obtuvo tres de los cinco productos comerciales evaluados, y hasta los 58 cm registro volumen para todos los otros dos, lo cual ratifica el patrón de que el rodal se diversifica con el crecimiento en diámetro. Para Pinus taeda (¹¹) (¹⁵) (¹⁶), observaron una tendencia similar en la evolución de los productos, la madera destinada para aserrío aumento con la edad, al incrementar el diámetro. (²²) determinaron que el volumen total de un árbol de Araucaria con Dn de 20 cm y 10,4 m de altura, clasifica 100 % para el producto de menor valor que corresponde por lo general a madera para energía, mientras que uno con 78 cm y 20 m de altura posee el 1,1 % para energía y el 90 % corresponde a los productos de mayor valor.

En una de tabla de distribución del volumen por diámetro mínimo comercial para Eucalipto, (¹⁴) mostro la evolución del diámetro y determino que los individuos con dimensiones mayores presentan mejores posibilidades de diversificar su comercialización; en clases de diámetro mas pequeñas, la mayor proporción de la madera se destina a pulpa y energía; mientras que los troncos de mayor diámetro son utilizados para productos de mayor valor, con un bajo volumen de residuos, madera para energía y pulpa. En este estudio al superar un diámetro de 30 cm, los arboles aportan materia para aserrío grueso 21,6 % y aserrío delgado 54,3 %, y un porcentaje muy bajo para productos como leña 2,7 %, similar a lo obtenido por (³) para los mismos productos. Las clases diamétricas superiores son más productivas en aserrío grueso, lo cual muestra el potencial valor económico que puede tener la madera de teca conforme aumenta en diámetro.

La diversidad de productos comerciales de las plantaciones durante su crecimiento, amplia los posibles mercados a acceder, y potencia el ingreso económico, esto lo ratifica (¹²), quien obtuvo un incremento de 65 % en los ingresos, al convertir el cultivo en multiproductos, comparado con el ingreso promedio de un rodal con un solo producto. (³), Señalan que, a través de la tabla de distribución del volumen por diámetro mínimo comercial, el volumen para productos como leña y postes, cobra importancia al cuantificar la dimensión real de su aporte, sobre todo en las primeras clases de diámetro; lo que aumenta el valor económico del rodal, ya que, por lo general, no se incluye dentro del valor del sistema, al utilizar métodos que solo cuantifican el volumen total como tablas y ecuaciones de volumen.

Distribución del volumen por diámetro mínimo comercial por IS

Los árboles en sitios con etiqueta de IS inferior se vieron limitados para generar diámetros mínimos con mayor valor de mercado, o bien, requieren de más tiempo para lograrlo, lo cual refuerza la afirmación de que los mejores sitios son más productivos, y, en consecuencia, generaran mayores ingresos. Los efectos del sitio son más evidentes al comparar la producción es decir el volumen de madera entre índices de sitio.

Al respecto (⁵) concluyo que, uno de los productos de más valor, solo se presentó en los índices de sitio de mayor calidad y (²³) menciona que el volumen total en Tectona grandis es dependiente y directamente proporcional a factores como la calidad de estación. En esta misma línea (⁵) observo que la distribución del volumen para Tectona grandis en Brasil registro una fuerte variabilidad índices de sitio, en la misma clase diamétrica; atribuible al hecho que la forma del árbol se ve afectada por el crecimiento y medio ambiente, por lo tanto, arboles del mismo Dn, en diferentes sitios, no tienen la misma forma del tronco.

Resultados similares fueron registrados por (¹¹), quienes afirman que los mejores sitios producen mayores registros en menor tiempo y por ende mayor variedad de los productos.

Conclusiones

Los índices IS de 27 m y 24 m producen madera para cinco de los diámetros mínimos comerciales de aserrío grueso y delgado, tarima, leña y residuos, mientras que el IS 21 m solo madera para aserrío delgado, tarima, leña y residuos.

La calidad de estación de las áreas forestales en donde se desea establecer plantaciones comerciales influye en la dinámica de distribución de los productos comerciales, por tanto, la determinación de los rendimientos en los diferentes índices de sitio es crucial para la planificación estratégica del manejo forestal.

Las tablas de distribución del volumen por diámetro mínimo comercial por IS, son una herramienta fácil de aplicar para determinar la producción en plantaciones jóvenes de Tectona grandis, y con solo medir el diámetro se puede conocer con facilidad la distribución del volumen por diámetro mínimo comercial de los arboles individuales.

Con fin de obtener productos de alto valor en los sitios más productivos, se recomienda intensificar la evaluación de los sitios a plantar para ubicar la plantación en los lugares de mayor rendimiento según los objetivos planteados.