Introducción

Entre las especies forestales nativas de regiones semiáridas argentinas, Neltuma alba (Griseb.) Hughes & Lewis (2022), ex Prosopis alba (algarrobo blanco), es considerada una de las más importantes por el valor comercial su madera, el alto contenido de proteínas y azucares de sus frutos que son utilizados para alimento humano y forraje en poblaciones locales (¹).

En Argentina, las investigaciones sobre las plantaciones de algarrobo blanco cobran mayor impulso desde la sanción de la Ley 25080 (Argentina, 1999) a través de la cual se promociona la forestación de especies nativas y exóticas en todo el territorio nacional. Para que los planes de forestación puedan ejecutarse con eficiencia técnica y tengan un impacto socioeconómico positivo es necesario la aplicación adecuada de los tratamientos silviculturales. A tal fin uno de los problemas básicos que se presenta es el escaso conocimiento sobre el comportamiento y productividad del algarrobo blanco bajo diferentes condiciones de sitio; consecuentemente, es necesario y oportuno avanzar en el desarrollo de las tecnologías silviculturales de esta especie (²).

La producción primaria de las espe cies arbóreas depende en gran medida del área foliar activa y de la estructura de copa. Por otro lado, la copa es afectada por factores dinámicos del ambiente y por la múltiple competencia aérea y radicular, tanto por el espacio vertical y horizontal, como también por la luz y los nu trientes, que ejercen marcada influencia en el vigor y la vitalidad, la estabilidad mecánica, dominancia y rendimiento de los árboles en cada sitio y rodal (³), (⁴).

La morfometría de un árbol a través de las variables de copa brinda una buena idea de las relaciones interdimensionales, el espacio vertical ocupado por cada árbol, el grado de competencia, la estabilidad, vitalidad y productividad de cada individuo en el rodal (⁵), (⁶).

Las relaciones morfométricas permiten describir y caracterizar las dimensiones de los árboles y rodales sin el conocimiento previo de la edad, y pueden ser de gran utilidad para ajustar la planificación de los tratamientos silviculturales y monitoreos forestales (⁷), (⁸).

De acuerdo a (⁹) y (¹⁰. para la caracterización productiva de plantaciones forestales, el proceso operativo más frecuente consiste en la observación y registro de variables como el diámetro del fuste medido a 1,30 m del suelo, la altura, el área basimétrica y el volumen del fuste, pero raramente los estudios contemplan mediciones más detalladas de los parámetros de la copa. La cobertura de copa, el índice de copa, el índice de espacio vital, el porcentaje de copa, la forma de copa y el manto de copa son variables menos conocidas.

Cuando las variaciones en la arquitectura de los árboles obedecen no solo a la constitución genética sino a las a condiciones de sitio y/o manejo, entonces la caracterización de la estructura vertical puede ser un elemento importante en la evaluación de plantaciones (⁷).

El sitio es el efecto de la acción conjunta de los factores ecológicos abióticos (climáticos, edáficos y fisiográficos) en un territorio concreto (¹¹). En tanto la calidad de sitio es definida como la potencialidad, expresada en producción de madera para una especie particular o para un tipo forestal, en un tiempo dado (¹²).

La generación de información morfométrica de la copa de árboles de algarrobo blanco favorecerá su domesticación, uso y conservación (¹³). En este contexto el objetivo del presente estudio fue determinar los parámetros morfométricos de copa de plantaciones jóvenes de N. alba en diferentes calidades de sitio y analizar sus relaciones y comparaciones entre las diversas clases de sitio, con el propósito de proveer información útil para la decisión adecuada de la aplicación de los tratamientos silviculturales.

Materiales y Métodos

Área de estudio

La investigación se llevó a cabo en plantaciones de N. alba de la provincia de Formosa (Argentina), que se extiende entre los paralelos 22° y 27° de latitud sur y los meridianos 57° y 63° de longitud oeste (figura 1). El clima es cálido y la temperatura media anual supera los 21 ºC. Las precipitaciones anuales oscilan entre 600 mm al noroeste y 1200 mm al sudeste. Estas características sumadas a la existencia de una verdadera estación invernal, hacen que el área sea clasificada como de "clima subtropical - continental". Las cotas altimétricas son de 55 metros sobre el nivel del mar en el este y de 210 metros sobre el nivel del mar en el oeste. Las asociaciones de suelos presentes son: Natrustoles típicos-Natrustalfes típicos; Ocracualfes mólicos-Natrustalfes típicos; Haplacuentes aéricos-Natrustalfes típicos; Haplustalfes kanháplicos (¹⁴).

Figura 1 Localización geográfica de la Provincia de Formosa en la República Argentina y plantaciones estudiadas. 

Figure 1. Geographic location of the Province of Formosa in the Argentine Republic and the plantations studied.

Análisis estadístico

En función a la información de campo se determinaron diversos parámetros y relaciones morfométricas (cuadro 1), cuyos estimadores de estadística descriptiva por clase de sitio fueron consignados en matriz de información tabulada. Con los valores morfométricos por clase de sitio se realizó análisis de varianza (( = 0,05) y comparación múltiple de medias a través de la prueba de Di Rienzo, Guzmán y Casanoves-DGC para igual nivel de significancia.

También se estudiaron las relaciones simples entre diámetro normal y diámetro de copa mediante análisis de regresión, considerándose al diámetro normal como variable independiente de las ecuaciones matemáticas, por ser un rasgo de fácil medición. Los modelos fueron evaluados a través del coeficiente de determinación simple y ajustado (R y R² aj) y el error estándar de estimación, utilizándose un nivel de confianza de 95% y una probabilidad < 0,05 para la significancia estadística. Para el procesamiento estadístico se utilizó el programa InfoStat/Profesional Versión 2020.

Cuadro 1 Parámetros para caracterizar la morfometría de copa de Neltuma alba. 

Resultados y Discusión

Los resultados sobre los parámetros morfométricos en las tres clases de sitio se presentan en los cuadros 2, 3 y 4.

La totalidad de las variables referidas en el cuadro 2 resultaron diferentes estadísticamente (P < 0,05) entre las tres clases de sitios, con una clara tendencia decreciente de los valores, desde las plantaciones localizadas en los mejores sitios (CS1) hacia las representaciones de forestaciones establecidas en ambientes con diferentes y crecientes restricciones para el adecuado crecimiento y desarrollo de los algarrobos (CS2 y CS3).

Cuadro 2 Morfometría de plantaciones de Neltuma alba en los sitios de evaluación. 

En relación al diámetro normal y diámetro de copa se determinó que en promedio los árboles de la clase de sitio 1 (CS1) son 33,2 y 15,2 %, comparativamente más gruesos que los de la clase intermedia (CS2) y 72,8 y 56,8 %, respectivamente mayores que los de sitio deficiente (CS3). Resultados del grado de esbeltez; porcentaje, forma y volumen de copa para plantaciones de algarrobo blanco en las tres clases de sitios se exponen en cuadro 3.

Esbeltez (E). La esbeltez que deviene de la relación altura/diámetro ha sido utilizada como indicador de la estabilidad de los árboles en el rodal contra los daños mecánicos causados por diversos agentes naturales, como ser los fuertes vientos (⁷). Se considera que cuanto más alto es el valor de la esbeltez menor resulta la estabilidad del árbol al daño mecánico (⁶).

Si bien en las plantaciones de algarrobo blanco evaluadas el valor promedio de esbeltez más bajo correspondió a la CS1, pudiendo interpretarse la existencia de una mayor estabilidad en los individuos de sitios de mejor calidad para resistir contra los daños, cabe aclarar que del análisis de las varianzas realizado para verificar la igualdad del grado de esbeltez de las tres clases de sitios, se determinó un valor de Pr > F = 0,3390 lo que indica la inexistencia de diferencias estadísticas significativas. Los valores medios de esbeltez en las tres clases de sitio son superiores a los consignados (¹³) para la misma especie.

Cuadro 3 Grado de esbeltez, porcentaje de copa y forma de copa de Neltuma alba.  

En plantaciones de Acacia magnum (¹⁷). se observó que según variaron las condiciones de sitio, principalmente el tipo de suelo, también varió significativamente el valor de esbeltez. En tanto del análisis estadístico comparativo entre Pinus cooperi y Pinus leiophylla se concluyó que el grado de esbeltez era igual entre ambas especies (¹⁹). Esta respuesta concuerda con los resultados obtenidos en este estudio de N. alba, en que la estabilidad de las plantaciones jóvenes creciendo en distintas clases de sitios, no presentó variación significativa.

Porcentaje de Copa (% C). Este criterio es a menudo utilizado como un indicador de la vitalidad de un árbol. Según cuadro 3, el porcentaje de copa se observó en mayor proporción en la CS1 lo que muestra que árboles con mayor diámetro normal y extensión de copa (DC) tienden a presentar mayor proporción de copa. El valor de porcentaje de copa de CS1 resultó estadísticamente diferente (P-valor < 0,05) de los calculados para las clases de sitios restantes. Los valores obtenidos en las distintas clases de sitio superan el 50%, lo que señala que más de la mitad de la altura total de los árboles está ocupada por sus copas. En (¹³. para igual especie se informan resultados similares de porcentaje de copa.

Forma de Copa (FC). De acuerdo a (⁶). cuanto menor es la forma de copa, mayor es la productividad del árbol y que la forma de copa sirve como criterio para prescribir aclareos en el manejo forestal. En las plantaciones de N. alba aquí evaluadas, se observan menores valores de FC en sitios de mejor calidad (CS1), aumentando progresivamente hacia los sitios más restrictivos; el valor medio más alto se registró en la CS3, correspondiente a plantas de menor productividad características de sitios deficientes. En el análisis de varianza se determinó que Pr > F = 0,1900, valor que expresa la inexistencia de diferencias estadísticas significativas de la FC entre las tres clases de sitios. Para la misma especie (¹³. se informan valores superiores de FC.

Volumen de Copa (VC). Es la única variable que presenta altos valores de coeficiente de variación (entre >45 y <70 %), condición observada en las tres clases de sitios. El comportamiento de las variables aquí referido tiene similar tendencia a lo informado en otro estudio (¹³), en que los árboles de algarrobo blanco tenían dimensiones mayores. El VC entre clases de sitios resultó estadísticamente diferente (P-valor < 0,05).

Resultados sobre diversos índices de copa para plantaciones de algarrobo blanco en las tres clases de sitios se exponen en cuadro 4.

Índice de Copa (IC). Este índice revela la relación entre el largo y el diámetro de la copa, dando una buena idea de la dimensión de la copa arbórea. En el cuadro 4 se evidencia que el menor valor de este índice fue observado en individuos que crecen en sitios de calidad deficiente (CS3), obteniéndose el mayor valor en mejores calidades de sitio. Estas diferencias de valores de IC entre clases de sitios no fueron corroboradas en el análisis estadístico en el que se obtuvo un Pr > F = 0,1719.

Cuadro 4 Diversos índices de copa de Neltuma alba comparativos por clases de sitios.  

Los valores de IC comunicados para la misma especie (¹³). resultan nítidamente inferiores a los determinados en el presente estudio. Según (⁷), una explicación de por qué en sitios de deficiente calidad el índice de copa es menor con respecto a sitios buenos, puede estar relacionada con la densidad del rodal, dado que en sitios restrictivos los árboles crecen más lentamente y aún no han ocupado plenamente el área de crecimiento. Se comprobó que el valor de este índice en Acacia magnum varió significativamente según cambiaron las condiciones del sitio de plantación, observándose que en óptimas condiciones de sitio los árboles muestran copas más delgadas (¹⁷).

Índice Saliente (IS). Este índice expresa la relación entre el diámetro de copa y el diámetro normal, mostrando la ocupación que necesita un árbol para desarrollarse sin competencia; este índice crece a medida que el árbol engrosa en diámetro (⁷). En cuadro 4 se observa que N. alba en los mejores sitios tiene un diámetro de copa 30 veces mayor que el diámetro normal, y en sitios de clase 2 y clase 3 el promedio de esta relación varía entre 34 y 35. En relación a este índice vale destacar que las tres clases de sitios no resultaron ser estadísticamente diferentes (Pr > F = 0,1334).

El algarrobo blanco es una especie demandante de luz y en situaciones más restrictivas hay una disminución en su rendimiento, lo que se traduce en la necesidad de un mayor espacio vital para producir individuos más gruesos. Por ejemplo, se estima que para producir individuos de 50 cm de diámetro normal se tendría un diámetro de copa de 15 m, por lo que entrarían aproximadamente 57 árboles por hectárea, bajo el supuesto de copas redondeadas y plena ocupación del área. En general, el promedio del IS para este estudio se aproxima a los valores observados para algarrobo blanco (¹³), en los que el índice varió entre 24,3 y 29,4.

Índice de Amplitud (IA). Los resultados para este índice en las tres clases de sitio, consignados en cuadro 4, no son estadísticamente diferentes (Pr > F = 0,5757). Se estima un valor de IA individual que varía entre 0,45 y 1,22. Bajo condiciones de competencia los árboles sobresalientes de Cedrela odorata presentan un índice de amplitud que varía en un rango de 0,39 y 0,44; estos individuos tienen copas estrechas debido a la autopoda (¹⁸). En el caso del algarrobo blanco los valores mayores se corresponderían a su característica de copa de extenderse lateralmente en mayor medida y presentar una autopoda deficiente. Para el caso que se considere aplicar aclareos en un rodal con base a la altura de los árboles y no a la edad, se puede utilizar el valor de este índice como indicador para la aplicación de dichas intervenciones silviculturales (¹⁹). Por ejemplo, considerando el valor del índice de amplitud para N. alba de 0,79 y una altura promedio de 10,17 m (CS1), se tendría un diámetro de copa promedio de 8,09 m por árbol, lo cual equivale a tener una densidad de 190 árboles por hectárea, bajo el supuesto de copas redondeadas, con cubierta de vuelo plena (espesura normal).

Índice de DN/RC. El índice de diámetro normal/radio de copa es una medida de la eficiencia en la acumulación de diámetro normal por unidad de área de copa (²⁰). En plantaciones de N. alba se determinó que, en sitios de buena calidad por cada metro de incremento en el radio de copa, el diámetro normal se incrementa en promedio 6,75 cm. En las plantaciones localizadas en sitios de menor calidad (CS2 y CS3), los valores de este índice son similares (5,82 y 5,89, respectivamente). Los resultados referidos en cuadro 4 no son diferentes estadísticamente (Pr > F = 0,1469).

De la evaluación estadística de los ocho parámetros e índices morfométricos precedentes, el porcentaje de copa y volumen de copa han sido los únicos que demostraron suficiente sensibilidad a los cambios de calidad de sitio. De modo que en plantaciones jóvenes de N. alba estos dos parámetros pueden proveer información de rápida y confiable obtención, útil para la aplicación eficiente de los tratamientos silviculturales.

Por otro lado, del examen de la relación entre el diámetro normal del árbol y el diámetro de la copa se evidenció que la misma puede describirse satisfactoriamente por funciones lineales (figura 2).

Figura 2 Relación entre diámetro de copa y diámetro normal de Neltuma alba según clase de sitio. 

Figure 2. Relationship between crown diameter and normal diameter of Neltuma alba according to site class.

El coeficiente de correlación de Pearson calculado indica la existencia de una correlación positiva sin diferenciación estadística para las tres clases de sitio. Entre el 72 y 75 % de la varianza del diámetro de copa es explicada por los modelos. La tendencia observada muestra que a medida que crece el diámetro normal también lo hace el diámetro de copa, lo cual en principio permitiría determinar el espacio ocupado por la especie en relación a su copa y diámetro. Cabe señalar que, a pesar de la existencia de una adecuada y bien definida relación entre ambos diámetros, la variación de los diámetros de copa para un mismo valor de diámetro normal del árbol puede ser muy grande. Esta situación exige que la estimación de diámetro de copa a partir de datos de diámetro normal sea realizada de manera criteriosa y cautelosa.

Conclusiones

Los parámetros e indicadores morfométricos de la copa son caracteres particulares de cada especie. A través del estudio se pudo aportar evidencia empírica respecto de los índices morfométricos de copa en N. alba en plantaciones según clases de sitios, los cuales podrían utilizarse complementariamente a otros índices silviculturales para evaluar la calidad y vitalidad de las forestaciones.

Las diferencias analíticas según las clases de sitios de los valores medios de los parámetros e índices morfométricos (p.ej. forma de copa, esbeltez, índice de copa), indicaría que éstos pueden resultar útiles para describir rodales de algarrobo blanco, permitiendo interpretar condiciones de crecimiento y manejo.

Estadísticamente el efecto del sitio pudo constatarse sobre el porcentaje de copa y volumen de copa. Se evidencia que conforme mejoran las condiciones de sitio, esta especie presenta una mayor superficie de fotorrecepción solar lo que se traduce en una superior capacidad fotosintética y productividad.

En la aplicación de modelos de regresión simple se confirmó una correlación positiva entre el diámetro normal y el diámetro de copa, estimándose que los modelos por sitio explican entre el 72 y 75 % de la varianza del diámetro de copa.