Efecto de la disponibilidad de recursos sobre la eficiencia de uso y conservación de los nutrientes en función de las condiciones edafoclimáticas, edad y manejo de las plantaciones de <i>Pinus taeda</i> L. en la Mesopotamia argentina

Abstract

El objetivo de la presente Tesis fue determinar el efecto de la disponibilidad de recursos sobre la eficiencia de uso y conservación de los nutrientes en función de las condiciones edafoclimáticas, edad y manejo de las plantaciones de Pinus taeda L. en la Mesopotamia Argentina. Materiales y Métodos. El trabajo se realizó entre los 28º 30’ S, en la provincia de Corrientes, hasta los 25º 30’ S, en la provincia de Misiones. Se seleccionaron 31 sitios con plantaciones de P. taeda entre 3 y 25 años de edad. Los 31 rodales fueron agrupados de acuerdo a la regionalización y el tipo de suelo. Se realizaron 3 agrupamientos que incluyeron: 1) plantaciones establecidas en sitios con suelos rojos en el norte de la zona de estudio (Ron), 2) plantaciones establecidas en sitios con suelos pedregosos en el norte de la zona de estudio (Pe) y, 3) plantaciones establecidas en sitios con suelos rojos en el sur de la zona de estudio (Ros). Para determinar las condiciones meteorológicas bajo las que crecieron cada una de las plantaciones, se recopilaron los datos meteorológicos históricos de 5 estaciones meteorológicas distribuidas a lo largo de la zona de plantación. En cada uno de los 31 rodales se tomaron muestras de suelo en cada horizonte del perfil para determinar la concentración de C, N, P, K, Ca, Mg, Fe y Mn. Se determinó la densidad aparente del suelo y el contenido de cada nutriente. En el estrato arbóreo se midieron las variables dasométricas de las plantaciones y se calculó el índice de sitio (IS) en cada una de ellas. Luego se apearon 233 árboles y se obtuvo el peso seco de los mismos por medio de técnicas de análisis dimensional. La cuantificación de los mismos se efectuó para los compartimentos fuste (sin corteza), corteza (sólo de fuste), ramas < 5 cm de diámetro, ramas > 5 cm de diámetro, ramas secas, hojas y conos. De cada uno de los 233 árboles se compuso una muestra de cada compartimento con material proveniente de diferentes partes del mismo, la cual se pesó en fresco, y se secó en horno a 70 °C hasta peso constante. Dichas muestras fueron molidas en un molino Wiley y tamizadas con malla 18 (1 mm), las cuáles fueron analizadas para la determinación de la concentración de C, N, P, K, Ca, Mg, S, Fe y Mn. Se realizaron en total 11.065 determinaciones químicas. Con los registros de crecimiento y condiciones químicas de suelo se efectuaron análisis de correlación simple para cada uno de los rodales. Con los datos de biomasa, para cada compartimento de cada árbol, se aplicaron modelos lineales mixtos utilizando como variables dependientes fuste, hojas, corteza y ramas, mientras que las variables independientes fueron el DAP (diámetro a la altura del pecho), Ht (altura total), la edad (efectos fijos del modelo) y la zona geográfica representada por los agrupamientos edafoclimáticos (efecto aleatorio del modelo). En segunda instancia, sobre la misma estructura de los modelos, se agregaron variables predictoras como la edad de la plantación, el índice de sitio (IS) y la densidad de rodal (N). Mediante un procedimiento de selección de variables de a pasos (“stepwise”) se obtuvo la combinación de variables que debían utilizarse para la obtención del modelo con mejor resultado. También se ajustaron modelos lineales con los promedios de concentración de cada nutriente en cada uno de los 31 sitios, para los nutrientes C, N, P, K, Ca, Mg, S, Fe y Mn en los compartimentos hojas, fuste, corteza y ramas < 5 cm. Las variables del rodal utilizadas para el ajuste fueron, N, DAP, Ht, altura dominante (Hdom), área basal (G), IS, latitud, edad, manejo, zona (el correspondiente agrupamiento edafoclimático Ron, Pe o Ros), suelo (suelo rojo o suelo pedregoso) y el coeficiente precipitación-evapotranspiración (P/ETP). El contenido de nutrientes se obtuvo a partir de los valores obtenidos de biomasa y concentración de nutrientes en cada compartimento y en cada uno de los rodales. Posteriormente se efectuó la evaluación del impacto nutricional de la cosecha a través del índice de exportación de nutrientes (IE) y la retraslocación de nutrientes, mientras que luego se simularon diferentes escenarios de cosecha para determinar el impacto de la exportación de nutrientes en cada rodal. En todos los casos, para las comparaciones de concentración y contenidos de nutrientes en el suelo entre agrupamientos edafoclimáticos, contenido de biomasa arbórea y, concentración de nutrientes y contenido de nutrientes en el estrato arbóreo para comparar agrupamientos edafoclimáticos, rangos etarios y manejo forestal, se realizó ANOVA y test de Tukey con significancia de 0.05, para lo cual se utilizó el paquete estadístico INFOSTAT 2.0. Resultados. Los resultados mostraron que el crecimiento de las plantaciones de P. taeda se diferenció entre sitios. El agrupamiento edafoclimático Pe mostró más nutrientes, menor profundidad efectiva, menor volumen ocupado por la fracción fina, con consiguiente menor capacidad de retención de agua y un menor volumen posible de ser explorado por las raíces de las plantas, lo que constituye un contexto relativamente limitante para el crecimiento de la plantación. El ajuste de modelos se realizó para cada agrupamiento edafoclimático, ya que la inclusión del agrupamiento edafoclimático como variable aleatoria en los modelos mixtos determinó diferencias entre sitios y mejoró la precisión en la estimación de biomasa en cada uno de los compartimentos. La biomasa acumulada en los diferentes compartimentos aéreos de las plantaciones de P. taeda aumentó en sitios de mejor calidad. La acumulación porcentual de biomasa en el fuste, en plantaciones adultas, también incrementó en sitios de mejor calidad. Las concentraciones de P y K en los compartimentos arbóreos lignificados disminuyeron con el aumento de la edad de la plantación. La relación de disponibilidad de nutrientes en el suelo, en líneas generales, no se asoció con la concentración de nutrientes en los compartimentos arbóreos. La incorporación de variables ambientales en los modelos ajustados para la determinación de la concentración de nutrientes mejoró los parámetros estadísticos; de ellos, 21 modelos resultaron con indicadores estadísticos confiables. Conclusiones. Las concentraciones de nutrientes en los compartimentos del P. taeda dependen, en mayor medida, de la disponibilidad de agua para las plantas. Independientemente de la disparidad, principalmente física de los suelos de la región de estudio y, de la disponibilidad de agua, las plantaciones actuales de P. taeda no registraron mayores deficiencias nutricionales. No obstante, el acortamiento del turno de rotación, y por ende, la aceleración de la extracción de nutrientes del sistema, aumenta el riesgo de agotamiento de los nutrientes más escasos en los sistemas forestales. Esto podría conducir a la disminución de la productividad de los sitios en las futuras rotaciones. Los índices relacionados con el uso de los nutrientes (IE y retraslocación) pusieron en evidencia que en estas plantaciones existe una mayor conservación y uso más eficiente de los elementos de menor disponibilidad en los suelos (P y K), y que esta es mayor donde su disponibilidad es menor y su IS es mayor (suelos rojos profundos). El mantenimiento de la capacidad productiva del sitio en el largo plazo debe efectuarse en la totalidad de sitios donde se realice la actividad forestal, no obstante algunos sitios, son más propensos a perder capacidad productiva que otros, particularmente por las condiciones intrínsecas de cada uno de ellos. Finalmente, los resultados hallados en esta Tesis indican que de acuerdo con el sitio en que sea plantado el P. taeda sería recomendable determinar una nueva área basal óptima, ajustar la intensidad y oportunidad de los raleos y concentrar la acumulación de biomasa en el fuste a partir de las podas. También, que la cosecha forestal se realice con la máxima edad posible, conservando los compartimentos de la copa en el terreno y reponer los nutrientes exportados para mantener la capacidad productiva de los sitios.