ESTABLECIMIENTO, FENOLOGÍA Y BIOLOGÍA REPRODUCTIVA DEL HUERTO SEMILLERO CLONAL DE E u c al (Labil) EN LA FINCA FINCA “EL al yp y p tu t u s g lo l o b ul u l us u s (Labil) SALITRE” CHOACHÍ (CUNDINAMARCA)
CARLOS ALBERTO ANGULO OSPINA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES PROGRAMA DE INGENIERIA FORESTAL BOGO BOGOTÁ TÁ,, D.C. D.C. 2010
ESTABLECIMIENTO, FENOLOGÍA Y BIOLOGÍA REPRODUCTIVA DEL HUERTO SEMILLERO CLONAL DE E u c al (Labil) EN LA FINCA FINCA “EL al y p t u s g l o b u l u s (Labil) SALITRE” CHOACHÍ (CUNDINAMARCA)
CARLOS ALBERTO ANGULO OSPINA
Trabajo de grado presentado Como requisito para optar por el título de Ingeniero Forestal
Director de investigación Ing Forestal Forestal LUIS JAIRO JAIRO SILVA HERRERA HERRERA Profesor Universidad Distrital
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES PROGRAMA DE INGENIERIA FORESTAL BOGOTÁ, D.C. 2010
ESTABLECIMIENTO, FENOLOGÍA Y BIOLOGÍA REPRODUCTIVA DEL HUERTO SEMILLERO CLONAL DE E u c al (Labil) EN LA FINCA FINCA “EL al y p t u s g l o b u l u s (Labil) SALITRE” CHOACHÍ (CUNDINAMARCA)
CARLOS ALBERTO ANGULO OSPINA
Trabajo de grado presentado Como requisito para optar por el título de Ingeniero Forestal
Director de investigación Ing Forestal Forestal LUIS JAIRO JAIRO SILVA HERRERA HERRERA Profesor Universidad Distrital
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES PROGRAMA DE INGENIERIA FORESTAL BOGOTÁ, D.C. 2010
La Universidad no será responsable de las ideas expuestas por los graduandos en el trabajo de grado. Artículo 117 del acuerdo acuerdo 029 de 1998 Reglamento Estudiantil
Nota de aceptación. ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________
____________________________________ Jurado
____________________________________ Jurado
Bogotá D.C., Octubre de 2010
AGRADECIMIENTOS
RESUMEN
El mejoramiento genético de Eucalyptus globulus en Colombia fue iniciado por el INDERENA con semilla recolectada en Tasmania y Colombia. Con esta base genética se montó en 1982 el Huerto semillero de polinización abierta “La Florida”. En 2007 mediante un protocolo de
injertación se clonaron las familias fenotípicamente superiores, con las que se instaló el primer huerto semillero clonal de esta especie en Colombia y cuyos objetivos son suministrar semilla de alta calidad para la reforestación comercial y avanzar en su programa de mejoramiento genético.
Durante dos años se indagó sobre la existencia de diferencias en el comportamiento fenológico y qué familias se desarrollan mejor en el huerto. Al final se obtuvo una supervivencia de 46.43% en rametos y 77.78% en familias. Se determinó la fenología de la especie y la mejor época para recolectar polen y realizar polinizaciones controladas. Finalmente, se observó que el fenómeno de compatibilidad genética favorece el desarrollo de los rametos cuya púa y patrón pertenecen a un mismo ortet. Palabras clave: fenología; huerto semillero; mejoramiento genético; clonación; compatibilidad genética
ABSTRACT Eucalyptus globulus genetic improvement in Colombia was initiated by INDERENA Institution, by using selected seeds from Tasmania and Colombia. Based on this genetic, the open pollinated seed orchard seedling “La Florida” began in 1982. In 2007, through the grafting protocol, superior genotypes were cloned and used to set the first clonal seed orchard of this species in Colombia, and aimed to produce commercial reforestation of highly improved seed and advance in its genetic improvement program.
A two years research was conducted on existent differences in phenological behavior and in what families were best evolved with the seed orchard. In the end, 46.43% of ramets and 77.78% of families survived. The phenology of the species and the best time for collecting pollen and for controlled pollination, were determined. Finally, it was observed that the genetic compatibility phenomenon stimulates ramet production, which thorn and pattern belong to the same ortet. Key words: Phenology; seed orchard seedling; genetic improvement; cloning; genetic compatibility.
INTRODUCCIÓN..............................................................................................................1 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .......................................................................2 1.1 PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN....................................................................2 1.2 JUSTIFICACIÓN ....................................................................................................2 2. OBJETIVOS...................................................................................................................4 2.1 Objetivo General ......................................................................................................4 2.2 Objetivos Específicos .............................................................................................4 3. ANTECENENTES .........................................................................................................4 4. MARCO TEÓRICO .......................................................................................................7 4.1 Mejora Genética.....................................................................................................7 4.2 Áreas productoras de semillas..................................................................................9 4.3 Huerto semillero.......................................................................................................9 4.4 Huerto semillero Clonal .........................................................................................10 4.4.1 Injertos ......................................................................................................................10 4.4.3 Tipos de diseño de huertos semilleros clonales ...................................................12 4.4.4 Establecimiento y manejo del huerto ....................................................................13 4.4.5 Polinización y cruzamiento ....................................................................................13 4.5 Fenología................................................................................................................13 4.6 Métodos para estudiar la fenología ........................................................................14 4.7 Uso de hormonas para inducir la floración ............................................................15 4.8 Biología reproductiva.............................................................................................16 4.8.1 Reproducción vegetativa o asexual ................................................................16 4.8.2 Reproducción sexual .......................................................................................16 4.8.3 La flor .............................................................................................................16 4.9 Caracterización del polen .................................................................................17 4.11 El fruto ............................................................................................................24 4.12 La semilla ........................................................................................................24 4.13 Dispersión seminal .........................................................................................24 4.14 Características reproductivas del género Eucalyptus .........................................25 5 METODOLOGÍA ..........................................................................................................26 5.1 Selección del sitio de plantación ............................................................................26 5.2 Diseño Estadístico..................................................................................................26 5.3 Plantación...............................................................................................................27 5.3.1. Preparación del terreno ..................................................................................27 5.3.2. Transporte.......................................................................................................28 5.3.3. Establecimiento del Huerto ............................................................................29 5.5 Cuidados y mantenimiento.....................................................................................29 5.6.1 Caracterización de estructuras florales .........................................................30 5.6.2.3 Evaluación de la viabilidad ........................................................................30 5.6.2.4 Evaluación de la germinación del polen .....................................................31 5.6.3 Caracterización del polen...............................................................................31 5.6.4 Polinización controlada ..................................................................................32 6.8.2 Viabilidad del polen..................................................................................................62 7 CONCLUSIONES.........................................................................................................65
8 RECOMENDACIONES.................................................................................................66 8 BIBLIOGRAFÍA ..........................................................................................................67
1 INTRODUCCIÓN
La elección del material genético adecuado para un determinado objetivo productivo y sitio ecológico es la base de todo emprendimiento forestal con fines económicos. La generación y adaptación de dicho material genético es un proceso que no se puede obviar y que generalmente está en manos del Estado, o de las grandes empresas privadas, debido en gran parte al elevado requerimiento de recursos científicos y financieros. De igual manera, para que la conservación genética, el manejo forestal y los programas de mejoramiento genético sean efectivos, se requiere del esfuerzo y trabajo continuo de muchos actores, hecho este que se pone de manifiesto en el caso específico del programa de mejoramiento genético de Eucalyptus globulus que en Colombia inició el INDERENA con la entrada al país de semilla recolectada de 106 árboles seleccionados fenotípicamante como superiores en 15 provincias de Tasmania, que cubren la mayor parte de la distribución natural de la especie y de 52 árboles seleccionados en 25 municipios colombianos ubicados en los departamentos de Boyacá, Nariño y Cundinamarca. De esta manera, la semilla de estas 158 familias constituyó la base genética con la cual se montó el Huerto semillero de polinización abierta en la Estación “La Florida” en el año 1982. Dos décadas y media han transcurrido desde ese momento, tiempo durante el cual se han realizado sucesivos trabajos de investigación por parte de la Universidad Distrital con el apoyo de empresas como Smurfit Kappa Cartón de Colombia y centros de investigación como CONIF, y que arrojan como resultado al día de hoy la posibilidad de establecer un huerto semillero clonal a partir de individuos superiores del huerto semillero La Florida. Es entonces esta última consideración la que permite delinear el objetivo del presente proyecto, con el que se busca además de contribuir a la reforestación comercial de esta especie con semilla de alta calidad, sumar un grano de arena al conocimiento y mejoramiento genético de Eucalyptus globulus en Colombia. Para tal efecto, este trabajo se inicia con la siembra en un predio de la finca El Salitre (kilómetro 9 vía Choachí) de las 140 plántulas pertenecientes a las 36 mejores familias que fueron evaluadas y posteriormente clonadas mediante un protocolo de injertación. Posteriormente, a partir de Diciembre de 2007, fecha de instalación del huerto, hasta Abril de 2010, se llevaron a cabo labores propias de limpieza, fertilizaciones radiculares y foliares, así como el seguimiento en los diferentes estados de floración y fructificación de los rametos para de esta manera adelantar el estudio fenológico y de biología reproductiva.
2
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1
PREGUNTA S DE INVESTIGA CIÓN
Pregunta General o
¿Existen diferencias en el comportamiento fenológico y de la biología reproductiva, durante los dos primeros años de instalación del huerto semillero clonal establecido con los 140 injertos provenientes de las 36 mejores familias, seleccionadas de Eucalyptus globulus del huerto semillero de plántulas, ubicado en el parque de la Florida?
Preguntas Específicas o
o
o
¿Qué procedencias y familias de las replicadas clonalmente se adaptan y desarrollan mejor en el sitio de instalación del huerto? ¿En qué momento, y mediante qué estrategia, se puede realizar el estudio fenológico y de biología reproductiva del huerto semillero clonal? ¿Cuáles son las estrategias e intervenciones silvicultura les adecuadas para el mantenimiento del Huerto Semillero clonal y la producción de semillas?
1.2
J USTIFICA CIÓN
Si analizamos el cultivo de eucaliptos en el mundo, se observa que el mismo se apoya en no más de 10 especies sobre un total del género que supera las 600. Muchas de ellas son de interés por producir una gran cantidad de madera en un ciclo corto, capacidad de recuperación ante la acción negativa del fuego, de la sequía y el ramoneo; colonización de suelos pobres deteriorados por la erosión o la agricultura irracional. Desde la óptica del mercado mundial de celulosa y papel, se puede decir que la misma está apoyada sobre la base de E. grandis, E. globulus y el híbrido E. grandis x E. urophylla, especies en las que se concentran la principal oferta de materia prima. De las especies mencionadas Eucalyptus globulus provee madera que tiene una alta densidad, por lo tanto un alto rendimiento en el proceso industrial y además una buena blancura que permite lograr valores muy altos de blanco en el papel. Por todo esto la pasta celulósica obtenida con este eucalipto dejó de ser un producto básico genérico y pasó a ser un producto diferenciado por el cual el mercado está dispuesto a pagar un sobreprecio. Se estima en más de 2 millones de hectáreas cultivadas con esta especie en el mundo y se desarrollan avanzados programas de mejora genética en distintos países confirmando la importancia que representa Eucalyptus globulus en la economía mundial. De acuerdo con lo anterior, y basados en los resultados obtenidos en investigaciones forestales adelantadas por Smurfit Kappa Cartón de Colombia, y en las que se ha podido determinar que la especie Eucalyptus globulus es una de las especies de fibra corta más
3 promisorias para ser plantadas comercialmente por encima de los 2000 m.s.n.m. ( EASLEY y LAMBETH 1989 ) y dentro del marco del proyecto “Ampliación de la Base Genética en el Mejoramiento de Eucalyptus globulus - 2006” como de los proyectos de Investigación,
Desarrollo Tecnológico e Innovación para la Cadena Productiva Forestal, financiado por el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural mediante la cofinanciación de proyectos de Investigación, desarrollo tecnológico e innovación, se ve la necesidad de continuar con el ciclo de mejoramiento genético aplicado para Eucalyptus globulus, e iniciado en Colombia en el año 1982 con el establecimiento del huerto semillero La Florida por parte del INDERENA, y cuya finalidad a mediano plazo es la de proporcionar semilla de alta calidad para respaldar la reforestación comercial con esta especie. La importancia comercial de Eucalyptus globulus radica en el hecho de que por ser una especie de rápido crecimiento y adaptabilidad al clima y suelo de la región andina de Colombia, puede ser utilizada en plantaciones comerciales de alta rentabilidad. La madera de eucalipto tiene cualidades técnicas que la hacen muy apetecida en la industria de la celulosa y como madera propiamente dicha. Se caracteriza por su fibra corta, cualidad que la hace atractiva en el rubro de la celulosa, donde se la utiliza en la fabricación de papeles finos. Su madera es utilizada en la producción de muebles para hogares y oficinas, y su hermosa chapa se destina al forrado – o enchapado- de tableros. De acuerdo con la caracterización del mercado y la potencialidad de Eucalyptus globulus en la región de Boyacá y Cundinamarca adelantada por Smurfit Kappa Cartón de Colombia, que toma información desde 1999 hasta el 2008, se tiene que el consumo anual en toneladas de madera por sectores en actividad productiva es el siguiente: Elaboración de estibas 42.600, floricultor 44.064, minería de carbón 180.000, madera pasta 48.000 y otros sectores 31.466, para un total de 346.130 Ton consumidas anualmente. En este mismo sentido, se estima que durante el periodo 1999 a 2008, cerca de 4.400 hectáreas han sido destinadas a la obtención de madera para pulpa y que cerca de 6.300 hectáreas han sido destinadas a la obtención de madera en el uso minero. (se asume un volumen 180 ton/ha en ambos casos). Por último, vale la pena mencionar que para el 2008 la demanda estimada de postes para el sector eléctrico ascendió a una cifra alrededor de las 33.000 unidades, cantidad esta que debió cubrirse con algunas importaciones desde países como Chile.
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2. OBJETIVOS 2.1
Ob jetiv o Gen eral
Determinar si existen o no diferencias en el comportamiento fenológico y de la biología reproductiva, durante los dos primeros años de instalación del huerto semillero clonal establecido con los 140 injertos provenientes de las 36 mejores familias, seleccionadas de Eucalyptus globulus del huerto semillero de plántulas, ubicado en el parque de la Florida
2.2 • • •
Objetivos Específicos
Determinar claramente las procedencias y familias de las replicadas clonalmente que se adaptan y desarrollan mejor en el sitio de instalación del huerto Realizar el estudio fenológico y de biología reproductiva del huerto semillero clonal. Formular las estrategias silviculturales adecuadas para el mantenimiento del huerto semillero clonal y la producción de semillas.
3. ANTECENENTES Eucalyptus globulus es una especie originaria del sur de Australia y Tasmania, cuya dispersión por el resto del mundo se inició a finales del siglo XVIII, gracias a exploradores como D’entrecastreux, Baudin y Cook. En el año 1823 llega a Chile, y las primeras
plantaciones en la región andina se inician en 1838. Los reportes indican que a Colombia fue introducida entre los años 1864 y 1866. (SILVA 1995). En nuestro país, Eucalyptus globulus, ha encontrado en los departamentos de Cundinamarca, Boyacá y Nariño en regiones de piso térmico frío, las condiciones más favorables para su óptimo desarrollo. Consiente de la falta de una base genética amplia para la especie, el INDERENA establece en el año 1983 un huerto semillero de plántulas de polinización abierta en la estación forestal La Florida, en inmediaciones de la sabana de Bogotá, con el objetivo de producir semilla mejorada, para el establecimiento de plantaciones comerciales. El huerto se montó con semilla recolectada de 106 árboles seleccionados en Tasmania, Isla Flinders, Isla Bruny e Isla King que cubren la mayor parte del área de distribución natural del Eucalyptus globulus Labill, -enviada por R.K Orme de la Comisión Forestal de Tasmania, además de semilla recolectada de 52 árboles plus seleccionados en 25 municipios de los departamentos de Cundinamarca, Boyacá y Nariño en Colombia, ( SILVA 1996) conformando de esta manera una base genética de 158 familias fenotípicamente seleccionadas. En el siguiente cuadro se resumen las intervenciones y evaluaciones que se han adelantado a partir del huerto semillero de La Florida, desde el momento de su instalación, hasta la actualidad.
5
Tabla 1: Intervenciones en el huerto semillero la florida
Fecha Julio 9 de 1982 Diciembre 21 1982 Enero 7 de 1983 Finales de 1983 1984 1985
Investigación y/o acción adelantadas Siembra de semilla en germinadores de la estación La Florida de Plantación lote A
Plantación lote B Tratamiento químico con Glifosato Pérdida del bloque VII por inundaciones del río Bogotá Evaluación fenotípica del huerto y definición de la variación entre procedencias según altura y diámetro Abril – Mayo de Eliminación de la progenie de menor desempeño 1988 Septiembre de 1988 Eliminación de la progenie de menor desempeño 1995 Variación del peso específico y otros caracteres entre procedencias de Eucalyptus globulus en un huerto semillero. 1995 Ensayos de mejoramiento genético. a través de un ensayo de progenie ubicado en la planta de Tratamiento de Tibitó de la empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá, 2000 Evaluación, diseño del aclareo, ensayo de progenies y propagación ve getativa 2002 Programa de mejoramiento genético de Eucalyptus globulus, propuesta de manejo para el huerto semillero 2004 Evaluación de un ensayo de progenies y protocolo de propagación vegetativa 2007 Evaluación fenotípica del huerto semillero y determ inación del protocolo de injertación para propagar individuos sobresalientes. 2008 Instalación de 4 ensayos de progenie en los departamentos de Boyacá y Cundinamarca. Fuente: Adaptado de Salas y Salazar, 2007
De acuerdo con Salas y Salazar, 2007, se obtuvieron 140 individuos sobresalientes provenientes de las mejores 36 familias. Dichos individuos fueron propagados vegetativamente y conforman la población base para la realización de la presente investigación. Un trabajo similar con miras al mejoramiento genético de Eucalyptus globulus, se inició en Chile hacia el año de 1996 por la Cooperativa de Mejoramiento Genético UACH/CONAF Empresas Forestales, con programas de cruzamientos controlados, induciendo la floración precoz de árboles de entre 3 a 5 metros de altura, y con una copa ancha y vigorosa. A continuación se presenta el ciclo que ha tenido el programa de mejoramiento genético de Eucalyptus globulus en Colombia.
6
Figura 1: Ciclo de mejoramiento genético aplicado para Eucalyptus. Globulus en Colombia E. globulus
Área d e distr ibución natural (Tasmania-Australia)
Razas Locales (Cundinamarca, Boyacá y Nariño-Colombia)
Población Base
Selección Masal
106 Familias De árboles sel eccionados
N
Ó A I R C E A M R I E R N P E G
Población seleccionada
52 Familias de árboles seleccionados
1983.Establecimiento del Huerto semillero de plántulas “La Florida” con 5 árboles plantados por cada una de las 9 repeticiones de 158 familias
Población de Producción para reforestación en Colombia a pequeña escala
1986-88. Selección dentro de familias
1989. Raleo del HSP quedando 1solo individuo por cada una de las 9 repeticiones de las 158 familias
Realización de pruebas genéticas sin diferencias Estadísticas significativas
1995 - 2004 Evaluación del ensayo de progenie
N A Ó I D C N A U R G E E N S E G
2007 Propagación vegetativa de 140 individuos sobresalientes de las 36 mejores familias
2007 Instalación del Huerto Semillero Clonal en el Km 9 vía Choachí
2008 Establecimiento de 4 estudios de progenie en los municipios de Mosquera, Tuta, Firavitoba y Santa Rosa de Viterbo
Fuente: Adaptado de Salas y Salazar, 2007
Población seleccionada
7
4. MARCO TEÓRICO
4.1
Mejora Genética
El mejoramiento genético, es un arte que hoy en día se reconoce como parte integrante de la silvicultura, y que de acuerdo con la intensidad con que se aplique tiene repercusiones económicas muy importantes como lo son el hecho de poner la silvicultura al servicio de los requerimientos industriales y el de la conservación al potenciar los efectos positivos de las llamadas “ganancias genéticas” de las especies forestales de interés económico.
(IPINZA, 1998).
La estrategia de mejoramiento genético busca obtener ganancias del volumen de madera en el corto, mediano y largo plazo, por tanto, el diseño del programa dependerá esencialmente de los siguientes aspectos: la existencia de variabilidad genética de la especie de interés, la biología reproductiva de la misma, las metas que tenga la organización, la intensidad del manejo forestal y finalmente la rentabilidad que presente la madera de la especie de interés. (IPINZA, 1998). La mayor intensidad de selección busca agilizar la obtención del denominado “ideotipo”,
que no es ni más ni menos que el árbol que se desea obtener, y se encuentra determinado por los objetivos específicos perseguidos en el programa. Según Infante, Ipinza y Prado, 1991, los caracteres a considerar en la consecución de ideotipo, son: Tabla 2: Características del ideotipo.
Algunos Factores determinantes en la búsqueda del árbol ideal i.
Rapidez de crecimiento
ii.
Forma y altura del fuste
iii.
Número, grosor y ángulo de inserción de las ramas
iv.
Longitud y diámetro de las fibras
v.
Densidad de la madera
vi.
Otras propiedades de la madera
vii.
Tolerancia a las heladas
viii.
Tolerancia a la sequía
ix.
Tolerancia a las plagas y enfermedades
x.
Facilidad de retoñación Fuente: Adaptado de Infante, Ipinza y Prado, 1991
8 Del mismo modo, en la medida en que se obtienen individuos sobresalientes en cada generación de mejoramiento, se usará la reproducción vegetativa a fin de maximizar la ganancia genética. El estudio de la heredabilidad de los caracteres a mejorar, especialmente la estimación de la varianza genética no aditiva, será fundamental en la justificación del empleo de esta estrategia. En este sentido se tiene entonces según Ipinza, 1998, que las poblaciones tipo en el ciclo de mejoramiento son las siguientes: a) Población base: población fundamental o grupo de individuos a los cuales se le aplica mejoramiento genético. Una población base de primera generación está conformada por varios millones de individuos que cuentan con una inmensa variabilidad genética, mientras que una población base de generación avanzada está conformada por árboles mejorados genéticamente, que crecen en los ensayos genéticos y a los cuales se les conoce el pedigrí. b) Población seleccionada : subconjunto de la población base que corresponde a un grupo de árboles superiores elegidos para llevar a cabo el “ciclo de mejoramiento”.
c)
d) e) f)
Estos individuos son transportados a través de injertos o estacas y son almacenados en bancos clonales. Población de producción: constituida por los huertos semilleros clonales y las áreas de multiplicación clonal y familiar a través de setos. Su función es producir descendencia genéticamente mejorada para plantaciones operacionales. Sobre esta población se puede efectuar el llamado raleo genético con la información de las pruebas de progne o pruebas clonales. Población de mejora: conjunto de individuos de la población seleccionada que presentan genotipos superiores y sobre los cuales se induce la recombinación de genes. La progenie resultante se establece en pruebas genéticas. Pruebas genéticas: población diseñada a partir de la descendencia de una de las poblaciones tipo (población base, población seleccionada y población de mejora) Infusiones desde poblaciones externas: árboles que se incluyen periódicamente desde fuentes externas al programa de mejoramiento genético y cuyas fuentes más comunes son: Selección continua Individuos élite de poblaciones de mejora de otras áreas fisiográficas Cruces Híbridos interespecíficos
Figura 2: Selección recurrente en la obtención de generaciones avanzadas POBLACI N BASE ENSAYOS GENÉTICOS
INFORMACIÓN NUEVO CICLO
POBLACIÓN DE PRODUCCIÓN MEJORADA
POBLACIÓN DE PRODUCCIÓN
CRUZAMIENTOS POBLACIÓN DE MEJORA
Fuente: Infante, Ipinza y Prado, 1991
SELECCIÓN
9
4.2
Áreas p ro du c to ras d e s em illas
Consiste en un rodal natural o plantación joven que contiene a un grupo de árboles que se han identificado como superiores al resto, y que se han conservado y manejado con el único fin de lograr la producción de semilla de la especie de interés. En dicha área se conservan solo los mejores árboles, con el fin de que se crucen entre si y de esta manera producir semilla con grados variables de mejora genética, el uso de la áreas productoras de semilla es temporal, ya que se tiene para satisfacer las necesidades inmediatas de semilla, en tanto se establecen o entran en producción el o los huertos semilleros, en donde se produce semilla con un grado mayor de mejoramiento y en donde se tiene un mayor control del pedigrí. (IPINZA, 1998). A continuación se presentan las principales ventajas que tiene la utilización de las áreas productoras de semilla en especies de interés comercial. Tabla 3: Ventajas que presenta el uso de las áreas productoras de semilla Áreas productoras de semillas
1. costo moderado Son de rápido y simple establecimiento 2. La producción de semilla se obtiene en menos de un año después de la intervención. 3. La semilla generada posee mejores cualidades genéticas que la semilla comercial corriente, especialmente en lo que se refiere a la adaptabilidad, características del fuste y de la copa y resistencia a las plagas. 4. Proporcionan semilla de un origen geográfico conocido. 5. Son de fácil acceso para la realización de trabajos de cosecha y manejo. 6. Son una fuente confiable de semilla bien adaptada y a un costo moderado. Fuente: Ipinza, 1998
4.3
Hu erto s em illero
El huerto semillero se define como una población de producción de semilla, compuesta por árboles genéticamente superiores que se aíslan para reducir la probabilidad de polinización de fuentes externas de polen genéticamente inferior. Los huertos semilleros son esenciales para la producción de semilla de alta calidad genética a partir de árboles seleccionados de las siguientes fuentes: a) poblaciones naturales y b) poblaciones o ensayos genéticos de programas de mejoramiento de generaciones avanzadas. . (IPINZA, 1998). En términos generales, se puede afirmar que el valor económico de un huerto semillero depende de los siguientes factores. i. El tamaño del área y el número de hectáreas reforestadas anualmente ii. De las ganancias genéticas (volumen, rectitud, altura, etc) y calidad de las ganancias iii. El valor de la madera Finalmente, es necesario mencionar que existen básicamente dos tipos de huertos semilleros – los que se originan de plántulas de semilla (usualmente un ensayo genético), que se conocen como Huerto Semillero de Semilla (HSS) o de plántulas (HSP) y los que se establecen con material propagado a través de injertos, que se denominan Huertos Semilleros Clonales (HSC). (IPINZA, 1998).
10 En cuanto hace referencia al huerto semillero de plántulas o de semilla, este se crea mediante un raleo intensivo de un ensayo de progenie, para favorecer la llegada de luz a la copa del árbol y de esta manera favorecer la floración y por ende la producción de semilla. La ventaja aparente del HSS es que la evaluación de las progenies y la producción de semilla se pueden llevar a cabo en un mismo sitio. No obstante, cuando estos ensayos de progenie se establecen en sitios típicos de reforestación, no siempre resultan adecuados para la producción de semilla. Una desventaja importante del HSS es que la producción de semilla se inicia después que lo hace un HSC. 4.4
Hu erto s em illero Clo n al
Los huertos semilleros clonales se establecen a partir de propágulos vegetativos (producidos por injertos, estacas enraizadas, cultivo de tejidos, acodos, etc). De cada árbol seleccionado en un área escogida para la producción de semilla. Los HSC tienen dos ventajas principales: Los sitios para el huerto no están restringidos a las áreas apropiadas para ensayos y pueden establecerse en áreas que faciliten el manejo y favorezcan la producción rápida de grandes cantidades de semilla. En los HSC es posible una intensidad de selección mucho mayor, puesto que únicamente un pequeño número de selecciones se incluyen en el huerto (mayor de 16 y comúnmente 40), mientras que es necesario dejar más árboles por hectárea en los huertos semilleros de plántulas o de semilla para una polinización adecuada. (SALAS y SALAZAR 2007)
4.4.1 Injertos Corresponde a un tipo de propagación vegetativa que consiste en el arte de unir parte de dos plantas de modo que continúen su crecimiento como una sola planta. La parte aérea se denomina púa, mientras que la porción que aporta las raíces se denomina patrón. El producto de la propagación vegetativa se denomina clon y sus copias de denominan rametos. Para el caso específico de eucaliptos, los injertos más utilizados son los apicales de hendidura o cuña y los injertos laterales de botella. De igual manera, en términos generales, se tiene que los injertos de púa son los comúnmente utilizados en la propagación vegetativa de las especies forestales. (IPINZA, 1998). Figura 3: Tipos de injertos más utilizados en la propagación de especies forestales
Fuente: Adaptado de Ipinza, 1998
11
i. ii. iii. iv.
Tabla 4: Características deseadas en le planta patrón y la púa Características deseadas de la púa Características de la planta patrón Vigorosidad: la planta patrón debe tener vigor, estar en i. Largo de 25 a 30 centímetros perfecto estado fitosanitario y mostrar un equilibrio entre ii. Sanas la parte aérea y la radicular. iii. Semilignificadas Edad: al momento de injertar debe tener 1 y no más de 3 iv. Con yemas a punto de brotar años. Se debe encontrar en maceta (3.5 lt), por lo menos 6 v. Sin frutos ni brotes nuevos meses al momento de injertar para su estabilización. Tamaño: la altura necesaria no será superior a los 30 centímetros. El diámetro en la zona de injertación deberá ser a lo menos 0.5 cm y hasta 1 cm. Poda: debe podarse en la zona apical para favorecer el engrosamiento en diámetro. Además deberán podarse los brotes nuevos. Fuente: Adaptado de Ipinza, 1998
4.4.2
Diseño del Huerto
Este debe estar dirigido a promover el cruzamiento entre los clones, minimizando la endogamia dentro del huerto y maximizando la flexibilidad de depuración posterior. Por ello se hace necesario contar con la suficiente información en aspectos tales como el número de clones, el espaciamiento inicial, la velocidad de crecimiento, la edad a la cual el ensayo genético permitirá la depuración o raleo genético, la vida útil del huerto, mapa del área con las posiciones marcadas, distancia mínima permisible entre rametos del mismo clon y un programa computacional. (IPINZA, 1998). En la siguiente tabla se presentan los criterios relevantes para el diseño de un huerto semillero clonal. Tabla 5: Criterios de diseño de un Huerto Semillero Clonal (HSC)
Criterio Tamaño
Sitio
Consideraciones Hectáreas que serán plantadas cada año ( promedio y máximo) Densidad de plantación Número de semillas por kilo Número de plántulas plantables por kilo de semilla Factor de imprevistos Barrera de aislamiento sin árboles Si hay árboles de una especie incompatible
Parámetros Es deseable plantar las el doble de hectáreas calculadas Se estima un tamaño mínimo de 5 hectáreas
Como mínimo de 200 m entre el huerto y rodales de la misma especie u otras Mínimo una franja de 350 metros 5 x 5 m ó 10 x 10 m
Espaciamiento Inicial
Dependiendo de la rapidez del crecimiento
Número inicial de clones
Mínimo 16, lo normal es 40
Densidad final
Teniendo en cuenta que al final se removerá un 50% de los clones debido al raleo genético, .y deberán permanecer entre 16 y 20 clones finalmente. Luego de efectuar los raleos
Distancia entre rametos del mismo clon
Para eliminar o minimizar la endogamia en el huerto
Como mínimo 30 ó 40 metros
Fuente: Adaptado de Ipinza, 1998
De 40 a 50 árboles por hectárea
12
4.4.3
Tipos de diseño de huertos semilleros clonales
a) Filas puras: en este tipo de diseño se coloca un clon en cada fila del huerto, resulta muy útil para bancos clonales o cuando la polinización es controlada. Sin embargo, tienen la desventaja de propiciar la endogamia y no favorecer la panmixia. (forma de reproducción entre individuos pertenecientes a grupos cualquiera que da lugar a una distribución uniforme de los genes en el seno de una población). (IPINZA, 1998). b) Aleatorios: en este diseño, las repeticiones de cada clon son asignadas al azar dentro del área cubierta por el ensayo. Sus ventajas radican en la facilidad de su establecimiento, facilidad para analizarlo estadísticamente y permite cualquier combinación de tratamientos y repeticiones. Entre sus desventajas se encuentran el hecho de que requiere de sitios altamente uniformes, y solo se pueden analizar unas pocas familias sin aumentar significativamente el error experimental. (BALOCCHI, DER VEER, 1994). El diseño aleatorio presenta las siguientes variantes: i. ii. iii. iv.
Completamente aleatorio: todos los rametos disponibles de todos los clones están completamente al azar a través de toda la superficie de plantación Bloques completos al azar: en este tipo de diseño, primero se divide toda el área destinada para el huerto en bloques equivalentes, cada uno de estos bloques debe contener un rameto de cada clon o un múltiplo de este número. Bloques fijos: consiste en un bloque base fijo en el que los clones están distribuidos aleatoriamente y que es repetido en toda el área del huerto semillero. Bloques rotatorios: corresponde a una modificación del anterior, en que se realiza una rotación sistemática de los rametos del bloque en cada repetición.
c) Sistemáticos: son de gran utilidad cuando no se tiene acceso a los programas computacionales, además de lograr con ellos un casi perfecto balance en términos del número de rametos por clon. d) Bloques incompletos: se utilizan cuando en un ensayo genético es necesario evaluar un gran número de familias o cuando el tamaño de los bloques se debe mantener lo más pequeño posible debido a una alta variabilidad ambiental. El diseño es considerado incompleto si el número de rametos por bloque es más pequeño que el número total de clones disponibles. i. Simétricos: la posición de los rametos dentro del bloque y de los bloques dentro del área se asigna aleatoriamente. ii. Asimétricos: en este tipo de diseño, cada bloque contiene un número de clones diferente, y por lo tanto los bloques no son tratados como repeticiones para comparaciones experimentales dentro del huerto. (BALOCCHI, DER VEER, 1994) e) Vecindades Permutadas: este diseño no tiene en cuenta la aleatorización como medio de acercamiento a la punmixia. La manera de alcanzarla consiste entonces en hacer sucesivas permutaciones de los vecinos más próximos de cada clon. El modelo entonces consiste en un algoritmo que va situando uno a uno todos los
13 rametos del huerto de manera que, al final cada clon resulte adyacente a todos los demás, mediante la sucesiva permutación de sus vecinos. (IPINZA, 1998).
4.4.4 Establecimiento y manejo del huerto En la siguiente tabla se presentan las actividades que se llevan a cabo durante estas dos fases del huerto semillero clonal. Tabla 6: Factores a tener en cuenta en el establecimiento y manejo de un Huerto Semillero Clonal (HSC)
i. ii. iii. iv. v.
Establecimiento Selección del sitio Preparación del sitio Plantación Monumentación Orientación de las filas
Manejo i. ii. iii. iv. v. vi. vii. viii.
Fertilización Irrigación Manejo de la vegetación de cobertura Podas Combate de insectos y enfermedades Cosecha Raleos Depuraciones
Fuente: Adaptado de Ipinza, 1998
4.4.5 Polinización y cruzamiento La polinización está considerada como la serie de procesos que se traducen en la formación de semillas, en ella, ocurre el traslado de granos de polen de una antera a un estigma, siendo polinización cruzada cuando se transfiere polen de la antera de una flor de una planta al estigma de la flor de otra planta. Para realizar dicha polinización, usualmente es esencial que la flor femenina sea cubierta antes de entrar en el periodo de receptividad. En la autopolinización, el polen es llevado de una antera al estigma de la misma flor, o a una flor de la misma planta. Entre los métodos que aseguran la polinización cruzada, o la hacen más eficaz, figuran los siguientes: flores imperfectas, incompatibilidad química entre el polen y el estigma de la misma flor o de flores de la misma planta, diferencias en el tiempo de maduración de los estigmas y los estambres y una estructura floral especializada que mantiene los estambres fuera de la proximidad del, estigma de la misma flor. (DE LA CRUZ 2004). 4.5
Feno lo g ía
Del griego phaina (aparecer, hacerse ver), en la biobotánica es el estudio de los fenómenos biológicos acomodados a cierto ritmo periódico, tales como la brotación foliar, la florescencia, la maduración de los frutos, etc. (GOMEZ, RONCANCIO y BAEZ, 1989). Según Fournier, citado por Gómez, Roncancio y Báez, 1989, el registro de la variación de las características fenológicas de los árboles es de suma importancia, no solo en la comprensión de la dinámica de las comunidades forestales, sino también, como un indicador de la respuesta de estos organismos a las condiciones climáticas y edáficas de una zona.
14 De acuerdo con el mismo Fournier, ecológicamente, los factores climáticos como la temperatura, brillo solar, vientos y precipitaciones son más importantes que los factores edáficos. En este mismo sentido, se puede afirmar que los fenómenos que le suceden a una planta, están íntimamente relacionados con determinadas características climáticas, edáficas y la interrelación con organismos que pueden influir directa o indirectamente en el acontecimiento o aparición de cada fenómeno, y por ende en el ritmo biológico de la planta. En los estudios fenológicos vale tener en cuenta las siguientes consideraciones. a) Latitudinales. En general, tendencias monomodales en la precipitación parecen generar condiciones para una cosecha anual, mientras que tendencias bimodales crean condiciones para cosecha y mitaca. b) Altitudinales: es conocido que cada especie posee un rango óptimo altitudinal de crecimiento y producción, el cual es sugerido como localización ideal para la observación fenológica. c) Orográficas: la exposición de las vertientes, sea al oriente o al occidente, trae como consecuencia caracterizaciones climáticas con efectos fenológicos claros. d) Finalmente, también existe el tipo de floración y fructificación irregular de aquellas especies que presentan intervalos irregulares, y no necesariamente gregarios en su fenología. (GOMEZ, RONCANCIO y BAEZ, 1989). 4.6
Mé t od o s par a es tu d iar la fen o lo g í a
A pesar de la importancia que a todas luces tienen los estudios fenológicos, la investigación en este campo es escasa, y mucha de la información disponible se ha obtenido mediante el empleo de métodos muy diversos, lo que hace en ocasiones muy difícil comparar los resultados. No obstante, PATIÑO, citado por Gómez, Roncancio y Báez, 1989, estableció las siguientes normas generales: i. ii. iii. iv. v. vi.
Conocer lo mejor posible la geografía y climatología del territorio en el que actúa, y las variaciones fisiográficas y ecológicas que caracterizan a los distintos pisos altitudinales. Observación de los animales y sus migraciones, debido a la vinculación que algunas plantas tienen con la alimentación de aquellos. Estudio de materiales de herbario. La comparación de muestras permite elaborar un cuadro fenológico para las localidades y las especies o variedades involucradas. Estudio sobre las épocas en que la emisión de polen provoca alergias entre los individuos propensos a su efecto. Observación de los mercados públicos, pues allí aparecen con ritmo periódico ciertos frutos y productos vegetales que maduran en ciertas épocas del año. Lo ideal es la observación en un área dada por periodos de siquiera un año continuo, relacionando esto con los factores meteorológicos, especialmente las lluvias.
15
4.7
Us o de h o rm on as p ara in d u c ir la f lo ración
En sur América, Chile es el país que mayores esfuerzos y adelantos ha realizado en torno al mejoramiento genético de Eucalyptus globulus, y específicamente en lo relacionado con la inducción floral de esta especie con hormonas, se reporta que las experiencias en este campo se iniciaron en la década de los noventa del siglo pasado, logrando, mediante la aplicación de paclobutrazol una floración precoz y una cantidad mayor de yemas florales. La productividad de flores y la supervivencia mejoran notablemente al suministrar dicho compuesto a árboles que cuentan con una altura de entre 3 a 5 metros, de copa ancha y vigorosa. Las aplicaciones se realizan una o dos veces al año en épocas de otoño y/o verano; la única restricción para el éxito de esta técnica, lo constituye la fragilidad de esta especie frente a las heladas, por lo que la recomendación principal resulta ser la elección adecuada de un sitio libre de heladas. (ESPEJO, IPINZA y POTTS 1996). De otra parte, cabe anotar que dependiendo de la concentración utilizada, los compuestos hormonales utilizados como reguladores del crecimiento y desarrollo vegetal, pueden actuar tanto como inductores o inhibidores del mismo. (SALESBURY y ROSS, 1994). Otras sustancias químicas reportadas como hormonas inductoras de la floración en algunas especies son: a) Etileno: al parecer, su síntesis al interior de la planta, ejerce un efecto regulador de los procesos de floración. b) Giberelinas: parece ser que las GAs son particularmente importantes en la formación de conos en coníferas, y en el alargamiento del tallo y floración de algunas latifoliadas. c) Citocininas: se ha observado que este compuesto promueve la formación de flores en unas cuantas especies, y que en combinación con GA, ha inducido la floración en una variedad cultivada de crisantemo. Algo similar ocurre con la benziladenina y la zeatina. d) Ácido abscísico: actúa induciendo, inhibiendo o en forma inocua dependiendo de la especie y la concentración utilizada. e) ŷ-Tocoferol: una forma de la vitamina E, llamada __tocoferol, presentó algunos resultados interesantes como inductor floral. f) Otras sustancias, sobre las cuales se han realizado numerosos estudios para determinar su efecto en la floración son las poliamidas y las prostaglandinas, que son ácidos carboxílicos de 20 carbonos, semejantes a las hormonas y presentes en los animales. Del mismo modo se puede mencionar que las auxinas y algunos esteroles como la TDEAP (tris-2-dietilaminoetil - tricloruro de fosfato), actúan como inhibidores de los procesos de floración. (SALESBURY y ROSS, 1994).
16 4.8
B io lo g ía rep ro d u c tiv a
Desde el punto de vista ontogénico, se debe considerar la reproducción como la base de la supervivencia de las especies., a la vez que, bajo la óptica evolucionista, la reproducción sexual de manera muy especial, posibilita la variación, y por tanto, la formación de nuevos individuos genéticamente diferentes.(DE LA CRUZ, 2004). 4.8.1
Rep ro d uc c ión v eg et at iv a o as ex u al
Se caracteriza por la formación de nuevas plantas a partir de órganos de la planta en estado esporofítico (estolones, rizomas, tubérculos y bulbos), el desarrollo de nuevas plantas individuales (chupones radicales), procesos controlados por el hombre (injerto, acodadura, enraizamiento de plantones de tallos y hojas) y últimamente el cultivo de meristemos, células o protoplastos. (DE LA CRUZ, 2004). 4.8.2
Rep ro du cc ión s ex ual
Comprende en parte la fusión de un gameto masculino o espermatofito y un gameto femenino u ovocélula en el óvulo de una flor, este es el proceso de fusión entre gametos llamado fecundación, en el que se forma un huevo fecundado llamado cigoto, que al crecer y desarrollarse forma el embrión, dicho embrión, junto con las otras estructuras del óvulo ya desarrolladas, serán las que formen la semilla. (DE LA CRUZ, 2004). 4.8.3 L a flo r Figura 4: Estructura de la flor
Fuente: adaptado de DE LA CRUZ 2004.
Las estructuras florales se desarrollan a partir de yemas, como lo hacen los brotes vegetativos, como protuberancias laterales de la porción Terminal de la yema, en forma muy parecida a la de las hojas del follaje. Los órganos florales más bajos suelen
17 desarrollarse primero, seguidos en orden por las partes de posición más apical, siendo los próximos del ápice de la yema los últimos en agrandarse. Los tipos más familiares de flores son las completas, estas llevan en su receptáculo cuatro clases de partes: sépalos, pétalos, estambres y pistilos. Colectivamente los sépalos se designan como cáliz, mientras que los pétalos son conocidos como corola. Dentro de los pétalos se encuentran los estambres, que producen los granos de polen y constan generalmente de un tallo o filamento que lleva en su ápice una sola antera agrandada, dentro de las anteras se desarrollan los granos de polen, que más adelante conducen a la formación de las células reproductivas masculinas o espermatofitos. En el centro de una flor completa se encuentra uno o varios pistilos que constan por lo general de tres porciones claramente diferentes: un ovario basal agrandado dentro del cual se forman las semillas, un estilo agrandado y alargado que arranca de la parte superior del ovario y en el ápice del estilo un pequeño estigma, ligeramente agrandado, en donde los granos de polen caen o son llevados antes de la fecundación de las semillas inmaduras u óvulos. El pistilo está compuesto de uno o varios carpelos, que son los órganos portadores del óvulo, dentro del pistilo se encuentran estructuras llamadas placentas, a las que los óvulos están soldados mediante un pedúnculo o forúnculo. La cavidad dentro de la cual se desarrollan los óvulos se designa como lóbulo. Los sépalos y pétalos se designan como partes accesorias de las flores, por no intervenir directamente en los procesos reproductores, mientras que los estambres y los pistilos son las partes esenciales de las flores por intervenir directamente en la producción de semillas. (DE LA CRUZ, 2004). 4 .9 C ar ac t e ri za c i ón d e l p o l en
La composición química del grano de polen no ha sido completamente estudiada, pero se han encontrado las siguientes sustancias: Tabla 7: Composición química del grano de polen Composición química del grano de polen 20% a 50% de agua, 4% en fracciones minerales como potasio, sodio, Minerales fósforo, calcio, magnesio y azufre. En varias especies se han hallado trazas de aluminio, cobre, sílice, manganeso y titanio. 50% del peso seco por polisacáridos tales como: azúcares (fructosa, glucosa Carbohidratos y sacarosa), almidón, que oscila entre el 1.4% y el 12%, calosa, pectina, celulosa y hemicelulosa (que se localizan en la esporodermis); además la esporopolenina que representa cerca del 20 al 40% del peso total del polen, lignina y carotenoides. Los aminoácidos alcanzan el 6% del peso total del polen, las proteínas Aminoácidos y proteínas constituyen del 18 al 20% del peso total (globulinas, albúminas, nucleoproteínas, fosfoproteínas, lipo y glucoproteinas) cidos fórmico, acético, valérico, oleico, linoléico, pálmico y mirístico, los Ácidos orgánicos, lípidos y lípidos varían del 1 al 20% del peso seco (fosfolípidos, cefaina, y licitina), esteroles terpenos y esteroides tales como colesterol, estigmasterol y B-estradiol. A, B1, B2, B6, C, D, E y K Vitaminas Ácidos nucleicos, hormonas ADN, ARN, AIA, amilasa y catalasa. y encimas Fuente: Adaptado de Ipinza, 1998
18 El polen es una célula de forma y dimensión variable, generalmente redondeada u ovoide, y de tamaño que varía desde las 2,5 hasta las 250 micras, en cuyo caso se hacen visibles a simple vista. Se forma a partir del tejido esporógeno (contenido dentro de las anteras de las flores) en células madre del grano de polen. Cuando madura completamente, el polen está constituido por dos componentes: el protoplasma (parte viva) y la pared celular o esporodermo. Cada grano de polen está protegido por tres membranas: la externa llamada exina que se presenta en forma lisa o adornada, útil para caracterizar genotipos. La segunda cubierta se llama intina compuesta por pectina (polisacáridos), y una tercera capa central que constituye el protoplasto. Las dos primeras capas mencionadas anteriormente constituyen la llamada esporodermis. (BOGOTÁ, 2002) La exina contiene los poros germinativos, cuya porción de membrana que los recubre es mucho más delgada que la del resto del grano, al paso que la intina engruesa precisamente en la parte correspondiente a cada poro. Por estos poros asoma el tubo polínico, (el protoplasma de los granos de polen es el encargado de formar el tubo polínico), y es por donde el grano de polen inicia su germinación. El grano de polen es en principio unicelular y unicelulado, se vuelve en la propia antera o en el estigma unicelular o pluricelular, aunque con más frecuencia unicelular debido a que no se forman las membranas divisorias de las células o desaparecen acabando de formarse. En las angiospermas, existe un núcleo vegetativo y un núcleo germinativo o célula anteridal, que a su vez se divide en dos núcleos espermáticos que realizan la fecundación. La naturaleza del polen determina el respectivo tipo de polinización, ya sea por el aire o por animales que por lo general son insectos. La germinación y crecimiento del tubo polínico a través del estilo involucran enzimas específicas y nutrición heterotrófica. Estas condiciones determinan una gran especialización. De igual manera, la forma del polen es un carácter genéticamente determinado, y se establece de tres maneras: por la posición de las microsporas en la tétrada, por el número y disposición de aberturas terminales y por separación celular diferencial durante el desarrollo de la microspora y el grano de polen. El proceso de formación del polen incluye el periodo de tétrada, el periodo de liberación, de prevacuolización, vacuolización, maduración temprana, separación de la célula generatriz y de maduración tardía. (GALERA, 1997).
4.9.1 Estructura de la pared La intina se encuentra rodeando el protoplasma y conserva un espesor homogéneo, está constituida en su mayor parte por celulosa, encontrándose también sustancias pécticas y polisacáridos. Tanto el protoplasma como la intina se destruyen con facilidad, desapareciendo en el polen fosilizado y en el acetolizado. (BOGOTÁ, 2002). La exina o pared celular externa funciona en primera instancia como protector del grano de polen contra la deshidratación, la luz y/o agentes mecánicos que lo puedan dañar, en segundo lugar, permite la salida del tubo polínico a través de aberturas germinativas y por
19 último, permite variaciones del volumen del grano de polen por cambios de la humedad relativa del medio. La exina tiene muchas propiedades comunes con la lignina y la cutina, puede contener un 1% de silicio elemental, polímeros de ácidos grasos mono o dicarboxílicos que le permite soportar la acción de ácidos y bases concentradas (acético, clorhídrico, sulfúrico mezclado con peróxido de hidrógeno, fluorhídrico e hidróxido de potasio y además soportar calentamientos hasta los 300 grados centígrados. Se presentan dos tipos de exina: el primero de tipo tectado con una capa superficial compuesta de arcos cubiertos por un techo sostenido por una bacuola o conjunto de columnelas. El segundo llamado de tipo pilado, la estructura de la capa superficial es abierta. (GALERA, 1997), (BOGOTÁ, 2002).
4.9.2 Estratificación de la exina 1. ektecxina: se distingue por la disposición radial de sus elementos que se pueden diferenciar de afuera hacia adentro y se denominan respectivamente tectum, infratectum y base 2. sexina el tectum externo la bácula 3. endexina: es una capa lisa y homogénea
4.9.3 . Componentes de la exina Se considera como ektexina completa una estructura de tres capas en donde los gránulos forman pequeñas columnas llamadas columnels o báculas, las cuales separan el estrato externo del interno, denominados respectivamente tectum y pié. Cuando el tectum cubre la mayor parte del grano este se denomina tectado, los granos que no poseen tectum se llaman intectados. Además se presentan transiciones graduales en donde el tectum puede estar gradualmente presente o ausente, a estos se les denomina semitectados. (GALERA, 1997).
4.9.4 Morfología polínica La palinología es el estudio del polen y las esporas. (BOGOTÁ, 2002)
4.9.4.1 forma Las formas generales del polen isopolar; con simetría radial, basándose en la relación del eje polar (P) y el eje ecuatorial (E). (P/E).
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Tabla 9: Forma del grano de polen Relación (P/E) forma Mayor a 2 Preprolado 1.34 a 2 prolado 1.15 a 1.33 subprolado 1.01 a 1.14 Prolado esferoidal 1 Esferiodal 0.88 a 0.99 Oblado esferiodal 0.75 a 0.87 Suboblado 0.5 a 0.74 Oblado Menor a 0.5 Peroblado Fuente: Adaptado de BOGOTÁ, 2002
a. para la vista polar se tienen. Prologado, oblado, subesferoidal, suboblado, obladoesferoidal, prolado, esferoidal, subprolado, prolado, preprolado, algunas otras formas que también se pueden ver en esta vista son: angular, circular, circularlobado, exagonal, interangular, interhexagonal, interlobado, intersemiangular, rectangular, semiangular, semilobado, subangular y tubular. b. para la vista ecuatorial se tienen: esferoidal, perolobado, rectangular, romboidal, manzana y reniforme. (GALERA, 1997).
4.9.4.2 Agrupación Los granos de polen se pueden presentar en la siguiente forma: Tabla 10: Agrupación del grano de polen Definición Agrupación granos aislado mónadas unidos de a pares diadas Unidos en grupos de a cuatro. Pueden ser tétradas unipolares o multipolares Agrupaciones de más de ocho granos de polen Poliadas Agrupaciones en las cuales es casi imposible Másulas determinar el número de granos Cuando los granos de polen de toda la teca se Polinia agrupan en una sola masa Fuente: Adaptado de BOGOTÁ, 2002
4.9.4.3
Polaridad
Un grano de polen tiene dos caras: el lado proximal que se halla cerca del centro de la tétrada y el lado distal, opuesto al lado proximal. El eje polar es una línea imaginaria que va desde el centro del polo proximal hasta el polo distal, entonces el plano imaginario que queda perpendicular al eje polar se define como plano ecuatorial y el eje ecuatorial es una línea imaginaria a lo largo del plano ecuatorial y que corta el eje polar. (BOGOTÁ, 2002).
21
Tabla 11: Polaridad del grano de polen Definición Polaridad No hay una polaridad definida luego de separarse de la Apolar tátrada Cuando el plano ecuatorial divide el grano de polen en dos Isopolar mitades idénticas Heteropolar Si el grano de polen se divide en dos mitades desiguales Fuente: Adaptado de BOGOTÁ, 2002
4.9.4.4
Simetría
Se estudia observando el grano de polen polar y ecuatorialmente: Simetría En un grano Isopolar
i. ii.
Para granos Heteropolares Asimétrico
i. ii.
Tabla 12: Simetría del grano de polen Definición Radial: si posee un plano ecuatorial y dos o más planos polares que dividen el grano en dos mitades iguales Bilateral: cuando posee tres planos de simetría: uno horizontal y dos verticales Radial: cuando posee dos o más planos verticales sin plano de simetría horizontal Bilateral: cuando posee uno o dos planos de simetría vertical perpendiculares entre si Si no posee ningún plano de simetría. Fuente: Adaptado de BOGOTÁ, 2002
4.9.4.5
Tamaño
Definido por las longitudes de sus ejes polar y ecuatorial. Tabla 13: Tamaño del grano de polen Definición Tamaño Menor a 10 micras Muy pequeño De 10 a 25 micras Pequeño De 25 a 50 micras Mediano De 50 a 100 micras Grande Muy grande De 100 a 200 micras Fuente: Adaptado de BOGOTÁ, 2002
En aquellos granos que sean colpados o colporados se debe determibar el valor del área polar (parámetro definido por la relación S/DE, donde S es la distancia entre las terminaciones de los colpos o colporos más opuestos y DE es la longitud del diámetro ecuatorial.
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Tabla 14: Tamaño del grano de polen de granos colpados y colporados Relación S/DE Tamaño 0 Sin área polar Menor de 0.25 Muy pequeña 0.25 a 0.5 Pequeña 0.5 a 0.75 Grande Muy grande Mayor de 0.75 Fuente: Adaptado de BOGOTÁ, 2002
4.9.4.6
Ornamentación de la exina
Comprende los elementos externos que se pueden diferenciar sobre la superficie de exina sin referencia a su constitución interna. En muchos casos la escultura tiene que ver con el ordenamiento y la forma de los elementos de la ektexina. El tipo de ornamentación puede ser: pailado o liso, escarvado, reticulado, baculado, clavado, equinado, gemado, verrugado, estriado, regulado, foveolado, perforado y compuesto. (GALERA, 1997). Tabla 15: Ornamentación de la exina en los granos de polen Definición Ornamentación No posee elementos esculturales y por lo tanto la superficie es lisa o casi lisa Pailado o liso Si las proyecciones se hallan distribuidas por toda la superficie y son isodiamétricas y Escabrado menores o iguales a una micra Si las proyecciones son isodiamétricas y mayores a una micra Verrugado Si las proyecciones son isodiamétricas, mayores a una micra y constrictas en la base Gemado Si las proyecciones son alargadas y conservan el mismo grosor a lo largo de toda su Baculado longitud Las prolongaciones son más anchas en la parte distal que en la basal Clavado Si las proyecciones son puntiagudas Equinado o Espinado Si los elementos esculturales son elongados y se distribuyen irregularmente sobre la Rugulado superficie del tectum Igual al rugulado, pero con los elementos esculturales distrubuidos en forma paralela Estriado Los elementos esculturales forman una malla o red sobre la superficie del grano de Reticulado polen En lugar de proyecciones se hallan pequeños hoyos isodiamétricos mayores o iguales Foveolado a una micra Si las cavidades existentes en la superficie del grano son más largas que anchas y se Fosulado disponen de manera regula ro irregular. Ondulotectado Cuando el tectum forma unas crestas o protuberancias más o menos irregulares o Cerebriforme El tectum perforado se dispone en bandas poligonales alrededor de las lagunas o Fenestado ventanas que se hallan situadas en la superficie del grano Igual al fenestado, pero alrededor de las ventanas se hallan unas crestas superficiales. Iofado Fuente: Adaptado de BOGOTÁ, 2002 y GALERA, 1997
23
4.9.4.7
Modificaciones de la exina
Corresponden a aquellas modificaciones de las porciones de exina que rodean las aberturas presentes en ella. Tipo de abertura Colpo o colporo
Colpo, colporo y poro Poro
Tabla 16: Modificaciones de la exina Modificación Definición Margo Áreas de exina alrededor de un ectocolpo que difieren del remanente de la sexina ya sea por su ornament ación o grosor costa Engrosamiento de la endexinaque bordea una endoabertura o sigue el borde de una ectoabertura Fastigium Cavidades en granos colporados causados por la separación de las dos capas de la exina en la región de la endoabertura Opérculo Ocurre si la membrana de la abertura mantiene remanentes de la sexina nulo Engrosamiento o adelgazamiento de la sexina alrededor de un poro Atrium El endoporo es más grande que el ectoporo Vestibulum Si la sexina se encuentra separada de la nexina Fuente: Adaptado de BOGOTÁ, 2002
Para distinguir los diferentes grosores que presenta la exina de los granos de polen se toma la relación EX / DE, donde EX es el grosor de la exina y DE es la longitud del diámetro ecuatorial Tabla 17: Grosores de la exina del grano de polen Relación EX / DE Grosor Menor de 0.05 Muy fina 0.05 a 0.1 Fina 0.1 a 0.25 Gruesa Muy gruesa Mayor de 0.25 Fuente: Adaptado de BOGOTÁ, 2002
4.9.4.8
Abertura del grano de polen
Son áreas adelgazadas y especialmente delimitadas de la exina que cumplen las siguientes funciones: permiten la salida del tubo polínico y posibilitan la expansión hacia el exterior del citoplasma cuando hay variaciones en la humedad del medio. (BOGOTÁ, 2002). Tabla 18: Clasificación de las aberturas de acuerdo con el sistema NPC (número, posición y carácter) Abertura Parámetro a. Atrenado o Inaberturado: granos que no presenta abertura Número b. Mono, di, tri, tetra treme, etc. (treme en griego significa poro o abertura) P1: Catatremo (abertura proximal) Posición P2: Anacatatremo (con dos aberturas, una proximal y otra distal) P3: Anatremo (con una abertura distal) P4: Zonotremo (aberturas en número variable dispuestas en el área ecuatorial P5: Dizonatremo (las aberturas forman dos bandas paralelas al ecuador) P6: Pantotremo (aberturas se encuentran a toda la superficie) C1: Leptoma (con falsas aberturas) Carácter C2: Tricotomocolpados (en forma trirrasgada) C3: Colpada (en forma de colpo o surco) C4: Porada (en forma de poro) C5: Colporado (un poro dentro de un colpo) C6: Pororada (compuesto de dos poros) Fuente: Adaptado de BOGOTÁ, 2002
24
4.10
Fecundación
Al llegar los granos de polen al estigma de la flor, absorben agua, azúcares y otros materiales del estigma y utilizan estas substancias, juntamente con los alimentos almacenados en ellos para la producción del tubo polínico, este sigue su crecimiento hacia abajo a través del estilo hasta llegar a la cavidad ovárica, dentro de la cual se encuentran los óvulos, el tubo sigue creciendo a lo largo de la pared interior del ovario hasta que llega a los óvulos, en los que penetra. Después de la fecundación el ovario suele agrandarse para convertirse en el fruto, y al hacerlo se desarrollan también los óvulos que se convierten en las semillas. La polinización y la fecundación son estímulos que inician el agrandamiento del ovario. El cigoto así fecundado se convierte mediante numerosas divisiones celulares y procesos de diferenciación, en el embrión de la semilla. (DE LA CRUZ 2004). 4.11
El fru to
Se desarrolla normalmente a partir de gineceo, y en muchos casos, pueden formar también parte de él órganos como pétalos, receptáculo, brácteas, el tubo floral o por el eje dilatado de la inflorescencia. No siempre el fruto se desarrolla a partir de la fecundación, pues algunos frutos de varias plantas se desarrollan sin producir semillas. Este fenómeno recibe el nombre de partenocarpia (al madurar el ovario se convierte en fruto). 4.12
L a s em illa
Se origina a partir del rudimento seminal después de que el extremo del tubo polínico se rompe y se liberan en el citoplasma del saco embrionario los dos núcleos genéticos masculinos. Uno de los gametos masculinos se funde con la ovocélula, y el otro con los núcleos del saco. Como resultado de la fusión del gameto masculino con la ovocélula se origina el zigoto o célula huevo, que más adelante en la semilla constituye el embrión. Por otra parte, la fusión del otro gameto masculino con los núcleos secundarios originará, lo que en la semilla constituye el endospermo o tejido nutricio. (DE LA CRUZ 2004). 4.13
Dis p ers ión s em in al
La mayoría de las plantas superiores han desarrollado mecanismos para facilitar la dispersión de las semillas, entre ellos se pueden citar los siguientes: i. ii.
La gravedad: las semillas liberadas del fruto simplemente caen al suelo donde esperan las condiciones favorables para su germinación y crecimiento. El agua: muchas semillas tiene adaptaciones que les permiten flotar en el agua y ser arrastradas por ríos, arroyos o la acción de las olas en el mar.
25 iii. iv.
v.
El viento: las semillas están provistas de alas, plumas o retardan su caída, y así ser transportadas por el aire, aprovechando sus corrientes para recorrer grandes distancias. Los animales: algunas semillas suelen ser enterradas por animales como las ardillas y otros roedores que posteriormente las utilizan como alimento, muchas de estas semillas así recogidas son luego abandonadas, de modo que resultan plantadas involuntariamente por los animales. El hombre: ha transportado todo tipo de semillas sobre la tierra donde él se ha movido, ya sea para su consumo o involuntariamente entre sus enceres.
4.14 Característ ic as repr od uc tiv as del gé nero Euc alyp tu s En el siguiente cuadro se resumen las principales características descubiertas para el género: Tabla 19: Características reproductivas del género Eucaliptus Aspecto reproductivo Carácter Sistema sexual Flores hermafroditas, protandría (la fase masculina precede a la femenina) Sistema de cruzamiento Preferiblemente exógamo, pero exhibe Cruzamiento con moderados niveles de autofertilidad Desarrollo floral Largo periodo, puede ser más de 2 años, alto riesgo de pérdida durante el desarrollo fenología Floración con cima estacional precocidad La floración comienza a la edad de 2 a 6 años fecundidad Generalmente abundante producción de semillas polinización Mayoritariamente por insectos y aves polen Pegajoso, no es fácil de colectar en grandes cantidades. Puede ser almacenado fruto Una cápsula, puede persistir en el árbol por varios años, o puede caer al madurar Fuente: Espejo, Ipinza y Potts, 1996.
26
5 5.1
M ETOD OL OGÍA
S el ec c ión d el si ti o d e p lan tac ión
De acuerdo con los resultados de los estudios y el conocimiento que se tiene de los requerimientos del Eucalyptus globulus , se optó por realizar la plantación del ensayo en un lote de 0.5 Ha ubicado en la finca El Salitre, en el kilómetro 7 de la vía que de Bogotá conduce al municipio de Choachí en el departamento de Cundinamarca. El terreno corresponde a una de las zonas de reserva forestal de los cerros orientales que posee la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá. Los criterios de evaluación para la selección del lote se muestran en la tabla 20.
i. ii. iii. iv. v. vi. vii.
viii.
Tabla 20: criterios de evaluación para la selección del lote para el HSC Criterios evaluados para la elección del lote de plantación del huerto Ausencia de plantaciones de la especie en la cercanía del lote, para evitar riesgos de contaminación. Dentro de las zona de vida de la especie. ( bh-MB, bmh-MB, bh-M) Sin riesgos de heladas o sequías. En un lugar sin pendientes fuertes. Donde es factible un fácil manejo de las malezas, la preparación del suelo y la cosecha. Uso anterior del suelo diferente a bosque natural Área disponible acorde con el número de árboles a plantar De fácil accesibilidad Fuente: El autor
5.2
Diseñ o Est adístic o El diseño del huerto semillero clonal está dirigido a promover el cruzamiento entre los clones, minimizando la endogamia dentro del huerto y maximizando la flexibilidad de depuración posterior. El diseño estadístico empleado es completamente al azar con restricciones de distancia entre rametos de un mismo clon. De esta manera, y puesto que se dispone de un total de 140 individuos injertados provenientes de las 36 mejores familias del huerto de La Florida, los rametos fueron plantados a una distancia de 5m X 5m, con una restricción de distancia entre rametos del mismo ortet de 30 m. La superficie efectiva de plantación corresponde según el distanciamiento a 0.5 hectáreas. En la siguiente tabla se relacionan los rametos con los que se instalará el huerto semillero clonal.
27
Tabla 21: Lista inicial de familias y rametos del huerto semillero clonal HSC
TOTALES
FAMILIA CLON 5 11 12 15 18 20 23 38 39 44 45 52 58 61 64 70 75 99 102 103 109 118 122 126 127 128 131 137 141 142 144 146 152 154 155 156
# INICIAL DE RAMETOS 4 7 5 3 5 1 5 5 7 2 1 3 4 5 2 4 7 2 2 2 1 6 1 6 8 6 4 3 4 3 2 3 5 5 5 2
PROCEDENCIA MUNICIPIO DENISON CHANEL CHANEL CHANEL CHANEL CHANEL UXBRIDGE LEPRENA LEPRENA LEPRENA LEPRENA MACQUIAIRE HARBOUR RHEBAN RHEBAN RHEBAN GEEVESTON GEEVESTON S FLINDERS IS KING IS KING IS PASTO PASTO SAMACÁ NOBSA DUITAMA OICATÁ LA VEGA BOGOTÁ COTA ALBÁN COTA COTA SIMIJACA LA CALERA LA CALERA GACHANCIPÁ
PROCEDENCIA DEPARTAMENTO TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA NARIÑO NARIÑO BOYACÁ BOYACÁ BOYACÁ BOYACÁ CUNDINAMARCA CUNDINAMARCA CUNDINAMARCA CUNDINAMARCA CUNDINAMARCA CUNDINAMARCA CUNDINAMARCA CUNDINAMARCA CUNDINAMARCA CUNDINAMARCA
PROCEDENCIA PAÍS AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA
36
140
21
4
2
Fuente: El autor
5.3 5.3.1.
Plan tación Pr ep ar ac ión del t er ren o
Debido a que este lote estuvo dedicado hasta hace unos siete años a labores agrícolas de cultivo de papa, y pastoreo ocasional, pero desde entonces se encuentra abandonado, resulta esencial para el ensayo llevar a cabo una buena preparación del sitio. Las actividades que se efectuaron para la preparación del sitio fueron: i. ii.
Poda del pasto y la maleza que cubría el lote. Eliminación de las plantas de chusque que se encontraban en los alrededores del lote.
28 5.3.2.
Tran s p o rte
Los 140 individuos obtenidos por clonación, y que se encontraban en el vivero de Cajicá, fueron trasladados hasta la entrada de la finca Salitre en camión, y desde allí se cargaron en canastas, para ubicarlas en el lote de siembra. 5.3.3.
5.3.3.1.
Es tab lec im i en to d el Hu er to
Demarcación
Se realizó una identificación de los lugares de plantación con estacas indicando la ubicación de los individuos con base en el plano de diseño y con el objeto de certificar la ubicación final de distribución de rametos al interior del huerto.
5.3.3.2.
Ahoyado
Se cavaron los hoyos en los lugares indicados anteriormente. Las dimensiones fueron de 40 cm X 40 cm X 40 cm.
5.3.3.3.
Plantación
La plantación de los rametos en el huerto semillero clonal se realizó a una distancia entre ellos de 5m X 5m con distribución cuadrada y bajo una restricción de distancia entre rametos del mismo ortet de 30 metros, acorde con el diseño previamente establecido.
5.4 Análisis de suelos a. Se realizó un descapote, raspado y adecuación del perfil en uno de los costados del lote para describir el perfil edáfico. b. El muestreo de suelo que se utilizó para los análisis de laboratorio, se hizo de la siguiente manera: i. puesto que el lote tiene una forma rectangular, se tomaron 4 muestras de suelo en las zonas cercanas a los cuatro vértices del rectángulo, además se tomaron 4 muestras más en los puntos medios de las longitudes del ancho y el largo del lote. Por último se tomó otra muestra en el punto central del lote. ii. En cada punto de muestreo, y utilizando un barreno, se tomaron muestras de suelo de aproximadamente un kilogramo en tres profundidades (nivel del suelo, a los 15 cm de profundidad y a los 30 cm de profundidad) iii. Las nueve muestras obtenidas de cada profundidad, se mezclarán perfectamente, y de cada una de estas mezclas, se tomó una sub muestra de 500 gramos, que fue la que se llevó al laboratorio para la realización de los respectivos análisis físico mecánicos y químicos. iv. En el siguiente esquema se presenta la ubicación de los puntos de muestreo en el lote.
29 Figura 5: Ubicación de los puntos de muestreo de suelo.
Fuente: El autor
5.4.1 Fertilización De tipo foliar y radicular tres veces al año. Los fertilizantes recomendados son: Agrimint, urea, abono fosfórico y N.P:K. Tabla 22: Actividades de fertilización en el HSC Fertilización foliar Fertilización radicular
5.5
Dosis 50 ml por planta 100 g por planta
Agrimint
Urea
Abono fosfórico
40%
20% Fuente: El autor
20%
NPK 20%
Foliargen Frecuencia [2 ml X l} 2 veces al año 2 veces al año
Cu id ad o s y m an t en im i en to
Se realizaron observaciones mensuales durante los primeros seis meses; y quincenales de allí en adelante, o una vez se produjo la aparición de las yemas florales Las labores silviculturales en la etapa inicial estuvieron enfocadas hacia la potenciación del crecimiento de ramas a partir de la púa injertada y la eliminación de posibles rebrotes del patrón. Tabla 23: Actividades de cuidado y mantenimiento en el HSC Tipo de intervención Manual Mecánica Química
Limpieza manual Asadón Machete Guadaña Glifosato [2 ml X l] Fuente: El autor
Intensidad en cada visita 4 veces al año 4 veces al año 1 ves al año 1 ves al año
5.6 Evaluación Fenológica Se realizaron observaciones cada mes durante el periodo de tiempo que abarca el primer año luego de establecido el huerto clonal. Desde la fase de injertación, el establecimiento del huerto y el desarrollo inicial del mismo, se evaluaron variables de altura total, diámetro medio en el cuello de la raíz, diámetro medio a la altura del injerto, sobrevivencia. El prendimiento e incompatibilidad genética se determinarán de acuerdo con los datos de individuos que finalmente sobrevivieron al cabo de los dos años de observaciones. La altura total de cada individuo se tomó cada tres meses, utilizando una mira graduada con una precisión de 5 cm, y los diámetros se tomaron con un calibrador análogo.
30 Para el seguimiento y evaluación fenológica se registró mensualmente la siguiente información (ver anexo 1) a) floración: dividida en los estados de i. botón floral ii. flor abierta se registrará el estado de presencia y/o ausencia del fenómeno, así como la cantidad de botones o flores presentes en la rama observada. b) fructificación : el registro se hará a partir del momento en el cual el fruto de haga visible. i. fruto verde ii. fruto maduro 5 .6 .1
C ar ac t e ri za c i ón d e e s tr u c t u r as f l o ra le s
La caracterización de flores individuales con énfasis en las estructuras que contienen unidades reproductivas se realizó mediante la observación a simple vista y con la ayuda del estéreo-microscopio,
5.6.2
Manejo del polen:
A partir de la información dada por las observaciones fenológicas de los árboles, se procede a recolectar el polen en tres diferentes estados florales: a. botón floral b. en estadio de antesis: momento en el cual se produce la pérdida del opérculo en la yema flora c. flor madura o post-antesis
5.6.2.1 Colecta indirecta se seleccionan ramas con botones florales en estado de antesis, se cortan dichos tallos y se transportan al laboratorio, en donde se mantiene en agua por algunas horas, hasta cuando se inicia el desprendimiento del opérculo, y se puede cortar el anillo calicinal con bisturí o con una tijeras para uñas. De esta manera los estambres aún están muy compactos, lo que facilita la extracción de las anteras con una espátula.
5.6.2.2
Obtención del polen a partir de la flor madura
Consiste en sacudir la flor directamente sobre el papel aluminio. Por lo general, se realiza al tercer o cuarto día de post-antesis. Luego el polen recogido es pasado a una caja de Petri 5 .6.2 .3
E v al u ac i ón d e l a v i ab i li d ad
Prueba de viabilidad: hace referencia al porcentaje de polen de un total determinado, que se encuentra en condiciones de germinar en un momento dado bajo condiciones
31 favorables. La prueba común se basa en la tinción que exhiben los granos de polen con actividad metabólica, y por tanto vivos. El reactivo más comúnmente utilizado para esta prueba es la solución de Tetrazolio. El procedimiento consiste en separar loe granos de polen de la antera, y colocarlos en una placa para montaje al microscopio. Luego de esto, se coloca una gota de solución de tetrazolio diluido en agua destilada. Al cabo de más o menos dos horas, se realiza la observación al microscopio, para determinar el porcentaje de granos de polen que han cambiado de coloración por efecto de la tinción con el reactivo.
5.6.2.4
Evaluación de la germinación del polen
Consiste en la formación del tubo polínico, estructura que se desarrolla desde el grano de polen hacia el saco embrionario, siendo el conducto a través del cual penetran las células espermáticas. Para esta prueba se dispone de una amplia gama de medios de germinación, en donde se colocan los granos de polen, la determinación de la formación del tubo polínico se realiza mediante observaciones diarias en montajes al microscopio. Para la calificación de la germinación del polen, se adoptará la siguiente escala de valoración: Tabla 24: Calificación para la germinación de polen en Eucalyptus globulus Germinación % Nivel
6 - 25 30 - 65 75 - 95
Aceptable Bueno Alto
Fuente: (ESPEJO, IPINZA y POTTS 1996)
La prueba de germinación del polen se realizará en las flores que presentaron mayor viabilidad de acuerdo con el procedimiento descrito en el numeral 5.6.2.3.
5.6.3 Caracterización del polen Para la caracterización estructural del polen de Eucalyptus globulus, se procedió de acuerdo con el método de acetólisis. El polen utilizado para esta prueba, procede del estado floral con mayor porcentaje de viabilidad, según la prueba descrita en el numeral 5.6. 2.3.
32 Figura 6: Metodología para caracterización de polen de Eucalyptus globulus por medio de acetólisis
Fuente: Adaptado de: ROJAS, 2006
5.6.4
Po l in i zac ión c o n tr o lad a
5.6.4.2
Emasculación
Se realiza cuando el opérculo empieza a tornarse de color amarillo, y a levantarse desde el receptáculo. La emasculación incluye el corte del anillo estaminal, para sacar todos los estambres produciendo un daño mínimo. Para esto se utiliza un bisturí o escalpelo, o simplemente tijeras pequeñas. Las flores no emasculadas se sacan utilizando tijeras de podar.
5.6.4.3
Aislamiento de flores
Las flores se aíslan utilizando bolsas de polietileno. La mayor parte del material foliar que queda dentro de la bolsa se dimensiona cortando las láminas por la mitad, se debe tener cuidado de que las flores emasculadas no toquen la bolsa. Finalmente las bolsas se identifican amarrándoles una etiqueta durable en la parte de arriba.
33
5.6. 5.6.4. 4.44
Técn Técnic icas as de de poli polini nizzació aciónn
Las Las cajas cajas de Petr Petrii que cont contien ienen en el el polen polen viabl viablee son coloca colocadas das en en recipi recipien entes tes hermé hermétic ticos os para llevarlos a campo. Para aplica aplicarr el polen en el estigm estigmaa receptivo receptivo se utilizarán utilizarán cerillos cerillos o mondadie mondadientes ntes,, Las bolsas de aislamiento aislamiento se retirarán retirarán entre 2 y 3 semanas después de la polinización, polinización, cuando cuando se está desprendiendo el pistilo, o cuando el estigma presente necrosis.
5.6.4.5 Recolección Recolección de cápsula cápsula y extracción extracción de la la semilla La cápsula madura se recoge aproximadamente, un año después de la polinización. Se recomienda cosechar las cápsulas de polinización abierta, antes de cosechar las de polinización controlada para asegurarse de la madurez de la semilla. Las cápsul cápsulas as se colocan colocan en sobres sobres etiquet etiquetados ados,, que se guardan guardan en un medio medio seco seco y caliente caliente hasta que las valvas valvas estén completamente abiertas abiertas y suelten las las semillas. Estas últimas últimas se extraen sacudiendo vigorosamente la cápsula sobre una vasija colador, y después pueden ser clasificadas en una de las siguientes categorías: semilla viable, semilla no viable, semilla aplastada y parálisis.
5.7 Resumen de la metodología empleada La figura 7 muestra el esquema de la metodología empleada en la realización del presente trabajo.
34 Figura 7: Diagrama Diagrama metodológic metodológicoo
Fuente: El Autor
35
6.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
6.1 6.1 Elec Elecci ción ón del del sit sitio io de de plan planta taci ción ón El sitio de plantación del huerto semillero clonal, se encuentra ubicado en un área establecida por la CAR, como reserva forestal protectora bosque oriental de Bogotá. Ya el lote propiamente dicho, pertenece a la finca El Salitre, ubicada en el kilómetro 7, que de Bogotá conduce al municipio de Choachí y que es de propiedad de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado. Figura 8: Reserva forestal protectora bosque oriental de Bogotá
Fuente: CAR, 2006
De acuerdo con con la zonificación zonificación realizada realizada por la CAR, el lote se encuentra en la región altitudi alti tudinal nal de sub-pára sub-páramo mo (3000 (3000 a 3200 msnm) msnm) y se halla en en la zona de aptitud aptitud forestal forestal.. Finalmente, la parte destinada a la instalación del huerto semillero cuenta con un área de 0.5 Ha. Figura 9: Ubicación del Huerto semillero clonal – Finca El Salitre
Fuente: CAR, 2006
36
6.2 Descripción del perfil y toma de muestras de suelo Figura 10: Perfil del suelo
El perfil del suelo presenta un epipedón mólico con 4 horizontes definidos: o O2 de 8 cm de profundidad o A1 de 13 cm de profundidad o B1 de 32 cm de profundidad o B3 de 50 cm de profundidad No se encontró evidencia de horizonte rocoso, con lo cual la profundidad efectiva superaba los 100 cm. Se adelantaron los análisis rutinarios in situ de las propiedades químicas y físico-mecánicas. Los resultados de esas pruebas se presentan en la tabla 26. Los resultados obtenidos indican que este tipo de suelo pertenece al orden Molisol.
Fuente: El autor
Tabla 25: Análisis químicos y físicos in situ. Prueba Horizonte A1 Horizonte B1 Horizonte B3 Materia orgánica Presente abundante Presente abundante Presente leve Carbonatos Ausentes Ausentes Ausentes Cenizas volcánicas Ausentes Ausentes Ausentes pH 6 6 6 Profundidad 13 cm 32 cm 50 cm Textura Areno-arcillosa Estructura Granular gruesa Consistencia Adhesiva-plástica-firme Consistente (mojado, húmedo y seco) Pendiente Entre 20 y 25 % Contenido de rocas y minerales Pocos, lajas Topografía Pendiente cóncava y montañosa Micro-topografía Normal Drenaje Imperfectamente drenado Color Café muchas manchas de color gris Raíces Muy fina: abundantes De 1 a 2 mm: frecuentes De 2 a 5 mm: pocas Poros Vasiculares Roca Arcillolita Fuente: El autor
Lo anterior indica que el huerto semillero clonal se ha establecido en un suelo cuyas características físico mecánicas y químicas, le otorgan unas condiciones excelentes de fertilidad, que garantizan un adecuado sustrato a los rametos plantados.
37 Los resultados obtenidos para las propiedades físicas que se detallan en la tabla 26, se utilizaron en la elaboración de los análisis geo estadísticos de la sobrevivencia de rametos y familias en el huerto, tema que se abordará en el numeral 6.4 del capítulo de resultados y discusión. Tabla 26: Análisis de propiedades físicas en laboratorio Propiedad Rango Contenido de humedad 27% al 62% Densidad real 1.7 a 2.1 Densidad aparente 1.0 a 2.6 Textura Arenoso-franca franco arenosa franco arcillo arenosa Coeficiente de expansión lineal 0.03 a 0.11 Fuente: El autor
6.3 Establecimiento del Huerto Semillero Clonal La distribución de los rametos de la tabla 21, se realizó teniendo en cuenta el diseño completamente al azar del huerto semillero. El resultado final para la siembra en campo, se puede apreciar en la figura 11. Figura 11: Diseño completamente al azar de rametos en el HSC
DENISON CHANEL UXBRIDGE LEPRENA MACQUIAIRE HARBOUR RHEBAN GEEVESTON S FLINDERS IS KING IS PASTO SAMACÁ NOBSA DUITAMA OICATÁ LA VEGA BOGOTÁ COTA ALBÁN SIMIJACA LA CALERA GACHANCIPÁ
RA ME TO 4 21 5 15 3 11 11 2 4 7 1 6 8 6 4 3 9 3 5 10 2
C LO N O FA MIL IA 1 5 1 4 1 3 2 1 2 2 1 1 1 1 1 1 3 1 1 2 1
75 - III - 75 12 - I - 122 64 - VII - 64 118 - III - 118 70 - II - 70 122 - III - 105146 - VI - 146 39 - VII - 39 70 - II - 105 39 - VII - 102 142 - III - 52 126 - VI - 126 99 - I - 156 39 - VII - 39 155 - I - 155 155 - I - 105 5 - lll - 5 155 - I - 155 41 - VII - 141127 - V - 127 15 - VI - 128103 - IX - 45 20 - l - 122 131 - ll - 45 61 - IX - 61 75 - III - 75 18 - I - 102 102 - III - 102 155 - I - 155 127 - V - 11 39 - VII - 39 70 - II - 70 154 - IV - 58128 - IV - 154 44 - IV - 44 52 - I - 144 38 - IV - 38 18 - I - 18 131 - II - 109 127 - V - 127 75 - III - 75 118 - lll - 58 152 - II - 152 12 - I - 12 61 - IX - 61 137 - III - 137 23 - I - 23 127 - V - 127 5 - III - 154 152 - II - 5 126 - VI - 103131 - II - 131 118 - III - 152 146 - VI - 146 38 - VI - 64 137 - III - 103 11 - I - 11 126 - VI - 156127 - V - 141 15 - VI - 15 39 -. VII - 39 18 - I - 75 141 - VII - 44 58 - III - 58 38 - IV - 114 118 - III - 102 44 - IV - 44 61 - IX - 61 23 - I - 38 146 - VI - 146142 - III - 142154 - IV - 154 11 - I - 99 154 - IV - 154 39 - VII - 39 126 - VI - 126 23 - I - 23 11 - I - 118 61 - IX - 61 75 - lll - 102 128 - IV - 128 58 - III - 12 154 - IV - 131 152 - II - 127 144 - II - 144 75 - III - 58 152 - II - 152 4 5 - IX - 4 5 1 54 - IV - 1 54 5 2 - I -1 2 3 8 - IV - 3 8 3 8 - IV - 45 1 1 - I - 1 1 5 - III - 5 128 - IV - 61 99 - I - 99 156 - II - 144 5 - III - 128 39 - VII - 152 12 - I - 64 144 - II - 128 58 .- III - 15 61 - IX - 38 126 - VI - 18 75 - III - 75 127 - V - 38 118 - III - 126 70 - II - 70 12 - I - 122 52 - I - 52 152 - II - 152 12 - I - 155 128 - IV - 128 18 - I - 52 156 - II -. 15 142 - III - 142137 - III - 137 126 - VI - 126102 - III - 102 41 - VII - 141127 - V - 127 15 - VI - 142 128 - IV - 128 41 - VII - 141 18 - I - 18 75 - III - 75 128 - IV - 142 11 - I - 144 103 - IX - 64 23 - I - 126 118 - III - 118 155 - I - 155 109 - V - 155 64 - VII - 64 58 - III - 58 131 - II - 131 11 - I - 11 23 - I - 137 127 - V - 127 11 - I - 11
CLON 5 11 12 15 18 20 23 38 39 44 45 52 58 61 64 70 75 99 102 103 109 118 122 126 127 128 131 137 141 142 144 146 152 154 155 156 TOTAL
RAMETOS 4 7 5 3 5 1 5 5 7 2 1 3 4 5 2 4 7 2 2 2 1 6 1 6 8 6 4 3 4 3 2 3 5 5 5 2 140
PROCEDENCIA DENISON CHANEL CHANEL CHANEL CHANEL CHANEL UXBRIDGE LEPRENA LEPRENA LEPRENA LEPRENA MACQUIAIRE HARBOUR RHEBAN RHEBAN RHEBAN GEEVESTON GEEVESTON S FLINDERS IS KING IS KING IS PASTO PASTO SAMACÁ NOBSA DUITAMA OICATÁ LA VEGA BOGOTÁ COTA ALBÁN COTA COTA SIMIJACA LA CALERA LA CALERA GACHANCIPÁ
Fuente: El autor
Dadas las características y dificultades de identificación de los rametos en campo, se hace necesario asignar un código interno a los rametos sembrados, esto con el fin de facilitar la toma de información y establecer un control eficiente sobre las intervenciones realizadas al huerto. En la figura 12 se observa la asignación de códigos efectuada a los rametos, además se detalla la información que aparece en cada una de las etiquetas, (# de rameto o código interno, código de la familia, que para el caso de este huerto semillero es el mismo código de clon, código del patrón en el cual se injertó, dato de altura sobre el nivel del mar a la cual se encuentra sembrado el rameto y finalmente las coordenadas geográficas del punto donde se sembró. Figura 12: Identificación de rametos en el HSC
38
Fuente: El autor
Dada la fragilidad de los rametos que salen del vivero para la posterior siembra, la instalación del huerto se convierte en una etapa crítica, ya que durante el traslado de los individuos, estos corren alto riesgo de sufrir rompimiento de los brotes de tallos y hojas, así como del mismo patrón o púa injertada. Además, se observa que el sellante con el que se recubre el injerto no alcanza en todos los casos a mantener firme la unión del patrón y la púa. Por esta razón, se debe prestar una especial atención a todos los desplazamientos que tengan que adelantarse hasta que los rametos lleguen hasta el mismo hueco donde serán plantados. En esta etapa también resulta clave un tamaño de hoyo adecuado (40 x 40 x 40 cm) ya que esto le provee a la planta el espacio necesario para la adecuada adaptación de su sistema radicular, que ya viene bastante desarrollado. Tabla 27: información de injertación y siembra de los rametos del huerto semillero clonal.
39 No INTERNO DE RAMETO
CÓDIGO CLON -- PATRÓN
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
118 -- 118 64 -- 64 12 -- 122 75 -- 75 70 -- 70 122 -- 105 146 -- 146 39 -- 39 70 -- 105 126 -- 126 142 -- 52 39 -- 102 99 -- 156 39 -- 39 155 -- 155 103 -- 45 15 -- 128 127 -- 127 141 -- 141 155 -- 155 5 -- 5 155 -- 105 20 -- 122 131 -- 45 61 -- 61 75 -- 75 18 -- 102 102 -- 102 155 -- 155 44 -- 44 128 -- 154 154 -- 58 70 -- 70 39 -- 39 127 -- 11 52 -- 144 38 -- 38 18 -- 18 131 -- 109 127 -- 127 75 -- 75 23 -- 23 137 - - 137 61 -- 61 12 -- 12 152 -- 152 118 -- 58 127 -- 127 5 -- 154 152 -- 5 126 -- 103 131 -- 131 118 -- 152 127 -- 141 126 -- 156 11 -- 11 137 -- 103 38 -- 64 146 -- 146 15 -- 15 39 -- 39 18 -- 75 141 -- 44 58 -- 58 38 -- 114 154 -- 154 142 -- 142 146 -- 146 23 -- 38 61 -- 61
FECHA DE INJERTO Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril
17 de 19 de 17 de 19 de 19 de 17 de 18 de 19 de 17 de 17 de 18 de 19 de 19 de 19 de 19 de 17 de 18 de 17 de 18 de 19 de 19 de 19 de 19 de 18 de 19 de 19 de 19 de 17 de 19 de 19 de 18 de 19 de 19 de 19 de 17 de 19 de 19 de 19 de 18 de 18 de 19 de 19 de 18 de 19 de 17 de 18 de 17 de 18 de 19 de 18 de 17 de 18 de 17 de 18 de 17 de 17 de 18 de 19 de 18 de 18 de 19 de 19 de 18 de 19 de 19 de 18 de 18 de 18 de 19 de 19 de
2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007
Tabla 27, Continuación
FECHA DE SIEMBRA Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre
17 18 17 18 18 17 17 18 17 17 17 18 18 18 17 17 17 17 17 17 18 17 18 17 18 18 17 17 17 18 17 17 18 18 17 18 18 18 17 17 18 18 17 18 17 17 17 17 18 17 17 17 17 17 17 17 17 18 17 17 18 18 17 18 18 17 17 17 18 18
de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de
2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007
40 No INTERNO DE RAM ETO
CÓ DIGO CLON -- P ATRÓN
71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 11 0 11 1 11 2 11 3 11 4 11 5 11 6 11 7 11 8 11 9 12 0 12 1 12 2 12 3 12 4 12 5 12 6 12 7 12 8 12 9 13 0 13 1 13 2 13 3 13 4 13 5 13 6 13 7 13 8 13 9 14 0
44 -- 44 118 -- 102 11 -- 99 154 -- 154 39 -- 39 126 -- 126 23 -- 23 11 -- 118 61 -- 61 152 -- 152 75 -- 58 144 -- 144 152 -- 127 154 -- 131 58 -- 12 128 -- 128 75 -- 102 45 -- 45 154 -- 154 52 --12 38 -- 38 38 -- 45 11 -- 11 39 -- 152 5 -- 128 156 -- 144 99 -- 99 128 -- 61 5 -- 5 12 -- 64 144 -- 128 58 -- 15 61 -- 38 126 -- 18 75 - - 75 152 -- 152 52 -- 52 12 -- 122 70 -- 70 118 -- 126 127 -- 38 12 -- 155 128 -- 128 18 -- 52 156 -- 15 142 -- 142 137 -- 137 15 -- 142 127 -- 127 141 -- 141 102 -- 102 126 -- 126 128 -- 128 141 -- 141 18 -- 18 75 -- 75 128 -- 142 155 -- 155 118 -- 118 23 -- 126 103 -- 64 11 -- 144 109 -- 155 64 -- 64 58 - - 58 131 -- 131 11 -- 11 11 -- 11 127 -- 127 23 -- 137
FECHA DE INJERTO Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril Abril
19 17 17 19 19 17 19 17 19 18 19 18 18 18 19 18 19 19 19 19 19 19 17 19 19 19 19 18 19 17 18 19 19 17 19 18 19 17 19 17 18 17 18 19 19 18 18 18 18 18 17 17 18 18 19 19 18 19 17 19 17 17 17 19 19 18 17 17 18 19
Fuente: El autor
de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de
2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007
FECHA DE S IEM BRA Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre Diciembre
18 17 17 17 18 17 18 17 18 17 18 17 17 17 18 17 18 18 17 18 18 18 17 18 18 17 18 17 18 17 17 18 18 17 18 17 18 17 18 17 17 17 17 18 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 18 18 17 17 17 18 17 17 17 18 18 17 17 17 17 18
de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de de
2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007
41 Figura 13: Cartografía básica de instalación del HSC
Figura 14: Panorámica del HSC
Fuente: El autor
En la figura 14 aparece una panorámica del huerto luego de 20 meses de establecido. Se puede observar la distribución en cuadrado de los rametos y el espaciamiento entre ellos.
Fuente: El autor
42
6.4 Sobrevivencia de familias y rametos en el huerto semillero clonal 6.4.1 Consideraciones generales Para los efectos de este trabajo, el término combinación tiene el mismo significado que el de tratamiento, refiriéndose ambos a cada una de las parejas clon-patrón que se realizaron en la injertación de los rametos presentes en el huerto semillero clonal. Se determinó la supervivencia que presentó el huerto al cabo de los dos años que cubre el estudio, en términos de tratamientos, familias o clones, rametos y procedencias. Para este último aspecto se tuvo en cuenta el origen de la semilla del ortet por municipio, departamento y país. Tabla 28: supervivencia y mortandad para el HSC al cabo de 2 años de instalación CÓDIGO DE CLON o FAMILIA
# INICIAL DE RAMETOS
5 11 12 15 18 20 23 38 39 44 45 52 58 61 64 70 75 99 102 103 109 118 122 126 127 128 131 137 141 142 144 146 152 154 155 156
4 7 5 3 5 1 5 5 7 2 1 3 4 5 2 4 7 2 2 2 1 6 1 6 8 6 4 3 4 3 2 3 5 5 5 2
TOTAL
140
PROCEDENCIA MUNICIPIO DENISON CHANEL CHANEL CHANEL CHANEL CHANEL UXBRIDGE LEPRENA LEPRENA LEPRENA LEPRENA MACQUIAIRE HARBOUR RHEBAN RHEBAN RHEBAN GEEVESTON GEEVESTON S FLINDERS IS KING IS KING IS PASTO PASTO SAMACÁ NOBSA DUITAMA OICATÁ LA VEGA BOGOTÁ COTA ALBÁN COTA COTA SIMIJACA LA CALERA LA CALERA GACHANCIPÁ
RAMETOS VIVOS
% RELATIVO SOBREVIVENCIA
% ABSOLUTO DE SOBREVIVENCIA
RAMETOS MUERTOS
% RELATIVO DE MORTANDAD
% ABSOLUTO DE MORTANDAD
3 4 2 0 2 1 3 1 3 0 1 2 1 3 1 0 5 1 0 0 1 1 1 5 3 0 3 0 1 1 1 3 4 4 2 0
75 57 40 0 40 100 60 20 43 0 100 67 25 60 50 0 71 50 0 0 100 17 100 83 38 0 75 0 25 33 50 100 80 80 40 0
2 3 1 0 1 1 2 1 2 0 1 1 1 2 1 0 4 1 0 0 1 1 1 4 2 0 2 0 1 1 1 2 3 3 1 0
1 3 3 3 3 0 2 4 4 2 0 1 3 2 1 4 2 1 2 2 0 5 0 1 5 6 1 3 3 2 1 0 1 1 3 2
25 43 60 100 60 0 40 80 57 100 0 33 75 40 50 100 29 50 100 100 0 83 0 17 63 100 25 100 75 67 50 0 20 20 60 100
1 2 2 2 2 0 1 3 3 1 0 1 2 1 1 3 1 1 1 1 0 4 0 1 4 4 1 2 2 1 1 0 1 1 2 1
65
46
46
75
54
54
Fuente: El autor
Las familias que al cabo de dos años de instalación quedaron mejor representadas con 3 o más rametos cada una son: 11, 126, 152, 154, 146, 131, 75, 39, 5, 23 y 61. Todas las familias que tenían al inicio un solo rameto representante, conservaron su presencia en el huerto: familias 20, 45, 109 y 122. Por otra parte, las familias que presentaron la mayor mortandad son; 4, 70, 118, 127 y 128. En este sentido es necesario resaltar a la familia 128 procedente del municipio de Oicatá (Boyacá), que contaba con 6 rametos al momento de la instalación, y dos años más tarde, no tiene ningún sobreviviente en el huerto.
6.4.2 Tratamientos
43
Como se mencionó anteriormente, tratamiento hace referencia a todas las combinaciones clon-patrón que se realizaron en la injertación de los 140 rametos con los que se instaló el huerto. Tabla 29: Ranquin de sobrevivencia para tratamientos Clon — Patrón Com bina ción Colon -- P a trón
Ra m e tos Vivos
Ra me tos Mue rtos
75 - - 75 11 -- 11 126 -- 126 146 -- 146 152 -- 152 154 -- 154 127 -- 127 131 -- 131 137 - - 137 23 -- 23 5 -- 5 155 -- 155 61 -- 61 39 -- 39 109 -- 155 118 -- 126 12 -- 155 12 -- 64 122 -- 105 126 -- 103 126 -- 156 131 -- 45 137 -- 103 142 -- 52 144 -- 144 152 -- 5 154 -- 131 18 -- 52 23 -- 137 39 -- 102 45 -- 45 5 -- 154 52 -- 52 52 --12 58 - - 58 61 -- 38 99 -- 99 12 -- 122 18 -- 18 38 -- 38 64 -- 64 70 -- 105 102 -- 102 103 -- 45 103 -- 64 11 -- 118 11 -- 144 11 -- 99 118 -- 102 118 -- 118 118 -- 152 118 -- 58 12 -- 12 126 -- 18 127 -- 11 127 -- 141 127 -- 38 128 -- 128 128 -- 142 128 -- 154 128 -- 61 131 -- 109 141 -- 141 141 -- 44 142 -- 142 144 -- 128 15 -- 128 15 -- 142 15 -- 15 152 -- 127 154 -- 58 155 -- 105 156 -- 144 156 -- 15 18 -- 102 18 -- 75 20 -- 122 23 -- 126 23 -- 38 38 -- 114 38 -- 45 38 -- 64 39 -- 152 44 -- 44 5 -- 128 52 -- 144 58 -- 12 58 -- 15 58 -- 58 70 -- 70 75 -- 102 75 -- 58 99 -- 156
Tota l de Ra m e tos de la Com bina ción 5 4 3 3 3 3 5 2 2 2 2 4 4 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 3 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 3 1 1 1
5 4 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 2 2 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 3 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 3 1 1 1
TOTALES
140
65
75
Fuente: El autor
% de sobre vive ncia re spe cto a la com bia nción 100 100 100 100 100 100 60 100 100 100 100 50 50 40 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 50 50 50 50 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
% de sobre vive ncia re spe cto a toda s la s combina cione s 5 4 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
44 En la tabla 29 se destaca el hecho de que los 14 tratamientos con mayor porcentaje de supervivencia corresponden a combinaciones en donde el clon y el patrón pertenecen al mismo ortet. (75, 11, 126, 146, 152, 154, 127, 131, 137, 25, 5, 155, 61 y 39), todos ellos con 2 o más rametos vivos al cabo de dos años. Se destacan entre todos ellos, los tratamientos 75 y 11 con 5 y 4 rametos vivos respectivamente. Veintisiete son los tratamientos que conservan un rameto vivo en el huerto, mientras que los restantes 51 tratamientos se perdieron definitivamente. Entre los tratamientos que tuvieron las mayores pérdidas de rametos, se encuentran el 70 — 70, 141 — 141 y 128 — 128 con tres rametos cada uno. Con respecto a los tratamientos, y con base en los resultados obtenidos, se plantea la tesis según la cual existe en el huerto un efecto de compatibilidad genética entre la púa y el patrón del mismo ortet que favorece la supervivencia de los rametos injertados de esta manera. Sin embargo este argumento se discute más adelante al complementar los anteriores resultados con el análisis geo-estadístico proveniente de las pruebas de laboratorio que se hicieron a las muestras de suelo del huerto.
6.4.3 Rametos Se evaluó la sobrevivencia de los rametos sembrados con respecto a los tres escenarios posibles de su procedencia. Esto es, municipio, departamento y país.
6.4.3.1 Procedencia por municipio El huerto se instaló con 9 procedencias de municipios australianos y 12 procedencias colombianas. Tabla 30: Sobrevivencia de rametos respecto a su procedencia por municipio CHANEL LA CALERA LEPRENA RHEBAN GEEVESTON NOBSA COTA SIMIJACA DENISON UXBRIDGE DUITAMA LA VEGA BOGOTÁ MACQUIAIRE HARBOUR PASTO S FLINDERS IS SAMACÁ ALBÁN KING IS OICATÁ GACHANCIPÁ 21
# DE CLON O FAMILIA POR MUNICIPIO 5 2 4 3 2 1 3 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 36
# INICIAL DE RAMETOS EN EL HUERTO 21 10 15 11 11 6 9 5 4 5 8 4 3 3 7 2 1 3 4 6 2 140
# DE RAMETOS VIVOS A LOS 2 AÑOS 9 6 5 5 5 5 4 4 3 3 3 3 3 2 2 1 1 1 0 0 0 65
Fuente: El autor
% DE SOBREVIVENCIA RESPECTO A LA PROCEDENCIA 43 60 33 45 45 83 44 80 75 60 38 75 100 67 29 50 100 33 0 0 0
% DE SOBREVIVENCIA RESPECTO AL HUERTO 6 4 4 4 4 4 3 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 0 0 0
45 Bogotá y Samacá conservaron el 100% de los rametos, los más altos porcentajes de sobrevivencia comparativamente con los rametos de todo el huerto, los tuvieron Chanel, La Calera, Leprena, Rheban, Geeveston y Nobsa con cinco o más representantes cada uno. Cota y Simijaca cuentan con cuatro rametos vivos al cabo de los dos años. También se encontró que la isla King, Oicatá y Gachancipá perdieron totalmente su presencia en el huerto. En la figura 15 se ordenan las 21 procedencias en cuatro rangos de supervivencia. En el rango de 100 a 75% se encuentran cinco procedencias colombianas y solo una australiana, hay 3 procedencias en el rango de supervivencia del 75 al 50%, 9 en el rango entre el 50 y el 25 % y finalmente de las tres que ya no están representadas, dos de ellas son colombianas y la otra es australiana. Figura 15: Sobrevivencia de rametos por procedencia municipal
Fuente: El autor
6.4.3.2 Procedencia por departamento Tabla 31: Sobrevivencia de rametos respecto a su origen por departamento TASMANIA NARIÑO BOYACÁ CUNDINAMARCA 4
# DE CLON O FAMILIA POR DEPARTAMENTO 20 2 4 10 36
# INICIAL DE RAMETOS EN EL HUERTO 92 5 18 25 140
# DE RAMETOS VIVOS A LOS 2 AÑOS 33 2 9 21 65
% DE SOBREVIVENCIA RESPECTO A LA PROCEDENCIA 36 40 50 84
% DE SOBREVIVENCIA RESPECTO AL HUERTO 24 1 6 15 46
Fuente: El autor
Figura 15: Sobrevivencia de rametos por procedencia municipal
Los rametos de la instalación provenían de semilla recolectada en Tasmania, Nariño, Boyacá y Cundinamarca, comportándose esta última como la mejor procedencia con un 84 % de sobrevivencia, mientras que los rametos con origen en Tasmania solo alcanzaron el 36 % .
46
6.4.3.3 Procedencia por país Tabla 32: Sobrevivencia de rametos respecto a su origen por país # DE CLON O FAMILIA POR PAÍS 20 16 36
AUTRALIA COLOMBIA 2
# INICIAL DE RAMETOS EN EL HUERTO 92 48 140
# DE RAMETOS VIVOS A LOS 2 AÑOS 33 32 65
% DE SOBREVIVENCIA RESPECTO A LA PROCEDENCIA 36 67
% DE SOBREVIVENCIA RESPECTO AL HUERTO 24 23 47
Fuente: El autor Figura 16: Sobrevivencia de rametos por procedencia de país
Australia contaba con 92 rametos al momento de la instalación, mientras que los colombianos eran 48. Al cabo de los dos años, el 36 % de los australianos sobreviven, mientras que el 67 % de los colombianos aún lo hacen. La nueva representatividad en el huerto es de aproximadamente un 50 % para cada país, Fuente: El autor
6.4.4 Familias El huerto se instaló inicialmente con 36 familias, 20 de las cuales tienen su origen en Australia, mientras que las otras 16 lo tienen en Colombia. PROCEDENCIA PAÍS AUSTRALIA COLOMBIA AUSTRALIA COLOMBIA COLOMBIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA COLOMBIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA 2
Tabla 33: Ranquin de familias en el HSC
PROCEDENCIA PROCEDENCIA DEPARTAMENTO MUNICIPIO TASMANIA GEEVESTON BOYACÁ NOBSA TASMANIA CHANEL CUNDINAMARCA SIMIJACA CUNDINAMARCA LA CALERA TASMANIA DENISON TASMANIA UXBRIDGE TASMANIA LEPRENA TASMANIA RHEBAN BOYACÁ DUITAMA CUNDINAMARCA LA VEGA CUNDINAMARCA BOGOTÁ CUNDINAMARCA COTA TASMANIA CHANEL TASMANIA CHANEL TASMANIA MACQUIAIRE HARBOUR CUNDINAMARCA LA CALERA TASMANIA CHANEL TASMANIA LEPRENA TASMANIA LEPRENA TASMANIA RHEBAN TASMANIA RHEBAN TASMANIA S FLINDERS IS NARIÑO PASTO NARIÑO PASTO BOYACÁ SAMACÁ CUNDINAMARCA ALBÁN CUNDINAMARCA COTA TASMANIA CHANEL TASMANIA LEPRENA TASMANIA GEEVESTON TASMANIA KING IS TASMANIA KING IS BOYACÁ OICATÁ CUNDINAMARCA COTA CUNDINAMARCA GACHANCIPÁ 4
21
FAMILIA CLON 75 126 11 152 154 5 23 39 61 127 131 137 146 12 18 52 155 20 38 45 58 64 99 109 118 122 142 144 15 44 70 102 103 128 141 156 36
# INICIAL DE RAMETOS 7 6 7 5 5 4 5 7 5 8 4 3 3 5 5 3 5 1 5 1 4 2 2 1 6 1 3 2 3 2 4 2 2 6 4 2
RAMETOS VIVOS A LOS 2 AÑOS 5 5 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
140
65
Fuente: El autor
% DE SOBREVIVENCIA EN LA FAMILIA 71 83 57 80 80 75 60 43 60 38 75 100 100 40 40 67 40 100 20 100 25 50 50 100 17 100 33 50 0 0 0 0 0 0 0 0
% DE SOBREVIVENCIA EN EL HUERTO 14 14 11 11 11 8 8 8 8 8 8 8 8 6 6 6 6 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 0 0 0 0 0 0 0 0
47 Figura 17: Sobrevivencia de familias en el HSC
Fuente: El autor
Las familias que presentaron un mejor comportamiento en cuanto a su supervivencia dentro del huerto son: 75, 126, 11, 152, 154, 5, 23, 39, 61, 127, 131, 137 y 146. Todas ellas tienen como mínimo tres rametos vivos en el huerto cada una. En el otro extremo se encuentran las familias 15, 44, 70, 102, 103, 128, 141 y 156 que ya no tienen representantes vivos al interior del huerto semillero clonal. Respecto al comportamiento por departamento, se encontró que Nariño conservó el 100 % de sus familias, Cundinamarca lo hizo en un 80 % y que Tasmania y Boyacá conservaron el 75 % de sus familias cada uno. Por país, el mejor comportamiento lo tuvieron las familias colombianas con un 81 % de supervivencia, mientras que las australianas llegaron al 75 %. Finalmente, y teniendo en cuenta lo encontrado anteriormente, se asume la consideración según la cual la principal causa de la mortalidad de los rametos en el huerto semillero clonal es el efecto del fenómeno de compatibilidad genética, que actúa favorablemente en los casos en los que tanto la púa como el patrón pertenecen al mismo ortet (consideración expuesta en el numeral 6.4.2). En la tabla 34 se muestra la respuesta del huerto frente al fenómeno de compatibilidad genética. Tabla 34: Respuesta del HSC al fenómeno de compatibilidad genética Clon = Patrón Clon = Patrón
Rametos vivos # de tratamientos # de rametos 22 46 19 19
% 33 13
Rametos muertos # de tratamientos # de rametos 17 32 42 43
% 23 31
Fuente; El autor
Para los rametos vivos se presenta la siguiente respuesta: cuando el clon y el patrón pertenecen al mismo ortet, 22 tratamientos conservan un total de 46 rametos para una supervivencia del 33 % respecto al total de 140 rametos sembrados en tanto que para el caso en el cual el clon y el patrón pertenecen a diferente ortet, son 19 las combinaciones presentes con igual número de rametos que equivalen al 13 % (no existen en este caso dos rametos vivos del mismo tratamiento). En este mismo sentido, al detallar la situación para los rametos muertos se observa que se invierte la relación anterior, y es precisamente cuando el clon y el patrón pertenecen al mismo ortet que se presenta el menor porcentaje
48 de mortandad con un 23 %, mientras que para la condición de clon y patrón de diferente ortet, la mortandad asciende al 31 %. Para corroborar lo anterior en el sentido de que la mayor influencia que existe sobre el huerto semillero clonal en lo referente a la supervivencia de los rametos es la compatibilidad genética, se analiza ahora la sobrevivencia de rametos de acuerdo con las condiciones físicas del terreno, esto es textura, densidad aparente, densidad real, contenido de humedad, pendiente del terreno y coeficiente de expansión lineal. Figura 18: condiciones físicas del HSC
49 Figura 18: condiciones físicas del HSC (continuación)
Fuente: El autor
Como se observa, bajo todas las condiciones analizadas los rametos del huerto no presentan una tendencia marcada a responder a una condición particular, sino que la sobrevivencia de los rametos se distribuye en forma uniforme por toda el área del lote donde se realizó la instalación, no existiendo una zona en particular por cuyas características físicas se haya dado una tasa de supervivencia más alta o baja que en las otras zonas del lote. Otra consideración importante es el hecho de observar en campo que la fisonomía que presenta el injerto en los rametos que sobrevivieron es muy diferente a la de los rametos que no lo hicieron. En el primer caso, el injerto aparece con la unión perfectamente acoplada, sin abultamiento excesivo del patrón en este punto, con la cuña de la púa perfectamente soldada a ambos lados de la abertura en v hechas en el patrón y por último sin ninguna presencia de formación de callosidades en el sitio de unión. Por otro lado, los injertos cuya púa y patrón son de diferente ortet, presentan en su gran mayoría defectos en la unión, abultamiento excesivo de la púa en el área injertada, formación de callosidades y separaciones en el punto de contacto del injerto. La figura19 muestra la fisonomía de los injertos en ambos casos: en la lámina a los injertos de tratamientos con púa y patrón del mismo ortet. La lámina b corresponde a injertos donde la púa y el patrón son de diferente ortet.
50 Figura 19: Fisonomía de injertos de los rametos del HSC
Fuente: El autor
51
Los parámetros de sobrevivencia evaluados durante los dos primeros años de instalación y el respectivo comportamiento que presentó el huerto se muestran en la figura 20. Figura 20: Parámetros de sobrevivencia del HSC
Fuente: El autor
En cuanto a tratamientos, al mes de instalado, se tenía una supervivencia del 98 %, al año era del 82 % y a los 2 años era del 45 %. En rametos, al mes era del 94 %, al año del 83 % y al segundo año fue del 46 %. Para procedencias, al mes 100 %, al año 100 % y a los 2 años el 86 %. Por último en familias se presentó la siguiente situación: al mes 100%, al año 100 % y a los 2 años 78 %. Lo anterior no indica necesariamente que el segundo haya sido necesariamente el año crítico para el huerto, sino, que al realizar el corte en la información en cada fecha, se acumulaban los efectos de fenómenos que se sucedían de manera continua en el huerto.
6.5 Estimación del desarrollo del huerto semillero Dado que el estado fisiológico de los rametos instalados en el huerto se pretende que sea el reproductivo y no tanto que se encuentren en el desarrollo vegetativo, se indagó mediante la captura de información dendrométrica si efectivamente los rametos del huerto presentaban esta condición. Para tal fin se determinaron ecuaciones de desarrollo para cada tratamiento que estuviera representado en el huerto al cabo de los 2 años, posteriormente se halló una ecuación general para todo el huerto.
52
Tabla 35: Ecuaciones de desarrollo del HSC CLON - PATRON
109 - V - 155 11 - I - 11 118 - III - 126 12 - I - 155 12 - I - 64 122 - III - 105 126 - V I - 103 126 - V I - 126 126 - V I - 156 131 - II - 131 131 - ll - 45 137 - III - 103 137 - III - 137 142 - III - 52 144 - II - 144 146 - V I - 146 152 - II - 152 152 - II - 5 154 - IV - 131 154 - IV - 154 18 - I - 52 20 - l - 122 23 - I - 137 23 - I - 23 39 - V II - 102 45 - IX - 45 5 - III - 154 5 - III - 5 52 - I - 52 52 - I -12 61 - IX - 38 75 - III - 75 99 - I - 99 127 - V - 127 155 - I - 155 18 - I - 18 38 - IV - 38 58 - III - 58 61 - IX - 61 64 - VII - 64 39 - V II - 39
ECUACION DE INCREMENTOS EN ALTURA
y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y
= 105,93x + 96,72 = 112,27x + 71,173 = 42, 854x + 70,205 = 42,854x + 70,205 = 113,35x + 97,588 = 88, 306x + 77,795 = 113, 55x + 77,391 = 137, 04x + 93,747 = 164,26x + 53,02 = 92,113x + 83,13 = 153,93x + 86,745 = 98, 517x + 75,851 = 89, 515x + 65,745 = 108, 63x + 74,007 = 143, 85x + 65,223 = 115, 17x + 76,869 = 122, 68x + 94,866 = 113,27x + 116 = 133,68x + 93,8 = 100, 81x + 74,655 = 108,55x + 82,422 = 12,58x + 79,006 = 63,031x + 91,565 = 81,975x + 7 = 27, 611x + 80,545 = 100,94x + 51,751 = 105,93x + 96,72 = 152,51x + 106,52 = 143,77x + 93,639 = 138,81x + 75,304 = 133,81x + 80,336 = 145,75x + 92,319 = 108,52x + 85,789 = 141, 31x + 71,947 = 118,09x + 65,737 = 95,944x + 55,941 = 117,35x + 77,727 = 119,91x + 59,32 = 130,79x + 52,119 = 85,7x + 91,251 = 133,89x + 51,92
ECUACI ON DE INCREMENTO EN DIAM ETRO
y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y
= 16,676x + 10,05 = 12,949x + 9,3847 = 10, 105x + 10, 997 = 10,105x + 10,997 = 21,708x + 8,6528 = 11, 106x + 10, 822 = 15, 661x + 9,5715 = 22, 4x + 7, 3451 = 25,263x + 3,4082 = 17,939x + 8,4461 = 19,702x + 9,3386 = 17, 687x + 7,866 = 19, 199x + 8,1784 = 15, 166x + 9,5697 = 20, 223x + 8,6474 = 26, 113x + 7,8865 = 13, 978x + 9,3212 = 133,68x + 93,8 = 21,234x + 8,463 = 18, 186x + 8,1417 = 13,647x + 9,0989 = 2,5324x + 7,1181 = 9,0838x + 11,191 = 11,618x + 8,141 = 7, 0694x + 7,7186 = 9,6017x + 10,837 = 15,661x + 8,5715 = 16,915x + 8,477 = 19,207x + 6,3368 = 13,131x + 13,285 = 16,173x + 8,8902 = 16,772x + 9,5201 = 11,098x + 13,664 = 19, 404x + 7,4217 = 19,217x + 4,784 = 17,701x + 6,4353 = 20,475x + 7,1434 = 30,599x + 3,2048 = 17,571x + 7,066 = 20,341x + 6,1949 = 13,596x + 6,739
Fuente: El autor
Se observaron los siguientes tipos de comportamientos en el desarrollo de los rametos que sobrevivieron al año 2. Figura 21: Comportamientos de desarrollo encontrados en los rametos del HSC
Fuente: El autor
En las láminas las líneas azul y roja representan los comportamientos de desarrollo en altura y diámetro respectivamente, mientras que la línea negra corresponde a la regresión lineal.
53 En la lámina a, se observa el comportamiento típico de un árbol en estado vegetativo, con una pendiente constante en la línea de incrementos en altura, lo cual puede indicar que aún falta tiempo para llegar al estado reproductivo. En la lámina b por el contrario se detecta el comportamiento típico del árbol que entra en fase reproductiva, con la pendiente de la línea de incrementos en altura tendiendo a cero, comportamiento este que es el que se busca en los rametos del huerto. Con base en lo anterior, se formuló una ecuación general de desarrollo para el huerto.
ECD = 5.641 x + 7.303 Figura 22: Comportamientos actual y proyectado del HSC
Fuente: El autor
La línea azul corresponde al comportamiento de desarrollo del huerto durante los dos primeros años de instalación, mientras que la roja describe la tendencia esperada durante los años 3 al 5.
6.6 Fenología Debido a que durante el primer año de instalación del huerto solamente dos de los rametos produjeron flores (tratamientos 23 — 126 y 103 — 45), el seguimiento del comportamiento fenológico abarcó prácticamente los 2 años de estudio. Tabla 36: Floración del HSC ROCEDENCI PAÍS AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA AUSTRALIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA COLOMBIA
PROCEDENCIA DEPARTAMENTO TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA TASMANIA NARIÑO BOYACÁ CUNDINAMARCA CUNDINAMARCA CUNDINAMARCA CUNDINAMARCA
PROCEDENCIA MUNICIPIO CHANEL UXBRIDGE LEPRENA RHEBAN RHEBAN RHEBAN GEEVESTON PASTO DUITAMA LA VEGA BOGOTÁ LA CALERA LA CALERA
FAMILIA CLON 11 23 39 58 61 64 75 118 127 131 137 154 155
RAMETOS VIVOS 4 3 3 1 3 1 5 1 3 3 3 4 2
RAMETOS FLORACIÓN 3 3 1 1 2 1 1 1 2 2 2 1 1
Fuente: El autor
% DE FLORACIÓN 75 100 33 100 67 100 20 100 67 67 67 25 50
TRATAMIENTOS 11--99 23--23 39--102 58--15 61--61 64--64 75--102 118--126 127--11 131--131 137--137 154--154 155--105
11--144 23--38 61--61
127--38 131--131 137--103
11--11 23--126
54 De acuerdo con la información recopilada, en el huerto florecieron 21 rametos de 10 procedencias diferentes, el número de tratamientos que florecieron fue de 19 y 13 el número de familias que lo hicieron. Se destacaron las familias 11 y 23 con el 75% y 100% de floración respectivamente y 3 rametos en este estado cada uno de ellos. Las familias 61, 127, 131 y 137 lograron un 67 % de floración, siendo representadas por 2 rametos en el huerto cada una de ellas. Tabla 37: Datos fenológicos y climáticos del HSC Yema Botón Flor % de floración Briloo solar (horas7luz) Precipitación media (mm) Temperatura media ( C)
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
80 27 0 0 135 61.6 12,6
106 45 0 0 105 74.7 12,5
130 51 0 0 95 101.0 12,8
132 51 0 0 60 137.6 13,0
108 93 3 1 65 141.6 12,9
62 129 8 4 70 165.8 12,6
102 147 30 11 65 118.2 12,1
72 165 56 19 80 128.2 12,2
80 150 32 12 75 75.0 12,3
34 159 38 16 85 142.1 12,5
60 147 16 7 80 131.9 12,4
70 138 8 4 115 93.3 12,3
Fuente: EAAB, 2010, El autor
Figura 23: Comportamiento fenológico del HSC
La producción de yemas florales presenta un máximo en el mes de marzo, luego desciende en la época de floración que abarca desde el mes de Junio hasta Noviembre. A finales de noviembre se reactiva nuevamente la aparición de yemas florales. En cuanto al desarrollo de botones florales, Fuente: El autor
estos se incrementaron a partir del mes de Abril, permaneciendo más o menos constante su número a partir del mes de julio, coincidiendo su máximo con el pico de floración de la especie. Esto indica que una vez entran en su etapa reproductiva, los rametos están en la capacidad de producir flores durante todo el año. La tendencia de floración indica que esta tiene lugar entre los meses de Junio a Noviembre, presentando dos picos claramente definidos: uno entre los meses de Julio y Agosto, y otro más pequeño en el mes de Octubre. En los meses de Enero a Abril no se presentó la aparición de flores desarrolladas. Figura 24: Porcentaje de floración mensual
En la figura 24 se observa el porcentaje de floración a lo largo del segundo año de instalación, se encuentra que la época de floración abarca desde Junio hasta finales de Noviembre, dándose lo máximo del fenómeno en los meses de Julio, Agosto y Octubre. Sin embargo el porcentaje de floración máxima no alcanzó el 20 %, valor muy inferior al reportado
Fuente: El autor
55 por Espejo e Ipinza en 1996 para huertos semilleros clonales de E globulus en Chile, cuyo máximo se encuentra alrededor del 40%. Esto puede deberse al hacho de que en La Florida los rametos aún no han alcanzado su estado ideal de fase reproductiva, como se mostró al evaluar el desarrollo de los rametos, y por tanto la aparición de flores en grandes cantidades todavía queda pendiente para el mediano plazo (de dos a tres años). Al analizar el fenograma para la especie (figura 25), se encuentra una clara relación entre los picos de floración y los incrementos de precipitación en los meses de Agosto y Octubre. La floración disminuye en Septiembre, coincidiendo con un descenso en las precipitaciones por debajo de los 80 mm. Con respecto a la relación que existe entre la floración y el brillo solar, la primera se da en un rango entre las 60 y las 80 horas luz. El régimen de temperatura por el contrario no parece ejercer mayor influencia sobre el fenómeno, ya que la fluctuación a lo largo del año nunca es mayor a un grado centígrado. Figura 25: Fenograma para Eucalyptus globulus (Labil)
Fuente: El autor
56
6.7 Seguimiento a las fases de desarrollo de la flor Figura 26: Aparición y desarrollo del botón floral
Fuente: El autor
57 Figura 27: Antesis
Fuente: El autor
58 Figura 28: Polinización
Fuente: El autor
Figura 29: Formación del fruto
Fuente: El autor
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6.8 Biología reproductiva 6.8.1 Estructuras florales La flor del Eucalyptus globulus es hermafrodita, es decir que presenta tanto órganos masculinas como femeninas en la misma estructura. La masculina es conocida como androceo, que está integrado por los estambre, estos a su vez, están compuestos de filamentos y de anteras, estas últimas contiene los granos de polen. La estructura femenina o gineceo está compuesta por el pistilo, el cual se compone a su vez por el estigma, el estilo y un ovario multilocular en el cual se alojan los óvulos. Esta especie presenta inflorescencia simple, aunque en ocasiones se pueden encontrar parejas o grupos de tres flores juntas; cada flor mide entre 2 y 2.5 cm y se llegaron a encontrar en el huerto ovarios con 4 o 5 lóculos o cámaras. La polinización da como resultado un fruto complejo que proviene del gineceo de una flor epiginia. En su constitución, además del ovario, interviene el hipato. Puesto que esta flor proviene de un ovario ínfero, es común que la parte apical de los frutos presenten restos de piezas florales. .El fruto formado se llama diplotegia, que consiste en una cápsula con dehiscencia apical. Figura 30: Capullo floral
Fuente: El autor
Figura 31: Flor joven (falso pixidio)
Fuente: El autor
60 Figura 32: Flor en etapa de antesis
Fuente: El autor
Figura 33: Antera Las anteras se encuentran en posición dorsifija y presentan al momento de expulsar el polen (antesis), una dehiscencia de tipo transversal.
Fuente. El autor
61 Figura 34: Flor abierta
Figura 35: Androceo
Fuente: El autor
Figura 36 Fruto
Fuente: El autor
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6.8.2 Viabilidad del polen Teniendo en cuenta que la antesis se da entre las semanas 26 y27, se realizaron las pruebas de viabilidad en tres estadios de desarrollo diferentes: Los resultados obtenidos se muestran en la tabla 38. Tabla 38: Viabilidad del polen
Semanas de desarrollo
25 27 (momento de la antesis) 28
% de Viabilidad 8 98 23
Fuente: El autor
En la semana 25, eran muy escasos los granos de polen que se encontraban para la realización de la prueba, ya que estos al parecer se rompían y solo quedaba una solución acuosa.
En el estadio de desarrollo de la post-antesis, la mayoría de los granos de polen aparecían deformados y con la apariencia de haber perdido turgencia. Por esta razón, y en virtud del alto valor de viabilidad obtenido en el momento de la antesis, las demás pruebas (germinación y caracterización del polen) se realizaron con polen recolectado directamente de la flor en el momento de la apertura de la antera, que coincide con el de la caída del opérculo de la flor. Entre las posibles causas que provocan el rápido descenso en la viabilidad del polen una vez ocurre el fenómeno de la antesis, se pueden citar en primer lugar los drásticos cambios de temperatura y humedad a los cuales se ve enfrentado el polen, ya que el medio fuera de la antera presenta grandes fluctuaciones que pueden generar congelamiento o formación de hielo en las paredes de la célula, lo que ocasiona rompimiento de la pared celular, y por ende la muerte del grano de polen. Figura 37: viabilidad del polen
6.8.3 Germinación del polen
Fuente: El autor
La prueba de germinación se realizó con polen recolectado de manera directa en flores que se encontraban en estado de antesis. Los resultados en general arrojaron bajos a medios porcentajes de germinación y los medios que mejor respondieron fueron los de agar con sacarosa y agar con glucosa. En este sentido se asume que la baja germinación no se debió al estado del polen , ya que este presentó una alta viabilidad en la respectiva prueba, más bien se trata de hallar el medio de cultivo que mejor responda a cada tipo de polen en particular y a la calidad y pureza de los medios de germinación utilizados.
63 Tabla 39: Germinación del polen Medio de cultivo % de Germinación Agua destilada 0 Glucosa 5% 15 Glucosa 20% 10 Sacarosa 5% 12 Sacarosa 20% 3 Agar y Sacarosa 32 Agar y Glucosa 25 (CaNO3)2 , H3BO3, MgSO4 y KNO3 0 Fuente: El autor
Figura 38: Germinación del polen
Fuente: El autor
6.8.4 Caracterización del grano de polen La tabla 40 muestra el resultado de la caracterización realizada luego de llevar a cabo la acetólisis con la que se busca atacar y retirar del grano de polen tanto el protoplasma como la intina mediante el ataque con una mezcla de ácidos acético y sulfúrico, para así exponer solamente la estructura de la exina, es decir, el método pretende vaciar el grano de polen y dejar solo su envoltura para la caracterización que es distintiva para cada especie en particular. Tabla 40: Caracterización del grano de polen Parámetro Forma Polaridad Simetría Tamaño
Caracterización Esferoidal Isopolar Bilateral Mediano
Parámetro Caracterización Ornamentación Pailado o liso Modificaciones No se observan Agrupación Mónada Número: Tricolporado Aberturas Posición: P4 Zonotremo Carácter: C2 Tricotomocolpado Fuente: El autor
64 Figura 39: Polen de Eucalyptus globulus
Fuente: El autor
6.9 Manejo silvicultural del huerto semillero clonal Dado que el huerto no pretende ser fuente de madera, sino de semilla, todo el manejo debe estar orientado hacia la formación de árboles frutales en los que se facilite el manejo de los mismos, la recolección de los frutos, y por ende de la semilla. Aparte de los cuidados normales e cualquier cultivo frutal, en el huerto se realizó una poda apical a todos aquellos rametos que alcanzaron entre los 3.5 y los 4 metros de altura, esto con el fin de no tener en el futuro árboles demasiado altos y a los cuales sea difícil y hasta peligroso ascender para realizar alguna colecta de frutos, flores o como es la pretensión en la siguiente fase de investigación en el huerto, realizar ensayos de polinización cruzada para evaluar el grado de endogamia de los rametos presentes en el huerto .
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CONCLUSIONES
La importancia de establecer el primer huerto semillero clonal de Eucalyptus globulus radica en el hecho de que al hacerlo, se da un paso adelante en el ciclo de mejoramiento genético para esta especie en el país. Es un hecho fundamental, que da luces respecto de cómo se pueden plantear en el futuro inmediato los ensayos de mejoramiento a partir de las familias que demuestren superioridad tanto genotípica como fenotípica en los ensayos ya establecidos, incluyendo lógicamente el huerto semillero clonal. Se encuentra que existen diferencias en el comportamiento fenológico de las familias instaladas en el huerto semillero clonal, y que estas están relacionadas en un alto grado con el estado fisiológico de la púa. En este sentido, al modelar el crecimiento de las familias mediante ecuaciones de desarrollo, se encuentra que algunas de las familias se hallan aún en un periodo de desarrollo vegetativo, lo cual incide directamente en el inicio de la fase reproductiva, es decir, en la producción de flores, frutos y semillas. Se encuentra al interior del huerto que existen diferencias morfológicas tanto en las flores como en los frutos (forma, coloraciones, presencia o no de valvas y grosor del anillo calicinal entre otras), lo cual puede ser la evidencia de que al interior del huerto se encuentran mezcladas varias de las subespecies del género Eucalyptus (maidenii, pseudoglobulus, bicostata y globulus). Durante el lapso de tiempo que abarca el presente estudio, so se pudo demostrar que el comportamiento fenológico de la especie estuviera influenciado principalmente por las condiciones físicas y químicas del suelo en donde se realizó la instalación del huerto, ya que no se encontraron relaciones en las que la variabilidad existente en el terreno, produjeran cambios en el comportamiento fenológico de las familias. Lo mismo se puede decir del grado de sobrevivencia que se presentó. Los análisis climático por el contrario de lo que ocurrió con las características físicas del suelo, demostró que si tiene una gran influencia en la respuesta fenológica, ya que los picos de floración encontrados coinciden exactamente con incrementos de la precipitación en los meses de Julio, Agosto y Octubre, en tanto que en los meses secos (Enero, Febrero y Diciembre), la floración desciende bruscamente o en su defecto cesa por completo. El estudio permitió evidenciar la respuesta de los injertos frente al fenómeno de la incompatibilidad genética tardía. Los resultados obtenidos indican que los injertos en los cuales tanto la púa como el patrón pertenecen al mismo ortet, tuvieron una mayor sobrevivencia, 33%, frente a un 13% que lograron los injertos en donde púa y patrón pertenecen a diferente ortet. El huerto semillero clonal de Eucalyptus globulus establecido en la finca El Salitre, se constituye en el mediano plazo como la mejor fuente de semilla de alta calidad para los proyectos productivos de reforestación con esta especie, pudiendo cubrir, si se conservan las condiciones óptimas del huerto, la demanda de semilla para reforestar un área total superior a las 750 hectáreas de plantaciones comerciales.
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8 RECOMENDACIONES Mantener un seguimiento constante de los clones injertados con el ánimo de corroborar los efectos a largo plazo del fenómeno de la incompatibilidad genética encontrada en el presente estudio. Replicar el huerto semillero clonal, pero involucrando esta vez el parámetro de la densidad de la madera, parámetro que no se tuvo en cuenta en el presente ensayo, pero que resulta de fundamental importancia para cumplir con las expectativas de mejoramiento genético de la especie, que son en últimas las de suplir la demanda de madera por parte de la industria. Dar el manejo al huerto en concordancia con su condición de árboles frutales. Una vez alcanzado el grado de aclimatación y desarrollo fenotípico de todos los rametos que componen el huerto, se recomienda realizar la inducción floral con Paclobutrazol, y de esta manera poder adelantar ensayos de polinización controlada y pruebas de autofertilización. Profundizar en la determinación e identificación de las subespecies presentes en el huerto, y su posible influencia en el comportamiento fenológico del huerto.
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