Revista Chapingo. Serie ciencias forestales y del ambiente
Universidad Autónoma Chapingo
rforest@correo.chapingo.mx
ISSN (Versión impresa): 0186-3231
MÉXICO
2008
J. D. Hernández García / D. A. Rodríguez Trejo
RADIACIÓN SOLAR Y SUPERVIVENCIA EN UNA PLANTACIÓN DE VARA DE
PERLILLA (SYMPHORICARPOS MICROPHYLLUS H.B.K.)
Revista Chapingo. Serie ciencias forestales y del ambiente,
enero-junio, año/vol. 14,
número 001
Universidad Autónoma Chapingo
Chapingo, México
pp. 27-31
Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Universidad Autónoma del Estado de México
http://redalyc.uaemex.mx
27
Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente 14(1): 27-31, 2008.
Recibido: 21 de marzo, 2007
Aceptado: 4 de junio, 2007
RADIACIÓN SOLAR Y SUPERVIVENCIA
EN UNA PLANTACIÓN DE VARA
DE PERLILLA (Symphoricarpos microphyllus H.B.K.)
J. D. Hernández-García; D. A. Rodríguez-Trejo
División de Ciencias Forestales, Universidad Autónoma Chapingo,
Chapingo, Estado de México. C. P. 56230
RESUMEN
En el vivero de la División de Ciencias Forestales, Universidad Autónoma Chapingo, se estableció una plantación de arbustos de vara
de perlilla (
Symphoricarpos microphyllus H.B.K.
), con el fin de estudiar su supervivencia y crecimiento a diferentes niveles de
radiación solar. Para ello, los arbustos fueron plantados bajo una plantación de pino, en diferentes condiciones de cobertura de
copas. Mediante una cámara digital con lente hemisférica y el uso del programa Hemiview© se midió: radiación solar directa, radiación
solar difusa y porción de cielo visible. De los arbustos se obtuvo supervivencia, número y longitud de ramas, biomasa de la parte
aérea, biomasa subterránea y biomasa total. La probabilidad de mortalidad se obtuvo con un modelo logístico, utilizando como variable
explicatoria la radiación solar directa. Así mismo, se usaron modelos de regresión lineal simple para relacionar las variables de los
arbustos con las variables ambientales. El modelo logístico fue significativo al 10 % (
P
=0.0970), encontrándose una relación directa
entre radiación y mortalidad. Respecto a las regresiones lineales, no fueron significativas o su R
2
fue muy baja.
PALABRAS CLAVE: radiación solar directa, regresión logística,
Symphoricarpos microphyllus
H.B.K.
SOLAR RADIATION AND SURVIVAL IN A VARA DE PERLILLA
( Symphoricarpos microphyllus H.B.K.) FOREST PLANTATION
SUMMARY
A “Vara de perlilla" (
Symphoricarpos microphyllus H.B.K
.) plantation was established in the forest nursery of the División de Ciencias
Forestales, Universidad Autónoma Chapingo. The objective was to study survival and growth under different solar radiation condi-
tions. The shrubs were planted under a pine forest plantation in different light conditions. With a digital camera with hemispheric lens
and the Hemiview program©, were measured direct and diffuse solar radiation, and visible sky. From the shrubs was recorded
survival, number and length of branches, shoot and root biomass and total biomass. The probability of mortality was obtained with a
logistic model, using as explanatory variable direct solar radiation. Also was employed linear regression. The logistic model was
significant (
P
= 0.0970), with higher mortality at higher light levels. The lineal regressions were not significant or had a verly low R
2
.
KEY WORDS: direct solar radiation, logistic regression,
Symphoricarpos microphyllus
H.B.K.
INTRODUCCIÓN
La vara de perlilla
Symphoricarpos microphyllus
H.B.K.,
es un arbusto de la familia Caprifoliaceae. Se encuentra
ampliamente distribuida desde Nuevo México hasta Guate-
mala, y está presente en casi toda la zona montañosa del
Valle de México: desde Pachuca y Real del Monte a
Amecameca y Tlalpan, a una altitud de 2,250 – 3,100 m.
Prospera en el sotobosque de bosques mixtos (pino-encino)
principalmente, aunque también se le halla a orillas de
cauces, así como en matorrales y pastizales (Arreguín,
1985), además de los bosques de oyamel (Benitez, 1986).
No obstante, la especie se encuentra bajo una fuerte
presión humana, pues la vara de perlilla es usada para la
elaboración de artesanías navideñas y sus ramas resultan
muy apropiadas para elaborar escobas con las cuales se
barren calles, como las que usa el servicio de limpia de la
ciudad de México. Todos estos materiales proceden de
poblaciones naturales.
Por lo anterior están aumentando los esfuerzos tanto
para propagar esta especie sexual o asexualmente y plantarla
y, por ende, para investigarla (por ejemplo, Quintero
et al.
,
2008). Así, en el vivero San Luis Tlaxialtemalco, del gobierno
28
Radiación solar y...
de la Ciudad de México, se produce esta especie (Ing. Sal-
vador Castro Zavala
1
, comunicación personal, 2006). Tanto
en el vivero como en la plantación todavía existen
interrogantes para el más eficiente manejo tanto de la semilla
como de la planta, como es el caso de los niveles de
radiación solar adecuados, pues el arbusto crece y se
desarrolla bajo las copas del arbolado en diversas áreas.
Con base en lo anterior, la hipótesis del presente
estudio es que los niveles altos de radiación solar afectan
negativamente la supervivencia de la procedencia estudiada.
Los objetivos de este trabajo son: analizar la relación que
existe entre la supervivencia y los niveles de radiación solar,
y conocer el incremento en la biomasa que la especie tiene
en plantaciones forestales.
METODOLOGÍA
El experimento se estableció en el vivero de la División
de Ciencias Forestales, Universidad Autónoma Chapingo,
bajo una plantación de pino. El vivero se encuentra en las
coordenadas 19
o
29'23"N y 98°52'14"O, a una altitud de 2,280
m. De acuerdo con la clasificación climática de Köppen
modificada por García (1988), el clima corresponde a un
tipo subhúmedo, con régimen de lluvias en verano, poca
variación térmica, temperatura media anual de 17.1 °C,
máxima promedio de 23.5 °C y mínima promedio de 6.3
o
C.
Se presentan heladas con poca frecuencia y la precipitación
media anual es de 686.0 mm (García, 1988). Los suelos
son aluviales y profundos.
Se aprovechó la planta producida en vivero a partir de
estacas producidas por Quintero
et al.
(2008), quienes
estudiaron el efecto de enraizadores en el prendimiento de
las mismas. La procedencia de las estacas corresponde a
un bosque de pino a 2,720 m en el municipio de
Nanacamilpa, Tlaxcala.
72 arbustos se plantaron al azar, en diferentes
posiciones que implicaron distintos niveles de radiación solar.
Se incluyeron arbustos a cuyas estacas no se les aplicó
enraizador, pero también otros a los que sí se les aplicó
Radix® 10,000 o Raizone® plus en la producción de vivero
(24 arbustos en cada tratamiento con enraizador). La
plantación se realizó el 16 de septiembre de 2005. Se
abrieron cepas de 25 x 25 x 25 cm. Durante el crecimiento
de los árboles, se realizaron tres deshierbes manuales,
alrededor de la cepa de los arbustos de perlilla, para evitar
la competencia por luz y agua con herbáceas y zacates.
También se aplicaron tres riegos de auxilio, de forma manual,
proporcionando aproximadamente 1.5 litros por arbusto.
Un año después de la plantación, las variables que se
midieron en campo fueron: supervivencia, número y longitud
de ramas. Los arbustos fueron removidos cuidando que las
raíces salieran completas.
En ese momento se tomaron fotografías Hemisféricas,
una por punto de plantación, con una cámara digital, a la
que se acopló una lente hemisférica (ojo de pescado). Las
72 fotos se tomaron hacia el cielo, desde una estructura
con nivel y brújula integradas, y orientada al norte. Con el
programa Hemiview© se obtuvieron para cada punto
fotografiado: radiación solar directa, radiación solar difusa y
porción de cielo visible. Para ello también se alimentó al
programa con los datos de latitud, longitud y altitud por sitio,
así como la fecha de toma de fotos. En las Figuras 1 y 2 se
muestran dos fotos con doseles contrastantes y algunos
datos obtenidos de Hemiview©.
Los arbustos cosechados fueron procesados en el
Laboratorio de Semillas Forestales de la División de Ciencias
Forestales, UACh, donde fueron cortados en partes y
puestos en bolsas de papel dentro de hornos de secado a
70 °C hasta su deshidratación (obtención de peso constante).
De esta fase se obtuvieron pesos secos: de raíz, de la parte
aérea y el peso seco total y se calcularon: la longitud total
de ramas y el peso relativo, tanto de la parte aérea (dividiendo
el peso seco de la parte aérea entre el peso seco total),
como de la raíz (dividiendo el peso seco de la raíz entre el
peso seco total) y peso seco total.
Para la comparación de variables de los arbustos de
vara de perlilla por tratamiento con enraizador en el vivero,
se utilizó el procedimiento GLM del paquete estadístico SAS
(Statistical Analysis System) para microcomputadoras, v.
8.0. El modelo estadístico utilizado para el análisis fue el
siguiente:
1
Gerente del Vivero San Luis Tlaxialtemalco, Gobierno de la Ciudad de
México.
FIGURA 1. Condición de dosel denso, con una fracción de cielo
visible igual a 0.314. El arbusto recibió en este punto
3850 MJ m
-2
año
-1
de radiación solar directa.
29
Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente 14(1): 27-31, 2008.
ij
i
ij
Y
E
+
+
=
.
µ
(1)
Donde:
µ
= Media general,
i
.
=Efecto de i-ésimo
enraizador,
ij
E
=Error experimental.
Con el procedimiento logistic del mismo paquete
estadístico se hizo una regresión logística para determinar
la posible influencia de la variable ambiental obtenida con el
sistema Hemiview® (radiación solar directa), empleándose
el modelo siguiente (Hosmer y Lemeshow, 2000) (2):
(
)
1
1
1
1
/
1
x
e
p
ß
.
+
-
+
=
(2)
Donde:
p
= Probabilidad de mortalidad, e = base de
los logaritmos naturales,
.
= intercepto,
1
ß
= constante
asociada a la variable independiente radiación solar directa
(
X
1
),
X
1
= valor de la radiación solar directa.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Aunque en el vivero sí hubo efectos en el prendimiento
de estacas, debidos a los enraizadores aplicados (Quintero
et al.
, 2008), en el presente trabajo, correspondiente a la
plantación, no se hallaron efectos en la supervivencia, ni en
las dimensiones de los arbustos, debidas a los enraizadores
aplicados en vivero. Los datos de biomasa se sintetizan en
el Cuadro 1.
Como no hubo efecto de los enraizadores en las varia-
bles estudiadas del arbusto, el análisis de regresión logística
se hizo considerando todos los arbustos, independientemen-
te del tratamiento recibido en vivero. Así, la regresión logística
para estimar la probabilidad de mortalidad en los arbustos,
con la radiación solar directa como variable explicativa,
resultó significativa (
P.
0.10) (Cuadro 2). No obstante, los
límites de confianza al 95 % incluyeron el valor 1.
FIGURA 2. Condición de dosel abierto, con una fracción de cielo
visible igual a 0.506. Aquí el arbusto recibió 8565 MJ
m
- 2
año
-1
de radiación solar directa.
CUADRO 1. Variables medidas a los arbustos al plantar y un año después. Los datos al momento de plantar se obtuvieron de
Quintero et al. (2008).
Variable medida
Tratamiento
Al plantar
Al cosechar Incremento Incremento
la plantación
promedio
Peso seco aéreo
Radix 10,000
18.3 g
19.5 g
1.2 g·año
- 1
1.2 g·año
-1
Raizone Plus
22.9 g
23.5 g
0.6 g·año
- 1
Testigo
25.9 g
27.6 g
1.7 g·año
- 1
Peso seco subterráneo
Radix 10,000
2.6 g
13 g
10.4 g·año
-1
10.7 g·año
-1
Raizone Plus
3.4 g
14 g
10.6 g·año
-1
Testigo
4.0 g
15 g
11.0 g·año
-1
Peso seco total
Radix 10,000
20.9 g
32.5 g
11.6 g·año
-1
11.9 g·año
- 1
Raizone Plus
26.3 g
37.5 g
11.2 g·año
-1
Testigo
29.8 g
42.6 g
12.8 g·año
-1
Suma de la longitud de las ramas Radix 10,000
50.5 cm
336 cm
285.5 cm·año
-1
284.8 cm·año
-1
Raizone Plus
42.8 cm
330 cm
287.2 cm·año
-1
Testigo
50.3 cm
332 cm
281.7 cm·año
-1
Número de ramas
Radix 10,000
5.5
9
3.5 año
-1
4.7 año
-1
Raizone Plus
6
12
6.0 año
-1
Testigo
6.5
11
4.5 año
-1
30
Radiación solar y...
Los datos de estudios sobre tolerancia de especies
arbustivas nacionales son escasos, si bien Humbert
et al
.
(2007) señalan su relevancia para estimar supervivencia,
crecimiento y respuestas ante disturbios, de especies del
sotobosque en los Estados Unidos.
La tolerancia a la sombra muchas veces es ligada a
otros factores limitativos. Por ejemplo, Daniel
et al
. (1982)
la definen como la capacidad relativa de un árbol para
competir en condiciones de escasa iluminación y elevada
competencia de raíces. También puntualizan la influencia
de la temperatura, denotando que en los bosques de Viena,
Fagus
sp. requiere de sólo 1.8 % de luz solar para
establecerse bajo dosel, pero que en los de Noruega, con
temperaturas más bajas, necesita de 20 %. También cabe
recordar que la tolerancia se tiende a perder con la edad en
muchas especies (Spurr y Barnes, 1980).
Con base en lo anterior, debe tenerse presente que
los resultados del presente trabajo aplican para la procedencia
estudiada, pero probablemente en otras procedencias haya
menor o mayor tolerancia a la sombra, al menos en cierta
proporción.
La mayoría de las regresiones lineales entre variables
de los arbustos y variables ambientales, no resultaron
significativas. Algunas sí resultaron significativas, su R
2
fue
muy baja, por lo que en este rubro los resultados no fueron
concluyentes.
CONCLUSIONES
Por lo menos durante el primer año de plantación, el
nivel de radiación solar está directamente relacionado con
la probabilidad de mortalidad de
Symphoricarpos
microphyllus
, lo que denota a la procedencia estudiada como
semitolerante o tolerante a la sombra.
Los enraizadores aplicados en el vivero, no tuvieron
efecto ni en la supervivencia ni en el crecimiento posterior
de los arbustos.
Dados los requerimientos de sombra encontrados, se
puede usar la especie en plantaciones bajo plantaciones
forestales que tengan una cobertura del orden de 70 %.
CUADRO 2. Significancia de parámetros del modelo de regresión logística para predecir mortalidad en función de la radiación
solar directa.
Parámetro
Grados de
Error
libertad
Estimación
estándar
P
Intercepto
1
-0.6693
0.9872
0.4596
0.4978
Radiación solar directa
1
0.000296
0.000178
2.7540
0.0970
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
2000
4000
6000
8000
10000
Radiación solar directa (MJ m
-2
año
-1
)
FIGURA 3. Expresión gráfica del modelo logístico de probabilidad
de mortalidad como función de radiación solar
directa.
.
2
Con base en los datos del Cuadro 2, el modelo logístico
quedó expresado como sigue (3), y su expresión gráfica se
aprecia en la Figura 3.
P = 1 /1+e
-
(-0.6693+0.000296 X
)
(3)
La tendencia encontrada refleja un carácter
semitolerante o tolerante a la sombra de la especie
estudiada. Las plantaciones comerciales de estos arbustos
se podrían establecer bajo el dosel de plantaciones
forestales, con una cobertura de copas del orden de 70 %
(ver Figuras 1 y 3). La supervivencia promedio para las
diferentes condiciones de luz analizadas, resultó en 28 %.
Bajo el dosel arbóreo las plantas reciben cierta cantidad
de radiación directa y también radiación difusa, la cual es
rica en longitudes de onda azul, que es la más efectiva para
la fotosíntesis (Smith
et al
., 1997). El arbusto estudiado
puede ser un buen indicador ecológico de que la sucesión
se está presentando en bosques en restauración dentro del
intervalo de distribución de la especie estudiada. Lo anterior
porque las especies tolerantes tienden a presentarse más
conforme la sucesión avanza (Spurr y Barnes, 1980; Martin
y Gower, 1996). En Nueva Zelanda, se hallaron 202 especies
nativas de sotobosque y 70 exóticas bajo el dosel de sus
extensas plantaciones comerciales con
Pinus radiata
D.
Don., si bien en las plantaciones más viejas la proporción
de especies nativas tendió a aumentar (Brockerhoff
et al
.,
2003).
1
31
Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente 14(1): 27-31, 2008.
AGRADECIMIENTOS
A: Dr. Enrique Guizar Nolazco, por proponer el trabajo
de vivero con esta especie, que permitió la realización de la
fase de plantación, y por su invaluable apoyo para conseguir
las estacas. A: Dr. José Guadalupe Álvarez Moctezuma, M.
C. Guillermo Carrillo Espinosa, M. C. Javier Santillán Pérez,
y Dr. José Amando Gil Vera Castillo, por las valiosas
observaciones realizadas al trabajo. A la Ing. Alva Isidra
Quintero Sánchez, por facilitar su material de vivero para
continuar con la etapa de plantación. Al Sr. Gerardo Mendoza
Ángeles, por su paciente apoyo en el trabajo de campo.
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