EFECTOS DE LA DENSIDAD DEL RODAL SOBRE EL CRECIMIENTO DE PINO OREGON EN LA PATAGONIA ARGENTINA Miguel M. Dave1 lRESUMEN El pino oregón (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) es la segunda especie en importancia dentro de las coníferas cultivadas en Patagonia. Sus plantaciones tienen como objetivo la producción de madera de calidad y para ello se deben manejar desde edades tempranas. Un aspecto importante es el efecto de la densidad del rodal sobre el crecimiento. En este trabajo se presentan los resultados de un ensayo de raleo que consistió en manejar el rodal a diferentes rangos del índice de densidad de Reineke (IDR): densidad baja (IDR: 200-400), densidad media baja (IDR: 450-650), densidad media (IDR: 700-900), densidad media alta (IDR: 950-1150) y densidad alta (IDR: 1200-1400), más un testigo sin raleo. Luego de seis años se observaron diferencias importantes de crecimiento en DAP (diámetro a 1,3 m) y volumen. El crecimiento en DAP estuvo entre 1 cm/año-1 (testigo y densidad alta) y 2,1 cm/año-1 (densidad baja), mientras que el crecimiento en volumen total fue de 15 m3/ha-1año1 (densidad baja) a 25,7 m3/ha-1/año-1 (testigo). Para lograr el mayor crecimiento en diámetro, sin afectar en forma importante la producción en volumen, el rango de manejo debería estar entre 500 y 700 de IDR. Palabras claves: Pseudotsuga menziesii, raleo, índice de densidad de Reineke. ABSTRACT Effects of the stand density on the growth of Douglas- fir in Patagonia, Argentina The Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) is the second species in importance among conifers cultivated in Patagonia. The objective of the plantations is to produce quality wood and they should therefore be managed from an early age. An important aspect to consider is the effect of the stand density on growth. This work presents the results of a trial of thinning with different ranges of Reineke's stand density index (SDI): low density (SDI: 200-400), low to medium density (SDI: 450-650), medium density (SDI: 700900), medium to high density (SDI: 950-1150) and high density (SDI: 1200-1400), and also a control, without thinning. Important differences of growth in DBH (diameter at 1.3 m) and volume were observed after six years. The growth in DBH was between 1 cm/year-1 (control and high density) and 2.1 cm/year-1 (low density), while the growth in total volume was 15 m3/ha-1/year-1 (low density) to 25.7 m3/ha-1/year-1 (control). To achieve greater growth in DBH, without affecting significantly the production volume, thinning should range be between 500 and 700 SDI. Keywords: Pseudotsuga menziesii, thinning, Reineke's Stand Density Index. INTRODUCCIÓN El pino oregón (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) es una de las especies que mejores crecimientos presenta en la región andino patagónica, siendo apreciada además por su sanidad y la calidad de los productos que de ella se pueden obtener. Su madera es la que tiene mayor demanda y la que alcanza mayor valor en el mercado dentro de las coníferas cultivadas, incluso se la importa desde Chile cuando el mercado local no llega a cubrir la demanda existente (DAVEL, 2008). Dentro de esta región, las plantaciones de pino oregón, se encuentran aproximadamente, entre los 40º y los 43º de latitud Sur y desde los 71º a los 71º40’ de longitud Oeste (Figura 1). En cuanto a la altura sobre el nivel del mar, se hallan entre los 300 y 1.100 metros, ocupando sitios protegidos del viento, con suelos profundos y precipitaciones desde 600 mm/año-1 en el extremo sur de la distribución y desde los 900 mm/año-1 en el extremo norte. Estas plantaciones presentan edades que predominantemente se encuentran entre los 17 y 30 años, aunque hay plantaciones que han llegado a aproximadamente 60 años (DAVEL, 1998).

1

Ingeniero Forestal - Magister of Science. Investigador del Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico (CIEFAP). Docente de la Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. E-mail: [email protected]

Figura 1. Área donde se desarrollan las plantaciones de pino oregón (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) en la Patagonia Argentina. Figura 1. Área onde existem plantações de Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco na Patagônia Argentina. Figure 1. Area where there are plantations of Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) in the Patagonia Argentina. En Patagonia se tiene como objetivo de las plantaciones, la producción de madera de calidad y, cuando este es el objetivo, el manejo de las mismas debe ser analizado desde sus primeras etapas. Las podas y el manejo de la densidad del rodal a través de los raleos, son dos aspectos fundamentales a considerar para cumplir con este objetivo de la forma más eficiente. Mediante el manejo de la densidad, el silvicultor es capaz de modificar el crecimiento en diámetro, la calidad de los fustes e incluso la producción en volumen. Si bien no puede aumentar la producción total del rodal, si puede alterar su composición de tal manera que la producción se distribuya en un número óptimo de árboles elegidos. Esto significa el mismo volumen repartido en menos árboles, con el consiguiente aumento de las dimensiones de los mismos y de los rendimientos en el aserradero (DANIEL et al., 1979). Entonces uno de los requerimientos más importantes del manejo de un rodal es asegurar que, en cada etapa del desarrollo del mismo, haya la densidad óptima de acuerdo al objetivo de manejo perseguido y aprovechando al máximo la capacidad productiva del sitio. Tradicionalmente se han utilizado como medidas de densidad el número de árboles presentes en una hectárea, el área basal o el volumen y estos se han utilizado como guía para los raleos. Sin embargo, estas medidas tienen el inconveniente que son dependientes de la edad y de la calidad del sitio. Esta es la ventaja de de las expresiones de densidad relativa, que hacen referencia a una densidad máxima posible para cada especie, permitiendo conocer el grado de competencia del rodal, independientemente de la edad y del sitio (COCHRAN et al., 1994; CURTIS, 1970; DANIEL et al., 1979; REINEKE, 1933). Entre los índices de densidad relativa más utilizados en el mundo se encuentran el índice de densidad de Reineke (1933), el espaciamiento relativo o factor de espaciamiento (WILSON, 1979), el índice de densidad relativa de Curtis (1982), el índice de área foliar de Waring (1983), el factor de competencia de copas (KRAJICEK et al., 1961).

El más conocido y utilizado en la región patagónica es el índice de densidad de Reineke (IDR). La relación encontrada por Reineke (1933) se puede expresar de la siguiente manera [1]:

(

IDR= N∗

)

1, 605

DCM 25

[1]

Donde IDR: índice de densidad de Reineke N: número de árboles por hectárea DCM: diámetro cuadrático medio en cm A partir de esta ecuación, conociendo el DCM y el IDR al que se quiere manejar la plantación, se puede determinar el N a dejar [2]. También a partir del IDR y el N podemos obtener el DCM [3]

N=

IDR

(

25

√

DCM =25∗1, 605

)

1,605

DCM

[2]

IDR N

[3]

Long (1985), estudiando rodales de varias coníferas del oeste de Norteamérica, entre ellas pino oregón, encontró que: a) Los árboles empiezan a competir cuando el IDR alcanza el 25% del máximo; b) El rodal comienza a estar completamente poblado cuando alcanza un 35% del IDR máximo (aquí el incremento se estabiliza); c) Comienza la mortalidad cuando el IDR alcanza el 60% del máximo. Esto se relaciona con las curvas de Langsaeter (1941) que muestran la relación existente entre la densidad, el crecimiento del rodal y el crecimiento de los árboles individuales (GONDA et al., 2009) (Figura 2).

Figura 2. Crecimiento del rodal y de los árboles individuales en relación a la densidad relativa (LANGSAETER, 1941; LONG, 1985). Figura 2. Crescimento do povoamento e árvores individuais em relação à densidade relativa (LANGSAETER, 1941; LONG, 1985). Figure 2. Growth of the stand and individual trees in relation to the relative density (LANGSAETER, 1941; LONG, 1985). En base a estos trabajos y no existiendo información para la especie en la región, se ha realizado el presente estudio que tiene como objetivo evaluar el efecto de la densidad del rodal sobre el crecimiento del mismo y de los árboles individuales. MATERIALES Y MÉTODOS Para evaluar el efecto de la densidad del rodal sobre el crecimiento se instaló un ensayo (estudio de caso), en un sitio de productividad media a alta. En la Tabla 1 se presenta la descripción del sitio y en la Tabla 2 la información dasométrica de la plantación, antes de instalado el ensayo.

Tabla 1. Exposición del terreno, altitud sobre e nivel del mar, pendiente del terreno, precipitación media anual, profundidad y textura del suelo del sitio del ensayo. Tabela 1. Exposição do terreno, altitude acima do nível do mar, a inclinação do solo, a precipitação anual média, profundidade e textura do solo do local em estudo. Table 1. Exposure of the terrain, altitude above sea level, slope of the land, average annual rainfall, depth and texture of the soil of the trial site. Exposición del terreno Altitud (msnm) Pendiente del terreno (º) Precipitación media anual (mm) Profundidad del suelo (m) Textura

E – SE 880 22 1.200 1 Franca

Tabla 2. Edad, árboles/ha, diámetro cuadrático medio, área basal (m2 ha-1), volumen total (m3 ha-1), altura media, altura dominante e índice de sitio de la plantación donde se instaló el ensayo de raleo. Tabela 2. Idade, árvores por hectare, diâmetro médio quadrático, área basal (m2 ha-1), volume total (m3 ha-1), altura média, altura dominante e índice do site da plantação onde foi instalado o experimento de desbaste. Table 2. Age, trees/ha, quadratic mean diameter, basal area (m2 ha-1), total volume (m3 ha-1), average height, dominant height and site index of the plantation where the trial of thinning was installed.

*IS: es la altura dominante que alcanza el rodal a una edad de referencia de 20 años. Para pino oregón en Patagonia los valores de IS van de 10 a 22 (DAVEL y ORTEGA, 2003).

Edad Nº de árboles/ha Diámetro medio cuadrático (DCM) AB (m2/ha-1) Volumen total (m3/ha-1) Altura media (m) Altura dominante (m) Indice de sitio (IS)*

18 733 27,5 44,9 293,6 14,5 15,7 19

Definición de los tratamientos Para cuantificar y manejar la densidad del rodal y definir los tratamientos a aplicar, se utilizó la densidad relativa, como un porcentaje de la máxima densidad observada en plantaciones de pino oregón en Patagonia. Como medida de la densidad relativa se utilizó el índice de densidad de Reineke (IDR) (1933) porque es fácil de usar y es uno de los más conocidos en la zona (DAY y GONDA, 1987; GONDA y RECHENE, 1993; ANDENMATTEN et al., 1995; GONDA, 2001). Los máximos valores de IDR medidos en plantaciones de pino oregón en Patagonia fueron 1924 (ANDENMATTEN et al., 1995) y 1900 (DAVEL, 1998). Estos valores son superiores al máximo reportado en la zona de origen de esta especie en Norteamérica, que es de 1496 (DANIEL et al., 1982). Para definir los rangos de cada tratamiento se redondeó el IDR máximo a un valor de 2000, debido a que en ambos estudios la mortalidad no era aún muy elevada. En base al valor máximo encontrado para la especie en la región y a los trabajos de Langsaeter (1941) y Long (1985), se establecieron los tratamientos a aplicar (Tabla 3). Los tratamientos propuestos cubren todo el rango mencionado por Long (< 25% a > 60% del máximo IDR). Tabla 3. Rangos de densidad relativa evaluados en el ensayo de raleo. Tabela 3. Intervalos de densidade relativa, estudados no experimento de desbaste. Table 3. Relative density ranges, studied in the trial of thinning. Rango de IDR 200 – 400 450 – 650 700 – 900 950 – 1150 1200 – 1400 Testigo

% del máximo IDR 10 – 20 22 – 32 35 – 45 47 – 57 60 – 70 100

Raleo Raleo por lo bajo manteniendo el rango de IDR “ “ “ “ Sin raleo

Diseño del ensayo y mediciones realizadas Cada tratamiento fue aplicado en una parcela cuadrada de 40 m x 40 m (1.600 m2). Estas parcelas contienen una parcela central de 20 m x 20 m donde se realizaron las mediciones, el resto actuó de borde. No se realizaron repeticiones por lo que constituye un estudio de caso. En total se instalaron seis parcelas y la superficie total del ensayo fue de casi una hectárea (9.600 m2). En cada parcela de 20 m x 20 m, los árboles fueron numerados y se marco la altura de medición del DAP. Las mediciones realizadas fueron: DAP (en cm) con cinta diamétrica, altura total (en m) con clinómetro, se realizó una descripción del estado sanitario y la forma de cada árbol y su posición sociológica (dominante, codominante, intermedio, oprimido). Posteriormente se calculó el área basal por hectárea (AB/ha-1), la altura dominante (altura promedio de los 100 árboles más gruesos por hectárea en m) y el volumen total por hectárea (m3/ha-1) utilizando una función de perfil de fuste (DAVEL y TRINCADO, 2000). Las mediciones se realizaron antes y después de la aplicación de cada tratamiento y una vez por año, después de finalizado cada período de crecimiento. El crecimiento medio en diámetro y altura se determinó por diferencia entre el valor obtenido en la última medición y el valor obtenido en la primera medición, dividido los años del período. El crecimiento en volumen (m3/ha-1/año-1) se determinó sumando el volumen obtenido en la última medición, más el volumen extraído en los raleos, dividido por la edad de la plantación en la última medición. Las parcelas raleadas se deben intervenir periódicamente, cada vez que alcancen el valor más alto del rango de IDR correspondiente. Los raleos realizados fueron raleos por lo bajo. RESULTADOS En el presente trabajo se presentan los resultados de los primeros seis años de medición. En los tres tratamientos de menor densidad (200 – 400, 450 – 650 y 700 – 900 de IDR), se realizó un raleo al instalar el ensayo para bajar el IDR al valor inferior del rango de manejo correspondiente y, posteriormente, otro raleo al quinto año debido a que en los tres casos se había llegado al máximo valor del rango de IDR. En el tratamiento de 950 a 1150 de IDR, se realizó un solo raleo al segundo año de instalado el ensayo y aún no se volvió a ralear. El tratamiento de mayor densidad (1200 a 1400) aún no se raleó porque no llegó al límite superior del rango de manejo. Por último el testigo se mantendrá sin ralear para obtener el máximo de IDR para la especie en la región, además brindará información sobre qué volumen comercial se pierde por no manejar la plantación. (Figura 3). 1600 1400 1200

IDR

1000 800 600 400 200 0 0

1

2

3

4

5

6

7

Tiempo (años) 200-400

450-650

700-900

950-1150

1200-1400

Testigo

Figura 3. Evolución del IDR desde la instalación del ensayo y luego de 6 años de medición. Figura 3. Evolução do IDR da instalação do experimento e após 6 anos de medição. Figure 3. Evolution of the IDR from the installation of the trial and after 6 years of measurement.

En la Tabla 4 se describe el estado de cada parcela una vez instalado el ensayo y luego de pasados 6 años. En ella se puede apreciar la variación en el número de árboles por hectárea, el diámetro cuadrático medio (DCM), área basal (m2/ha-1) y volumen (m3/ha-1) en cada tratamiento al inicio y luego de seis años de medición. Tabla 4. Rango de IDR (tratamientos), número de árboles/ha-1, diámetro cuadrático medio (DCM), altura media, área basal (AB) y volumen, en cada parcela del ensayo, al instalar el mismo y luego de seis años de medición. Tabela 4. Intervalo de IDR (tratamentos), número de árvores/ha-1, diâmetro médio quadrático (DCM), altura média, área basal (AB) e o volume, em cada parcela do experimento, no momento da instalação e depois de seis anos de medição. Table 4. Range of SDI (treatments), number of trees/ha-1, mean quadratic diameter (DCM), average height, basal area (AB) and volume, in each plot of the trial, to install the same and after six years of measurement. Tratamiento IDR

200 – 400 450 – 650 700 – 900 950 – 1150 1200 – 1400 Testigo

Nº árb/ ha-1

DCM (cm)

180 375 513 725 875 900

29,2 29,7 29,6 28,4 26,0 27,2

Al instalar el ensayo Altura AB Media m2/ha-1 (m) 15,3 15,2 15,6 14,7 14,4 14,2

10,2 26,0 35,1 46,1 46,4 52,3

Vol m3/ ha-1

64,8 176,6 244,6 300,1 298,4 339,5

Después de 6 años de instalado el ensayo Nº DCM Altura AB Vol m3/ 2/ -1 árb (cm) Media m ha ha-1 / (m) ha-1 100 42,1 19,5 13,8 116,4 250 40,4 21,1 32,0 296,1 363 38,4 21,3 42,0 390,0 425 36,6 20,9 44,8 409,1 775 32,0 20,3 62,2 554,4 875 33,3 20,6 69,2 603,8

En cuanto al crecimiento en diámetro, se observa en la Tabla 4 y en la Figura 4 como va disminuyendo a medida que decrece la densidad. El crecimiento en diámetro sigue aumentando aún a densidades muy bajas. Los árboles de las parcelas con la menor densidad (IDR: 200 a 400) crecieron un 107% más que los de las parcelas testigo. Mientras que los árboles de las densidades intermedias (450 a 650, 700 a 900 y 950 a 1150 de IDR) crecieron un 75 %, 45 % y 26 % más, respectivamente, que los de la testigo. En la Figura 4 también se observa que los árboles de la parcela de mayor densidad crecieron prácticamente igual que los testigo pero esto se debe a que aún no llegó al momento de raleo, por lo tanto ambas parcelas tienen una densidad similar.

-1

Incremento en DAP (cm año )

2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 200-400

450-650

700-900

950-1150 1200-1400 Testigo

IDR

Figura 4. Crecimiento en DAP (cm/año-1) para cada una de las parcelas del ensayo. Figura 4. Crescimento em DAP (cm/ano-1) para cada uma das parcelas experimentais. Figure 4. Growth in DBH (cm/year-1) for each of the trial plots. En cuanto al crecimiento en altura, como era de esperar, no se observan grandes diferencias entre los distintos tratamientos, estando todos entre valores que van de 0,85 a 1,1 m/año-1 (Figura 5)

-1

Incremento en Altura (m año )

1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 200-400

450-650

700-900 950-1150 1200-1400 Testigo IDR

Figura 5. Crecimiento en altura (m año-1) para cada una de las parcelas del ensayo. Figure 5. Crescimento em altura (m ano-1) para cada uma das parcelas experimentais. Figure 5. Growth in height (m year-1) for each of the trial plots.

25

Incremento en Volumen (m3 ha año )

-1

30

-1

El crecimiento en volumen del rodal aumenta a medida que aumenta la densidad hasta que se estabiliza a partir de la parcela manejada en el rango de 700 a 900 de IDR (Figura 6). Las parcelas manejadas a menores densidades (200 a 400 y 450 a 650 de IDR) tienen un crecimiento en volumen (m3/ha-1/año-1) 47% y 24%, respectivamente, inferior a la parcela testigo. Las parcelas manejadas a mayor densidad (700 a 900, 950 a 1150 y 1200 a 1400 de IDR) tienen prácticamente la misma producción en volumen, alrededor de 24 m3/ha-1/año-1, siendo este valor un poco inferior al de la parcela testigo (25,7 m3/ha-1/año-1).

20 15 10 5 0 200-400

450-650

700-900 950-1150 1200-1400 Testigo IDR

Figura 6. Crecimiento en volumen (m3/ha-1/año-1) para cada una de las parcelas del ensayo. Figure 6. Crescimento em volume (m3/ha-1/ano-1) para cada uma das parcelas experimentais. Figure 6. Growth in volume (m3/ha-1/year-1) for each of the trial plots. Si se compara la Figura 6 con el gráfico de crecimiento del rodal de la Figura 2, la información obtenida hasta el momento en este estudio, coincide con los trabajos de Langsaeter (1941) y Long (1985):

-

La competencia comienza a partir del 25 % (IDR: 500) de la densidad máxima (IDR: 2000).

-

El crecimiento se estabiliza a partir del 35 % (IDR: 700) de la densidad máxima.

-

Aún las densidades del ensayo son bajas y no se ha observado una mortalidad importante, como para comprobar si comienza a ocurrir esto a partir del 60 % (IDR: 1200) de la densidad máxima.

Como ejemplo, en la Figura 7, se muestran las parcelas manejadas a menor (IDR: 200 – 400) y mayor (IDR: 1200 a 1400) densidad de rodal. En parcela con menor densidad se observa la recuperación de las especies del sotobosque, en cambio en la parcela con mayor densidad no se observa vegetación debajo de la plantación.

Figura 7. Parcelas del ensayo manejadas a menor densidad (IDR: 200 – 400) (izquierda) y mayor densidad (IDR: 1200 – 1400) (derecha). Figura 7. As parcelas experimentais com baixa densidade (IDR: 200-400) (à esquerda) e maior densidade (IDR: 1200-1400) (à direita). Figure 7. The trial plots managed to lower density (IDR: 200-400) (left) and higher density (IDR: 1200-1400) (right). CONCLUSIONES Se observaron diferencias de crecimiento en diámetro entre los distintos tratamientos. El mismo disminuye a medida que aumenta la densidad del rodal. Manejando el rodal a baja densidad se lograron crecimientos en diámetro de 2,1 cm por año, pero se pierde crecimiento en volumen por hectárea (13 m3/ha-1/año1 ). Manejando la plantación a alta densidad, se obtuvieron mayores crecimientos en volumen por hectárea (alrededor de 25 m3/ha-1/año-1) pero los crecimientos en diámetro se encontraron entre 0,9 y 1 cm/año-1. Los crecimientos en altura, como era de suponer, no presentan diferencias para los distintos rangos de densidad, encontrándose en todos los casos cercanos a 1 m por año para el período considerado. Aunque los resultados de este ensayo aún son preliminares, para cumplir con el objetivo propuesto en la región de producir madera de calidad, maximizando el crecimiento en diámetro pero tratando de afectar lo menos posible la producción en volumen, el valor óptimo de IDR estaría entre 500 y 700, valores que representan un rango de manejo de entre 25 y 35 % del IDR máximo para la especie en la región. Manejando la plantación en este rango de densidad, se lograrían crecimientos de 1,6 cm/año-1 en diámetro y de alrededor de 21 m3/ha-1/año-1. Otro aspecto observado es que manejando la plantación a valores de IDR menores a 500 se encontró una recuperación importante de las especies nativas del sotobosque que no se presentó a densidades mayores. Se debería, en las próximas mediciones, analizar el efecto que tiene la densidad del rodal sobre la forma de los fustes y el tamaño de las ramas

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