Biomasa, productividad y contenido de nutrientes en plantaciones

XII JORNADAS FORESTALES DE ENTRE RIOS
Concordia, octubre de 1997
III.
BIOMASA,
PRODUCTIVIDAD
Y
CONTENIDO
DE
NUTRIENTES
EN
PLANTACIONES DE Eucalyptus grandis EN EL NE DE LA PROVINCIA DE
ENTRE RIOS.
GOYA, J. F.1; FRANGI, J. L. 1; DALLA TEA, F. 2; MARCO, M. A.3 y LAROCCA, F. 3
A.
Introducción.
En la región mesopotámica las plantaciones de Eucalyptus ocupan actualmente más de
130.000 ha (CARPINETI et al., 1995), y de ellas, Eucalyptus grandis (Hill ex Maiden) ocupa el primer
lugar. Estas plantaciones son cultivadas mediante una silvicultura semi-intensiva con rotaciones
cortas y elevados incrementos (30-40 m³.ha-1. año-1) (MARCO, 1988). Con este manejo la demanda
de nutrientes de las reservas del suelo es elevada (eje. P > 3kg.ha-1 año-1 , BIRK & TURNER, 1992).
Este hecho genera incertidumbre en la perspectiva de una producción sostenida a largo plazo, si se
considera la baja fertilidad de estos suelos.
El manejo forestal tiene como objetivos lograr que los rodales proporcionen bienes o servicios
mediante tratamientos silviculturales como fertilización, podas, raleos y finalmente cosecha. Estas
prácticas pueden directa o indirectamente modificar la disponibilidad de los nutrientes del sistema por
lo tanto, afectar la productividad y el rendimiento de la plantación. Efectivamente el manejo requiere
del conocimiento de los factores esenciales que afectan la disponibilidad de nutrientes, su
interacción con el tipo de bosque y el efecto de las prácticas de manejo (TURNER & LAMBERT,
1996).
Una cuestión crítica en el manejo de plantaciones forestales, es si el suelo posee una
cantidad suficiente de nutrientes disponibles como para mantener niveles aceptables de producción.
Actualmente se reconoce la necesidad del manejo sustentable de los recursos forestales con
estrategias basadas en principios de producción sostenida y también en el conocimiento del impacto
del manejo sobre los componentes del ecosistema. Desde el punto de vista biológico, el
mantenimiento de la productividad puede ser logrado a través del adecuado conocimiento de la
ecología de las plantaciones y su interacción e integración con la ecofisiología de la productividad
forestal. Estos elementos se contemplan dentro del concepto de manejo sustentable. Este enfoque
registra varias definiciones e interpretaciones con dificultades al momento de materializarlas en la
práctica. Como menciona NAMBIAR, (1995) en el contexto de las discusiones actuales es más
apropiado considerar cuales son las metas del manejo de plantaciones forestales, en este sentido,
sugiere que la meta debe ser lograr una productividad de las plantaciones no declinante o en
aumento a través de las sucesivas rotaciones manteniendo o mejorando la calidad del sitio en base a
su capacidad para la disponibilidad de recursos. En este sentido los principales aspectos a considerar
son la protección de la fertilidad de los suelos, manejarse dentro de límites conocidos de resiliencia
del sitio, considerando en forma racional la interrupción de los ciclos hidrológicos y de nutrientes y por
último, el impacto sobre la productividad del sitio debe ser controlada a través del mejoramiento de
las prácticas silviculturales.
1
LABORATORIO DE INVESTIGACION DE SISTEMAS ECOLOGICOS Y AMBIENTALES (LISEA) - Facultad de
Ciencias Agrarias y Forestales de La Plata, (UNLP). C.C. No. 31 (1900) La Plata, Buenos Aires, Argentina.
2
FORESTAL ARGENTINA – Parque Industrial Concordia, (3200) Concordia, Entre Ríos, Argentina.
3
INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA AGROPECUARIA (INTA) – EEA Concordia, Entre Ríos. C.C. No.
34 (3200) Concordia, Entre Ríos, Argentina.
III - 1
XII JORNADAS FORESTALES DE ENTRE RIOS
Concordia, octubre de 1997
En fases juveniles los bosques retienen (inmovilizan) la mayor cantidad de nutrientes en sus
tejidos, para E. grandis en suelos arenosos del cerrado brasileño se ha encontrado que la mayor
acumulación de N y P ocurre a los 7 y 6 años de edad respectivamente (BELLOTE et al., 1980), por
lo tanto en la silvicultura de especies de rápido crecimiento, manejadas con rotaciones cortas, es
decir cosechadas en un tiempo menor al que el rodal alcanza un estado en el cual maximiza la
conservación de los nutrientes (bosque en etapas maduras), la remoción de los mismos puede
alcanzar magnitudes importantes. En este marco, el manejo de especies forestales de rápido
crecimiento puede aproximarse a los efectos de un cultivo agrícola sobre la conservación de los
nutrientes y la productividad del sitio (ATTIWIIL & LEEPER, 1987).
El objetivo general de este trabajo fue evaluar la biomasa como rasgo estructural, estudiar la
productividad y contenido de los principales nutrientes en plantaciones de Eucalyptus grandis
instaladas en distintos tipos de suelos del NE de la provincia de Entre Ríos.
Estos primeros resultados forman parte de un proyecto sobre nutrición de plantaciones de E.
grandis que en forma conjunta desarrollan la Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales de La Plata y
la Estación Experimental Agropecuaria Concordia del INTA.
A.1.
Area de estudio.
El área de estudio se encuentra en las inmediaciones de la ciudad de Concordia, provincia de
Entre Ríos (31 23' S 58 02' W). Para la década 1981-1990, la temperatura media anual fue de
18,9°C, con mínima y máxima absolutas de -4,8°C y 40,5°C, respectivamente. La precipitación
media anual alcanzó 1307,8 mm, y el período de meses más lluviosos va de febrero a abril, y
noviembre (Servicio Meteorológico Nacional, 1992). (Figura 1).
Figura 1. Climodiagrama de la región de Concordia.
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A.2.
Características de los suelos.
Los rodales se hallan implantados sobre tres tipos de suelos característicos del NE Entre Ríos:
arenoso rojizo profundo (Oxic quartzipsamment), nombre local arenoso; arenoso pardo (Fluventic
Haplumbrept), localmente mestizo, y (Argiacuol Vertico) localmente arcilloso (MARCO, 1988;Tabla 1)
Tabla 1.
Características de perfiles de suelos representativos de los sitios de plantación con
E. grandis en el NE de Entre Ríos (MARCO, 1988).
Sitios
Arenoso
Mestizo
Arcilloso
Tipo
Clasificación
Orden
Descripción
Arenoso rojizo profundo Arenoso pardo mestizo
Suelo arcilloso
Oxic Quartzipsamment
Fluventic Haplumbrept
Argiacuol Vértico
Entisol
Entisol
Vertisol
Muy
arenoso
sobreSuelo
arenoso
sobreSuelo hidromórfico profundo
materiales
francomateriales franco arcillosoEpipedón mólico (30-35 cm)
arcillosos rojizos a másarenoso a 70 cm grisáceofranco-arcillo-limoso con B2
de 150 cm.
con
inclusiones
dearcilloso.
Concreciones
materiales rojizos. Epipedóncalcárea desde 75-90 cm.
franco arenoso.
MO
(%)
Ap: 0,42
AC: 0,21
Ap: 1,5 A: 1,3
C: 1,4
A1:4,5 B21t:1,97 B22t:1,63
pH
(H2O)
5,4
5,4
5,8
CIC (m.e /100g) Ap: 1,22
AC: 1,02
Ap: 5,8 A: 7,7 C: 21,7 A1: 28,4 B21t:39,8 B22t:42,0
Equivalente de
Ap: 1,9
AC: 1,7
Ap: 9,2 A: 10,5 C: 22,8 A1:26,2 B21t:40,5 B22t:42,60
humedad (%)
Saturación de
A1:78
B21t: 85 B22t: 96
Ap: 26,0
AC: 30,0 Ap: 30,0 A: 33,0 C: 66,0
bases
(%)
B.
B.1.
Materiales y Métodos.
Estructura de las parcelas.
Se estudiaron tres rodales de 0,207 ha plantados con E. grandis semilla de procedencia
sudafricana, y 14 años de edad, con una distancia original de plantación de 3x3 m y con una
densidad actual de 947, 871 y 782 árboles.ha-1, respectivamente. En estas parcelas se midieron DAP
(diámetro a la altura del pecho) y alturas de todos los individuos. Para la estimación del volumen se
utilizó el modelo de SCHUMACHER y HALL ajustado para la región (GLADE & FRIEDL,1988).
B.2.
Peso de árboles y biomasa aérea.
El peso de los árboles se obtuvo mediante técnicas de análisis dimensional (WHITTAKER y
WOODWELL, 1968). Se apearon 22 individuos distribuidos proporcionalmente a las frecuencias
diamétricas de cada rodal. El material se separó en los siguientes compartimientos: (a) fuste mayor
de 5 cm de diámetro; (b) ramas entre 1 y 5 cm; (c) ramas menores de 1 cm, (d) hojas, (e) ramas del
año y (f) frutos. Alícuotas del material fueron secadas a 70ºC hasta peso constante para la obtención
del peso seco. El porcentaje de corteza se determinó mediante el peso con y sin corteza de
secciones del fuste de distintos diámetros >5 cm. Se establecieron relaciones alométricas entre el
peso seco de cada compartimiento y el total vs. DAP, DAP², DAP² x altura, con y sin transformación
III - 3
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logarítmica (CROW, 1988). Para obtener las ecuaciones de peso seco y sus estadísticos se utilizaron
técnicas de regresión lineal simple y prueba de F al 95 % de significancia. Se eligieron las ecuaciones
con mayores valores de r², y menores valores de error relativo de la estimación con transformación
logarítmica E (antilogarítmo del error estándar de la estimación) y sin transformar e (error estándar de
la estimación dividido la media) (WHITTAKER & WOODWELL, 1968). Los modelos de regresión de
cada rodal fueron comparados entre sí mediante el análisis de covarianza (SOKAL & ROHLF, 1979).
Para la comparación de la biomasa del fuste y de la relación biomasa foliar/biomasa del fuste (H/F)
entre sitios, se seleccionaron al azar 50 individuos de cada sitio, a los cuales se les aplicaron los
modelos de regresión ajustados. La biomasa de cada sitio se estimó mediante los modelos de
regresión y la sumatoria de todos los individuos de cada rodal (BASKERVILLE, 1965). Se determinó
un índice de cosecha para cada sitio (biomasa cosechada/biomasa total) considerando la
utilización de todo material leñoso superior a 5 cm de diámetro, que incluye destinos como triturado y
material para aserrío (CARPINETI et al., 1995).
B.3.
Crecimiento y productividad.
Para la determinación de los incrementos medios anuales (IMA) se utilizaron los parámetros
volumen y biomasa divididos por la edad de la plantación. La productividad fue estimada mediante la
sumatoria del incremento en biomasa más la caída anual de hojarasca.
B.4.
Caída de hojarasca.
La caída de hojarasca, tambíen considerada como una estimación del retorno de nutrientes al
suelo, se obtuvo en 10 canastas/trampas por parcela, de 0,25 m² cada una. Se realizaron colectas
mensuales durante dos años para los sitios arenoso y mestizo y de 1 año para el suelo arcilloso. El
material se separó en hojas, ramas pequeñas, estructuras reproductivas
y misceláneas,
posteriormente fue secado a estufa (70 º C) hasta peso constante.
B.5.
Area foliar e Indice de Area Foliar.
El índice de área foliar (IAF) de cada rodal se obtuvo a través de la estimación del área foliar
específica media (AFE). Se midió el área foliar con un planímetro óptico Li-Cor 3100 y se pesaron 15
grupos de 20 hojas seleccionadas de distintas posiciones dentro de la copa de los individuos
cosechados para la determinación de peso seco. Con el AFE y la biomasa foliar se obtuvo el IAF
según:
IAF = biomasa de hojas (kg.m-2) x AFE (m2.kg-1)
B.6.
Descomposición foliar.
Para estimar la descomposición de hojas se instalaron bolsas de malla con 10 gramos de
peso fresco. La descomposición de ramas se realizó mediante la obtención del peso remanente de
grupos puestos en el piso del bosque. De las muestras de hojas se obtuvo alícuotas para determinar
el porcentaje de humedad y obtener el peso seco inicial. Estas muestras fueron retiradas y pesadas
de acuerdo a un cronograma preestablecido que abarcó un período de dos años. Posteriormente con
los valores de peso seco remanente se ajustó un modelo exponencial para calcular la tasa de
descomposición (k) (OLSON, 1963; SWIFT et al., 1979).
III – 4
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B.7.
Contenido de Nutrientes.
Se analizaron las concentraciones de los principales nutrientes (N, P, K, Ca, Mg) para cada
compartimiento en los que se separó la biomasa aérea y la caída de hojarasca. Las muestras fueron
secadas en estufa a 70 ºC hasta peso constante, molidas con molino tipo Wiley y tamizadas con
malla 20, luego se calcinaron en horno microondas a 500 ºC, las cenizas fueron disueltas y
analizadas con Espectrómetro de emisión de plasma. El N se analizó mediante Semi-Micro-Kjeldahl.
A través de las concentraciones medias de cada elemento y la biomasa de cada compartimiento, se
obtuvieron las correspondientes mineralomasas o contenido de nutrientes.
C.
C.1.
Resultados y discusión.
Principales características dasométricas.
La estructura de los tres rodales mostró importantes diferencias en sus parámetros
dasométricos. El sitio con suelo mestizo tuvo un DAP 20-10% mayor, es un 35-29 % más alto, un
31-33% más de área basal y su volumen e IMA fueron 73% mayores que en los sitios arenoso y
arcilloso respectivamente (Tabla 2). Las alturas totales medias de los individuos de este sitio,
presentaron diferencias significativas respecto de los otros sitios manifestando claramente las
diferentes calidades de sitio (Figura 2 ).
Tabla 2.
Sitio
Altura, DAP(media ± error estándar), área basal y volumen, de individuos de E. grandis
pertenecientes a los sitios arenoso, mestizo y arcilloso. Los valores seguidos por la
misma letra no presentan diferencias significativas (Test de Tukey, P<0,05).
altura (m)
DAP (cm)
área basal (m².ha-1)
volumen (m³.ha-1)
arenoso
24,3 ±0,58a
20,60 ±0,76a
36,60
418,30
mestizo
33,9 ±0,56b
25,89 ±0,91b
48,00
721,00
arcilloso
25,6 ±0,40a
22,87 ±0,73ab
36,00
417,30
III - 5
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Figura 2.
C.2.
Modelos de regresión DAP-Altura total para E. grandis en los tres sitios de estudio.
Biomasa.
Los modelos alométricos ajustados no mostraron diferencias entre sitios para los
compartimientos fuste, copa, hojas y total. Los ajustes fueron significativos para las distintas
ecuaciones ensayadas. Se observó una variación de los estadísticos del ajuste de acuerdo con la
variable predictora y el compartimiento considerado (Tabla 3).
Tabla 3.
Modelos de regresión, parámetros y estadísticos para la estimación del peso seco por
compartimiento de árboles de E. grandis para los sitios arenoso, mestizo y arcilloso.
P: peso seco (Kg); H: altura (m) y DAP: diámetro altura del pecho (m), E y e error
relativo de la regresión (n=22).
Compartimiento Ecuación
Fuste >5 cm
(1)
Ramas <5 cm
(2)
Ramas <1 cm
(2)
Hojas
(2)
Frutos
(3)
Ramas del año
(3)
Total
(1)
(1) lnP= a + b x lnDAP²H
a
5,076
-3,171
-4,294
-5,324
-0,537
0,223
5,241
b
1,028
1,754
1,731
2,189
0,904
0,822
0,930
r²
0,99
0,73
0,90
0,86
0,81
0,83
0,99
(2) lnP=a + b x lnDAP
E
1,1
1,6
1,3
1,5
----1,1
e
------0,74
0,38
---
F
2531
54
184
121
83
99
2088
P
<0,05
<0,05
<0,05
<0,05
<0,05
<0,05
<0,05
(3) P=a + b x DAP²H
Para estimar el peso seco del fuste y total se utilizó el modelo logarítmico con DAP²H como
variable predictora debido a la existencia de diferencias significativas en altura total entre sitios.
El peso promedio de fustes de los individuos del sitio con suelo mestizo fue significativamente
mayor que aquellos de suelos arenoso y arcilloso (Tukey P<0.05, n= 50). La relación masa foliar/peso
del fuste (H/F) fue mayor en los sitios con suelo arenoso y arcilloso que en aquel de suelo mestizo
(Tabla 4).
III - 6
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Tabla 4. Valores medios del peso seco del fuste y relación peso foliar/peso del fuste (H/F).
Sitio
fuste (kg)
(H / F)
arenoso
187,51 ±17,02a
0,023 ±0,0007a
mestizo
406,06 ±31,86b
0,017 ±0,004 b
arcilloso
237,07 ±16,91a
0,021 ±0,0003a
La composición porcentual de los distintos compartimientos de la biomasa total fue similar
para los tres sitios. El compartimiento de mayor aporte fue el de fustes, con un 92 a 94% del total. El
resto de la biomasa estuvo representada por un 5% de ramas, 2% de hojas y 1% de frutos más
ramas del año. La biomasa de cada compartimiento en valores absolutos fue similar en los sitios con
suelo arenoso y arcilloso, y considerablemente menor que en aquel con suelo mestizo (Tabla 5).
La moda de la biomasa total correspondió a la misma clase diamétrica en los tres rodales
(Figura 3). No obstante en el sitio mestizo se observó, además de un valor de moda mayor, que una
importante fracción de dicha biomasa se encontraba en las clases superiores, lo cual no se verificó en
los otros dos sitios.
La diferencia en la producción de biomasa total y de fustes a favor del sitio mestizo fue de
149,5 y 149,0 Mg.ha-1, respectivamente. Estos valores representan una ganancia adicional en masa
del 66 y 75% de la acumulada en los sitios menos productivos, a diferencia del total de las ramas que
fue sólo del 26%. Este hecho también se ve reflejado en los valores del índice de cosecha (IC)(Tabla
5).
Tabla 5.
Biomasa (peso seco ) de cada compartimiento, Incremento Medio Anual (IMA), índice
de cosecha (IC) y principales parámetros estructurales para E. grandis en los sitios
arenoso, mestizo y arcilloso.
Variable
arenoso
mestizo
arcilloso
hojas
4,13
5,59
4,12
frutos
1,06
1,88
1,08
ramas del año
1,22
1,95
1,19
ramas <1cm
2,72
3,42
2,63
ramas <5 cm
9,00
11,35
8,73
corteza de ramas
0,45
0,57
0,44
fuste
199,97
corteza de fuste
Biomasa (Mg.ha-1)
Total
IC fuste >5cm diámetro (%)
351,00
201,93
13,45
23,64
13,59
226,14
375,06
225,23
94,00
90,00
88,00
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Figura 3.
Distribución de la biomasa total por clases diamétricas de 5 cm para los tres sitios de
estudio.
El ajuste significativo de modelos de regresión válidos para todos los sitios, indica que existe
una variable o combinación de variables que manifiestan una relación alométrica satisfactoria
independiente del sitio (CROW, 1988); la que debe absorber aquella variación que sea significativa en
la diferenciación entre sitios. Para la biomasa del fuste de los individuos (> 90 % de la biomasa total)
la altura es la variable que, combinada con DAP², permite obtener un modelo único. En cambio, al
considerar la biomasa foliar, sólo se requirió el DAP para obtener un modelo único; esto indica que la
altura no contribuye de manera relevante a explicar la biomasa foliar de los individuos. La relación de
pesos (H/F) del sitio con suelo mestizo presentó valores significativamente menores, lo que indicaría
una mayor eficiencia productiva en este sitio, ya que muestra una producción de biomasa de fuste
proporcionalmente mayor por unidad de biomasa foliar que en los restantes (Tabla 4).
C.3.
Crecimiento y productividad.
Los incrementos y producción de biomasa de E. grandis en los sitios arenoso y arcilloso
resultaron similares a los hallados en suelos de baja productividad de Brasil con aplicación de
fertilizantes (DA SILVA et al., 1983). La distribución de la biomasa total en las clases diamétricas,
demuestra que los individuos del sitio mestizo alcanzaron, a una misma edad, mayores dimensiones
que aquellos de los sitios de menor calidad (Figura 3).
La diferencia proporcional en biomasa de fustes a favor de la plantación en el suelo mestizo,
coincide con lo descripto por HERBERT & ROBERTSON (1991), quienes comprobaron que la
respuesta de ésta y otras especies de Eucalyptus a un aumento en la calidad de sitio consiste
principalmente de una mayor producción, absoluta y relativa, de biomasa de fustes. Este hecho se ve
reflejado en el IC, lo cual tiene importantes implicancias económicas dado que el suelo de mejor
calidad no solo produce mayor biomasa total, sino que la producción del compartimiento de mayor
valor económico es proporcionalmente mayor.
III - 8
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Tabla 6.
Valores de crecimientos en biomasa y volumen para los distintos tipos de suelo.
Crecimiento
C.4.
arenoso
mestizo
arcilloso
IMA total
(Mg.ha -1.año-1)
16,15
26,80
15,02
IMA fustes
(Mg.ha -1.año-1)
14,28
25,10
13,46
IMA
(m³.ha -1.año-1)
29,80
51,50
29,80
Caída de hojarasca.
Los valores totales y por compartimiento se muestran en la Figura 4. El sitio mestizo fue el que
registró la mayor caída total y por compartimientos con más del 200% superior, y el suelo arcilloso la
menor, solo mostró diferencia en los valores de corteza los cuales resultaron levemente superiores al
sitio arenoso. Considerando la caída estacional más del 60% del material cayó durante el verano,
patrón seguido por los tres rodales. El comienzo de la caída se registró en los meses de
septiembre-octubre y una finalización del pico en marzo-abril.
Figura 4.
Caída anual de hojarasca para cada compartimiento y para los tres tipos de suelo.
La productividad aérea anual fue significativamente mayor en el sitio mestizo, seguido por el
suelo arenoso y finalmente el sitio arcilloso.
III - 9
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Tabla 7.
Valores de productividad aérea para los tres sitios estudiados.
Compartimientos
(Mg.ha-1.año-1 )
Hojas
Corteza
Ramas
Frutos
Caída total
IMA
Total
arenoso
6,07
0,61
1,21
0,96
8,76
16,15
24,91
mestizo
8,42
1,72
4,01
2,23
16,38
26,8
43,18
arcilloso
1,78
0,80
0,60
0,95
4,14
15,02
19,16
Los tiempos de recambio de la biomasa fueron 9,1; 8,7 y 11,75 años para los sitios arenoso,
mestizo y arcilloso respectivamente. Estos valores de productividad sitúan a estas plantaciones entre
los mayores valores hallados para esta especie (TURNER, 1986). Los valores registrados para el sitio
mestizo son demasiado elevados, particularmente la caída total como para ser considerados como
referencia. Esta estimación debería ser mejorada abarcando un período de tiempo mayor y con un
número superior de parcelas para evitar posibles variaciones estacionales y de sitios.
C.5.
Area foliar e Indice de Area Foliar.
El AFE del sitio arcilloso (7,3 ± 0,13 m².kg-1) fue significativamente menor que en el arenoso
(8,1± 0,10 m².kg-1) y mestizo (8,0 ± 0,09 m².kg-1) los dos últimos no mostraron diferencias
significativas entre sí.
Un análisis de covarianza indicó que no hubo diferencias significativas entre los modelos de
regresión para cada sitio, considerando el DAP vs área foliar de los individuos (P>0,43). Esto permitió
ajustar un modelo de regresión con transformación logarítmica de ambas variables común a los tres
sitios (a= -3,2373; b= 2,181; r² = 0,85; n=22; ES= 0,42; P<0,05).
El IAF fue de 4,5; 3,3 y 3,0 para los sitios con suelo mestizo, arenoso y arcilloso
respectivamente.
C.6.
Descomposición foliar.
La tasa de descomposición de hojas de E. grandis (Tabla 8) no presentó diferencias
significativas entre los suelos arenosos pero sí se diferenció del suelo arcilloso. Las hojas se
descomponen más lentamente en los suelos arenosos con valores de k entre 49-58 % por encima del
valor de k del suelo arcilloso. Consecuentemente el tiempo de recambio se duplica en los suelos
arenosos. Al final del ensayo (551 días) la pérdida de materia seca para los suelos arenoso, mestizo
y arcilloso fue de 41, 33 y 54% del peso inicial respectivamente.
La pérdida de materia seca mostró un patrón definido con ajustes significativos para los tres
sitios. Se observó una diferencia en la variación de la pérdida de materia seca por fecha entre los
distintos tipos de suelo. En todos los sitios se observó una rápida disminución del peso y una
posterior desaceleración (Figura 5). En el suelo arcilloso este patrón resulto más marcado. Las tasas
de descomposición se encuentra por debajo de la media de valores hallados para plantaciones de E.
III - 10
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grandis en distintos tipos suelo. Esto podría indicar que la tasa de liberación de nutrientes también se
baja con procesos de inmovilización.
Tabla 8.
Parámetros de descomposición foliar (materia seca) para E. grandis en sitios con
distintos tipos de suelo.
suelo
k(año-1)
arenoso
vida media
(años)
3,2
a
b
r²
recolecciones
0,214
1/k
(años)
4,7
85,78
-0,0006
0,70
10
mestizo
0,254
3,9
2,7
96,44
-0,0007
0,92
10
arcilloso
0,437
2,3
1,6
84,68
-0,0012
0,82
9
Pérdida de materia seca foliar para los tres tipos de suelos estudiados.
(%) del contenido original
Figura 5.
110
Arenoso
100
Mestizo
Arcilloso
90
80
70
60
50
40
0
C.7.
100
200
300
Días
400
500
600
Contenido de Nutrientes
Los valores porcentuales de nutrientes respecto de los compartimientos de la planta indican
que en suelos arcillosos posee una mayor tendencia a acumular N en la copa y menor proporción de
P en este compartimiento. La corteza resultó ser un gran reservorio en general para todos los
nutrientes sobresaliendo el sitio arcilloso con la mayor proporción de Ca, este compartimiento tendría
una función importante en la traslocación de nutrientes. Para el compartimiento fustes la mayor
proporción de N, P, Ca y Mg resultó en el suelo arenoso. En el arcilloso se observó la menor
proporción para N y Ca (Tabla 9).
Los valores de mineralomasa (Tablas 10,11 y 12; y Figuras 7,8 y 9) resultan comparables a
los hallados para plantaciones de E. grandis de la región del cerrado brasileño. Un hecho destacable
es el valor del contenido de P en la plantación sobre el suelo arcilloso, la que resulta superior a los
contenidos de los suelos arenosos, lo que estaría indicando que su menor producción en biomasa no
se debería a una baja disponibilidad de P, sino a otra limitante, posiblemente de carácter físico.
III - 11
XII JORNADAS FORESTALES DE ENTRE RIOS
Concordia, octubre de 1997
Tabla 9.
Nutriente
N
P
K
Ca
Mg
Valores porcentuales de la mineralomasa para los distintos compartimientos
vegetales en los tres sitios de estudio.
Proporción de nutrientes por compartimiento (%)
hojas
frutos
ramas
ramas
ramas
del año
<1cm
<5cm
arenoso
19,8
1,9
0,8
3,4
3,4
mestizo
22,0
2,4
2,7
3,1
3,3
arcilloso
39,6
2,4
4,2
6,0
4,2
arenoso
18,2
2,7
4,1
4,3
4,3
mestizo
14,4
2,4
3,6
3,2
3,8
arcilloso
11,7
1,5
2,7
2,8
4,9
arenoso
15,3
3,6
3,6
4,4
4,4
mestizo
13,2
4,6
2,6
3,3
4,9
arcilloso
12,4
2,5
3,7
3,6
7,5
arenoso
8,4
1,2
2,3
3,5
3,5
mestizo
5,9
1,3
2,2
2,7
1,1
arcilloso
4,6
0,8
1,6
2,6
1,1
arenoso
31,8
4,1
3,3
4,8
4,7
mestizo
13,8
4,1
3,1
4,8
6,1
arcilloso
14,0
2,6
3,2
6,3
3,4
sitio
Corteza
10,4
18,7
21,6
32,3
48,3
45,2
31,5
36,2
30,8
56,3
63,1
79,3
35,9
44,1
46,1
Fuste
S/C
60,6
51,8
21,2
35,1
22,8
30,4
34,7
34,4
38,7
24,7
22,3
9,2
27,4
22,1
22,7
Sitio arenoso
Tabla 10.
Valores de biomasa (Mg.ha-1), mineralomasa (kg.ha-1) y remoción de nutrientes
(kg.ha-1) para los distintos compartimientos vegetales en el suelo arenoso.
Compartimiento
Biomasa
-1
hojas
frutos
ramas del año
ramas <1cm
ramas 1-5cm
corteza ramas
fuste sin corteza
corteza fuste
total (Mg.ha-1)
total (kg.ha-1)
IMA (Mg.ha-1.año)
Remoción tala rasa
Remoción tala rasa (c/c)
Remoción por hojas
Remoción por copas
(Mg.ha )
4,1
10,6
12,2
27,2
90,0
0,5
186,5
13,45
218,6
N
P
61,7 5,0
6,0 0,7
2,7 1,1
10,7 1,2
8,0 0,7
1,5 0,3
189,5 10,0
32,6 9,0
K
32,8
7,8
7,7
9,5
12,9
1,9
74,6
67,7
Mineralomasa
-1
(kg.ha )
Ca Mg Mn
59,3 13,4 11.8
8,4 2,9 1,1
16,2 2,4 1,5
24,9 3,4 2,1
12,3 2,6 1,0
13,2 1,5 0,9
17,5 19,6 7,1
397,9 25,6 11,8
Fe
0,8
0,06
0,2
0,1
1,3
0,03
10,8
0,15
Al Cenizas
0,6
257,3
0,04
45,5
0,03
58,9
0,06
93,0
0,16
43,2
0,01
42,3
2,4
578,2
0,12
1273,7
0,31 0,03 0,22 0,71 0,07 0,04
312,8 27,6 215,1 707,0 71,4 37,2
0,01 0,01
13,4 3,4
189,5 9,7 74,6 174,8
222,2 18,6 142,3 572,7
61,7 5,0 32,8 59,3
90,7 9,0 72,7 134,4
10,8
11,0
0,7
2,4
14,3
(kg.ha-1)
(kg.ha -1)
(kg.ha-1)
(kg.ha-1)
III - 12
19,6 7,1
45,2 18,9
13,4 11,8
26,2 18,3
2,4
2,5
0,6
0,9
2,4
2392,2
XII JORNADAS FORESTALES DE ENTRE RIOS
Concordia, octubre de 1997
Tabla 11.
Sitio mestizo
Valores de biomasa (Mg.ha ), mineralomasa (kg.ha-1) y remoción de nutrientes
(kg.ha-1) para los distintos compartimientos vegetales en el suelo mestizo.
-1
Mineralomasa
(kg.ha-1)
Compartimiento
Biomasa
(Mg.ha-1)
N
P
Ca
Mg
65,8
14,9
24,5
30,3
11,9
14,7
247,8
699,7
14,9 9,5 0,9
4,4 1,5 0,2
3,3 1,7 0,7
5,2 2,3 0,4
6,6 1,6 1,3
2,2 0,9 0,1
23,9 8,2 26,2
47,7 21,0 0,2
0,5
0,3
0,1
0,4
0,2
0,2
3,9
0,3
319,2
85,4
92,8
11,1
72,6
49,8
1113,0
2401,8
0,4 0,4 3,1
11,1
1,1 0,5 0,3
378,9 37,3 308,4 1109,6 108,2 46,8 30,0
0,1
5,0
27,3
2727,3
196,4 8,5 106,1
267,3 26,5 217,6
83,3 5,4 40,8
128,6 10,8 90,8
3,9
4,2
0,5
0,8
1113,0
3514,9
319,2
730,2
hojas
frutos
ramas del año
ramas <1cm
ramas 1-5cm
corteza ramas
fuste sin corteza
corteza fuste
5,6 83,3 5,4
1,9
9,0 0,9
2,0 10,1 1,4
3,4 11,6 1,2
11,4 12,5 1,4
0,6
2,0 0,5
327,4 196,4 8,5
23,6 70,9 18,0
total (Mg.ha-1)
total (kg.ha-1)
IMA (Mg.ha-1.año)
375,8
Remoción tala rasa
Remoción tala rasa (c/c)
Remoción por hojas
Remoción por copas
K
40,8
14,3
8,1
10,0
15,1
2,5
106,1
111,5
Mn
Fe
Al
Cenizas
25,1
(kg.ha-1)
(kg.ha-1)
(kg.ha-1)
(kg.ha-1)
247,8
947,5
65,8
162,1
23,9 8,2 26,2
71,6 29,2 26,4
14,9 9,5 0,9
36,6 17,6 3,6
La remoción de nutrientes por cosecha presentó diferencias en algunos de los
principales nutrientes respecto de los sitios. Considerando N, P y K no reflejan mayores diferencias
entre los sitios arenoso y mestizo, lo cual está representando un efecto de dilución de nutrientes en el
sitio mestizo considerando la elevada tasa de producción respecto de los demás sitios.
Para el sitio arcilloso excepto N en hojas y Mg , el resto de los nutrientes es removido
con mayor magnitud, lo que se encuentra en relación directa con el contenido de nutrientes de este
tipo de suelos.
En todos los casos existen diferencias significativas al considerar la cosecha
discriminada por compartimientos. Resultando el compartimiento corteza, el de mayor impacto en la
remoción de los principales nutrientes. Este efecto solo fue menor en el N, el cual presentó los
mayores valores en hojas y fuste en el caso de los suelos arenoso y mestizo, y superando incluso la
remoción por cosecha de fustes en el suelo arcilloso. El nutriente más removido por la cosecha
resulto ser el Ca con valores promedio de 200 kg.ha-1 considerando los fustes sin corteza y de 700
kg.ha-1 considerando solamente la corteza. Los valores de remoción son en general elevados
comparados con otras especies de Eucalyptus (BIRK & TURNER, 1992).
III - 13
XII JORNADAS FORESTALES DE ENTRE RIOS
Concordia, octubre de 1997
Tabla 12.
Sitio arcilloso
Valores de biomasa (Mg.ha-1), mineralomasa (kg.ha-1) y remoción de nutrientes
(kg.ha-1) para los distintos compartimientos vegetales en el suelo arcilloso.
Compartimiento
Biomasa
(Mg.ha-1)
4,1
1,1
1,2
2,6
8,7
0,4
188,3
13,6
hojas
frutos
ramas del año
ramas <1cm
ramas 1-5cm
corteza ramas
fuste sin corteza
corteza fuste
total (Mg.ha-1)
total (kg.ha-1)
IMA (Mg.ha-1.año-1)
220,1
0,2 0,1
0,3
1,1 0,10,01 0,010,01
22012,0 224,4 57,0 278,8 1080,9 69,129,0 16,1 3,5
13,5
Remoción tala rasa
Remoción tala rasa (c/c)
Remoción por hojas
Remoción por copas
Figura 6.
N
P
K
88,8 67 34,5
5,3 0,9
7,0
9,4 1,5 10,3
13,4 1,6
9,9
9,5 2,8 20,8
2,0 0,5
2,8
47,7 17,3 107,7
48,4 25,8 85,7
Mineralomasa
(kg.ha-1 )
Ca
Mg Mn Fe Al Cenizas
49,3 9,7 6,3 0,8 0,1
216,9
8,3 1,8 0,7 0,10,01
40,8
17,6 2,2 1,1 0,20,01
63,1
27,6 4,3 1,4 0,50,01
91,0
11,7 2,4 0,8 0,2 0,2
43,9
9,4 1,2 0,8 0,010,01
28,2
99,4 15,7 5,4 12,8 3,0
357,8
857,5 31,912,5 1,5 0,2 2005,4
(kg.ha-1)
(kg.ha-1)
(kg.ha-1)
(kg.ha-1)
47,7 17,3 107,7 99,4 15,7 5,4 12,8 2,9
96,1 43,1 193,5 956,8 47,617,9 14,3 3,2
88,8 6,7 34,5 49,3 9,7 6,3 0,8 0,1
128,3 13,9 85,3 124,1 21,511,1 1,8 0,4
Mineralomasa de N por compartimiento y para cada sitio de estudio.
mineralomasa (gr/m²)
20
Nitrógeno
15
arenoso
mestizo
arcilloso
10
5
0
hojas
ramas <1cm
fuste sin corteza
frutos
ramas 1-5cm
corteza fuste
ramas del año
corteza ramas
compartimientos
.
III - 14
2,8
2847,3
484,0
XII JORNADAS FORESTALES DE ENTRE RIOS
Concordia, octubre de 1997
Figura 7.
Mineralomasa de P por compartimiento y para cada sitio de estudio.
mineralomasa (kg/ha)
30
Fósforo
25
arenoso
mestizo
arcilloso
20
15
10
5
0
hojas
ramas <1cm
fuste sin corteza
frutos
ramas 1-5cm
corteza fuste
ramas del año
corteza ram
compartimientos
Figura 8.
Mineralomasa de K por compartimiento y para cada sitio de estudio.
mineralomasa (kg/ha)
120
Potasio
100
arenoso
mestizo
arcilloso
80
60
40
20
0
hojas
ramas <1cm
fuste sin corteza
frutos
ramas 1-5cm
corteza fuste
ramas del año
corteza ram
compartimientos
Mineralomasa de Ca por compartimiento y para cada sitio de estudio.
1000
mineralomasa (kg/ha)
Figura 9.
Calcio
800
arenoso
mestizo
arcilloso
600
400
200
0
hojas
ramas <1cm
fuste sin corteza
frutos
ramas 1-5cm
corteza fuste
ramas del año
corteza ram
compartimientos
III - 15
XII JORNADAS FORESTALES DE ENTRE RIOS
Concordia, octubre de 1997
Figura 10.
Mineralomasa de Mg por compartimiento y para cada sitio de estudio.
mineralomasa (kg/ha)
50
Magnesio
40
arenoso
mestizo
arcilloso
30
20
10
0
hojas
ramas <1cm
fuste sin corteza
frutos
ramas 1-5cm
corteza fuste
ramas del año
corteza ram
compartimientos
La remoción de nutrientes del sitio depende, como se ya se mencionó, de las características
del suelo y de la edad de la plantación a la cual se realiza la cosecha, como resultado preliminar se
presentan los valores de remoción en sitios arenosos con plantaciones de E. grandis de la misma
procedencia para edades de 5 y 8 años (Tabla 13). En ella se puede observar que en una cosecha a
estas edades la remoción aumenta para el N y en menor medida para el P, dado que existe mayor
biomasa y mayor proporción de los compartimientos con altas concentraciones de estos nutrientes.
Estos valores de remoción son comparables a los valores obtenidos para la misma especie y edades
en plantaciones fertilizadas de Brasil y Australia (BELLOTE et al., 1980; POGGIANI, 1985; BIRCK &
TURNER, 1992). Por lo tanto se puede considerar que el costo de nutrientes con la cosecha decrece
con la edad de la plantación. La remoción del Ca se comporta de manera inversa dado que la
acumulación aumenta con esta variable. La cosecha antes de los 14 años aumenta principalmente
para los nutrientes N y P. Aunque a partir de los 8 años la tendencia parece estabilizarse.
Valores de biomasa (Mg.ha-1), contenido de nutrientes (kg.ha-1) para E. grandis de 5 y
8 años en distintos compartimientos vegetales en suelos arenosos.
Contenido de nutrientes en plantaciones de distintas edades (kg.ha-1)
Sitio de 5 años de plantación
Compartimiento
biomasa
N
P
K
Ca
Mg
(Mg.ha-1)
Hojas
8,1
169,6
5,8
53,6
112,6
15,6
ramas
8,4
22,3
1,3
15,7
25,3
3,9
fuste s/c
71,5
168,1
4,4
13,6
150,2
10,7
corteza
7,2
35,3
2,6
45,1
183,8
13,1
Total
95,2
395,2
14,2
128,0
471,9
43,2
Sitio de 8 años de plantación
Compartimiento
biomasa
N
P
K
Ca
Mg
(Mg.ha-1)
Hojas
4,2
77,8
5,0
29,5
60,7
11,1
ramas
10,6
28,4
3,6
23,0
53,9
9,1
fuste s/c
117,5
228,0
15,3
112,7
112,8
19,1
corteza
9,4
40,9
9,0
49,8
206,7
13,6
Total
141,7
375,1
32,9
215,0
434,1
52,9
Tabla 13.
III - 16
XII JORNADAS FORESTALES DE ENTRE RIOS
Concordia, octubre de 1997
C.8.
Retorno de Nutrientes.
El retorno de nutrientes al suelo de la plantación (Figura 11) sigue el mismo patrón que la
caída de hojarasca. El mismo representa para los sitios arenoso y mestizo, un retorno neto de
nutrientes totales al suelo del 40% del retorno total, descontando la tasa de acumulación anual de
nutrientes en la biomasa (contenido de nutrientes/edad), el cual entraría en el proceso de la
descomposición. Mientras que para el suelo arcilloso la plantación acumula nutrientes en el orden del
300 % del retorno total, es decir que existe una extracción neta de los nutrientes del suelo.
Retorno de nutrientes en la caída anual de hojarasca para los tres sitios de estudio.
Retorno de nutrientes (kg/ha año)
Figura 11.
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
arenoso
mestizo
arcilloso
Tipo de suelo
N
P
K
Ca
Mg
En estudios realizados para esta especie en Sud Africa (SCHÖNAU, 1984), se determinaron
los niveles óptimos de nutrientes foliares en relación a altas tasas de crecimiento (Tabla 14). En ella
se puede observar que los niveles de nutrientes foliares en las plantaciones del sitio arcilloso de este
trabajo se corresponden con los más altos niveles de productividad, lo cual indica que las menores
tasas de crecimiento registradas no se deben a deficiencias nutritivas. Por otro lado las plantaciones
de los sitios arenoso y mestizo en lo referente a N y P estarían algo por debajo de los valores óptimos
y en buenas condiciones nutritivas para los restantes nutrientes. Estos resultado indican que en
plantaciones instaladas en estos suelos no cabría esperar importantes limitantes al crecimiento por
deficiencias en nutrientes al menos al considerar la primera rotación, nuevos estudios se deberían
realizar para determinar contenidos de nutrientes en plantaciones y sitios de segundo ciclo.
Tabla 14.
Nutriente
o
relación
N (mg.gr-1)
P (mg.gr-1)
K (mg.gr-1)
Ca (mg.gr-1)
Mg (mg.gr-1)
N/P
N/K
P/K
Ca/Mg
Valores óptimos de los principales nutrientes foliares, rango hallado en plantaciones de
Sud Africa y en los sitios de Concordia.
Rango para Sud Africa
Optimo
Sitio
Sitio
Sitio
mínimo
máximo
arenoso
mestizo
arcilloso
> 20,0
8,50
31,20
14,70
14,90
21,60
1,6-1,5
1,10
3,50
1,20
1,00
1,60
7,0
3,60
10,20
7,90
7,30
8,40
>10,0
6,60
14,20
14,40
11,80
12,00
3,0
2,10
4,80
3,30
2,70
2,30
13,0
3,29
26,00
12,30
14,90
13,50
3,0
0,99
4,60
1,90
2,00
2,80
< 0,23
0,11
0,47
0,15
0,14
0,19
> 3,3
1,81
5,14
4,40
4,40
5,20
III - 17
XII JORNADAS FORESTALES DE ENTRE RIOS
Concordia, octubre de 1997
D.
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