Tesis completa - Crean - Universidad Nacional de Córdoba
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Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Ciencias Agropecuarias EL CULTIVO DE FRESNO (Fraxinus pennsylvanica Marshall) Y ROBLE (Quercus robur L.) EN EL VALLE DE CALAMUCHITA, CÓRDOBA, ARGENTINA Luis Eduardo Luque Tesis Para optar al Grado Académico de Magíster en Ciencias Agropecuarias Mención: Producción vegetal Córdoba, 2009 EL CULTIVO DE FRESNO (Fraxinus pennsylvanica Marshall) Y ROBLE (Quercus robur L.) EN EL VALLE DE CALAMUCHITA, CÓRDOBA, ARGENTINA. Luis Eduardo Luque Comisión Asesora de tesis Director: Ing. Agr. (PhD.) Andrés Ravelo. Codirectora: Ing. Agr. (MSc.) Graciela Verzino. Asesor: Ing.Geól. (Dr.) Ernesto Abril. Tribunal Examinador de Tesis Ing. Agr. (MSc.) Graciela Verzino Dr. Eduardo Zamora Ing. Ftal. (MSc) Pedro Boletta Presentación formal académica 27 de noviembre de 2009 Facultad de Ciencias Agropecuarias Universidad Nacional de Córdoba II AGRADECIMIENTOS Agradezco a mi Comisión Asesora de Tesis, en especial a mi codirectora Ing. Agr. Graciela Verzino M.Sc y a mi director Ing. Agr. (PhD.) Andrés Ravelo por su paciencia y esmero en la transmisión de los conocimientos, al Ing. Agr. Ruben Coirini por trasmitirme los conocimientos Dendrocronológicos adecuados y por ayudarme a hacer el muestreo correspondiente. A la Ing. Agr. Silvina Wasenius por su ayuda en la búsqueda de bibliografía y en el muestreo. A la Dra. Jacquiline Joseau por su ayuda en la organización de la parte de estadística; a la Ing. Agr. (MSc). Margot Tablada, docente de la cátedra Estadísticas que me brindó su certera opinión sobre el ensayo de esta tesis. A la Secretaria Académica de la Escuela para Graduados de la F.C.A., Dra. Olga del Longo, por su constante estímulo. A los Ingenieros Antonio Aoki y Raúl Mendoza de la cátedra de Manejo de Suelos por sus consejos para realizar el muestreo. No puedo, sin embargo, dejar pasar la oportunidad sin expresar mi profundo agradecimiento a los señores Frits y Krebs quienes en el año 1931 realizaron en Argentina el primer estudio sobre los anillos de crecimiento que, por la fecha, se presume fue el primero de este género en toda Sudamérica, como así también agradezco al Dr. Bahill Jarsún y sus colegas quienes llevaron a cabo la evaluación de la aptitud de los suelos del Valle de Calamuchita para el cultivo con coníferas hacia el año 1988-90, trabajo que usé de base para realizar la valoración de la aptitud forestal de las tierras del valle para las especies latifoliadas de esta tesis. También agradezco al cuerpo de Bomberos Voluntarios de Villa General Belgrano por su ayuda en el traslado y en el geoposicionamiento de puntos notables del Valle de Calamuchita. A mis hijos que me ayudaron en la búsqueda de bibliografía, tipeado, impresiones y apoyo en el transcurso de este tiempo. III Y en general a todos aquellos que de una u otra forma me ayudaron a realizar esta tesis. IV RESUMEN A través del empleo de una combinación de técnicas que incluyen la dendrocronología, las analogías climáticas, el desarrollo de un índice de aptitud forestal y la generación de un mapa de aptitud forestal para la región del Valle de Calamuchita, provincia de Córdoba, Argentina, se evaluó la aptitud de sus tierras para el cultivo de Fraxinus pennsylvanica Marshall y Quercus robur L. Por el método dendrocronológico, se evaluó el crecimiento de un grupo de ejemplares introducidos en la zona, para investigar cuales eran sus valores de crecimiento promedio en diámetro, área basal y crecimiento promedio en altura, a través de la extracción de tarugos a la altura de pecho. Estos datos sirvieron para determinar cuales eran los factores del clima y suelo que estaban relacionados con el crecimiento de estos ejemplares a través de un análisis de correlación entre las variables medidas. Se utilizó el Manual de evaluación de R. E. Storie, para el desarrollo del índice de aptitud forestal, adicionando a los factores que intervienen en su fórmula aquellos factores que estaban relacionados con la generación de las condiciones de sitio y que fueron derivados de los análisis de correlación. Se determinó a través de analogías climáticas y de suelo de las zonas de origen natural de las especies con las condiciones de suelo y clima del Valle la similitud de tales condiciones. Se generó a partir de tales resultados la cartografía correspondiente para la zona utilizando para ello las hojas IGM 3166-36, Valle de Calamuchita e IGM 3366-6, Santa Rosa de Calamuchita, imágenes satelitales LANDSAT TM y ETM+ multibanda de fechas específicas de la zona y un programa SIG, el Idrisi 32. A los fines de simplificar la interpretación de los resultados, se croquizaron los mapas resultantes. Se determinaron zonas de aptitud en la región con distinta capacidad para el cultivo de las especies en estudio según cinco clases: excelente, buena, regular, baja y no apta. PALABRAS CLAVE: Fraxinus pennsylvanica, Dendrocronología, índice de aptitud forestal. V Quercus robur, crecimiento, ABSTRACT Through the employment of a combination of techniques that you/they include the dendrocronology, the climatic analogies, the development of an index of forest aptitude and the generation of a map of forest aptitude for the region of the Valley of Calamuchita, county of Córdoba, Argentina, the aptitude of its lands was evaluated for the cultivation of Fraxinus pennsylvanica Marshall and Quercus robur L. For the method dendrocronologic, the growth of a group of copies was evaluated introduced in the area, to investigate which were its values of growth average in diameter, basal area and growth average in height, through the extraction of chunks to the chest height. These data were good to determine which were the factors of the climate and floor that were related with the growth of these copies through a correlation analysis among the variables measures. The Manual of evaluation of R. E. Storie was used, for the development of the index of forest aptitude, adding to the factors that intervene in its formula those factors that were related with the generation of the place conditions and that they were derived of the correlation analyses.It was determined through climatic analogies and of floor of the areas of natural origin of the species with the floor conditions and climate of the Valley the similarity of such conditions. It was generated starting from such results the corresponding cartography for the area using for it the leaves IGM 3166-36, Valley of Calamuchita and IGM 3366-6, Santa Rosa of Calamuchita, images satelitales LANDSAT TM and ETM+ multibanda of specific dates of the area and a program SIG, the Idrisi 32.To the ends of simplifying the interpretation of the results, you sketched the resulting maps. Aptitude areas were determined in the region with different capacity for the cultivation of the species in study according to five classes: excellent, good, to regulate, low and not capable. WORDS KEY: Fraxinus pennsylvanica, Quercus robur, growing, Dendrochronology, index of forest aptitude. VI TABLA DE CONTENIDO Pag. Lista de Tablas.....................................................................................................................XI Lista de Figuras.………………………………………………………………...……….XIII Lista de Símbolos y Abreviaturas……………………………………………………….XVI Capítulo 1 Introducción………………………………………………………………1 Antecedentes………………………………………………………………….5 Sitio de Estudio……………………………………………………………………...……...7 Suelos…………………………………………………...…………………………..7 Vegetación………………………………………………………………..……….15 Clima……………………………………………………………………………....16 Las especies………………………………………………………………………..19 El Fresno...…………………………………………………………………………19 Lugar de origen…………………………………………………………….19 Descripción morfológica y hábito.………………………………………...20 Clima……………………………………………………………………….20 Suelos y topografía………………………………………………………...22 Altitud……………………………………………………………………...25 Tolerancia a la sequía y al frío……………………………...……………...26 Estado sucesional…………………………………………………………..26 Usos especiales, aplicaciones tradicionales y ornamentales……………….27 El Roble……………………………………………………………………………28 Lugar de origen……………………………………………………….……28 Descripción morfológica y hábito………...…………………………….…29 Follaje……………………………………………………………...30 Flores y frutos……………………………………………………...31 Clima……………………………………………………………………….31 Suelo y fisiografía………………………………………………………….32 Características silvícolas…………………………………………………...33 Propagación………………………………………………………………..33 VII La regeneración natural y los sistemas silvícolas………………………….34 Usos y beneficios que brinda la especie…………………………………...34 Productos maderables……………………………………………………...34 Productos no maderables…………………………………………………..35 Uso del paisaje……………………………………………………………..35 Importancia del estudio…………………………………………………….35 Hipótesis…………...………………………………………………………………37 Objetivos generales………………………………………………………………37 Objetivos Específicos…………………………………………………………...…37 Capitulo 2 Edad de culminación del crecimiento en diámetro y área basal del fresno (Fraxinus pennsylvanica Marshall) y el roble (Quercus robur L.)…………………………………………………………………………………………38 Introducción.……………………………………………………………………………….38 Material y métodos………………………………………………………………………...41 Sitio de muestreo…………………………………………………………………..41 Muestreo.…………………………………………………………………………..41 Acondicionamiento de las muestras……………………………………………….45 Confección de las curvas de crecimiento en diámetro y área basal………………..45 Determinación de la edad culminación del crecimiento en diámetro y área basal...47 Correlaciones del crecimiento con el ambiente……………………………………48 Resultados…………………………………………………………………………………49 Crecimiento diametral……………………………………………………………..49 Crecimiento en área basal………………………………………………………….53 Crecimiento en altura…………………………………………………………...…59 Crecimiento en volumen…………………………………………………………...59 Resultado de las correlaciones del crecimiento con el ambiente………...………...60 Discusión.………………………………………………………………………………….61 Conclusiones………………………………………………………………………………63 Capitulo 3 Analogías climáticas y de suelo entre el valle de Calamuchita y los lugares de origen de Fraxinus pennsylvanica y Quercus robur……………………………………………………………………………………...65 VIII Introducción………………………………………………………………………………..65 Material y métodos………………………………………………………………………...66 Requerimientos bioclimáticos de Fraxinus pennsylvanica…………...……….…..66 Requerimientos edáficos de Fraxinus pennsylvanica……………...……………...67 Requerimientos bioclimáticos de Quercus robur………………………………….69 Requerimientos edáficos de Quercus robur…………...…………………………..69 Agrupamiento de las localidades…………………………………………………..74 Resultados…………………………………………………………………………………75 Santa Rosa de Calamuchita………………………………………………………..76 Rousse (Bulgaria)……………………………………………………………...…..77 Topeka (Kansas)…………………………………………………………………..78 Villa Alpina………………………………………………………………………..79 Wieliczka (Polonia)…………………………………………………….………….80 Québec (Canada)…………………………………………..………………………81 Potrero de Garay…………………………………………………………………...82 Varna (Bulgaria)…………………………………………………………………...83 Wichita (Kansas)…………………………………………………………………..84 Agrupamiento de las localidades…………………………………………………..85 Discusión…………………………………………………………………………………..89 Conclusiones…………………………………………………………………………..…..97 Capitulo 4 Desarrollo de un Índice de Uso de los Suelos y un Mapa de Aptitud de Uso Forestal para Fraxinus pennsylvanica y Quercus robur en el Valle de Calamuchita ………………………………………………………....….98 Introducción……………………………………………………………………………….98 Materiales y métodos………………………………………………………………………99 Obtención de los valores de Aptitud Forestal para F. pennsylvanica……….…...107 Obtención de valores de aptitud forestal de Q. robur……………...…………….107 Elaboración de los mapas de Aptitud Forestal para F. pennsylvanica y Q.robur..107 Resultados y Discusión…………………………………………………………………..108 Mapas de Aptitud Forestal………………………………………….……………112 ¿Donde se pueden cultivar las especies?................................................................116 Conclusiones……………………………………………………………………………..117 IX Capitulo 5 Conclusiones generales……………………………………………...118 Recomendaciones de uso…………………………………………………………120 Impacto ambiental para F. pennsylvanica………………………………………..121 Impacto ambiental para Q. robur………………...………………………………122 ANEXOS……………………………………………………………………………….124 BIBLIOGRAFÍA.........................................................................................128 En CD adjunto: ANEXO 1 Desarrollo de un Índice de Uso de los Suelos y un Mapa de Aptitud de Uso Forestal para Fraxinus pennsylvanica y Quercus robur en el Valle de Calamuchita………2 ANEXO 2 Analogías climáticas y de suelo entre el valle de Calamuchita y los lugares de origen de Fraxinus pennsylvanica y Quercus robur………………………………………30 X LISTA DE TABLAS Pag. Tabla 1.1. Taxonomía de suelos Departamento Calamuchita hasta nivel de subgrupo…..13 Tabla 1.2. Taxonomía de suelos Departamento Santa María hasta nivel de subgrupo)…..14 Tabla 1.3. Temperatura y precipitación promedio de enero a diciembre para 12 localidades del Valle de Calamuchita (período1971 – 1983)……………………..…………………...17 Tabla 1.4. Diferentes tipos de asociaciones de F. pennsylvanica, área de ubicación y descripción del suelo del lugar………………………………………………………….…24 Tabla 1.5. Altitud de a algunas áreas de distribución de F. pennsylvanica en U.S.A…….25 Tabla 2.1. Coeficientes de correlación y valores de significación para tres variables dependientes y algunas variables regresoras para F. pennsylvanica……………………....60 Tabla 2.2. Coeficientes de correlación y valores de significación para tres variables dependientes y algunas variables regresoras para Q. robur………………………………..61 Tabla 4.1: Puntaje, Aptitud Forestal y Clase según Storie (1970)…………………….…100 Tabla 4.2: Valores de ponderación para Profundidad de Suelo según Storie (1970)…….100 Tabla 4.3: Valores de ponderación para Textura de Suelo según Storie (1970)………....100 Tabla 4.4: Valores de ponderación para Permeabilidad de Suelo según Storie (1970)….101 Tabla 4.5: Valores de ponderación para Salinidad del Suelo según Storie (1970)………101 Tabla 4.6: Valores de ponderación para Drenaje y Escurrimiento del Suelo según Storie (1970)…………………………………………………………………...………………..101 Tabla 4.7: Valores de ponderación para el Clima según Storie (1970)………….……….101 Tabla 4.8: Valores de ponderación para Precipitaciones según Storie (1970)…….……..101 Tabla 4.9: Altitud promedio de cada unidad cartográfica………………………………..103 Tabla 4 10: Valores de ponderación para altitud utilizada para F. pennsylvanica siguiendo la metodología de Storie (1970)………………………………………………….………103 Tabla 4.11: Valores de ponderación para altitud utilizada para Q. robur según la metodología de Storie (1970)…………………………………………………….………104 Tabla 4.12: Asignación de distancia al acuífero para cada unidad cartográfica……..…..105 Tabla 4.13: Valores de ponderación para distancia al acuífero según la metodología de Storie (1970)……………………………………………………………………………..105 Tabla 4.14: Valores promedio de pH de las series que integran cada complejo o asociación de suelos……………………………………………………………………………….…106 XI Tabla 4.15: Valores de ponderación de pH para Q. robur según la metodología de Storie (1970)…………………………………………………………………………………….106 Tabla 4.16: Método de ponderación de los complejos CoB2 y CoC para obtener su Clase…………………………………………………………………………………..….107 Tabla 4.17: Aptitud Forestal de los Complejos y Asociaciones de suelo para F. pennsylvanica……………………………………………………………………...……..109 Tabla 4.18: Aptitud Forestal de los Complejos y Asociaciones de suelo para Q. robur...110 Tabla 4.19: Comparación de los requerimientos de clima de P. taeda, P. elliottii, F. pennsylvanica y Q. robur………………………………………………………...……….111 Tabla 4.20: Comparación de los requerimientos de suelo de P. taeda, P. elliottii, F. pennsylvanica y Q. robur…………………………………………………………...…….112 Tabla 4.21: Clase, limitación y ampliación de las clases y subclases obtenidas por Jarsún, et al. (1988-90), para suelo, con las clases de Aptitud Forestal para F. pennsylvanica y Q. robur obtenidas en este estudio………………………………………………….……….115 XII LISTA DE FIGURAS Pag. Fig. 1.1- A la izquierda Sitio de Estudio, y a la derecha esquema geomorfológico de los departamentos Calamuchita y Santa María............................................................................8 Fig. 1.2. Un suelo profundo y bien desarrollado observado en Athos Pampa…………….11 Fig. 1.3. Isohietas del departamento Calamuchita (década 1991-2000)……………..……18 Fig. 1.4. Isotermas de Temperaturas Medias Anuales del departamento Calamuchita (década 1991-2000)……………………………………………………………….……….18 Fig. 1.5. Mapa de distribución natural de F. pennsylvanica………………………………19 Fig. 1.6. Fraxinus Pennsylvanica Marshall en el otoño………………………..…………21 Fig. 1.7. Flor masculina, tronco y frutos verdes de F. pennsylvanica………….…………22 Fig. 1.8. Cara superior y cara inferior de la hoja de F. pennsylvanica……………………22 Fig. 1.9. Detalle de la silueta, fruto y hoja de Q. robur.………………………….……….30 Fig.1.10. Quercus Robur L., ramita y yemas de invierno………………………...……….31 Fig. 2.1. Geoposicionamiento y toma de datos de altitud y fisiografía del lugar…….……42 Fig. 2.2. Imagen satelital de Athos Pampa-El Circulo rojo indica parte de la zona muestreada de Q.robur………………………………………………………….…………43 Fig.2.3. Valle propiamente dicho. Imagen satelital que indica las zonas muestreadas de F.pennsylvanica…………………………………………………………………...……….44 Fig.2.4. Zona del Valle propiamente dicho. Imagen satelital indicando otra zona muestreada de Q. robur………………………………………………...………………….44 Fig. 2.5. Cilindro correspondiente a la muestra Nº 2 de F. pennsylvanica, montada en regleta y pulida…………………………………………………………………...………..45 Fig. 2.6. Sección transversal de F. pennsylvanica……………………………...……….…49 Fig. 2.7. Sección transversal de Q. robur………………………………………………….49 Fig. 2.8. ICA e IMA del árbol 3 de F. pennsylvanica mostrando una culminación del crecimiento diametral de 20 años………………………………………………………….50 Fig. 2.9. ICA e IMA del árbol 28 de F. pennsylvanica mostrando una culminación del crecimiento diametral de 10 años………………………………………………………….50 Fig. 2.10. ICA e IMA del árbol 3 de Q. robur mostrando una culminación del crecimiento diametral de 21 años……………………………………………………………………….51 Fig. 2.11. ICA e IMA del árbol 17 de Q. robur mostrando una culminación del crecimiento diametral de 30 años……………………………………………………………………….51 XIII Fig. 2.12. ICA e IMA diametral de la muestra de F. pennsylvanica; la edad de culminación del crecimiento es de 17 años...……………………………………………………………52 Fig. 2.13. ICA e IMA diametral de la muestra de Q. robur mostrando una edad de culminación de 25 años……………………………………………………………..……..53 Fig. 2.14. ICA_AB e IMA_AB del árbol 22 de F. pennsylvanica mostrando una culminación del crecimiento en área basal de 41 años………………………………….…54 Fig. 2.15. ICA_AB e IMA_AB del árbol 26 de F. pennsylvanica mostrando una culminación del crecimiento en área basal de 49 años…………………………………….54 Fig. 2.16. ICA_AB e IMA_AB del árbol 14 de Q. robur mostrando una culminación del crecimiento en área basal de 58 años……………..…………………………..……………55 Fig. 2.17. ICA_AB e IMA_AB del árbol 25 de Q. robur mostrando una culminación del crecimiento en área basal de 41 años………………..…………………………..…………55 Fig. 2.18. ICA_AB e IMA_AB para la muestra de F. pennsylvanica; la edad de culminación del crecimiento es de 44 años………………………… ……………….……56 Fig. 2.19. ICA_AB e IMA_AB para la muestra de Q.robur; la edad de culminación del crecimiento es a los 52 años…………………………………...…………………………..57 Fig. 2.20. ICA_AB e IMA_AB para la población de 11 muestras de F. pennsylvanica de un rodal coetáneo de 55años de edad mostrando la culminación del crecimiento a los 42 años……………………………………………………………………………..………….58 Fig. 2.21. ICA_AB e IMA_ para la población de 7 muestras de Q. robur de un rodal coetáneo de 39 años de edad mostrando la culminación del crecimiento a los 37 años…...59 Fig. 3.1: Zona de distribución natural de Fraxinus pennsylvanica………………….…….67 Fig. 3.2: Climas de la zona de distribución natural de Fraxinus pennsylvanica……..……68 Fig. 3.3: Principales órdenes de suelo de América del Norte según Soil Taxonomy……..68 Fig. 3.4: Zona de distribución natural de Quercus robur en Europa………………………70 Fig. 3.5: Climas de la zona de distribución natural de Quercus robur en Europa……...…70 Fig. 3.6: Principales órdenes de suelo de Europa según Soil Taxonomy………….……...71 Fig. 3.7: A la izquierda Mapa de Órdenes de Suelos de la Provincia de Córdoba y a la derecha detalle de los Dtos. Calamuchita y Santa María………………………………….72 Fig. 3.8: Distribución geográfica de las estaciones meteorológicas (período1971 – 1983)………………………………………………………………………………...……..73 Fig. 3.9a: Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de Sta. Rosa de Calamuchita………..76 XIV Fig. 3.9b: Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de la localidad de Rousse (Bulgaria)..77 Fig. 3.9c: Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de Topeka (Kansas)…………………78 Fig. 3.10a: Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de Villa Alpina………………………79 Fig. 3.10b: Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de la localidad de Wieliczka (Polonia)………………………………………………………………………………..…80 Fig. 3.10c: Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de la localidad de Québec (Canadá)...81 Fig. 3.11a: Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de la localidad de Potrero de Garay…82 Fig. 3.11b: Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de la localidad de Varna (Bulgaria)…83 Fig. 3.11c: Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de la localidad de Wichita (Kansas)...84 Fig. 4.1: Aptitud Forestal de los complejos y asociaciones de suelo para el cultivo de F. pennsylvanica, en el Valle de Calamuchita………………………………...…………….113 Fig. 4.2: Aptitud Forestal de los complejos y asociaciones de suelo para el cultivo de Q. robur, en el Valle de Calamuchita………………………………………………..………114 XV LISTA DE ABREVIATURAS Y SÍMBOLOS Abr abril Ago agosto Aptit. Forest. Ponder. de unidad Aptitud Forestal ponderada de la unidad AptitForestPino Aptitud Forestal para pino Arc-Li Arcillo limoso Ar-Fr Arenoso franco AsA Asociación A AsA+AsB Asociación A+Asociación B AsB Asociación B C. Celtis Ca calcio CaCO3 carbonato de calcio Capac. Almacen Capacidad de Almacenamiento Cfa Clima templado húmedo, sin estación seca y con verano caluroso Cfb Clima templado húmedo, sin estación seca y con verano cálido cm centímetro 2 cm centímetro cuadrado CoA Complejo A CoB1 Complejo B1 CoB2 Complejo B2 CoB2+D1 Complejo B2+D1 CoB3 Complejo B3 CoC Complejo C CoD1 Complejo D1 CoE Complejo E CoF Complejo F CoG Complejo G CoH Complejo H CoI Complejo I XVI CoJ Complejo J CoK Complejo K CPALT crecimiento promedio en altura CREAN Centro de Relevamiento y Eval. de Recursos Agríc- y Naturales Cu cobre Cwa Clima Templado Húmedo con estación invernal seca y verano caluroso Cwb Clima Templado Húmedo con estación invernal seca y verano cálido DAB diámetro a la altura de la base DAP diámetro a la altura de pecho Dic diciembre Dtos. Departamentos Dwa Clima continental manchuriano con estación invernal seca y verano caluroso Dwb Clima continental manchuriano con estación invernal seca y verano cálido E este EEUU Estados Unidos Ene enero EPER Evapotranspiración Potencial-Evapotranspiración Real EPERPG Evapotranspiración Potencial-Evapotranspiración Real Potrero de Garay EPERVA Evapotranspiración Potencial-Evapotranspiración Real Villa Alpina etc etcétera ETM+ Enhanced Thematic Mapper Plus ETP Evapotranspiración Potencial ETR Evapotranspiración Real F. Fraxinus F.C.A. Facultad de Ciencias Agropecuarias FAO Org. de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación Fe hierro Feb febrero Fr-Ar Franco arenoso XVII Fr-Arc-Li Franco arcillo limoso Fr-Li Franco limoso G Depresión Periférica Gral. General H Pendiente Oriental h100 altura dominante de Assmann ha hectárea has hectáreas Ia Índice de aridez ICA incremento corriente anual ICA_AB incremento corriente anual en área basal ICA_D incremento corriente anual del diámetro ICA_h incremento corriente anual en altura IDITS Instituto de Desarrollo Industrial, Tecnológico y de Servicios IGM Instituto Geográfico Militar Ih Índice de humedad Im Índice global de humedad IMA incremento medio anual IMA_AB incremento medio anual en área basal IMA_D incremento medio anual del diámetro IVA Impuesto al Valor Agregado Jul julio Jun junio K potasio Km Kilómetro Km2 Kilómetro cuadrado Lat. Latitud Local. Localidad Long Longitud m metro m³ metro cúbico Mar marzo May mayo XVIII MECON Ministerio de Economía Mg magnesio mm milímetro Mn manganeso N norte Na sodio Nº Número NOA Noroeste Argentino Nov noviembre O oeste ºC grado centígrado Oct octubre P fósforo P. elliottii Pinus elliottii P. radiata Pinus radiata P. taeda Pinus taeda P. Populus P-EP Precipitación menos evapotranspiración potencial Ph.D Doctorado en Investigación Ponder. Altit. *Dist.Acuífero *pH Ponderación Altitud por Distancia al acuífero por pH Ponder. Altit. *Dist. al Acuífero Ponderación Altitud por Distancia al acuífero pp precipitación PPmedAnual precipitación media anual Prof. Profesor ProfSue profundidad de suelo Profund napa profundidad de la napa de agua Q. Quercus R Sierra Chica S sur SAGPyA Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentación SE Sociedad del Estado XIX Set setiembre SG Sierra Grande SIG Sistema de Información Geográfico spp Todas las especies de un género Sr estroncio SRC Santa rosa de Calamuchita Sta. Santa Subclase IIIec Subclase III limitada por la erosión y el clima Subclase IVec Subclase IV limitada por la erosión y el clima Subclase VIes-IVes Subclase VI limitada por la erosión y el suelo, Subclase IV limitada por la erosión y el suelo Subclase VIIes-VIes Subclase VII limitada por la erosión y el suelo, Subclase VI limitada por la erosión y el suelo Subclase VIsc Subclase VI limitada por el suelo y el clima t año t t+1 t más 1 año Temperat. Temperatura TM Thematic Mapper U.N.C. Universidad Nacional de Córdoba UNESCO Organización para la Educación, la Ciencia y la Cultura de las Naciones Unidas USBC Bureau of Census Statistical Abstract of the United States Zn zinc XX CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN Los recursos forestales han desempeñado un papel preponderante en el desarrollo de la civilización. En muchas de las naciones, la contribución de la industria forestal y la de los productos forestales al Producto Interno Bruto es significativa. El crecimiento de la población tiene una relevancia fundamental en cualquier discusión acerca de la demanda de materia prima para toda clase de productos. La demanda de los productos forestales se deriva principalmente de la necesidad de combustible para la calefacción y la cocción de alimentos, papel para impresión y cartón, empaque y material de construcción. El consumo anual promedio mundial per cápita se ha calculado entre 0,6 y 0,7 m³ (FAO, 2007). En los Estados Unidos, el consumo per cápita es superior a los 2,3 m³ (USBC, 1990). Según algunas fuentes (FAO, 2007), a nivel mundial, aproximadamente la mitad del consumo de madera se dedica a combustible. En países en vías de desarrollo "típicos" (Países del tercer mundo), el consumo de madera para combustible llega al 70% del total (Salwasser et al., 1992). En contraste, en Estados Unidos, que es el principal consumidor de madera en el mundo, el uso de madera como combustible es de 22%, principalmente para usos industriales. El crecimiento de la población, más que el incremento en consumo per cápita, es la principal causa del aumento de la demanda mundial de productos forestales (Salwasser et al., 1992). La contribución de los bosques plantados para el suministro futuro de madera ha adquirido una importancia crucial, ya que dos tercios del potencial de la producción industrial de madera proceden de ellos, en relación a los bosques naturales, según se deduce de un nuevo estudio de la FAO (2007). En 2005 los bosques plantados representaban apenas el 7 por ciento de la superficie forestal mundial, unos 270 millones de hectáreas, comparadas con los 4.000 millones de hectáreas de bosques que cubren un 30 por ciento de las tierras emergidas del planeta (FAO, 2007). Sin embargo, se espera que en las próximas décadas la importancia de los bosques plantados aumente de forma significativa al ser la madera una materia prima vital para la industria y fuente cada vez más competitiva de bioenergía y por el papel de los bosques en mitigar los efectos negativos del cambio climático. 1 Los bosques procedentes de plantaciones pueden también ayudar de forma indirecta a reducir la pérdida de bosques naturales, según señala el estudio de la FAO (2007), que afirma que la contribución de los bosques plantados para el suministro futuro de madera ha adquirido una importancia crucial, como se señaló anteriormente. El estudio de la FAO analizó 61 países que abarcan el 95 por ciento del total de bosques plantados. Se encontró que el potencial de la producción industrial maderera de estos bosques era en 2005 de 1.200 millones de m3, equivalentes a dos tercios de la totalidad de la producción mundial de madera. Una previsión para 2030 indica que el área de bosques plantados puede incrementarse para entonces un 30 por ciento, y un 50 por ciento la producción, teniendo en cuenta que se espera una mayor productividad (FAO, 2007). El creciente interés de los consumidores por los aspectos medioambientales hace estimar que el consumo de madera en la construcción llegará a niveles sin precedentes en la historia de países como Chile y Canadá (en este último, el 80 % de las viviendas se construyen en madera). Así, la competitividad de la madera mejorará en comparación con otros materiales como el acero y el hormigón (Fundación Chile, 1998). De acuerdo a los últimos datos disponibles, la República Argentina posee una superficie forestal de 34,4 millones de hectáreas. Este patrimonio forestal argentino, según su origen, se puede clasificar en dos tipos de bosques: bosques espontáneos, naturales o nativos y bosques implantados o montes de cultivo. Los primeros representan el 97% del total de hectáreas mencionadas (poco más de 33 millones de hectáreas) mientras que los bosques implantados sólo constituyen el 3% restante (1,17 millones de hectáreas) (SAGPyA, 2007). La industria maderera utiliza 5.600.000 toneladas de rollizos al año, mayoritariamente de bosques cultivados (90%), que se destinan a dos vertientes productivas: la producción de pastas y papeles (casi 50%) y la provisión de madera para aserraderos (40%). El restante 10% se destina a la producción de tableros de fibras y partículas, compensados, chapas, laminados, leña y durmientes. La República Argentina posee entre 18 y 20 millones de hectáreas de suelos con aptitud forestal, de las cuales 5 millones no compiten en el uso con otras actividades agropecuarias alternativas. La mayor parte de los bosques cultivados se localizan en la Mesopotamia, Delta y Buenos Aires. 2 De acuerdo a datos de la SAGPyA (2003), la superficie forestada al año 2003 es de 1.168.003 has, correspondiendo el 59% de la superficie a coníferas, principalmente del género Pinus, el 35% a latifoliadas (Eucalyptus, Salix y Populus) y un 7% corresponde a otras especies. Las provincias de Misiones, Corrientes, Entre Ríos y Buenos Aires abarcan un 85% del total de la superficie plantada. Los cuatro polos productivos de mayor relevancia a nivel nacional son: el complejo celulósico papelero del pino en Misiones; el complejo de rollos para exportación y aserrado del eucalipto en Buenos Aires, Entre Ríos y Corrientes; el complejo celulósico y de aserrado de salicáceas del Delta y el complejo de aserrado de pinos de Corrientes y Misiones (SAGPyA, 2003). Estos complejos consumen el 70% de la madera en rollo de bosques cultivados y la producción celulósico-papelera es la que ocupa el primer lugar en destino de la madera. Hoy Argentina se halla embarcada en un Plan de Desarrollo Forestal. Los argumentos que justifican el desarrollo de este Plan, como generador de recursos genuinos, se fundan en: ¾ La abundante disponibilidad de tierras con aptitud forestal que no compiten con otros usos, con costos compatibles con la actividad, con margen para hacerse más competitivos y alternativas de rápida diversificación primaria. ¾ Tasas de crecimiento elevadas y menores turnos de corte con respecto a similares regiones del planeta. ¾ Incipiente incursión en mercados externos y con buena capacidad de expansión a partir de la incorporación de tecnología adecuada. ¾ Coyuntura internacional favorable, en vistas de que para los próximos veinte años se prevé un consumo mundial de madera mayor que la capacidad productiva de los bosques nativos. ¾ La tecnología de producción disponible, que puede ser mejorada rápidamente y a bajo costo. ¾ Una industria maderera básica, volcada lentamente a mercados externos, pero que posibilitará su reconversión y diversificación en la medida que los recursos se adapten a la demanda. ¾ La adecuada infraestructura física y de servicios de soporte a la dinamización inicial de la actividad, que se deberá ajustar y mejorar a mediano plazo, pero que no es obstáculo en esta etapa. 3 ¾ Los costos de plantación, mantenimiento y gestión están disminuyendo progresivamente y el mejoramiento en el tamaño de los bosques y de la tecnología de producción, contribuirá más a ello. ¾ Una demanda de productos y subproductos forestales, tanto externa como interna, consolidada y creciente, pero que solamente puede ser captada por quienes se adapten a sus requerimientos de calidad. ¾ El tratamiento que brinda el país a los capitales externos, no discriminatorio, lo cual facilita sustancialmente la posibilidad de promover inversiones extranjeras. Además se está consolidando una economía más abierta que favorece el libre comercio. El Plan está dirigido a potenciar el desarrollo forestal e industrial argentino, incluyéndose las dimensiones sociales y ambientales. Se pretende promover la concentración de bosques de calidad optimizando los suelos con mejores aptitudes y de más apropiada localización a efectos de su industrialización y comercialización. A los factores que favorecen al sector, se suma que las estimaciones de demanda y precio de los productos forestales a nivel mundial para los próximos años son realmente alentadores (Izurieta et al., 2001). En cuanto a la Provincia de Córdoba, ésta cuenta con una superficie cercana a 16 millones de ha, de las cuales, aproximadamente 10 millones se encontraba ocupada por bosques nativos hasta hace no más de 100 años. De ellas hoy sólo quedan 1.250.000 ha, poco más del 7,5% constituida en su mayoría por bosques secundarios y en distintos estados de degradación y menos de 400.000 ha corresponden a bosques en condiciones parecidas a los originales (Cabido et al., 2002, Agencia Córdoba Ambiente SE., 2005). El sector forestal de la provincia de Córdoba cuenta, en la actualidad, con un patrimonio constituido por formaciones vegetales leñosas naturales y bosques implantados compuestos por especies arbóreas exóticas. El espectro productivo de nuestros bosques nativos se caracteriza por ser del tipo “leñero” y principalmente en condición de “rehache”, siendo su producto sobre todo “leña mezcla” al estado verde (Verzino et al., 1998). En cuanto a las regiones implantadas con especies exóticas, la mayor parte se encuentra forestada con Pinus elliottii y Pinus taeda y, en menor cantidad, Pinus radiata. La superficie total forestada en la provincia es de 44.257 ha, según datos de la Dirección de Recursos Naturales Renovables, correspondiéndole 36.767 hectáreas a las tres especies de pino mencionadas (Izurieta et al., 2001). El Valle de Calamuchita concentra las forestaciones más importantes de Pinus elliottii y Pinus taeda. Estas especies 4 se destinan, principalmente, a aserraderos (la mayor parte), a trituración para la fabricación de tableros y a postes impregnados. Para la fabricación de muebles, pisos, revestimientos y decoración interior se usan, en cambio, maderas más finas de especies latifoliadas procedentes de los bosques nativos de Argentina o del exterior. ANTECEDENTES Las plantaciones con carácter industrial comenzaron, en el Valle de Calamuchita, en el año 1958-1959, con el cultivo de pinos subtropicales, motivadas por la promoción forestal que llevaba a cabo la Administración Nacional de Bosques mediante créditos de fomento a largo plazo y con muy bajo interés a través del Banco de la Nación Argentina (Izurieta et al., 2001). En un primer momento se realizaron plantaciones con Pinus radiata. Algunos años más tarde (1960-1962) al observarse que esta especie era severamente atacada por la “Mariposa del Ápice de los Pinos” (Rhyacionia buoliana), se comenzó a plantar otras especies menos susceptibles al ataque de este lepidóptero. Con el correr de los años se fueron imponiendo Pinus elliottii y Pinus taeda por mostrar mejor aptitud para la zona, mayor valor forestal y no presentar problemas fitosanitarios (Izurieta et al., 2001). Las superficies plantadas anualmente se incrementaron con el tiempo a medida que se apreciaban los buenos crecimientos puestos de manifiesto en la zona. Se fue desarrollando así una importante fuente de trabajo para los habitantes locales y de zonas aledañas (Traslasierra). Se crearon numerosas empresas de servicio, se instalaron viveros y en definitiva, se comenzó a transformar una zona de ganadería extensiva primitiva (cabras, ovejas, vacas) con escasa utilización de mano de obra, en una zona de explotación forestal (intensiva) con altos requerimientos humanos y técnicos (Izurieta et al., 2001). Las desgravaciones impositivas por forestación fue lo que mayor impulso brindó a la actividad forestal en el ámbito provincial. Así, el área plantada anualmente fue creciendo ininterrumpidamente hasta alcanzar su máximo en el año 1976 con alrededor de 5.000 hectáreas. Hoy las empresas forestadoras prácticamente han desaparecido al igual que los viveros forestales, quedando a la fecha en la zona sólo dos o tres viveros en actividad, con baja producción y escasa demanda (Izurieta et al., 2001). 5 La mayoría de las plantaciones no han tenido podas ni raleos, salvo en algunos establecimientos de Río de los Sauces. Dado el escaso nivel de actividad forestal, hasta el momento no existen grandes empresas de servicios, sino más bien pequeños empresarios contratistas, cuyos sistemas de trabajo son bastante rudimentarios (SAGP y A, 1999). Con el propósito de desarrollar su sector foresto-industrial, la Argentina ha conformado en los últimos años un marco legal que regula aspectos de la actividad, estimulando la inversión en bosques cultivados y la transformación industrial de sus productos (SAGP y A, 1999). A fines de 1995 se implementó el Plan Nacional de Desarrollo Forestal, cuyo objetivo fué promover la actividad del sector. Lo más trascendente fue la sanción de la Ley de Inversiones para Bosques Cultivados, Ley Nº 25.080, con su decreto reglamentario Nº 133/99, donde se crea un régimen de promoción para las inversiones forestales y forestoindustriales cuyo objetivo es ampliar la superficie forestada, con especies maderables exóticas o nativas (SAGP y A, 1999). Los beneficios de la ley de Inversiones para Bosques Cultivados fueron recientemente prorrogados por diez años más mediante la ley N°26.432. Entre los principales beneficios que otorga, se encuentran: Beneficios Fiscales a todas las actividades: Estabilidad Fiscal (todos los impuestos excepto IVA) por 30 a 50 años. Devolución anticipada del IVA: para todos los insumos, incluso contratación de servicios. No incluye actividades industriales. Impuesto a las ganancias: amortización anticipada de los gastos efectuados a los fines contables. Beneficios Fiscales de adhesión Provincial y Municipal. Apoyo económico no reintegrable a los bosques implantados: Forestación con especies tradicionales (diferencial para Patagonia). Forestación con especies de alto valor comercial. Enriquecimiento de bosques nativos. Tratamientos silviculturales. Se ofrece apoyo económico a pequeños productores agrupados. Pueden acceder a los beneficios inversores nacionales o extranjeros con domicilio en el país. También Fondos Fiduciarios, pudiendo sus cuotapartes ser utilizadas como garantía en transferencias comerciales ante el Banco Nación de la República Argentina. 6 La provincia se adhiere a la Ley de Inversiones para Bosques Cultivados a través de la Ley Provincial Nº 8855 y su decreto reglamentario Nº 938 con fecha 21 de Junio de 2000. Por la extensión y variedad de climas y suelos, el país posee amplias áreas de bosques nativos e implantados, como selvas subtropicales, montes xerófilos y bosques templados fríos. Sin embargo, se necesita importar maderas y derivados porque estas no alcanzan a cubrir la demanda interna, por ejemplo, de celulosa y de papel. Esta variedad de climas y suelos permite el desarrollo de especies tanto autóctonas como exóticas. En los bosques implantados, predominan las coníferas y los eucaliptus – cerca del 83%-, complementados con bosques de Salix spp y Populus spp mientras que en los bosques nativos se destacan especies proveedoras de madera de alta calidad (IDITS, 2004). Las especies maderables del ámbito subtropical son de madera de tipo duro y semiduro, de las cuales se obtiene más de la mitad de los rollizos y la mayor parte de los durmientes, postes y carbón de la producción total del país. Los ámbitos que se distinguen dentro de esta área son la selva misionera, el bosque chaqueño y la selva tucumano-oranense. Todas estas formaciones han sufrido una sobre-explotación tal, que condujo casi a la extinción a algunas especies. En el ámbito templado es muy reducida la superficie de bosques nativos. En estas zonas, no obstante, se realizan forestaciones muy importantes, con eucaliptos, sauces, álamos y pinos, con el fin de utilizar su madera principalmente para pastas celulósicas y tableros aglomerados (IDITS, 2004). El Valle de Calamuchita forma parte de este ámbito templado y en él, además de las forestaciones con las tres especies ya mencionadas, también se hicieron introducciones de especies latifoliadas de los géneros Quercus, Acer, Castanea, Robinia, Acacia, etc., en arbolados rurales o como árbol de vereda; tal es el caso de F. pennsylvanica, cuyo uso se difundió en los pueblos del Valle hacia el año 1948. SITIO DE ESTUDIO. SUELOS El Valle de Calamuchita forma parte de las Sierras Pampeanas, las que se describen como una serie de cordones que corresponden a bloques de falla, separados por valles longitudinales. Al igual que el resto de los cordones montañosos que integran este sistema responde a un estilo tectónico muy definido que desempeña un rol importante en lo que respecta a génesis y evolución de las formas. 7 El sitio de estudio y la geomorfología del área que abarcan las Hojas 3166-36 y 3366-6 del IGM está representada en la figura 1.1 y comprende parte de los departamentos Santa María y Calamuchita. Se trata de megaestructuras inversas, de rumbo aproximadamente meridional que delimitan bloques basculados hacia el Este y el Sur, con escarpa abrupta al Oeste y pendiente suave tendida al Este (Jarsún et al., 1988-90). Asociadas a estas grandes fallas aparecen estructuras de menor magnitud que controlan rasgos subordinados como la red de drenaje, la evolución de relieves graníticos, etc. Fig. 1.1. A la izquierda Sitio de Estudio, y a la derecha esquema geomorfológico de los departamentos Calamuchita y Santa María. Referencias: G: Depresión Periférica; H: Pendiente Oriental; R: Sierra Chica; SG: Sierra Grande. Extraido de Jarsún et al., 2006. 8 Es en la ladera oriental de las Sierras Grandes y el resto de los cordones del sistema hacia el Este, que se encuentran las hojas Valle de Calamuchita y Santa Rosa de Calamuchita. Se reconoce un basamento integrado por rocas metamórficas, (migmatitas, anfibolitas y calizas) y rocas ígneas preferentemente de composición granítica. Existen vestigios de una antigua superficie de erosión, una peniplanicie que como consecuencia del posterior ascenso y estructuración de las actuales sierras quedó totalmente desmembrada, observándose relictos que constituyen las denominadas pampas de altura. El modelado responde al estilo tectónico y a una interacción entre la litología y el clima; así como los cuerpos graníticos dan, en general, formas redondeadas, en las rocas metamórficas se observan variaciones en el modelo que resultan del grado del metamorfismo y de la composición (Jarsún et al., 1988-90). Los esquistos dan origen, en cambio, a relieves de lomas suaves y redondeadas donde evolucionan suelos de escaso desarrollo. En los gneis de textura granular se observan bolas, igual que en los relieves graníticos, y en los gneis bandeados son comunes los rasgos crestiformes debido a la erosión diferencial. Por tratarse de una zona serrana caracterizada por relieves que van desde fuertes pendientes hasta planos ligeramente inclinados y áreas más bien deprimidas, es decir que ofrece situaciones muy diversas en cuanto a la posición, y sumando la gran diversidad de materiales aportados por afloramientos rocosos de variada litología, existe una gama muy grande de posibilidades para que los agentes edafogénicos (relieve, clima, material originario, agentes bióticos, edad) actúen generando suelos muy diferentes como consecuencia de sus combinaciones y/o la importancia relativa de cada uno de ellos (Jarsún et al., 1988-90). Además de los materiales rocosos que dieron origen a gran parte de los suelos, aparece en la zona de estudio un material totalmente diferente que configura un ecosistema con características propias a partir de un sedimento de aspecto similar al loess pampeano que modela un relieve de lomas onduladas comúnmente llamadas pampas, con susceptibilidad a la erosión hídrica, lo que se pone de manifiesto por la presencia de surcos y verdaderas cárcavas en los sectores de pendientes más fuertes, tiene textura fina y presenta carbonato de calcio en algún nivel del perfil, en general por encima del metro de profundidad. 9 La geología, del área de estudio se encuentra ubicada dentro del macizo migmático denominado Athos Pampa, que es una extensa región constituida por migmatitas cordieríticas que se interdigitan con fajas de gneis tonalítico biotítico (gneis común) que tiene una estructura variada, desde maciza a esquistosa. La paragénesis de este gneis es, plagioclasa, cuarzo y biotita. El cuadro metamórfico se completa, entre otras cosas, con mármoles calcíticos y dolomíticos y metacuarcitas (Jarsún et al., 1988-90). A excepción de los sectores donde aparece el mármol, los materiales que pueden generar suelos carecen de elementos que en situaciones normales proporcionen condiciones de alcalinidad, las que sí pueden presentarse en sectores con drenaje impedido. El piedemonte está representado por depósitos aluviales y coluviales cubiertos por mantos loéssicos del Pleistoceno superior y Holoceno. Como rasgos fisiográficos sobresalen los ríos de cabecera drenando la faja montañosa más elevada, labrando amplios valles en los que reciben aportes menores y que se estrechan cuando cruzan las Sierras Chicas (Jarsún et al., 1988-90). Se encuentran, de Norte a Sur, los ríos de la Suela y San José que forman el Anizacate, el San Pedro, de los Espinillos, del Medio y Los Reartes que desaguan en el Embalse de los Molinos, el río Santa Rosa que extiende sus cabeceras hasta las pendientes meridionales del Cerro Negro y las orientales de los Cerros Champaquí y del Aguila y el Río Grande, unión de los ríos El Durazno y Lutti respectivamente, todos los cuales definen sus cauces según lineamientos petrológicos estructurales. La litología como factor de control se pone de manifiesto, sobre todo, en los cauces de cabecera. En la zona Sur de esta área se observa un sector del Embalse de Río Tercero y del Complejo del Río Grande (Jarsún et al., 1988-90). Grandes diferencias en las propiedades del suelo pueden ocurrir dentro de distancias cortas. Algunos son poco profundos, otros están estacionalmente inundados o sujetos a inundación. Estas y otras propiedades del suelo que afectan el uso de la tierra se describen en el ANEXO 2. La situación de cada suelo se muestra en los mapas detallados y se da información sobre los usos específicos para cada complejo y cada asociación de suelos en la zona de estudio. El régimen de humedad de los suelos ha sido definido como Údico y el térmico transicional entre Mésico y Térmico. En los suelos se destaca la presencia de horizontes superficiales ricos en materia orgánica (mólicos) y subsuperficiales enriquecidos en arcillas 10 (argílicos), horizontes con alto contenido de sodio de intercambio (nátricos) y horizontes con abundante carbonato de calcio (cálcicos y petrocálcicos) (Manzur, 1997). Los horizontes humíferos de los suelos dominantes del área se caracterizan por tener un porcentaje moderadamente alto de materia orgánica (4-6%), un color pardo muy oscuro; un porcentaje de saturación de bases superior al 70% y una estructura de bloques y/o granular. Fig. 1.2. Un suelo profundo y bien desarrollado observado en Athos Pampa. Tanto la morfología como la profundidad a la que se encuentra el CaCO3 presentan una estrecha relación con las variables espaciales forma de la pendiente y posición, igualmente el pH del horizonte subsuperficial presenta, en estos sectores, los mayores valores por la influencia del carbonato de calcio (CaCO3). Aproximadamente un 5% del área total está afectado por cárcavas. Estas cárcavas son poco profundas y extendidas lateralmente y se encuentran localizadas principalmente sobre pendientes cóncavas y planas. Los suelos del área son susceptibles a la erosión hídrica. Los materiales parentales loéssicos, los elevados gradientes y el clima favorecen la presencia de procesos erosivos hídricos superficiales (erosión laminar y lineal), frente a situaciones de pérdida de la cubierta vegetal, principalmente vinculadas al uso agrícola de los suelos, o por condiciones de sobrepastoreo (Manzur 1997). 11 La variedad de suelos que ocurren en esta zona es el resultado de las diferencias que hay entre ellos en cuanto a su relieve, posición en el paisaje, materiales originarios y clima. Los suelos, en una gran parte, están afectados por afloramientos de roca y piedras en superficie, que limitan o imposibilitan la utilización de maquinaria agrícola convencional. No obstante, se ha observado que en muchos lugares de las Sierras Grandes, la alteración del complejo metamórfico es profundo, debido a una mayor humedad y a la presencia de planos que favorecen la penetración del agua (meteorización profunda). Se ha encontrado hasta 5 m de alteración, originando suelos favorables a la penetración de raíces de coníferas y otros árboles adaptados climáticamente (SAGP y A, 1999b). La alta dinámica del paisaje produce suelos jóvenes de escaso desarrollo pertenecientes al orden taxonómico de los Entisoles y dentro de éste, a los Grandes Grupos Ustorthentes, Udorthentes, Ustipsammentes y Udipsammentes. Donde la llanura aluvial se presenta, hay mayor desarrollo de los suelos, encontrándose Molisoles, y dentro de éste, a los Grandes Grupos Haplustoles, Argiustoles, Calciustoles, Argiudoles y Hapludoles (Jarsún et al., 2006). Esto se destaca en las Tablas 1.1 y 1.2. 12 Tabla 1.1. Taxonomía de suelos Departamento Calamuchita hasta nivel de subgrupo (Extraído de Jarsún, 2006). Entisoles = 37,26 % Molisoles = 45,35 % 13 Tabla 1.2. Taxonomía de suelos Departamento Santa María hasta nivel de subgrupo (Extraido de Jarsún, 2006). Entisoles = 19,95 % Molisoles = 68,04 % 14 VEGETACIÓN Esta región forma parte del Distrito Chaqueño Serrano. La vegetación se distribuye a lo largo del gradiente altitudinal formando pisos o “zonas de vida”, aunque está casi totalmente modificado por la actividad antrópica. Las diferencias de altitud determinan cambios en la vegetación, que se manifiestan con la aparición de especies típicas. Entre los 500 m y los 1.300 m sobre el nivel del mar, se desarrolla el “bosque serrano” en forma discontinua y con distintas fisonomías debidas a diferencias de exposición, a la heterogeneidad propia de esos ambientes y a las alteraciones provocadas por el hombre. En el estrato arbustivo dominan especies espinosas del género Acacia. En lugares abiertos se encuentran aromáticas, cactáceas, trepadoras, epifitas y hemiparásitas (Cabido et al., 2002). A medida que se asciende, los elementos del bosque serrano van disminuyendo en tamaño y en densidad, confundiéndose con el “matorral serrano o romerillar”. A partir de los 1.000 m de altitud, se presentan los “pastizales y bosquecillos de altura”. También los pastizales y pajonales varían en la composición de sus especies con la altura. Los bosques situados en las laderas que dan al Este, presentan un mayor desarrollo y una mayor variedad de especies que los situados hacia el Oeste y hacia el Norte. Las laderas Este de las sierras Chicas así como de las sierras Grandes, reciben mayor aporte de humedad que las otras exposiciones (Cabido et al., 2002). En la ladera Este de la sierra Chica, el bosque serrano formado tiene un desarrollo en consonancia directa con la mayor precipitación orográfica que recibe, al igual que los suelos en donde habitan que presentan también un mayor desarrollo, en contraste con las otras exposiciones que reciben un menor aporte de agua. Sucede lo mismo en la ladera Este de la sierra Grande, con la diferencia de que al ser ésta de bastante mayor altura que aquella, las formaciones serán diferentes. En la zona, desde hace unos 38 años comenzó una importante actividad forestal, concentrada en una franja estrecha entre las Sierras Grandes y las Sierras Chicas en los Valles de Calamuchita, Santa María, Punilla y Río de los Sauces. Esta zona forestal está formada por una faja de unos 200 Km de Norte a Sur y de 20 Km de Este a Oeste (SAGP y A, 1999b). En Córdoba hay aproximadamente unas 41.000 hectáreas forestadas que fueron plantadas principalmente entre los años 1968 a 1981. Unas 36.000 hectáreas son coníferas (88 %), de las que cerca de 32.000 son Pinus taeda y Pinus elliottii y las 4.000 restantes 15 son de Pinus radiata, si bien el clima de la región no es el adecuado para esta especie (SAGP y A, 2003). Este pino ha manifestado problemas sanitarios, principalmente la “banda roja del pino” y “la mariposita del ápice”, y en la actualidad se lo ha dejado de plantar. En las zonas de mayor altitud se comporta de manera excelente Pinus patula (SAGP y A, 2003). CLIMA Las precipitaciones en el área son cercanas a los 1.000 mm anuales (Jarsún et al. 2006). La distribución obedece a un régimen de tipo monzónico, con veranos lluviosos e inviernos secos. La temperatura media anual, calculada a partir de isotermas regionales, es inferior a 10ºC. Las sierras poseen un clima variado, con inviernos fríos y secos y veranos muy cálidos y lluviosos. Hay precipitaciones todo el año, pero la estación seca está bien definida correspondiendo a los meses de invierno junio, julio y agosto. La precipitación es máxima en el semestre cálido; presentando régimen monzónico con un promedio de 800 a 1.000 mm anuales de los cuales el 80 % ocurre en primavera y verano, y el 20 % restante en otoño e invierno (Jarsún et al., 2006). El valle está abierto a los vientos provenientes del Norte y del Sur (corrientes advectivas). Las proveedoras de humedad son en su mayoría las masas de aire tropical del Norte y del Noreste. En verano se produce frecuentemente un fenómeno regional sobre las sierras y su zona de influencia, con tormentas eléctricas a través de nubes de desarrollo vertical (cumulus nimbus) de ciclos extremadamente rápidos, debidas al calentamiento de las masas de aire húmedo depositadas en el lugar, sobre la gran masa rocosa del Valle (Jarsún et al. 2006). El Valle de Calamuchita no cuenta con registros suficientemente amplios, especialmente de temperatura, como para hacer un análisis exhaustivo del clima, pero se dispone de datos de precipitación y temperatura correspondientes al período 1971 – 1983 para 12 localidades ubicadas en las dos hojas del IGM que comprende la zona de estudio. Éstos se presentan en la Tabla 1.3. 16 Tabla 1.3. Temperatura y precipitación promedio de enero a diciembre para 12 localidades del Valle de Calamuchita (período1971 – 1983). Gentileza del Ing. Agr. Roberto Zanvettor U.N.C., F.C.A. 17 A gran escala en forma simplificada en las figuras 1.3 y 1.4 se representan respectivamente las isohietas y las isotermas que corresponden a las temperaturas medias para el departamento Calamuchita, durante la década 1991-2000. Fig. 1.3. Isohietas del departamento Calamuchita (década 1991-2000 – Gentileza del Ing. Agr. Antonio de la Casa U.N.C., F.C.A.). Fig. 1.4. Isotermas de Temperaturas Medias Anuales del departamento Calamuchita (década 1991-2000 – Gentileza del Ing. Agr. Antonio De la Casa, U.N.C., F.C.A.). 18 LAS ESPECIES El fresno Nombre científico: Fraxinus pennsylvanica Marshall. Nombre vernáculo: Fresno de Pensilvania. Pertenece a la familia Oleaceae. Lugar de origen Árbol de tamaño mediano del medioeste de EUA y Canadá adyacente. Se extiende desde la isla Cape Breton y Oeste de Nueva Escocia, hasta el Sudeste de Alberta; al Sur a través del centro de Montana, Noreste de Wyoming, al Sureste de Texas y Este a Noroeste de Florida y Georgia. Fraxinus pennsylvanica se encuentra en riberas de río, a lo largo de ensenadas, en bordes de pantano en una amplia gama de tipos de suelo de su zona de distribución natural. F. pennsylvanica se extiende a lo largo de una enorme extensión y es un árbol abundante en toda la zona del bosque caducifolio del Este, encontrándose mezclado con otras especies de bosque ribereño. Es parte integral de la cubierta forestal del tipo Celtis laevigata - Ulmus americana - Fraxinus pennsylvanica. Fig.1.5. Mapa de distribución natural de F. pennsylvanica. 19 Las especies más comúnmente asociadas con F. pennsylvanica son: Acer saccharinum, Acer rubrum, Carya illinoensis, Celtis laevigata, Liquidambar styraciflua, Platanus occidentalis, el Populus deltoides, P. tremuloides, Salix nigra, Quercus phellos y Ulmus americana (Kennedy, 2004). Descripción morfológica y hábito Es un árbol algo irregularmente formado cuando joven, se vuelve ovalado con la edad. El F. pennsylvanica alcanzará una altura de aproximadamente 18 m con una altura de copa de 14 m en el arbolado urbano. Arbol caducifolio, rústico y de crecimiento rápido, que presenta un tronco recto, cilíndrico, corteza grisácea con profundas grietas longitudinales próximas entre sí cuando adulto y copa amplia, globosa. Cuando joven la corteza es lisa y gris. Las hojas son compuestas imparipinadas de 12-15cm. de longitud con folíolos en número de 7 a 9; elíptico-ovales, suavemente aserrados de 5 a 8 cm de largo y 4 a 5,5 cm de ancho máximo. Haz color verde esmeralda brillante y el envés más claro. El oscuro glaseado del follaje verde se volverá amarillo dorado en el otoño ofreciendo agradable coloración en el paisaje. Flores pequeñas dispuestas en racimos cortos con poco valor decorativo; aparecen antes que las hojas a fines del invierno. Es planta diclino dioca con ejemplares masculinos y femeninos. El fruto es una sámara, muy abundantes, en manojos muy visibles, más claros en color que el follaje al principio, siendo después de color pardo-claros. En árboles hembras se producen un buen conjunto de semillas anualmente que son usadas por muchos pájaros como alimento. Algunos consideran a estas semillas muy sucias y desprolijas. Este árbol se adapta a muchas condiciones del paisaje diferentes y puede crecer en sitios húmedos o secos, prefiriendo los húmedos. En su zona de origen natural, es usado excesivamente como árbol de vereda. Clima El clima dentro del área de ocurrencia natural del F. pennsylvanica es subhúmedo a húmedo, con los siguientes rangos; Rango de altitud: 0 a por lo menos 1.700 metros. • Lluvia media anual: 380 – 1.520 mm. • Régimen de lluvia: estival; bimodal; isohigro. 20 • Precipitaciones de la estación cálida desde 250 a 890 mm. • Duración de la estación seca: 0 – 2 meses. • Nevadas de 0 a 254 cm. • Duración media de la temporada libre de heladas de 120 a 280 días. • Temperatura media anual: 3 – 18 ºC. • Temperatura máxima media del mes más cálido: 18 – 27 ºC. • Temperatura mínima media del mes más frío: -18 a – 13 ºC. • Temperatura mínima absoluta: –46 ºC (período de dormición) (Kennedy, 2004). En las tierras yermas del pequeño Missouri de Dakota del Norte (EEUU), donde crece F. pennsylvanica, la mínima y máxima temperatura alcanzó -31 °C y 41 °C respectivamente, y la precipitación anual promedió 400 mm. (Zimmerman, 1981). El clima descrito para los hábitats de F. pennsylvanica en el sureste de Texas es mucho más moderado, con temperaturas mínimas y máximas de 10,6 °C y 27,6 °C, respectivamente. Fig. 1.6. Fraxinus pennsylvanica Marshall en el otoño. 21 Fig. 1.7. Flor masculina, tronco y frutos verdes de F. pennsylvanica. Fig. 1.8. Cara superior y cara inferior de la hoja de F. pennsylvanica. En la desembocadura del Río San Lorenzo, en la provincia de Quebec, Canadá, con régimen de clima templado, F. pennsylvanica crece con precipitación media anual de 987 mm, de los cuales 231 mm son de nieve. La temperatura media oscila entre -11,7 °C en Enero y 19,5 °C en Julio (Langlais y Begin, 1993). Suelos y Topografía Como la mayoría de los árboles, F. pennsylvanica crece mejor en suelos fértiles, húmedos y bien drenados. Es probablemente el más adaptable de todos los fresnos, creciendo naturalmente en una serie de sitios de suelos arcillosos sujetos a frecuentes inundaciones y desbordamiento y hasta en suelos arenosos o limosos o donde la cantidad de humedad puede ser limitada, en suelos aluviales a lo largo de ríos y arroyos y con menor frecuencia en los pantanos. Puede permanecer saludable aún en zonas inundadas hasta el 40 por ciento del tiempo durante una temporada de crecimiento. Crece principalmente asociado a los órdenes Inceptisoles y Entisoles, pero puede crecer en suelos 22 de los órdenes Mollisoles, Inceptisoles, Entisoles, Histosoles Alfisoles y Espodosoles de la Soil Taxonomy (CAB International, 2000). Tolera moderada alcalinidad. Los rodales naturales de F. pennsylvanica se limitan casi por completo a tierras bajas, pero la especie también crece bien cuando se planta en tierras altas húmedas de textura gruesa y franca arenosa de Dakota del Norte a Texas, con suelos de reacción neutra a alcalina. Las pruebas de cultivo de especies sobre la ribera de un sitio en Mississippi han demostrado que F. pennsylvanica creció en un suelo franco-limoso con un rango de pH entre 7,5 y 8,0. (Johnson, 1971). En la llanura de inundación del río Missouri de Dakota del Norte, F. pennsylvanica domina los suelos con alto contenido de arcilla. Las plántulas y renovales muestran amplias tolerancias ecológicas con respecto a los nutrientes del suelo, materia orgánica, agua y capacidad de anegamiento (Johnson, 1971). En el Este de Texas, los suelos que soporta F. pennsylvanica son pesados, de arcillas y piedra caliza, arenosos ácidos o franco arenosos que receptan abundancia de agua (Gucker, 2005). Otros estudios evidencian la importancia de las características del suelo para el crecimiento de la especie. El crecimiento fue mucho mejor en suelos que no habían sido cultivados versus suelos con algún cultivo previo. Cuanto más grande era la zona bajo cultivo o más severamente erosionado el horizonte A, más pobre era el crecimiento de F. Pennsylvanica. Los sitios de bosque soportan mejor el crecimiento que los sitios de campos antiguos, probablemente por las adecuadas micorrizas y la materia orgánica en los suelos de bosque (Gilmore and Boggess, 1963). En resumen, F. pennsylvanica tolera una gran variedad de tipos de suelo, desde francos a arcillosos y / o limosos fértiles, mal o bien drenados. Varios investigadores han descrito los suelos según las asociaciones vegetales donde prospera F. pennsylvanica. Crece en suelos de los órdenes Mollisoles, Inceptisoles, Entisoles, Histosoles Alfisoles, Aridisoles y Espodosoles de la Soil Taxonomy.Un resumen de las características edáficas se presenta en la tabla 1.4. La especie ha demostrado tener la capacidad, bajo condiciones de inundación, para regenerar nuevas raíces secundarias de la raíz primaria, desarrollar raíces adventicias en la parte del tallo sumergida en agua, acelerar la tasa de respiración anaeróbica en ausencia de oxígeno y oxidar su rizósfera (Kennedy, 2004). 23 Si bien es tolerante a las inundaciones los estudios indican que es más común en los sitios inundados sólo temporalmente. El tipo de bosque F. pennsylvanica-Ulmus americana-Populus deltoides es común a lo largo de ríos y arroyos de los estados del centro-Norte y el bosque dominante presuntamente tolera inundaciones hasta el 50% de la estación de crecimiento (Gucker, 2005). En los bosques de tierras bajas del Sur de Ontario, Canadá, la persistencia de F. pennsylvanica fue del 90% en los sitios inundados temporalmente, 70% en los sitios ubicados 15 m hacia el interior de los estanques, y 30% en los montículos de tierra en estanques plantados por encima del nivel del agua. En el piedemonte de Georgia, F. pennsylvanica sucumbe rápidamente a la inundación permanente durante la temporada de crecimiento mientras que, en la parte baja de los bosques de pantano, es típico en los sitios donde la inundación no es continua (Gucker, 2005). Resumen de los descriptores de suelo • Textura del suelo: liviana; media; pesada. • Drenaje del suelo: libre; impedido; estacionalmente anegado. • Reacción del suelo: ácido; neutro; alcalino. Tabla 1.4. Diferentes tipos de asociaciones de F. pennsylvanica, área de ubicación y descripción del suelo del lugar. Tipo de vegetación Area Descripción del suelo Grandes planicies de C. laevigata-Ulmus americana-F. inundación de los ríos del Este de Texas hasta la Costa pennsylvanica Franco arcillosos o limosos Johnson, 1980. Atlántica y el Sur de Illinois. F.pennsylvanica / Sudoeste de Dakota del Norte Prunus virginiana F.pennsylvanica / Symphoricarpos sp. >35% de arcilla, pH 7,9-8,1. Girard et al, 1989. Sudoeste de Dakota 30-59% de arcilla, pH 8,0-8,3. del Norte Girard et all, 1989. 24 Tipo de vegetación F.pennsylvanica / Area Descripción del suelo Centro y Este de Franco arcillosos a franco arenosos, Montana napa freática < a 1 m en sequía Prunus virginiana (Hansen et al, 1995). Dakota del Noroeste pH 6.6-7, iones químicos en orden de concentraciones decrecientes¹: F.pennsylvanica – Ca>Mg>Fe>K>P>Na>Mn>Zn>Sr> Ulmus americana Cu (Wali et al, 1980). Noroeste Dakota del Moderadamente fértil, nivel de P F.pennsylvanica / Sur bajo, N moderadamente bajo, 420% materia orgánica, pH neutro Prunus virginiana (Voorhees et al, 1992). ¹ El tipo de bosque F.pennsylvanica – Ulmus americana, en comparación con otro tipo de bosque en la zona tuvo la materia orgánica más alta, Nitrógeno total y niveles de Calcio y Magnesio intercambiables (Wali et all, 1980). Altitud En la Tabla 1.5 se presentan algunas zonas de distribución de F.pennsylvanica con sus correspondientes altitudes. Tabla 1.5. Altitud de algunas áreas de distribución de F. pennsylvanica en U.S.A. Area Altitud Colorado >6.000 pies (aprox. 1.800 m) (Gosnell, Ron. 1993). Oeste de Dakota del Norte 1.890-3.200 pies (aprox. 575 m a 1.000 (Tipo F. pennsylvanica-Ulmus m) (Wali et al, 1980). americana) Centro y sur de Texas >3.000 pies (900 m) (Simpson, 1988). Utah "Altitudes menores” (Welsh et al., 1987). Oeste de Virginia Altitudes “bajas” (Strausbaugh et al. 1977). Sur de los Apalaches > 3.000 pies (> 900 m) (Duncan et al, 1988). 25 Tolerancia a la sequía y al frío Aunque mayoritariamente se lo describe como una especie ribereña, de planicies de inundación, F. pennsylvanica ha sobrevivido a las condiciones de sequía en varias zonas. En el Sureste de Dakota del Sur, la supervivencia de F. pennsylvanica fue del 63% durante un período de 5 años (1934-1939) que incluye 2 años que se describen como "las más graves sequías que jamás hayan visitado" la zona. El autor advierte que F. pennsylvanica no debe ser plantado en los sitios de tierras altas con suelos de textura fina, lo que sugiere una mayor probabilidad de mortalidad de árboles durante las condiciones de sequía en estos sitios (Maggrett, 1940). Los árboles de F. pennsylvanica en las cortinas rompeviento del Oeste de Minnesota sufrieron severas condiciones de sequía en 1934. A finales de ese verano, sólo el 8% de los árboles estaban muertos o moribundos. Sin embargo, en el oeste de Kansas, la mortalidad de árboles maduros, bien establecidos, fue del 33% al final de 4 años de larga sequía (Albertson and Weaver, 1945). La supervivencia de F. pennsylvanica es bastante elevada en las cortinas forestales del Norte de las Grandes Llanuras, donde los inviernos pueden ser severos. Sin embargo, F. pennsylvanica puede sufrir un ligero incremento de mortalidad por frío con la edad, lesiones de heladas tardías de primavera, y ocasional rotura de tallos que provienen de la deposición de nieve sobre ellos (George, 1953). Estado Sucesional La reacción a la competencia de F. pennsylvanica varía de intolerante a moderadamente tolerante a la sombra en la parte septentrional de su área de distribución. La tolerancia a la sombra, sin embargo, disminuye al aumentar la edad de los árboles (Johnson, 1980) y (Sharitz and Mitsch, 1993). Aparece a principios de la sucesión en los suelos aluviales, como un pionero. Es menos capaz de mantener su posición en el dosel de copas que algunos de sus asociados de más rápido crecimiento tales como Acer rubrum y Ulmus americana (Wright, 1965). En el Sur de su área de distribución, F. pennsylvanica se considera tolerante cuando es joven y moderadamente tolerante, cuando es más viejo. Los estudios han demostrado que la regeneración avanzada de F. pennsylvanica puede mantenerse en el sotobosque durante más de 15 años (Johnson, 1961). Los renovales no pueden crecer más de 15 cm de altura anual, con 12 a 15 años de edad, los árboles tienen aproximadamente 1,8 a 2,25 m de 26 altura y 2,5 cm de diámetro. Sin embargo, estos árboles responden bien a la liberación y superan a muchos de sus competidores (Johnson, 1975). Otros estudios en plantaciones, donde se aplicaron distintos manejos culturales, puso de manifiesto que F. pennsylvanica pudo tolerar la competencia de las malezas mejor que cualquiera de los 6 a 10 especies estudiadas (Krinard et al., 1979). F. pennsylvanica también prospera a mediados de la sucesión, en el subclimax y en el clímax. La literatura la describe como especie de crecimiento rápido. En los bosques de Acer saccharum- Fagus grandifolia del Sur de Indiana, F. pennsylvanica es una especie pionera, colonizadora de campo abierto que más tarde es sustituida por aquellas especies (Williamson, 1975). En los bosque del tipo Ulmus-Celtis-Fraxinus spp. que ocupan los pisos bajos y ciénagas de la llanura aluvial del río Mississippi normalmente sigue a la tala y / o a eventos de incendio (Penfound, 1952). Aparece en una fase temprana del desarrollo sucesional de suelos aluviales, a veces como un pionero o como un reemplazo de comunidades de P.deltoides, P. tremuloides y / o Salix nigra (Kennedy, 1990). Es medio tardío en la comunidad de P. tremuloides - F. pennsylvanica de las llanuras aluviales del río Missouri, siendo más tarde sustituido por la comunidad F. pennsylvanica / Symphoricarpos occidentalis (Girard et al., 1989). Los casos en que F. pennsylvanica es descripto como de sucesión tardía o especie clímax son igualmente abundantes, por ejemplo , en las llanuras aluviales del río Nebraska, (Aikman, 1926), a lo largo del Río Yellowstone desde Sidney a Glendive, Montana (Boggs, 1984), en bosques maduros de Schnabel Woods del Condado de Boone, Missouri central (Richards et al., 1995), en los bosques de galería de Populus deltoides de las Grandes Planicies (Gucker, 2005), en la llanura de inundación del río Missouri de Dakota del Norte (Johnson, 1971), etc. Usos especiales, aplicaciones tradicionales y ornamentales F. pennsylvanica se utiliza ampliamente en la recuperación de terrenos que han sido degradados por la minería a cielo abierto (Kennedy, 2004). La madera de F. pennsylvanica, debido a su resistencia, dureza, alta resistencia al choque y excelentes cualidades de flexión, se utiliza en especialidades tales como mangos de herramientas, pero no es tan conveniente como la del F. americana, y no es recomendada para los bates de 27 béisbol. Se utiliza para otros propósitos como madera de construcción y para pulpa. En la confección de muebles y recubrimiento de pisos se utilizan las dos especies. Es utilizado para la elaboración de guitarras, porque puede ser algo más ligero que el F. americana y tiene un sonido brillante. Los europeos conservan en vinagre frutos del F. pennsylvanica cuando son jóvenes, y hacen un condimento agradable. Los nativos americanos (indios), lo utilizaron como alimento (cambium), para drogas (cambium, extractos de la corteza, hojas), y la madera para los marcos de raquetas de nieve, canoas, muebles (Kennedy, 1990). F. pennsylvanica es uno de los árboles ornamentales más ampliamente plantado en los Estados Unidos y gran parte de Canadá, inclusive en la parte occidental de las zonas donde no es nativo (Kennedy, 1990). También es ampliamente plantado en la Argentina, siendo muy popular debido a su buena forma y resistencia a las enfermedades (Cozzo, 1972). Tiene varios inconvenientes como árbol urbano; es similar al F. americana excepto que es de muy corta vida en comparación con éste y muchos otros árboles (rara vez más de 100 años, a menudo sólo 30-50 años, con un máximo de 150 años). F. pennsylvanica está bien adaptado a los paisajes urbanos, siendo más tolerante a la compactación del suelo que F. americana. Consecuentemente, ha sido sobreusado, y muchas ciudades están cubiertas de F. pennsylvanica. El uso adicional debería ser desalentado hasta que se alcance un equilibrio mejor (Rosario, 1988). Algunos trabajadores de vivero tienen al parecer problemas en distinguir el F. americana del F. pennsylvanica, así es común ver plantaciones involuntariamente mezcladas aparentemente (Kennedy, 1990). El roble Nombre científico: Quercus robur L. Nombre vernáculo: roble común, roble europeo. Pertenece a la familia Fagaceae Lugar de Origen Q. robur es originario de Europa, África del Norte y Asia occidental. Está ampliamente extendido ocupando casi toda Europa, desde el Atlántico hasta los Urales. Conocido como el roble común, inglés, europeo o pedunculado, es un importante árbol forestal en Europa, principalmente por la alta calidad de madera para la construcción 28 y fabricación de muebles. La especie se presenta como dominante en un lugar o formando parte de una valiosa mezcla de distintas especies forestales. Es más adecuado para la siembra en sitios fértiles húmedos, característico de los bosques de selva baja caducifolia en Europa, pero a veces también se utiliza para la forestación y reforestación de los sitios degradados. Q.robur está ampliamente distribuido en Europa siendo un componente importante de los bosques templados caducifolios y mixtos, bosques húmedos y bosques ribereños que se encuentran desde el Atlántico Occidental de Europa a la Rusia Central continental. También está presente en la mayoría de las zonas de montaña de algunos países mediterráneos (Italia y la región de los Balcanes). El área de distribución natural se extiende desde aproximadamente los 61° N de latitud (en el Sur de Noruega y Suecia) hasta aproximadamente los 38° N (en Sicilia y Portugal). Cabe señalar que la distribución natural de Q. petraea se superpone casi totalmente con el área de distribución natural de Q. robur. Sin embargo, éste se extiende mucho más al Este (Walter y Straka, 1970). La costa de Irlanda (alrededor de los 10º O de longitud), Norte de Portugal y España (9° O) es el límite occidental de distribución de Q. robur. La especie se extiende hacia el Este en Rusia, a unos 60° de longitud E (Walter y Straka, 1970), los países bálticos, Bielorrusia, la mayor parte de Ucrania y Rusia Central hasta las fronteras de Kazajstán y base de los montes Urales. En Europa central se encuentra a una altitud de 600-700 m. Los bosques caducifolios de robles, sobre todo de Q. robur, son los más característicos de la zona atlántica. Representan la formación forestal típica del piso basal, hasta unos 600 m de altitud. En altura, al ascender en las montañas, son sustituidos por Fagus sylvatica y en los fondos de los valles por Fraxinus excelsior y Corylus avellana. Son acompañados, con frecuencia por Castanea sativa y Betula spp. Descripción morfológica y hábito Especie de pleno sol. Necesita luz en las edades tempranas. Prefiere suelos fértiles húmedos bien drenados. El pH del suelo no es crítico, pero prefiere aquellos no alcalinos. Tiene tolerancia a la salinidad. Árbol caducifolio corpulento. La mayoría de los árboles llegan a un máximo de 15 a 20 m de altura desarrollando una copa redondeada y ancha, pero puede alcanzar hasta 45 29 m de altura, con corteza grisácea, bastante lisa, que acaba resquebrajándose y oscureciéndose con la edad. Los árboles viejos pueden tener bifurcación irregular, mientras que los árboles jóvenes son típicamente piramidales o tienen una forma aovada. Tiene una gran resistencia al frío y a las heladas tardías. Durante el periodo vegetativo se le puede considerar indicador de la humedad en el suelo. Follaje Hojas alternas, obovadas o trasovadas, oblongas, auriculadas en la base. Miden 5-18 cm de longitud y 3-10 cm de anchura. Verde oscuras por el haz y verde claras o glaucescentes por el envés, lampiñas por ambas caras, con 4-7 pares de nerviaciones. Tienen hojas relativamente pequeñas para su porte y de 6 a 14 lóbulos poco profundos y redondeados, de color verde oscuro, verde oliva o verde azulado. Las hojas permanecen verdes hasta tarde en el otoño, caen verdes o se vuelven marrones y persisten en el invierno. Es un árbol caducifolio marcescente (conserva la hoja todo el invierno y la pierde al principio de la primavera). El aspecto otoñal es pobre. Fig. 1.9. Detalle de la silueta, fruto y hoja de Q.robur (CAB International, 2000). 30 Fig. 1.10. Quercus robur L, ramita y yemas de invierno (CAB International, 2000). Flores y frutos Flores coetáneas con las hojas. Las flores masculinas son amentos aislados de color verde amarillo, de 5-13 cm de longitud. Las flores femeninas se disponen en grupos de 2-3, sobre un largo pedúnculo Son plantas diclinomonoicas. Bellotas alargadas de 2-4 cm de longitud y 0,8 a 1,8 cm de anchura, algo deprimidas en el ápice soportadas individualmente o en grupos de hasta cinco bellotas. Cúpula de escamas planas, imbricadas, aterciopeladas. Maduran en una estación (grupo del roble blanco). Clima El rango natural de Q. robur cubre el clima templado Atlántico de Europa Occidental, y el más suave clima continental del centro de Rusia y Ucrania. La especie crece mejor en Francia, Alemania, Croacia y Polonia (Jaworski, 1995). Requiere una temperatura media de 12 ºC en primavera-verano para el desarrollo normal (Puchalski y Prusinkiewicz, 1992). Los árboles jóvenes pueden sufrir las heladas tardías. A principios de otoño estas pueden dañar los brotes que no están lignificados (Puchalski and Prusinkiewicz, 1975). En comparación con Q. petraea, Q. robur florece mejor bajo condiciones climáticas más continentales (Joyce et al., 1998). 31 Resumen de los descriptores del clima ¾ Rango de altitud: entre 0 y 1.500 m. ¾ Lluvia media anual: 300 – 2.000 mm. ¾ Régimen de lluvia: estival; bimodal; isohigro. ¾ Duración de la estación seca: 0 a 4 meses ¾ Temperatura media anual: desde –2º C a 16º C. ¾ Temperatura máxima media del mes más cálido: 14 a 25º C. ¾ Temperatura mínima media del mes más frío: -20 a 8ºC. ¾ Temperatura mínima absoluta: mayor a -35º C. Suelo y fisiografía En general, Q. robur es eutrófica, crece en suelos ricos, húmedos y bien drenados. Las texturas de suelo ideales son francas, franco arcillo arenosas, franco arcillosas, arcillo arenosas, arcillosas. Los típicos sitios ocupados por Q. robur son pesados, en suelos de valles y depresiones estacionalmente anegados (tolera la sobresaturación de agua salobre debida a anegamiento ocasional). Los suelos más adecuados para el Q. robur, según la Soil Taxonomy son aquellos de los órdenes Mollisoles, Alfisoles, Espodosoles Histosoles, Inceptisoles, Entisoles y Aridisoles. En raras ocasiones, puede ocurrir en suelos calcáreos. La especie requiere de suelo húmedo con el nivel de agua freática cercana. Una muy buena condición sería que ésta se encontrara entre 80 y 100 cm (Jaworski, 1995). La reacción del suelo debe ser ácida o neutra. La alcalinidad del suelo es uno de los más importantes factores que determinan el límite Sur del área de distribución natural de Q. robur, y el bajo pH del suelo de los spodosoles define el límite Norte. En las tierras bajas de Inglaterra, Burgess et al. (1996) encontraron que la supervivencia y el crecimiento de plántulas de 1 o 2 años de edad fueron en general mucho mayores en lugares de suelo arenoso fino a franco limoso que en sitios con suelo arcilloso calcáreo. Sin embargo, en comparación con Quercus petraea, Q. robur puede tolerar suelos más pesados como los gleysoles. Q. robur está clasificado como especie de tierras bajas, planas o con ligera pendiente del terreno y las pendientes con orientación Este, Sur y Sureste proporcionan los mejores sitios. En comparación, Q. petraea se encuentra en zonas de montaña (Joyce et al., 1998). 32 Resumen de los descriptores de suelo ¾ Textura del suelo: media a pesada ¾ Drenaje del suelo: desde impedido a estacionalmente anegado ¾ Reacción del suelo: ácido; neutro ¾ Tolerancia a suelos salinos Características silvícolas Q. robur tiene varias características típicas de las especies de árboles pioneras, por ejemplo, las semillas se dispersan ampliamente por aves y mamíferos (a través del guardado en un escondrijo), las semillas son de gran tamaño con reservas que permiten a las plántulas competir con la mayoría de las gramíneas, ya que pueden germinar rápidamente en el otoño, soportan la sequía del verano, y pueden persistir en el césped hasta que las raíces se desarrollan lo suficiente como para permitir el rápido incremento del crecimiento. En condiciones naturales, el roble regenera a través de la alternancia de especies, por ejemplo, el abedul (Betula sp.) puede sustituir el árbol caído de roble de los bosques de roble en el Norte de Gran Bretaña, los que son a su vez sustituidos por otros robles (Savill, 1991). Q. robur es una especie exigente de luz, sin embargo, parte de sombra se considera favorable hasta que la etapa de altos fustes se ha alcanzado (los forestales polacos tienen un dicho: “Al roble le gusta crecer en un abrigo de pieles, pero con su cabeza descubierta”) (Jaworski, 1995). La especie crece mejor en caliente, en sitios protegidos, y puede sufrir graves daños causados por heladas. Sin embargo, también crece bien en el marco de las relativamente frías condiciones climáticas continentales en Europa Central, puede encontrarse en suelos muy compactos (Joyce et al., 1998). Tolera también el viento y tiene habilidad para adecuarse al rebrote. Propagación Q. robur puede propagarse por semillas, o por multiplicación vegetativa de brotes del cuello de la raíz, esquejes, explantes de tallo o cultivo de tejidos. 33 La regeneración natural y los sistemas silvícolas La silvicultura de Q. robur en Polonia fue descrita en detalle por Jaworski (1995) y parece ser más o menos aplicable a otros países de Europa. Q. robur se reproduce por regeneración natural por el método de cortas de protección o aclareos sucesivos. En bosques mixtos jóvenes de Pinus sylvestris o en bosques mixtos jóvenes latifoliados, debe mantenerse un 30% de Q. robur (Jaworski, 1995), lo que se puede lograr mediante el sistema de cortas de protección en grupos. Cuando la regeneración de roble está bien instalada, el pino puede talarse. Uso y beneficios que brinda la especie El Q. robur es importante para la mejora del suelo, sobre todo en rodales de pino si está presente en la proporción de aproximadamente 30% del número de árboles (Jaworski, 1995). Las hojas del roble enriquecen el mantillo del bosque y la composición mineral del suelo en esos rodales. Sin embargo, la cama de roble toma un tiempo relativamente largo para descomponerse. Q. robur es sumamente resistente al viento; por tal motivo, se planta a menudo en cortinas forestales (Zajaczkowski, 1998). El roble puede ser usado con éxito en agroforestación; reforestación; recuperación de suelos; conservación de suelos; control de la erosión; cortinas forestales; barreras rompevientos; amenidad; ornamental, protección de cuencas hidrográficas, bosques. Productos Maderables La madera de Q. robur es naturalmente durable y tiene gran resistencia; una densidad media de 0,72 Kg / dm3 con un 15% de contenido de humedad. La madera se usó en el pasado para muchos propósitos: construcción, vigas, postes, umbrales, navíos, incluyendo maderas encorvadas para las quillas y para fortalecimiento del armazón (Harris y Harris, 1981; Savill, 1991). Las propiedades y calidad de madera del roble han sido investigadas extensivamente por Nepveu (1992) en Francia. Se puede usar como combustible; madera rolliza; postes; estacas; pilotes; soportes de fosos; soportes de construcción; para la construcción pesada; vigas; para la construcción ligera; carpintería / ebanistería; pisos; revestimiento de paredes; guijarros; montajes exteriores; cercos; verjas; estructuras de ingeniería; puentes; trabajos hidráulicos; 34 durmientes de vía férrea; recipientes; contenedores; tanques; tinas; tonelería; camillas; estuches; lozas industriales y domésticas; mangos de herramienta; cuchillería; juguetes; instrumentos musicales; equipamiento deportivo; entalladuras de madera; mobiliario; chapas; botes; contrachapado; madera laminada; tableros compuestos; madera aglomerada; hidrolizados de madera; pulpa; extractivos de madera (incluso aceite); textiles; otros derivados celulosos; lana de madera; harina de madera; carbón de leña; residuos de madera. Productos No maderables Se usan las hojas y la corteza de Q. robur para productos medicinales, a menudo en medicina popular. La composición química de las hojas del roble fue estudiada por Torzewski y Lipinska (1985). Los resultados han mostrado que son una valiosa fuente de nutrientes, con alto contenido de fibra cruda y proteínas y pueden ser adecuadas para procesar en el alimento animal. El tanino extraído de la corteza de Q. robur fue históricamente un producto sumamente importante. Hoy, todavía se usan taninos en la industria farmacéutica. Otros usos serían como pigmentos y abonos verdes. Uso del paisaje Se plantan algunas formas de roble común en parques, jardines y fincas por su valor ornamental y el desarrollo tardío de la hoja (Tomanek, 1994), como árbol de sombra, árbol de prado; necesitando espacio para desarrollarse. Existen algunas variedades en el mercado como: “Atropurpurea”, “Fastigiata”, “Filicifolia”, “Longifolia”, “Pendula”, “Variegata”, etc. Importancia del estudio A pesar de la creciente demanda de madera, no existen en Córdoba forestaciones de envergadura que provean de esta materia prima a la importante industria de segunda transformación. Una de las causas probables de esta deficiencia es la escasa información disponible sobre la adaptación al cultivo de especies de madera valiosa y si bien existen especies introducidas de maderas más finas; éstas no han sido debidamente evaluadas. Se sabe que las condiciones agro y edafoclimáticas constituyen las determinantes principales de la adaptabilidad de las especies forestales (Ravelo et al., 1997a, Jarsún et al., 35 1988-90 y S.A.G.P.yA., 1999a). Así, las regiones que poseen dichas condiciones iguales o similares a las de origen de las especies poseen la mayor probabilidad de una adaptabilidad exitosa. La selección de especies exóticas para forestación debería, por lo tanto, orientarse hacia aquellas que posean maderas de calidad apreciada en el mercado, una amplia distribución geográfica y que se adapten a una extensa variedad de suelos y climas. Especies como Fraxinus pennsylvanica Marshall con distribución natural entre los 54º Lat. N y 28º Lat. N y el roble europeo, Quercus robur L, entre los 61º Lat. N y 38º Lat. N, cumplen tales condiciones. Tanto una como la otra prospera muy bien en el Valle de Calamuchita; además, por su condición de caducifolias presentan poco material combustible en la época en que ocurren los incendios, hacia la salida del invierno y comienzos de la primavera. Fraxinus pennsylvanica posee una madera muy elástica utilizada para la fabricación de implementos deportivos, mangos de herramientas y otros; presenta en su zona de ocurrencia natural un ritmo de crecimiento que no diferiría del ritmo de crecimiento de los pinos plantados en el Valle de Calamuchita (Hook y Brown, 1973; CAB International, 2000), pudiéndosela manejar en aquellos lugares en ciclos cortos de entre 25 y 30 años, lo que fue confirmado también en Croacia en plantaciones para recuperación de suelos degradados que utilizan Fraxinus pennsylvanica como árbol de sucesión primaria que será luego reemplazado por Fraxinus angustifolia (Kremer et al., 2004). Q. robur, en cambio, posee una madera pesada y muy fina, de amplio uso en el pasado; utilizada hoy para la fabricación de muebles de muy buena calidad, entre muchos otros usos. Muestra una velocidad de crecimiento menor, pero su turno de corta más prolongado se compensaría con un mejor precio en el mercado debido a la calidad y uso diferencial de su madera. Con la finalidad de contribuir a incrementar la diversidad de especies de uso forestal en el Valle de Calamuchita, favoreciendo la mayor rentabilidad de las inversiones, el presente estudio se orienta hacia la evaluación de la aptitud del Valle para la forestación con Fraxinus pennsylvanica Marshall y Quercus robur L. y a la zonificación de acuerdo a sus requerimientos edafo-climáticos. En función de lo expuesto se formula la siguiente: 36 Hipótesis El Valle de Calamuchita presenta condiciones adecuadas para el cultivo de las especies fresno de Pensilvania (Fraxinus pennsylvanica Marshall) y roble europeo (Quercus robur L.). A continuación se detalla: Objetivo general • Evaluar el comportamiento del fresno de Pensilvania (Fraxinus pennsylvanica Marshall.) y el roble europeo (Quercus robur L.) cultivados en el Valle de Calamuchita y realizar una zonificación según el grado de aptitud para su crecimiento. Objetivos específicos ¾ Conocer el crecimiento en diámetro, altura y área basal de Fraxinus pennsylvanica Marshall. y Quercus robur L. cultivados en el Valle de Calamuchita. ¾ Establecer qué variables ambientales están relacionadas con el crecimiento y contribuyen a la formación de la calidad de sitio para estas especies. ¾ Determinar la edad de culminación del crecimiento en diámetro y área basal. ¾ Estimar la edad de culminación del crecimiento en volumen en la región estudiada y compararla con las de otras zonas de cultivo. ¾ Establecer analogías climáticas entre el Valle y los lugares de origen de las especies y determinar cuáles son las procedencias más adecuadas para obtener semilla. ¾ Desarrollar un Índice de Aptitud de uso de los suelos del Valle para el crecimiento de las especies. ¾ Identificar aquellas zonas del Valle que poseen las mejores condiciones agroclimáticas para la implantación y desarrollo de las especies. ¾ Confeccionar mapas de aptitud de uso de los suelos del Valle para Fraxinus pennsylvanica Marshall y Quercus robur L. 37 CAPÍTULO 2 EDAD DE CULMINACIÓN DEL CRECIMIENTO EN DIÁMETRO Y ÁREA BASAL DEL FRESNO (Fraxinus pennsylvanica Marshall) Y EL ROBLE (Quercus robur L.). INTRODUCCIÓN Se define como Crecimiento, al aumento irreversible de tamaño en un organismo, como consecuencia de la proliferación celular, que conduce al desarrollo de estructuras más especializadas del organismo, comenzando por las propias células y, pasando por tejidos, hasta llegar a órganos y sistemas (Diccionario Rioduero de Biología, 1972). El crecimiento de las plantas es el fenómeno resultante de la expresión de su potencial genético a través de la manifestación conjunta de micro y macroprocesos metabólicos (fotosíntesis, respiración, absorción de nutrientes y agua, regulación hormonal), que suceden en el vegetal y su interacción con los factores ambientales (Larson, 1994). En los árboles se manifiesta de diferentes maneras expresándose en función de la edad (tiempo transcurrido desde la germinación) o de un período. Los árboles crecen en regiones templadas y subtropicales dentro de los períodos vegetativos, que en las zonas templadas se definen por la alternancia entre estaciones frías y cálidas. El período vegetativo anual que produce el crecimiento termina, en las zonas templadas, al comenzar las temperaturas bajo cero, y en las subtropicales, por efecto de los períodos de sequedad. En los bosques tropicales, con poca diferencia entre invierno y verano, el crecimiento es más o menos constante, según los períodos de lluvia. Todas estas influencias determinan la variación del crecimiento en altura, diámetro y demás magnitudes que se deriven (Thren, 1993). Básicamente, el crecimiento de los árboles se manifiesta en dos sentidos: ¾ Crecimiento en diámetro. ¾ Crecimiento en altura. De éstos se derivan las demás magnitudes que se detallan a continuación Incremento corriente: Crecimiento del último año del árbol o masa (de un año). Incremento periódico: Crecimiento en un período dado del árbol o masa (por Ej. 5 – 10 años). 38 Incremento medio: Es el resultado de dividir el diámetro, la altura, la sección o el volumen del árbol o masa por su edad o el promedio de un período. Es el más utilizado. El incremento corriente, medido año por año también se denomina incremento corriente anual (Thren, 1993). Como producto del crecimiento en diámetro de los árboles, éstos suman año a año un anillo anual, que es una capa de células de xilema producida durante el mismo y que, en sección transversal, aparece como una banda o anillo. El límite entre dos anillos suele estar netamente marcado por el cambio de estructura, densidad y, en ocasiones, también de color entre las células de la madera tardía de un anillo y las de la madera temprana del siguiente. Esta característica que presentan los árboles permite a la dendrocronología la datación de sucesos y condiciones del pasado ambiental reciente o histórico basándose en la cantidad, la extensión y la densidad de estos anillos anuales de crecimiento. La edad de los árboles se determina mediante el conteo de los anillos de crecimiento (Coster, 1927). El análisis de los anillos de crecimiento se emplea con fines múltiples en botánica, climatología, en la ciencia forestal y otras (Schweingruber, 1989). Los anillos de crecimiento de una planta leñosa están influenciados por la estacionalidad favorable y desfavorable de las condiciones de crecimiento (Worbes, 1992). Para estimar el crecimiento de un árbol o de una masa hay que conocer la edad. El estudio de crecimiento parte siempre de un postulado biológico, el de la persistencia de la especie por un tiempo prolongado, lo bastante como para que le sea asignable un número concreto de años. Tradicionalmente los estudios dendrocronológicos se desarrollaron en las regiones templadas y frías, donde existe una fuerte estacionalidad climática que favorece la diferenciación de los distintos períodos de crecimiento y su visualización (Morales et al., 2001; Fritts, 1976); F. pennsylvanica y Q. robur presentan esta particularidad. La región del Valle de Calamuchita posee una marcada estacionalidad en las temperaturas y en las precipitaciones con un período de lluvias abundante desde octubre a marzo y uno de lluvias escasas desde abril a septiembre (Capitanelli et al., 1979). Mediante estudios dendrocronológicos se pueden determinar magnitudes del crecimiento de los árboles, tales como el incremento corriente anual diamétrico, el incremento corriente anual del área basal, el incremento corriente anual del volumen y sus respectivos crecimientos promedio. Además, es posible analizar la evolución de los anillos de crecimiento con la edad, estudiar la evolución de las magnitudes dendrométricas, 39 evaluar el crecimiento y, con el graficado de las curvas correspondientes, determinar la edad de culminación del crecimiento en volumen de un bosque o árbol o, lo que es lo mismo, el turno 1 del máximo incremento leñoso, de la mayor productividad o de la máxima renta en especie y que corresponde al momento en que el bosque o árbol rinde la máxima producción anual en un tiempo dado, lo que ocurre cuando el crecimiento promedio anual se iguala con el crecimiento corriente anual. La edad de culminación del crecimiento se ha determinado para F. pennsylvanica en plantaciones en su zona de origen natural en un rango que oscila entre los 60 y 80 años (Putnam et al., 1960), dependiendo de la latitud y altitud de la localidad, valores que coinciden con los enunciados para Argentina en el proyecto “Bosques Cultivados” (SAGPyA, 1999). Para Q. robur, en su zona de origen, en la provincia de Lugo, al norte de la península Ibérica se manejan valores de 84 a 120 años para los mejores y los peores sitios respectivamente (Barrio Anta et al., 2002); para nuestro país SAGPyA, (1999), consigna turnos de corta entre 90 y 110 años. Sin embargo, hasta el momento no se cuenta con datos de edad de culminación del crecimiento para estas especies que crecen en el Valle de Calamuchita. En el manejo silvícola es muy importante precisar el comportamiento de las especies en cuanto a su crecimiento. Determinar la edad de culminación del crecimiento para F. pennsylvanica y Q. robur en el Valle proveería de información útil para los forestadores del lugar, quienes contarían con dos alternativas mas de explotación que se agregarían a la actual, consistente en bosques de Pinus elliottii y Pinus taeda (SAGP y A, 2003). La madera de Q. robur presenta diferente ritmo de crecimiento respecto de los pinos, pero el mayor tiempo de aquel, se compensaría con mejores condiciones de precio en el mercado debido a su calidad diferencial, justificando el plazo más largo de la inversión. En cuanto a F. pennsylvanica, se lo considera de crecimiento rápido (SAGP y A, 1999). Tiene la particularidad de crecer mucho y muy rápidamente durante los primeros 5 a 10 años bajo manejo de plantación, disminuyendo después. Los rodales naturales parecen 1 Turno: Es el lapso que debe esperarse para efectuar el corte del árbol según el tipo de aprovechamiento. El turno varía con la especie, condiciones del crecimiento y destino de la producción. 40 proveer un volumen suficiente para permitir la tala comercial a los 25-30 años (Hook, 1973; Kremer et al., 2004). La edad de culminación tiene implicancia económica dada su relación con el aprovechamiento. Por otra parte, es importante conocer cuál es la relación que existe entre los distintos componentes del crecimiento y el ambiente, es decir, de qué forma el clima, el suelo y la topografía inciden en el crecimiento de estas dos especies. Este estudio permite realizar consideraciones sobre las diferentes velocidades de crecimiento de una misma especie en distintos ambientes, información de gran interés en la valoración de la calidad del sitio forestal (Villalba et al., 1985). Los objetivos de este trabajo fueron: 1. Conocer el crecimiento en diámetro, altura y área basal de Fraxinus pennsylvanica Marshall. y Quercus robur L. cultivados en el Valle de Calamuchita. 2. Establecer qué variables ambientales están relacionadas con el crecimiento y contribuyen a la formación de la calidad de sitio para estas especies. 3. Determinar la edad de culminación del crecimiento en diámetro y área basal. 4. Estimar la edad de culminación del crecimiento en volumen en la región estudiada y compararla con las de otras zonas de cultivo. MATERIAL Y MÉTODOS Sitio de muestreo El sitio de muestreo se ubicó entre los meridianos 64º 30’ y 65º de longitud Oeste y los paralelos 31º 40’ y 32º 20’ de latitud Sur, correspondiente a la zona comprendida en las hojas Instituto Geográfico Militar 3166-36, Valle de Calamuchita e Instituto Geográfico Militar 3366-6, Santa Rosa de Calamuchita. Muestreo Para realizar este estudio se utilizaron dos imágenes satelitales LANDSAT TM y ETM+ multibanda de fechas específicas de la zona y un programa SIG, el Idrisi 32. Se muestrearon al azar 30 ejemplares de F. pennsylvanica Marshall y 30 ejemplares de Quercus robur L. Para usarlos como referencia se posicionaron geográficamente algunos puntos notables de la zona del Valle, y se registró la posición de los lugares donde se observaron ejemplares de las dos especies en estudio, además se fotografió y anotó todo lo relativo a la 41 fisiografía del terreno junto con su altitud (Figura 2.1). Fig. 2.1. Geo-posicionamiento y toma de datos de altitud y fisiografía del lugar. Las ubicaciones de los ejemplares registrados se sometieron a un sorteo para aleatorizar la toma de muestras y luego se procedió a realizar la misma Las muestras, consistentes en tarugos (cilindros) de 4 mm de diámetro, fueron tomadas de árboles vivos empleando el barreno epidométrico de Pressler (barreno de incrementos) (Thren, 1993). Al mismo tiempo se midió con cinta dendrométrica el diámetro a la altura de pecho (DAP), el diámetro a 0,30 m de la base del árbol (DAB), la altura total (con hipsómetro Vertex) y la longitud del fuste (con cinta métrica o por diferencia de lectura a diferentes alturas del ejemplar, cuando se trataba de troncos muy largos). En cada sitio de muestreo se extrajeron muestras de suelos con barreno, se identificaron los diferentes horizontes y se analizaron en laboratorio, se midió el pH a campo, se anotó la profundidad del calcáreo, se caracterizó el perfil en planillas de campaña detallándose también en ellas la vegetación acompañante del lugar Las figuras 2.2 a 2.4 detallan las zonas muestreadas para F. pennsylvanica y Q. robur. 42 Fig. 2.2. Imagen satelital de Athos Pampa – El círculo rojo indica parte de la zona muestreada de Q. robur. 43 Fig. 2.3. Valle propiamente dicho. Imagen satelital que indica las zonas muestreadas de F. pennsylvanica. Fig. 2.4. Zona del Valle propiamente dicho. Imagen satelital indicando otra zona muestreada de Q. robur. 44 Los tarugos se extrajeron de 30 árboles aislados de F. pennsylvanica y de 14 ejemplares aislados y 16 ejemplares en macizos densos de Q. robur asociado con otras especies. Para caracterizar esta situación, en función del marco de plantación, se puede considerar que los individuos aislados se encontraban en un marco mayor a 4 x 4 m, mientras que los ejemplares en macizos densos se hallaban en un marco de 2 x 2 m. Se muestrearon ejemplares de Q. robur en macizos densos para alcanzar el número de 30 individuos, que era el tamaño de muestra requerido para el análisis. Acondicionamiento de las muestras Los tarugos extraídos fueron montados posteriormente sobre regletas de madera (Figura 2.5) donde se las pulió con lijas de granos progresivamente más finos (desde 60 hasta 600 granos por pulgada cuadrada), para observar a la lupa los anillos de crecimiento con claridad adecuada. Fig. 2.5. Cilindro correspondiente a la muestra Nº 2 de F. pennsylvanica, montada en regleta y pulida. Finalmente, los anillos fueron medidos con una precisión de 0,01 mm. Los datos fueron procesados para obtener crecimientos promedios en diámetro y área basal. Así, se promediaron los crecimientos del primer año de todos los individuos. Luego el crecimiento del segundo año, el tercer año de crecimiento de toda la muestra, el cuarto, el quinto y así sucesivamente. Confección de las curvas de crecimiento en diámetro y área basal Para confeccionar las curvas se utilizó el módulo para gráficos que provee el programa EXCEL XP y para los análisis estadísticos, el programa InfoStat (2007). En aquellos individuos donde no se pudo observar la médula, la edad y los incrementos se estimaron mediante la extrapolación de la curva de tendencia aplicada a los puntos observados de la muestra, que provee el programa EXCEL para gráficos. En los que 45 se conocía la edad de plantación, los incrementos corrientes se estimaron reemplazando los valores ausentes por el promedio general del incremento corriente para ese año obtenido del resto de la población para esa especie [consulta personal al Prof. (Ph.D) Carlos Walter Robledo, cátedra de Estadística y Biometría, FCA, UNC]. Sólo en 12 individuos de Q. robur se observó el centro, mientras que en 18 ejemplares no se pudo observar el centro o fue imposible llegar hasta el mismo con el tipo de barreno empleado debido a su gran diámetro. En estos casos se utilizó la metodología descripta en el párrafo anterior. Así se obtuvieron los Incrementos Corrientes Anuales del diámetro (ICA_D) de cada árbol muestreado. Las series temporales 2 de los ejemplares fueron finalmente promediadas entre si, año a año, para obtener una cronología que constituye a su vez una serie temporal que representa las variaciones anuales en el crecimiento diametral de F. pennsylvanica y Q. robur muestreados en distintos lugares del Valle, con diferentes ubicaciones geográficas, topográficas y microclimáticas. Con el objeto de resaltar la tendencia biológica de crecimiento, las series de ancho de anillos fueron suavizadas a fin de eliminar las “fluctuaciones” debidas al clima (variaciones de períodos cortos ó de alta frecuencia). Para ello se utilizó la opción de “suavizado” en la presentación de las curvas de crecimiento provista por la planilla electrónica de cálculo EXCEL, para gráficos. Si al crecimiento total de cada año se lo divide por la edad del árbol en ese año, el resultado será el incremento medio anual (IMA), que se deduce directamente de la curva de crecimiento total. El comienzo de las observaciones es generalmente el año 1. Así, el Incremento Medio Anual del diámetro (IMA_D) se calculó para cada árbol muestreado a través del cociente entre el Incremento Corriente Anual acumulado (crecimiento total) al año t y el valor t (año al cual corresponde ese incremento acumulado). Luego se obtuvo de las series del IMA del diámetro de cada individuo, la serie promedio para esa especie, o sea, el Incremento Medio Anual del diámetro de la muestra de la especie. 2 Datos observados en forma secuencial a intervalos regulares de tiempo. (InfoStat, 2007) 46 El incremento corriente en área basal 3 (ICA_AB) se obtuvo a partir del incremento diamétrico, suponiendo que las secciones normales eran circulares, por diferencia entre las secciones normales en dos años consecutivos t y t+1 (Thren, 1993). ICA_ABt+1 = 0,785 * (DAP2t+1 – DAP2t) Y donde: ICA_AB: es el incremento corriente anual en área basal (1,30 m.). DAPt+1 y DAPt, representan los diámetros a las edades t+1 y t respectivamente. Para obtener la curva de ICA_AB promedio para F.pennsylvanica, a partir de árboles de distinta edad se promedió el ICA_AB del primer año de todos los ejemplares muestreados, el ICA_AB del segundo año, del tercero, del cuarto y así sucesivamente, hasta llegar al último año. Se procedió de igual forma en Q.robur. De esta manera se obtuvo una nueva serie, promedio de las series individuales de todos los ejemplares que constituían cada una de las muestras de ambas especies. Con la serie promedio de cada especie se construyó la correspondiente curva de Incremento Corriente Anual en área basal. Luego, se obtuvieron las series correspondientes a los Incrementos Medios Anuales en área basal (IMA_AB) dividiendo el ICA_AB acumulado al año t, por el valor t, para cada uno de los árboles individuales. Con estas series individuales se confeccionó la serie promedio de IMA_AB de cada especie, construyéndose las correspondientes curvas que las representan. Determinación de la Edad de Culminación del Crecimiento en diámetro y área basal. La edad de culminación del crecimiento en diámetro y área basal se estimó, para cada árbol, como el valor de la abcisa correspondiente al cruce de las curvas de incremento corriente e incremento medio anual, es decir, el punto donde el IMA alcanza su valor máximo (Assman, 1970; Perpiñal et al., 1995), y con estos valores se procedió a calcular la edad de culminación promedio para la muestra de cada especie. 3 Se entiende como área basal o área a la altura de pecho a la sección transversal del tronco de un árbol a 1,30 m. de altura (Thren, 1993). 47 Si se grafica ICA e IMA juntos, se observa que estas curvas se distinguen en su forma y altura en función de la edad. En 29 de los 30 árboles de F. pennsylvanica se observó el punto de cruce de las curvas de incremento corriente anual (ICA) e incremento medio anual (IMA) en diámetro. Se aclara que no se observó el punto de culminación del crecimiento diametral del árbol número 30 debido a su escasa edad. Sin embargo, pudo observarse en los 30 individuos muestreados de Q. robur. En 27 individuos de F. pennsylvanica se observó el punto de culminación del crecimiento en área basal. En 3 ejemplares muestreados no se lo pudo observar debido a su escasa edad. Mientras que fueron 26 los individuos de Q. robur donde se visualizó el punto de culminación del crecimiento en área basal y 4 los que no contaron con la edad suficiente. Cabe aclarar que la edad máxima para los ejemplares muestreados fue de 55 años para F. pennsylvanica y 54 para Q. robur. Los valores que son mayores que estos, fueron estimados a través de las curvas de tendencia del módulo para gráficos EXCEL. Correlaciones del crecimiento con el ambiente. Los valores de crecimiento diametral y en área basal fueron volcados en una base de datos de las dos especies en estudio. También se volcaron en ellas los demás datos obtenidos en el muestreo. Estos datos llegaron a completar un total de 30 columnas que correspondieron a latitud, longitud, exposición, precipitación media anual, altitud, gran grupo de suelos, textura, tipo de aporte de agua, profundidad del acuífero, distancia al árbol más cercano, ubicación en la ladera, % de pendiente, pH, profundidad del suelo, permeabilidad, drenaje y escurrimiento, altura del ejemplar, longitud del fuste, DAP, DAB, edad, estado sanitario, crecimiento promedio en altura, ICA_D, IMA_D, ICA_AB, IMA_AB. Muchas de estas variables fueron transformadas a valores de tanto por uno (entre 0 y 1), para asimilarlas a la metodología utilizada por Storie (1970) en la evaluación que este realizó en California (USA) de la aptitud forestal para pino. Se las contrastó en un análisis de correlación todas contra todas, utilizando para ello el módulo “Análisis de correlación”, que provee el programa InfoStat (2007) y seleccionando dentro de éste el método de Pearson. 48 De los valores obtenidos por esta metodología se seleccionaron aquellas variables cuyos coeficientes de correlación eran significativos. Posteriormente se corroboró esta correlación a través de la regresión lineal. RESULTADOS Crecimiento diametral La observación microscópica de las muestras de la madera de ambas especies revela que los anillos de crecimiento están demarcados por una banda de tejido parenquimático terminal de color más claro que el tejido fibroso circundante similar al que se muestra en las figuras 2.6 y 2.7. Esta banda de tejido parenquimático formada muy probablemente al final de la estación de crecimiento, se extiende en forma ininterrumpida a todo lo largo del borde del anillo de crecimiento. Ambas especies presentan “porosidad circular” (Roig, 1987). Fig. 2.6. Sección Transversal Fig. 2.7. Sección Transversal de F. pennsylvanica. de Q. robur. El comportamiento del espesor de anillos en cada individuo permitió leer sus respectivas historias de crecimiento, evidenciándose variabilidad individual. El análisis de las series individuales permitió comprobar la variabilidad de las edades de culminación de crecimiento en diámetro (Figuras 2.8, 2.9, 2.10 y 2.11). 49 Crecimiento en D (cm.árbol-1.año-1) 1,80 ICA 1,60 1,40 1,20 1,00 IMA 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 Edad (Años) Fig.2.8. ICA e IMA del árbol 3 de F. pennsylvanica mostrando una culminación del crecimiento diametral de 20 años. ICA -1 Crecimiento en D (cm.árbol .año ) 3,50 -1 3,00 2,50 2,00 IMA 1,50 1,00 0,50 0,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Edad (Años) Fig. 2.9. ICA e IMA del árbol 28 de F. pennsylvanica mostrando una culminación del crecimiento diametral de 10 años. 50 Crecimiento en D (cm.árbol-1.año-1) 3,50 ICA 3,00 2,50 2,00 IMA 1,50 1,00 0,50 0,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Edad (Años) Fig. 2.10. ICA e IMA del árbol 3 de Q. robur mostrando una culminación del crecimiento diametral de 21 años. Crecimiento en D (cm.árbol-1.año-1) 2,50 ICA 2,00 IMA 1,50 1,00 0,50 0,00 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 Edad (Años) Fig. 2.11. ICA e IMA del árbol 17 de Q. robur mostrando una culminación del crecimiento diametral de 30 años. 51 Los ejemplares de Q. robur presentaron alta variabilidad al igual que los de F. pennsylvanica. El resultado gráfico del promedio de todos los puntos de cruce de los ejemplares de la muestra de F.pennsylvanica y Q. robur arrojó 17 años para el primero y 25 años para el segundo. Estos resultados se presentan en las figuras 2.12 y 2.13 respectivamente. Para una mejor visualización se presentan, además, las líneas de tendencia del ICA e IMA, las ecuaciones de ajuste de las curvas y sus correspondientes coeficientes de ajuste. ICA 1,00 IMA -1 -1 Crecimiento en D (cm.árbol .año ) 1,20 0,80 0,60 3 2 y = 0,0001x - 0,0073x + 0,1315x + 0,1907 2 R = 0,9896 0,40 3 2 y = 0,0003x - 0,0153x + 0,21x + 0,204 2 R = 0,9129 0,20 0,00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 Edad (Años) Fig. 2.12. ICA e IMA diametral de la muestra de F. pennsylvanica; la edad de culminación del crecimiento es de 17 años. En el Valle de Calamuchita el valor de crecimiento promedio para F.pennsylvanica de 21 años de edad es de 0,93 cm por año para el DAP. Para Q. robur, en el Valle de Calamuchita, el valor de crecimiento promedio a los 54 años de edad es de 0,92 cm. por año para el DAP. 52 1,80 3 2 y = 0,00004x - 0,0042x + 0,1025x + 0,4589 1,60 Crecimiento en D (cm.árbol-1.año-1) 2 R = 0,7887 1,40 ICA 1,20 IMA 1,00 0,80 0,60 3 0,40 2 y = 0,00002x - 0,0022x + 0,0719x + 0,3443 2 R = 0,972 0,20 0,00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 Edad (Años) Fig. 2.13. ICA e IMA diametral de la muestra de Q. robur mostrando una edad de culminación de 25 años. Crecimiento en área basal De la misma forma que sucedió con el crecimiento diametral, en el crecimiento en área basal también se evidenció variabilidad individual. El análisis de las series individuales permitió comprobar la variabilidad de las edades de culminación del crecimiento en Area Basal las que oscilaron entre veintinueve y cincuenta años para F. pennsylvanica y entre treinta y uno y ochenta y cuatro para Q. robur. Ejemplos de esta variabilidad se pone de manifiesto en las figuras 2.14, 2.15, 2.16 y 2.17. 53 140,00 Crecimiento en AB (cm2.árbol-1.año-1) 120,00 100,00 80,00 ICA 60,00 IMA 40,00 20,00 0,00 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 Edad (Años) Fig. 2.14. ICA_AB e IMA_AB del árbol 22 de F. pennsylvanica mostrando una culminación del crecimiento en área basal de 41 años. Crecimiento en AB (cm2.árbol-1.año-1) 80,00 70,00 60,00 50,00 ICA 40,00 IMA 30,00 20,00 10,00 0,00 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 Edad (Años) Fig. 2.15. ICA_AB e IMA_AB del árbol 26 de F. pennsylvanica mostrando una culminación del crecimiento en área basal de 49 años. 54 -1 Crecimiento en AB (cm .árbol .año ) 250,00 2 -1 200,00 150,00 ICA 100,00 50,00 IMA 0,00 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 Edad (Años) Fig. 2.16. ICA_AB e IMA_AB del árbol 14 de Q. robur mostrando una culminación del crecimiento en área basal de 58 años. 50,00 Crecimiento en AB (cm2.árbol-1.año-1) 45,00 40,00 35,00 ICA 30,00 25,00 20,00 15,00 IMA 10,00 5,00 0,00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 Edad (Años) Fig. 2.17. ICA_AB e IMA_AB del árbol 25 de Q. robur mostrando una culminación del crecimiento en área basal de 41 años. 55 La edad de culminación gráfica del crecimiento en área basal fue de 44 años para F. pennsylvanica (Figura 2.18). Esta edad fue de 52 años para Q. robur (Figura 2.19) ICA IMA Fig. 2.18. ICA_AB e IMA_AB para la muestra de F. pennsylvanica; la edad de culminación del crecimiento es de 44 años. 56 ICA IMA Fig. 2.19. ICA_AB e IMA_AB para la muestra de Q.robur; la edad de culminación del crecimiento es a los 52 años. Las figuras 2.18 y 2.19 muestran las curvas de ICA_AB e IMA_AB, con sus respectivas curvas de tendencia. Se observan, además, las ecuaciones de ajuste de las curvas. El análisis que se realizó no agrupó a los ejemplares por rodal, ni por edad, ni por calidad de sitio. No hubo ningún patrón de agrupamiento. En las figuras 2.20 y 2.21 se presentan grupos de árboles con patrón de agrupamiento representando distintos sitios y rodales coetáneos dentro de los ejemplares muestreados para F. pennsylvanica y Q. robur para resaltar como puede variar la culminación del crecimiento según la muestra analizada. Si comparamos el valor de crecimiento promedio en área basal de F. pennsylvanica para el valor puntual de 21 años de edad ya utilizado para el crecimiento diametral y sin patrón de agrupamiento, éste 57 resulta ser de 14,2 cm2; pero para la misma edad, el valor del crecimiento en área basal de un rodal coetáneo y aparentemente con pocas perturbaciones pero diferente calidad de sitio, fue de 19,5 cm2, lo que indica la importancia que tiene el lugar y el agrupamiento en el muestreo (Figura 2.20). Para Q. robur a los 54 años de edad y sin agrupamiento, el crecimiento promedio en área basal fue de 36,2 cm2 por año. Sin embargo, para la misma edad, el valor del crecimiento en área basal de un rodal coetáneo y aparentemente con poco manejo silvicultural, pero diferente calidad de sitio, fue de 40,1 cm2, lo que nuevamente indica la importancia que tiene el lugar y el agrupamiento en el muestreo, ya que varían los crecimientos promedio y su edad de culminación (Figura 2.21). ICA IMA Fig. 2.20. ICA_AB e IMA_AB para la población de 11 muestras de F. pennsylvanica de un rodal coetáneo de 55años de edad mostrando la culminación del crecimiento a los 42 años. 58 60,00 y = -0,0021x3 + 0,0331x2 + 2,6423x - 8,493 R2 = 0,8767 Crecimiento en AB (cm2.árbol -1. -1 año ) 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 y = -0,0015x3 + 0,0737x2 + 0,0779x - 0,5249 R2 = 0,9974 0,00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 Edad (Años) Fig. 2.21. ICA_AB e IMA_ para la población de 7 muestras de Q. robur de un rodal coetáneo de 39 años de edad mostrando la culminación del crecimiento a los 37 años. Crecimiento en altura Debido al carácter no destructivo del muestreo sólo pudo calcularse el crecimiento promedio en altura para ambas especies, que fue de 0,44 m por año para F. pennsylvanica y de 0,43 m por año para Q. robur, este último alcanzó una altura promedio de 23,02 m en un rodal de 54 años de edad. Crecimiento en volumen La edad de culminación del crecimiento en volumen fue imposible de establecer debido a que no se contaba con el incremento corriente anual en altura (ICA_h). No obstante, dado que el momento de culminación del crecimiento en volumen es posterior al 59 del crecimiento en área basal (Assman 1970), y éste, posterior al de diámetro y altura (Kramer y Koslowski 1979); el punto de culminación del crecimiento en volumen sería superior a 44 años para el fresno de Pensilvania y mayor que 52 años para el roble europeo. Consecuentemente, se infiere que no sería posible establecer estos parámetros, al menos para los ejemplares de Q. robur, dada la edad de los mismos al momento del muestreo. Sin embargo, del estudio de las formas de las curvas de crecimiento para ambas especies en sus lugares de origen (Barrio Anta et al., 2002; Geyer y Lynch, 1990) y teniendo como datos los valores de culminación del crecimiento en diámetro y área basal en la zona del Valle, por relaciones de proporcionalidad entre las áreas comprendidas debajo de las curvas , se deduce que la culminación del crecimiento en volumen se ubicaría entre 55 y 58 años para F. pennsylvanica y entre 75 y 80 años para Q. robur. Estos menores valores respecto de los que figuran en la bibliografía consultada para los lugares de origen natural de las especies en estudio, podrían deberse a la menor latitud geográfica que posee el Valle de Calamuchita para el cultivo de las mismas, aunque puede haber otros factores implicados. Resultado de las correlaciones del crecimiento con el ambiente Los análisis de correlación efectuados para visualizar la importancia que las condiciones ambientales tienen sobre el crecimiento de F. pennsylvanica dieron como variables regresoras destacadas a la precipitación, dentro de las condiciones climáticas, condiciones topográficas como la altitud, la exposición y la pendiente; condiciones de suelo como la profundidad del mismo, la textura y el pH y condiciones geológicas como la profundidad del acuífero. Las más destacables fueron: Tabla 2.1. Coeficientes de correlación y valores de significación para tres variables dependientes y algunas variables regresoras para F. pennsylvanica. Los análisis realizados para Q. robur en el mismo sentido mostraron como variables regresoras importantes a la precipitación entre las condiciones climáticas, condiciones topográficas, como la altitud, la competencia con otros árboles y la ubicación 60 en la ladera; condiciones de suelo como su profundidad, la textura, la permeabilidad, el drenaje, el escurrimiento y el pH y condiciones geológicas como la profundidad del acuífero. Las más destacables fueron: Tabla 2.2. Coeficientes de correlación y valores de significación para tres variables dependientes y algunas variables regresoras para Q. robur. Estas variables regresoras son utilizadas en el capítulo 4 como integrantes del cálculo para hallar el índice de aptitud de los suelos del Valle de Calamuchita para el cultivo de las dos especies en estudio. DISCUSIÓN El análisis de las series individuales permitió captar la variabilidad de las edades de culminación del crecimiento en diámetro y área basal. La variabilidad observada indica que para un mismo rango de edad coexisten árboles que han alcanzado la edad de culminación del crecimiento en los parámetros estudiados con otros que todavía presentan tasas altas de incremento diametral y en área basal. Este comportamiento es habitual en estas especies que poseen alta variabilidad genética (CAB International, 2000) y, también puede atribuirse al muestreo totalmente al azar que se hizo, en el que no se tuvo en cuenta la categoría del árbol, es decir, si se trataba de ejemplares dominantes, codominantes, intermedios o suprimidos. Los estudios en Mississippi y Arkansas han demostrado que F. pennsylvanica crece alrededor de 1,2 a 1,5 m de altura y 1,3 cm. en DAP los primeros 5 a 10 años bajo manejo de plantación, por tanto los rodales naturales parecen producir un volumen suficiente como para permitir la tala comercial a los 25 a 30 años (Hook y Brown, 1973). Los resultados del estudio de Kremer et al., (2004) sobre el crecimiento de esta especie y de F. angustifolia en Croacia confirman este hecho. Según los resultados, F. pennsylvanica crece mucho más rápido que F. angustifolia, durante los primeros 20-30 61 años después de lo cual el crecimiento de la yema terminal se estanca y eventualmente declina. Después de los 20-30 años, los árboles de fresno de Pensilvania son doblados más frecuentemente por el viento, la nieve y el hielo y son derribados más a menudo que los árboles de F. angustifolia, autóctono. Por esta razón, se recomienda que los rodales de fresno de Pensilvania se manejen con rotaciones cortas de un máximo de 30 años. Estos datos coinciden con los obtenidos en este estudio y los mayores crecimientos se produjeron entre los 5 y 12 años. En las cortinas rompeviento de las Grandes Planicies (de menor precipitación que en la zona de Mississippi y Arkansas), F. pennsylvanica promedió 0,4 m por año de crecimiento en altura durante los primeros 6,5 años. Los árboles plantados a cielo abierto en un suelo fértil en Pensilvania, su zona de origen, crecieron de 14 a 17 m de altura, lo que representa un crecimiento promedio en altura de 0,74 m por año y de 20 a 30 cm. en DAP en 21 años, lo que significa un crecimiento promedio diametral de 1,2 cm. por año (Kennedy, 2004). Los crecimientos descriptos en el presente estudio para la especie en el Valle de Calamuchita son menores pero debe recordarse que se obtuvieron mediante promedios de árboles procedentes de diversas situaciones de competencia y calidad de sitio. Entre los árboles promediados se encontraban ejemplares de 21 años que igualaban el crecimiento promedio diametral obtenido en Pensilvania de 1,2 cm por año pero no se pudo igualar el crecimiento en altura de 0,74 m por año, obteniéndose como máximo 0,60 m por año. Cabe mencionar que el estado de Pensilvania, con clima continental húmedo, que posee una precipitación promedio de 1.067 mm anuales, con suelos en su mayoría Alfisoles y Ultisoles, de mayor desarrollo que los Mollisoles y Entisoles de la región del Valle de Calamuchita, región que posee precipitaciones promedio de 926 mm. Como el crecimiento de F. pennsylvanica está correlacionado con las precipitaciones, Pensilvania presenta una mejor calidad de sitio promedio que en la región del Valle de Calamuchita, lo que se pone de manifiesto en las mayores alturas obtenidas para la localidad de Pensilvania. Por otra parte, comparando el crecimiento local de Q. robur con valores obtenidos al Norte de la provincia de Lugo (España), zona de origen de esta especie, es probable que los turnos en el Valle resulten menores, debido a que Lugo se encuentra a una latitud 11 grados mayor que la región del Valle con una eficiencia menor de la radiación. Además su 62 régimen climático es mediterráneo por lo que la disponibilidad de lluvias en la época de vegetación de Q. robur (verano), es menor. Datos obtenidos de tablas de crecimiento señalan una h100 (altura dominante de Assmann) de 23 m a los 50 años (Barrio Anta et al., 2002), que iguala a los valores promedios obtenidos en este estudio. Los crecimientos registrados en la región Andino Patagónica por Godoy, et al. (2006) también son similares a los del presente estudio. Sin embargo, debe recordarse que se obtuvieron mediante promedios de árboles procedentes de diversas situaciones de competencia y calidad de sitio. En este estudio se registraron ejemplares cuya culminación del crecimiento en área basal se produjo en 21 y 22 años; cuyo crecimiento promedio en altura fue de 0,56 m por año; ejemplares de 54 años de edad de 30 m, 28 m y 26 m de altura que superarían los valores obtenidos en Lugo y en la región Andino Patagónica. La forma de muestreo, determinaría diferentes valores para los resultados obtenidos como ya se puso de manifiesto en este capítulo. Un estudio de zonificación por aptitud edáfica a nivel de gran grupo de suelo para el cultivo de F. pennsylvanica en las provincias de Buenos Aires y Neuquén y para Q. robur en las provincias de Córdoba, Buenos Aires y Neuquén indica como edad de explotación para F. pennsylvanica entre 60 a 80 años y para Q. robur entre 90 a 110 años (S.A.G.P. y A., 1999). Los valores obtenidos en el Valle de Calamuchita sugieren menores turnos de corta para Q. robur e iguales turnos para F. pennsylvanica respecto de Pensilvania pero menores turnos que muchas de las localidades donde se encuentran plantaciones de esta especie y menores que los obtenidos por SAGPyA, (1999a). Dado que no existen en la zona estudios similares anteriores para estas especies, este trabajo serviría de base para la confección de una futura tabla de crecimientos de las especies estudiadas para diferentes calidades de sitio en el Valle de Calamuchita y los resultados satisfactorios obtenidos justifican la continuidad de los mismos. CONCLUSIONES Tradicionalmente la dendrocronología se ha relacionado con los estudios de las variaciones climáticas pasadas (Fritts, 1976, Hughes et al., 1982, Schweingruber, 1983). No obstante, esta técnica constituye una herramienta silvicultural de fácil manejo, reducido costo y alta aplicabilidad. A través de este trabajo se ha contribuido al conocimiento sobre el comportamiento de Q. robur y F. pennsylvanica cultivados en el Valle de Calamuchita, Córdoba, en términos de su crecimiento en diámetro y área basal. 63 Es importante considerar que los ejemplares muestreados provienen de sitios sin ningún tipo de manejo forestal. Aún los robles que fueron muestreados en una plantación mixta no habían recibido aparentemente ningún tipo de poda o aclareo. Por tanto, la velocidad de crecimiento podría incrementarse notablemente a través de prácticas silviculturales. Se ignora asimismo la procedencia de los ejemplares y la calidad de la semilla, factores que también inciden en forma significativa sobre el crecimiento. Los datos de crecimiento obtenidos a partir de este estudio pueden ser aplicados para estimar la posible productividad de la región forestal del Valle de Calamuchita con la incorporación de estas especies en plantaciones mixtas, para incrementar la biodiversidad según se especifica en la ley 25.080, Ley Nacional de Inversiones para Bosques Cultivados. Los análisis de regresión lineal efectuados para visualizar la importancia que las condiciones ambientales tienen sobre el crecimiento contribuyendo a la formación de la calidad de sitio para F. pennsylvanica y Q. robur dieron como variables regresoras destacadas a la precipitación, dentro de las condiciones climáticas; condiciones topográficas como la altitud, la exposición, la pendiente y la ubicación en la ladera para F. pennsylvanica, agregándose también la competencia con otros árboles para Q. robur; condiciones de suelo como la profundidad del mismo, la textura y el pH para F. pennsylvanica y sumándose a éstas la permeabilidad, el drenaje y el escurrimiento para Q. robur y condiciones geológicas como la profundidad del acuífero para ambas especies. Estos datos permitieron determinar las otras variables que intervienen en el Índice de Aptitud de los Suelos para el cultivo de estas especies en el Valle de Calamuchita (capítulo 4 de esta Tesis). Se determinó la edad de culminación del crecimiento en diámetro y área basal de algunos ejemplares de estas especies. Se estimó la edad de culminación del crecimiento en volumen en la región estudiada y se la comparó con las de otras zonas de cultivo. Atendiendo a los valores de crecimiento comparados con sus zonas de origen y otros estudios efectuados, se concluye que el Valle presenta condiciones adecuadas para el cultivo de las especies. 64 CAPÍTULO 3 ANALOGÍAS CLIMÁTICAS Y DE SUELO ENTRE EL VALLE DE CALAMUCHITA Y LOS LUGARES DE ORIGEN DE Fraxinus pennsylvanica y Quercus robur INTRODUCCIÓN La analogía climática consiste en la comparación de variables climáticas de importancia en el desarrollo de especies vegetales, en este estudio de especies forestales, del lugar de origen y de la zona donde se las desea cultivar o implantar. La analogía climática es un elemento básico en el proceso de zonificación forestal. Los requerimientos bioclimáticos de una especie vegetal delimitan las zonas geográficas que cubren de manera satisfactoria la demanda del cultivo. Esta información es fundamental en los diversos procedimientos de zonificación, y generalmente es la más difícil de obtener, ya que su definición requiere de estudios detallados a lo largo de las diferentes etapas fenológicas del cultivo. En los cultivos perennes se utiliza la información de normales climáticas, o bien los datos promedio mensuales relacionados con las fases fenológicas, fructificación y letargo si es su caso. Según De Fina y Ravelo (1975), los elementos del clima que mayor influencia ejercen en la producción de los fenómenos periódicos de las plantas son: el régimen de temperaturas a través del año, el régimen pluviométrico, y la variación periódica de la duración del día. Se considera que la temperatura y la precipitación tienen una variación aleatoria con respecto al tiempo, que no permite predecir con certeza su comportamiento a futuro, en cambio el fotoperíodo presenta un comportamiento bien establecido a través de los años (Romo y Arteaga, 1989). En este estudio, el fotoperíodo que requieren F. pennsylvanica y Q. robur se garantiza similar ya que el rango latitudinal de la zona del Valle de Calamuchita se encuentra dentro del rango de latitud de distribución natural de ambas especies, quedando por comparar las disponibilidades termohídricas de aquel con los requerimientos de las especies en su lugar de origen. Un método que se ha mostrado efectivo para evaluar comparativamente regiones desde un punto de vista ambiental es el de analogías agroclimáticas. El mismo se basa en el 65 análisis comparativo de los balances hidrológicos del área natural de una especie con los del área de su introducción (Thornthwaite y Hare, 1955). Golfari (1966), recomienda el balance hídrico de Thornthwaite para establecer analogías climáticas y explica, a través de éstas, el crecimiento de Pinus radiata en distintas zonas de introducción de esta especie. El objetivo de este trabajo es Establecer analogías climáticas entre el Valle de calamuchita y los lugares de origen de las especies y determinar cuáles son las procedencias más adecuadas para obtener semilla. MATERIAL Y MÉTODOS Los estudios para la introducción de F. pennsylvanica y Q. robur se efectuaron utilizando el balance hídrico y la estimación de la evapotranspiración potencial (ETP) estimada por el método de Thornthwaite. Este método tiende a subestimar la demanda atmosférica en zonas con procesos advectivos y/o durante los períodos de baja humedad del aire lo cual enmascara situaciones de deficiencia hídrica y los efectos negativos sobre el desarrollo del bosque. Estas condiciones ocurren en el Valle de Calamuchita principalmente durante los meses primaverales y antes del comienzo de las lluvias estivales (Ravelo et al., 1997a), por lo que es preciso utilizar otros métodos de mayor precisión. El análisis de similitud agroclimática consistió en comparar la magnitud de la Evapotranspiración Potencial, Evapotranspiración Real y los déficit hídricos así como su distribución temporal para 12 localidades de los departamentos de Santa María y Calamuchita, 88 localidades de América del Norte y 71 localidades de Europa. Se comparó el clima y los órdenes de suelo de las zonas de distribución natural de las especies con el clima y los órdenes de suelo de la zona del Valle de Calamuchita. Se presentan a continuación los requerimientos bioclimáticos y edáficos de ambas especies (CAB International, 2000). Requerimientos bioclimáticos de Fraxinus pennsylvanica. • Rango de altitud: 0 a 1.700 metros. • Lluvia media anual: 380 – 1.520 mm. • Régimen de lluvia: estival; bimodal; isohigro. • Duración de la estación seca: 0 – 2 meses. • Temperatura media anual : 3 – 18 ºC 66 • Temperatura máxima media del mes más cálido: 18 – 27 ºC • Temperatura mínima media del mes más frío: -18 a -13 ºC • Temperatura mínima absoluta: –46 ºC (período de dormición). Requerimientos edáficos de Fraxinus pennsylvanica • Textura del suelo: liviana; media; pesada. • Drenaje del suelo: libre; impedido; estacionalmente anegado. • Reacción del suelo: ácido; neutro; alcalino. La figura 3.1 muestra las zonas de distribución natural de F. pennsylvanica y la figura 3.2 y 3.3 los climas y suelos de estas áreas. Fig. 3.1. Zona de distribución natural de Fraxinus pennsylvanica (CAB International, 2000). 67 Fig. 3.2. Climas de la zona de distribución natural de Fraxinus pennsylvanica (CAB International, 2000). Fig. 3.3. Principales órdenes de suelo de América del Norte según Soil Taxonomy (USDA Natural Resources Conservation Service). 68 F. pennsylvanica crece principalmente en suelos de los órdenes Mollisoles, Inceptisoles, Entisoles, Histosoles, Alfisoles, Aridisoles y Espodosoles (FAO/UNESCO, 1998). Se presentan a continuación los requerimientos bioclimáticos y edáficos de Q.robur. Requerimientos bioclimáticos de Quercus robur. ¾ Rango de altitud: entre 0 y 1.500 m. ¾ Lluvia media anual : 300 – 2.000 mm ¾ Régimen de lluvia: estival; bimodal; isohigro. ¾ Duración de la estación seca: 0 a 4 meses. ¾ Temperatura media anual: desde -2 º C a 16 ºC. ¾ Temperatura máxima media del mes más cálido: 14 a 25 ºC. ¾ Temperatura mínima media del mes más frío: -20 a -8 ºC. ¾ Temperatura mínima absoluta: mayor a -35 ºC. Requerimientos edáficos de Quercus robur ¾ Textura del suelo: media a pesada. ¾ Drenaje del suelo: desde impedido a estacionalmente anegado. ¾ Reacción del suelo: ácido; neutro. ¾ Tolerancia a suelos salinos. La figura 3.4 muestra la zona de distribución natural de Q. robur y la figura 3.5 y 3.6 los climas y suelos de estas áreas. 69 Fig. 3.4. Zona de distribución natural de Quercus robur en Europa (CAB International, 2000). Fig. 3.5. Climas de la zona de distribución natural de Quercus robur en Europa (CAB International, 2000). 70 Fig. 3.6. Principales órdenes de suelo de Europa según Soil Taxonomy (USDA Natural Resources Conservation Service). Q. robur crece principalmente en suelos de los órdenes Mollisoles, Inceptisoles, Entisoles, Histosoles, Alfisoles, Espodosoles y algunos Aridisoles (FAO/UNESCO, 1998). En la figura 3.7 se visualizan los tipos de suelos más frecuentes en la Provincia de Córdoba, y en un detalle los del Valle de Calamuchita, pertenecientes a los órdenes molisoles y entisoles, primando los primeros. 71 Fig. 3.7. A la izquierda Mapa de Órdenes de Suelos de la Provincia de Córdoba (Cátedra de Edafología de la FCA de la UNC) y a la derecha detalle de los Dtos. Calamuchita y Santa María (Jarsún, 2006). Se utilizó la información de 12 estaciones meteorológicas ubicadas en los departamentos de Santa María y Calamuchita, que se detallan en la Figura 3.8, con registros mensuales de precipitación y temperatura para el período 1971-1983, suministrados por el CREAN (Centro de Relevamiento y Evaluación de Recursos Agrícolas y Naturales) de la U.N.C. 72 Fig. 3.8. Distribución geográfica de las estaciones meteorológicas (período1971 – 1983). Alta Gracia no se utilizó en el análisis y sólo se presenta por ser capital del departamento Santa María (Ravelo y Abril, 2007). Se estimó la evapotranspiración potencial (ETP) por el método de Thornthwaite (1948) y posteriormente, esta estimación fue ajustada con coeficientes obtenidos por 73 Ravelo et al. (1997)b para la relación entre la evapotranspiración por los métodos de Thornthwaite (1948) y Penman (1948). Los datos de precipitación y temperatura correspondientes al decenio 1991-2000 para 71 localidades de Europa y 88 localidades de América del Norte, el programa Balanco de origen brasilero para el cálculo del balance hídrico a través de la temperatura y la precipitación según la metodología de Thornthwaite y Mather fueron proporcionados por el CREAN (consulta Dr. Ravelo). Además, se compararon la magnitud de la ETP, la ETR y el déficit hídrico, así como su distribución temporal para las localidades en estudio. Se efectuaron los balances hídricos seriado y climático para las localidades del Valle de Calamuchita por el método de Palmer (1965) y por el método de Thornthwaite y Mather para las localidades de Europa y América del Norte. Paralelamente se efectuaron muestreos de suelos del Valle de Calamuchita para verificar la presencia de series y complejos descriptos por las cartas de suelos. Agrupamiento de las localidades Se utilizó el coeficiente de distancia, y el agrupamiento de las localidades de clima similar según Köppen se efectuó por medio de las técnicas de encadenamiento según caso, usando el submódulo Análisis de Conglomerados, dentro del módulo Análisis Multivariado que provee el programa InfoStat 2007. Se partió de la consigna de que las localidades con clima Cwa y Dwa y Cwb y Dwb según Köppen, poseían condiciones similares para el crecimiento de las especies en estudio ya que éstas son especies latifoliadas caducifolias y en la época invernal no vegetan y poseen alta resistencia a las inclemencias del tiempo. Se separó entonces las localidades con climas Cwa-Dwa y Cwb-Dwb de América del Norte y las mismas también de Europa, resultando cuatro tablas que se ingresaron en el programa InfoStat. Estas fueron: Tipo de clima Cwa-Dwa_América del NorteCalamuchita, Tipo de clima Cwb-Dwb_América del Norte-Calamuchita, Tipo de clima Cwa-Dwa_Europa- Calamuchita y Tipo de clima Cwb-Dwb_Europa- Calamuchita. Para las localidades Cwa-Dwa tanto de Europa como de América del Norte se utilizó el encadenamiento promedio; para las localidades Cwb-Dwb de América del Norte se utilizó el encadenamiento completo y para las mismas localidades pero de Europa se utilizó el encadenamiento simple. 74 RESULTADOS Las figuras 3.9a, b y c, 3.10a, b y c y 3.11a, b y c así como las figuras 3.12a hasta la 3.20c del ANEXO 1 se presentan los balances hidrológicos de los períodos de tiempo considerados para las 12 localidades del Valle de Calamuchita junto a las seleccionadas de América del Norte y Europa. A fin de hacer más fácil la comparación, los datos de los balances de las poblaciones locales se ingresaron a partir del mes de julio. Cada estación se presenta con la clasificación del tipo de clima según Köppen. El orden de presentación de las figuras fue establecido de forma de poder comparar entre sí las estaciones con características similares del Valle de Calamuchita, Europa y América del Norte. 75 Santa Rosa de Calamuchita DEFICIT Fig. 3.9a. Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de Sta. Rosa de Calamuchita. 76 Rousse (Bulgaria) mm EPER Rousse 160 EVP 140 EVR 120 DEFICIT 100 80 60 40 20 Diciembre Noviembre Octubre Setiembre Agosto Julio Junio Mayo Abril Marzo Febrero Enero 0 Mes Fig. 3.9b. Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de la localidad de Rousse (Bulgaria). 77 Topeka (Kansas) mm EPER Topeka 180 EVP 160 EVR 140 DEFICIT 120 100 80 60 40 20 Mes Diciembre Noviembre Octubre Setiembre Agosto Julio Junio Mayo Abril Marzo Febrero Enero 0 Fig. 3.9c. Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de Topeka (Kansas). 78 Villa Alpina DEFICIT Fig. 3.10a. Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de Villa Alpina. 79 Wieliczka (Polonia) EPER Wieliczka EVP mm EVR 140 120 DEFICIT 100 80 60 40 20 Mes Diciembre Noviembre Octubre Setiembre Agosto Julio Junio Mayo Abril Marzo Febrero Enero 0 Fig. 3.10b. Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de la localidad de Wieliczka (Polonia). 80 Québec (Canada) mm EPER Quebec EVP 140 EVR 120 SIN DEFICIT 100 80 60 40 Diciembre Noviembre Octubre Setiembre Agosto Julio Junio Mayo Marzo Febrero Enero 0 Abril 20 Mes Fig. 3.10c. Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de la localidad de Québec (Canadá). 81 Potrero de Garay DEFICIT Fig. 3.11a. Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de la localidad de Potrero de Garay. 82 Varna (Bulgaria) mm EPER Varna EVP 160 EVR 140 DEFICIT 120 100 80 60 40 20 Diciembre Noviembre Octubre Setiembre Agosto Julio Junio Mayo Abril Marzo Febrero Enero 0 Mes Fig. 3.11b. Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de la localidad de Varna (Bulgaria). 83 Wichita (Kansas) mm EPER Wichita EVP 200 EVR 180 160 DEFICIT 140 120 100 80 60 40 Mes 20 Diciembre Noviembre Octubre Setiembre Agosto Julio Junio Mayo Abril Marzo Febrero Enero 0 Fig. 3.11c. Balance hídrico, gráfica de la EPER (Evapotranspiración PotencialEvapotranspiración Real) y clasificación del clima de la localidad de Wichita (Kansas). 84 Agrupamiento de las localidades Tipo de clima Cwa-Dwa_América del Norte-Calamuchita Encadenamiento promedio (average linkage) Distancia: Euclidea Promedio Correlación cofenética 0,904 Variables estandarizadas Al 50% de la distancia se formaron 3 grupos: El primero formado por la localidad de Syracuse (Nueva York), que no forma grupo con ninguna otra localidad, el segundo formado por las localidades de Sioux City, Toledo y Des Moines, todas del estado de Iowa, que forman un grupo aparte, sin agruparse con otras localidades de América del Norte, ni con las del Valle y el tercero formado por las localidades del Valle de Calamuchita de tipo de clima Cwa y aquellas de tipo de clima Cwa-Dwa de América del Norte y que corresponden al estado de Kansas. En conclusión, las semillas de F. pennsylvanica de Minneapolis, Wichita, Lawrence y Topeka, todas localidades del estado de Kansas, son orígenes promisorios para aquellas como Embalse, Los Reartes, Potrero de Garay, San Clemente, Villa Berna, Villa Gral. Belgrano, Río Los Sauces y Santa Rosa de Calamuchita, todas del Valle de Calamuchita. 85 Tipo de clima Cwb-Dwb_América del Norte- Calamuchita Encadenamiento Completo (Complete linkage) Distancia: Euclidea Promedio Correlación cofenética 0,933 Variables estandarizadas Al 50% de la distancia se formaron 3 grupos: El tercero formado por la localidad de Toronto (Canadá), que no forma grupo con ninguna otra localidad, el segundo formado por las localidades de Ottawa (Canadá), Athos Pampa (Calamuchita) y Montreal (Canadá), y el tercero formado por las localidades de Villa Alpina, Yacanto, la Cumbrecita del Valle de Calamuchita de tipo de clima Cwb junto a aquellas de tipo de clima Dwb de América del Norte como Quebec, Fredericton y Charlottetown, todas de Canadá. En conclusión, las semillas de F. pennsylvanica de Ottawa y Montreal en Canadá, de tipo de clima Dwb, son orígenes promisorios para la localidad de Athos Pampa de tipo de clima Cwb y aquellas como Quebec, Fredericton y Charlottetown, también de Canadá, lo son para Villa Alpina, Yacanto y La Cumbrecita, todas del Valle de Calamuchita. 86 Tipo de clima Cwa-Dwa_Europa- Calamuchita Encadenamiento promedio (average linkage) Distancia: Euclidea Promedio Correlación cofenética 0,852 Variables estandarizadas Al 58% de la distancia se formaron 2 grupos: El primero formado por la localidad de Cernavoda y Alexandria (ambas de Rumania), Varna y Rousse (ambas de Bulgaria) y Embalse y Los Reartes (ambas de Calamuchita) y el segundo grupo formado por las localidades de San Clemente, Río Los Sauces, Potrero de Garay, Villa Berna, Villa Gral. Belgrano y Santa Rosa de Calamuchita, todas del Valle de Calamuchita, en un grupo aparte, sin agruparse con otras localidades de Europa, ni con las del Valle. En conclusión, las semillas de Q. robur de Cernavoda, Alexandria, Varna y Rousse, son orígenes promisorios para aquellas como Embalse y Los Reartes. Potrero de Garay, San Clemente, Villa Berna, Villa Gral. Belgrano, Río Los Sauces y Santa Rosa de Calamuchita no tienen similitud suficiente con las localidades europeas estudiadas que logre agruparlas juntas, en un grupo común. Pero de la observación de los índices obtenidos en los balances hídricos que se realizaron, junto a sus déficits, se puede 87 concluir que Cernavoda y Alexandria Varna y Rousse serán orígenes promisorios también para San Clemente, Río Los Sauces, Potrero de Garay, Villa Berna, Villa Gral. Belgrano y Santa Rosa de Calamuchita ya que esas semillas aquí encontrarán mayor cantidad de precipitaciones, factor al que la especie en estudio resulta sensible. Tipo de clima Cwb-Dwb_Europa- Calamuchita Encadenamiento Simple (Single linkage) Distancia: Euclidea Promedio Correlación cofenética 0,749 Variables estandarizadas Al 59% de la distancia se formaron 2 grupos: El primero formado por la localidad de Barlad (Rumania), que no forma grupo con ninguna otra localidad, y el segundo formado por las localidades de Villa Alpina, Yacanto, La Cumbrecita y Athos Pampa todas del Valle de Calamuchita, junto a Oslo (Noruega), Birr (Irlanda), Wieliczka (Polonia), Göteborg y Hallandsberg, (ambas de Suecia) y Kotka (Finlandia). En conclusión, las semillas de Q. robur de Oslo, Birr, Wieliczka, Göteborg, Hallandsberg y Kotka, todas localidades de Europa, son orígenes promisorios para aquellas como Villa Alpina, Yacanto, La Cumbrecita y Athos Pampa todas localidades del Valle de Calamuchita. 88 DISCUSIÓN En la zona del Valle de Calamuchita pueden apreciarse deficiencias hídricas y una mayor ETP en las estaciones a menor altura debido a las menores precipitaciones y a las temperaturas más elevadas que en las estaciones a mayor altura. La mayor variabilidad de las temperaturas medias de las localidades del Valle de Calamuchita se registró en los meses invernales y la de las mínimas absolutas durante la primavera (Ravelo et al., 2001). Las estimaciones de la ETP ajustada para las localidades del Valle de Calamuchita permitieron una mejor evaluación de la demanda atmosférica especialmente durante la primavera (Ravelo et al., 2001). Se identificaron localidades como la de Río Los Sauces con deficiencias en numerosos meses, en particular durante el verano y la primavera. En el otro extremo se encuentra la localidad de Yacanto, la cual casi no presenta deficiencias hídricas en ningún momento del año y la precipitación anual supera los 1100 mm. La localidad de Villa General Belgrano, a 840 metros de altitud presenta características hídricas intermedias a las mencionadas precedentemente. Sólo durante los meses primaverales se observan deficiencias hídricas como ya fue observado por Ravelo et al., 1997a. La localidad de Santa Rosa de Calamuchita presenta un clima de tipo Cwa, según Köppen, templado húmedo, con estación invernal seca y verano caluroso y moderado déficit hídrico (81 mm) y se tomó para comparación la localidad de Topeka (Estado de Kansas, EEUU) y a Rousse (Bulgaria), ambas con igual tipo de clima según Köppen. La localidad de Topeka presenta menor déficit hídrico (28 mm) que Santa Rosa y algo menos de precipitación, con una temperatura media de 12,5 ºC contra 17,5 ºC de Santa Rosa. Los meses con déficit hídrico para Topeka son los de verano-otoño, mientras que Santa Rosa presenta su déficit desde julio a diciembre, lo que afectaría a F. pennsylvanica en el momento de la brotación, ya que se atrasaría este estado fenológico, y este hecho, lo favorecería, porque lo protegería de las heladas tardías muy comunes en esta zona y a las cuales, la especie es sensible. Las temperaturas de los meses de primavera-verano son similares en ambos lugares; las lluvias son mayores en Santa Rosa al igual que la radiación y la plasticidad muy grande de esta especie (Kennedy, 2004) compensaría los retrasos en la brotación obteniéndose crecimientos similares en ambos lugares. La localidad de Rousse presenta un déficit bastante mayor (192 mm), contra 81 mm de Santa Rosa; abarcando aquel los meses de primavera-verano y hasta el primer mes de otoño. Su temperatura media es de 12,4 ºC y las temperaturas de los meses primavero89 estivales son ligeramente menores que los de Santa Rosa. Las lluvias son en la localidad de Rousse, bastante menores que en Santa Rosa, de lo que se concluye que en la última localidad los crecimientos de Q. robur serán mayores ya que estos presentan buena correlación con las precipitaciones (capítulo 2 de esta tesis). Para la localidad de Villa Alpina, de tipo de clima Cwb, según Köppen, templado húmedo, con estación invernal seca y verano cálido y casi sin déficit hídrico (2 mm); se tomó para comparación la localidad de Québec (Canadá) en América del Norte y a Wieliczka (Polonia) en Europa. La localidad de Québec posee un tipo de clima Dwb, que representa un clima continental manchuriano, con estación invernal seca, verano cálido y sin déficit hídrico; con menor cantidad de lluvias pero también con menor evapotranspiración. Su temperatura media es de 5,1 ºC, contra 12,8 ºC de temperatura media para Villa Alpina. En virtud de ello se infiere que F. pennsylvanica presentará mayor crecimiento en Villa Alpina. La localidad de Wieliczka posee un tipo de clima Cwb, igual que el que posee Villa Alpina, presentando un ligero déficit hídrico (16 mm), menores precipitaciones, pero también una menor evapotranspiración ya que su temperatura media anual es de 8,1 ºC. Por ello se infiere que Q. robur presentará mayor crecimiento en Villa Alpina (CAB International, 2000). Para la localidad de Potrero de Garay, de tipo de clima según Köppen, Cwa, que representa un clima templado húmedo, con estación invernal seca y verano caluroso y déficit hídrico de 39 mm desde junio a noviembre; se tomó para comparación la localidad de Wichita (Estado de Kansas) en América del Norte y a Varna (Bulgaria) en Europa, ambas con igual tipo de clima que Potrero de Garay. La localidad de Wichita presenta bastante más déficit hídrico (109 mm) que Potrero de Garay y bastante menos precipitación, con una temperatura media de 13,9 ºC contra 16,7 ºC de Potrero de Garay. Los meses de déficit hídrico para Wichita son desde junio a octubre o sea el último mes de primavera, los meses de verano y primer mes de otoño. F. pennsylvanica en Potrero de Garay se vería afectado en el momento de la brotación, retrasándola, pero protegiéndola al mismo tiempo de las heladas tardías, a las cuales la especie es sensible (Kennedy, 2004). Las precipitaciones de los meses de primavera-verano son bastante superiores en Potrero de Garay, siendo las temperaturas medias mayores en Wichita, pero se compensarían con la mayor eficiencia de la radiación por la latitud a favor de Potrero de 90 Garay. De su menor déficit hídrico y su mayor cantidad de lluvias se infiere que los crecimientos de F. pennsylvanica serían superiores en Potrero de Garay que en Wichita (capítulo 2 de esta tesis). La localidad de Varna presenta un déficit bastante mayor (210 mm), contra 39 mm de Potrero de Garay; abarcando aquel los meses de abril a octubre o sea primavera-verano y hasta el primer mes de otoño. Su temperatura media es de 12 ºC contra los 16,7 ºC de la localidad del Valle de Calamuchita y las temperaturas de los meses primavero-estivales son menores que las de Potrero de Garay. Para la localidad de Villa Berna, de tipo de clima Cwa, según Köppen, templado húmedo, con estación invernal seca y verano caluroso y con ligero déficit hídrico (27 mm) desde los meses de agosto a noviembre; se tomó para comparación la localidad de Lawrence (Kansas, EEUU) en América del Norte y a Alexandria (Rumania) en Europa (Los balances hídricos, clasificación climática y gráficos desde Villa Berna en adelante se encuentran en el ANEXO 1). La localidad de Lawrence posee un tipo de clima Cwa, que representa el mismo tipo de clima que posee Villa Berna, con algo menos en cantidad de lluvias, e igual déficit (28 mm) durante los meses de junio, julio, agosto y setiembre o sea verano y el primer mes de otoño, presentando mayor continentalidad. Su temperatura media es de 13,1 ºC, contra 15 ºC de temperatura media para Villa Berna. Esta última presenta un clima más suave que Lawrence y las mayores temperaturas medias de los meses de primavera-verano de la última localidad mencionada se compensarían con mayores radiaciones recibidas en las localidades del Valle de Calamuchita debido a los siete grados de diferencia en la latitud que se presentan en este último. En virtud de ello se infiere que F. pennsylvanica presentaría similares crecimientos en ambas localidades. La localidad de Alexandria posee un tipo de clima Dwa, continental manchuriano, con invierno seco y verano caluroso, con lluvias bastante menores y de moderado a gran déficit hídrico (184 mm) durante los meses de primavera-verano, siendo su temperatura media de 10,8 ºC contra los 15 ºC de Villa Berna, que presenta sólo un ligero déficit hídrico, mayores precipitaciones y mayores temperaturas primavera-estivales. Por ello se infiere que Q. robur presentará mayor crecimiento en Villa Berna que en Alexandria. La localidad de Villa Gral. Belgrano tiene un clima según Köppen, Cwa, que representa un clima templado húmedo, con estación invernal seca y verano caluroso y moderado déficit hídrico (64 mm) desde mayo a diciembre y se tomó para comparación la 91 localidad de Des Moines (Estado de Iowa) en América del Norte y a Cernavoda (Rumania) en Europa. La localidad de Des Moines presenta ligero déficit hídrico (28 mm), menor que Villa Gral. Belgrano y algo menos de precipitación, con una temperatura media de 10,1 ºC contra 15,9 ºC de Villa Gral. Belgrano, pero posee un clima de tipo continental manchuriano, con estación invernal seca y verano caluroso. Los meses de déficit hídrico para Des Moines son junio, julio, agosto, y setiembre o sea el último mes de primavera y los meses de verano. F. pennsylvanica en Villa Gral. Belgrano se vería afectado en el momento de la brotación, retrasándola, pero protegiéndola al mismo tiempo de las heladas tardías, a las cuales la especie es sensible (Kennedy, 2004). Las precipitaciones de los meses de primavera-verano son similares en ambos lugares, siendo las temperaturas medias algo mayores en Des Moines, pero se compensarían con mayor radiación por la latitud a favor de Villa Gral. Belgrano y debido a la gran plasticidad de esta especie (Kennedy, 2004) se pueden esperar crecimientos similares en ambos lugares. La localidad de Cernavoda presenta un déficit bastante mayor (284 mm), contra 64 mm de Villa Gral. Belgrano; abarcando aquel los meses de primavera-verano y hasta el primer mes de otoño. Cernavoda presenta el mismo tipo de clima que Villa Gral. Belgrano. Su temperatura media es de 11,3 ºC contra los 15,9 ºC de la localidad del Valle de Calamuchita y las temperaturas de los meses primavero-estivales son ligeramente menores que las de Villa Gral. Belgrano. Las lluvias son en la localidad de Cernavoda, bastante menores que en Villa Gral. Belgrano, de lo que se concluye que en la última localidad los crecimientos de Q. robur serán mayores ya que estos presentan buena correlación con las precipitaciones (capítulo 2 de esta tesis). Para la localidad de La Cumbrecita, de tipo de clima según Köppen, Cwb, que representa un clima templado húmedo, con estación invernal seca y verano cálido y casi sin déficit hídrico (3 mm); se tomó para comparación la localidad de Ottawa (Canadá) en América del Norte y a Birr (Irlanda) en Europa. La localidad de Ottawa posee un tipo de clima Dwb, que representa un clima continental manchuriano, con estación invernal seca, verano cálido y presenta ligero déficit hídrico (29 mm); con menor cantidad de lluvias que La Cumbrecita pero también con menor evapotranspiración. Su temperatura media es de 5,6 ºC, contra 13,5 ºC de 92 temperatura media para La Cumbrecita. En virtud de ello se infiere que F. pennsylvanica presentará mayor crecimiento en La Cumbrecita que en Ottawa. La localidad de Birr posee un tipo de clima Cwb, igual que el que posee La Cumbrecita, presentando un ligero déficit hídrico (11 mm), menores precipitaciones, pero también una menor evapotranspiración ya que su temperatura media anual es de 9,5 ºC. Por ello se infiere que Q. robur presentará mayor crecimiento en La Cumbrecita. Para la localidad de San Clemente, de tipo de clima Cwa, según Köppen, templado húmedo, con estación invernal seca y verano caluroso y con ligero déficit hídrico (27 mm) durante los meses de julio a diciembre; se tomó para comparación la localidad de Toledo (Iowa, EEUU) en América del Norte y a Rochefort (Bélgica) en Europa. La localidad de Toledo posee un tipo de clima Dwa, que representa un clima continental manchuriano, con estación invernal seca y verano caluroso, con algo menos en cantidad de lluvias, y déficit hídrico algo menor durante los meses de julio y agosto (19 mm) o sea verano, presentando mayor continentalidad. Su temperatura media es de 9,5 ºC, contra 14,8 ºC de temperatura media para San Clemente. Esta última presenta un clima más suave que Toledo y las mayores temperaturas medias de algunos de los meses de primavera-verano de la última localidad se compensarían con mayores radiaciones recibidas en las localidades del Valle de Calamuchita debido a los diez grados de diferencia en la latitud que se presentan en este último. En virtud de ello se infiere que F. pennsylvanica presentaría mayores crecimientos en San Clemente que en Toledo. La localidad de Rochefort posee un tipo de clima Cfb, templado húmedo, sin estación seca y con verano cálido, con lluvias ligeramente menores con un déficit hídrico similar al de San Clemente durante los meses de verano, siendo su temperatura media de 8,5 ºC contra los 14,8 ºC de San Clemente, que presenta algo más de déficit hídrico (27 mm), y mayores precipitaciones primavero-estivales. Por ello se infiere que Q. robur presentará similares crecimiento en San Clemente que en la localidad de Rochefort. Para la localidad de Los Reartes, de tipo de clima Cwa según Köppen, templado húmedo, con estación invernal seca y verano caluroso y gran déficit hídrico de 215 mm desde mayo a diciembre; se tomó para comparación la localidad de Minneapolis (Estado de Kansas) en América del Norte y a Hallandsberg (Suecia) en Europa. La localidad de Minneapolis presenta igual tipo de clima que Los Reartes, menor déficit hídrico (129 mm) y algo menos de precipitación, con una temperatura media de 12,9 ºC contra 16,9 ºC de Los Reartes. Los meses de déficit hídrico para Minneapolis son 93 junio, julio, agosto, setiembre y octubre o sea el último mes de primavera, los meses de verano y el primer mes de otoño. F. pennsylvanica en Los Reartes se vería afectado en el momento de la brotación, retrasándola, pero protegiéndola al mismo tiempo de las heladas tardías, a las cuales la especie es sensible (Kennedy, 2004). Las precipitaciones de los meses de primaveraverano son mayores en Los Reartes, siendo las temperaturas mensuales medias mayores en Minneapolis, pero se compensarían con mayor radiación por la latitud a favor de Los Reartes (aproximadamente siete grados) y la plasticidad muy grande de esta especie (Kennedy, 2004) suministraría similares crecimientos para F. pennsylvanica en ambas localidades. La localidad de Hallandsberg presenta un déficit similar a la localidad de Los Reartes; abarcando aquel los meses de primavera-verano y hasta el primer mes de otoño. Presenta un tipo de clima Cwb, que corresponde a un clima templado, con invierno seco y cálido. Su temperatura media es de 7,7 ºC contra los 16,9 ºC de la localidad del Valle de Calamuchita y las temperaturas medias de los meses primavero-estivales son menores que las de Los Reartes. Las lluvias son en la localidad de Hallandsberg bastante menores que en Los Reartes y en igual época del año, pero las temperaturas son bastante menores, de lo que se concluye que los crecimientos de Q. robur serán similares en ambas localidades. Para la localidad de Yacanto, de tipo de clima Cwb, según Köppen, templado húmedo, con estación invernal seca y verano cálido y casi sin déficit hídrico (3 mm); se tomó para comparación la localidad de Toronto (Canadá) en América del Norte y a Oslo (Noruega) en Europa. La localidad de Toronto posee un tipo de clima Dwb, que representa un clima continental manchuriano, con estación invernal seca, verano cálido y presenta ligero a moderado déficit hídrico (66 mm); con bastante menor cantidad de lluvias que Yacanto pero también con menor evapotranspiración. Su temperatura media es de 8,7 ºC, contra 13 ºC de temperatura media para Yacanto. En virtud de ello se infiere que F. pennsylvanica presentará mayor crecimiento en Yacanto que en Toronto. La localidad de Oslo posee un tipo de clima Dwb, igual que Toronto, presentando un ligero déficit hídrico (38 mm), menores precipitaciones, pero también una menor evapotranspiración ya que su temperatura media anual es de 5,4 ºC contra los 13 ºC de Yacanto. Por ello se infiere que Q. robur presentará mayor crecimiento en Yacanto que en Oslo. 94 Para la localidad de Athos Pampa, de tipo de clima Cwb, según Köppen, templado húmedo, con estación invernal seca y verano cálido y con ligero déficit hídrico (25 mm) desde julio a noviembre; se tomó para comparación la localidad de Fredericton (Canadá) en América del Norte y a Göteborg (Suecia) en Europa. La localidad de Fredericton posee un tipo de clima Dwb, que representa un clima continental manchuriano, con estación invernal seca, verano cálido y ligero déficit hídrico (12 mm) en verano; con menor cantidad de lluvias pero también con menor evapotranspiración. Su temperatura media es de 5,4 ºC, contra 14,3 ºC de temperatura media para Athos Pampa. En virtud de ello se infiere que F. pennsylvanica presentará mayor crecimiento en Athos Pampa que en Fredericton. La localidad de Göteborg posee un tipo de clima Cwb, igual que el que posee Athos Pampa, presentando un ligero a moderado déficit hídrico (49 mm) desde mayo a agosto, precipitaciones bastante menores, pero también una menor evapotranspiración ya que su temperatura media anual es de 7,6 ºC. Por ello se infiere que Q. robur presentará mayor crecimiento en Athos Pampa que en Göteborg. Para la localidad de Río de Los Sauces, de tipo de clima Cwa, según Köppen, templado húmedo, con estación invernal seca y verano caluroso y gran déficit hídrico (135 mm) desde mayo a febrero; se tomó para comparación la localidad de Sioux City (Estado de Iowa, EEUU) en América del Norte y a Bonn (Alemania) en Europa. La localidad de Sioux City presenta menor déficit hídrico (54 mm) en los meses de verano y primer mes de otoño que Río Los Sauces y bastante menos precipitación, con una temperatura media de 9,1 ºC contra 16,6 ºC de Río Los Sauces. Posee un clima de tipo continental manchuriano, con estación invernal seca y verano caluroso (Dwa). F. pennsylvanica en Río de Los Sauces se vería afectado en el momento de la brotación y vegetación, pero las precipitaciones bastante superiores de los meses de primavera-verano en Río de Los Sauces, las temperaturas medias similares de los meses de primavera-verano en ambos lugares y la mayor radiación por la latitud a favor de Río de Los Sauces ofrecería una ventaja en el crecimiento en la última localidad respecto a Sioux City. La localidad de Bonn presenta un déficit similar al de Río de Los Sauces; abarcando aquel los meses de verano y hasta el primer mes de otoño. Presenta un tipo de clima (Cfb) que corresponde a un clima templado húmedo, sin estación seca y cálida. Su temperatura media es de 10,2 ºC contra los 16,6 ºC de la localidad del Valle de 95 Calamuchita y las temperaturas de los meses primavero-estivales son menores que las de Río de Los Sauces. Las lluvias son en la localidad de Bonn, menores que en Río de Los Sauces y las temperaturas también, de lo que se concluye que los crecimientos de Q. robur serán similares (capítulo 2 de esta tesis). Para la localidad de Embalse, de tipo de clima Cwa, según Köppen, templado húmedo, con estación invernal seca y verano caluroso y gran déficit hídrico de 213 mm desde abril a febrero; se tomó para comparación la localidad de Syracuse (Estado de Nueva York, EEUU) en América del Norte y a Barcelona (España) en Europa. La localidad de Syracuse presenta igual tipo de clima que Embalse, mayor déficit hídrico (339 mm) y bastante menos precipitación, con una temperatura media de 12,2 ºC contra 16,3 ºC de Embalse. Los meses de déficit hídrico para Syracuse son los de primavera, verano y el primer mes de otoño. F. pennsylvanica en Embalse se vería afectado en el momento de la brotación y vegetación. Sin embargo, las precipitaciones de los meses de primavera-verano son mayores en Embalse y las temperaturas mensuales medias menores. Estas se compensarían con mayor radiación por la latitud a favor de Embalse (aproximadamente once grados) y la plasticidad muy grande de esta especie (Kennedy, 2004) suministraría crecimientos superiores para F. pennsylvanica en Embalse respecto de Syracuse. La localidad de Barcelona presenta un déficit mucho mayor (249 mm), contra 213 mm de Embalse; abarcando aquel los meses de primavera-verano. Presenta un tipo de clima Cfa, que corresponde a un clima templado húmedo, sin estación seca y con verano caluroso. Su temperatura media es de 16 ºC contra los 16,3 ºC de la localidad del Valle de Calamuchita y las temperaturas medias de los meses primavero-estivales son mayores que las de Embalse. Las lluvias son en la localidad de Barcelona menores que en Embalse, pero se producen en todo el año, de lo que se concluye que los crecimientos de Q. robur serán mayores en la localidad de Embalse que en Barcelona debido a su mayor déficit hídrico, menores lluvias y menor radiación solar (aproximadamente nueve grados de latitud) en la estación de crecimiento (CAB International, 2000). Si bien el agrupamiento de las localidades del Valle de Calamuchita junto a localidades de América del Norte y Europa, lugar de origen natural de las especies en estudio, a fin de encontrar orígenes promisorios para la importación de semillas adecuadas a cada una de las doce localidades del Valle no fue del todo exitoso, cabría agregar a lo que se infirió en los resultados, que esto se debería posiblemente, a que fue insuficiente la 96 cantidad de localidades analizadas en Europa. Sin embargo, el análisis efectuado en tal momento respecto de las precipitaciones disímiles en las localidades de Europa versus Valle de Calamuchita, fue suficiente como para encontrar una solución adecuada para la obtención de semillas para San Clemente, Río Los Sauces, Potrero de Garay, Villa Berna, Villa Gral. Belgrano y Santa Rosa de Calamuchita. CONCLUSIONES Sobre la base de los resultados presentados precedentemente, se concluye que: 1. Se establecieron analogías climáticas entre las zonas de origen natural de las especies y la zona del Valle de Calamuchita comprendida en las hojas del IGM 3166-36 y 3366-6. 2. Se identificaron zonas del Valle de Calamuchita que poseen mejores condiciones agroclimáticas para la implantación y desarrollo de las especies en estudio que aquellas de su zona de distribución natural. 3. Puede apreciarse una extensa área con condiciones de excelencia para plantaciones futuras de las especies en estudio y estas áreas se distribuyen a lo largo y ancho del Valle de Calamuchita. 4. Se determinaron las procedencias más adecuadas de obtención de semillas para cada una de las localidades del Valle de Calamuchita. Es importante realizar este tipo de estudios previo a la plantación forestal de otras especies, ya que la forestación es una inversión a largo plazo. 97 CAPÍTULO 4 DESARROLLO DE UN ÍNDICE DE USO DE LOS SUELOS Y UN MAPA DE APTITUD DE USO FORESTAL PARA FRAXINUS PENNSYLVANICA Y QUERCUS ROBUR EN EL VALLE DE CALAMUCHITA. INTRODUCCIÓN El desarrollo y la producción de las plantas de cultivo dependen en forma importante del suelo y en particular del grado en que éste presenta condiciones favorables para la extensión y el desarrollo de las raíces. En los suelos profundos, permeables, relativamente uniformes y que tienen buena capacidad de retención de agua, se desarrollan con vigor una variedad muy amplia de cultivos, mientras que en suelos con caracteres de subsuelo que retardan la extensión de las raíces, el desarrollo de las plantas se retarda. Estas variaciones en las características del suelo están relacionadas en forma directa con su origen, su modo de formación y su edad o estado de meteorización. El desarrollo de las plantas en el suelo está relacionado tan íntimamente con los caracteres del perfil y con la composición química de los diversos horizontes del suelo que ha sido utilizada como base o punto de partida para calificar los suelos (Storie, 1970). El conocimiento del suelo, su aptitud para el uso y el área que ocupa, son fundamentales para planificar racionalmente su utilización. La finalidad de las cartas o mapas de suelo es, precisamente, divulgar conocimientos sobre las características y propiedades de los suelos de una región, mostrar su distribución geográfica, clasificarlos taxonómicamente y también según su aptitud para el uso, y basándose en toda esa información, dar a conocer recomendaciones de manejo (Jarsún et al., 1988-90). En el estudio que realizó Jarsún et al., (1988-90) en el Valle de Calamuchita, a una escala 1:100.000, se diferenciaron veintiocho series de suelo que se describen someramente en el ANEXO 2 junto con una descripción de las unidades cartográficas de suelo y sus limitaciones principales. Actualmente no existen estudios en la zona del Valle que evalúen las tierras según el grado de aptitud para el cultivo de especies latifoliadas de interés forestal. Un valioso antecedente lo constituye el Mapa de Suelos de la provincia de Córdoba (Jarsún et al. 98 1988-90) que describe el grado de aptitud de la región del Valle para el cultivo de coníferas. El presente trabajo es una ampliación y adaptación del realizado por Jarsún et al. (1988-90) y tiene como objetivos: 1. Desarrollar un Índice de Aptitud de uso de los suelos del Valle de Calamuchita para el crecimiento de F. pennsylvanica y Q. robur. 2. Elaborar mapas de aptitud forestal del Valle de Calamuchita para el cultivo de las especies en estudio. MATERIALES Y MÉTODOS El estudio se ubicó entre los meridianos 64º 30’ y 65º de longitud Oeste y los paralelos 31º 40’ y 32º 20’ de latitud Sur, correspondiente a la zona comprendida en las hojas IGM 3166-36, Valle de Calamuchita e IGM 3366-6, Santa Rosa de Calamuchita. Se utilizó el Mapa de Suelos de Aptitud Forestal de las hojas mencionadas en el párrafo anterior (Jarsún et al., 1988-90), dos imágenes satelitales LANDSAT TM y ETM+ multibanda de fechas específicas de la zona y un programa SIG, el Idrisi 32. Las características edáficas se complementaron con relevamientos de campo. Se evaluaron los factores naturales del área, como geología, geomorfología, vegetación, red de drenaje, temperatura, precipitación y altitud. Se adaptó y amplió el Índice de Storie utilizado por Jarsún et al., (1988-90) para el cultivo de pinos en el Valle (ver ANEXO 2) mediante el agregado de nuevas variables ambientales directamente relacionadas con el crecimiento. Estas variables son el resultado de los análisis de correlación efectuados entre los factores ambientales y el crecimiento de las especies en estudio (Capítulo 2). Según la clasificación de Storie (1970), cinco factores rigen el desarrollo de las coníferas: 1. Profundidad y textura del suelo. 2. Permeabilidad del suelo. 3. Propiedades químicas del suelo (por ej. sales, sustancias tóxicas, etc.). 4. Drenaje y escurrimiento. 5. Características climáticas (incluyendo precipitaciones anuales). Estos cinco factores también rigen el desarrollo de las especies latifoliadas en estudio (Storie, 1970). Storie otorga puntajes a cada uno de estos factores desde 10 a 100 y 99 luego los multiplica en forma similar al cálculo del Indice de Productividad de los Suelos utilizado por el INTA (Jarsún et al., 2006) de tal modo que el resultado está expresado en forma porcentual del 1 al 100. Se dividió el 100% que corresponde a la máxima aptitud forestal en cinco clases de acuerdo a la escala de la Tabla 4.1. Tabla 4.1. Puntaje, Aptitud Forestal y Clase según Storie (1970). Puntaje 100-80 79-60 59-40 39-20 19-0 Aptitud Forestal Excelente Buena Regular Baja No apta Clase 1 2 3 4 5 Los puntajes para asignar a cada uno de los cinco factores determinados por Storie para coníferas se presentan en las Tablas 4.2 a 4.8. Estos puntajes fueron aplicados para obtener la segunda columna del cálculo de los Índices de Aptitud Forestal de F. pennsylvanica y Q. robur (Tablas 4.17 y 4.18). Tabla 4.2. Valores de ponderación para Profundidad de Suelo según Storie (1970). más de 1,80 m de profundidad de 1,50 m a 1,80 m de profundidad de 1,20 m a 1,50 m de profundidad de 0,90 m a 1,20 m de profundidad de 0,60 m a 0,90 m de profundidad de 0,30 m a 0,60 m de profundidad 0 m a 0,30 m de profundidad 100 90-100 80-90 70-80 50-70 30-50 0-30 Tabla 4.3. Valores de ponderación para Textura de Suelo según Storie (1970). Franco Fr-Li Fr-Arc-Li Fr-Ar Arcillosa Arc-Li Fr-Ar con grava Fr-Li con grava Ar-Fr Fr-Ar pedregoso Fr-Li pedregoso 100 100 90-95 90-95 50-70 60-70 70 70 80 65-70 70 100 Tabla 4.4. Valores de ponderación para Permeabilidad de Suelo según Storie (1970). Perfiles de suelo permeables Perfiles lentamente permeables Perfiles muy lentamente permeables 100 80-90 30-70 Tabla 4.5. Valores de ponderación para Salinidad del Suelo según Storie (1970). Ninguna salinidad Ligera salinidad Moderada salinidad Fuerte salinidad 100 80-95 20-80 0-20 Tabla 4.6. Valores de ponderación para Drenaje y Escurrimiento del Suelo según Storie (1970). Bien drenado Escurrimiento Excesivo Drenaje Imperfecto Mal Drenaje Escurrimimiento medio 100 80-95 40-80 10-40 85 Tabla 4.7. Valores de ponderación para el Clima según Storie (1970). Clima templado húmedo con verano cálido Clima templado húmedo con verano fresco Clima continental con invierno frío Clima de estepa 100 95 90 70-80 Tabla 4.8. Valores de ponderación para Precipitaciones según Storie (1970). 1.300 a 1.100 mm 1.000 a 1.100 mm 900 a 1.000 mm 800 a 900 mm 100 95 90 70-80 A través de los análisis de correlación descriptos en esta tesis bajo el subtítulo “Resultado de las correlaciones del crecimiento con el ambiente” (Capítulo 2) se verificó la correlación significativa de algunas variables usadas por Storie con el crecimiento (por ej precipitación y profundidad del suelo) y se obtuvieron otras variables ambientales que guardaban relación con el crecimiento. Estas variables fueron, para F. pennsylvanica: la 101 distancia al acuífero y la altitud. Para Q. robur fueron: la altitud, la distancia al acuífero y el pH. Así, para el cálculo del índice de aptitud para F. pennsylvanica se decidió agregar, a los cinco factores utilizados por Storie (1970) y Jarsún et al., (1988-90), la altitud y la distancia al acuífero, en forma porcentual y para Q. robur, la altitud, la distancia al acuífero y el pH. Variables como la textura, la permeabilidad, el drenaje y la profundidad del suelo no fueron incluidas porque ya intervienen en la fórmula de cálculo para pino, que es desde donde se parte. Otros valores como la pendiente, la ubicación en la ladera, la competencia con otros árboles, la exposición, no fueron utilizados porque en los análisis de regresión efectuados dieron correlaciones de poco valor comparados con los utilizados para el cálculo de los índices respectivos. Hay enorme variabilidad de la altitud dentro de cada complejo y asociación de suelos. Las diferencias horizontales en microclima se tornan importantes en altitudes elevadas, y la inclinación y exposición de la pendiente determinan fuertemente los límites de crecimiento (Häsler, 1982). Por ello, resulta evidente que el mecanismo más universal para explicar el límite altitudinal de los árboles es la limitación del crecimiento. Hasta ahora en la región sólo se ha trabajado con gimnospermas, en particular con coníferas, por lo tanto cabría preguntarse cuál sería la situación para angiospermas. Este interrogante no es trivial ya que son bien conocidas las importantes diferencias tanto fisiológicas como ecológicas entre ambas. Sin embargo, en la actualidad, según la bibliografía, no hay estudios categóricos sobre la causa del límite arbóreo para cada una de las especies en estudio; debido a esto se decidió utilizar los datos existentes en los antecedentes de ambas especies para el límite de altitud. Por la enorme variabilidad de la altitud dentro de cada complejo y asociación de suelos se decidió calcular una altitud promedio del complejo o asociación, para lo cual se contó con una grilla de altitudes cada cinco minutos de grado, en latitud y longitud en las dos hojas de suelo, que corresponden a la zona de estudio. Para mejorar la estimación de la altitud promedio, en cada complejo y asociación se tomó la altitud de sus puntos extremos siguiendo en forma de cruz la dirección de los cuatro puntos cardinales en cada uno de ellos (N, S, E y O). El promedio de todos los puntos altitudinales con los que se contó dentro de cada complejo o asociación se transformó en la altitud promedio del mismo. 102 F. pennsylvanica y Q. robur son especies que crecen mejor en bajas alturas, por lo cual dentro de cada complejo o asociación se verán beneficiados aquellos individuos que estén localizados en altitudes más bajas que la altitud promedio del complejo o asociación. Las alturas promedio se presentan en la Tabla 4.9. Tabla 4.9. Altitud promedio de cada unidad cartográfica. Altitud Unidad cartográfica Promedio CoA 1.603 m CoB1 1.354 m CoB2 1.174 m CoB3 1.356 m CoC 1.161 m CoD1 998 m CoE 668 m CoF 826 m CoG 682 m CoH 757 m CoI 868 m CoJ 2.073 m CoK 1.072 m CoB2+D1 (80% CoB2_20% 1.066 m CoD1) AsA 696 m AsB 642 m AsA+AsB (70% AsA_30% 787 m AsB) F. pennsylvanica se extiende latitudinalmente entre los 28°N y los 54°N y altitudinalmente entre próximo al nivel del mar y, por lo menos, hasta los 1.700 metros. Esta altitud la alcanza en latitudes mayores a la de la zona de estudio pero en el hemisferio Norte. Al no existir datos de límite arbóreo más ajustados se toman los mencionados en la Tabla 4.10. Tabla 4.10. Valores de ponderación para altitud utilizada para F. pennsylvanica siguiendo la metodología de Storie (1970). hasta 700 m de altitud desde 700 hasta 1.000 m de altitud desde 1.000 hasta 1.300 m de altitud desde 1.300 hasta 1.600 m de altitud más de 1.600 m de altitud 100 95 90 85 60-70 103 Q. robur habita en forma natural entre los 38°N y los 61°N y su rango de altitud se extiende entre los 0 y 1.500 m. Es probable que pudiera extenderse en la zona de estudio a mayor altitud que la señalada, pero careciendo de datos al respecto se toman como válidas para asignar los valores de ponderación los de la Tabla 4.11. Tabla 4.11. Valores de ponderación para altitud utilizada para Q. robur según la metodología de Storie (1970). desde 700 a 900 m de altitud desde 900 a 1.100 m de altitud desde 1.100 a 1.300 m de altitud desde 1.300 a 1.500 m de altitud más de 1.500 m de altitud 100 95 90 80 60-70 En lo que respecta a la distancia al acuífero, esta distancia es variable a lo largo y ancho de cada complejo o asociación. Un complejo de área reducida tiene una superficie aproximada de 16 Km2. En esta zona el relieve varía enormemente dentro de esa superficie. Por lo tanto, es de suponer que la profundidad del acuífero también lo hará. Se optó, entonces, por dar también un valor promedio para la profundidad del acuífero en cada complejo o asociación, que se obtuvo de la evaluación de la geomorfología y la historia geológica de su formación (consulta personal Dr. Ernesto G. Abril). Se disponía de datos puntuales recogidos al muestrear, sobre la distancia al acuífero o proximidad al agua de cada uno de estos ejemplares y datos de crecimiento de los mismos y observaciones detalladas en las planillas de muestreo de la vegetación acompañante y su abundancia. Se efectuó un análisis comparativo de los datos muestrales con aquellos similares de las zonas sin datos, se compararon imágenes y se le asignó un valor medio aproximado de distancia al acuífero a cada complejo o asociación. El muestreo se realizó en primavera avanzada y las fotos satelitales que sirvieron de base para la comparación fueron tomadas también en primavera avanzada. La ponderación de la variable distancia al acuífero fue la misma para ambas especies. En el ANEXO 2 se presentan ejemplos de fotos satelitales de noviembre de 2005 y fotos tomadas en el lugar durante el muestreo de cada complejo o asociación que sirvieron para la asignación de los valores respectivos. 104 En la Tabla 4.12 se presentan los valores de asignación de distancia al acuífero y en la Tabla 4.13 los valores que, según la metodología de Storie, corresponden a estas distancias, de cada una de las unidades cartográficas. Se debe tener en cuenta que aquellos complejos cuyo valor promedio de altitud supera los 1.100 m, cuentan con una humedad adicional comprobada y que se debe al aporte de las nubes en su contacto con el suelo (Donoso, 1997). Este adicional de humedad ha sido tenido en cuenta para asignar la distancia al acuífero. Tabla 4.12. Asignación de distancia al acuífero para cada unidad cartográfica. Unidad cartográfica CoA CoB1 CoB2 CoB3 CoC CoD1 CoE CoF CoG CoH CoI CoJ CoK CoB2+D1 (80% CoB2_20% Distancia al acuífero Más de 10 m Hasta 9 m Hasta 4,5 m Hasta 9 m Hasta 3 m Hasta 3 m Hasta 4,5 m Hasta 3 m Hasta 3 m Hasta 3 m Hasta 4,5 m Hasta 9 m Más de 10 m AsA AsB Hasta 4,5 m Hasta 1,75 m Hasta 1,75 m AsA+AsB(70% AsA_30% AsB) Hasta 1,75 m CoD1) Tabla 4.13. Valores de ponderación para distancia al acuífero según la metodología de Storie (1970). Distancia al acuífero Hasta 1,75 m Hasta 3 m Hasta 4,5 m Hasta 9 m Más de 10 m % 100 95 90 80 70 105 Se promediaron los valores de pH de las series que integraban cada complejo o asociación (Tabla 4.14). Tabla 4.14. Valores promedio de pH de las series que integran cada complejo o asociación de suelos. Unidad cartográfica CoA CoB1 CoB2 CoB3 CoC CoD1 CoE CoF CoG CoH CoI CoJ CoK CoB2+D1 (80% CoB2_20% pH promedio 5,2 5,9 5,9 5,9 5,9 7,2 7,4 6,85 6,9 7,1 6,8 5,1 6 6,5 CoD1) AsA AsB 7,5 7,3 AsA+AsB(70% AsA_30% AsB) 7,44 La Tabla 4.15 presenta los valores de ponderación para pH de Q. robur según la metodología de Storie (1970). Tabla 4.15. Valores de ponderación de pH para Q. robur según la metodología de Storie (1970). pH neutro Ligeramente alcalino, pH >7,5 a 8 Moderadamente alcalino, pH >8 a 8,5 Fuertemente alcalino, pH >8,5 Ligeramente ácido, pH entre 6 a 6,5 Moderadamente ácido, pH entre 5 a <6 Fuertemente ácido, pH < a 5 Ninguna salinidad Ligera salinidad Moderada salinidad Fuerte salinidad 100 75 35 15 100 95 90 100 80-95 20-80 0-20 106 Dada la escala utilizada, en que las unidades cartográficas están integradas por varias series de suelos y presentan a su vez diferentes porcentajes de afloramiento rocoso, a fin de determinar la aptitud forestal, debió efectuarse una ponderación para la unidad. Así, por ejemplo en el caso del complejo B2 (CoB2), el 80% de su superficie tuvo una aptitud forestal excelente y un 20% sin aptitud, por la presencia de roca aflorante. Ponderando estos valores como se demuestra en la Tabla 4.16 se estima una aptitud forestal para la unidad cartográfica CoB2 del 74%, buena, y para la unidad cartográfica CoC, del 55,3%, regular. Esta metodología fue utilizada por Jarsún et al., (1988-90). Tabla 4.16. Método de ponderación de los complejos CoB2 y CoC para obtener su Clase. Unidad cartogr. CoB2 CoC Superficie en % 80 20 70 30 Indice de Storie 85 30 70 21 Apt Forest ponder unidad Clase 80*85/100=68% 68+6=74% Buena 2 20*30/100=6% 70*70/100=49% Regular 3 49+6,3=55,3% 30*21=6,3% Obtención de los valores de Aptitud Forestal para F. pennsylvanica. Todos los puntajes de Aptitud Forestal de los complejos y asociaciones obtenidos por Jarsún et al. (1988-90), para pino, se ponderaron por el producto de los factores altitud y distancia al acuífero. Obtención de los valores de Aptitud Forestal para Q.robur. Los puntajes de Aptitud Forestal de los complejos y asociaciones obtenidos por Jarsún et al. (1988-90), para pino, se ponderaron por el producto de los factores altitud, distancia al acuífero y pH promedio. Elaboración de los mapas de Aptitud Forestal para F. pennsylvanica y Q. robur. La integración de las variables biofísicas relevantes así como la unión de las dos imágenes satelitales y su geo-referenciación se realizó a través de un Sistema de Información Geográfica, utilizándose el programa IDRISI 32. En este programa de Clark Labs, Clark University (Eatsman, 2001), se unieron las dos imágenes a través del módulo CONCAT y se la recortó con el módulo WINDOW. Sobre esta imagen, empleando PHOTOSHOP 5.5, se trazaron las áreas fisiográficas correspondientes a los distintos complejos y asociaciones de suelo obtenidas 107 por Jarsún et al., (1988-90). La imagen resultante se importó a IDRISI, donde se georeferenció con el módulo RESAMPLE en el sistema LATITUD-LONGITUD de este programa, obteniéndose una imagen georeferenciada con todos los límites de los complejos y asociaciones. Se guardó la imagen resultante con extensión JPG a través del módulo JPGIDRISI, para ser cargada nuevamente en PHOTOSHOP y agregarle todo el resto de detalles del mapa final de Aptitud Forestal del Valle de Calamuchita, para el caso particular de cada una de las especies estudiadas a escala 1:100.000 y hacer la impresión gráfica. Para simplificar la interpretación de la cartografía respectiva se unieron las hojas IGM 3166-36, Valle de Calamuchita e IGM 3366-6, Santa Rosa de Calamuchita con el programa PHOTOSHOP 5.5; se colorearon los complejos y asociaciones de igual Aptitud Forestal con un mismo color y de esta operación resultó un croquis con la aptitud de los complejos y asociaciones de suelo de toda la zona del Valle de Calamuchita (Fig. 4.1 y 4.2) para cada una de las especies en estudio. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Las Tablas 4.17 y 4.18, muestran la Aptitud Forestal para el cultivo de F. pennsylvanica y Q. robur en el Valle de Calamuchita. En la Tabla 4.17, en la primera columna de la izquierda, figura el nombre de la unidad cartográfica; en la segunda, la aptitud forestal para pinos según Jarsún et al. (198890); en la tercera, de nombre “Ponderación Altitud-Distancia al Acuífero”, el producto del puntaje de altitud para F. pennsylvanica (Tabla 4.9 y 4.10), multiplicada por el puntaje de distancia al acuífero (Tabla 4.12 y 4.13); en la cuarta, el producto de la segunda y tercer columna, dividido por el producto de 100*100 (porque se introducen dos nuevos factores y están expresados en porcentaje). En la quinta columna se da el resultado de la clase de aptitud forestal para F. pennsylvanica. Para Q. robur (Tabla 4.18), en la tercera columna desde la izquierda, se incluyen tres factores en vez de dos: altitud para Q. robur (Tabla 4.9 y 4.11), distancia al acuífero (Tabla 4.12 y 4.13) y pH (Tabla 4.14 y 4.15). En la cuarta columna desde la izquierda, el producto de las columnas dos y tres, dividido por el producto de tres veces 100 (porque se trata de tres factores expresados en forma porcentual). En la quinta columna se da el resultado de la clase de aptitud forestal para Q. robur. 108 Tabla 4.17. Aptitud Forestal de los Complejos y Asociaciones de suelo para F. pennsylvanica. Tabla de Aptitud Forestal de los Complejos y Asociaciones de suelo para F. pennsylvanica Ponder. Altit. Unidad *Distancia al Aptit. Forest. Ponder. de Acuífero cartográfica AptitForestPino unidad 5 65*70 5*65*70/100*100= 2,3% CoA 63 85*80 63*85*80/100*100= 43% CoB1 74 90*90 74*90*90/100*100= 60% CoB2 31 85*80 31*85*80/100*100= 21% CoB3 55 90*95 55*90*95/100*100= 47% CoC 45 95*95 45*95*95/100*100= 40,6% CoD1 15 100*90 15*100*90/100*100= 13,5% CoE 48 95*95 48*95*95/100*100= 43,3% CoF 56 100*95 56*100*95/100*100= 53,2% CoG 52 95*95 52*95*95/100*100= 46,9% CoH 52 95*90 52*95*90/100*100= 44,5% CoI 5 60*80 5*60*80/100*100= 2,4% CoJ 5 90*70 5*90*70/100*100= 3,2% CoK CoB2+D1(80% CoB2_20% CoD1) 68 90*90 68*95*95/100*100= 61,4% 81 100*100 81*100*100/100*100= 81% AsA 90 100*100 90*100*100/100*100= 90% AsB AsA+AsB(70% AsA_30% AsB) 84 95*100 84*95*100/100*100= 80% Clase No apta 5 Regular 3 Buena 2 Baja 4 Regular 3 Regular 3 No apta 5 Regular 3 Regular 3 Regular 3 Regular 3 No apta 5 No apta 5 Buena 2 Excelente 1 Excelente 1 Excelente 1 109 Tabla 4.18. Aptitud Forestal de los Complejos y Asociaciones de suelo para Q. robur. Aptitud Forestal de los Complejos y Asociaciones de suelo para Q.robur Ponder. Altit. Unidad *Dist.Acuífero cartográfica AptitForestPino *pH 5 65*70*95 CoA 63 90*80*100 CoB1 74 90*90*100 CoB2 31 90*80*100 CoB3 55 90*95*100 CoC 45 95*95*100 CoD1 15 100*90*100 CoE 48 100*95*100 CoF 56 100*95*100 CoG 52 100*95*100 CoH 52 100*90*100 CoI 5 60*80*95 CoJ 5 95*70*95 CoK CoB2+D1(80% CoB2_20% 68 95*90*100 CoD1) Aptit. Forest. Ponder. de unidad 5*65*70*95/100*100*100= 2,2% 63*90*80*100/100*100*100= 45,4% 74*90*90*100/100*100*100= 60% 31*90*80*100/100*100*100= 22,3% 55*90*95*100/100*100*100= 47% 45*95*95*100/100*100*100=40,6% 15*100*90*100/100*100*100= 13,5% 48*100*95*100/100*100*100= 45,6% 56*100*95*100/100*100*100= 53,2% 52*100*95*100/100*100*100= 49,4% 52*100*90*100/100*100*100= 46,8% 5*60*80*95/100*100*100= 2,3% 5*95*70*95/100*100*100= 3,2% Clase No apta 5 Regular 3 Buena 2 Baja 4 Regular 3 Regular 3 No apta 5 Regular 3 Regular 3 Regular 3 Regular 3 No apta 5 No apta 5 68*95*90*100/100*100*100= 58,1% Regular 3 Excelente 1 Excelente 1 Excelente 1 AsA 81 100*100*100 81*100*100*100/100*100*100= 81% AsB AsA+AsB(70% AsA_30% AsB) 90 100*100*100 90*100*100*100/100*100*100= 90% 84 95*100*100 84*95*100*100/100*100*100= 80% Observando los resultados y comparándolos con los obtenidos por Jarsún et al. (1988-90), se ve que, salvo los complejos CoB1, que eran de clase 2 para pinos y ahora pasan a ser de clase 3 para F. pennsylvanica; los demás complejos o asociaciones quedan en las mismas clases, pero muy cerca del límite inferior de éstas. Esto quiere decir que si se hubieran utilizado más factores en la determinación de la clase (los resultantes de las correlaciones del crecimiento con el ambiente), hubiera habido más complejos o asociaciones que habrían cambiado de clase. Esto sucede porque en esta metodología, al ir agregando factores en forma porcentual y siendo éstos diferentes al valor 100, cada multiplicación que se agrega disminuirá el valor resultante para “Clase”, disminuyendo su puntaje y con ello su calificación. Esto sucedió con Q. robur, que al agregar un factor más, como pH, diferente en ocasiones, del valor 100, el CoB2+D1, que para Pinus sp y F. pennsylvanica era de clase 2, resulta de clase 3 para Q. robur. No obstante ello, los valores obtenidos concuerdan en gran parte con los obtenidos para pinos por Jarsún et al. (1988-90) y Ravelo et al., (2007), para la misma zona. Esto sucede debido a que el rango de variabilidad climática y de suelos que presenta la zona del 110 Valle de Calamuchita se encuentra dentro de los rangos de variabilidad indicada por los descriptores para clima y suelo de las coníferas y de las especies estudiadas (Tabla 4.19 y 4.20). Tabla 4.19. Comparación de los requerimientos de clima de P. taeda, P. elliottii, F. pennsylvanica y Q. robur (CAB International, 2000). Requerimientos P. taeda P.elliottii F.pennsylvanica Q. robur CLIMA Rango de altitud Lluvia media anual Régimen de lluvia Duración de la estación seca Temperatura media anual Temp máxima media del mes más cálido Temp mínima media del mes más frío Temp mínima absoluta 0 - 900 m *(En esta zona 1.600 m.) 900 – 2.200 mm 1 - 150 m. *(En esta zona 1.600 m.) 1.150 – 1.500 mm Estival; invernal; isohigro 0 hasta 1.700 m. entre 0 y 1.500 m. 380 – 1.520 mm 300 – 2.000 mm Estival; bimodal; isohigro 1 - 4 meses : 0 – 2 meses Estival; bimodal; isohigro 0 a 4 meses 14 - 24ºC 15 - 24ºC 3 – 18º C –2 º C a 16 º C 20 - 35ºC 23 - 32ºC 18 – 27 ºC 14 a 25 ºC 1 - 18ºC 9 - 12ºC -18 a – 13 ºC -20 a -8 ºC > -23ºC : > -20ºC –46 ºC (período de dormición) -35 º C estival; isohigro 0 - 6 meses 111 Tabla 4.20. Comparación de los requerimientos de suelo de P. taeda, P. elliottii, F. pennsylvanica y Q. robur (CAB International, 2000). Requerimientos P. taeda P.elliottii F.pennsylvanica Q. robur SUELO Textura Drenaje del suelo Reacción del suelo Tolerancias Especiales liviana; media; pesada libre; impedido; estacionalmente inundado muy ácido; ácido; neutro Tolera tipos de suelo: ácidos; barrosos; arcillosos; coluviales; gleysoles; de grava; turbosos; loéssicos; de piedra arenisca; arenosos; de sedimentos; pantanosos; volcánicos Tolera sequía; fuego; inundación; escarcha. liviana; media; pesada libre; impedido; estacionalmente inundado ácido superficiales o poco profundos; infértiles o poco fértiles liviana; media; pesada libre; impedido; estacionalmente inundado ácido; neutro; alcalino Tolera inundación y gran cantidad de tipos de suelos media a pesada impedido a estacionalmente inundado ácido; neutro Tolerancia a suelos salinos Mapas de Aptitud Forestal Los resultados del Índice de Aptitud de Uso de los Suelos se plasmaron en los mapas de Aptitud de Uso Forestal para las dos especies en estudio a escala 1:100.000, (Figuras 4.1 y 4.2). En la Tabla 4.21, se amplía la Capacidad de Uso de los Suelos obtenida por Jarsún et al. (1988-90), con la Capacidad de Uso Forestal encontrada para F. pennsylvanica y Q. robur. En el ANEXO 2 se encuentra un croquis de los complejos y asociaciones ubicadas en la zona de estudio con sus respectivas capacidades de uso de los suelos. 112 Fig. 4.1. Aptitud Forestal de los complejos y asociaciones de suelo para el cultivo de F. pennsylvanica, en el Valle de Calamuchita. 113 Fig. 4.2. Aptitud Forestal de los complejos y asociaciones de suelo para el cultivo de Q. robur, en el Valle de Calamuchita. 114 Tabla 4.21. Clase, limitación y ampliación de las clases y subclases obtenidas por Jarsún et al. (1988-90), para suelo, con las clases de Aptitud Forestal para F. pennsylvanica y Q. robur obtenidas en este estudio. CLASE DE LIMITACIÓN CLASE DE APTITUD SUELO FORESTAL No existen en la zona comprendida en este estudio, suelos de clase I, II y V. CLASE III Tienen severas limitaciones para los cultivos EXCELENTE pero con prácticas de manejo y conservación se pueden utilizar para tal fin. EXCELENTE Subclase IIIec Además de las limitaciones por clase, presentan moderada susceptibilidad a la erosión hídrica y ligera limitación climática. Representado por la AsB. CLASE IV Presentan limitaciones más severas que los de EXCELENTE la clase III, y cuando están cultivados requieren prácticas de manejo y conservación más difíciles y complejos. Subclase IVec Con severa susceptibilidad a la erosión hídrica EXCELENTE y ligera limitación climática. Representada por la AsA. CLASE VI Resultan ineptos para los cultivos. Son REGULAR apropiados como campos naturales de pasturas, bosques o refugios de la fauna. Subclase VIsc Suelos con baja retención de humedad, REGULAR moderada limitación por alcalinidad no sódica y ligera limitación climática. Comprende la unidad CoG. CoB2: BUENA, CLASE VII Mayores limitaciones para el uso, ineptos para CoB3: BAJA, los cultivos. Sus condiciones físicas y químicas CoI: REGULAR, son tales, que no justifica ningún tipo de mejora, uso exclusivamente para pastoreo CoJ: NO APTA, natural, pasturas, bosques o para refugio de la CoB2+D1: fauna silvestre. Comprende las unidades CoB2, BUENA (F. pennsylvanica), CoB3, CoI, CoJ, CoB2+D1. REGULAR (Q. robur). CLASE VIII: no tienen aplicación agrícola ni ganadera. Debido a sus graves limitaciones sólo sirven para recreación de la fauna silvestre, provisión de agua, fines estéticos, etc. La subclase IVec-IIIec, corresponde a la unidad cartográfica EXCELENTE AsA+AsB. La subclase VIes-IVes, está representada por la unidad CoD1. REGULAR La subclase VIIes-VIes, está representada por la unidad REGULAR cartográfica CoH. La CLASE VII/VIII, corresponde a la unidad cartográfica CoB1. REGULAR La CLASE VII-VIII, queda representada por la unidad CoC. REGULAR CLASE DE LIMITACIÓN CLASE DE APTITUD SUELO FORESTAL La CLASE VIII-VII, corresponde a las unidades cartográficas NO APTAS CoA y CoK. La mayor parte de la superficie de las tierras consideradas en este estudio es de aptitud predominantemente forestal. Comprende tierras caracterizadas por fuertes pendientes y rocosidad, buen drenaje y hasta excesivo en algunos sectores, en general sin 115 peligro de anegamiento, con buen desarrollo de suelo en los bajos e incipiente desarrollo de los suelos en los sectores de altura. Por una razón de escala fue imposible separar cartográficamente sectores de buena aptitud forestal, de otros, con distinta aptitud, dentro de un mismo complejo, sobre todo en aquellas de variado relieve. Estas unidades de aptitud compleja recibieron entonces una calificación promedio para todo el complejo. Esta situación no se presentó en la zona del Valle propiamente dicho, zona ocupada por las asociaciones. Climática y edáficamente las dos especies en estudio tienen requerimientos diferenciales por lo cual se recomienda también un uso diferente en su distribución geográfica dentro de la zona del Valle. La profundidad del suelo y la retención de humedad son limitantes importantes. La salinidad y la alcalinidad calcárea y sódica también, y la pendiente, en las áreas serranas. Las series de suelo que integran los complejos y asociaciones del Valle de Calamuchita presentan moderada susceptibilidad a la erosión hídrica, peligro que aumenta al incrementarse la pendiente. Los resultados de este estudio concuerdan en gran parte con el mapa de aptitud forestal que realizaron Jarsún et al. (1988-90) y con el mapa de capacidad de uso de los suelos presentado en el Proyecto provincial de ordenamiento territorial de las cuencas del lago Los Molinos y Embalse Río Tercero: capacidad de uso de los suelos (Los Grandes Lagos. 2008. Secretaría de Ambiente de la provincia de Córdoba). ¿Donde se pueden cultivar las especies? En las figuras 4.1 y 4.2 se representaron en croquis los complejos y asociaciones de igual aptitud, con un mismo color, cuya clase se describe en las Referencias de las figuras. El color azul marino, indica la aptitud forestal 1-Excelente; el color marrón significa la aptitud forestal 2-Buena; el magenta, la 3-Regular; el anaranjado, la 4-Baja y el celeste, la aptitud forestal 5-No apta. En azul se representan los lagos y en violeta las ciudades o pueblos. Comparando el croquis de aptitud forestal para Q. robur con el de F. pennsylvanica, se observa que en el primero el complejo B2+D1 pasa de aptitud forestal 2Buena, a aptitud forestal 3-Regular. 116 Los mejores suelos para el cultivo de las dos especies son los que corresponden a las asociaciones A (AsA), B (AsB) y A+B (AsA+AsB), que normalmente se utilizan para los cultivos o sea los del Valle propiamente dicho. Los No Aptos, se encuentran ubicados en las zonas de mayor altura (CoA y CoJ), en el faldeo occidental de la Sierra Grande (CoK) y al sur del Complejo Hidroeléctrico Río Grande 1 (CHRG1), el CoE. La zona comprendida entre los 900 y los 1.100 msnm, donde se encuentra la mayoría de las forestaciones, es de aptitud forestal Buena (CoB2). Al oeste de los CoB2, se encuentran los CoB1, de aptitud forestal Regular. También son de la misma aptitud forestal los complejos CoC, CoD1, CoF, CoG, CoH y CoI. Al norte de los CoB2, el CoB1 es reemplazado por el CoB3, de aptitud forestal Baja. CONCLUSIONES Se desarrolló un Índice de Aptitud de uso de los suelos del Valle de Calamuchita para el crecimiento de las especies F. pennsylvanica y Q. robur y se identificaron aquellas zonas del Valle que poseen las mejores condiciones agroclimáticas para la implantación y desarrollo de las especies. Entre las zonas identificadas puede apreciarse una extensa área con condiciones de excelencia para futuras plantaciones. También las áreas con buenas condiciones se extienden considerablemente hacia las laderas y en el valle para F. pennsylvanica, no así para Q. robur, que requiere mayor profundidad de suelos para un desarrollo óptimo y un pH no alcalino. Esto no significa que la especie no crezca en ese tipo de suelo, porque se los observó desarrollados en lomas altas, con poca profundidad de suelo, pero el rendimiento no será el adecuado para una inversión importante. Las áreas de altura presentan regulares condiciones forestales o no son aptas principalmente por la carencia de suelos con aptitud forestal. Se confeccionaron los mapas de aptitud de uso de los suelos del Valle de Calamuchita para el crecimiento de Fraxinus pennsylvanica Marshall y Quercus robur L. Se han establecido las bases metodológicas para la realización de estudios de investigación y experimentación con otras especies latifoliadas. 117 CAPÍTULO 5 CONCLUSIONES GENERALES La dendrocronología constituye una herramienta silvicultural de fácil manejo, reducido costo y alta aplicabilidad. A través de su uso se pretendió contribuir al conocimiento sobre el comportamiento de Q. robur y F. pennsylvanica introducidos en el Valle de Calamuchita, Córdoba en términos de su crecimiento en diámetro y área basal. Es importante considerar que los ejemplares muestreados provinieron de sitios sin ningún tipo de manejo forestal. Aún los robles que fueron muestreados en una plantación mixta no habían recibido aparentemente ningún tipo de poda o raleo. Por lo tanto, la velocidad de crecimiento podría incrementarse notablemente a través de prácticas silviculturales. Asimismo, se ignora la procedencia de los ejemplares y la calidad de la semilla, factores que también inciden en forma significativa sobre el crecimiento. Los datos de crecimiento obtenidos a partir de este estudio pueden ser aplicados para estimar la posible productividad de la región forestal del Valle de Calamuchita con la incorporación de estas especies en plantaciones puras o mixtas, para incrementar la biodiversidad. Se determinó la edad de culminación del crecimiento en diámetro y área basal de algunos ejemplares de estas especies y atendiendo a los valores de crecimiento comparados con sus zonas de origen y otros estudios efectuados, se concluye que el Valle presenta condiciones adecuadas para el cultivo de las especies. También se estimó la edad de culminación del crecimiento en volumen en la región estudiada y se la comparó con las de otras zonas de cultivo. Los análisis de correlación efectuados para visualizar la importancia que las condiciones ambientales tienen sobre el crecimiento contribuyendo a la formación de la calidad de sitio para F. pennsylvanica y Q. robur dieron como variables regresoras destacadas a la precipitación, dentro de las condiciones climáticas; condiciones topográficas como la altitud, la exposición, la pendiente y la ubicación en la ladera para F. pennsylvanica, agregándose también la competencia con otros árboles para Q. robur; condiciones de suelo como la profundidad del mismo, la textura y el pH para F. pennsylvanica y sumándose a éstas la permeabilidad, el drenaje y el escurrimiento para Q. robur y condiciones geológicas como la profundidad del acuífero para ambas especies. 118 Estos datos contribuyeron a determinar qué variables debían intervenir en la elaboración del Índice de Aptitud de Uso Forestal de los Suelos para el cultivo de estas especies en el Valle de Calamuchita. Se establecieron analogías climáticas entre las zonas de origen natural de las especies y la zona del Valle de Calamuchita comprendida en las hojas del IGM 3166-36 y 3366-6 y se identificaron las que poseen mejores condiciones agroclimáticas para la implantación y desarrollo de las especies en estudio. Se apreció una extensa área con condiciones de excelencia para plantaciones futuras de F. pennsylvanica y Q. robur distribuída a lo largo y ancho del Valle de Calamuchita. De igual forma, se determinaron las procedencias más adecuadas de obtención de semillas para cada una de las localidades del Valle de Calamuchita. Se desarrolló un Índice de Aptitud de Uso Forestal de los Suelos para F. pennsylvanica y Q. robur a través de la ampliación del índice de Storie utilizado por Jarsún et al. (1988-90) para las coníferas cultivadas en el Valle. A través de este Índice se clasificaron los complejos y asociaciones de suelos ubicadas en la zona de estudio en Clases de Uso Forestal. Las áreas con buenas condiciones se extienden considerablemente en el valle y hacia las laderas para F. pennsylvanica, no así para Q. robur, que requiere mayor profundidad de suelos para un desarrollo óptimo y un pH no alcalino. Esto no significa que la especie no crezca en ese tipo de suelo, porque se los observó desarrollados en lomas altas, con poca profundidad de suelo, pero el rendimiento no será el adecuado para una inversión importante. Se determinó que las áreas de altura presentan regulares condiciones forestales o no son aptas principalmente por la carencia de suelos con aptitud forestal. Con los resultados de la clasificación en Clases de Uso Forestal se confeccionaron los Mapas de Aptitud de Uso de los Suelos. Los valores de la clasificación a que se arribaron se refieren sólo a F. pennsylvanica y Q. robur. No obstante, quedan establecidas las bases metodológicas como para que otros técnicos especialistas en la materia puedan efectuar estudios de investigación y experimentación con otras especies latifoliadas. Se hace necesario encarar futuros estudios sobre estas especies, en particular para fundamentar aún más las conclusiones de este trabajo y determinar las posibles calidades y clases de sitio del Valle. 119 Es importante complementar los datos estimados sobre el turno de corta presentado en el capítulo 2 con los valores económicos correspondientes, debido a que el turno de corta de la máxima renta en especie puede no coincidir con el turno de máxima renta económica sobre todo para F. pennsylvanica atendiendo principalmente a su forma particular de crecimiento (gran crecimiento durante los primeros 5 - 10 años de vida bajo manejo de plantación). Es importante realizar este tipo de estudios previo a la plantación forestal de otras especies introducidas, ya que la forestación es una inversión a largo plazo. Recomendaciones de uso Se recomienda, en sectores abruptos y donde los suelos son más superficiales, plantar F. pennsylvanica cuyo volumen final se alcanzaría con 250-300 árboles maduros por hectárea (Kennedy, 2004) que puede alternar con P. taeda como bosque monoespecífico o en bosque mixto, teniendo en cuenta sus respectivas intolerancias al sombreo para un buen manejo silvícola. Q. robur en bosque mixto es importante para la mejora del suelo, sobre todo en rodales de pino, si está presente en la proporción de aproximadamente 30% del número de árboles. Como la inversión con roble es alta y a largo plazo, convendrá utilizar Q. robur en las partes bajas del Valle donde se encuentra mayor profundidad en los suelos y la napa freática está próxima, que son los requerimientos de esta especie y en los terrenos más altos se reemplazará por Q. petraea, que vegeta hasta los 2.000 m de altura, en asociación con F. pennsylvanica y P. taeda como bosque mixto aumentando con ello la biodiversidad del lugar. Se deberán tener en cuenta las respectivas intolerancias al sombreo de cada una de las especies asociadas para un óptimo manejo silvícola. El volumen cosechado a la tala final del bosque de roble estará representado por unos 120-140 árboles. El Q. robur es más lento que F. pennsylvanica pero también crece más rápido en los primeros años teniendo buena luz, así que podrán obtenerse utilidades económicas del mismo en los respectivos raleos. Algunos autores advierten que es conveniente que Q. robur crezca en bosque mixto, ya que puede tener un efecto desfavorable en el suelo si crece en rodales puros, 120 debido a que la descomposición de materia orgánica es relativamente lenta en bosques de roble (Jaworski, 1995). Hacer un uso apropiado de los suelos del Valle de Calamuchita, ofrecerá certidumbre a la inversión pública, social y privada. Impacto Ambiental de F. pennsylvanica La introducción y cultivo de especies forestales exóticas suele ser seriamente cuestionada por algunos sectores del ámbito científico, gubernamental y por organizaciones ambientalistas. Esto obedece a los penosos antecedentes de invasión de ambientes naturales por parte de especies leñosas, tales como Ligustrum lucidum (siempreverde) y Gleditsia triacanthos (acacia negra), entre otros. Por esta razón, el comportamiento de F. pennsylvanica y Q. robur, en términos de su capacidad invasiva, será un factor determinante para la implementación de forestaciones en gran escala. Si bien no fue objeto de este estudio evaluar el impacto ambiental que las especies ejercen en su área de difusión, se presentan a continuación unas breves consideraciones que pueden resultar de utilidad para su cultivo regional. En función de lo expuesto en los antecedentes, F. pennsylvanica es diclino-dioica, necesitando, para la reproducción, del pie femenino y del masculino. Es intermedio en tolerancia a la competencia, y se encuentra mezclado con otras especies de bosque ribereño en su zona de origen natural siendo parte integral de la cubierta forestal del tipo Celtis laevigata - Ulmus americana - Fraxinus pennsylvanica. La mayoría de las semillas son dispersadas por el viento a distancias cortas del árbol madre (90-100 m). Alguna dispersión por el agua también puede ocurrir, pero la importancia del agua como agente de dispersión, como también la longitud de la distancia, se desconoce (Kennedy, 2004). Tampoco resulta atractiva para los animales, por lo que éstos no actuarían como agentes de diseminación. F. pennsylvanica varía de intolerante a moderadamente tolerante al sombreo en la parte septentrional de su área de distribución, o sea es semitolerante. Sin embargo, la tolerancia disminuye al aumentar la edad de los árboles (Johnson, 1980, Sharitz y Mitsch, 1993). Su carácter pionero y la capacidad de crecer rápidamente en rodales puros coetáneos indican que F. pennsylvanica puede colonizar sitios desnudos, pero difícilmente 121 prospera debajo del dosel arbustivo o arbóreo. Resulta particularmente adecuado para el manejo en plantaciones. Es similar a F. americana excepto que es de muy corta vida en comparación con éste y muchos otros árboles (rara vez más de 100 años, a menudo sólo 30-50 años, con un máximo de 150 años). Durante el muestreo, realizado en época primaveral, se observó poca regeneración. En caminos de acceso a lugares como Los Reartes, localidad que presenta a esta especie como árbol de vereda, se observó regeneración natural, pero ésta no prospera porque al finalizar el invierno es escasa la materia verde y acaba siendo comida por el ganado. En barrios de las afueras de Villa Gral. Belgrano, donde la especie había sido usada en canteros centrales de avenidas se observaron ejemplares adultos que prácticamente habían dejado de crecer, dominados y casi sofocados por especies como Ulmus americana que le habían aventajado en el crecimiento y ahora le sombreaban dejándose ver su semitolerancia. De aquí se concluye, que en una escala de impacto sobre la flora nativa de 1 al 5, correspondiendo 1 al valor mínimo, se aplicaría a F. pennsylvanica, el grado 2, bajo impacto. Impacto Ambiental de Q. robur Q. robur se encuentra formando parte de bosques caducifolios, bosques mixtos, bosques húmedos, bosques ribereños. Es un árbol de sucesión tardía, pero tiene varias características típicas de las especies pioneras de árboles: por ejemplo, las semillas se dispersan ampliamente por aves y mamíferos (a través del depositado en un escondrijo), las semillas son de gran tamaño con reservas que permiten a las plántulas de semillero competir con la mayoría de las gramíneas, ya que pueden germinar rápidamente y pueden persistir en el césped hasta que las raíces se desarrollan lo suficiente como para permitir el rápido incremento del crecimiento. En condiciones naturales en su zona de origen, el roble regenera a través de la alternancia de especies por ejemplo, el abedul (Betula sp.) puede sustituir el árbol caído de roble de los bosques de roble en el norte de Gran Bretaña, los que son a su vez sustituidos por otros robles; sin embargo, los abedules son de corta vida en comparación con los robles. Debido a esta característica es que el bosque sigue siendo predominantemente de roble (Savill, 1991). 122 En función de lo expuesto en los antecedentes bibliográficos se infiere que Q. robur se comportará, en la sucesión de los rodales en general, como especie climax, debido principalmente a su vida longeva y a lo lento de la culminación de su crecimiento. (Savill, 1991). Esta especie es intolerante al sombreo; de plena luz. En el hemisferio Norte su regeneración se beneficia muchas veces de la bellota escondida y olvidada por las ardillas, lo cual no sucedería aquí, porque no existe tal especie. Q. robur es eutrófica y requiere de suelos fértiles. Las mejores condiciones para su crecimiento son humedad, sitios bien drenados, bosques mixtos o de latifoliadas (Jaworski, 1995). Puede tolerar inundaciones periódicas, y puede encontrarse en suelos muy compactos (Joyce et al., 1998). Durante el muestreo, realizado en época primaveral, se observó poca regeneración. La escasa regeneración que había en la zona de Athos Pampa era comida por el ganado o no progresaba porque le faltaba luz para los primeros estadios de crecimiento. De aquí se concluye que, en una escala de impacto sobre la flora nativa de 1 al 5, correspondiendo 1 al valor mínimo, se aplicaría a Q. robur, el grado 1, mínimo impacto. Resulta, entonces, claramente evidente que la introducción masiva de estas especies, mediante plantaciones con fines industriales, no reviste mayor riesgo para la salud y persistencia del bosque nativo actual. 123 ANEXOS 124 ANEXO 1 ANALOGÍAS CLIMÁTICAS Y DE SUELO ENTRE EL VALLE DE CALAMUCHITA Y LOS LUGARES DE ORIGEN DE Fraxinus pennsylvanica y Quercus robur. 125 ANEXO 2 DESARROLLO DE UN ÍNDICE DE USO DE LOS SUELOS Y UN MAPA DE APTITUD DE USO FORESTAL PARA FRAXINUS PENNSYLVANICA Y QUERCUS ROBUR EN EL VALLE DE CALAMUCHITA. 126 ANEXOS Los ANEXOS 1 y 2, se encuentran en el CD adjunto, al igual que los mapas resultantes de este estudio en formato digital. De igual forma, se adjunta la copia impresa en papel de cada uno de los mapas. 127 BIBLIOGRAFÍA Abril, E.G. 2008. Córdoba: Marco geológico-geomorfológico. Cátedra de Geotecnia I. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. U.N.C. Serie III - No5. Agencia Córdoba Ambiente S.E. 2005. 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