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MEJORA GENÉTICA DE LA CEIBA TOLÚA (BOMBACOPSIS QUINATA) EN MONTERREY FORESTAL, COLOMBIA1

por

Álvaro Vallejo, Jefe Investigación Forestal, Monterrey Forestal Ltda. A.A. 6610, Cartagena, Colombia
Email: mforesta@.col3.telecom.com.co

INTRODUCCIÓN

La ceiba tolúa (Bombacopsis quinata) es un árbol tropical que se da naturalmente en Centro y Sudamérica, desde el sur de Honduras hasta el norte de Colombia y Venezuela. En Colombia se encuentra distribuida principalmente en la costa atlántica (Sucre, Bolívar, Magdalena, Atlántico y Cesar), en el Magdalena medio (Santander) y en el departamento de Arauca. Su madera es una de las más valiosas del país y ha sido intensamente utilizada para la producción de todo tipo de molduras, piezas de molinos y otras en contacto permanente o esporádico con el agua, mueblería, torneado y tallas. Su atractivo reside en que es una madera de fácil trabajabilidad, alta durabilidad, resistente a plagas y humedad, y con un excelente acabado, además de una alta estabilidad dimensional. No se agrieta ni se raja y se puede utilizar con poco secado.

Mapa 1. Distribución natural de Bombacopsis quinata.

A pesar de lo valioso de su madera, se ha hecho relativamente poco para la conservación de esta especie en los países de donde es originaria y hasta 1999 sólo se han plantado cerca de 10.000 ha, la mayor parte de ellas en el norte de Colombia, donde se utiliza la madera de los aclareos para el abastecimiento parcial de una planta de tableros aglomerados y se espera utilizar la madera de la corta final para el abastecimiento de una planta de tableros contrachapados.

A partir de esta necesidad concreta de madera, Monterrey Forestal Ltda. ha plantado la ceiba tolúa (Bombacopsis quinata) desde 1983, y prácticamente desde el comienzo ha llevado a cabo un programa continuo de investigación silvícola de aspectos diversos de la especie, así como un programa de selección y mejoramiento genético forestal de la misma.

El programa de mejoramiento genético de la especie tiene como objetivo la producción de árboles más adaptados a las condiciones ambientales de Monterrey Forestal, con características de crecimiento y forma superiores adecuadas para la producción de tableros contrachapados.

En este artículo se resumen los resultados logrados hasta 1998 con el programa de mejoramiento genético de la ceiba tolúa y las consecuencias que de este trabajo se derivan.

La misión esencial general es aumentar los beneficios de la producción forestal por medio de la ordenación genética de las poblaciones boscosas para lograr un incremento del crecimiento de los árboles y el aumento de la calidad de los mismos.

Existen dos aspectos básicos que todo programa de mejoramiento genético forestal debe resolver: el primero se relaciona con la obtención de un incremento inmediato en los productos deseados tan rápida y eficientemente como sea posible. Esto se logra impulsando los programas forestales operativos a través del suministro de material de plantación mejorado proveniente de la selección de unos cuantos progenitores seleccionados en las poblaciones base. El segundo aspecto se relaciona con la necesidad de contar con una amplia base genética que asegure el éxito del programa y de la ordenación forestal a largo plazo. El principal objetivo de esta segunda fase es obtener y retener una amplia base genética y combinar las características deseadas en árboles convenientes, estratégicos para las generaciones futuras, ya que ningún programa puede ser mejor que la base del material genético en el cual está fundamentado. Si la calidad genética de la población base es limitada o mala, por mucho que se seleccione y se depure ésta, los resultados no van a ser nunca los mejores.

LOCALIZACIÓN

Monterrey Forestal está localizado a 9º44' N y a 74º50' O, a una altitud de entre 50 y 250 msnm marginal al río Magdalena la principal vía fluvial de Colombia, en los municipios de Zambrano y Córdoba (Bol.), y a 9º49' N y 73º56' O, a una altitud de entre 50 y 150 msnm, en el municipio de El Difícil de Ariguaní (Mag.). Tiene una extensión aproximada de 22.000 ha. La precipitación promedio anual fluctúa entre 700 y 1.600 mm, y en suelos principalmente vertisoles y en menor extensión alfisoles, con pH entre 4,5 y 8,3.

ANTECEDENTES

En 1981 la compañía comenzó la reforestación masiva con Pinus caribaea y con algunas especies de eucaliptos, tales como Eucalyptus camaldulensis, entre otros. En la búsqueda de nuevas alternativas para la reforestación comercial, Monterrey Forestal comenzó la evaluación de numerosas especies nativas e introducidas a través de ensayos de especies, programa que continúa aún en la actualidad. De más de 50 especies que se han ensayado hasta ahora, varias de ellas mostraron algunas características que permitieron considerarlas como de valor potencial para la empresa y se han estudiado y utilizado de manera continua en Monterrey Forestal. A partir de esos ensayos, la empresa ha plantado de manera comercial la ceiba tolúa (Bombacopsis quinata), la melina (Gmelina arborea) y en menor extensión el camajón (Sterculia apetala).

VENTAJAS DE LA CEIBA TOLÚA

La ceiba tolúa es una especie que presenta varias características que facilitan tanto su mejoramiento como su uso en plantaciones comerciales:

PROGRAMA DE MEJORA GENÉTICA

Selección de árboles superiores

El programa de selección y mejora de la ceiba tolúa se inició en 1983 con la selección de 177 árboles superiores en sitios naturales y 62 árboles superiores en plantaciones a lo largo de la costa Atlántica colombiana, a partir de los cuales se estableció un huerto semillero clonal de primera generación.

Además de esta selección inicial, desde 1987 hasta la fecha se han realizado 15 ensayos de progenie/procedencias (438 familias en total): La mayor parte del material para los ensayos fue suministrada por Camcore, la Cooperativa de Recursos de Coníferas de Centro América y México, con sede en la Universidad Estatal de Carolina del Norte. Estos ensayos han permitido evaluar procedencias y progenies de la mayor parte del rango natural de la especie en Centro y Sudamérica (Honduras, Costa Rica, Colombia, Nicaragua y Venezuela) y progresar hacia generaciones avanzadas de mejora genética.

Manejo de los huertos semilleros clonales y producción de semilla

Aunque las primeras plantaciones de la compañía se establecieron con semilla comercial de muy baja calidad, recolectadas sin ningún tipo de selección del material parental, a partir del establecimiento del huerto semillero clonal de primera generación se han realizado investigaciones sobre la biología reproductiva de la especie (Urueña y Rodríguez, 1988), el manejo del polen, la polinización manual, el manejo del huerto semillero y de la semilla (Kane, Urueña, Dvorak y Atehortúa, 1993), los últimos mencionados con el propósito de aumentar las cosechas y las tasas de germinación.

El manejo de los huertos semilleros clonales comprende el barrido total de las hojas secas del área de los huertos una vez termina la defoliación, el control de insectos destructores de los órganos reproductivos de la flor, la recolección de polen, la polinización manual, el cuidado y la recolección de frutos maduros, la cosecha y el tratamiento de la semilla y su posterior almacenamiento.

La tabla siguiente muestra la producción de semilla de los huertos semilleros clonales de primera y segunda generación.

Tabla 1. Producción de semilla de los huertos semilleros clonales (kg/año).

Huerto1986878889909192939495969798
1º gen.0,71114192155110------------
2º gen.--------0,7148415016017618413067

Si se considera que un kilo de semilla contiene aproximadamente 37.500 semillas, con 100 kg de semilla de ceiba tolúa se pueden reforestar unas 3.000 ha con un espaciamiento de 3x3 m.

En resumen, de una dependencia absoluta de semilla comercial sin ningún tipo de mejoramiento, Monterrey Forestal ha pasado a cubrir el total de sus necesidades con semilla propia mejorada y a producir excedentes comerciales para consumo doméstico e internacional. A partir de 1988 se plantaron áreas con semilla proveniente del huerto semillero clonal de primera generación y a partir de 1991 del de segunda generación. En 1998 se depuró el huerto semillero clonal de segunda generación (con base en los resultados de los ensayos de progenie) y en mayo de 1999 se estableció el huerto semillero clonal de tercera generación.

Bancos clonales

Para la preservación de los genotipos valiosos para el programa de mejora genética se han establecido dos bancos de conservación de la especie en varios sitios de Monterrey Forestal, en los cuales se ha replicado la mayor parte del material empleado en los ensayos de progenie, en los huertos semilleros clonales y en los ensayos de procedencia.

Ensayos de progenie - procedencia

En las primeras etapas de desarrollo del programa de mejora de la ceiba tolúa se utilizaron pruebas de progenie de polinización abierta, en las cuales sólo se conocía la madre de cada individuo ensayado; con el conocimiento de la biología floral de la especie y con el desarrollo de técnicas de polinización manual y de recolección, tratamiento y almacenamiento de frutos, se posibilitó la realización de cruces controlados en los cuales se conoce tanto la madre como el padre de cada ejemplar.

Los ensayos de progenie de polinización abierta permiten la estimación de la habilidad combinatoria general de los progenitores, lo cual permite la depuración de los huertos semilleros clonales, de manera que queden los individuos de mejor genotipo, independientemente de su fenotipo. Estos ensayos también permiten estimar la varianza genética aditiva y los valores de heredabilidad de la población bajo estudio, pero no la varianza genética no aditiva, ya que sólo se conoce un progenitor. En polinización abierta en huertos semilleros clonales, habrá también una posibilidad de retrocruzamiento ya que las semillas procedentes de diferentes árboles madre pueden tener el progenitor masculino en común.

Para el ensayo de progenie utilizado para la evaluación del huerto semillero clonal de segunda generación, se empleó un diseño de dialelo parcial, con 10 grupos de 6 clones cada uno, más tres cruces testigos que permiten conectar los resultados entre grupos. Cada grupo produjo, por tanto, 15 cruces básicos (más tres cruces testigos), para un total de 153 cruces en total.

Mejora genética forestal

La mejora genética forestal es la combinación de la genética forestal con las actividades de ordenación silvícola, tales como la preparación del sitio y la fertilización, para mejorar la productividad y la calidad de los productos obtenidos del bosque.

La mejora genética forestal es efectiva únicamente si consiste en la combinación de todas las técnicas de la genética y la ordenación forestal al alcance del silvicultor para lograr la obtención de los productos del bosque tan rápido y tan barato como sea posible.

No importa cuán buenos sean los árboles desde el punto de vista genético si no se emplean las técnicas silvícolas adecuadas, ya que éstos no podrán expresar su potencial genético, ni tampoco importa cuán buenas sean las prácticas silviculturales que se empleen si los individuos utilizados son de una pobre calidad genética.

Estas nociones, en el caso de la ceiba tolúa, han implicado por parte de Monterrey Forestal el desarrollo del conocimiento de la ordenación de la especie en todas sus áreas, desde la producción y manejo de las semillas y la producción de plántulas en el vivero, hasta la ordenación de las plantaciones a lo largo del turno.

La Tabla 2 muestra el número de ensayos relacionados con la producción y manejo de semillas, la producción de material de plantación y la ordenación de las plantaciones, desde el momento de la plantación hasta la cosecha final, establecidos por Monterrey Forestal a lo largo de 15 años de investigación sobre la ordenación de la especie.

Tabla 2. Ensayos e investigaciones con ceiba tolúa, 1983-1998 en Monterrey Forestal.

Tipo de ensayo1983-8586-8889-9192-9495-971998
Semillas1111

Plántulas-vivero6921
1
Manejo-plantación2724871
Crecimiento-volumen
2*1*


Total343612911
* Estudios permanentes.

Programa clonal

La propagación vegetativa de la ceiba tolúa es de vital importancia para la conservación de los genotipos valiosos ensayados en Monterrey, para la multiplicación de estos mismos genotipos (o parte de ellos), para el establecimiento de los huertos semilleros clonales, para la evaluación de los mismos y de su interacción con el medio ambiente en ensayos clonales y para la obtención de las mayores ganancias genéticas que permita el establecimiento de plantaciones de alto rendimiento.

Hasta ahora no se han establecido programas de propagación clonal con la finalidad de establecer plantaciones comerciales en Monterrey Forestal, pero se cuenta con la tecnología apropiada para emprender proyectos de esta naturaleza.

RESULTADOS DEL PROGRAMA DE MEJORA

Los beneficios de un programa de mejora genética forestal pueden ser variados, tales como la mejor adaptación de la especie a un sitio dado, mayor producción de volumen y mejor calidad de la madera, entre otros. Puede considerarse que los principales beneficios son la disminución del período de rotación necesario para la obtención de los productos buscados y el aumento en la uniformidad de los aprovechamientos. Sin embargo, todos estos beneficios están interrelacionados y no pueden ser evaluados de manera independiente.

Hasta ahora no se ha encontrado una interacción genotipo - ambiente para la ceiba tolúa plantada en las condiciones ambientales de Monterrey Forestal, lo que indica que los mejores individuos seleccionados en un sitio también serán los que mejor se comporten en cualquier otro sitio de las áreas hasta ahora empleadas para la siembra de la especie.

Las ganancias en crecimiento debidas a la silvicultura y a la mejora en conjunto superan el 300% si se comparan las primeras plantaciones establecidas en los sitios menos adecuados con las plantaciones recientes establecidas en los mejores sitios.

Se estima que las ganancias logradas con la utilización de semillas del huerto clonal de primera generación son aproximadamente del 25% en volumen y que las obtenidas por su depuración son de un 20 a un 30% adicional en volumen. También se estima que el uso de semilla del huerto de segunda generación puede producir un 15% adicional de crecimiento.

Sin embargo, la medida final de lo obtenido mediante un programa de mejora genética forestal es la ganancia financiera resultante de su aplicación.

Se estima que Monterrey Forestal ha hecho una inversión cercana a los $US 430.000 en los 15 años del programa de mejora genética de la ceiba tolúa, sin contar con las inversiones realizadas en la investigación de los aspectos silvícolas de la especie. Si se considera que la empresa tiene en la actualidad aproximadamente 3.000 ha de plantaciones de ceiba tolúa y se quisiera imputar el total del monto del programa de mejora a estas plantaciones, sin contar con aquellas que pudieran ser establecidas en el futuro, se tendría una inversión de $US 143 por hectárea. Bastaría un aumento de crecimiento promedio para las plantaciones de tan sólo 2 m_/ha al final del turno de la especie para justificar económicamente las inversiones realizadas en el programa por parte de Monterrey Forestal Ltda.

La ceiba tolúa ha sido una especie sobreexplotada por la gran calidad de su madera, especialmente en la costa norte de Colombia, donde se han cortado desde hace varias décadas prácticamente todos los ejemplares no plantados de valor comercial. Gracias al intenso trabajo que ha ejecutado Monterrey Forestal durante los últimos 15 años la especie es la única nativa colombiana que en la actualidad cuenta con un programa avanzado de mejora genética, que al mismo tiempo asegura la conservación de las especies.

CONCLUSIONES

No hay duda de la importancia de los programas de mejora genética forestal para la producción sostenible de maderas, sin importar la especie que sea. Estos programas deben ser ligados a casos concretos de aplicación en plantaciones y a la investigación de silvicultura y de ordenación de la especie que permitan la expresión plena de la mejor calidad de los individuos mejorados.

Se debe abordar lo más pronto posible el problema de la conservación genética de numerosas especies forestales colombianas, cuyo capital genético se agota a pasos agigantados por la presión selectiva negativa ejercida por su extracción en forma no sostenible de los bosques naturales. El extractor de maderas de bosques naturales selecciona precisamente los mejores árboles para talarlos, de tal manera que, en el mejor de los casos, sólo se dejan aquellos individuos de mala forma o con defectos en su madera, lo que disminuye rápidamente las posibilidades de recolección de semillas y de uso de la especie en programas de reforestación o de ordenación de los bosques naturales. En el caso de especies que comienzan su etapa reproductiva luego de muchos años de crecimiento, un programa de selección y mejora genética de las magnitudes del realizado con la ceiba tolúa podría perfectamente requerir varias generaciones humanas, lo cual es sólo una muestra de la urgencia de la deuda que tenemos con la naturaleza.

Por lo anterior, se puede concluir que la mayor ganancia del programa de mejora genética forestal de la ceiba tolúa no es tanto para Monterrey Forestal como para el país, que tiene, gracias a aquel, la reserva genética y la posibilidad de aprovechar en el futuro todo el potencial de una de las maderas de mayor valor comercial en nuestro país, fuertemente perseguida y erosionada genéticamente durante las últimas décadas.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Kane, M., Urueña, H., Dvorak, B. & Atehortúa, C. 1993. The potential of Bombacopsis quinata as a commercial species. In: Forest Ecology and Management Elsevier Science Publishers B.V. No. 56: 99-112.

Kane, M. & Urueña, H. 1991. Efecto de la densidad de siembra y el método cosecha de la producción de estacas de Bombacopsis quinata en el área de reproducción clonal. Zambrano, Bolívar, Colombia. Monterrey Forestal Ltda. Informe de Investigación No. 13. 11p.

Ladrach, W. 1993. Informe de consultoría. Raleigh, U.S.A. Zobel Forestry Associate. 68p.

Urueña, H. 1992. Production and management of Bombacopsis quinata (Bombacopsis quinata) seed. Trabajo presentado en: International Union of Forest Research Organization Conference. Cali, Colombia. 9 al 18 de octubre de 1992.

Urueña, H. 1991. Diferentes sistemas de polinización manual en Bombacopsis quinata. Zambrano, Bolívar, Colombia. Monterrey Forestal Ltda. Informe de Investigación No. 14. 3p.

Urueña, H. 1991. Siete años de manejo del huerto semillero clonal de Bombacopsis quinata de primera generación. Zambrano, Bolívar, Colombia. Monterrey Forestal Ltda. Informe de Investigación No. 10. 7p.

Urueña, H. & Rodríguez, M. 1988. Contribución al conocimiento de la biología reproductiva de Bombacopsis quinata (Jacq) Dugand (Malvales: Bombacaceae). Trianea No. 2 : 266-275.

Zobel, B. & Talbert, J. 1988. Técnicas de mejoramiento genético de árboles forestales. México, D.E. Limusa. 545p.

PUBLICACIONES RECIENTES DEL CENTRO DE SEMILLAS FORESTALES DE DANIDA

Technical Note No. 51. Insects of Forest Seed compiled by Lars Schmidt. Noviembre de 1998 (Nota Técnica Nº 51. Insectos de las Semillas Forestales, Recopilado por Lars Schmidt. Noviembre de 1998).

Technical Note No. 52. Conservation of Genetic Resources of Teak in Thailand by Lars Graudal, Erik D.
Kjaer, Verapong Suangtho, Prasit Saardavut and Apichart Kaosa-ard. Febrero de 1999 (Nota Técnica Nº 52. Conservación de Recursos Genéticos de Teca en Tailandia por Lars Graudal, Erik D. Kjaer, Verapong Suangtho, Prasit Saardavut y Apichart Kaosa-ard. Febrero de 1999).

Technical Note No. 53. Control of Fungi during Seed Procurement by Kirsten Thomsen and Lars Schmidt. Marzo de 1999 (Nota Técnica Nº 53. Control de Hongos durante la Obtención de Semilla por Kirsten Thomsen y Lars Schmidt. Marzo de 1999.).

Technical Note No. 54. Seed Handling Manual. Guidelines and Logbook for Seed Processing by Karen Poulsen and Kirsten Thomsen. Septiembre de 1999.' (Nota Técnica Nº 54. Manual de Manipulación de Semillas -Directrices y Diario de Trabajo para el Tratamiento de la Semilla por Karen Poulsen y Kirsten Thomsen. Septiembre de 1999).

La información sobre estas publicaciones y sobre las actividades del Centro de Semillas Forestales de DANIDA, en general, está disponible en la página web http://www.dfsc.dk

Las publicaciones están disponibles gratuitamente en:
DANIDA Forest Seed Centre
Krogerupvej 21
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Fax: +45 49 16 02 58, E-mail: dfsc@dfsc.dk;

  1. Jefe Investigación Forestal, Monterrey Forestal Ltda. A.A. 6610, Cartagena, Colombia. email: mforesta@.col3.telecom.com.co

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