Estimación del área foliar de la Leucaena leucocephala de la masa seca de sus hojas

P.P. DEL POZO
Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad Agraria de la Habana
La Habana, Cuba

A. ÁLVAREZ
Instituto de Investigaciones de Pastos, Niña Bonita, Punta Brava
La Habana, Cuba

Resumen

Con el objetivo de obtener expresiones que permitan estimar el área de la hoja de la Leucena leucocephala cv. Ipil ipil, a partir de la masa seca foliar se realizaron regresiones lineales simples entre el área real (AF) medida en un planímetro electrónico y la variable masa seca foliar (MSF). Se tomaron al azar 96 muestras compuestas de hojas representativas de los diferentes estados vegetativos (desde 3^ra hasta 12^ma semana de rebrote) y los estratos de la planta en la época de seca (Enero-Marzo) lluvia (Julio-Octubre) y en una plantación establecida con una distribución espacial de 20 x 50 cm de distancia entre planta e hileras, respectivamente. En ambas épocas del año, el área de las hojas se relacionó linealmente (p < 0,001) con la masa seca foliar, pero con coeficientes de determinación diferentes. Las regresiones por niveles de fertilización no mejoraron los ajustes y los parámetros de las expresiones no presentaron deferencias (p > 0,05), lo cual indica que el agrupamiento inicial de los datos para la estimación de los modelos por época fue válido. Los resultados indican que las ecuaciones AF = 16 256,9 + 8 132,63 (± 636,50) MSF y AF = 6 558,49 + 15 455,1 (± 496,3) MSF, pueden ser utilizadas para la estimación del área foliar de la Leucaena a partir de los valores de masa seca de sus hojas bajo condiciones semejantes a las estudiadas.

Introducción

La determinación de la cobertura foliar de las plantas arbóreas en los sistemas silvopastoriles constituyen una variable morfoestructural esencial para el análisis e interpretación de los cambios que se producen en los estratos herbáceos debido a los efectos de la sombra que ellos producen (Sanderson et al., 1997; Pezo e Ibraihim, 1999; y Bolívar Diana et al., 1999).

La estimación del área de la hojas de la Leucaena resulta extremadamente engorrosa por las características morfológicas que ella posee (Fownes y Harrigton, 1991), las cuales están conformada por pares de pinnas (4-9) de hasta 10 cm de largo con un número variable pínulas en dependencia de su estado de crecimiento (Skerman et al., 1991). Generalmente, para su estimación se utilizan medidores electrónicos, en los que se requiere de gran dedicación, personal auxiliar y equipamiento especializado, lo cual ha limitado su inclusión como variable en los estudios morfofisiológicos y agronómicos.

El empleo de modelos para la estimación del área foliar a partir de mediciones lineales de las hojas ha demostrado ser un método útil en plantas cuya forma geométrica permite una alta relación entre las variables (López, 1991; Del Pozo et al., 1998), mientras que el uso de la masa seca como variable independiente ha sido más limitado, debido a los variables resultados obtenidos en las diferentes especies donde se han efectuado los ajustes (Sinoquet y Andriu, 1993, Martínez., 1993; Rodríguez y Pérez, 1995). No obstante, puede resultar ser un método aplicable para condiciones de campo, cuando los modelos poseen una alta capacidad predictiva.

El objetivo de la presente consiste en presentar las expresiones que permiten estimar el área foliar de la Leucaena a partir de la masa seca de sus hojas.

Materiales y métodos

El trabajo se desarrolló en áreas establecidas de Leucaena leucocephala cv. Ipil Ipil con una distribución espacial de 20 x 50cm de distancia entre plantas e hileras, respectivamente, en un suelo Ferralítico rojo típico (Instituto del Suelo, 1995), manejado por cortes en ambas estaciones del año con y sin aplicación de fertilizante fosfórico y potásico, a razón de 60 y 80 kg/ha de P₂O₅ y K₂O por ha en una sola aplicación.

Se tomaron al azar un total de 96 muestras de hojas representativas de diferentes estados vegetativo (desde la 3^ra hasta 12^ma semana de rebrote) y los estratos dentro de cada planta. Durante la estación de seca (Enero-Marzo) cada muestra se conformó de la masa foliar total de cada planta mientras que en la lluviosa (Julio-Octubre) de hasta 30 hojas en dependencia de su disponibilidad en las plantas.

A cada hoja se le midió su área en un equipo de medición electrónica TMK-2 con una exactitud de ±1 por ciento. Posteriormente, todas las hojas se secaron en una estufa de circulación de aire a temperatura de 60 °C hasta peso constante. Los valores extremos y medios se muestran en el Cuadro 1.

CUADRO 1
Valores extremos y medios del área y masa seca foliar de Leucaena leucocephala en ambas estaciones del año.

Se pilotearon los valores del área real de la hoja (variable dependiente) y su masa seca (variable independiente) por época del año como elemento inicial para la selección del modelo que represente su distribución.

Para la estimación de los parámetros en los modelos de regresión se utilizó el sistema estadístico Statgraphics Versión 2,1 (1994). Los resultados se presentan por época del año para el total de datos y condiciones de fertilización.

Resultados y discusión

En la Figura 1 se muestran los valores del área real de las hojas según su masa seca en ambas épocas del año, los cuales manifestaron, de acuerdo con su distribución, una relación lineal cuyas expresiones se muestran en el Cuadro 2. La época de seca fue la que presentó el mejor ajuste con un R² de 0,95.

Figura 1. Relaciones del área de L. leucocephala y su masa foliar en las dos épocas.

CUADRO 2
Ecuaciones de regresión que relacionan el área de la hoja con la masa seca foliar en ambas épocas del año y condiciones experimentales.

*** p<0.001

El valor más bajo en el coeficiente de determinación en la estación lluviosa pudo estar dado por la variabilidad propia en que se presenta el área y masa seca de las hojas a través del período de crecimiento durante esta época del año, probablemente relacionado con la mayor variación que se presenta en las edades fisiológicas del material vegetativo para una misma edad cronológica en la planta, independientemente de los cambios climáticos que pudieron presentarse.

Por otra parte, como las mediciones del área en el planímetro se realizaron con muestras frescas se pudo producir alguna pérdida de humedad por manipulación de las muestras, lo cual puede incrementar la variabilidad en su medición. No obstante, los residuos mostraron homogeneidad, Figura 2.

Cuando se analizó por niveles de fertilización en ambas estaciones del año (Cuadro 3) los ajustes de las funciones no mejoraron y los parámetros de las expresiones no presentaron diferencias (p > 0,05), con similar comportamiento en sus valores según la época del año, lo cual nos indica que el agrupamiento inicial de los datos para la estimación de los modelos por época fue válido.

CUADRO 3
Ecuaciones de regresión que relacionan el área de la hoja con la masa seca foliar en ambas épocas del año y condiciones experimentales

*** p<0.001. (1) Fertilizada con 50Kg P2O5 y 100 Kg K2O/ha. (2) No fertilizada.

Figura 2. Distribución de residuos como resultado de la estimación del área foliar en función de la masa seca del total de hojas en la L. leucocephala en ambas épocas del año.

En ambos casos los valores de la pendiente (área foliar específica mm²/g MS) en la estación de seca mostró los valores más altos, lo cual puede considerarse una respuesta fisiológica para compensar los bajos valores de fotosíntesis neta (TAN) relacionado con una reducción en el número de hojas en las plantas (Del Pozo et al., 1999) y a los valores más bajos iluminación que se presentan comúnmente en esta época del año. Bajo estas condiciones las plantas desarrollan sus hojas menos gruesas y con un área foliar superior, con el propósito de incrementar su capacidad intersección de la luz y a su vez reducir su tasa de respiración (Sanderson et al., 1997; Del Pozo, 1998; Hernández, 2000).

Es probable que esta se unas de las razones que explique los valores más elevados del área foliar específica de las hojas de la Leucaena en el presente trabajo bajo las condiciones estudiadas.

Los resultados indican que las ecuaciones AF = 16 256,9+ 8 132,63(± 636,54) MSF y AF =6 558,49 + 15 455,1 (± 496,3) MSF, resultan ser válidas para la estimación del área foliar de la Leucaena a partir de los valores de masa seca, lo cual permite efectuar la estimación de la cobertura foliar y el índice de área foliar, indicadores básicos para estudios ecofisiológicos y de bioproductividad bajo condiciones de campo en esta especie.

Bibliografía

Bolívar, Diana; Ibrahim, M. y Jiménez, F. 1999. Producción de Brachiaria humidícola bajo un sistema silvopastoril con Acasia mangium en el trópico húmedo. VI Seminario Internacional sobre sistemas Agropecuarios Sostenibles. Fundación CIPAV, Cali, Colombia

del Pozo, P.P.; Herrera, R.S.; Chávez, Dunia y Fernández, Lucía. 1998. Estimación del área foliar del pasto estrella (Cynodon nlemfuensis) a partir de mediciones lineales de sus hojas. Cultivos Tropicales 19 (2):23-26.

del Pozo, P.P. 1998. Análisis del crecimiento del pasto Estrella (Cynodon nlemfuensis) bajo condiciones de corte y pastoreo. Tesis de Doctorado, ICA, UNAH, La Habana.

del Pozo, P.P.; Jérez, Irma; Mesa, B.; Padilla, P. y Ginoria, J. 1999. Comportamiento productivo de un agroecosistema silvopastoril asociado con Leucaena leucocephala y Cynodon nlemfuensis. En Primer Congreso Latino Americano de Agroforestería para la Producción Animal Sostenible. Fundación CIPAV, Cali, Colombia.

Fownes, J. H. y Harrintongton, R.A. 1991. Allometry of woody biomass and leaf area in five tropical multipurpose trees. Journal of Tropical Forest Science 4(4): 317-330.

Hernández, V.I. 2000. Utilización de las leguminosas arbóreas L. leucocephala, A. lebbeck y B. purpurea en sistemas silvopastoriles. Tesis de Doctorado. ICA, EEPF "Indio Hatuey", La Habana.

Instituto del Suelo. 1995. Nueva versión de clasificación genética de los suelos de Cuba. Instituto de Suelo. Ministerio de la Agricultura, Cuba. 35p.

López, B. L. 1991. Fisiología y Ecología. En Cultivos Herbáceos.- Madrid: Universidad de Córdova, 250p.

Martínez, J.M. 1993. Ecuaciones alométricas de tres variables: Estimación del volumen, crecimiento y porcentaje de corteza de las principales especies maderables españolas. Investigación Agraria Recursos Forestales 2(2):211-228.

Pezo D. y Ibrahim M. 1999. Sistemas silvopastoriles. Modulo de enseñanza agroforestal No. 2. CATIE-GTZ. Turrialba, Costa Rica. 275 p.

Rodríguez L.L. y Pérez O.A. 1995. Estimación del área y la masa seca de las hojas de cafetos cultivados al sol y bajo la sombra. Centro Agrícola (2): 15-20.

Sanderson, M.A.; Stair, D.W. y Hussey, M.A. 1997. Physiological and morphological responses of perennial forages to stress. Advances in Agronomy. 59:171-224

Sinoquet, H. y Andriu, E. 1993. The geometrical structure of plant canopies; characterization and direct measurement methods. Characterization and applications. En Varlet-Grancher, Bonhomme y Sinoquet, eds., INRA, p. 131-158.

Skerman, P.J.; Cameron, D.G. y Riveros, F. 1991. Ramón de Leguminosas. En Leguminosas Forrajeras Tropicales. Colección FAO: Producción y Protección Vegetal. No. 2, Roma, Italia. 602p.

Comentarios

M.A. Cobos

Comentario al artículo de P.P. del Pozo y A. Alvarez

Su artículo intitulado resulta muy interesante y práctico bajo las consideraciones emitidas en el mismo artículo. Sin embargo, menciona que no ha resultado en otro tipo de plantas. ¿Pudieran especificar en que tipo de plantas la determinación de masa foliar, no tiene una alta correlación con área foliar. Además, si se sabe que factores influyen para que no exista una buena predicción. Esta información podria ayudarnos a decidir el uso o no de dicha técnica.

P.P. del Pozo

Respuesta a la pregunta de M.A. Cobos

Ante todo mis agradecimientos por la atención brindada al análisis de nuestro trabajo.

Primeramente, en el artículo señalamos que método es válido para la estimación del área foliar, sólo que se han presentado resultados variables en diferentes especies, cuyas causas fundamentales están en los procedimientos y manipulación de las muestras, ya que las pérdidas de humedad lo pueden sobre-estimar. Recuerden que las mediciones foliares para la regresión se efectuan con masa foliar fresca u herborizadas de acuerdo al propósito que se persiga. Sugiero que ante todo se estandarice los procedimientos en los muestreos y el tamaño de la muestra a utilizar para obtener las funciones o modelos a a partir del cual se realizará la estimación.

M.A. Cobos

Respuesta

Coincido con usted, en que el tema requiere de un mayor estudio, encaminado hacia el desarrollo de una metodología comun, que nos permita evaluar el valor nutritivo de leguminosas y arbustivas utilies en sistemas silvopastoriles. En lo particular, se debe tener un estandar para seleccionar la muestra a evaluar. Por el momento, de acuerdo a diferentes estudios que hemos realizado en la Especialidad de Ganadería del Colegio de Postgraduados, es claro, que el valor nutritivo y la digestibilidad de leguminosas y arbustivas forrajeras, es sobreestimado. Por lo que una línea de investigación actual, está en el desarrollo de inóculos de bacterias ruminales lignocelulolíticas, que puedan ser inoculadas a animales alimantados con dichas leguminosas y arbustivas. Es muy probable que un animal, pueda desarrollar dicha microflora con el tiempo, pero esto puede durar hasta tres meses, tiempo que afectará indudablemente la productividad animal. Por lo que con estos inóculos se pretende desarrollar una microflora ruminal activa en el menor tiempo posible.