https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agrocostAgronomía Costarricense ISSN Impreso: 0377-9424 ISSN electrónico: 2215-2202

Dinámica de la concentración y acumulación de nutrimentos en los componentes de la biomasa aérea de Cedrela odorata l. en costa rica

Daniel Ramírez, Alfredo Alvarado, Carlos Ávila, Manuel E. Camacho, Jesús Fernández, Rafael Murillo, Luis Salazar, Carlos L. Sandí



DOI: https://doi.org/10.15517/rac.v42i1.32196

Resumen


Se planteó el presente estudio con el objetivo de estudiar la dinámica de la concentración y la acumulación de nutrimentos en árboles de Cedrela odorata L. (Meliaceae), para mejorar el conocimiento y la gestión de las plantaciones forestales tropicales. Mediante una serie falsa de tiempo (crono secuencia) compuesta por 15 plantaciones en bosque Muy Húmedo Tropical de Costa Rica, se determinó la biomasa aérea, la concentración de nutrimentos y se estimó su acumulación en los componentes de la biomasa en árboles seleccionados. Como resultado se obtuvo que la concentración de los nutrimentos presentó tendencia a disminuir en el orden: nitrógeno > potasio > magnesio > calcio > azufre > fósforo para los macro nutrimentos, mientras que los micro elementos siguen la secuencia hierro > boro > zinc > manganeso > cobre > aluminio.

Destacaron los altos valores de concentración de potasio medidos en los pecíolos (1,46 ± 0,48%) en contraste con contenidos más bajos de este elemento en el follaje (1,09 ± 0,21%). Se desarrolló modelos de regresión lineal para evaluar el comportamiento de la concentración de nutrimentos y se observó tendencia a la disminución de la concentración nitrógeno, fósforo, potasio y magnesio con el incremento de la edad, al ser este comportamiento más evidente en el potasio del fuste. Por otro lado, los modelos de regresión generados para evaluar el comportamiento de la acumulación de nutrimentos en los distintos componentes de la biomasa presentaron un comportamiento exponencial, con significancia estadística principalmente en el fuste y en el total acumulado. Dichos modelos permiten estimar posibles salidas de nutrimentos del sitio de plantación durante la cosecha, así como el reciclaje de cantidades de nutrimentos en componentes de la biomasa que permanecen en el sitio de plantación.


Palabras clave


Cedro amargo; macro nutrimentos; micro elementos; nutrición mineral; neotrópico; Bosque Muy Húmedo Tropical; Cedrela odorata

Texto completo:

PDF HTML

Referencias


Alvarado, A. 2012a. Nutrición y fertilización de Cedrela odorata. In Alvarado A, Raigosa J (eds.). Nutrición y fertilización forestal en regiones tropicales. San José, Costa Rica. p. 213-219.

Alvarado, A. 2012b. Reciclaje de nutrimentos en plantaciones y bosques tropicales. In Alvarado A, Raigosa J (eds.). Nutrición y fertilización forestal en regiones tropicales. San José, Costa Rica. ACCS. p. 51-96.

Alvarado, A; Camacho, ME; Raigosa, J; Villalobos, JE; Mora, A; Fernández, J; Murillo, R; Ávila, CA. 2016. Interpretación del análisis foliar de especies forestales latifoliadas del trópico americano. In XXI Congreso Latinoamericano de la Ciencia del Suelo. Quito, Ecuador. 44 p.

Andrés, P; Salgado, C; Espeleta, JM. 2011. Optimizing nursery and plantation methods to grow Cedrela odorata seedlings in tropical dry agroecosystems. Agroforest Systems 83:225-234.

Attiwill, P. 1995. Nutrient cycling in plants. In W.A. Nierenberg (ed.). Encyclopedia of Environmental Biology, Academic Press, San Diego 2:624-629.

Avellán MJ, Murillo R, Alvarado A, Ávila C. 2015. Variación del contenido foliar de nutrimentos de Gmelina arborea en los cantones de Osa, Golfito y Corredores, Costa Rica. Revista de Ciencias Ambientales (Trop. J. Environ. Sci.) 49(1):1-15.

Belanger, RP; Briscoe, CB. 1963. Effects of irrigating tree seedlings with a nutrient solution. Caribbean Forester 24(2):87-90.

Binkley, D; Stape, J; Ryan, M; Barnard, H; Fownes, J. 2002. Age-related decline in forest ecosystem growth: an individual-tree, stand-structure hypothesis. Ecosystems 5:58-67.

Blanco, MA; Carpio, IM; Muñoz, F de M. 2005. Fichas técnicas de veinte especies maderables de importancia comercial en Costa Rica. San José, Costa Rica, Editorial de la Universidad de Costa Rica. 102 p.

Boardman, R; McGuire, DO. 1990. The role of zinc in forestry. I. Zinc in forest environments, ecosystems and tree nutrition. Forest Ecology and Management 37(1-3):167-205.

Bolaños, R; Watson, V; Tosi J. 2005. Mapa ecológico de Costa Rica (Zonas de Vida), según el sistema de clasificación de zonas de vida del mundo de L.R. Holdridge, Escala 1:750 000. San José, Costa Rica, Centro Científico Tropical.

Büendchen, M; Boeger, MRT; Reissmann, CB; da Silva, SLC. 2013. Nutritional status and nutrient use efficiency in tree species of subtropical forest in southern Brazil. Scientia Forestalis 41(98):227-236.

Camacho, ME; Alvarado, A; Fernández, J. 2016. Vochysia guatemalensis Donn. Smith, an alternative species for reforestation on acid tropical soils. New Forests 47(4):497-512.

Camacho, ME; Alvarado, A; Fernández, J. 2017. Accumulation and export of nutrients in harvested wood of Vochysia guatemalensis in small-scale forest plantations. Journal of Tropical Forest Science 29(1):105-113.

Castaing, A. 1982. Algunos factores edáficos y dasométricos relacionados con el crecimiento y comportamiento de Cedrela odorata L. Tesis M.Sc. Programa Recursos Naturales UCR/CATIE. Turrialba, Costa Rica. 123 p.

Cavers, S; C Navarro, C; Lowe, AJ. 2003. Chloroplast DNA phylogeography reveals colonization history of a Neotropical tree, Cedrela odorata L., in Mesoamerica. Molecular Ecology 12(6):1451-1460.

Condit, R; Engelbrecht, BJM; Delicia-Pino, D; Pérez, R; Turner, BL. 2013. Species distributions in response to individual soil nutrients and seasonal drought across a community of tropical trees. Proceedings of the National Academy of Sciences 110(13):5064-5068.

Constantinides, M; Fownes J. 1994. Nitrogen mineralization from leaves and litter of tropical plants: relationship to nitrogen, lignin and soluble polyphenol concentrations. Soil Biology and Biochemistry 26(1):49–55.

Delagrange, S; Potvin, C; Messier, C; Coll, L. 2008. Linking multiple-level tree traits with biomass accumulation in native tree species used for reforestation in Panama. Trees 22:337-349.

De la Rosa, V; Díaz, M; Contreras, G; Jiménez, C; Edzná, C; Mocochá, C. 2011. Effects of environmental factors on the incidence of Hypsipyla grandella Zeller in plantations of Cedrela odorata L. In VI Reunión Nacional de Innovación Forestal. León, Guanajuato, MX. 85 p.

Dickens, DE; Moorhead, DJ; McElvany, BM. 2003. Georgia, phosphorus fertilization at establishment in loblolly and slash pine stands on Atlantic and Gulf Coastal Plain sites. Better Crops 87(1):12-15.

Di Rienzo, JA; Casanoves, F; Balzarini, MG; Gonzalez, L; Tablada, M; Robledo, CW. 2012. InfoStat versión 2012. (en línea, programa informático). Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. 5 nov. 2014. Disponible en http://www.infostat.com.ar

Drechsel, P; Zech, W. 1991. Foliar nutrient levels of broad-leaved tropical trees: A tabular review. Plant and Soil 131:29-46.

Drechsel, P; Zech, W. 1993. Mineral nutrition of tropical trees. In Pancel L. (eds.). Tropical Forestry Handbook. Berlin, Alemania, Springer Verlag. p. 515-567.

Ewell, JJ; Mazzarino, MJ; Celis, G. 2014. Soil changes in model tropical ecosystems: effects of stand longevity outweigh plan diversity and tree species identity in a fertile volcanic soil. Ecosystems 17:820-836.

Fernández, J; Murillo, R; Portuguez, E; Fallas, JL; Rios, V; Kottman, F; Verjans, JM; Mata, R; Alvarado, A. 2013. Nutrient concentration age dynamics of teak (Tectona grandis L f) plantations in Central America. Forest Systems 22(1):123-133.

Fernández, J; Murillo, R; Portuguez, E; Fallas, JL; Rios, V; Kottman, F; Verjans, JM; Mata, R; Alvarado, A. 2014. Nutrient accumulation and export in teak (Tectona grandis L.f.) plantations of Central America. Doi: 10.3832/ifor1089-007 iForest-Biogeosciences and Forestry 8:33-44.

Foli, E; Alder, D; Miller, H; Swaine, H. 2003. Modeling growing space requirements for some tropical forest tree species. Forest Ecology and Management 173:79-88.

Fonseca, W; Alice, F; Rey, JM. 2009. Modelos para estimar la biomasa de especies nativas en plantaciones y bosques secundarios en la zona Caribe de Costa Rica. Bosque 30(1):36-47.

Goodland, R; Pollard, R. 1973. The Brazilian cerrado vegetation: a fertility gradient. Journal of Ecology 61(1):219-224.

Guevara, G. 1988. Experiencias colombianas con cedro (Cedrela odorata L.). Corporación Nacional de Investigación y Fomento Forestal. Bogotá, Colombia. 86 p. Serie de Documentación, Nº. 12.

Hall, JS; Ashton, MS. 2016. Guía de crecimiento y sobrevivencia temprana de 64 especies de árboles nativos de Panamá y el neotrópico. Instituto Smithsoniano de Investigaciones Tropicales. Balboa, Panamá. 171 p.

Hall, JS; Love, BE; Garen, EJ; Slusser, L; Saltonstall, K; Mathias, S; van Breugel, M; Ibarra, D; Bork, EW; Spaner, D; Wishnie, MH; Ashton, MS. 2011. Tree plantation on farm: evaluating growth and potential for success. Forest Ecology and Management 261:1675-1683.

Haridasan, M. 2000. Nutrição mineral de plantas nativas do Cerrado. Revista Brasileira Fisiología Vegetal 12(1):54-64.

Hiremath, A; Ewel, J; Cole, T. 2002. Nutrient use efficiency in three fast-growing tropical trees. Forest Science 48(4):662-672.

Hunter, IR; Stewart, MS. 1993. Foliar nutrient and nutrient content of Central American multipurpose tree species growing at Comayagua, Honduras. Commonwealth Forestry Review 72(3):193-197.

Imai, N; Kitayama, K; Titin, J. 2012. Effects of logging on phosphorus pools in a tropical rainforest of Borneo. Journal of Tropical Forest Science 24(1):5-17.

INAB (Instituto Nacional de Bosques, Guatemala, Ministerio de Agricultura, Ganadería y Alimentación). 2015. Dinámica de crecimiento y productividad de 28 especies forestales en plantaciones en Guatemala, Serie Técnica Nº. DT-002(2015). Guatemala. 212 p.

Jiménez, N. 2012. Producción de madera y almacenamiento de carbón en cafetales con cedro (Cedrela odorata) y caoba (Swietenia macrophylla) en Honduras. Tesis M.Sc. Agroforestería Tropical. CATIE. Costa Rica. 91 p.

Kalra, Y. 1998. Handbook of reference methods for plant analysis. Soil and Plant Analysis Council, Inc. Boca Raton, FLA, CRC Press. 300 p.

Kochian, LV; Hoekenga, OA; Piñeros, MA. 2004. How do crop plants tolerate acid soils? Mechanisms of aluminum tolerance and phosphorous efficiency. Annual Review Plant Biology 55:459-493.

Kozlowski, T; Pallardy, S. 1997. Physiology of woody plants. Tercera edición. Academic Press. San Diego, California. USA. 811 p.

Lautner, S; Fromm, J. 2010. Calcium-dependent physiological processes in trees. Plant Biology 12:268-274.

Lehto, T; Ruuhola, T; Dell, B. 2010. Boron in forest trees and forest ecosystems. Forest Ecology and Management 260:2053-2069.

Lugo, A; Brown, S; Chapman, J. 1988. An analytical review of production rates and stemwood biomass of tropical forest plantations. Forest Ecology and Management 23:179-200.

Marschner, H. 2002. Mineral nutrition of higher plants. 2a. Ed. Academic Press. 4-16 p.

Mateo, JJ; Bonifacio, R; Pérez, SR; Capulín, J; Mohedano, L. 2011. Producción de Cedrela odorata L. en aserrín crudo con diferentes dosis de fertilización, en Tecpán de Galeana, Guerrero. Ra Xinhai 7(2):195-204.

Millard, P. 1995. Internal cycling of nitrogen in trees. Acta Horticulturae 386:3-14.

Murillo, Y. 2008. Determinación de aclareo en plantaciones de cedro (Cedrela odorata L.) en el estado de Tabasco. Tesis M.Sc. Producción Agroalimentaria en el Trópico, Campus Tabasco. Colegio de Posgraduados. Tabasco, México. 88 p.

Murphy, J; Riley, JP. 1962. A modified single solution for determination of phosphate in nature waters. Anal. Chem. Acta 27:31-36.

Nwoboshi, LC. 1984. Growth and nutrient requirements in a teak plantation age series in Nigeria. II. Nutrient accumulation and minimum annual requirements. Forest Science 30(1):35-40.

Oehlund, J; Naesholm, T. 2001. Growth of conifer seedlings on organic and inorganic nitrogen sources. Tree Physiology 21:1319-1326.

Ola-Adams, BA. 1993. Effects of spacing on biomass distribution and nutrient content of Tectona grandis Linn. f. (teak) and Terminalia superba Engl. and Diels. (afara) in south-western Nigeria. Forest Ecology Management 58:299-319.

Palm, C. 1995. Contribution of agroforestry trees to nutrient requirements of intercropped plants. Agroforestry Systems 30:105-124.

Paniagua, A. 2005. Respuesta de Cedrela odorata a dosis crecientes de carbonato de calcio y P2O5 en un Fluventic Dystropept en invernadero. In Memorias Primer Congreso sobre Suelos Forestales. Universidad Nacional, INISEFOR. Heredia, Costa Rica. 11 p.

Pérez, G. 2009. Caracterización y determinación del índice de sitio en plantaciones de Swetenia macrophylla en Tabasco, México. Tesis M.Sc. Chapingo, Campus de Tabasco, México. 79 p.

Piotto, D; Víquez, E; Montagnini, F; Kanninen, M. 2004. Pure and mixed plantations with native species of the dry tropics of Costa Rica: a comparison of growth and productivity. Forest Ecology and Management 190(2-3):359-372.

Portuguez, EM. 2012. Estimación de la extracción de nutrimentos por parte aérea en plantaciones de teca (Tectona grandis Linn. f.) de las empresas Panamerican Woods y C&M Investment Group Ltda. en la península de Nicoya, Guanacaste, Costa Rica. B.S. Tesis Lic. San José, Costa Rica. Universidad de Costa Rica. 92 p.

Punches, J. 2004. Tree growth, forest management and their implications for wood quality. Oregon State University. Pacific Northwest Extension Publishing 576:2-8.

Rao, IM; Friesen, DK; Osaki, M. 1999. Plant adaptation to phosphorus-limited tropical soils In Pessarakli M (ed.) Handbook of Plant and Crop Stress. 2ª edición. Marcel Deker Inc, New York. p. 61–95.

Rodríguez, M; López, R; Martínez, R; Hernández, G; Sarmiento, O. 2015. Respuesta del cedro (Cedrela odorata L.) a diferentes dosis de riego. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias 24(4):12-15.

Saint-André, L; M’Bou, AT; Mabiala, A; Mouvondy, W; Jourdan, C; Roupsard, O; Deleporte, P; Hamel, O; Nouvellon, Y. 2005. Age-related equations for above- and below-ground biomass of a Eucalyptus hybrid in Congo. Forest Ecology and Management 205(1-3):199-214.

Salisbury, F; Ross, C. 1992. Fisiología vegetal. Ed. Iberoamérica. p. 149-151.

Sampaio, A; Huber, D. 1999. Concentração e distribuição de nutrimentos nas folhas de especies florestais na Amazonia Ocidental. Floresta e Ambiente 6(1):127-137.

Santiago, L; Kitajima, K; Wright, S; Mulkey, S. 2004. Coordinated changes in photosynthesis, water relations and leaf nutritional traits of canopy trees along a precipitation gradient in lowland tropical forest. Oecologia 139(4):495-502.

Segura, M; Castillo, A; Alvarado, A; Blanco, F. 2005. Extracción de nutrimentos en plantaciones de jaúl (Alnus acuminata) en la cuenca del río Virilla, Costa Rica. Agronomía Costarricense 29(2):109-120.

Segura, M; Castillo, A; Alvarado, A; Blanco, F. 2006. Variación del contenido foliar de nutrimentos de Alnus acuminata. Agronomía Costarricense 30(1):53-63.

Stanley, W; Montagnini, F. 1999. Biomass and nutrient accumulation in pure and mixed plantations of indigenous tree species grown on poor soils in the humid tropics of Costa Rica. Forest Ecology and Management 113(1):91-103.

Stone, EL. 1990. Boron deficiency and excess in forest trees: a review. Forest Ecology and Management 37(1-3):49-75.

Switzer, GL; Nelson, LE; Smith, WH. 1968. The mineral cycle in forest stands. In Tennessee Valley Authority (eds.). Forest Fertilization theory and practice. National Fertilizer Development Center. Muscle Shoals, Alabama. p. 1-9.

Systat Software, Inc. 2008. SigmaPlot for Windows, version 11.0. Systat Software, Inc., San Jose, CA.

Thiers, O; Gerding, V; Schllater, J. 2007. Exportación de nitrógeno y calcio mediante raleo en un rodal de Eucalyptus nitens de 5 años de edad, Chile. Bosque 28(3):256-262.

Timyan, J. 1996. BWA YO: Important tree of Haiti. SECID. Washington. USA. p. 63-70.

Vitousek, PM; Sandfor, RL. 1984. Nutrient cycling in moist tropical forest. Annual Review of Ecology and Systematics 17:137-167.

Watanabe, T; Osaki, M. 2002. Mechanisms of adaptation to high aluminum condition in native plant species growing in acid soils: a review. Communications in Soil Science and Plant Analysis 33:1247-1260.

Watt, M; Evans, JR. 1999. Proteoid roots: Physiology and development. Plant Physiology 121:317-323.

Webb, M; Reddell, P; Hambleton, A; Robson, K. 2000. Growth response of four tropical plantation timber species to increasing phosphorus supply and assessment of phosphorus requirements using foliar analysis. New Forests 20(2):193-211.

Webb, MJ; Reddell, P; Grundon, NJ. 2001a. A visual guide to nutritional disorders of tropical timber species: Swietenia macrophylla and Cedrela odorata. Camberra, Australia. 178 p. ACIAR Monograph, Nº. 61.

Webb, MJ; Reddell, P; Nath, S; Srivastava, RJ. 2001b. Determining P an N status of a tropical timber species (teak): assessment of a quick chemical test and root phosphatase assay. In Horst WJ (ed). XIV International Plant Nutrition, Plant nutrition, food security – Food security and sustainability of agroecosystems. 2001. p. 706-707.

Wessmann, C; Aber, J; Peterson, D. 1989. An evaluation of imaging spectrometry for estimating forest canopy chemistry. International Journal of Remote Sensing 10:1293-1316.

Yamada, M; Gholz, H. 2002. Growth and yield of some indigenous trees in an Amazonian agroforestry system: rural-history-based analysis. Agroforestry Systems 55(1):17-26.

Yamada, M; Toma, T; M Hiratsuka, Y Morikawa, Y. 2004. Biomass and potential nutrient removal by harvesting in short-rotation plantations. In Nambiar, E; Ranger, J; Tiarks, A (eds.). Site Management and Productivity in Tropical Plantation Forests. CIFOR 14 p.


Enlaces refback

  • No hay ningún enlace refback.


© 2017 Universidad de Costa Rica. Para ver más detalles sobre la distribución de los artículos en este sitio visite el aviso legal. Este sitio es desarrollado por UCRIndex y Open Journal Systems. ¿Desea cosechar nuestros metadatos? dirección OAI-PMH: https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/index/oai