Establecimiento de Quercus ilex L. en sistemassilvopastorales del SE español: efectos del mulch depaja y piedra sobre la humedad del suelo y elcrecimiento

M. Noelia Jiménez1, Jeremiah R. Pinto2, M. Ángeles Ripoll3, Ángela Sánchez-Miranda3,4, Francisco B. Navarro3

1Departamento de Botánica, Facultad de Ciencias, Universidad de Granada, Avda. Fuentenueva s/n, Granada, 18071. mnoelia@ugr.es2USDA Forest Service, Rocky Mountain Research Station. 1221 South Main Street. Moscow, Idaho 83843-4211, USA.3Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera (IFAPA Centro Camino de Purchil, Junta de Andalucía). Camino de Purchil s/no, 18004 Granada, Spain. 4IPE-Instituto Pirenaico de Ecología, CSIC, Zaragoza, Aragón

Plasencia (Cáceres), 30 junio 2017

INTRODUCCIÓN

En áreas secas y semiáridas Mediterráneas, las plantaciones de especies del género Quercus se caracterizan por tener baja supervivencia y

crecimientos lentos, debido aparentemente a factores ambientales, sobre todo durante el primer verano después de la plantación.

Es por ello, que es de granimportancia mejorar las condicionesde humedad del suelo y mitigar laspérdidas por evaporación.

Bajo estas condiciones limitantes, es crucial para las plántulas desarrollarlas nuevas raíces a una profundidad suficiente donde se asegure el aguapara permitir la supervivencia durante el primer verano.

Es necesario el desarrollo de técnicas de restauración que maximicen ladisponibilidad de recursos para las especies introducidas, especialmentedurante el primer período post-plantación

INTRODUCCIÓN

INTRODUCCIÓN

MULCH: es un tratamiento post-plantación ampliamente utilizado enagricultura, sistemas forestales y restauración ambiental para mejorar elestablecimiento de las plantas.

MULCHES con paja, plástico, piedras, residuos forestales, etc.. puedenmejorar las condiciones del suelo, tal como humedad, escorrentía,temperatura, disponibilidad de nutrientes y las propiedades físicas delmismo (densidad aparente, porosidad, estabilidad de los agregados).

OBJETIVOS-Investigar si los mulches mejoran el contenido de humedad delsuelo en ambiente semiárido Mediterráneo-Analizar la respuesta en campo de brinzales de encinacultivados en contenedor de tamaño no convencional.

MATERIAL Y MÉTODOS: área de estudio

Península Ibérica

Granada

Granada

Guadix

Área de estudio

Depresión de Guadix

Hoya de Baza

A-92

Sierra deCastril

Sierra dela Sagra

Sierra deHuétor

Sierra deBaza

Sierrade Orce

SierraNevada

Baza

Cortijo del Conejo y Albarrán (897ha), Depresión de Guadix-Baza, Granada.

-Zona agrícola abandonada desde 1993 y situada a 1.000 m. s.n.m.

-Suelo calcisol pétrico

-Precipitación media 320mm

-Fuertes fluctuaciones

MATERIAL Y MÉTODOS: diseño experimental

-En Marzo de 2010 se plantaron 9 brinzales (3 porcada tratamiento) de encina (Quercus ilex L.subsp. ballota (Samp.) de entre 6 y 7 años deedad (contenedor de 24 l ,32 cm de profundidad y35 cm de diámetro)

-Se instalaron 4 sensores de humedad del sueloECH2O® a 10, 20, 40 y 70 cm de profundidad encada hoyo (4 x 9 = 36).

-Se aplicaron 2 tratamientos de mulch (+ control):paja (15-20 cm grosor) y piedras (20-40cm)

Riego inmediatamente después de laplantación y 3 riegos durante el 1er verano.

- Supervivencia y crecimiento diametral

- Humedad volumétrica del suelo cada 30minutos desde Marzo de 2010 hastaNoviembre de 2012 (988 días).

- Desde Mayo 2011 y Noviembre 2012 elcrecimiento de los brinzales fue monitorizadomediante cambios en la variación de lacircunferencia del tallo (SCV, stemcircumference variation), usandodendrómetros digitales de circunferenciaDC2. A partir de estos datos se calculó elcrecimiento acumulado (CG) y a partir deéste se calculó el período de crecimiento (GP)y el período de decrecimiento (DP).

- Los dendrómetros se instalaron en 9 plantas(3 x tratamiento más el control) a 60 cmsobre el nivel del suelo

MATERIAL Y MÉTODOS: variables medidas

RESULTADOS: supervivencia

70

75

80

85

90

95

100

%Su

perv

iven

cia

Piedras Paja Control

94%

74%

Encinas grandes (24 l)

RESULTADOS: diámero a la altura del pecho (DBH)

Tratamientos

No afectó al diámetro

Paja: tendencia a mostrar mayor crecimiento en diámetro

Clases diametrales (1=6-11 mm; 2=11-16 mm)

02468

101214161820

DBH (m

m)

Diameter class 1 Diameter class 2

c a c 

de d b 

ef  fg  gh  hi  ij C A  B 

F H G  G 

D E  F 

I 

RESULTADOS: humedad del suelo

Profundidad Tratamiento  (T)

Período (P) T x P

10 df 2 660 1320

F 371,562 16,993 0,647

p <0,001 <0,001 1

20 df 2 930 1860

F 89,540 9,454 0,296

p <0,001 <0,001 1

40 df 2 657 1314

F 808,247 5,00 0,396

p <0,001 <0,001 1

70 df 2 848 1696

F 479,313 7,232 0,286

p <0,001 <0,001 1

Resultados del RM-ANOVAs aplicado a datos de humedad volumétrica del suelo para losdiferentes tratamientos de mulch (T), períodos (P) e interacción entre ambos factores (TxP)en las 4 profundidades estudiadas (10, 20, 40 y 70 cm).

RESULTADOS: humedad del suelo

Resultados del RM-ANOVA aplicado a los datos de humedad del suelo para la profundidad(D), período (P) e interacción entre ambos factores (DxP), en los tres tratamientosestudiados (control, piedras y paja).

Tratamiento Profundidad (D) Período (P) D x P

Control df 3 868 2604

F 704,225 9,531 0,394

p <0,001 <0,.001 1

Stones df 3 620 1860

F 182,016 6,154 0,437

p <0,001 <0,001 1

Straw df 3 987 2961

F 2366,933 16,916 1,004

p <0,001 <0,001 0,442

RESULTADOS: humedad del suelo

02468

10121416

10 cm 20 cm 40 cm 70 cm

Con

teni

do d

e hu

med

ad (%

)Control Piedras Paja

b a

d

b c c

a

de f e f

g

Valores medios (±ES) del contenido de humedad volumétrica (%) para los tratamientos control,piedras y paja a 10, 20, 40 y 70 cm de profundidad. Letras distintas (RM ANOVA) indicadiferencias significativas entre tratamientos y profundidades.

 

Cont

enid

o de

hum

edad

(%)

Crec

imie

nto

acum

ulad

o (µ

m)

02004006008001000120014001600180020002200

0

5

10

15

20

25

07/0

5/20

11

06/0

6/20

11

06/0

7/20

11

05/0

8/20

11

04/0

9/20

11

04/1

0/20

11

03/1

1/20

11

03/1

2/20

11

02/0

1/20

12

01/0

2/20

12

02/0

3/20

12

01/0

4/20

12

01/0

5/20

12

31/0

5/20

12

30/0

6/20

12

30/0

7/20

12

29/0

8/20

12

28/0

9/20

12

28/1

0/20

12

27/1

1/20

12

Paja

02004006008001000120014001600180020002200

0

5

10

15

20

25

Piedras

02004006008001000120014001600180020002200

0

5

10

15

20

25

Control

RESULTADOS: humedad del suelo

Crecimiento medio acumulado (círculos, n= 3) y contenido de humedad a 70 cm deprofundidad para los tratamientos control, piedras y paja desde Mayo 2011 a Noviembre 2012.La línea punteada horizontal a 10,2% de contenido de humedad indica el punto demarchitamiento (1500 kPa) en el suelo no alterado.

RESULTADOS: humedad del suelo

0

5

10

15

20

25

30

17/03/20

1011

/04/20

1006

/05/20

1031

/05/20

1025

/06/20

1020

/07/20

1014

/08/20

1008

/09/20

1003

/10/20

1028

/10/20

1022

/11/20

1017

/12/20

1011

/01/20

1105

/02/20

1102

/03/20

1127

/03/20

1121

/04/20

1116

/05/20

1110

/06/20

1105

/07/20

1130

/07/20

1124

/08/20

1118

/09/20

1113

/10/20

1107

/11/20

1102

/12/20

1127

/12/20

1121

/01/20

1215

/02/20

1211

/03/20

1205

/04/20

1230

/04/20

1225

/05/20

1219

/06/20

1214

/07/20

1208

/08/20

1202

/09/20

1227

/09/20

1222

/10/20

1216

/11/20

12

Conten

ido en

 hum

edad

 (%)

Control 10 cm 20 cm 40 cm 70 cm

RESULTADOS: humedad del suelo

0

5

10

15

20

25

3017

/03/20

1014

/04/20

1012

/05/20

1009

/06/20

1007

/07/20

1004

/08/20

1001

/09/20

1029

/09/20

1027

/10/20

1024

/11/20

1022

/12/20

1019

/01/20

1116

/02/20

1116

/03/20

1113

/04/20

1111

/05/20

1108

/06/20

1106

/07/20

1103

/08/20

1131

/08/20

1128

/09/20

1126

/10/20

1123

/11/20

1121

/12/20

1118

/01/20

1215

/02/20

1214

/03/20

1211

/04/20

1209

/05/20

1206

/06/20

1204

/07/20

1201

/08/20

1229

/08/20

1226

/09/20

1224

/10/20

1221

/11/20

12

Conten

ido e

n hum

edad

 (%)

Piedras 10 cm 20cm  40 cm 70cm

RESULTADOS: humedad del suelo

0

5

10

15

20

25

3017

/03/20

10

17/04/20

1017

/05/20

10

17/06/20

1017

/07/20

10

17/08/20

10

17/09/20

1017

/10/20

10

17/11/20

1017

/12/20

10

17/01/20

11

17/02/20

1117

/03/20

11

17/04/20

1117

/05/20

11

17/06/20

1117

/07/20

11

17/08/20

11

17/09/20

1117

/10/20

11

17/11/20

1117

/12/20

11

17/01/20

12

17/02/20

1217

/03/20

12

17/04/20

1217

/05/20

12

17/06/20

1217

/07/20

12

17/08/20

12

17/09/20

1217

/10/20

12

17/11/20

12

Conten

ido e

n hum

edad

 )(%)

Paja 10 cm 20 cm 40 cm 70 cm

RESULTADOS: período de crecimiento y decrecimiento

 

0

50

100

150

200

250

300

350

GP DP

Nú

mer

o de

día

sPaja Piedras Control

c

a

b

d

b

b

Número de días (media ± ES) de período de crecimiento (GP) y período de decrecimiento (DP)para los tratamientos control, piedras y paja desde Mayo 2011 a Noviembre 2012. Letrasdistintas indican diferencias significativas entre tratamientos y períodos (Test Tukey, p < 0,05).

c

CONCLUSIONES

- Los tratamientos con paja aumentaron significativamente la supervivencia de las encinas

-No aparecieron diferencias significativas entre tratamientos respecto al diámetro aunque las plantas con mulch de paja presentaron los valores más elevados.

-Las plantas con mayores diámetros iniciales, mostraron los valores más elevados de diámetro, al final del período de estudio.

-La aplicación de mulches de paja y piedras cambiaron espacialy temporalmente el patrón de distribución de la humedad delsuelo a través del perfil.

CONCLUSIONES

-El mulch de paja, favoreció la infiltración y almacenamiento de aguaa 20, 40 y 70 cm de profundidad

-Por el contrario, el mulch de piedras aumentó la intercepción de lluvia (calizaporosa) y sólo mejoró la humedad a 10 y 20 cm con respecto al control,disminuyendo el almacenamiento de agua en las capas más profundas.

-Ambos tipos de mulches incrementaron el número de días de crecimiento ydisminuyeron el número de días de estrés fisiológico en los brizales de encina.

-En vista de estos resultados y teniendo en cuenta las condiciones particularesde campo donde se ha llevado a cabo este experimento, el mulch de paja seríarecomendado con el uso de plántulas o brinzales que presenten un sistemaradical inicial largo (contenedores > 20cm), mientras el mulch de piedras podríaser adecuado para plántulas pequeñas con un sistema radical inicial más corto(contenedores < 20 cm).

Contactomnoelia@ugr.es(

AGRADECIMIENTOSA la Consejería de Agricultura, Pesca y Medio Ambiente de la Junta de Andalucía por la financiación aportada mediante el Convenio de Colaboración nº 372, así como al grupo de investigación Gestión y conservación forestal (PAIDI AGR-245) del IFAPA y EEZ-CSIC por su colaboración.