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ESPECIES ARBUSTIVAS PARA ESTABILIZAR

TERRAPLENES DE CARRETERAS EN CONSTRUCCIÓN

Efraín CRUZ CRUZ, José R. CONTRERAS HINOJOSA, Horacio ESPINOSA PAZ, Areli M. GUZMÁN POZOS, Virginia V. ORTIZ TIMOTEO, Maricela E. CANSECO PINACHO

Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Centro de Investigación Regional Pacífico Sur Campo Experimental “Zacatepec” Folleto Técnico Núm. 71 Septiembre, 2013 ISBN: 978-607-37-0059-7

SECRETARIA DE AGRICULTURA, GANADERIA

DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN

LIC. ENRIQUE MARTÍNEZ Y MARTÍNEZ Secretario de Agricultura

LIC. JESÚS AGUILAR PADILLA Subsecretario de Agricultura

PROFR. ARTURO OSORNIO SÁNCHEZ Subsecretario de Desarrollo Rural

LIC. RICARDO AGUILAR CASTILLO Subsecretario de Alimentación y Competitividad

LIC. MARCOS BUCIO MÚJICA

Oficial Mayor

MC. RAFAEL AMBRIZ CERVANTES Delegado Estatal en Morelos

INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES,

AGRÍCOLAS Y PECUARIAS

DR. PEDRO BRAJCICH GALLEGOS Director General

DR. SALVADOR FERNÁNDEZ RIVERA Coordinador de Investigación, Innovación y Vinculación

MSc. ARTURO CRUZ VÁZQUEZ Coordinación de Planeación y Desarrollo

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CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL PACIFICO SUR

DR. RENÉ CAMACHO CASTRO Director Regional

DR. JUAN FRANCISCO CASTELLANOS BOLAÑOS Director de Investigación

DR. MIGUEL ÁNGEL CANO GARCÍA Director de Planeación y Desarrollo

LIC. JAIME ALFONSO HERNÁNDEZ PIMENTEL Director de Administración

DR. EFRAÍN CRUZ CRUZ

Director de Coordinación y Vinculación en Morelos

ESPECIES ARBUSTIVAS PARA ESTABILIZAR TERRAPLENES DE CARRETERAS EN CONSTRUCCIÓN

Efraín CRUZ CRUZ José R. CONTRERAS HINOJOSA

Horacio ESPINOSA PAZ Areli M. GUZMÁN POZOS

Virginia V. ORTIZ TIMOTEO Maricela E. CANSECO PINACHO

SECRETARIA DE AGRICULTURA, GANADERIA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACION

INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL PACÍFICO SUR

CAMPO EXPERIMENTAL “ZACATEPEC” ZACATEPEC, MORELOS, MÉXICO

FOLLETO TÉCNICO No. 71 ISBN:978-607-37-0059-7

Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Progreso No. 5, Barrio de Santa Catarina,

Delegación Coyoacán, C.P. 04010, México, D.F.

Teléfono (55) 3871-8700

ESPECIES ARBUSTIVAS PARA ESTABILIZAR TERRAPLENES DE CARRETERAS EN

CONSTRUCCIÓN

ISBN 978-607-37-0059-7

Primera Edición 2013

No está permitida la reproducción total o parcial de esta publicación, ni

la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, por registro u otros métodos, sin el

permiso previo y por escrito de la Institución.

La cita correcta de esta publicación es: CRUZ C., E.; J. R. CONTRERAS H.; H. ESPINOSA P.; A. M. GUZMÁN P.; V. V. ORTIZ T.; M. E. CANSECO P. 2013. Especies arbustivas para estabilizar terraplenes de carreteras en construcción. Campo Experimental Zacatepec. CIRPAS-INIFAP. Folleto Técnico No. 71. Zacatepec, Mor. 35p.

Índice

I. Introducción ............................................................................................ 1 II. Características de los taludes de relleno o terraplenes ......................... 2 III. Estabilización de terraplenes ................................................................ 4 IV. Especies nativas .................................................................................. 5 V. Especies arbustivas nativas evaluadas para la estabilización de terraplenes. ................................................................................................ 6

5.1. Dodonaea viscosa (L.) Jacq. .............................................................. 6 5.2. Desmodium orbiculare Schltdl. ........................................................... 9 5.3. Cercocarpus fothergilloides Kunth. ................................................... 10 5.4. Eysenhardtia polystachya (Ortega) Sarg. ......................................... 13 5.5. Rhus standleyi Barkl. ........................................................................ 14 5.6. Dalea lutea (Cav.) Willd. ................................................................... 15 5.7. Arctostaphylos pungens Kunth. ........................................................ 16 5.8. Nicotiana glauca Graham. ................................................................ 18 5.9. Ceanothus coeruleus Lagasca. ........................................................ 19 5.10. Amelanchier denticulata (Kunth) K. Koch. ...................................... 21 5.11. Calliandra grandiflora (L´Hérit.) Benth. ........................................... 22 5.12. Senna pallida (Vahl) Irwin & Barneby. ............................................ 23 VI. Crecimiento de las especies arbustivas en los terraplenes. ............... 25 VII. Conclusiones ..................................................................................... 28 VIII. Literatura citada ................................................................................ 29

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ESPECIES ARBUSTIVAS PARA ESTABILIZAR TERRAPLENES DE CARRETERAS EN CONSTRUCCIÓN I. Introducción

La construcción de carreteras tiene las siguientes implicaciones: el movimiento de grandes volúmenes de tierra y material consolidado, alteración de los cauces de agua, transporte de materiales, destrucción de la cubierta vegetal (Conesa, 2003), cambios en el hábitat de plantas y animales, erosión del suelo, sedimentación de terrenos aguas abajo de la cuenca, contaminación de los cuerpos de aguas, entre otras. Para reducir los impactos ambientales de estas obras es imprescindible la implementación de prácticas de mitigación en las áreas de mayor riesgo, como son los terraplenes o taludes de relleno. Estas partes se caracterizan por su inestabilidad, causada por los materiales que los componen (suelo, grava, piedra y roca) y generalmente, en la parte superficial, los componentes quedan sueltos, sin estructura, con baja capacidad de retención de humedad y estériles. De ellos, los materiales más finos se remueven con facilidad por el impacto de las gotas de lluvia y la escorrentía favorecida por las altas pendientes. El proceso de acarreo y deposición por el agua ocurre a lo largo del trayecto de los cauces superficiales y que finalmente pueden alcanzar distancias considerables aguas abajo de la cuenca. En los taludes de corte se presenta el deslizamiento de materiales que componen el subsuelo; esto implica altos costos de mantenimiento y riesgos para los usuarios, los cuales son mayores en estos tramos debido a que el escombro cae en la carpeta asfáltica, perturba la circulación de vehículos e incrementa la ocurrencia de accidentes. En el presente documento se resumen los resultados de investigación referidos a la evaluación de especies arbustivas nativas que se hicieron en distintos ambientes y que se seleccionaron para su siembra en los terraplenes de carreteras en construcción y de esta forma contribuir en la estabilización de estas áreas. Las especies incluidas son un componente importante de la tecnología generada por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) para este

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propósito. La información que se incluye de cada especie se relaciona con el ambiente de adaptación, reproducción y características morfológicas. II. Características de los taludes de relleno o terraplenes

El talud se forma mediante los desmontes y excavaciones en las zonas elevadas del trazo de la carretera para rebajar el nivel y llegar al definitivo. Los terraplenes, en cambio, se construyen con la deposición de distintas capas de material no consolidado para elevar el nivel de la carretera en un punto dado del trazo (Monsalve et al., 2010). Las rocas, piedras, grava y en menor proporción material fino (suelo) forman a los terraplenes. Debido a ello, estas áreas se caracterizan por: (a) inestabilidad de las capas superficiales, ya que los materiales quedan sueltos y sin estructura (Cruz-Cruz et al., 2007); (b) tienen baja capacidad de retención de humedad, (c) textura arenosa, (d) ausencia de materia orgánica y (e) ausencia o cantidades muy bajas de nutrimentos. Esta condición limita el rápido establecimiento y desarrollo de especies vegetales capaces de proporcionar cobertura a la superficie del sustrato y su consecuente fijación por el desarrollo de las raíces (Cruz-Cruz et al., 2007) (Cuadro 1).

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Cuadro 1. Características físicas y químicas de los terraplenes localizados en el tramo de carretera 54+500 al 69+200 del proyecto de carretera Mitla–Tehuantepec del estado de Oaxaca.

Muestra pH Conductividad

Eléctrica (dSm-1) Materia

Orgánica (%)

Fósforo (mg/kg-1)

Potasio (meq/100g)

Calcio (meq/100g)

Nitratos (mg/kg)

Arena (%)

Arcilla (%)

Limo (%)

Textura

1 7.32 2.57 2.474 26.7 2.544 28.305 33.521 44.56 26.72 28.72 Franco

2 7.68 1.91 0.063 11.2 0.386 33.629 4.997 44.56 26.72 28.72 Franco

3 7.2 1.75 2.823 9.470* 1.107 30.808 6.33 82.56 1.44 16.00 Arenoso franco

4 8.1 0.27 0.729 10.2 0.235 30.863 5.103 50.56 26.72 22.72 Franco arcillo

arenoso 5 7.86 0.16 ND 9.2 0.11 18.036 4.678 84.56 2.72 12.72 Arenoso

franco 6 7.73 0.11 ND 7.6 0.149 4.703 4.487 86.56 3.44 10.00 Arenoso

franco 7 7.91 0.15 ND 9.9 0.101 21.339 4.784 83.28 2.36 14.36 Arenoso

franco 8 7.53 0.13 ND 7.5 0.158 3.315 4.199 89.28 2.36 8.36 Arenoso

9 6.52 0.16 0.19 6.700* 0.407 18.303 5.435 75.28 10.36 14.36 Arenoso franco

10 7.03 0.33 0.825 4.610* 0.69 19.699 5.914 61.28 20.72 18.00 Franco arcillo

arenoso Método de análisis utilizado

Relación 1:2 Potenciómetro

Ext. Saturación (Conductímetro)

Walkley y Black

*Bray; Olsen NH4OAc 1N Espectrofotometría de Absorción Atómica

Ac. Salicílico Bouyoucus

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III. Estabilización de terraplenes

La mayoría de los cambios en los ecosistemas terrestres se deben a la conversión de la cobertura del terreno, degradación del terreno y a la intensificación en el uso del terreno, lo cual induce a la pérdida y degradación del suelo, cambios en el microclima y pérdida en la diversidad de especies (Bocco et al., 2000). El impacto de la construcción de las carreteras ocurre con la fragmentación cuando un hábitat grande y continuo se reduce y se subdivide en dos o más fragmentos. Este fenómeno está casi siempre asociado a la tala de árboles para su conversión en otros usos del suelo, pero también ocurre cuando el área es atravesada por una carretera, canal, línea de transmisión u otra obra de infraestructura que divida el área (Arroyave, 2006). Estudios realizados en el tramo de carretera km 62+650 Mitla-Tehuantepec, San Lorenzo Albarradas, Oaxaca, en siete lotes o parcelas de escurrimiento ubicados, según la condición de la superficie del suelo, mostraron que los mayores valores de escorrentía se registraron en el área afectada por el paso de maquinaria y vehículos, así como en los terraplenes, con valores entre 310 m3/ha y 690 m3/ha, dependiendo de la cobertura de la vegetación presente y el tamaño de los materiales; en cambio, en el área con vegetación natural de pino y encino el valor fue de 55 m3 /ha. La producción de sedimentos presentó una tendencia similar, donde los mayores valores fueron en el talud de relleno con 8.5 t/ha; en cambio, en la vegetación natural fue de solo 0.5 t/ha (Cruz-Cruz et al., 2007). Los valores de pérdida de suelo no fueron muy elevados por la baja proporción de componentes finos del sustrato (Cuadro 1). En estudios realizados en un banco de materiales en el km 389+120 de la carretera Pinotepa Nacional-Salina Cruz en el estado de Oaxaca se estimó una acumulación de sedimentos de una a 1.8 toneladas por metro lineal (Cruz-Cruz et al., 2008), los cuales fueron removidos y transportados por el agua. Estos datos muestran la necesidad de estabilizar los terraplenes para evitar la remoción y transporte de los componentes aguas abajo de la cuenca. Para este propósito, la mejor opción es el establecimiento de especies vegetales con diferentes hábitos de crecimiento. Esto permite conformar una estructura vertical y horizontal de la vegetación que mitige

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los efectos erosivos del agua. Por otro lado, las especies nativas están adaptadas a las condiciones climáticas locales y la posibilidad de desarrollar en ambientes críticos de los terraplenes (Cuadro 1). Sin embargo, para determinar la(s) mejor(es) especie(s) es importante considerar los criterios que se definen más adelante. IV. Especies nativas

Las especies nativas pertenecen a ecotipos o poblaciones de individuos donde su material genético ha sido definido por las presiones de la selección natural bajo las condiciones particulares del ambiente donde se desarrollan (Brown y Amacher, 1997) y son plantas silvestres comunes o raras que pueden llegar a caracterizar a una región (Ramírez- Marcial et al., 2003). Estas especies presentan varias ventajas, entre las que destacan su buena adaptación a las condiciones ambientales locales, sus semillas o propágulos se encuentran disponibles localmente y ayudan a preservar la diversidad genética, constituyen el hábitat para la permanencia y reproducción de la flora y fauna nativa (Ramírez- Marcial et al., 2003), conservan el material genético de una población (Colín y Monroy, 1997) y el equilibrio entre polinizadores nativos y la producción de frutos (Schemske et al., 1978). La restauración del medio y la recuperación del paisaje con el uso de estas plantas son similares al original (Colín y Monroy, 1997). Las dificultades que se han tenido con las especies que se recomiendan para la estabilización de los terraplenes han sido la recolección de la semilla y la multiplicación de las plantas en vivero; algunos de los factores que contribuyen en estas limitaciones son los siguientes: poca producción de semilla, maduración asincrónica de los frutos y semillas, las poblaciones de plantas en su ambiente natural son dispersas y no son de fácil acceso, daño de plagas en frutos y semillas, bajos porcentajes de pureza, generalmente presentan algún tipo de latencia, alta demanda por la fauna silvestre, lento crecimiento inicial, entre otros.

De acuerdo con las observaciones de campo y evaluaciones previas, los criterios a considerar en la selección de una especie para la estabilización de terraplenes son los siguientes: a) rápido crecimiento; b) cobertura densa; c) alto porcentaje de sobrevivencia; d) alto número de tallos y ramificaciones a nivel de la superficie del suelo; e) producción de semilla

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viable para que se promueva la repoblación natural; f) que no liberen sustancias alelopáticas; g) alta producción de raíces superficiales y profundas; h) que no represente un riesgo como maleza aguas abajo de la cuenca; i) tolerancia a la sequía; j) adaptación a suelos de baja fertilidad; y k) capacidad de rebrote después de la poda. V. Especies arbustivas nativas evaluadas para la

estabilización de terraplenes.

A continuación se presenta la descripción morfológica, la producción de semillas y la germinación de las especies recomendadas para la estabilización de terraplenes y que han mostrado excelente adaptación en las evaluaciones de campo. 5.1. Dodonaea viscosa (L.) Jacq.

Dodonaea viscosa, conocida como “hoja de baño, chapulixtle, jarilla o cuerno de venado”, pertenece a la familia Sapindaceae; es una especie arbustiva que se desarrolla en altitudes desde el nivel del mar hasta los 2400 m y es común su presencia en los climas templados subhúmedos y semicálidos, en una vegetación dominada por encinos, matorrales y pastizal inducido. También se encuentra asociada con especies de la selva baja caducifolia (Figura 1). Esta planta desarrolla rebrotes a nivel de la superficie del suelo. En 18 meses alcanza una altura de 2 m en terraplenes de la carretera con un sustrato arenoso, extremadamente pobre en materia orgánica, bajo contenido de fósforo y muy bajo en nitratos (Cuadro 1). La floración se presenta cada año y dependiendo del sitio de colecta, la semilla puede colectarse desde octubre hasta febrero. La semilla se recolecta cuando la cápsula presenta un color cobrizo o café claro. Los frutos contienen de tres a cinco semillas. De acuerdo con estudios de campo, las semillas más pequeñas provienen de altitudes menores (a nivel del mar), las cuales son redondas de color gris oscuro a negro. El peso de 100 semillas varía de 0.6 a 1.0 g, con un total aproximado entre 99 mil y 167 mil semillas por kilogramo (Cuadro 2). Se recomienda almacenar la semilla a 4°C en recipientes cerrados herméticamente y con humedad de 7 a 10%.

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La semilla presenta latencia física debido a las características de la testa, ya que al remojarla, el porcentaje de imbibición es entre 6 y 19%. Esta variación se atribuye a las condiciones ambientales de desarrollo de las plantas. La prueba de imbibición es importante para determinar la aplicación de tratamientos pregerminativos. En el momento de la cosecha, la germinación de la semilla es de 7% con un porcentaje viabilidad de más del 75%. El bajo porcentaje se debe a la latencia física y de acuerdo con los ensayos de laboratorio, este valor se incrementa con la aplicación de ácido sulfúrico concentrado por 10 min o el tratamiento con agua caliente a 80oC por tres minutos. Con cualquiera de estos tratamientos se alcanzan valores de germinación mayores al 85% (Cuadro 2). Con la aplicación del ácido sulfúrico concentrado es necesario tener medidas de precaución durante su manejo por ser altamente corrosivo. Por ello, se recomienda utilizar guantes resistentes a ácidos inorgánicos, gafas y mascarilla con filtro resistente a vapores corrosivos. Cuadro 2. Características físicas y porcentajes de germinación sin tratamiento de las semillas de especies arbustivas evaluadas en condiciones de laboratorio.

Nombre científico Acrónimo Peso de 100

semillas (g) Semillas por

kg. Imbibición

(%) Germinación

(%) Viabilidad

(%)

Amelanchier denticulata Amde 0.60 166,666 100.4 72 80

Calliandra grandiflora Cagr 5.39 18,552 40.1 39 94

Cercocarpus fothergilloides

Cefo 0.39 256,410 82.7 90 92

Dalea lutea Dalu 0.25 400,000 81.9 29 77

Desmodium orbiculare Deor 0.43 232,558 135.8 72 88

Dodonaea viscosa Dovi 0.91 109,890 19 7 75

Eysenhardtia polystachya

Eypo 1.25 80,000 169.4 18 75

Nicotina glauca Nigl 0.004 25,000,000 11.5 78 79

Senna palida Sepa 0.4 250,000 11.1 43.8 90.9

Rhus standleyi Rust 2.1 47,619 ---------------- 50.2 95.5

Arctostaphylos pungens Arpu 2.1 47,619 16.2 0.0 93.8

Ceanotuhus coeruleus Ceco 0.4 250,000 15.7 25.5 98.46

La multiplicación en vivero se realiza en bolsas de plástico de 10 x 20 cm con orificios en el fondo para drenar el exceso de agua. Para tener un crecimiento rápido y vigoroso de las plantas, el sustrato utilizado debe componerse de tres cuartos de tierra de monte y uno de lama de río o arena fina. Cuando la multiplicación de las plantas es en charolas se

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recomienda que al momento del trasplante, las cepas se llenen de tierra fértil para favorecer el desarrollo de los individuos. Para obtener éxito en la producción de planta se deben considerar los tratamientos pregerminativos mencionados anteriormente. En la siembra se depositan dos semillas por bolsa a una profundidad de 1.5 cm. La emergencia inicia entre los nueve y 10 días y concluye a los 18. Los riegos deben ser ligeros y frecuentes para mantener el sustrato húmedo y obtener, por un lado buena emergencia y, por el otro, evitar la muerte de plantas por exceso de humedad. El control de malezas es manual y necesario en los primeros estados de desarrollo de las plántulas del chapulixtle, para evitar la competencia por nutrimentos, agua y luz. Para que las plantas alcancen una altura de 40 cm, listas para ser trasplantadas, se requieren cuando menos cinco meses en vivero, en un ambiente con una temperatura media de 20 oC. El trasplante se recomienda al inicio del temporal, para asegurar el más alto porcentaje de sobrevivencia y un desarrollo adecuado de los individuos durante la temporada de lluvias y, de esta forma, se asegure mayor tolerancia de las plantas a la escasez de agua en la época seca. La plantación se realiza a hilera sencilla o doble en forma perpendicular a la pendiente. En el primer caso las plantas se establecen a 50 cm de distancia y 3 m entre hileras; en el segundo caso, en el primer par de hileras, las plantas se colocan a 1 m y entre hileras a 50 cm en arreglo a tres bolillo. El siguiente par de hileras se siembra a 3 metros.

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Tamaulipas, en elevaciones de 1700 a 2800 m (Valiente-Banuet et al., 1998). Los porcentajes de germinación de las semillas del “ramón” varían entre procedencias y tiempo de almacenamiento, los cuales fluctúan de 77 a 97% (Cuadro 2, Figura 4). El peso de 100 semillas es de 0.39 g, la semilla al imbibirla incrementa su peso en 83% y su viabilidad alcanza valores mayores al 90% (Cuadro 2). De acuerdo con las evaluaciones de laboratorio, la semilla no presenta latencia. En campo, esta especie crece en terrenos severamente erosionados, entre barrancas, cárcavas, altas pendientes, suelos someros e incluso desarrollando entre las grietas del material parental (rocas sedimentarias). En evaluaciones para la rehabilitación de áreas severamente erosionadas muestra excelente adaptación e incluso en suelos blancos con pH alcalino (>8) y altitudes mayores de 2400 m. Por la adaptación de esta planta en las condiciones señaladas, el crecimiento de la raíz rompe las capas compactadas de tepetate altamente sedimentadas por los carbonatos de calcio. De acuerdo con García (2011), en el horizonte A, la compactación bajo la copa de esta especie fue de 0.3 a 0.6 kg/cm2; en cambio, en el testigo (área sin vegetación) el valor fue de 1 kg/cm2. Este efecto favoreció la infiltración de agua y se encontró que bajo la copa, la velocidad de infiltración varió de 30 a 260 cm/h, en cambio en el testigo de 20 a 90 cm/h. Por otro lado, esta planta juega un papel importante en el proceso de formación del suelo. La incorporación de mantillo, debajo de la copa se estimó en un promedio de 140.1 g/dm2 en distintos grados de descomposición (reconocibles a irreconocibles) (García, 2011).

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Como especie forrajera se ha clasificado de alto consumo por el ganado caprino (Cruz, 1992) y con la ventaja de tener una alta capacidad de rebrote y presencia de estos en la época seca del año. En campo se ha observado que si se excluye el pastoreo de ganado se presenta una regeneración natural e incluso una colonización en áreas de ausencia previa de individuos de la especie.

5.4. Eysenhardtia polystachya (Ortega) Sarg.

Eysenhardtia polystachya pertenece a la familia Fabaceae, se le conoce comúnmente como “yunuyaca, palo dulce y taray”. Es un árbol o arbusto, su altura oscila entre 3 y 8 m y su diámetro es de 3 a 10 cm, típico de la selva baja caducifolia, en altitudes de 1100 a 1400 m, cuya precipitación anual oscila entre 776 a 880 mm; en intervalos de temperatura de 14.3°C como mínima y de 29.3°C como máxima. Los suelos en los que predomina el palo dulce son de origen ígneo o calizo, someros y delgados (feozem) y su topografía es irregular. En evaluaciones de campo, la planta crece en terrenos con pH alcalino, sin síntomas de deficiencias nutrimentales. En los terraplenes de la carretera es una de las especies que alcanza los mayores valores de altura de planta (2.5 m), cobertura de copa (6.3 m2), diámetro de tallo (11.4 cm) y número de tallos por planta (4), después de 3.4 años del trasplante (Cuadro 3). La especie florece en los meses de junio a octubre y fructifica de julio a noviembre. El tamaño de la semilla es de 1.5 cm de largo y 0.34 cm de ancho, estas son aladas en forma elipsoide y de color café (Cervantes y Sotelo, 2002). El peso de 100 semillas es de 1.25 g, el número por kg se estima en 80,000; al imbibirse, el peso se incrementa en 169.4%. El porcentaje de germinación sin tratamiento pregerminativo es de 18% y 75% de semillas viables (Cuadro 2). Las plantas de “yunuyaca” se encuentran en barrancas asociadas con otras especies de arbustos en las áreas erosionadas de la Mixteca, en altitudes superiores a los 2000 m. Los individuos son muy consumidos por el ganado caprino.

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Figura 6. Germinación acumulada de Rhus standleyi.

5.6. Dalea lutea (Cav.) Willd.

Dalea lutea es un arbusto perteneciente a la familia Fabaceae y se le conoce como “rabito y engorda cabra”; alcanza hasta 4 m de altura, muy ramificado desde la base; presenta hojas alternas de 5 cm de largo; sus inflorescencias están dispuestas en espigas de 10 cm de largo, ubicadas en las puntas de las ramas; posee flores con corola de color amarillo; el fruto es una legumbre, de 3 mm de largo con una sola semilla (Rzedowski y Rzedowski, 2005a) (Figura 7).

La madurez de la semilla ocurre de la base de la inflorescencia hacia la punta, esto dificulta su recolecta y la separación de la semilla madura. El peso de 100 semillas es de 0.25 g y el número por kg se estima en 400,000; al imbibirse, el peso se incrementa en un 82% y se ha registrado una viabilidad de 77%. Los porcentajes de germinación de las semillas varían de 37.1 a 85.5% (Cuadro 2).

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)

Dias después de la siembra

Rhus standleyi

Testigo TestigoLoma de yeso Yanhutlán Suchixtlán

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Figura 7. Planta de “rabito” en su ambiente natural.

Esta especie es nativa de México y se encuentra en comunidades de la selva baja caducifolia, matorral xerófilo y bosque de pino-encino; se distribuye desde Chihuahua hasta Chiapas. La planta se desarrolla en suelos someros, arenosos y pedregosos; es resistente a la sequía y heladas; generalmente se localizan en sitios perturbados, a orillas de caminos y en laderas pedregosas (Rzedowski y Rzedowski, 2005a). Es común en lomeríos severamente erosionados de la Mixteca Alta Oaxaqueña en la formación Yanhuitlán, caracterizada por presentar suelos someros y con altos contenidos de carbonatos y pobres en materia orgánica. Es de las primeras especies colonizadoras de terrenos agrícolas abandonados, con una alta capacidad de repoblación natural. La especie se tiene clasificada como muy consumida por el ganado caprino (Cruz, 1992). 5.7. Arctostaphylos pungens Kunth.

Arctostaphylos Pungens es un arbusto que pertenece a la familia Ericaceae y al género Arctostaphylos (Meyer, 2008). Comúnmente se le conoce como “manzanita mexicana o manzanita de hoja puntiaguda”, se distribuye desde el sur de California hasta Veracruz y Oaxaca, a una altitud desde los 1,375 hasta los 3,230 m (Márquez et al., 2006) (Figura 8). Se desarrolla dentro de los chaparrales, en los bosques de encinos templados y en bosque de pino ponderosa (Meyer, 2008); en suelos de

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Figura 9. Germinación acumulada de las semillas de Arctostaphylos pungens.

5.8. Nicotiana glauca Graham.

Nicotiana glauca pertenece a la familia Solanaceae, es un árbol ó arbusto perenne, que llega a medir 2 a 3 m de altura (USDA, 1997). Es una planta nativa de Argentina y Uruguay, que crece de manera espontánea en muchas partes de México (Sánchez, 1978). Comúnmente se conoce como “clarín, gigante, hierba moza, palo tabaco, tabaquillo y villa moza”. Se le puede encontrar en altitudes entre 1400 a 2300 msnm (Rodríguez, 2004), a orilla de caminos y lotes baldíos.

Esta planta crece en terraplenes de la carretera y aun en aquellas condiciones pedregosas donde otras especies es poco probable que desarrollen. El fruto es una cápsula de 7 a 15 mm de largo y para la obtención de la semilla, estas se colectan cuando presentan un color café. La semilla se extrae solo sacudiendo el fruto. El peso de 100 semillas es de 0.004 g y el número estimado es de 25, 000,000 por kg. Al imbibirse, las semillas incrementan su peso en un 11.5%; con una viabilidad de 79%, la germinación sin tratamiento pregerminativo ha sido de 78% (Cuadro 2); aunque la aplicación de AG3 (2 ppm por 6 h) incrementa la germinación en 97% (Figura 10).

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0,0 (Testigo) 4 hr H2SO4, 24 hr AG3

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(%)

Días después de la siembra

Lixiviación + AG3 1ppm 6h AG3 1 ppm 6h

La siembra en los terraplenes se hace al boleo sin tapar la semilla al inicio del temporal.

Figura 10. Germinación acumulada de las semillas de Nicotiana glauca.

5.9. Ceanothus coeruleus Lagasca.

Ceanothus coeruleus pertenece a la familia Rhamnaceae, comúnmente se le conoce como azure ceanothus (USDA, 1997), “ramonal”, “chaquira ó chaquirilla” (Sánchez, 1978). Es un arbusto siempre verde que mide de 2 a 2.5 m de altura (Sánchez, 1978), nativo de América del Norte, México, El Salvador, Guatemala, Panamá y Sudamérica (USDA, 1997) (Figura 11). Se desarrolla en los chaparrales y se asocia con especies como Juniperus fláccida Schltdl, Quercus acutifolia Neé, Pinus pseudostrobus Lindl, Arctostaphylos pungens Kunth, Arbutus xalapensis H. B. K., Cercocarpus fothergilloides H. B. K., Yucca periculosa Baker, Furcraea longaeva Karw. & Zucc., Braea sp., Nolina sp., Dasylirion lucidum Rosé, entre otras especies (Torres, 2004). El peso de 100 semillas es de 0.4 g, el número por kg se estima en 250,000; al imbibirse, las semillas incrementan su peso en 16%. La viabilidad se ha registrado en 98% y el porcentaje de germinación en 25.5% (Cuadro 2). La semilla de esta especie presenta

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latencia física y el tratamiento para romperla es remojándola en agua caliente a 80 ºC por 5 min; de esta forma, el porcentaje de germinación se incrementa y es posible alcanzar el valor de 97% (Figura 12). Figura 11. Planta de “ramonal” en su ambiente natural.

Figura 12. Germinación acumulada de las semillas de Ceanothus coeruleus.

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Ger

min

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n a

cum

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Días después de la siembra

Testigo H2SO4 30 min. H2O 80°C 5 min.

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parental, en barrancas y aun formando montículos formados por la erosión hídrica (Cruz, 2005).

La especie presenta una gran variación morfológica (altura de planta, forma de la hoja, forma de crecimiento) y crece en manchones por la reproducción vegetativa a través del desarrollo de rizomas. Las plantas crecen muy lentas (Cuadro 3) en relación con las otras especies que se han evaluado en los terraplenes de carretera. En suelos erosionados el crecimiento del “tlaxistle” alcanzó 0.04 cm/semana y de Desmodium orbiculare 0.53 cm/semana (Williams-Linera et al., 2011).

El peso de 100 semillas es de 0.60 g y el número estimado por kg es de 166,666. Al imbibirse, las semillas incrementan su peso en 100% y el porcentaje de germinación sin tratamiento se ha registrado en 72% con una viabilidad del 80%.

5.11. Calliandra grandiflora (L´Hérit.) Benth.

Calliandra grandiflora pertenece a la familia Fabaceae al que comúnmente se le llama “guaje de rey, tzonxóchitl y cabello de ángel”. Es un arbusto de 1 a 3 m de altura y tallo de 4 a 5 cm de diámetro a nivel del suelo; sus hojas son bipinnadas y llegan a medir 15 cm de longitud o más; las inflorescencias están dispuestas en racimos, de 20 cm de largo y sus flores presentan largos estambres rojos; sus semilla son ovadas de 8 a 9 mm de largo y de 5 a 6 mm de ancho; florece y fructifica durante todo el año (Hernández, 2007) (Figura 14).

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La siembra en vivero es directa y se depositan tres semillas por bolsa a una profundidad de 1.5 cm y la emergencia inicia entre los 12 y 15 días. Los riegos son ligeros y frecuentes para mantener el sustrato húmedo y obtener, por un lado, buena germinación y por el otro evitar muerte de planta por exceso de humedad. El control de malezas es manual en cuanto aparecen las plantas indeseables. Esta práctica es necesaria en los primeros estados de desarrollo de las plántulas. Para contar con plantas de 50 cm de alto, apropiadas para el trasplante se requiere cuando menos de cinco meses en vivero. El trasplante de Senna se realiza al inicio del temporal para asegurar el porcentaje más alto de sobrevivencia y un desarrollo durante la temporada de lluvias para que las plantas toleren o resistan la época seca que se presenta generalmente entre diciembre y mayo, en aquellas áreas ubicadas en altitudes menores a los 1600 m.

VI. Crecimiento de las especies arbustivas en los

terraplenes.

Se realizaron evaluaciones en campo, en el paraje el Tigre, San Lorenzo Albarradas, Tlacolula, Oaxaca. La respuesta de las especies arbustivas fue diferente. A los 1226 días después de la plantación en el paraje El Tigre (Cuadro 3), Dovi alcanzó la mayor altura de planta (273.7±17.7 cm); mientras que Cefo, Cagr, Deor, Eypo y Dalu registraron valores intermedios (entre 180.6±17.9 y 249.2±34.1 cm); por el contrario, las especies más pequeñas fueron Dasp y Amde <119.0±11.3 cm). Las mayores coberturas de copa se alcanzaron en Deor y Eypo (65,401.0±9,510.2 y 63,142.0±6,554.8 cm2); valores intermedios lo presentaron Dovi, Cefo, Dalu, Cagr y Dasp (16,406.4±12,522.7 y 31,482.3±4,118.4); en cambio Amde los más bajos (7,925.3±2,539.2). Las especies con los mayores diámetros del tallo fueron Deor y Eypo; Dovi, Cefo, Cagr y Dalu intermedios y superaron a Dasp y Amde. El mayor número de tallos lo obtuvieron Deor y Eypo.

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Cuadro 3. Valores (promedio ± error estándar) de las variables registradas en campo, de las especies arbustivas evaluadas a los 1226 días después de la plantación en el paraje, El Tigre.

Acrónimo Altura de planta

(cm) Cobertura de copa

(cm²) Diámetro de

tallo (cm)

Número de

tallos

Deor Y (n=12) 243.8±12.3 65,401.0±9,510.2 16.7±2.5 8±1.2 Dovi Y (n=17) 273.7±17.7 31,482.3±4,118.4 7.5±0.8 2±0.4

Amde Y (n=8) 120.5±10.5 7,925.3±2,539.2 2.0±0.3 3±0.5 Dalu Y (n=9) 180.6±17.9 25,045.2±6,790.4 5.1±0.6 3±0.3 Cefo Y (n=11) 249.2±34.1 29,080.7±7,902.2 6.3±2.3 2±0.4 Amde T (n=9) 96.3±26.1 4,258.5±2,173.2 1.7±0.4 2±0.5 Eypo A (n=20) 246.4±13.4 63,142.0±6,554.8 11.4±1.4 4±0.7 Deor M (n=15) 247.6±24.1 58,893.6±10,788.2 11.5±2.4 5±1.2 Cagr Y (n=11) 248.3±16.3 21,762.0±42,11.5 6.3±0.5 3±0.3 Dasp M (n=5) 119.0±11.3 16,406.4±12,522.7 3.9±2.7 3±1.6

n: Número de individuos muestreados. Nota: Para el significado de los acrónimos remitirse a Cuadro 2.

En la Figura 16 se observa que en la primera evaluación se diferenciaron tres grupos de especies: (a) aquellas que alcanzaron una tasa de crecimiento entre 15 y 20 cm/mes, en el que se encontraron las colectas de Desmodium, Dalea y Eysenhardtia; (b) el segundo grupo lo conformaron aquellas con una tasa entre 10 y 15 cm/mes, Dodonaea y Calliandra; y (c) las que presentaron valores menores de 10 cm/mes, Cercocarpus y las dos colectas de Amelanchier. Un año después del trasplante, las tasas de crecimiento fueron muy similares (entre 6 y 10 cm/mes), con excepción de las colectas de Amelanchier (<5 cm/mes).

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Figura 16. Tasas de crecimientos mensuales de las especies arbustivas establecidas en el paraje, El Tigre.

En general las especies arbustivas incluidas presentan un crecimiento inicial lento. Las de menor valor son las colectas de Amelanchier denticulata. Después del primer año, las especies mantuvieron una tasa de crecimiento similar, posiblemente por los procesos de adaptación, los hábitos de crecimiento de las especies, el crecimiento de las raíces y los cambios en las características físicas y químicas del sustrato. Por otro lado, el buen comportamiento se atribuye a que el área de colecta de la semilla de las especies incluidas fue similar al ambiente de evaluación.

Con base en los resultados obtenidos, las especies que presentaron mejores resultados y que cubren varios de los criterios de selección para la estabilización de terraplenes fueron las siguientes: Desmodium orbiculare y Eysenhardtia polystachya; sin embargo, es necesario incluir en asociación Dodonaea viscosa y Cercocarpus fothergilloides. Estas últimas presentan un crecimiento inicial lento y después de los cinco

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15.0

20.0

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Deor Y Dovi Y Amde Y Dalu Y

Cefo Y AmdeT Eypo A Deor M

Cagr Y Dasp M

Cre

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Días después del trasplante

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meses del trasplante su desarrollo es más rápido. Por otro lado, la combinación de los hábitos de crecimiento de las especies se complementan para mejorar la cobertura de la superficie y permiten una mayor eficiencia en disminuir los problemas de erosión del sustrato, crean una mayor diversidad de hábitats para el desarrollo de otros organismos, mejoran los ciclos del agua, nutrimentos y un mejor aprovechamiento de la luz (Guevara-Escobar et al., 2008). De manera adicional, la presencia de plantas nativas en los terraplenes de la carretera mejora el paisaje, reducen los costos de mantenimiento de la obra y disminuyen los riesgos de accidentes.

VII. Conclusiones

Se recomienda la estabilización de terraplenes con especies nativas ya que presentan buena adaptación y crecimiento. La especie que presentó el mayor crecimiento fue Desmodium orbiculare y la de menor crecimiento fue Amelanchier denticulata, aunque es necesario realizar una combinación con las especies arbustivas nativas para mejorar las condiciones del suelo.

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Campo Experimental

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