Acacia en el Desarrollo Forestal Productivo de Chile: Avances de Investigación

0681-B4

J.C. Pinilla S^[1].; M.P. Molina B^[2].; B. Gutiérrez C.^[3]; J. Gutiérrez S.^[4]

Resumen

Especies del género Acacia que crecen en Chile (Acacia dealbata, Acacia mearnsii, Acacia melanoxylon) han respondido bien a las condiciones edafoclimáticas locales, presentando un crecimiento acelerado y evidenciando su utilización en una variedad de productos. Adicionalmente, pueden ser utilizadas para la recuperación de áreas erosionadas, generando un recurso forestal de interés, que las convierten en un recurso económicamente interesante de aprovechar por parte de la industria forestal.

Desde la década de los noventa, el Instituto Forestal de Chile ha realizado una investigación con el objetivo de general de proveer información y material relevante del género Acacia, basada en el mejoramiento genético y prácticas silvícolas, de modo de posicionarlas como una alternativa forestal productiva.

Se presentan los resultados de la investigación con antecedentes de rendimiento y crecimiento, modelos de gestión (Sitio, volumen, área basal) y las bases para una estrategia de mejoramiento genético.

Introducción

Especies del género Acacia que crecen en Chile no son empleadas masivamente por desconocerse los parámetros básicos de crecimiento, productividad y aprovechamiento industrial, lo que impide obtener proyecciones de incrementos, rendimientos y abastecimiento (Pinilla 2000; Pinilla et al. 2000b).

El conocimiento de su biometría, mejora genética y manejo forestal, permitiría obtener una respuesta a estas interrogantes y promover su utilización, tanto pulpable como aserrable, tal como lo indica la experiencia internacional. Estas especies se utilizan en combinación con eucalipto para la producción de fibra corta, y en Australia, en los bosques naturales de Eucalyptus, constituyen el dosel inferior y conforman un porcentaje de la producción de pulpa total debido a su compatibilidad y aptitudes (Figura Nº1) (Simmons 1987; Pinilla 2000).

Figura Nº1. Rodal de Acacia melanoxylon y árbol Plus de Acacia dealbata (9 años) Objetivos Del Estudio

El Instituto Forestal desde los años 90 ha desarrollado estudios para generar una base de información para estas especies, con apoyo de empresas, propietarios y organismos gubernamentales, instalando ensayos de procedencias y progenie (INFOR 2001). Estos estudios demostraron que especies de Acacia pueden ser utilizadas en Chile en sitios donde no se adaptan otras especies (Pino radiata, eucalipto), para el control de suelos erosionados y mejorar la productividad de suelos degradados (NAS 1980; Pinilla 2000; Pinilla et al. 2000a).

Proveer información relevante del género Acacia, basado en el mejoramiento genético y prácticas silvícolas, para diversificar la base forestal productiva del país.

Material y Método

La metodología se basó en establecer una red de ensayos; ajuste de funciones biométricas para crecimiento y rendimiento; selección de árboles Plus; importación de una colección de familias de polinización abierta del CSIRO con las mejores procedencias según INFOR; ensayos de progenie y evaluación de las experiencias, y desarrollo de las bases de un programa de mejora genética continuo y sustentable.

Resultados Generales

a) Mejora genética

Se desarrollaron las bases para una estrategia de mejoramiento genético en Acacia, la cual dependió de los resultados de los ensayos de progenies, objetivos de producción y de las señales del mercado (Barner et al. 1992; CMG 1995; Ipinza 1998; Ipinza y Gutiérrez 1998).

El proceso de domesticación se inicia definiendo los objetivos y realizando la selección, distinguiéndose poblaciones que se ordenan en una estructura común para los programas de mejoramiento genético. Esta estructura corresponde al "Ciclo de Mejoramiento” y representa una visión simplificada de la forma en que evolucionan los programas (Figura Nº2). Paralelamente, se han identificado individuos superiores en volumen y forma para incorporarlos en las poblaciones de producción de material mejorado (huertos semilleros) y de mejoramiento (pruebas de progenies), que permitirán seleccionar individuos que conformarán las generaciones avanzadas del programa de mejoramiento. Un gran aporte es la generación de una primera base genética amplia, para sustentar un programa de mejora en el tiempo.

Origen del programa de mejoramiento

El estudio se inició con los programas de introducción de especies y se consolidó en los años 90 con ensayos de procedencias. La primera iniciativa permitió identificar a especies promisorias para Chile, concluyendo que Acacia dealbata y A. mearnsii resultan una opción para terrenos marginales para especies forestales tradicionales, siendo apropiadas para la recuperación de suelos y en la producción de pulpa y taninos. Acacia melanoxylon presenta una calidad de madera que la hace apropiada para la producción de madera aserrada.

Figura Nº2. Esquema general del ciclo de mejoramiento genético (Gutiérrez y Molina, 2001)

Los ensayos de procedencias evaluaron una importante proporción de la variabilidad representada en la distribución natural de Acacia. Se identificaron procedencias y generó la información básica para obtener desde CSIRO (Australia) las colecciones de semillas que dieron origen a las poblaciones bases del programa de mejoramiento genético, que sustentarán la primera generación. Esta población base se representa en terreno como pruebas de progenies, estructuradas en bloques al azar con parcelas de un árbol (Single tree plot). El material se detalla en la Tabla Nº1.

Estrategia Preliminar

Las especies de Acacia contempladas en este estudio, concentran un gran potencial para incorporarse a la producción de madera aserrada, recuperación de terrenos y la producción de pulpa y taninos. Esto aconseja desarrollar la selección según caracteres propios de las funciones que cada especie puede desempeñar. No obstante, en las primeras generaciones se seleccionó en función de caracteres generales (volumen y forma), básicos para mejorar los caracteres de interés. En generaciones avanzadas se seleccionará en función del rendimiento pulpable o tolerancia a sitios marginales.

Tabla Nº1. Colección Que Conforman La Población Base

El crecimiento y precocidad reproductiva de Acacia, permite diseñar una estrategia de rápido progreso, en función de una base genética amplia y altas intensidades de selección. Dada la restringida base que conforma este programa, las intensidades de selección no serán elevadas, al menos en la primera generación. Esta situación podrá ajustarse a partir de la segunda generación, con una importante población de infusión. La estrategia de mejora propuesta se basa en consideraciones generales que permiten caracterizarla como una estrategia simple:

• Generaciones cortas con alta intensidad de selección

• Infusión de material nuevo en cada generación

• Manejo de la población de mejora por polinización abierta

• Pruebas de campo sencillas y multifuncionales (selección, prueba de progenies y producción comercial de semilla mejorada)

La Figura Nº3 resume el enfoque estratégico propuesto.

Figura Nº3: Esquema estratégico para el mejoramiento genético de Acacia (l A. dealbata; (l A. mearnsii; l A. melanoxylon)

Este enfoque adopta como población de primera generación las pruebas de progenies establecidas, las que serán intervenidas y originarán las poblaciones de mejoramiento y producción, y junto con las de infusión, crearán las poblaciones base de las siguientes generaciones. A la mitad de su rotación comercial, las poblaciones de primera generación serán intervenidas conservando el mejor 20% de los individuos. Esta población seleccionada cumplirá dos funciones. Por una parte 40 a 50 árboles top constituirán una población de producción de semilla genéticamente mejorada, los cuales podrán ser cosechados anualmente hasta contar con otra fuente mejor de semillas. La misma población seleccionada corresponderá a la de mejoramiento, donde se cruzarán los mejores individuos por polinización abierta, para en dos años colectar semilla del mejor 2% de los árboles, los que junto a las poblaciones de infusión formarán la población de segunda generación. Esta población estará conformada en alta proporción por individuos de la población de infusión, debido a que el número de progenies inicial ha sido bajo. A partir de la tercera generación la población de infusión representará un 30% de la población base. Con esto se asegura la variabilidad para las siguientes generaciones y no se diluye la ganancia obtenida en las generaciones anteriores.

b) Crecimiento y rendimiento

La información fue recolectada desde rodales de Acacia melanoxylon y A. dealbata situados entre el paralelo 35º30’S y 40ºS; y entre el meridiano 73º30’W y 72º30’W. La precipitación anual en el área de estudio variaba entre los 600 y 1.500 mm. Para el estudio se utilizaron 50 parcelas permanentes de un tamaño de 500 m². Las unidades cubren los períodos de rotación esperados para estas especies (10 y 30 años, para A. dealbata y A. melanoxylon, respectivamente).

Los rodales presentaban densidades promedio de 1.189 arb/ha. En A. dealbata, algunos rodales correspondían a repoblación natural, sin un espaciamiento determinado.

Se desarrollaron modelos para la proyección de altura dominante, área basal y volumen total por hectárea, basados en la experiencia de INFOR con especies forestales de rápido crecimiento (Draper et al. 1967; Clutter et al. 1983; Pienner et al. 1986; García 1994; INFOR 1995; INFOR 2001). Los resultados son comparables en magnitud a los reportados en Pino Radiata o Eucalipto en Chile.

· Modelo de Sitio

Se obtuvo una ecuación de crecimiento en altura común para las especies, a través de regresión no lineal. El modelo correspondió a la ecuación de Chapman y Richards (Piennar et al. 1986):

¨ H = 37,1 * {1 - [1 - (S/37,1)^0,9767177 ]^t/tc }^1/0,9767177

· Modelo de rendimiento en área basal

Se obtuvo un modelo de rendimiento en área basal, común para A. dealbata y A. melanoxylon:

¨ G_r = EXP(-2,6947410-(9,2632748/E)) N^{(0,4698877+(1,9560908/E))} H^{(1,0104652-(3,5246982/E))}

· Modelo de predicción para Volumen Total

El modelo correspondió a:

¨ V=G * [15,9590806 - 0,0036469 * (NH)/G - 77,8170418 * (1/H) + 40,2795808 * (H/N) -2,2460213 * (H/N^0,5)]

Donde:

H = Altura dominante (m), de los 100 árboles mayores por hectárea.
S = Indice de Sitio, edad clave: 10 años.
t = Edad en años.
tc = Edad índice o clave; 10 años.
G_r = área basal (m²/ha).
N = densidad (arb/ha).
E = edad (años).
V = Volumen por hectárea (m³/ha).

La ecuación de altura dominante fue usada para generar Curvas de Índice de Sitio común para A. dealbata y A. melanoxylon, definiéndose 6 sitios (15, 18, 21, 24, 27 y 30). Las proyecciones en altura dominante para cada Sitio hasta la edad de 30 años se presentan en el Gráfico Nº1. Se observa que a esa edad los sitios alcanzan una altura dominante de entre 20 a 35 metros, similares a las registradas en Chile para Pinus radiata y Eucaliptos.

Gráfico Nº1. Índice de Sitio para Acacia (15 - 30) (Pinilla, 2001)

En el Gráfico Nº2 se presentan los volúmenes totales obtenidos por hectárea, donde se observa que A. melanoxylon presenta los mayores volúmenes y diámetros. Se registraron incrementos anuales en volumen en promedio de 20 m³/ha para Acacia dealbata y 10 m³/ha para Acacia melanoxylon. En sitios de mayor calidad, se observaron valores máximos de 50 y 80 m³/ha/año para Acacia melanoxylon y Acacia dealbata, respectivamente.

Estos modelos permitirán estimar crecimientos y rendimiento para estas especies, y conformar una herramienta de trabajo que permita estimación de los parámetros más importantes a nivel de rodal.

Gráfico Nº2. Volúmenes totales según especie

Conclusiones

Los componentes básicos de los programas de mejora genética son básicamente los mismos, aún así, no existe una estrategia que se aplique a todas las especies. La variación entre especies, el tamaño y biología de la semilla, edad de reproducción y rotación, hacen que estos componentes combinados produzcan opciones que el mejorador debe considerar. Estas alternativas conducen a diferentes programas y estrategias y también, a distintas técnicas de masificación de la ganancia genética.

La estrategia de mejora debe ser una propuesta metodológica flexible y eficiente, maximizando ganancias por unidad de tiempo y conservando la amplitud de base genética que asegure un progreso continuo, ajeno a mermas que pueda producir la depresión endogámica.

Esta propuesta representa una aproximación para un programa de mejora genética de tres especies de Acacia en Chile.

La asíntota en altura para Acacia dealbata y A. melanoxylon es de 37,1 m, reportando el modelo de sitio adecuadas capacidades estimatorias. El modelo de rendimiento en área basal puede ser utilizado para determinar el valor inicial para una edad, altura dominante y densidad determinada. El modelo de mortalidad no fue desarrollado ante la falta de mortalidad registrada durante el estudio. El objetivo fue la estabilidad del modelo, es decir que las funciones que lo componen arrojen valores lógicos dentro del rango de edad entre 3 a 30 años.

Acacia dealbata ha confirmado ser la especie más promisoria, presentando el mejor desarrollo de todas las especies ensayadas.

Este estudio de INFOR se constituye en el primer trabajo sobre Acacia creciendo en Chile, abarcando un amplio rango geográfico y que se constituye en una herramienta acerca de los rendimientos y crecimientos de estas especies, información vital para la toma de decisiones de interesados en su cultivo como especies forestales alternativas. Se ha consolidado un camino de investigación en materia de diversificación forestal, que deberá enfrentar nuevos desafíos, los cuales deben incluir aspectos de análisis tecnológico y económico.

Estas especies se pueden transformar en una oportunidad para el sector industrial utilizando sitios marginales para las especies tradicionales, y para medianos y pequeños propietarios, los que son beneficiados a través de la generación y uso eficiente de este recurso forestal.

Bibliografía

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