UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE
INGENIEROS DE MONTES
PROYECTO FIN DE CARRERA
ESTUDIO DE ADAPTABILIDAD DE TRES ESPECIES FORESTALES
DEL GÉNERO PAULOWNIA (P. FORTUNEI, P. ELONGATA Y
P. FORTUNEI X ELONGATA) A LAS CONDICIONES DE SITIO DE
BOSQUE SECO, PROVINCIA DE LOJA (ECUADOR) DURANTE EL
PRIMER AÑO DE ESTABLECIMIENTO
Autora:
Marina Rodes Blanco
Directora:
Dra. Sonia Condés Ruiz
Fecha:
Junio 2015
© UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID, 2015
Todos los derechos reservados
AGRADECIMIENTOS
En primer lugar agradecer al Plan Nacional de Forestería del INIAP: Ingeniero Raúl,
Paulo, Franklin y Roy, con los que compartí todo el proyecto, por el apoyo, la confianza
depositada en mí y por atender todas las preguntas y curiosidades que me surgían a
diario, que no fueron pocas. Al Dr. Grijalva con quien compartí la primera parte del
proyecto. En general a todo el personal del INIAP entre la que me sentí muy acogida y
querida.
A todo el personal de la Granja “El Almendral”. Un especial agradecimiento a Pastor,
quien estuvo haciendo conmigo todo el trabajo de campo, por ser una persona
excepcional y una de las que más me ha enseñado gracias a su experiencia, a sus ganas
de compartirla y a sus maravillosas historias.
A Sonia, por todo lo que me ha apoyado y sin la cual este documento no habría sido
posible. Por todo lo que me ha enseñado, por su interés y por sus ganas que fueron
claves para ignorar mi agotamiento en muchas ocasiones.
A la Escuela de Montes por todos estos años, por las aventuras, vivencias y enseñanzas
durante este tiempo, porque hasta que no sales de la escuela no te das cuenta de los
recursos y capacidades de las que te ha dotado.
A mis amigxs y hermanxs de Ecuador que compartieron tanto tiempo conmigo y que
me enseñaron esa tierra y esa gente tan linda. A aquellos que como yo estaban muy
lejos de casa y entre los que constituimos una gran familia. A Isa, con quien empecé
esta familia, con quien compartí mis primeras vivencias allí y con la que no me cansaré
nunca de recordarlas.
A mi gente de aquí, a la calidad humana que os caracteriza, por cuidarme siempre
estando lejos o cerca, por hacerme sentir tan bien y por sacar lo mejor de mí y de todo el
mundo.
A mi familia, a mi madre, a mi padre y a mi hermano por todo lo anterior y más.
RESUMEN
Ecuador ha sido uno de los países más deforestados de los últimos cincuenta años y
recientemente se han estado desarrollando diferentes planes y estrategias para que la
tendencia cambie. Debido a las características de las especies del género Paulownia, y
al interés por explorar de manera prioritaria la introducción y adaptación de especies
forestales foráneas con atributos de rápido crecimiento, el Programa Nacional de
Forestería (PNF) del Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias
(INIAP) está evaluando estas especies en diferentes lugares del país. El objetivo de este
trabajo es estudiar la adaptabilidad de especies del género Paulownia durante el primer
año para las condiciones de sitio de bosque seco en la Granja “El Almendral” (INIAP)
en la provincia de Loja, Ecuador.
Se estudian tres especies (P. fortunei, P. elongata y P. fortunei x elongata)
comparándolas con una especie testigo, balsa, (Ochroma pyramidale) a dos densidades
de plantación iniciales de 3x3 y 4x4 en un diseño experimental de parcela dividida en
bloques aleatorizados. Se tomaron datos dendrométricos (diámetros y alturas) para
observar el crecimiento de las plantas y meteorológicos y edáficos para conocer con
exactitud las características del lugar.
Se analizan los crecimientos medios finales alcanzados por especie y marco de
plantación para observar la existencia o no de diferencias significativas. Además, se
realiza un análisis comparativo entre los crecimientos de las especies de paulownia y la
balsa, tanto de los crecimientos acumulados como de los crecimientos medio y
corriente, para observar cómo se ha desarrollado el crecimiento a lo largo del año.
No se observan diferencias importantes entre marcos de plantación o entre las especies
del género Paulownia pero sí entre éstas y la especie testigo. La balsa alcanza
crecimientos mayores al final del año y posee un patrón de crecimiento diferente y más
homogéneo que las especies del género Paulownia.
ABSTRACT
During the past 50 years, Ecuador was one of the most deforested countries in the world
but recently, new strategies have been developed to change this tendency. Due to the
attributes of the species of Paulownia genus and the growing interest of exploring the
introduction and adaptation of fast-growing species, INIAP – Forest department (Plan
Nacional de Forestería del Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones
Agropecuarias) is monitoring the adaptability of these species in different parts of the
country. The aim of this work is to study the adaptability of Paulownia ssp. for the first
year of establishment under the site conditions of “El Amendral” (INIAP), in the
province of Loja.
Performance of four species, three of the Paulownia genus (P. fortunei, P. elongata y P.
fortunei x elongata) and a control one (Ochroma pyramidale) at two plant densities
(3x3m and 4x4m) is monitored in this work in a split-plot design with the whole plots
arranged in a randomized complete-block design. Diameter and height variables were
measured to study the growth, and climate and soil information were collected to
describe, precisely, the characteristics of the place where the trial was established.
Annual absolute growth was analyzed for the different species and plant densities. Intra-
annual growth patterns were studied using cumulative growth, mean annual growth and
periodic annual growth curves to understand the differences in the growth patterns of
Paulownia spp. and Ochroma pyramidale.
Significant differences existed between Paulownia spp. and the control species. Larger
cumulative diameter and height growth were found in O.pyramidale at the end of the
year as well as a different and a more homogeneous growth behavior.
I NDICE
Glosario de símbolos, siglas y acrónimos ...................................................................... 14
Índice de figuras ............................................................................................................. 16
Índice de tablas ............................................................................................................... 20
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN .................................................................................. 24
Encuadre del proyecto ................................................................................................. 24 1.1.
Justificación ................................................................................................................. 25 1.2.
Objetivos ..................................................................................................................... 27 1.3.
CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES ................................................................................. 28
La República de Ecuador y la provincia de Loja ........................................................ 28 2.1.
2.1.1. Localización geográfica, territorio y organización política administrativa ..................................... 28
2.1.2. Descripción física del medio ........................................................................................................... 29
Situación del sector forestal de Ecuador ..................................................................... 33 2.2.
CAPÍTULO 3 CARACTERÍSTICAS DE LAS ESPECIES EN ESTUDIO .................. 38
Género Paulownia ....................................................................................................... 38 3.1.
3.1.1. Generalidades .................................................................................................................................. 38
3.1.2. Características morfológicas y fisiológicas ..................................................................................... 39
3.1.3. Área natural de distribución ............................................................................................................ 40
3.1.4. Crecimiento y desarrollo ................................................................................................................. 41
3.1.5. Requerimientos ecológicos ............................................................................................................. 41
3.1.6. Usos ................................................................................................................................................ 42
Paulownia elongata y Paulownia fortunei .................................................................. 44 3.2.
3.2.1. Paulownia fortunei: ficha botánica .................................................................................................. 44
3.2.2. Paulownia elongata: ficha botánica ................................................................................................. 45
3.2.3. P. fortunei x elongata ...................................................................................................................... 46
Balsa (Ochroma pyramidale) ...................................................................................... 46 3.3.
3.3.1. Generalidades .................................................................................................................................. 46
3.3.2. Características morfológicas y fisiológicas ..................................................................................... 47
3.3.3. Área natural de distribución ............................................................................................................ 48
3.3.4. Crecimiento y desarrollo ................................................................................................................. 48
3.3.5. Requerimientos ecológicos ............................................................................................................. 48
3.3.6. Usos ................................................................................................................................................ 49
CAPÍTULO 4 CARACTERÍSTICAS DEL ENSAYO .................................................. 50
Ubicación y características del lugar del experimento. ............................................... 50 4.1.
Descripción del ensayo ................................................................................................ 50 4.2.
4.2.1. Diseño experimental ....................................................................................................................... 50
4.2.2. Factores de estudio y tratamientos .................................................................................................. 52
Instalación del ensayo ................................................................................................. 53 4.3.
4.3.1. Reconocimiento y medición del área de estudio ............................................................................. 53
4.3.2. Prácticas preculturales ..................................................................................................................... 54
4.3.3. Manejo del ensayo .......................................................................................................................... 55
CAPÍTULO 5 MATERIAL Y MÉTODOS ................................................................... 56
Toma de datos ............................................................................................................. 56 5.1.
5.1.1. Fertilidad ......................................................................................................................................... 56
5.1.2. Densidad aparente del suelo ............................................................................................................ 58
5.1.3. Registro Climático .......................................................................................................................... 58
5.1.4. Datos dendrométricos de las especies estudiadas ............................................................................ 59
Análisis de daños ......................................................................................................... 59 5.2.
Análisis del crecimiento .............................................................................................. 62 5.3.
5.3.1. Crecimiento total de diámetros y alturas ......................................................................................... 63
5.3.2. Pauta de crecimiento ....................................................................................................................... 64
5.3.3. Análisis de la influencia del medio en el crecimiento ..................................................................... 71
CAPÍTULO 6 RESULTADOS ...................................................................................... 78
Daños ........................................................................................................................... 78 6.1.
Crecimiento total de diámetros y alturas ..................................................................... 84 6.2.
6.2.1. Resumen estadístico de los valores de altura y diámetro finales ..................................................... 84
6.2.2. ANOVA diámetros medios finales .................................................................................................. 87
6.2.3. ANOVA alturas medias finales ....................................................................................................... 89
Pauta de crecimiento ................................................................................................... 91 6.3.
6.3.1. Ajuste de la función de crecimiento de Weibull .............................................................................. 91
6.3.2. Análisis de los coeficientes de la función de crecimiento ............................................................... 93
6.3.3. Análisis de funciones de evolución y de crecimiento .................................................................... 105
Análisis de la influencia del medio en el crecimiento ............................................... 115 6.4.
6.4.1. Clima ............................................................................................................................................. 115
6.4.2. Suelo ............................................................................................................................................. 119
CAPÍTULO 7 DISCUSIÓN ......................................................................................... 124
Daños ......................................................................................................................... 124 7.1.
Crecimiento ............................................................................................................... 128 7.2.
Influencia del medio en el crecimiento ..................................................................... 131 7.3.
7.3.1. Clima ............................................................................................................................................. 131
7.3.2. Suelo ............................................................................................................................................. 133
Consideraciones generales y mejoras propuestas ...................................................... 140 7.4.
CAPÍTULO 8 ANÁLISIS DE COSTES ...................................................................... 144
Definiciones previas .................................................................................................. 145 8.1.
Procedimiento ........................................................................................................... 146 8.2.
8.2.1. Ensayo INIAP ............................................................................................................................... 146
8.2.2. Plantación de un particular ............................................................................................................ 149
Presentación de la información ................................................................................. 150 8.3.
Costes del ensayo y de una plantación de un particular ............................................ 151 8.4.
8.4.1. Ensayo INIAP en la granja experimental “El Almendral” ............................................................ 151
8.4.2. Plantación particular ..................................................................................................................... 165
Evaluación desde el punto de vista económico ......................................................... 167 8.5.
CAPÍTULO 9 CONCLUSIONES ................................................................................ 170
CAPÍTULO 10 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................ 174
CAPÍTULO 11 ANEXOS ................................................................................................. i
Anexo 1: Localización todos los ensayos de Paulownia ............................................................ i
Anexo 2: Croquis del experimento ............................................................................................ ii
Anexo 3: Localización del ensayo de Paulownia en la granja experimental “El Almendral” –
INIAP en la provincia de Loja. ................................................................................................ iii
Anexo 4: Mediciones de densidad aparente ............................................................................. iv
Anexo 5: Tabla de valores de fertilidad iniciales por tratamiento. ............................................ v
Anexo 6: Curvas de crecimiento acumulado por bloque, especie y marco de plantación ...... vii
Anexo 7: Curvas ajustadas de Weibull y valores reales .......................................................... xv
Anexo 8: Ajuste de parámetros para curvas de crecimiento de Weibull (diámetro y altura)
.............................................................................................................................................. xxiii
Anexo 9: Registro de tiempo, número de personas y grado de experimentación en las
diferentes actividades llevadas a cabo en el ensayo. ........................................................... xxvii
14
GLOSARIO DE SI MBOLOS, SIGLAS Y ACRO NIMOS
CE Conductividad eléctrica
CIC Capacidad de Intercambio catiónico
D.E Decreto Ejecutivo
EESC Estación Experimental Santa Catalina (perteneciente al INIAP)
FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations
GEI Gases de Efecto Invernadero
IGM Instituto Geográfico Militar
INEC Instituto Nacional de Estadística y Censos de Ecuador
INIAP Instituto Nacional autónomo de Investigaciones Agropecuarias
MAE Ministerio del Ambiente de Ecuador
MAGAO Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuicultura y Pesca
MDG’s Millennium Development Goals
MO Materia Orgánica
ODM Objetivos del Desarrollo del Milenio
OIMT Organización Internacional de Maderas Tropicales
15
PIB Producto Interior Bruto
PNF Programa Nacional de Forestería (INIAP)
PNFR Plan Nacional de Forestación y Reforestación
REDD
Reducing emissions from deforestation and forest degradation. (Programa de
Reducción de Emisiones de Carbono causadas por la Deforestación y
Degradación)
SENESCYT Secretaría Nacional de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e
Innovación.
Da Densidad aparente
I + D Investigación y Desarrollo
16
I NDICE DE FIGURAS
Figura 1: Ubicación Ecuador y regiones naturales. ........................................................ 28
Figura 2: Localización de la provincia de Loja. ............................................................. 29
Figura 3: Evolución de la cobertura forestal de Ecuador (1990-200). ........................... 34
Figura 4: Paulownia spp. Fotografia .............................................................................. 38
Figura 5: Detalle de corteza y de fruto no maduro de Paulownia spp. Fotografía ......... 39
Figura 6: Detalle flor Paulownia spp. Fotografía ........................................................... 40
Figura 7: Distribución natural P. elongata y P. fortunei. ............................................... 41
Figura 8: Diferencias morfológicas entre P. fortunei y P. elongata............................... 44
Figura 9: Características morfológicas de Paulownia fortunei. ..................................... 44
Figura 10: Características morfológicas de Paulownia fortunei .................................... 45
Figura 11: Flor, fruto y hoja de Ochroma pyramidale (Balsa). ...................................... 47
Figura 12: Área natural de distribución de la balsa ........................................................ 48
Figura 13: Localización nacional y provincial ............................................................... 50
Figura 14: Diseño experimental ..................................................................................... 51
Figura 15: Esquema toma de muestras de fertilidad final. ............................................. 57
Figura 16: Curvas de crecimiento acumulado. Ejemplo (con marras y pseudomarras) . 60
Figura 17: Variación del coeficiente T en las curvas de Weibull. .................................. 66
Figura 18: Variación del coeficiente m en las curvas de Weibull. ................................. 66
Figura 19: Ejemplo representación curvas de crec. medio y crec. corriente. ................. 68
Figura 20: Triángulo textural de la USDA (1987) ......................................................... 72
17
Figura 21: Número de marras y pseudomarras por tratamiento. .................................... 79
Figura 22: Gráfico de medias para marras y pseudomarras por especie. ....................... 80
Figura 23: Gráfico de medias para marras y pseudomarras por marco de plantación.... 80
Figura 24: Individuos defoliados de Paulownia. Fotografía........................................... 81
Figura 25: Evolución de individuos defoliados de Paulownia. ...................................... 82
Figura 26: Daños causados por chancro en Balsa .......................................................... 83
Figura 27: Porcentaje de individuos de balsa afectados por chancro ............................. 83
Figura 28: Gráficos de medias de altura y diámetro finales por tratamiento. ................ 85
Figura 29: Gráfico de medias para altura y diámetro medio final por especie. .............. 86
Figura 30: Gráfico de medias altura y diámetro medio final (marco de plantación)...... 87
Figura 31: HSD Tukey para diámetro medio por especie .............................................. 88
Figura 32: HSD Tukey para el CV diámetro por especie. .............................................. 89
Figura 33: HSD Tukey para altura media por especie.................................................... 90
Figura 34: HSD Tukey para el CV altura por especie. ................................................... 90
Figura 35: Comparación curvas de Weibull para el marco de plantación 4x4 ............... 92
Figura 36: Gráficos de medias para el coeficiente T por tratamiento. ............................ 96
Figura 37: Gráficos de medias para el coeficiente m por tratamiento. ........................... 97
Figura 38: Gráfico de medias (diámetros) para el coef. T por marco de plantación. ..... 98
Figura 39: Gráfico de medias (alturas) para el coeficiente T por marco de plantación. . 98
Figura 40: Gráfico de medias para el coeficiente T para el diámetro por especie. ......... 99
Figura 41: Gráfico de medias para el coeficiente T para la altura por especie. .............. 99
18
Figura 42: HSD Tukey para los coeficientes T y m por especie................................... 101
Figura 43: Gráfico de medias para el coeficiente m (diámetros y alturas) ................... 102
Figura 44: Gráficos de medias para el coeficiente m (altura y diámetro) ..................... 103
Figura 45: Gráfico de medias para el coeficiente T de altura por especie. ................... 105
Figura 46: Curvas de Weibull de evolución del diámetro. ........................................... 106
Figura 47: Curvas de Weibull de evolución del alturas................................................ 106
Figura 48: Curvas de crecimiento en diámetro (Paulownia fortunei) .......................... 107
Figura 49: Curvas de crecimiento en altura (Paulownia fortunei) ............................... 108
Figura 50: Curvas de crecimiento en diámetro (Paulownia elongata) ......................... 109
Figura 51: Curvas de crecimiento en altura (Paulownia elongata) .............................. 109
Figura 52: Curvas de crecimiento en diámetro (Paulownia fortunei x elongata) ........ 110
Figura 53: Curvas de crecimiento en altura (Paulownia fortunei x elongata) .............. 111
Figura 54: Curvas de crecimiento en diámetro (Ochroma pyramidale) ....................... 112
Figura 55: Curvas de crecimiento en altura (Ochroma pyramidale) ............................ 112
Figura 56: Curvas de crecimiento medio en diámetro y en altura por especie ............. 114
Figura 57: Curvas de crecimiento corriente en diámetro y en altura por especie ........ 114
Figura 58: Climodiagrama Granja Experimental “El Almendral” .............................. 115
Figura 59: Climodiagrama con riego y precipitación de “El Almendral” .................... 116
Figura 60: Crec. corriente en diámetro por especie y cantidad de agua aportada. ....... 117
Figura 61: Crecimiento corriente en altura por especie y cantidad de agua aportada. . 118
Figura 62: Relación entre número de individuos defoliados y cantidad de agua ......... 118
19
Figura 63: Diagrama de niveles de nutrientes. ............................................................. 122
Figura 64: Daños en fuste ............................................................................................. 127
Figura 65: Daños en hojas ............................................................................................ 127
Figura 66: Deformación en la base del fuste. Fotografía ............................................. 128
Figura 67: Disponibilidad de nutrientes a diferentes pH. ............................................. 136
Figura 68: Ábacos de diagnóstico de K y Mg intercambiables .................................... 138
Figura 69: Ábaco de diagnóstico del K y del Mg intercambiables .............................. 138
20
I NDICE DE TABLAS
Tabla 1: Características de todos los ensayos instalados en el país................................ 25
Tabla 2: Superficie por categoría de uso.. ...................................................................... 34
Tabla 3: Clasificación taxonómica de la Paulownia. ...................................................... 39
Tabla 4: Clasificación taxonómica de la Balsa ............................................................... 46
Tabla 5: Factores en estudio ........................................................................................... 52
Tabla 6: Características y especificaciones del diseño experimental. ............................ 52
Tabla 7: Tratamientos en estudio ubicados en cada bloque ........................................... 53
Tabla 8: Datos registrados durante el periodo de ensayo ............................................... 56
Tabla 9: Metodología laboratorio de suelos INIAP ....................................................... 58
Tabla 10: Ejemplo medias y coeficientes de variación por tratamiento. ........................ 63
Tabla 11: Principales efectos esperables para los distintos intervalos de pH ................. 72
Tabla 12: Relación entre densidad aparente, desarrollo radical y textura de suelo. ....... 73
Tabla 13: Criterios de clasificación de los suelos según su nivel de salinidad .............. 75
Tabla 14: Variación de la CIC de la MO y de las arcillas de un suelo según pH ........... 75
Tabla 15: Correspondencia entre fechas y evaluaciones. ............................................... 78
Tabla 16: P-valor para ANOVA de análisis de marras y pseudomarras. ....................... 81
Tabla 17: Resumen estadístico de valores medios finales de altura y diámetro por
tratamiento. ..................................................................................................................... 84
Tabla 18: Coeficientes de ajuste Weibull para diámetros .............................................. 93
Tabla 19: Coeficientes de ajuste Weibull para alturas. .................................................. 95
21
Tabla 20: HSD Tukey para el coeficiente T por especie. ............................................. 100
Tabla 21: HSD Tukey para el coeficiente m por especie ............................................. 104
Tabla 22: Máximo de crec. medio y corriente para altura y diámetro (P. fortunei) ..... 108
Tabla 23: Máx. de crec. medio y corriente para altura y diámetro (P. elongata) ......... 110
Tabla 24: Máx. de crec. medio y corr. para altura y diámetro (P. fortunei x elongata) 111
Tabla 25: Máx. de crec. medio y corr. para altura y diámetro (Ochroma pyramidale) 113
Tabla 26: Rango de temperaturas y precipitación de las especies estudiadas en su hábitat
natural. .......................................................................................................................... 116
Tabla 27: Resumen de las características de suelo iniciales. ........................................ 119
Tabla 28: pH y textura de las especies estudiadas en su hábitat natural. ..................... 120
Tabla 29: Criterios para determinar los niveles de los nutrientes en el suelo .............. 121
Tabla 30: Norma de diagnóstico del pH en función de la textura ................................ 134
Tabla 31: Norma de diagnóstico de la CIC .................................................................. 137
Tabla 32: Relaciones entre los cationes principales del complejo de cambio .............. 139
Tabla 33: Norma diagnóstico de la materia orgánica en función del grupo textural .... 139
Tabla 34: Activos inmovilizados que se incorporan a la instalación de forma permanente
en las diferentes fases y actividades: Detalle y coste unitario (ensayo INIAP). .......... 151
Tabla 35: Calculo de la amortización diaria de cada herramienta y equipo utilizados en
el ensayo. ...................................................................................................................... 152
Tabla 36: Tiempo de utilización de cada herramienta y equipo en la realización de cada
una de las actividades de las fases de preparación del terreno y la plantación (ensayo
INIAP) .......................................................................................................................... 153
Tabla 37: Imputación de costes a cada actividad por el uso herramientas y equipos
cedidos por INIAP en las fases de la instalación de la explotación (ensayo INIAP). .. 153
22
Tabla 38: Consumibles ................................................................................................. 154
Tabla 39: Coste de la mano de obra en cada una de las actividades de las fases de
Preparación del Terreno y Establecimiento de la Plantación ....................................... 155
Tabla 40: Resumen por actividades y tipos de coste de la instalación del ensayo hasta su
puesta en funcionamiento. ............................................................................................ 156
Tabla 41: Resumen actividades y tipos de coste como porcentaje del importe total. .. 156
Tabla 42: Coste del uso de los materiales cedidos por el INIAP en las labores de
mantenimiento. ............................................................................................................. 157
Tabla 43: Mano de obra en labores de mantenimiento. ................................................ 158
Tabla 44: Coste de los combustibles empleados en labores de mantenimiento ........... 158
Tabla 45: Resumen por actividades y tipos de coste del mantenimiento del primer año
del ensayo ..................................................................................................................... 159
Tabla 46: Tiempo de utilización de cada herramienta y equipo en la realización de cada
una de las actividades de la fase de mediciones. .......................................................... 160
Tabla 47: Coste imputado por el uso de herramientas y equipos del INIAP en las labores
de medición. ................................................................................................................. 160
Tabla 48: Mano de obra en labores de medición. ......................................................... 161
Tabla 49: Coste análisis laboratorio de muestras de fertilidad. .................................... 162
Tabla 50: Resumen por actividad y tipos de coste de las mediciones. ......................... 162
Tabla 51: Resumen ensayo INIAP (instalación) .......................................................... 163
Tabla 52: Resumen ensayo INIAP (mantenimiento primer año y mediciones) ........... 164
Tabla 53: Resumen plantación particular. .................................................................... 166
23
24
INTRODUCCIO N CAPÍTULO 1
ENCUADRE DEL PROYECTO 1.1.
El presente trabajo fin de carrera se encuentra englobado dentro del primer objetivo
específico “Evaluar la adaptación de Paulownia a diferentes ambientes bioclimáticos
y de suelos en los Andes y Litoral” del proyecto “Adaptación de especies forestales
de rápido crecimiento del género Paulownia spp a diversos ambientes bioclimáticos
y suelos de Ecuador” (INIAP, 2013) .
Las áreas temáticas sobre las que se prevé que tendrá impacto el proyecto son:
biodiversidad, patrimonio cultural, energía y cambio climático. Se trata de un
proyecto de Investigación y desarrollo (I + D) financiado en un 80% por la Secretaría
Nacional de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación (SENESCYT)
que está desarrollando el Programa Nacional de Forestería (PNF) del Instituto
Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) (INIAP, 2013).
Este proyecto pretende contribuir a dar respuesta a la necesidad de investigar sobre
especies forestales de rápido crecimiento que puedan favorecer al sector forestal
nacional abasteciendo el mercado, surtiendo de productos para exportación,
generando puestos de trabajo en el sector rural e ingresos para el Estado. Al mismo
tiempo, se contribuye a disminuir la presión sobre los bosques naturales, a la
restauración de áreas degradadas, a la mejora de la cobertura vegetal y a la fijación y
captura de carbono como medidas de mitigación del cambio climático (INIAP,
2013).
Para el estudio de la adaptabilidad de las especies del género Paulownia, se han
instalado ensayos en varias regiones del país (Anexo 1) con características
climáticas, ecológicas y edáficas diferentes (Tabla1). El cometido del presente
trabajo es el estudio de tres especies de este género para las condiciones de sitio de
bosque seco en la provincia de Loja, durante el primer año de establecimiento.
25
Ambiente Provincia SitioTemperatura
media (°C)
Precipitación
anual (mm)
Altitud
(msnm)
Textura
del suelo
ManabíEstación Experimental
Portoviejo INIAP24,6 550 44
Franco
arenoso
LojaGranja Experimental
INIAP24 400 900
Franco
arcilloso
ChimborazoEstación Experimental
Tunshi, ESPOCH*18 820 2500
Franco
arcilloso
Los RíosEstación Experimental
Pichilingue INIAP24,2 3045,1 300
Franco
arcillo-
arenoso
Santo Domingo
de los Tsáchilas
Universidad
Tecnológica
Equinoccial
26,5 1800 115
Franco
arcillo-
arenoso
Semi -
árido
Húmedo
*Escuela Politécnica Superior de Chimborazo
JUSTIFICACIÓN 1.2.
Ecuador ha sido uno de los países más deforestados de las últimas cinco décadas. Por
ello, es lógico pensar que, si la situación actual y las tendencias se mantienen, el
sector forestal nacional se encontrará en graves problemas debido a la reducción
sistemática de la cobertura forestal como consecuencia de la deforestación. Este
hecho determinará impactos negativos en el medio ambiente en los siguientes
aspectos: cantidad y calidad del agua, avance de la desertificación con suelos
improductivos, acumulación de gases y pérdida de la biodiversidad. Si se mantiene la
tendencia a no reforestar, el consumo de madera para la industria continuará desde el
bosque nativo por lo que la reducción del mismo será inminente a corto plazo
(Acosta Contreras, 2004).
En la última década se han estado desarrollando diferentes planes y estrategias para
intentar invertir esta tendencia. Algunas de las prioridades de estos planes son el
aumento de madera legal (Estrategia para el Desarrollo Forestal Sustentable de
Ecuador del año 2000), terrenos para plantaciones comerciales, reforestación de
tierras agrícolas abandonadas y terrenos para implantación de sistemas agroforestales
(Plan Forestal Nacional de Reforestación).
A través del Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuicultura y Pesca de Ecuador
(MAGAP), se ha llevado a cabo un Programa de Incentivos para la reforestación con
fines comerciales (2013) cuyos objetivos son (MAGAP, 2013):
Tabla 1: Características de todos los ensayos instalados en el país
26
Generar materia prima para el abastecimiento de la industria de la madera.
Reducir la dependencia de importación de productos forestales e incentivar el
desarrollo industrial del sector forestal a través de la sustitución de
importaciones.
Fomentar las exportaciones de productos con mayor valor agregado.
Luchar contra el aprovechamiento indiscriminado del bosque nativo.
Incorporar tierras con vocación forestal al sector productivo del país.
Estimular e incorporar a las comunidades campesinas en el establecimiento y
manejo de plantaciones forestales.
Estas políticas de reforestación y fortalecimiento del sector forestal contribuyen a los
Objetivos de Desarrollo del Milenio (ODM). Los objetivos de desarrollo del milenio
(ODM o MDGs –Millennium DevelopmentGoals-) son ocho propósitos de desarrollo
humano para erradicar la pobreza extrema, a la vez que se promueve la igualdad de
género, educación y sostenibilidad ambiental. Fueron fijados en el año 2000 por los
189 países miembro de la Naciones Unidas, para cumplir en el 2015 (United Nations,
2001).
La utilización de esta especie podría intervenir positivamente en la consecución del
séptimo ODM: “Garantizar la sostenibilidad del medio ambiente” (United Nations,
2001) disminuyendo la presión sobre el bosque nativo ofreciendo una fuente
alternativa de madera y biomasa, por el alto porcentaje de captura de carbono que
posee y con su incorporación en sistemas agroforestales mejorando la alimentación
del ganado y ofreciendo una fuente de carbón, leña y madera continua para las
familias.
Existen alrededor de 2,6 millones de hectáreas de tierras para reforestar que no
poseen unas características aptas para la agricultura pero sí que admiten especies
forestales debido a sus menores exigencias de nutrientes en el suelo. Estas tierras han
de ser reforestadas para evitar su erosión y la continua degradación a la que se ven
expuestas en ausencia de vegetación (MAGAP, 2013).
27
En Ecuador, tradicionalmente se explotan plantaciones de especies forestales de
rápido crecimiento, nativas e introducidas: balsa (Ochroma pyramidale), pachaco
(Schizolobium parahyba), melina (Gmelina arbórea), laurel (Cordia alliodora), y
algunas especies de eucalipto (Eucaliptus globulus, E. urograndis, E. saligna) y
pinos (Pinus radiata, P. patula). El aprovechamiento intensivo de estas especies ha
provocado erosión de su base genética, tornándose escasos los individuos
sobresalientes y no permitiendo cubrir la demanda interna y externa de madera de
aserrío, industrial o energía de biomasa (INIAP, 2013). Esta erosión de la base
genética, los problemas ambientales que se han generado (en gran medida por una
ubicación incorrecta de estas masas), el hecho de no cubrir la demanda y que los
turnos de corte sean 8-12 años, hace que sea interesante investigar sobre especies de
género Paulownia, para la que se prevé un turno menor y un índice de crecimiento
mayor.
OBJETIVOS 1.3.
Estudiar la adaptabilidad de tres especies forestales de rápido crecimiento del género
Paulownia (P. fortunei, P. elongata e hibrido entre fortunei x elongata), a las
condiciones de sitio de bosque seco en la provincia de Loja (Ecuador) durante el
primer año de plantación.
Se pretende evaluar la hipótesis de si las especies forestales del género Paulownia se
adaptan a las condiciones de bosque seco de la provincia de Loja a través de los
siguientes objetivos específicos:
1. Evaluar el comportamiento dendrométrico temprano de las especies forestales
en estudio, en función del marco de plantación y en relación con especie
testigo.
2. Analizar las condiciones edafoclimáticas durante el primer periodo de
establecimiento de estas especies y relacionarlas con el crecimiento.
3. Evaluar la incidencia de plagas y enfermedades que puedan afectar a las
especies forestales en estudio
4. Determinar los costes de establecimiento, mantenimiento del cultivo y
silvicultura durante su primer año de evaluación.
28
ANTECEDENTES CAPÍTULO 2
LA REPÚBLICA DE ECUADOR Y LA PROVINCIA DE LOJA 2.1.
2.1.1. Localización geográfica, territorio y organización política
administrativa
Ecuador se localiza en el extremo occidental de América del Sur, limita al norte con
Colombia, al sur y este con Perú, y al oeste con el Océano Pacífico. Con una
superficie total de 256.370 km2, está dividido en cuatro regiones geográficas (Figura
1): Región Pacífica o Costa (67.062 km2), Región Andina o Sierra (64.201 km
2),
Región Amazónica u Oriente (115.613 km2) y Región Insular o Archipiélago de
Galápagos (8.010 km2) (Grijalva et al, 2012).
Figura 1: Ubicación Ecuador y regiones naturales. Fuente: Elaboración propia a partir
de: http://www.mapas-sobremesa-murales.com/resources/AMERICA+LATINA+Y+CARIBE.jpg
Las coordenadas geográficas de la parte continental corresponden a 1°27’06” latitud
norte, 5°0’56” latitud sur y entre 75°11’49” y 81°0’40” de longitud oeste. Por su
parte, la Región Insular o Archipiélago de Galápagos está situada entre 1°75’0”
latitud norte, 1°20’0” latitud sur y entre las longitudes 89°15’0” y 92°0´0” oeste
(Instituto Geográfico Militar, 1999 [cit. Grijalva et al., 2012]).
29
Ecuador es un estado constitucional de derechos y justicia, social, democrático,
soberano, independiente, unitario, intercultural, plurinacional y laico. Se organiza en
forma de república y se gobierna de manera descentralizada (Asamblea Nacional,
2008, Art. 1).
El país se organiza territorialmente en regiones, provincias, cantones y parroquias
rurales (Asamblea Nacional, 2008, Art. 242). El país comprende un total de 24
provincias diferentes las cuales se dividen a su vez en cantones, que son la división
administrativa de segundo nivel en Ecuador. Existe un total de 221 cantones que a su
vez están subdivididos en parroquias, las que se clasifican entre urbanas y rurales
(INEC, 2012).
La Provincia de Loja es una de las 24
provincias de Ecuador. Se encuentra
ubicada entre las latitudes S 4° 0’ y S
3° 40’ y longitudes W 79° 30’ y W
79° 0; constituyendo la provincia
más austral. Tiene una superficie
aproximada de 10.790 km2,
equivalente al 4% de la superficie del
país. Limita con las provincias de El
Oro, Azuay, Zamora Chinchipe y
con la República del Perú (Figura 2)
(IGM, 1973).
2.1.2. Descripción física del medio
a. Clima
El clima de Ecuador, según la clasificación primaria de Köppen (1936), corresponde
al tropical húmedo, sin embargo, debido a la presencia de los Andes y a la influencia
del mar, Ecuador se halla fragmentado climatológicamente en diversos sectores,
existiendo una gran abundancia de climas locales asociados a valles, planicies y
laderas según su orientación. A grandes rasgos se pueden diferenciar el clima de la
costa, de la sierra, de la Amazonía y de la región insular. En general presenta dos
estaciones: húmeda y seca.
Figura 2: Localización de la provincia de Loja.
30
La temperatura media mensual en la costa se encuentra alrededor de los 27°C, con
pequeñas variaciones estacionales. En la sierra hay una precipitación de 1.500 mm
por año acumulados en la época húmeda, y las temperaturas se caracterizan por su
leve variación estacional pero su gran fluctuación diaria que puede superar los 20ºC,
especialmente en los páramos. La precipitación en la región amazónica varía entre
2.000 y 5.000 mm por año, sin existir una verdadera estación seca, y posee una
temperatura relativamente uniforme con un promedio anual de 24°C. (INIAP, 1995).
La temperatura media anual en la región de estudio fluctúa entre 13°C en Saraguro,
en el norte, y 24°C en Macará en el extremo austral. Aunque la precipitación media
anual de la provincia es de 950 mm, las variaciones a lo largo y ancho fluctúan entre
un 40 y 250%. Como consecuencia de la gran variedad de temperaturas, de los
diversos niveles de pluviosidad y de sus características orográficas, esta región
presenta una gran variedad de microclimas (INERHI-PREDESUR-CONADE, 1994).
b. Relieve
El relieve de Ecuador es muy variado y se encuentra caracterizado por la cordillera
de los Andes que divide el país en sus tres regiones naturales: sierra, costa y
amazonía. El rango altitudinal está comprendido entre el nivel del mar y los 6.310
msnm correspondiente al volcán Chimborazo que es el punto más alto del país (IGM,
2013).
Loja se caracteriza por poseer un relieve muy irregular, con altitudes que van desde
los 700 a más de 3.700 msnm (IGM, 1973). El 45% del territorio lojano es de
topografía accidentada conformada por rocas, peñones y terrenos, muchas veces, de
difícil acceso. A pesar de presentarse alturas de hasta 4.107 m, no existen nevados
(INERHI-PREDESUR-CONADE, 1994).
c. Suelos
Debido a las características topográficas y climáticas tan diversas existe una gran
variedad de suelos tanto a nivel de textura como en contenido de nutrientes.
31
Taxonómicamente predominan (MAGAP, 2002a):
- Inceptisoles (63% del territorio): Suelos de ambientes que van de semiáridos
a húmedos que presentan grados moderados de desarrollo. Tienen una gran
variedad de características y se dan en climas diversos (USDA)
- Entisoles (11,4% del territorio): Suelos que no muestran ningún desarrollo
definido de perfiles. Se dan en áreas con deposiciones recientes de materiales
parentales o en áreas en las que la tasa de erosión o deposición es mucho
mayor que la de desarrollo del suelo. Ocurre en ambientes muy variados
(USDA).
- Mollisoles (5,3% del territorio): Suelos con el horizonte superficial de color
negro. Poseen un contenido relativamente alto de materia orgánica y son
bastante fértiles. Se forman en ambientes donde existe un déficit de humedad
estacional (USDA).
- Alfisoles (3,8% del territorio): Se producen tanto en áreas húmedas como
semiáridas. Son la consecuencia de procesos en los que da la lixiviación de
arcillas y otros constituyentes del suelo de los horizontes superficiales al
subsuelo, donde pueden acumular nutrientes y humedad para las plantas. Se
forman bajo bosques o coberturas vegetales primarias y resultan unos suelos
productivos para el cultivo (USDA).
A nivel de textura, predomina la media y fina, encontrando mayores grosores en la
zona de la sierra y menores en la costa (MAGAP, 2002b).
En el caso de Loja, el clima y la influencia de la topografía predominantemente
irregular da origen a una serie de pisos altitudinales y a la presencia de una gran
diversidad de suelos. El desgaste acelerado que sufren los suelos en las fuertes
pendientes, determina la presencia en gran parte de ellas de entisoles e inceptisoles
que representan suelos jóvenes carentes de características pedogenéticas, pero que no
son necesariamente malos (Muñoz, 2014).
Así mismo, la profundidad del suelo está asociada con la erosión acelerada que es
común en los terrenos con fuertes pendientes desprovistos de una vegetación
protectora. Los suelos de la provincia de Loja, de una manera general, tienen las
32
siguientes características: tienen pendientes entre 0 y 50%, existe un área
significativa de suelos aluviales bien desarrollados, hay predominio de la fracción de
arcilla en los horizontes (30-50%), el pH de los suelos oscila entre neutro a alcalino
(7-8), la disponibilidad de materia orgánica y nitrógeno es media, el contenido de
fósforo es bajo generalmente, y la provisión de potasio es alta especialmente en áreas
secas y tropicales (Muñoz, 2014).
d. Biodiversidad
Ecuador se encuentra entre los países biológicamente más ricos del planeta. La
amplia gama de condiciones ambientales existentes genera una impresionante
diversidad de hábitats y tipos de vegetación. En Ecuador continental existen 34 tipos
de vegetación, número que se amplía hasta 45 cuando se asigna algunos a más de una
región natural como la costa o la amazonía (Sierra, 1999 [cit. Añazco, 2003]). Posee
una diversidad de vertebrados que representa el 11,47% del total mundial. En cuanto
a la flora se han registrado 16.087 especies en 273 familias. Se calcula que hay
15.306 especies nativas de las cuales el 27,3% son endémicas (INIAP, 1995; Añazco,
2003).
Los recursos naturales renovables de la provincia de Loja se encuentran en un estado
de degradación muy avanzado, dando como resultado la alteración de los
ecosistemas. La causa principal de esta situación es la acción antrópica (en concreto
las prácticas agrícolas y ganaderas) particularmente sobre el suelo, la cubierta vegetal
y la calidad y cantidad del agua (INERHI-PREDESUR-CONADE, 1994).
En Loja se pueden encontrar una gran variedad de ecosistemas debido a las
condiciones ambientales tan diferentes que existen de unas partes a otras de la
provincia, de entre las que se encuentra el bosque seco. La zona más austral se
caracteriza por unas temperaturas mayores y unas precipitaciones escasas, con un
marcado periodo de sequía. Estas condiciones son las causantes de que predomine el
ecosistema de bosque seco en esta parte de la provincia.
Los bosques secos son definidos como las formaciones vegetales donde la
precipitación anual es menor a 1.600 mm con una temporada seca de al menos cinco
a seis meses, en que la precipitación total es menor a 100 mm (Pennington et al.
2000ª [cit. Aguirre Mendoza et al, 2006]).
33
Consecuentemente, los procesos ecológicos son marcadamente estacionales y la
productividad primaria neta es menor que en los bosques húmedos ya que sólo se da
en la temporada de lluvias. Estos bosques además son de menor altura y área basal
que los bosques tropicales húmedos (Moony et al. 1995; Linares-Palomino 2004ª,
2004b [cit. Aguirre Mendoza et al., 2006])
Los bosques secos de Ecuador son poco conocidos, muy amenazados y mantienen
una importancia económica, ambiental, social y cultural para grandes segmentos de
la población rural y urbana debido básicamente a la cantidad y calidad de productos
forestales no madereros y servicios ecosistémicos que ofrecen (Aguirre Mendoza,
2012; Aguirre Mendoza et al, 2006). Estas formaciones, en general están ubicadas en
zonas relativamente pobladas, muchas veces en suelos aptos para cultivos y por tal
razón han sido muy intervenidas y destruidas, mucho más que los bosques húmedos
(Janzen 1988 [cit. Aguirre Mendoza et al., 2006]).
Los factores climáticos y topográficos determinan la distribución de los bosques
secos en Ecuador y la clasificación de los mismos (Aguirre Mendoza, 2006). Dentro
de esta clasificación, encontramos el bosque seco semideciduo, el cual se presenta
entre 200 y 1.100 m en zonas de colinas. En Loja, este tipo de vegetación se
desarrolla mejor entre 400 y 600 m, pero llega hasta 1.100 m, y el estrato superior
alcanza aproximadamente los 20 m de altura. Estos bosques han sido reemplazados
con cultivos o pastos y, lo que queda, varía entre intervenido a muy intervenido
(Aguirre Mendoza, 2006).
SITUACIÓN DEL SECTOR FORESTAL DE ECUADOR 2.2.
Ecuador posee 8.847 millones de hectáreas de bosque de los cuales el 98,19% es
bosque nativo y el 1,79% son plantaciones. Además, se dispone de 2,6 millones de
ha para reforestación (Tabla 2).
34
La tendencia en los últimos años respecto al manejo y conservación de los bosques
evidencia una reducción sistemática de este recurso y, en particular, de los bosques
nativos, debido a una irracionalidad de la explotación maderera, procesos de
colonización desordenada (Acosta Contreras, 2004) tala ilegal y expansión de la
frontera agrícola (REDD Countries Database, 2012). Así, la cobertura forestal del
país ha pasado de 13,81 millones de hectáreas en 1990 a 9,86 millones en 2010
(FAO, 2010) (Figura 3).
1 Dato actualizado (MAGAP, 2013)
Categoría de uso Superficie
(x 1000ha)
% Superficie
de bosques
% Superficie del
país
Bosques naturales 8.750 98,19 34,16
Bosque en áreas protegidas 3.297 37,00 12,86
Bosque y vegetación protectores 2.453 27,53 9,60
Bosques con potencial productivo 3.000 33,66 11,70
Bosques plantados 160 1,79 0,62
TOTAL 8.847 100.00 34,78
Tierras para reforestación 2.6001 29,39 7,98
Figura 3: Evolución de la cobertura forestal de Ecuador
(1990-200). Datos tomados de FAO 2010b. Global Forest
Resources Assessment. Main Report
Tabla 2: Superficie por categoría de uso. Datos tomados de MAE, Dirección Nacional Forestal.
OIMT, 2004 (Grijalva et al, 2012).
35
El aumento de tierras para uso agropecuario (el 49,37% del país se encuentra
dedicada a la labor agrícola según los datos del INEC, 2011) en detrimento de tierras
con aptitud forestal y el amplio desfase entre las tasas de deforestación y la
reforestación (MAE, Dirección Nacional Forestal. OIMT, 2004 [cit. Grijalva et al
2012) ha causado el déficit de cobertura forestal que sufre el país.
Esta realidad ha planteado la necesidad de iniciar una nueva Política Forestal, que se
empieza a promover en la sociedad ecuatoriana con una nueva visión respecto a los
bienes de los bosques (productos maderables y no maderables) y otros servicios
ambientales, para establecer un equilibrio entre el aprovechamiento sustentable de
los recursos del bosque, la conservación de la biodiversidad y el necesario
crecimiento económico que propenda a mejorar las condiciones de vida de la (Acosta
Contreras, 2004).
La importancia del sector forestal en la economía nacional ha decaído a partir del año
2000 (3,1% del PIB hasta un 2,3% entre el 2006 y 2007). Considerando todos los
bienes y servicios ambientales, incluyendo biodiversidad, secuestro de carbono y
fuentes de agua; actualmente el aporte de los bosques superaría los $US 600
millones/año, equivalente al 3,2 % del PIB nacional. Comparativamente, el PIB del
sector forestal representa apenas el 0,35% del correspondiente al sector agrícola
(Grijalva et al, 2012).
En los últimos años, Ecuador ha experimentado una gran evolución en la explotación
maderera, que ofrece una excelente perspectiva como fuente de ingresos para la
nación (Grijalva et al, 2012), generando alrededor de 235.000 puestos de trabajo
directo (OIMT 2004 [cit. Grijalva et al, 2012]) (5,5 % de la población
económicamente activa) y miles de puestos indirectos, la mayoría de los cuales se
genera a nivel rural y en ciudades pequeñas donde se concentra mucha actividad
artesanal. Sin embargo, la balanza comercial del sector forestal en el período de
1990-2002, muestra que las exportaciones no sobrepasan el 2.2% y las importaciones
el 4.2% del total de importaciones y exportaciones.
Con la intención de cambiar la tendencia de los últimos 50 años, en el año 2000
surge la Estrategia para el Desarrollo Forestal Sustentable Ecuador que busca los
siguientes objetivos (Grijalva et al, 2012):
36
a) incrementar el comercio legal de productos forestales
b) fortalecer los sistemas de incentivos para el manejo forestal sustentable y
conservación de bosques
c) generar información que facilite la toma de decisiones
d) promover procesos de reforestación
e) implementar procesos de investigación, capacitación y difusión
Paralelamente, en el año 2003 se inició en el país un proceso tendente a cumplir con
la Ley Forestal, relacionada con la formulación del Plan Nacional de Forestación y
Reforestación (PNFR). Este Programa actualmente bajo responsabilidad del
Ministerio del Ambiente de Ecuador (MAE), prevé la forestación o reforestación de
un millón de hectáreas en un periodo de 20 años, mediante tres programas (Grijalva
et al, 2012):
a) 750.000 ha de plantaciones con fines industriales
b) 150.000 ha para forestería social y agroforestería
c) 100.000 ha para recuperación, conservación y protección
Según las estadísticas del MAE, para el período 2007-2010, de la madera autorizada
para aprovechamiento, el 58,5% correspondió a plantaciones forestales, el 14,1% a
bosques naturales y el 35,7% a árboles regenerados naturalmente en cultivos o
potreros y a árboles relictos (Palacios y Quiroz, 2012 [cit. Grijalva et al, 2012]).
Recientemente, se crea la Subsecretaría de Producción Forestal, dependiente del
MAGAP (MAGAP, 2011 [cit. Grijalva et al, 2012]), cuya misión consiste en normar
el desarrollo forestal productivo, a través de la Elaboración de la Política, Norma
Técnica y Administrativa, manuales y procedimientos para la implementación,
seguimiento, manejo, evaluación, aprovechamiento y seguridad jurídica de
plantaciones forestales productivas; legalizar la transferencia de las competencias
forestales productivas entre el MAE y MAGAP (D.E. 931); y revisar y proponer una
reforma a la Ley Forestal amparada en la Constitución y competencias del MAGAP
(Grijalva et al, 2012).
Con la intención de buscar potenciales alternativas para contribuir a las prioridades
políticas contempladas en el Plan Nacional de Forestación y Reforestación
Productiva, la Presidencia de la República de Ecuador manifestó a través de la
37
SENESCYT el interés por explorar de manera prioritaria la introducción y
evaluación de la adaptación de especies forestales foráneas con atributos de
crecimiento rápido, particularmente por especies del género Paulownia (MAE,
2011). De igual manera, las prioridades del Plan y Estrategia de Investigación del
Programa Nacional de Forestería del INIAP señalan el interés por evaluar especies
forestales con aptitud maderable y energética.
38
CARACTERI STICAS DE LAS ESPECIES CAPÍTULO 3
EN ESTUDIO
GÉNERO PAULOWNIA 3.1.
3.1.1. Generalidades
El género Paulownia (Figura 4), oriundo de Asia, empezó a ser estudiado a partir de
1972 por el investigador forestal de origen chino Zhu Zhao-Hua. Se cultiva hace más
de 2.600 años y era plantado por los
agricultores chinos con el fin de proteger
sus cultivos de tormentas de arena o
inundaciones (Lucas Borja et al, 2008).
En la actualidad, se conocen en detalle
todas sus virtudes y empezó a ser
desarrollado genéticamente a comienzos
de la década de 1990, para que se
adaptara a distintos climas a fin de
promover su cultivo tanto para
reforestación como para uso maderable y
energético (Lucas Borja et al, 2008).
Desde el punto de vista maderable y
energético, su interés reside en su valor
industrial y comercial. Debido a que es
un género de crecimiento ultra rápido,
adaptable (posee un sistema radical
pivotante de gran profundidad que le
permite acceder a nutrientes y reservas de agua que se encuentran inaccesibles para
otros individuos), con capacidad de crecer en suelos de escasa fertilidad, muy
eficiente en el consumo de agua (posee metabolismo C4) y con gran variedad de usos
(Lucas Borja et al, 2008; Paulownia Forestry Develoment, 2011).
Figura 4: Paulownia spp. Fotografia tomada el
26/09/2014. Granja "El Almendral" – INIAP
(Loja, Ecuador)
39
Thumberg, el botánico suizo que la identificó y dio nombre por primera vez en 1781,
la clasificó dentro de la familia Bignoniaceae. Posteriormente se incluyó dentro de la
familia Scrophulariaceae y finalmente desde
1998, en la clasificación APG I de la
AngiospermPhylogenyGroup (Grupo para la
Filogenia de las Angiospermas), se cambia la
ubicación de la Paulownia, sacándola del orden
scrofulares y situándola en lamiales, con una
nueva familia monogenérica llamada
Paulowniaceae. Esa nueva filogenia (Tabla 3) se
mantiene hasta la nueva APG III, publicada en el 2009 (Trigo, 2014b; Zhao-Hua et
al., 1986). Sin embargo existe información confusa y desactualizada en la mayoría de
la bibliografía.
Se llegaron a describir hasta 23 especies de éste género, la mayoría de ellas
sinónimos, que fueron posteriormente clasificadas únicamente en 6 especies.
3.1.2. Características morfológicas y fisiológicas
Las especies del género Paulownia, denominadas comúnmente Paulonia, Kiri o
Paulownia, son árboles caducifolios de
crecimiento rápido y madera semi-dura. Los
ejemplares adultos son capaces de retoñar de
raíz, a veces a muchos metros de distancia de la
planta madre. Poseen flores tubulares y semillas
relativamente pequeñas y aladas (López, 2006).
Su corteza es lenticelada (Figura 5) de color
marrón grisácea. Posee hojas opuestas,
largamente pecioladas y con el envés cubierto
por densa pubescencia. Las hojas jóvenes
pueden medir hasta 80 cm y poseen margen
aserrado mientras que las hojas maduras tienen
tamaños menores y tienen el margen liso. Las
flores se distribuyen en inflorescencias tipo
Tabla 3: Clasificación
taxonómica de la Paulownia.
Reino Plantae
Superdivisión Spermatophyta
División Magloniophyta
Clase Magnoliopsida
Subclase Asteridae
Orden Lamiales
Familia Paulowiaceae
Género Paulownia
Figura 5: Detalle de corteza y de fruto
no maduro de Paulownia spp. Fotografía
tomada el 30/01/2014, granja "El
Almendral"-INIAP (Loja, Ecuador)
40
cima, pedunculadas o subsésiles, de 2 a 5 flores
tubulares. Éstas poseen una corola bilabiada con
dos lóbulos en el labio superior y tres en el
inferior (Figura 6). Sus semillas son elípticas,
membranosas, relativamente pequeñas y con alas
estriadas que se encuentran en frutos (Figura 5)
consistentes en una capsula leñosa dehiscente de
forma ovoide, puntiaguda, de 3 a 5 centímetros.
(López, 2006; El-Showk & El-Showk, 2003;
Lucas Borja et al, 2008)
Su sistema radical es profundo y bien
desarrollado aunque depende del tipo de suelo
(El-Showk & El-Showk, 2003). La profundidad
del mismo puede sobrepasar los 8 metros. Las
raicillas absorbentes pueden superar los 60 cm de longitud con diámetros
comprendidos entre 1 y 5 milímetros.
Poseen un metabolismo C4, lo que le permite un mayor rendimiento y eficiencia en
climas templados (Woods, 2008). Sólo el 5% de la flora terrestre posee este tipo de
metabolismo y la mayoría son herbáceas (Warrick et al., 1986 [cit. Su, 2006]). La
ineficiencia de las plantas de metabolismo C3, que es el metabolismo más común de
las plantas leñosas, se incrementa a altas temperaturas y bajas concentraciones de
CO2 por lo que, en climas áridos, las plantas de metabolismo C4 (tipo de
metabolismo más avanzado, común en climas cálidos y secos) poseen un mayor ratio
de producción de azúcares y resultan mucho más eficientes en el consumo de agua
debido al cierre parcial de sus estomas (Woods, 2008).
3.1.3. Área natural de distribución
El área de distribución de estas especies se concentra el Asia oriental, principalmente
en China (Figura 7), siendo el área natural de distribución de Paulownia fortunei
mayor que la de Paulownia elongata, que se presenta más al norte.
Figura 6: Detalle flor Paulownia spp.
Fotografía tomada el 30/01/2015
granja "El Almendral"-INIAP (Loja,
Ecuador)
41
3.1.4. Crecimiento y desarrollo
Los árboles pertenecientes a Paulownia spp. poseen un crecimiento rápido, siendo
especialmente llamativo en los primeros años de desarrollo. En condiciones
normales, un árbol de 10 años de edad puede alcanzar los 30 – 40 cm de diámetro
normal y un volumen de madera próximo a 0,3 – 0,5 m3 (Zhao-Hua et al, 1986). Sin
embargo, si las condiciones de cultivo son óptimas, se pueden alcanzar volúmenes de
madera cercanos a los 4 – 4,5 m3, con unos crecimientos anuales en diámetro de
34 cm (Zhao-Hua et al, 1986).
3.1.5. Requerimientos ecológicos
Este género se adapta a una gran variedad de climas pues el rango de temperaturas al
que pueden adecuarse las especies del genero varia ampliamente, llegando a soportar
mínimas absolutas de -20ºC y máximas absolutas de 45ºC. Diferentes experiencias
demuestran que el rango óptimo de temperaturas para el crecimiento en altura y
diámetro se localiza usualmente entre 24ºC y 29ºC de temperatura media diaria
(Zhao-Hua et al, 1986).
En relación a la altitud, el rango que normalmente ocupa esta especie varía entre los
600 y 1500 metros sobre el nivel del mar. Las especies de este género pueden lograr
desarrollarse en zonas con una precipitación anual próxima a los 500 mm, siendo
necesarios algunos riegos estivales. Debido a las dimensiones del sistema radical se
Figura 7: Distribución natural P. elongata y P. fortunei. (Elaboración propia a partir de Zhao-
Hua et al, 1986).
42
necesita que el suelo sea profundo además de que esté bien aireado y en buenas
condiciones de humedad. Aunque crecen mejor en suelos fértiles, estas especies se
desarrollan en casi todo tipo de suelos incluyendo los pobres y degradados si son
profundos y con buen drenaje, con excepción de aquellos con más del 30% de
componente arcilloso y demasiado rocosos. El pH puede variar entre 5 y 8,9 (Zhao-
Hua et al, 1986).
3.1.6. Usos
Este género posee una madera de excelente calidad, de veta apreciada, fácil de
trabajar, buenas propiedades como aislante térmico, propiedades resonantes,
reducido tiempo de secado comparado con otras maderas y resistencia a la torsión,
deformación, agrietamiento y a la podredumbre (El-Showk & El-Showk, 2003;
Lucas Borja et al, 2008; Clatterbuck & Hodges, 2004). Por ello, ha sido y es utilizado
para la elaboración de multitud de productos: instrumentos musicales en China y
Japón, materiales para construcción, cajas para transporte, artesanía y ebanistería,
utilización de su fibra como aislante térmico, construcción de colmenas, madera
contrachapada, madera para pasta de papel y carbón, objetos ornamentales (El-
Showk & El-Showk, 2003), industria naval y aeronaútica (Flynn & Holder, 2001;
Clad and Pommer, 1980 [cit. Akyildiz & Sahin Kol, 2009]). También ha sido
utilizada por sus propiedades medicinales, para el tratamiento de gonorrea, erisipelas
(Kang et al., 1999; Asai et al., 2008 [cit. Akyildiz & Sahin Kol, 2009]), bronquitis,
disentería, disentería bacteriana, enteritis, parotitis y conjuntivitis aguda entre otras
enfermedades (Liao et al., 2008 [cit. Akyildiz & Sahin Kol, 2009]).
Además, parece ser una especie apta para incorporar en sistemas agroforestales por
su utilidad como cortinas cortavientos (reduce la velocidad del viento, la evaporación
y aumenta la humedad del suelo en los primeros 50 cm del suelo), por constituir una
fuente sostenible y confiable de leña, carbón y madera, así como un buen material
para la realización de compost por su riqueza y rápida descomposición. Posee un
forraje con alto contenido en nitrógeno y alta palatabilidad (El-Showk & El-Showk,
2003). En el caso de Paulownia elongata sus hojas son una alternativa forrajera, ya
que presenta 20% de proteína cruda y 60% de digestibilidad, por lo que tiene un
valor alimenticio excelente para los pequeños rumiantes (Gutiérrez Liñán & Ocaña
Delgado, 2009)
43
Asímismo se ha utilizado por los servicios ecosistémicos de regulación ya que
ofrece: alto porcentaje de fijación de CO2, buenas cualidades para reforestaciones de
terrenos agrícolas abandonados (Martínez García et al, 2009), restauración de riberas
y proyectos de recuperación de minas (El-Showk & El-Showk, 2003). Se han
realizado igualmente estudios que prueban la aptitud de este género para
fitorremediación por su capacidad para absorber nitratos, metales pesados y
contaminantes del suelo (Woods, 2008).
Sus raíces verticales, de 2 a 3 metros, lo convierten en un gran amortiguador de
crecidas, por lo que se planta en riberas de ríos y canales como recuperador de tierras
y estabilizador de suelos agroforestales, a la vez que controla totalmente la erosión,
no forma desiertos ecológicos como las maderas de baja calidad y es resistente a las
sequías porque tiene buena captación de agua atmosférica por condensación y porque
sus largas raíces le permiten aprovechar aguas profundas (Lucas Borja et al, 2008).
Este género está despertando mucho interés, entre otras cualidades, por su capacidad
de captura de carbono. Tanto es así, que se está utilizando como especie de
mitigación del cambio climático, reforestando suelos agrícolas degradados. Este es el
ejemplo del proyecto desarrollado por Sustainable Capital Group of Panama, cuyo
objetivo es reforestar terrenos degradados usando Paulownia elongata. Se espera que
la plantación y crecimiento de esta especie mejore la captura de carbono del
ecosistema, reduzca la erosión del suelo y cree hábitats y corredores migratorios para
especies nativas. Se estima que con las 800 hectáreas a reforestar y en los 40 años de
ejecución del proyecto se capturarán casi 4 millones de toneladas de CO2 (Forest
Carbon Portal, 2014).
No existen grandes diferencias entre las especies de este género, sin embargo, se
pueden encontrar pequeñas diferencias a nivel morfológico que permiten
diferenciarlas. Éstas se recogen a continuación.
44
PAULOWNIA ELONGATA Y PAULOWNIA FORTUNEI 3.2.
En la Figura 8 se recogen las principales diferencias entre las especies estudiadas de
este género. Estas son: tipo de inflorescencia, tipo de flor, tamaño y forma del fruto y
de la semilla y la pelosidad que se puede encontrar en el envés de la hoja.
Figura 8: Diferencias morfológicas entre P. fortunei y P. elongata (Zhu Zhao-Hua et al.
1986).
A continuación, se expone una descripción botánica de cada una de estas especies.
3.2.1. Paulownia fortunei: ficha botánica
Porte: Árboles que pueden alcanzar hasta los 30
m de altura, de copa cónica.
Fuste: recto de corteza marrón – grisácea que
puede llegar a los 2m de diámetro normal.
Flor: inflorescencias subcilíndricas (Figura 9) de
hasta 25 cm y de 5-8 flores y con pedúnculos
aproximadamente igual que los pedicelos. El
cáliz es cónico – oval y hendido hasta un cuarto o
un tercio de su longitud total. La corola es de
color blanca o morada de forma acampanada de 8
a 12 cm aproximadamente. Los estambres miden
de 3 – 3,5 cm. La época de floración en su área
de distribución natural es de marzo a agosto.
Tipo de
inflorescenciaFlores Fruto
Pelosidad en el
envés de la hojaSemillas
Pa
ulo
wia
elo
ng
ata
Pa
ulo
wia
fo
rtu
nei
Figura 9: Características
morfológicas de Paulownia
fortunei (Zhu Zhao-Hua et al.
1986).
45
Fruto: marrón – amarillento, estrellado y tomentoso. Posee pericarpo leñoso, grueso
y un cáliz persistente y leñoso. Alberga de 6 a 10 semillas aladas.
Hojas: con peciolos lampiños de hasta 12 cm de longitud. Hojas con forma entre
ovalada y cordada (Figura 9) de hasta 20 cm. Hojas jóvenes bifurcadas. Pilosidad
estrellada o glandular en el envés de la hoja, tomentosa cuando es madura. La cara
adaxial raramente posee pilosidad.
(Zheng-yi & Raven, 1998; Zhao-Hua et al, 1986)
3.2.2. Paulownia elongata: ficha botánica
Porte: Árboles de más de 10 m de altura de
copa ancha y cónica.
Fuste: recto de corteza marrón – grisácea con
ramas marrones densamente pobladas de
lenticelas.
Hojas: poseen forma ovada-cordada (Figura
10), hasta 34 cm. La cara abaxial se encuentra
densamente poblada de pubescencia mientras
la cara adaxial permanece lampiña. La base de
la hoja es cordada y el margen normalmente
entero aunque en ocasiones se encuentra
irregularmente aserrado o lobulado.
Flores: Agrupadas en inflorescencias cónicas–
piramidales de hasta 30 cm con cimas de 3 a 5
flores y con pedúnculos de 0,8 a 2 cm, aproximadamente igual de largos que los
pedicelos (Figura 10). El cáliz tiene forma oval-cónica y mide de 1,6 a 2 cm de largo,
con 5 lóbulos hendidos hasta 1/3 de la longitud del mismo. La corola es de morada a
rosada blanquecina con forma acampanulada.
Figura 10: Características
morfológicas de Paulownia
fortunei (Zhu Zhao-Hua et al.
1986).
46
Frutos: Forma ovoide, raramente ovoide-elipsoidal de 3,5 a 5 cm (Figura 10). Posee
un cáliz persistente en forma de disco. Posee un pericarpo de 1-2,5 mm y semillas de
4 a 5 mm con ala incluida. Florece en su área de distribución natural de abril a mayo.
(Zhao-Hua et al, 1986; Zheng-yi & Raven, 1998)
3.2.3. P. fortunei x elongata
Existe poca bibliografía sobre el híbrido Paulownia elongata x fortunei. Posee
caracteres morfológicos intermedios entre las dos especies, aunque puede alcanzar
mayores alturas. Parece ser más resistente al frío, pudiendo resistir hasta -20ºC. Se
utiliza tanto para madera como para biomasa (Agrodesierto, s.f; Agroterra
Tecnologías Agrarias S.L, 1999-2014).
BALSA (OCHROMA PYRAMIDALE) 3.3.
3.3.1. Generalidades
Ochroma pyramidale Cav., conocido comúnmente como balsa, guano, corcho, lana,
pau de balsa y bois flot, es una especie pionera de crecimiento rápido y de amplia
distribución. Comercialmente, esta madera es muy apreciada debido a su bajo peso
específico, ya que es una madera muy utilizada como aislante térmico, acústico y
eléctrico, así como para otros usos muy diversos (Ecuador Forestal, 2014; Francis,
1991)
Ochroma pyramidale, perteneciente a
la familia Malvaceae (Tabla 4), es la
única especie del género monotípico
Ochroma. Fue publicada en 1920 en
Repertorium Specierum Novarum
Regni Vegetabilis, Beihefte 5: 123
(López & Montero, 2005).
Tabla 4: Clasificación taxonómica de la balsa
Reino Plantae
Superdivisión Spermatophyta
División Magloniophyta
Clase Magnoliopsida
Subclase Malvales
Familia Malvaceae (Bombacaceae)
Género Ochroma
Especie Ochroma pyramidale
47
3.3.2. Características morfológicas y fisiológicas
Árbol grande con una copa de gran tamaño, amplia y redondeada. Presenta un tronco
recto y cilíndrico de corteza externa gris o marrón-grisácea, lisa por el exterior pero
fibrosa por el interior. Los árboles muy maduros tienen raíces tabulares grandes
(Rojas Rodríguez & Torres Córdoba, 2009; Ecuador Forestal, 2014).
Posee pequeñas pero protuberantes lenticelas que se aprecian a simple vista, así
como un follaje perennifolio cuyas hojas son simples y alternas, con pelos
epidérmicos rojizos, acorazonadas, de 20 a 40 cm de largo, borde liso y con largo
peciolo (Rojas Rodríguez & Torres Córdoba, 2009; Ecuador Forestal, 2014).
Es una especie hermafrodita que posee flores aromáticas y vistosas que son
polinizadas por insectos
nocturnos (Rojas Rodríguez &
Torres Córdoba, 2009). Las
flores, de forma acampanada y
estriadas (Figura 11), son de
color blanco, de alrededor de 12
cm de largo y de 7 a 10 cm de
ancho; crecen como flores
únicas en pedúnculos gruesos
cerca del final de las ramas
(Liogier, 1978 [cit. Francis,
1991]). Las flores pueden ser
también de color amarillo pálido y amarillo pálido con un matiz rojo (Betancourt,
1978 [cit. Francis, 1991]). Produce frutos secos, tipo cápsula dehiscente, largos y en
forma de bastón; son semileñosos y cilíndricos de 14 a 30 cm de largo recubiertos de
lana. Las semillas son abundantes en forma de pequeña gota, ovoides, de 3 a 5 mm
de largo, color castaño oscuro y se encuentran envueltas en lana amarillenta y sedosa
(Rojas Rodríguez & Torres Córdoba, 2009; Francis, 1991), lo cual le permite viajar
largas distancias facilitando su diseminación (Ecuador Forestal, 2014).
Figura 11: Flor, fruto y hoja de Ochroma pyramidale
(Balsa). (http://biogeodb.stri.si.edu/bioinformatics/dfm/metas/view/18596)
48
3.3.3. Área natural de distribución
El área de distribución natural de la
balsa es Centro América y Sur
América. Se extiende desde el sur de
México hasta Bolivia, hacia el este a
través de la mayor parte de
Venezuela, y a través de las Antillas
(Figura 12) (Francis, 1991).
En Ecuador se distribuye en la
región costera y amazónica
(Ecuador Forestal, 2014). Es una
especie muy plantada en latitudes
tropicales (incluyendo África
tropical) donde se encuentra
naturalizada.
3.3.4. Crecimiento y desarrollo
En Ecuador, posee un crecimiento de 17 a 30 m3/ha·año, alcanzando hasta 30 m de
altura y 70 cm de diámetro normal (Ecuador Forestal, 2014).
Debido a su tasa de crecimiento inusualmente alta, la balsa tiene la capacidad de
concentrar en el tallo la mayoría de la energía asignada a la producción de madera
mediante la producción de pocas ramas y de hojas grandes y sencillas con pecíolos
en forma de ramas. La balsa produce tres ejes en cada nudo, uno para el líder y dos
para las ramas (Givnish, Thomas J. 1978 [cit. Francis, 1991]).
3.3.5. Requerimientos ecológicos
Se localiza principalmente en elevaciones bajas o bajo-medianas, de 0 a 1000 m
(MAGAP, 2013), con climas cálidos y húmedos con una precipitación anual igual o
mayor a 1.500 mm (Marshall, 1939) excepto a lo largo de corrientes de agua, en
donde el nivel del agua subterránea se encuentra cerca de la superficie y puede ser
absorbida por las raíces (Whitmore, T.C, 1983 [cit. Francis, 1991]). La estación seca
Figura 12: Área natural de distribución de la balsa
(Francis, 1991)
49
deberá ser de menos de 4 meses de duración (Letourneux, C. 1957 [cit. Francis,
1991]). La temperatura promedio del mes más frío varía entre 20 y 25 ºC y la
temperatura promedio del mes más cálido varía entre 24 y 30ºC (Webb et al, 1984).
La especie no es resistente a las heladas. Es una especie que admite suelos ácidos,
básicos o neutros (Webb et al, 1984) pero que requiere suelos arcillosos, limosos y
bien drenados y demanda una rica provisión de nutrientes (Ecuador Forestal, 2014).
Los suelos mal drenados, la alta salinidad y la sombra limitan el crecimiento de esta
especie (Ecuador Forestal, 2014). Es un elemento indicador de bosque alterado, ya
sea en forma natural o por el hombre.
3.3.6. Usos
La madera de la balsa es de una textura de mediana a gruesa, lustrosa, de fibra recta y
en anillos anuales (Francis, 1991). Esta madera es una de las más livianas que se
comercializan (0,1-0,26 g/cm3) (Cordero & Boshier, 2003). Por las propiedades que
ésta posee: ligera, aislante y flexible tiene un uso muy diverso: juguetes, artesanías,
chapa de interiores, material aislante. Además también se usa como pasta de papel,
como planta ornamental por sus flores y la seda de sus cápsulas se usa como un
sustituto para el kapok como material para rellenos, prefiriéndose al kapok derivado
de Ceiba spp. (British Honduras Forest Department, 1946).