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).