Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente
Growth and water potential for Pinus patula Schltdl. & Cham. seedlings in the ejido Carbonero Jacales, Huayacocotla, Veracruz
ISSNe: 2007-4018   |   ISSN: 2007-3828
PDF

Keywords

Natural regeneration
tree seed methods
water deficit
forest plantations
post-planting stress

How to Cite

Falfán-Cortés, A., Velázquez-Martínez, A., Reyes-Hernández, V. J., Fierros-González, A. M., Ramírez-Valverde, G., & Vargas-Hernández, J. J. (2021). Growth and water potential for Pinus patula Schltdl. & Cham. seedlings in the ejido Carbonero Jacales, Huayacocotla, Veracruz. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales Y Del Ambiente, 27(2), 309–322. https://doi.org/10.5154/r.rchscfa.2020.09.061

##article.highlights##

  • Naturally regenerated and planted seedlings were compared in Pinus patula stands.
  • Naturally regenerated seedlings had greater height (73.8 ± 12.29 cm) compared to planted seedlings (60.8 ± 12.39 cm).
  • Naturally regenerated seedlings had higher water potential (-0.90 MPa) compared to planted seedlings (-1.06 MPa).
  • Post-planting stress may have been a limiting factor in the growth of planted seedlings.

Abstract

Introduction: Regeneration of forest stands under management is one of the most relevant silvicultural practices for forest cultivation.
Objective: To compare growth and water balance for both naturally regenerated and planted seedlings in Pinus patula Schltdl. & Cham. stands harvested with the seed tree method in the ejido Carbonero Jacales, Huayacocotla, Veracruz.
Materials and methods: Four sites per stand with natural regeneration and planted seedlings were selected for paired comparison. Origin and age of seedlings were recorded at each site, water potential was measured throughout the day during the dry season in 2019, also annual height and diameter growth at the base of the stem during the period 2018-2019.
Results: Naturally regenerated seedlings had significantly (P ≤ 0.01) higher annual height growth (73.8 ± 12.29 cm) compared to planted seedlings (60.8 ± 12.39 cm); the same was for diameter at stem base (20.52 ± 3.51 vs. 14.76 ± 3.54 mm). Natural regeneration also showed significantly higher (P ≤ 0.05) diurnal water deficit recovery capacity (-0.90 MPa) compared to planted seedlings (-1.06 MPa).
Conclusion: P. patula naturally regenerated seedlings had better annual growth and better physiological performance in root, which allowed a faster recovery to diurnal water deficit in foliage.

https://doi.org/10.5154/r.rchscfa.2020.09.061
PDF

References

Agudelo-Castañeda, G. A., Cadena-Torres, J., Almanza-Merchán, P. J., & Pinzón-Sandoval, E. H. (2018). Desempeño fisiológico de nueve genotipos de cacao (Theobroma cacao L.) bajo la sombra de tres especies forestales en Santander, Colombia. Revista Colombiana de Ciencias Horticolas, 12(1), 223‒232. doi: https://doi.org/10.17584/rcch.2018v12i1.7341

Aguilar-Muniz, J. C., Cruz-Medrano, L., Velázquez-Martínez, A., & Vargas-Hernández, J. J. (1992). Silvicultural and ecological relationships in Pinus patula and Baccharis conferta natural regeneration. Agrociencia Serie Recursos Naturales Renovables, 2(1), 27‒39. Retrieved from https://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=MX9700240

Burney, O., Aldrete, A., Álvarez, R. R., Prieto, R. J. A., Sánchez, V. J. R., & Mexal, J. G. (2015). México-Addressing challenges to reforestation. Journal of Forestry, 113(4), 404–413. doi: https://doi.org/10.5849/jof.14-007

Cámara de Diputados del H. Congreso de la Unión (2005). Reglamento de la Ley General de Desarrollo Forestal Sustentable. México: Diario Oficial de la Federación. Retrieved from http://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/3269/1/reglamento_de_la_ley_general_de_desarrollo_forestal_sustentable.pdf

Castelán-Lorenzo, M., & Arteaga-Martínez, B. (2009). Establecimiento de regeneración de Pinus patula Schl. et Cham., en cortas bajo el método árboles padres. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 15(1), 49‒57. Retrieved from https://revistas.chapingo.mx/forestales/?section=articles&subsec=issues&numero=39&articulo=506

Carrillo, A. F., Acosta, M. M., Flores, A. E., Torres, R. J. M., Sangerman-Jarquín, D. M., González, M. L., & Buendía, R. E. (2017). Caracterización de productores forestales en 12 estados de la República Mexicana. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 8(7), 1561‒1573. Retrieved from http://www.scielo.org.mx/pdf/remexca/v8n7/2007-0934-remexca-8-07-1561.pdf

Chacón-Sotelo, J. M., Velázquez-Martínez, A., & Musálem, M. A. (1998). Comportamiento de la repoblación natural de Pinus arizonica Engelm., bajo diferentes coberturas. Madera y Bosques, 4(2), 39‒44. doi: https://doi.org/10.21829/myb.1998.421358

Cleary, B., Zaerr, J., & Hamel, J. (2003). Guidelines for measuring plant moisture stress with a pressure chamber. Retrieved from https://www.pmsinstrument.com/wp-content/uploads/Model_1000_Operating_Instructions.pdf

Demelash, A., Dejene, T., Oria-de-Rueda, J.A., Geml, J., & Martín-Pinto, P. (2020). Soil fungal communities under Pinus patula Schiede ex Schltdl. & Cham. plantation forests of different ages in Ethiopia. Forests, 11(10), 1109. doi: https://doi.org/10.3390/f11101109

Dlugosiewicz, J., Zając, E., & Wysocka-Fijore, E. (2019). Evaluation of the natural and artificial regeneration of Scots pine Pinus sylvestris L. stands in the Forest District. Nowa Dẹba. Forest Research Papers, 80(20), 105‒116. doi: https://doi.org/10.2478/frp-2019-0009

Dlugosiewicz, J., Zając, E., Wysocka-Fijore, E., & Sułkowska, M. (2019). Comparative analysis of natural and artificial regeneration in Nowa Dẹba Forest District. Folia Forestalia Polonica, Series A – Forestry, 61(3), 230–240. doi: https://doi.org/10.2478/ffp-2019-0022

Fernández-Pérez, L., Ramírez-Marcial, N., & González-Espinosa, M. (2013). Reforestación con Cupressus lusitanica y su influencia en la diversidad del bosque de pino-encino en Los Altos de Chiapas, México. Botanical Sciences, 91(2), 207‒216. Retrieved from http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-42982013000200008&lng=es&tlng=es

García, E. (2004). Modificaciones al Sistema de Clasificación Climática de Köppen (para adaptarlo a las condiciones de la República Mexicana). México: Instituto de Geografía, Universidad Nacional Autónoma de México. Retrieved from http://www.publicaciones.igg.unam.mx/index.php/ig/catalog/view/83/82/251-1

Gómez-Cárdenas, M., Vargas-Hernández, J. J., Jasso-Mata, J., Velázquez-Martínez, A., & Rodríguez-Franco, C. (1998). Annual growth pattern of the terminal shoot in young trees of Pinus patula. Agrociencia, 32(4), 357‒364. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/266391132_Patron_de_crecimiento_anual_del_brote_terminal_en_arboles_jovenes_de_Pinus_patula/link/568aaeaa08ae1975839d9e4b/download

Harrington, C. A., Brissette, J. C., & Carlson, W. C. (1989). Root system structure in planted and seeded loblolly and shortleaf pine. Forest Science, 35(2), 469‒480. doi: https://doi.org/10.1093/forestscience/35.2.469

Hatzichristaki, Ch., & Zagaz, Th. (2017). The contribution of natural and artificial regeneration at the restoration of fire-affected peri-urban forest of Thessaloniki (Northern Greece). Global NEST, 19(1), 29‒36. doi: https://doi.org/10.30955/gnj.001758

Hernández, F., Deras-Ávila, A. G., Deras-Ávila, N. I., Colín, J. C. (2019). Influence of the seed tree method on the diversity of regeneration in a mixed forest in Durango, Mexico. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 25(2), 219‒234. doi: https://doi.org/10.5154/r.rchscfa.2018.09.066

Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). (2009). Información topográfica digital escala 1: 50 000. México: Author.

Kang, J. S., Shibuya, M., & Shin, C. S. (2014). The effect of forest-thinning works on tree growth and forest environment. Forest Science and Technology, 10(1), 33–39. doi: https://doi.org/10.1080/21580103.2013.821958

Luna-Flores, W., Estrada-Medina, H., Jiménez-Osornio, J. J. M., & Pinzón-López, L. L. (2012). Efecto del estrés hídrico sobre el crecimiento y eficiencia del uso del agua en plántulas de tres especies arbóreas caducifolias. Terra Latinoamericana, 30(4), 343‒353. Retrieved from http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-57792012000400343&lng=es&tlng=es

Martiñón-Martínez, R. J., Vargas-Hernández, J. J., Gómez-Guerrero, A., & López-Upton, J. (2011). Carbon isotopic composition in foliage of Pinus pinceana Gordon seedlings subjected to water and temperature stress. Agrociencia, 45(2), 245‒258. Retrieved from http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952011000200009&lng=es&tlng=en

Martiñón-Martínez, R. J., Vargas-Hernández, J. J., López-Upton, J., Gómez-Guerrero, A., & Vaquera-Huerta, H. (2010). Respuesta de Pinus pinceana Gordon a estrés por sequía y altas temperaturas. Revista Fitotecnia Mexicana, 33(3), 239‒248. Retrieved from http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S018 773802010000300008&lng=es&tlng=pt.

May-Lara, C., Pérez-Gutiérrez, A., Ruiz-Sánchez, E., Ic-Caamal, A. E., & García-Ramírez, A. (2011). Efecto de niveles de humedad en el crecimiento y potencial hídrico de Capsicum chinense Jacq. y su relación con el desarrollo de Bemisia tabaci Genn. Tropical and Subtropical Agroecosystems, 14(3), 1039‒1045. Retrieved from http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S187004622011000300032&lng=es&tlng=es

Morales-González, E., López-Upton, J., Vargas-Hernández, J. J., Ramírez-Herrera, C., & Gil-Muñoz, A. (2013). Parámetros genéticos de Pinus patula en un ensayo de progenies establecido en dos altitudes. Revista Fitotecnia Mexicana, 36(2), 155‒162. Retrieved from http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187- 73802013000200008&lng=es&tlng=es

Moreno, L. P. (2009). Respuesta de las plantas al estrés por déficit hídrico. Una revisión. Agronomía Colombiana, 27(2), 179‒191. Retrieved from http://www.scielo.org.co/img/revistas/agc/v27n2/v27n2a06.pdf

Nyland, R. D., Kenefic, L. S., Bohn, K. K., & Stout, S. (2016). Silviculture: Concepts and applications. Illinois, USA: Waveland Press, Inc.

Otto, R., García-del-Rey, E., Méndez, J., & Fernández-Palacios, J. M. (2012). Effects of thinning on seed rain, regeneration and understory vegetation in a Pinus canariensis plantation (Tenerife, Canary Islands). Forest Ecology and Management, 280, 71‒81. doi: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2012.05.027

Padilla-Ruíz, F. M. (2008). Factores limitantes y estrategias de establecimiento de plantas leñosas en ambientes semiáridos. Implicaciones para la restauración. Ecosistemas, 17(1), 155‒159. Retrieved from https://revistaecosistemas.net/index. php/ecosistemas/article/viewFile/490/468

Pensado-Fernández, J. A., Sánchez-Velásquez, L. R., Pineda-López, M., & Díaz-Fleischer, F. (2014). Plantaciones forestales vs. regeneración natural in situ: el caso de los pinos y la rehabilitación en el Parque Nacional Cofre de Perote. Botanical Sciences, 92(4), 617‒622. Retrieved from http://www.scielo.org. mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-42982014000400013&lng=es&tlng =es

R Development Core Team. (2015). R: A language and environment for statistical computing. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing. Retrieved from https://cran.r-project.org/bin/windows/base/

Rebottaro, S. L., & Cabrelli, D. A. (2007). Regeneración natural de Pinus elliottii en claros silvícolas: dinámica poblacional durante siete años. Madera y Bosques, 17(1), 49‒70. Retrieved from https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=617/61721586 004

Romo-Guzmán, D., Valtierra-Pacheco, E., González-Guillén, M. J., Valdez-Lazalde, J. R., & Vivar-Miranda, R. (2016). Organización social ejidal y manejo del capital natural forestal maderable en Carbonero-Jacales, Huayacocotla, Veracruz. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 7(34), 85‒100. Retrieved from http://www.scielo. org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-11322016000200085&lng=es &tlng=es

Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT). (2002). Norma Oficial Mexicana NOM-021-SEMARNAT-2000. México: Diario Oficial de la Federación. Retrieved from http://biblioteca.semarnat.gob.mx/janium/Documentos/Ciga/libros2009/DO2280n.pdf

Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT). (2006). Norma Oficial Mexicana NOM-152-SEMARNAT-2006. México: Diario Oficial de la Federación. Retrieved from https://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/3363/1/nom-152-semarnat-2006.pdf

Singh, B., & Singh, G. (2006). Effects of controlled irrigation on water potential, nitrogen uptake and biomass production in Dalbergia sissoo seedlings. Environmental and Experimental Botany, 55(1-2), 209‒219. doi: https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2004.11.001

South, D. B., & Zwolinski, J. B. (1997). Transplant stress index: a proposed method of quantifying planting check. New Forests, 13(1-3), 315‒328. doi: https://doi.org/10.1023/A:1006546627342

Statistical Analysis Systems Institute (2013). The SAS system for windows, release V. 9.4. Interfaz con ADABAS. Cary, NC, USA: Author. Retrieved from http://documentation.sas.com/?cdcId=pgmsascdc&cdcVersion=9.4_3.4&docsetId=pgmsashome&docsetTarget=home.htm&locale=es

Vargas, P. E., & Vanegas, L. M. (2012). Evaluación complementaria del PROCOREF-CONAFOR Ejercicio Fiscal 2011. Retrieved from http://www.cnf.gob. mx:8090/snif/portal/las-demas/estadisticas-delmedio-ambiente/22contenidos/evaluaciones/documentos-de-evaluaciones/53-evaluaciones-externascomplementarias

Wakamiya-Noborio, I., Heilman, J. L., Newton, R. J., & Messina, M. G. (1999). Diurnal changes in water conduction in loblolly pine (Pinus taeda) and Virginia pine (P. virginiana) during soil dehydration. Tree Physiology, 19(9), 575‒581. doi: https://doi.org/10.1093/treephys/19.9.575

Yang, X., Yan, D., & Liu, C. (2014). Natural regeneration of trees in three types of afforested stands in the Taihang Mountains, China. PloS ONE, 9(9): e108744. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0108744

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Copyright (c) 2023 Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente