ES2879926T3 - Procedimiento para acelerar el crecimiento y el desarrollo de árboles a través de un desarrollo de raíces mejorado - Google Patents

Abstract

Procedimiento para desarrollar plántulas de árboles que comprende: germinar semillas en la superficie de un medio de cultivo para obtener las plántulas; y podar al aire las raíces de las plántulas a una profundidad de 7,6 cm (3 pulgadas) para lograr una masa de raíces mejorada, en el que el medio de cultivo comprende el 40 % de cáscaras de arroz compostadas, el 40 % de corteza de pino y el 20 % de arena, que da lugar a un 35 % de espacio de aire, o comprende el 35 % de cáscaras de arroz compostadas, el 35 % de corteza de pino, el 20 % de arena y el 10 % de abono, que da lugar a un 35% de espacio de aire.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para acelerar el crecimiento y el desarrollo de árboles a través de un desarrollo de raíces mejorado SECTOR DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a procedimientos mejorados para acelerar el crecimiento y desarrollo de árboles a través de un desarrollo de raíces mejorado.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Existe una demanda cada vez mayor de maderas duras nativas, pero el cultivo comercial de esta clase de árboles se ve frustrado por el lento crecimiento de este tipo de árboles y la dificultad para trasplantarlos. De manera similar, la reforestación no comercial con maderas duras se ve frustrada por el lento crecimiento y las dificultades de trasplante. Los procedimientos de producción “tradicionales” para maderas duras nativas, tales como robles, pacanos, fresnos, nogales y otros son de crecimiento notoriamente lento y tienden a desarrollar una raíz principal dominante gruesa, similar a la zanahoria, que los hace muy difíciles de trasplantar tanto en un vivero como, en especial, en situaciones de plantación externa, donde las tasas de mortalidad a menudo llegaban al 70 por ciento o más.

Para tratar de superar los problemas asociados con la capacidad de trasplante de maderas duras nativas y otras dificultades para trasplantar especies, muchos viveros comenzaron a “podar las raíces” de sus plantas mientras estaban en el campo de uno a tres años antes de la venta con la esperanza de desarrollar un sistema de raíces "secundario" que daría a esta clase de plantas una mejor oportunidad de sobrevivir al proceso de plantación externa. El principal problema asociado con la poda de raíces en el campo es que no solo “tiene un impacto” sobre las plantas porque su sistema de raíces se ha cortado, sino que también detiene el crecimiento y obliga al cultivador a “esperar” otro año o más para que el sistema de raíces se vuelva a desarrollar. Aunque el proceso de poda de raíces en el campo ayudaba mucho a minimizar las pérdidas después de la plantación externa, el proceso era lento, costoso y alargaba el tiempo en el que una planta debía permanecer en el vivero.

Uno de los procedimientos de la técnica anterior de la poda de raíces se describe en Huang y Liang, Effects of Air-Pruning on Cutting and Seedling Growth in Container Tree Propagation, SNA Research Conference 1987.

CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un procedimiento para acelerar el crecimiento y el desarrollo de árboles a través de un sistema de raíces mejorado. El procedimiento de la presente invención comprende las características indicadas en la reivindicación 1. Las realizaciones de la presente invención se reivindican en las reivindicaciones dependientes.

Lovelace, The Root Production Method (RPM) System for Producing Container Trees, The International Plant Propagators’ Society Combined Proceedings, volumen 48 (1998), sugiere un procedimiento de producción de raíces que implica una primera y una segunda etapa de poda de raíces.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LAS FIGURAS

La figura 1 es una fotografía que ilustra la clasificación de semillas por densidad utilizando un aspirador Jesse. la figura 2 es una fotografía que ilustra la clasificación de semillas por peso y tamaño usando un clasificador por tamaño Savage y una tabla de gravedad Oliver para semillas más pequeñas.

la figura 3 es una fotografía que muestra semillas clasificadas de huerto F2 de Quercus bicolor, roble blanco de pantano (Swamp White Oak), semilla grande, 76 por libra, semilla mediana, 100 por libra y semilla pequeña, 142 por libra. Huerto F2 de roble blanco de pantano (árbol especial # 6) 64 por libra (1 libra = 0,454 kg).

la figura 4 es una fotografía que ilustra las bandejas sin fondo utilizadas para la poda aérea, según los principios de la presente invención;

la figura 5 es una fotografía de semilla de Quercus bicolor mostrada en la superficie de medios de cultivo en la preparación para la estratificación en frío;

la figura 6 es una fotografía de semillas de otras especies mostradas en la superficie de medios de cultivo en la preparación para la estratificación en frío;

la figura 7 es una fotografía de pilas de bandejas de semillas listas para la estratificación en frío;

la figura 8 es una fotografía que muestra pilas de bandejas de semillas en estratificación en frío;

la figura 9 es una fotografía que muestra pilas de bandejas de semillas en estratificación en frío;

la figura 10 es una fotografía que muestra bandejas después de la estratificación, colocadas en un invernadero sobre bancos sin fondo para la germinación;

la figura 11 es una fotografía que muestra los radicales de la raíz que comienzan a penetrar la bandeja sin fondo; la figura 12 es una fotografía de primer plano que muestra los radicales de la raíz que comienzan a penetrar la bandeja sin fondo;

la figura 13 es una fotografía que muestra plántulas en germinación de Quercus bicolor;

la figura 14 es una fotografía que muestra plántulas en germinación de Quercus bicolor antes de la clasificación y el trasplante para la segunda etapa de poda aérea de raíces;

la figura 15 es una fotografía que muestra plántulas en germinación de Quercus bicolor durante la etapa de clasificación de las plántulas por altura y calibre que da lugar a individuos más altos con calibre más grande.

la figura 16 es una fotografía que muestra las plántulas trasplantadas en bandas sin fondo en bandejas para la segunda etapa de poda aérea;

la figura 17 es una fotografía que muestra el sistema de raíces de Quercus bicolor después de 30 días, en el momento del trasplante para la segunda etapa de poda de raíces;

la figura 18 es una fotografía que muestra los radicales de raíz que sobresalen a través del fondo de las bandas sin fondo durante la segunda etapa de poda aérea de raíces;

la figura 19 es una fotografía que muestra un recipiente listo para el trasplante de las plántulas después de la segunda etapa de poda de raíces;

la figura 20 es una fotografía que ilustra el trasplante de plántulas después de la segunda etapa de poda aérea de raíces;

la figura 21 es una fotografía que muestra plántulas de Quercus rubra (roble rojo del norte) a una altura de aproximadamente 2,13 m (7 pies), 210 días desde la germinación;

la figura 22 es una fotografía que muestra el sistema de raíces de las plántulas mostradas en la figura 21;

la figura 23 es una fotografía que muestra micorrizas en las raíces de plántulas cultivadas según los principios de la presente invención;

la figura 24 es una fotografía que muestra el desarrollo de un sistema de raíces de un roble después de cuatro años; la figura 25 es una fotografía que muestra el desarrollo del sistema de raíces de un roble después de cuatro años; la figura 26 es una fotografía que muestra la fructificación temprana (3 años) de Quercus bicolor cultivado según los principios de la presente invención;

la figura 27 es una fotografía que muestra la fructificación temprana (3 años) de Quercus bicolor cultivado según los principios de la presente invención;

la figura 28 es una fotografía que muestra la fructificación temprana (3 años) de Quercus muehlenbergii cultivado según los principios de la presente invención;

la figura 29 es una fotografía que muestra una bandeja sin fondo con aberturas de 0,95 cm (3/8 pulgadas) para la poda aérea utilizada en la etapa 1;

la figura 30 es una fotografía de una maceta sin fondo que mide 9,1 cm x 9,1 cm x 10,8 cm (39/16 pulgadas x 39/16 pulgadas x 41/4 pulgadas) de profundidad utilizada en la etapa 1;

la figura 31 es una fotografía de un nuevo sistema de poda aérea para plántulas de pacana a 7,6 cm (3 pulgadas) de profundidad a la izquierda que muestra un mejor crecimiento en el momento de la selección y clasificación; la figura 32 es una fotografía que muestra la diferencia entre la poda aérea de raíces a 5,1 cm (2 pulgadas) (izquierda) frente a 7,6 cm (3 pulgadas) (derecha);

la figura 33 es una fotografía de pacanas sembradas en una bandeja de poda aérea;

la figura 34 es una fotografía de la raíz del fresno europeo 160 días después de la siembra cultivada según los principios de la presente invención;

la figura 35 es una fotografía de la raíz del fresno europeo 160 días después de la siembra cultivada con procedimientos convencionales;

la figura 36 es una fotografía del sistema de raíces de una pacana de dos o tres años cultivada con procedimientos convencionales;

la figura 37 es una fotografía de dos pacanas de 75 días podadas al aire cultivadas según los principios de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

El procedimiento de la presente invención implica la consideración de la selección de semillas. Además, implica la consideración de la manipulación de semillas, que incluye la estratificación. Además, implica la poda aérea, de manera preferente, en dos etapas utilizando aire como medio de poda de raíces para mejorar el desarrollo de una masa de raíces fibrosa densa. Por último, el procedimiento implica la selección de medios de cultivo, que incluyen fertilizante, la consideración del espacio de aire, agentes humectantes y componentes. El procedimiento de la presente invención acelera la tasa de crecimiento e induce una floración y fructificación tempranas.

La selección de semillas es un componente importante en la aceleración del crecimiento de los árboles. Se presta especial atención para asegurar que la semilla se seleccione de padres individuales superiores, que muestren un fenotipo sobresaliente, típico de la especie o variedad de árbol en particular. La atención también debe centrarse en la zona climática de origen, que incluye la altitud y las localizaciones dentro de su rango geográfico nativo, normalmente denominado “origen”. Dentro de un determinado origen, la semilla se selecciona en base a las condiciones ambientales de la localización final. Es deseable seleccionar semillas de la misma especie que crezcan en las mismas condiciones ambientales, por ejemplo, un terreno inundable o un sitio de tierras altas. La semilla se recolecta en un sitio específico. Estos diferentes tipos de semillas se conocen como ecotipos. La selección correcta da lugar a la mejora de los árboles, una adaptación superior a los sitios de plantación, todo ello añadido al valor económico y estético.

La manipulación de las semillas es también un componente importante en la aceleración del crecimiento de los árboles. Las semillas recolectadas se procesan limpiando cualquier material extraño. A continuación, se procesan a través de un aspirador para separar la semilla individual más pesada. La densidad es el factor más importante en la capacidad de germinación de cualquier semilla y la supervivencia de la plántula. La densidad es una medida de la reserva de alimentos almacenados. Una vez que se seleccionan las semillas más pesadas, a continuación, se procesan a través de un tamiz que las clasifica por tamaño, por ejemplo, tres (3) o cuatro (4) tamaños diferentes. Solo se utilizan las semillas más grandes y pesadas. Dado que estos factores (peso, tamaño y densidad) son de naturaleza genética, estos procesos tienen efectos definidos sobre la mejora genética de la progenie.

La estratificación de las semillas y la programación también son importantes para acelerar el crecimiento de los árboles. El tiempo requerido para la estratificación viene predeterminado para que pueda comenzar la germinación (por ejemplo, el 1 de febrero). Por tanto, la semilla debe manipularse de tal manera que se cumplan todos los requisitos de estratificación antes del 1 de febrero. Por tanto, por ejemplo, una semilla que requiera noventa (90) días de estratificación en frío tendría que colocarse en nuestra cámara frigorífica el 1 de noviembre, de manera que pudiera germinar antes del 1 de febrero. Tal como se muestra en las figuras 5 y 6, la semilla, se manera preferente, se siembra previamente en el medio de estratificación (que es, de manera preferente, el mismo que el medio de cultivo, descrito a continuación) y, tal como se muestra en las figuras 7, 8 y 9, las bandejas sembradas se apilan en una cámara frigorífica en la que la temperatura se mantiene a 0 °C (32 °F). Las semillas se colocan en la superficie del medio de cultivo. Cuando empieza la germinación, la cubierta exterior de la semilla se divide exponiendo los cotiledones de la semilla. Cuando se exponen a la luz, los cotiledones cambian de su blanco puro normal a verde, lo que indica que están fotosintetizando y produciendo energía adicional para la plántula en germinación. La investigación de los inventores de la presente invención muestra que la mayor parte de la energía producida por los cotiledones de la semilla se destina a la producción del sistema de raíces de la planta, lo que se suma al objetivo principal de producir y potenciar un sistema de raíces mejorado. Esto contrasta con la regla convencional establecida de que la profundidad de la siembra de semillas debe ser el doble del diámetro de la semilla. La temperatura de 0 °C (32 °F) evitará la pregerminación de la semilla una vez que se hayan satisfecho sus requisitos de maduración. Esta temperatura de 0 °C (32 °F) también contrasta con el conocimiento convencional establecido de temperaturas entre aproximadamente 2,8 °C (37 °F) y 5 °C (41 °F). Otra diferencia adicional con respecto a los procedimientos convencionales es colocar las semillas en medios de cultivo. Históricamente, las semillas se han estratificado por separado y, a continuación, se han sembrado inmediatamente antes de la germinación.

La programación de tiempo de las etapas anteriores en el procedimiento se basa en procesar las plántulas hasta la terminación, la poda de raíces de la etapa I, la clasificación y el trasplante de la etapa II, para que estén listas para plantarse en el exterior en la fecha libre de heladas (aproximadamente el 10 de mayo en Missouri). Esto le da a las plántulas el período máximo de crecimiento hasta la primera helada de otoño, aproximadamente 210 días de crecimiento. Una secuencia de tiempo podría ser: 1 de febrero: inicio de la germinación en invernadero a una temperatura de entre 20 °C (68 °F) y 22,2 °C (72 °F) durante aproximadamente treinta días, tal como se muestra en la figura 10. El 1 de marzo se trasplanta a recipientes cuadrados profundos sin fondo para una poda aérea adicional de las raíces laterales producidas en la poda de la bandeja de semillas. Para esta etapa se han utilizado, de manera satisfactoria, recipientes de 7,0 cm x 7,0 cm x 7,6 cm (23/4 x 23/4 x 3 pulgadas), pero los inventores de la presente invención han determinado que recipientes de 9,1 cm x 9,1 cm x 10,8 cm (3 9/16 x 3 9/16 x 4 1/4 pulgadas) producen plantas superiores, tal como se muestra en la figura 30. Al final de la etapa II, las plántulas miden entre 30,5 cm (12 pulgadas) y 45,7 cm (18 pulgadas) de altura y están listas para ser plantadas en su recipiente final de cultivo en el exterior en un área de producción de vivero.

Tal como se ha descrito anteriormente, la siembra se realiza colocando la semilla en una bandeja para semillas de malla sin fondo. Aunque que las bandejas para semillas que miden 47,0 cm x 36,8 cm x 6,4 cm (18 1/2 pulgadas x 14 1/2 pulgadas x 2 1/2 pulgadas) de profundidad con un espaciado de malla de 0,95 cm (3/8 pulgadas) se han utilizado de manera satisfactoria, tal como se muestra en la figura 29, se ha descubierto que las bandejas para semillas que miden 40,0 cm x 40,0 cm x 12,7 (3/4 pulgadas x 153/4 pulgadas x 5 pulgadas) de profundidad con un espaciado de malla de 0,95 cm (3/8 pulgadas) (figura 4) son óptimas. Se utiliza, de manera preferente, un medio de siembra y un medio de cultivo sin tierra. El medio de siembra consiste en 40 % de cáscaras de arroz compostadas, 40 % de corteza de pino, 20 % de arena, lo que da lugar a un espacio de aire deseable del 35 %, se ha utilizado de manera satisfactoria, pero se ha descubierto que un medio de 35 % de cascaras de arroz compostadas, 35 % de corteza de pino, 20 % de arena y 10 % de abono, que da lugar a un espacio de aire deseable del 35 %, es óptimo. Se añade al medio un fertilizante completo de liberación lenta más micronutrientes y un agente humectante. El medio de cultivo también se inocula con esporas de micorrizas que germinan y crecen por encima y dentro de las raíces de los árboles en una relación simbiótica (véase la figura 23). La investigación ha demostrado que estos hongos desempeñan una función extremadamente importante en los árboles. Proporcionan un sistema inmunológico a los árboles, bloqueando las enfermedades infecciosas. Forman una masa tan densa que son capaces de aumentar la capacidad de la superficie de la raíz hasta 1.000 veces más, aumentando aún más la absorción de humedad, nutrientes y aire, lo que da lugar a una planta que puede soportar situaciones de mayor estrés y aún funcionar y crecer, mostrando un vigor excepcional.

Existe un problema universal de absorción correcta de nutrientes por las plantas leñosas en medios de cultivo artificiales (sin tierra). A través del análisis de los medios en comparación con el análisis de las hojas de plantas cultivadas en medios para Quercus bicolor, roble blanco de pantano, los inventores de la presente invención han determinado que la adición del 10 % de abono compostado a los medios de cultivo de cáscaras de arroz compostadas, corteza de pino y arena más un fertilizante de liberación lenta y un mínimo de nutrientes traza mejora el nivel de nutrientes en las plantas, con la mayoría de los nutrientes pasando de una interpretación baja en el medio de la tierra a un nivel deseado dentro de la planta, lo que da lugar a un crecimiento y rendimiento máximos de la planta.

La adición de abono promueve el desarrollo de una atmósfera biológica equilibrada dentro de los medios de cultivo, promoviendo el crecimiento de numerosos organismos beneficiosos. Estos organismos ayudan a promover el desarrollo de una fauna de tierra deseable que descompone la materia orgánica liberando subproductos esenciales (enzimas, etc.) que benefician a la planta al permitir la absorción de nutrientes que están presentes en el medio hasta ahora, pero que no están disponibles en una forma que la planta puede absorber. Esto dio lugar a una tasa de fertilizante reducida del 50 %, lo que dio lugar a un ahorro sustancial de costes. Además, hay un menor impacto en el medio ambiente debido a la menor lixiviación y escorrentía de nutrientes, a la vez que se consigue el máximo crecimiento de la planta.

Los inventores de la presente invención también han descubierto que la incorporación de 340 g (3/4 de una libra) de insecticida sistémico Talstar en cada 0,765 m3 (cada yarda cúbica) de medio de cultivo se traslada a través del sistema de las plantas, ayuda a las plantas cultivadas en el medio a evitar el ataque de una serie de plagas de insectos indeseables que incluyen, pero sin limitación al mismo, el escarabajo japonés.

Tal como se muestra en las figuras 10 y 11, en la primera etapa de poda aérea, las bandejas sembradas se colocan en bancos de invernadero elevados con aire circulando debajo de los bancos. A medida que comienza a producirse la germinación de la semilla en la bandeja sin fondo descrita anteriormente, se produce la siguiente secuencia. El radical de la plántula (raíz principal) penetra hacia abajo a través del medio y emerge a través de la malla de 0,95 cm (3/8 pulgadas), entrando en contacto con el aire que circula debajo del banco elevado (véase la figura 12). La punta de la raíz muere (se seca) debido al aire, a una profundidad de 7,6 cm (3 pulgadas). Compárese la figura 36, que muestra una plántula de pacana cultivada convencionalmente, con la figura 37 que muestra una plántula de pacana cultivada según los principios de la presente invención. La poda aérea de poca profundidad conseguida con el procedimiento de la presente invención induce un desarrollo rápido de las raíces laterales en lo alto (donde más se desea) del cuello de la raíz del árbol, donde su función para el bienestar del árbol se cumplirá mejor.

Esta poda de raíces se produce aproximadamente a los 7,6 cm (3 pulgadas). Una extensa investigación realizada por los inventores de la presente invención ha establecido que esta es la profundidad ideal para la primera poda aérea de las raíces (figuras 31 y 32).

Tal como se muestra en la figura 30, en la segundo etapa de poda aérea, las plántulas clasificadas se trasplantan a una banda sin fondo que mide 9,1 cm x 9,1 cm x 10,8 cm (39/16 x 39/16 x 41/4 pulgadas). Se ha descubierto que una banda de este tamaño proporciona un crecimiento mejorado y mejora la distribución de las raíces en el recipiente de producción. Las bandas sin fondo con las plántulas trasplantadas en la etapa II se colocan en bancos elevados sin fondo para promover una poda aérea adicional, lo cual se produce en las raíces laterales secundarias, lo que mejora adicionalmente el desarrollo de una masa de raíces densa y poco profunda con muchas puntas de raíces. Las primeras dos etapas están programadas de manera que las bandas estén listas para ser trasplantadas en el exterior en el área de producción con recipientes a principios de mayo para evitar heladas tardías, pero programadas para aprovechar una temporada de crecimiento completa. La programación es muy importante porque si se maneja adecuadamente puede coincidir con la formación de una yema terminal temporal en el árbol. Cuando esto se produce, el fotosinteto se traslada de las hojas a las raíces. Esto promueve un desarrollo muy activo de las raíces, por tanto, un establecimiento rápido en el área del recipiente que da lugar a un crecimiento acelerado.

La investigación de los inventores de la presente invención también determinó que el tamaño óptimo del recipiente para la etapa II en una banda para árbol sin fondo que mide 9,1 cm x 9,1 cm x 10,8 cm (39/16 pulgadas x 39/16 pulgadas x 41/4 pulgadas) de profundidad (véase la figura 30) produce la proporción ideal entre la masa de la raíz y la parte superior (toda la planta por encima del suelo).

Esta poda área poco profunda es única para el procedimiento de la presente invención y mejora el sistema de raíces que da lugar a la producción de una planta superior que puede sobrevivir, desarrollarse y crecer más rápido en cada condición probada. Los procedimientos anteriores de poda de raíces habitualmente podan, como mínimo, 12,7 cm (5 pulgadas) o más. La poda aérea menos profunda de la presente invención induce un rápido desarrollo de la raíz lateral en lo alto del cuello de la raíz del árbol, donde es más deseable y donde su función para el bienestar del árbol se cumplirá mejor.

Los inventores de la presente invención también han probado varias alturas de banco (es decir, la altura desde el suelo del invernadero hasta los soportes de la malla de alambre) en un entorno de invernadero estrictamente controlado, tanto para la primera etapa como para la segunda etapa de poda aérea de las raíces. Las alturas de 30,5, 45,7, 61, 76 y 91 cm (12, 18, 24, 30 y 36 pulgadas) fueron todas cuidadosamente probadas. Si bien hubo pequeñas diferencias en las alturas de los bancos de 76 y 91 cm (30 y 36 pulgadas), ambas fueron muy superiores en el flujo de aire y la posterior poda de raíces hasta 30,5, 45,7 y 61 cm (12, 18 y 24) pulgadas. Como resultado, los inventores de la presente invención han determinado que, al equilibrar la eficacia de la poda de raíces frente a los costes de construcción e instalación y las consideraciones ergonómicas, una altura de 76 cm (30 pulgadas) es óptima.

Las plántulas se clasifican para identificar los individuos genéticamente superiores. La experiencia y la investigación han demostrado que la selección de las plántulas más grandes después de su primer impulso de crecimiento identifica a los individuos que seguirán siendo dominantes, crecerán más rápido y mostrarán superioridad genética cuando se cultiven a un tamaño mayor y finalmente se planten en el exterior. Al realizar la clasificación, se presta especial atención a la combinación de altura, calibre y desarrollo de la raíz. En la mayoría de las especies de plantas leñosas, el 50 % superior se retiene y trasplanta y las plantas restantes se descartan. Este proceso de clasificación ha demostrado ser una etapa importante en la mejora de los árboles.

Tal como se muestra en la figura 16, mientras están en el invernadero, las bandas están contenidas, de manera preferente, en bandejas sin fondo, cada una con 25 bandas de árboles. Cuando se preparan para trasplantarse al aire libre, es decir, después de haber realizado el procedimiento de desarrollo de plántulas de árboles, según la presente invención, las plantas deben manipularse de una manera especial para hacer la transición adecuada de un entorno de invernadero controlado a un entorno exterior más estresante. El proceso del invernadero condiciona los estomas (aberturas en el envés de la hoja) para que pierdan su elasticidad y no se pueden estrechar o cerrar y controlar la traspiración (pérdida de agua) y la cutícula, una capa cerosa que se forma en la superficie de la hoja y protege las hojas, no se ha formado. Ambas condiciones se corrigen por sí mismas en 48 horas cuando se colocan en el exterior a plena luz del sol. Durante este período, se rocían intermitentemente para aliviar el estrés mientras se aclimatan. Después de aclimatarse, se trasladan a un área de producción en recipientes (véase la figura 20) y se trasplantan a recipientes precargados existentes (véase la figura 19). Se utiliza un recipiente de cultivo ancho y poco profundo porque la mayoría de las raíces del alimentador permanecen en los 15,2 a 20,3 cm superiores (de seis a ocho pulgadas) del suelo después de la plantación en el exterior. El recipiente de cultivo mide 25,4 cm (10 pulgadas) de ancho y 17,8 cm (7 pulgadas) de profundidad (véase la figura 19). Esto permite el 25 % más de desarrollo lateral de la raíz que un tamaño más pequeño utilizado anteriormente. Este sistema de producción da lugar a un crecimiento hasta un tamaño comercial en una temporada de crecimiento de aproximadamente 210 días desde la fecha de germinación de las semillas (véase la figura 21).

Tal como se muestra en la figura 22, la masa de raíces conseguida con los procedimientos de la presente invención elimina las pérdidas experimentadas, a menudo, utilizando árboles cultivados de manera convencional, en especial aquellos reconocidos como difíciles de trasplantar, tales como árboles de roble, nogal americano, fresno y nogal. Utilizando los procedimientos de la presente invención, los inventores han conseguido tasas de supervivencia consistentes superiores al 95 %, incluso en sitios muy estresantes, tales como humedales (en los que tienen lugar inundaciones), sitios de recuperación de minas y sitios de construcción.

Los árboles producidos con el procedimiento de la presente invención crecen un promedio de tres veces más rápido que las plántulas de cultivo convencional. Tal como se muestra en las figuras 24, 25 y 26, incluso después de 15 años, los árboles crecen a una tasa 3 veces mayor que los árboles producidos de manera convencional. Esta tasa de crecimiento acelerada aumenta en gran medida el valor y la economía del cultivo de árboles. Utilizando los procedimientos de la presente invención, la tasa de retorno en la mayor parte de la producción de árboles podría aumentarse en un 50 % o más y hacer que el cultivo de árboles sea una empresa de crecimiento rentable y viable.

La mayoría de las variedades de árboles cultivados en este sistema de producción han mostrado características de floración y fructificación tempranas. Algunos ejemplos son el roble blanco de pantano (Quercus bicolor) y el roble Bur (Quercus macrocarpa). En general, se acepta en la bibliografía que estas especies empiezan a florecer y fructificar a aproximadamente los 20 y 25 años de edad. Véase Schopmeyer, Seeds of Wood Plants in the United States, Agriculture Handbook No. 450, Forest Service, Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, Washington, D.C., tabla 2 (1974). Sin embargo, tal como se muestra en las figuras 27 y 28, los árboles de estas especies cultivados, según los procedimientos de la presente invención, han producido frutos de manera consistente en el tercer año después de la plantación en el exterior. Los inventores de la presente invención creen que estas plantas tienen tantas puntas de raíces (donde se producen las hormonas) como los árboles de 20 a 25 años que crecen de forma natural. Esta fructificación rápida es muy valiosa desde el punto de vista de la regeneración y los alimentos silvestres. La investigación de los inventores de la presente invención indica que esta misma respuesta se produce tanto en nogales como en árboles frutales, de manera específica, nueces pacanas, nueces y manzanas.

Los procedimientos de producción de árboles incluyen: (1) la poca profundidad de poda aérea (aproximadamente 6,4 cm (21/2")); (2) la clasificación de semillas para seleccionar semillas genéticamente superiores; (3) el trasplante después de la primera poda de raíces a bandas sin fondo para aumentar adicionalmente la masa de las raíces, tal como se muestra en las figuras 16, 17 y 28; (4) la poca profundidad de la banda sin fondo en comparación con recipientes más profundos que acomodaban las raíces principales de 9,1 cm x 9,1 cm x 10,8 cm (39/16 pulgadas x 3 9/16 pulgadas x 41/4 pulgadas); (5) el medio de cultivo (véase la figura19) que combina las cantidades adecuadas de aire, nutrientes y organismos beneficiosos transportados por el suelo natural en equilibrio con un sistema de raíces mejorado que los utiliza y asimila de manera adecuada, el resultado es tasas de crecimiento ampliamente acelerado que persisten durante años; (6) alta capacidad de trasplante y supervivencia de árboles producidos con el procedimiento de la presente invención, que es casi el 100 % de supervivencia cuando se plantan en el exterior en prácticamente todas las condiciones, y más del 95 % en sitios estresados en los que las plántulas producidas de manera convencional sobrevivieron a tasas del 2 % o menos. Los sitios probados incluyen humedales que se inundan repetidamente, recuperación de minas a cielo abierto y otros sitios y condiciones de plantación problemáticos.

Los inventores de la presente invención han propagado aproximadamente 750.000 plántulas de árboles de roble y de nueces en recipientes por año, muchas de las cuales han sido plantadas en el exterior en tierras de minas abandonadas, sitios de humedales viejos y campos en el centro y el oeste de Missouri. El éxito de establecimiento del primer año para las plántulas en recipientes es aproximadamente el doble del éxito de las plántulas de raíz desnuda en pruebas de campo una al lado de la otra. La mayor mortalidad se debió al exceso de vegetación competidora y al daño de los roedores en invierno. Las maderas duras con raíces principales, tales como el roble, nogal americano, acano y el nogal, respondieron bien a la poda aérea, lo cual se derivó de la utilización de recipientes sin fondo. Las plántulas se propagaron y se colocaron sobre un panel elevado y soldado para cerdos o ganado, con cuadrados de 10,2 cm (cuatro pulgadas), protegido de las ardillas por un marco de madera y un alambre de gallinero.

La observación cualitativa del éxito del establecimiento sugiere una tasa de supervivencia en la primera temporada del 90 por ciento para el roble bur y la pacana podados al aire cultivados en recipientes sin fondo de 1,9 litros (medio galón). Esto se compara con la supervivencia del 40 al 50 por ciento de un conjunto de raíces desnudas de un año cultivadas en un vivero local. Estas fueron pruebas en paralelo de plántulas plantadas en hileras preparadas de tierras de pradera en campos de cultivo del Programa de Reserva de Conservación (CRP, del inglés Conservation Reserve Program) en el oeste de Missouri. Las hileras se colocaron en centros de 4,6 m (15 pies), se cortaron en discos y se plantaron a mano. Las plántulas en recipientes se plantaron en otoño y las plántulas de raíz desnuda se plantaron en primavera. Las tasas de éxito fueron ligeramente más altas en suelos francos arenosos muy finos mapeados como franco Bates (pendientes del 2 a 5 por ciento, francos finos, silíceos, térmicos (argiudoles típicos) en comparación con suelos limosos arcillosos mapeados como Kenoma (pendientes del 2 a 5 por ciento, finos, montmorilloníticos, térmicos (argiudoles vérticos) (USDA 1995). La competencia fue intensa a mediados del verano, ya que las malas hierbas de finales de temporada, tales como la ambrosía común y gigante; la bardana y las garrapatas de mendigo germinaron del banco de semillas del campo viejo. Las hileras se cortaron en julio para evitar la sombra de las plántulas.

Se estableció una segunda parcela de terreno de prueba en escombros de mina neutros clasificados como rugosos (textura limosa arcillosa con 15 por ciento de canales de lutita, 5 por ciento de guijarros de piedra arenisca y unos cantos de piedra arenisca) en el oeste de Missouri. El éxito del establecimiento en la primera temporada fue de aproximadamente el 75 por ciento para el roble bur y pacana en recipientes en comparación con el 30 por ciento para las plántulas de raíz desnuda. La compactación fue mínima, ya que toda la clasificación se realizó con una topadora D-3 que quitó la parte superior de las crestas de escombros, empujando la carga hacia los valles entre las crestas. Las especies diseminadas por el viento, en particular la retama, colonizaron lentamente las parcelas, compitiendo con las plántulas. Los escombros de las minas adyacentes estaban llenos de vegetación, lo que permitió a los ciervos pasturar por la parcela sin ser molestados.

Se estableció una tercera parcela de terreno en el centro de Missouri en suelos forestales derivados de loess que habían sido despejados en el siglo 19, cultivados y sembrados con festuca alta en las últimas décadas. En algunos lugares, gran parte del horizonte A se había erosionado y mezclado al arar en el horizonte E. Los suelos se clasificaron como loam de limo de Winfield erosionado (mésico mixto de limo fino. Typic Hapludalfs) (USDA 1994). El césped de festuca se eliminó con una azada pesada alrededor de cada plántula para reducir la competencia en el momento del establecimiento. La pulverización también es eficaz; pero las plántulas deben estar inactivas. Las tasas de éxito del primer año para el roble bur y el roble rojo del norte en recipientes fueron del 90 por ciento en comparación con el 25 por ciento para la raíz desnuda.

La siguiente tabla muestra un análisis de coste/beneficio hipotético de plantas cultivadas según los principios de la presente invención frente a las plantas de raíz desnuda convencionales.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para desarrollar plántulas de árboles que comprende:

germinar semillas en la superficie de un medio de cultivo para obtener las plántulas; y

podar al aire las raíces de las plántulas a una profundidad de 7,6 cm (3 pulgadas) para lograr una masa de raíces mejorada,

en el que el medio de cultivo comprende el 40 % de cáscaras de arroz compostadas, el 40 % de corteza de pino y el 20 % de arena, que da lugar a un 35 % de espacio de aire, o comprende el 35 % de cáscaras de arroz compostadas, el 35 % de corteza de pino, el 20 % de arena y el 10 % de abono, que da lugar a un 35% de espacio de aire.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que la etapa de podar al aire las raíces comprende cultivar las plántulas en bandejas sin fondo a una altura de entre aproximadamente 76 cm (30 pulgadas) y aproximadamente 91 cm (36 pulgadas) sobre el suelo.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1 o 2, en el que la etapa de podar al aire las raíces de las plántulas a una profundidad de 7,6 cm (3 pulgadas) es una primera etapa de poda aérea, comprendiendo el procedimiento, además, trasplantar las plántulas después de la primera etapa de poda aérea en recipientes de aproximadamente 9,1 cm (3 9/16 pulgadas) por 9,1 cm (39/16 pulgadas) por 10,8 cm (41/4 pulgadas), o en recipientes de aproximadamente 7,0 cm (23/4 pulgadas) por 7,0 cm (23/4 pulgadas) por 7,6 cm (3 pulgadas), para una segunda etapa de poda aérea de las raíces.

4. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que la poda aérea de las raíces de las plántulas a una profundidad de 7,6 cm (3 pulgadas) se realiza sometiendo las plántulas a una primera poda de raíces al aire haciendo crecer las plántulas en un recipiente sin fondo de aproximadamente 7,6 cm (3 pulgadas) de profundidad, y las plántulas se someten a una segunda poda aérea de las raíces haciendo crecer las plántulas en un recipiente sin fondo de aproximadamente 10,8 cm (4 1/4 pulgadas) de profundidad, mejorando el procedimiento la estructura de la raíz de las plántulas de los árboles.

5. Procedimiento, según la reivindicación 4, en el que someter las plántulas a la poda aérea de las raíces comprende sostener el recipiente a una altura de entre aproximadamente 76 cm (30 pulgadas) y 91 cm (36 pulgadas) sobre el suelo.

6. Procedimiento, según la reivindicación 4 o 5, que comprende, además, estratificar las semillas en el medio de cultivo a 0 °C (32 grados F).

7. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que antes de germinar las semillas en la superficie del medio de crecimiento,

el medio de crecimiento se obtiene combinando el 40 % de cáscaras de arroz compostadas, el 40 % de corteza de pino y el 20 % de arena, que da lugar a un 35 % de espacio de aire, o el 35 % de cáscaras de arroz compostadas, el 35 % de corteza de pino, el 10 % de abono y el 20 % de arena, que da lugar a un 35 % de espacio de aire, el medio de crecimiento se coloca en un primer recipiente de fondo abierto a una profundidad de 7,6 cm (3 pulgadas),

las semillas se seleccionan en base al peso de las semillas,

las semillas se colocan en la superficie del medio de cultivo,

las semillas se estratifican en el medio de cultivo a 0 °C (32 grados F)

y, además, en el que

se realiza una poda aérea de las raíces de las plántulas a una profundidad de 7,6 cm (3 pulgadas) permitiendo que las raíces de las plántulas se sometan a una primera poda aérea a una profundidad de 7,6 cm (3 pulgadas) y a una altura de entre aproximadamente 76 cm y 91 cm (30 y 36 pulgadas) sobre el suelo,

las plántulas podadas al aire se trasplantan a un segundo recipiente de fondo abierto que tiene una profundidad de 10,8 cm (41/4 pulgadas), y

se permite que las plántulas se sometan a una segunda poda aérea de las raíces a una profundidad de 10,8 cm (4 1/4 pulgadas) ya una altura de entre aproximadamente 76 cm y 91 cm (30 y 36 pulgadas) sobre el suelo.

8. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el medio de cultivo comprende, además, micronutrientes y un agente humectante.

9. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el medio de cultivo se inocula con esporas de micorrizas.