ARBOLES URBANOS.-ESTUDIO COMPARATIVO DE DISTINTAS TECNICAS DE CULTIVO

Una revisión de los sistemas de producción en viveros y su influencia en la supervivencia libre de árboles. Kelly S. Allena, Richard W. Harperb, Amanda Bayerc, Nicholas J. Braze

Los métodos de producción para plantas leñosas incluyen recipientes de plástico tradicionales (CG), recipientes en contenedor (PIP) y recipientes de tela enterrados (IGF). Los viveristas pueden producir árboles de raíz desnuda (BR) o excavados con cepellones de raíz y envueltos en arpillera (B&B).

 Cada uno de estos métodos ofrece ventajas únicas en relación con la producción y la instalación. Muchos de los estudios revisados revelan diferentes respuestas de establecimiento y supervivencia tras el trasplante a los métodos de producción a un nivel específico de especie. Los árboles urbanos enfrentan una miríada de desafíos complejos que crecen en el entorno construido. Las condiciones ambientales más comunes que influyen en la mortalidad de los árboles urbanos son la disponibilidad de agua, la deficiencia de nutrientes y la compactación del suelo. La supervivencia a largo plazo de los árboles recientemente instalados se ha atribuido directamente a las condiciones del sitio, la técnica de plantación y el mantenimiento posterior al trasplante.

 La supervivencia de los árboles también depende de la selección de degradando los ecosistemas naturales, con consecuencias de largo alcance relacionadas con la riqueza de especies, los servicios hidrológicos ambientales, los efectos de las islas de calor, el secuestro de carbono y el ciclo de nutrientes, entre otros procesos ecológicos importantes.

 Los estudios han demostrado que estos centros urbanos pueden mejorarse mediante la implementación de iniciativas ecológicas urbanas que ofrecen numerosos beneficios ecológicos, sociales y económicos  Los beneficios ecológicos del enverdecimiento urbano incluyen: reducir la temperatura del aire ambiente dentro de las islas de calor urbanas, reducir el dióxido de carbono atmosférico, la captura de aguas pluviales y mejorar la calidad del aire .

El reverdecimiento urbano también ofrece beneficios económicos a las ciudades, como la reducción del uso de energía y el aumento de los costos de calefacción / refrigeración, el aumento de los valores de propiedad y la creación de empleos en la industria verde .Una revisión de los beneficios de salud humana en entornos urbanos ha sugerido que existe una correlación positiva entre la salud física general de una población y la cantidad de espacios verdes urbanos accesibles . En una revisión de la eficacia de la contaminación forestal urbana mitigación, el término “bosque urbano” se usó para describir la colección de plantas leñosas, céspedes y “suelos permeables” que ocurren en ecosistemas urbanos donde los humanos han instalado estos paisajes o tienen influencia en su protección continua .

Los árboles son de particular importancia para la evaluación de los beneficios del bosque urbano porque el costo y el esfuerzo de la planificación e instalación, así como la biología del crecimiento de los árboles, sugieren una inversión a largo plazo e interés en su supervivencia. En cada ubicación, se están plantando árboles urbanos en paisajes comerciales, públicos y residenciales nuevos y previamente existentes. Los espacios de plantación incluyen , jardín, césped y hoyos de árboles en las calles.

Los municipios pueden no tener fondos suficientes para cubrir los costos de instalación, riego y mantenimiento a largo plazo de los árboles urbanos, y los árboles instalados a menudo no sobreviven a largo plazo. La supervivencia de los árboles en un entorno urbano depende de muchos factores, incluida la ubicación de la plantación, la instalación y el cuidado posterior.

Las condiciones ambientales más comunes que influyen en la mortalidad de los árboles urbanos se relacionan con el estrés hídrico, la deficiencia de nutrientes y la compactación del suelo. . Se ha descubierto que las prácticas tempranas de manejo y mantenimiento tienen mucha importancia en el establecimiento y la supervivencia de los árboles al igual que las condiciones ambientales en las que se cultivan. Los árboles que se han extraído de los métodos de producción de campo son susceptibles al shock de trasplante como resultado de la pérdida de raíces durante el proceso de extracción. Los árboles que sufren el impacto del trasplante experimentan estrés abiótico debido a la reducción de la absorción de agua y nutrientes, y la pérdida de las reservas de energía de carbono, el riego regular, a menudo se realiza a un umbral mínimo.

Debido a la variabilidad en el cuidado de los árboles urbanos durante y después de la plantación, es importante elegir plantas individuales que tengan una alta probabilidad de supervivencia, con un mínimo de cuidado suplementario requerido más allá del momento de la instalación. Se ha demostrado que los sistemas de producción de viveros influyen en el establecimiento y crecimiento de árboles después del trasplante, ) y, por lo tanto, pueden ser un parámetro importante para elegir el vivero en relación con la plantación de árboles en el entorno urbano. Los árboles jóvenes generalmente se producen utilizando uno de los tres tipos principales de sistemas de producción de viveros: árboles cultivados en contenedor (CG), árboles excavados con cepellón de raíz excavados y envueltos en arpillera (B&B), y árboles cultivados en campo a raíz desnuda (BR). El objetivo de desarrollar cada uno de estos sistemas es producir un vivero saludable de manera eficiente y rentable. Sin embargo, existen diferencias entre estos sistemas tanto en la calidad del material vegetal (particularmente el desarrollo de la raíz y la viabilidad del trasplante posterior) como en los costos asociados.

Una visión más profunda de los efectos de los sistemas de producción de viveros sobre los rasgos morfológicos y fisiológicos de los árboles puede ayudar en el desarrollo e implementación de las mejores prácticas de manejo para aumentar el establecimiento de árboles urbanos después del trasplante. La intención de este trabajo es revisar la literatura actual sobre la influencia de sistemas de producción de viveros antes de la siembra y el impacto potencial de esta variable en el rendimiento y la capacidad de supervivencia de los árboles después de la instalación en el entorno urbano.

Métodos

Se revisó y comparó la literatura de investigación que describe los sistemas de producción de viveros, la supervivencia de los árboles y el rendimiento de los árboles urbanos. En ausencia de resultados suficientes se observaron y compararon  entre el rendimiento de las plantas de una sola especie en cada sistema de producción, las observaciones generales de la eficacia del sistema de producción y los beneficios de supervivencia a largo plazo, así como las respuestas específicas de las especies de plantas.

Fig. 1. Tres diseños de contenedores,

  • LR: Superoots®Air-PotTM (The Caledonian Tree Company, Pathhead, Reino Unido),
  • Quadro antispiralizzante (Bamaplast, Massa e Cozzile, IT)
  • y contenedor rígido tradicional (Cultistop; ARCA spa, Osio Sotto, IT) .

En la revisión también se incluyó información de fuentes de revistas profesionales. Se hizo hincapié en los árboles de sombra plantados comúnmente en entornos urbanos en el noreste de los Estados Unidos, y también se incluyeron otros estudios de plantas leñosas para un análisis más completo, según corresponda.

 La nomenclatura de las plantas se verificó utilizando la base de datos en línea del Sistema Integrado de Información Taxonómica. Sistemas de producción en viveros Varios métodos se aplican actualmente en relación con la producción de material vegetal leñoso después del cultivo inicial de plántulas, esquejes o árboles cultivados en tejidos. Estos incluyen revestimientos trasplantes (plantas jóvenes) en varios sistemas en contenedores, incluidos los contenedores de plástico tradicionales (es decir, rígidos) (CG), contenedores en macetas (PIP) y flexibles en contenedores de tela molida (IGF). También se pueden cultivar árboles en el suelo. y extraídos como árboles de raíz desnuda (BR), excavados con cepellones y envueltos en arpillera (B&B). Cada uno de estos métodos ofrece ventajas y desventajas únicas en relación con la producción y la instalación.

 Sistemas cultivados en contenedores (CG) Los sistemas cultivados en contenedores incluyen contenedores de plástico tradicionales y otros diseños (ver Fig. 1), que se han desarrollado antes de la manipulación, la apariencia, el drenaje mejorado y la eliminación de los sistemas de raíces circulares . Debido a la probabilidad de la protección provista por el contenedor de plástico y el uso de medios de cultivo ligeros sin aceite, el vivero en contenedor estándar es menos susceptible a lesiones mecánicas o inducidas por el ser humano sufridas en el vivero o durante el transporte en comparación con las plantas B&B

 Aunque los contenedores tradicionales son rentables, han surgido preocupaciones acerca de la influencia negativa del desarrollo circular de las raíces de los árboles en la tolerancia al estrés por sequía, la capacidad de absorción de nutrientes y el anclaje, lo que lleva a una disminución de la supervivencia a largo plazo. Para abordar estas desventajas fisiológicas, se han implementado una serie de diseños y tecnologías más nuevos en la producción de árboles en contenedores. Los diseños mejorados incluyen contenedores de forma variable (es decir, cuadrado; piramidal), y características tales como agujeros de drenaje, y plástico estriado o acanalado, para minimizar el crecimiento circular de la raíz . Los árboles cultivados en contenedores retienen el 100% del sistema de raíces al momento de la plantación, en comparación con las plantas B & B, que pueden ser trasplantadas con tan solo el 5% del sistema de raíces original . Sin embargo, esta estimación no refleja las preocupaciones asociadas con la deformación de la raíz y la poda necesaria antes del trasplante, ni garantiza una mayor tasa de supervivencia después del trasplante.

Contenedores flexibles de tela enterrada (IGF), que también se pueden implementar como una alternativa de producción por encima del suelo.

 Los avances en la producción de contenedores incluyen la incorporación -la poda de aire para aumentar la biomasa de raíces finas y el crecimiento lateral de los brotes. Los contenedores de poda de aire presentan agujeros que permiten que las bolsas de aire contengan el crecimiento de las raíces dentro del contenedor y eliminen las puntas de las raíces para promover la biomasa y ramificación de las raíces finas . Los recipientes de plástico cilíndricos Air-PotTM (CaledonianTree Company, Ltd., Escocia) utilizan poda de raíces por aire y se han demostrado para minimizar el crecimiento circular de las raíces y otras deformaciones de las raíces en Acer rubrum L. “Florida Flame”, Ulmus minor Mill. (syn. Ulmus procera Salisb.), y Tilia cordata Mill. . Los contenedores de tela enterrada (IGF) , desarrollados originalmente por Reiger y Whitcomb, se han modificado y mejorado repetidamente en la producción de viveros a escala comercial. (. Estos recipientes están hechos de tela flexible y algunas veces incluyen una base de polietileno transparente . Los cepellones cultivados en tela enterrada pueden retener la misma densidad de raíces en la mitad del volumen de los cepellones B&B. encontraron que los contenedores de IGF redujeron significativamente el crecimiento de las raíces circulares en varias especies de plantas leñosas en comparación con el stock de CG. Un estudio con Pinus elliottii Engelm de tres años. las plántulas mostraron que los árboles fueron más lentos para establecerse cuando se trasplantaron al suelo como stock de CG que los árboles IGF o B&B . Otro experimento comparó el establecimiento post-trasplante de IGF e Ilex x attenuata producido por B & B Ashe ‘East Palatka’, y los resultados indicaron que las plantas cultivadas con IGF mostraron signos de estrés abiótico y baja actividad fotosintética durante el establecimiento, lo que requiere más riego que los árboles cultivados en el campo después del trasplante

 Los contenedores de tela enterrados no ofrecen el mismo nivel de protección durante la producción, el transporte y la instalación que los contenedores tradicionales

 El costo de inversión inicial de los contenedores IGF puede ser una barrera para los productores que consideran la adopción de esta práctica, aunque se ha encontrado que los sistemas IGF otorgan ahorros de costos en la extracción, el transporte y los costos asociados a la plantación en comparación con B&B .

 En un estudio que compara varios diseños de CG con un contenedor IGF, Buxus microphylla Siebold & Zucc., Salix nigra Marshall, Pinus strobus L. Y Koelreuteria paniculata Laxm. mostró un crecimiento reducido de raíces circulares cuando se cultivó en IGF y un diseño de contenedor de pirámide escalonada en comparación con los otros diseños de CG . Sin embargo, en el mismo estudio Lonicera pileata Oliv. y Rhododendron L. ‘Hershey’sRed’ no desarrollarón raíces circulares en IGF o contenedores tradicionales, sino que estableció un sistema de raíces finas . Estos resultados sugieren una interacción a nivel específico de especie, lo que indica que cierta producción los sistemas pueden ser ventajosos sobre otros para aumentar el establecimiento y la supervivencia de los árboles. Un estudio de cuatro diseños de CG comparó el crecimiento de raíces y brotes de Rhododendron L. ‘Delaware Valley White’, Ilex crenata Thunb. ‘Green Lustre’, Juniperus horizontalis Moench ‘Plumosa Compacta Youngstown ‘, y Viburnum plicatum Thunb. F. tomentosum “Shasta”. Se utilizaron contenedores tradicionales, contenedores piramidales escalonados, contenedores cuadrados y contenedores IGF. Se demostró que los contenedores piramidales escalonados, los contenedores cuadrados y los contenedores IGF redujeron significativamente el crecimiento de las raíces circulares en las cuatro especies de plantas en comparación con los contenedores tradicionales. Las plantas se instalaron en un paisaje después de contenedores de uno y dos años, y  el peso seco de los brotes y las raíces se midió después de 16 semanas en el entorno del paisaje. Los autores midieron el tejido vegetal sobre el suelo, así como el tejido radicular afeitado del cepellón de raíz original. Las proporciones de brotes a nuevas raíces mostraron variación por especies de plantas después de uno o dos años de producción en contenedores. Este estudio proporcionó información útil sobre las tendencias de crecimiento de las raíces en diferentes sistemas en contenedores, y también demuestra la dificultad de comparar los efectos de estos sistemas de producción en varias especies con diversas morfologías del sistema de raíces. Los sistemas de contenedores en maceta (PIP) consisten en material vegetal cultivado en un contenedor de plástico “liner”, que se coloca dentro de un contenedor permanente “socket” en el suelo . Este sistema también puede utilizarse sobre el suelo Estos sistemas también pueden minimizar los daños causados por el reventón y ayudan a minimizar la pérdida de sustrato, fertilizantes y enmiendas de herbicidas

 Este sistema puede aumentar la supervivencia y el vigor del material vegetal sano durante la producción, aunque los costos iniciales de instalación pueden ser un factor disuasorio para algunos productores. La maceta de revestimiento está hecha de plástico rígido, por lo que los sistemas de raíces de las plantas producidas con este sistema pueden estar sujetos a tendencias de círculo específicas de la especie, similares a las de otros viveros CG . De lo contrario, el sistema PIP ofrece los mismos beneficios de supervivencia después del trasplante que otros sistemas CG, incluidos . Los sistemas de maceta a maceta pueden ser ventajosos en comparación con los sistemas de contenedores tradicionales, debido a una aparente reducción en el daño por calor causado por las planchas . El espacio de aire entre las dos macetas reduce el calentamiento térmico del suelo y la muerte por calor  brinda protección contra las lesiones previas al trasplante y la retención del sistema de raíces. Otro beneficio de los sistemas en contenedores es que los materiales del contenedor se pueden tratar con productos que regulan el crecimiento de las raíces de hidróxido de cobre como SpinOutTM

 Estos productos inhiben químicamente el alargamiento de la raíz debido a la toxicidad del cobre, y se usan en los sistemas de producción de viveros para reducir los sistemas radiculares malformados, aumentar la biomasa de raíces finas y mejorar la supervivencia después del trasplante . Se ha informado que los enfoques de reducción química del crecimiento de la raíz son efectivos para contener el crecimiento de esta o prevenir el desarrollo circular de la raíz, y no parecen ser perjudiciales para el establecimiento posterior al trasplante

 3.2. Producción de vivero cultivada en campo

Los árboles cultivados en un campo de producción se pueden cosechar BR o B & B. El proceso de excavación de cepellones de raíz de B & B puede dejar hasta el 95% del sistema de raíces total del árbol en el campo, con hasta el 30% de lo que queda en el campo se estima que es una masa radicular fina . Esto puede ser perjudicial debido a la pérdida de biomasa de raíz fina, que es crítica para la adquisición de agua y nutrientes . La producción de árboles de BR producida en el campo requiere la eliminación del suelo del sistema de raíces, y puede ser económicamente ventajoso para el productor debido a la eliminación de los costos del contenedor, la retención del suelo del campo y la disminución del uso del agua

 Los árboles a raíz desnuda pueden requerir medidas preventivas adicionales, como la inmersión de la raíz en hidrogel (sustancia polimérica absorbente hidrófila) para evitar la desecación de la raíz después de la extracción .. Las plantas de raíz desnuda y B & B a menudo son más grandes en el momento del trasplante que el stock de vivero en contenedores, pero pueden mantener mayores tasas de mortalidad en comparación con los árboles más pequeños debido a un número de prácticas basadas en la producción .

 Un estudio demostró que Quercus rubra L. de gran calibre trasplantado a lo largo de árboles de calibre más pequeño produjo un crecimiento significativamente mayor de calibre cuatro años después del trasplante, aunque solo el 42% de los árboles más grandes sobrevivieron en comparación con el 100% de los árboles más pequeños . Esto es contrario a la hipótesis comúnmente aceptada de que los árboles más grandes crecerán más lentamente que los árboles más pequeños, después de la plantación. Sin embargo, Quercus virginiana Mill, de menor tamaño. demostró tasas crecientes de crecimiento de tallo y altura en comparación con los árboles grandes, lo que respalda la idea de que los árboles más grandes tomarán más tiempo para restablecer las proporciones de crecimiento de brote a raíz después del trasplante  Una posible explicación de los factores que influyen en las discrepancias en el tamaño de los árboles en la variación del establecimiento puede ser la hipótesis de Struve de un stock de vivero más grande como los llamados “runas” genéticas de sus poblaciones, cosechadas más grandes y más tarde porque no alcanzaron el tamaño vendible en el momento de la cosecha inicial . Las plantas extraídas BR tienen el mayor éxito en el establecimiento cuando el trasplante se produce en las ventanas estrechas de la latencia de los árboles entre el deshielo y la ruptura de brotes en la primavera, y la caída de las hojas y la congelación del suelo en la caída .. Los árboles de raíz desnuda pueden sufrir tasas reducidas de establecimiento en comparación con las plantas B & B en contenedores, y las plantas BR son más vulnerables durante el transporte debido al riesgo de desecación de la raíz sin la protección del suelo que retiene la humedad, lo que requiere tratamiento con desecantes o riego adicional  descubrió que CG Pseudotsuga menziesii Mirb. tuvo un mayor porcentaje de supervivencia que los árboles BR (de los cuales el 80-90% de los árboles sobrevivieron) diez años después de la plantación, aunque esta ligera ventaja no fue estadísticamente significativa.Se compararon las respuestas de crecimiento de los árboles B&B y BR, trasplantados La primavera y la caída en los “céspedes” urbanos varían de 5 a 15 pies de ancho. Los árboles examinados en este experimento fueron Celtis occidentalis L., Ostrya virginiana (Mill.) K. Koch y Quercus bicolor Willd. Cuando se trasplantó en el otoño, a C. occidentalis le fue mejor cuando fue producida por BR en comparación con B&B. Sin embargo, B&B C. occidentalis superó a los árboles BR cuando se trasplantaron en la primavera. A todas las especies y tratamientos les fue bien con pocas diferencias significativas después del primer año . Este estudio confirmó la viabilidad de utilizar la producción de BR como una alternativa a B & B durante la temporada de trasplante de otoño para estas especies de árboles urbanos comunes. Watson y Himelick señalan que los árboles B & B cultivados en el campo en general se establecen más rápidamente que los árboles cultivados en contenedores . Al igual que con los otros sistemas de producción de viveros revisados, los árboles B & B pueden tener ventajas o desventajas relativas, incluida la posibilidad de obtener material vegetal más grande en el momento de la instalación .

 La comparación de los costos de producción y siembra de Q. bicolor y Q. rubra reveló que se demostró que el stock de vivero de B & B cuesta en promedio $ 11.01 por árbol para la preparación, carga y descarga y siembra, mientras que los árboles PIP, IGF y BR cuestan significativamente menos por árbol ($ 6.52, $ 5.38 y $ 4.38, respectivamente) . Los árboles cosechados B & B también requieren un costo más alto para la cosecha en comparación con los sistemas IGF y PIP, y la eliminación del suelo de los sitios de producción de campo plantea preocupaciones ambientales a largo plazo relacionadas con la sostenibilidad . Como el B & B es un método común de producción de viveros, ofrece ventajas específicas, incluida la disponibilidad generalizada de materiales vegetales durante la primavera y el otoño. Aunque los árboles B & B se plantan con solo una fracción de sus sistemas de raíces originales intactos, la calidad de las raíces presentes puede ser superior. Según Neal y Lass (2014), “la fuerte distribución radial de las raíces estructurales observada en los árboles cultivados en el campo se supone que es la mejor estructura para la salud de los árboles a largo plazo” (ver Fig. 3)

3.3. Otros métodos de producción

Se han desarrollado técnicas de producción adicionales para mitigar la influencia de la producción en viveros sobre la capacidad de supervivencia y limitar el shock del trasplante, incluida la poda de raíces y la socavación de plántulas o esquejes de raíces tempranos. El momento de la transición entre la propagación (es decir, los revestimientos cultivados en el campo) a los sistemas de producción y cultivo también puede afectar el desarrollo de la raíz; En Suecia, se ha informado que el movimiento de viveros jóvenes cultivados en el campo hacia sistemas en contenedores hasta dos años antes del trasplante aumenta la biomasa de raíces finas . Los métodos preestablecidos también exponen a las plantas al estrés de trasplante mientras aún se encuentran bajo un régimen de manejo pesado, que se cree que las prepara para resistir mejor el shock de trasplante en el futuro . El sistema de lecho de grava de Missouri, en el que los árboles se inclinan hacia un sustrato de gravilla, se puede utilizar para árboles BR y B&B para facilitar el manejo y prolongar los tiempos de trasplante . El momento del trasplante desempeña un papel en la supervivencia de los árboles después de la instalación, y en un estudio Q. bicolor y Quercus macrocarpa Michx., El momento óptimo del trasplante varió para cada especie . Además de extender el período de trasplante, el sistema de lecho de grava de Missouri puede ser ventajoso para el cultivo de árboles difíciles de trasplantar o de especímenes de raíz desnuda más grandes, con una mayor supervivencia y tasas de crecimiento observadas utilizando esta técnica de toe en Fraxinus pennsylvanica Marsh. ‘Summit’ y Q. rubra antes del trasplante de verano. Se ha demostrado que este sistema fomenta la regeneración de la raíz y reduce el shock del trasplante, y requiere un espacio de trasplante más grande para la instalación, lo que puede ayudar a un mayor establecimiento .

 Influencia del sistema de producción en la capacidad de supervivencia

Los impactos de los sistemas de producción de viveros en el desarrollo de los árboles y el éxito del trasplante han sido examinados previamente . Los resultados variables entre sistemas y especies confunden las comparaciones, y las implicaciones económicas de cada sistema pueden ser mayores que los beneficios de la implementación dependiendo de la influencia de los factores de supervivencia interconectados. Uno de los aspectos más críticos del establecimiento y la supervivencia de los árboles es la utilización máxima del sistema de raíces que la planta retiene al trasplantar desde el vivero al sitio final. ). Las características de la raíz se ven afectadas por los sistemas de producción, por lo que este puede ser un mecanismo de influencia del sistema de producción en el establecimiento y la supervivencia del árbol. El sistema de producción de viveros impacta en la arquitectura de la raíz El término “arquitectura de la raíz” se refiere a la disposición tridimensional del sistema de la raíz, que, junto con la biomasa de raíz fina, afecta la capacidad de adquisición de agua y nutrientes, la conductividad hidráulica y es responsable de la estabilización de los árboles en el suelo.

Se ha demostrado que los sistemas de producción tienen una gran influencia en la arquitectura de raíces, particularmente en sistemas en contenedores, en los que los sistemas de raíces comienzan a crecer en un patrón cerrado (ver Fig. 3) a medida que se desarrollan contra las paredes de los contenedores . Los árboles con raíces circulares corren el riesgo de desarrollar raíces que cortan el tallo, de las cuales se informó que ocurren en el 52% de los árboles del paisaje examinados en una encuesta. La producción de raíces laterales se vio influida negativamente después de la producción en sistemas cultivados en el campo, y el desarrollo adventicio de raíces en respuesta condujo a un flujo de raíces más profundo en el suelo

. Este impacto en la producción puede influir en la supervivencia debido a la falta de raíces laterales y la mayor probabilidad de trasplante con un exceso de suelo en la parte superior de las raíces , descubrieron que las prácticas de poda de remolacha típicas en la producción de revestimiento BR estimulaban los sistemas de raíces más profundos, lo que puede ofrecer una ventaja en condiciones de estrés por sequía, ya que pueden acceder al agua en el substrato de suelo más bajo . Sin embargo, también se ha demostrado que los sistemas de raíces más profundos disminuyen las tasas de establecimiento y la supervivencia a largo plazo, y no son preferibles para la plantación de paisajes se  sugiere que B & B genera una arquitectura de raíz ideal en términos de raíces distribuidas radialmente y, por lo tanto, puede conferir una ventaja de supervivencia. El sistema de producción de vivero impacta en la conductividad hidráulica de la raíz fina.

 La biomasa de la raíz fina se ha relacionado con un mayor establecimiento y supervivencia, y la conductancia hidráulica de la raíz fina es crítica para mantener un suministro adecuado de agua después del trasplante  Q. macrocarpa y Q. bicolor podadas por raíz demostraron una correlación positiva entre la conductancia hidráulica de la raíz fina y la recuperación posterior al trasplante, y arrojaron respuestas específicas de la especie relacionadas con el vigor .

La poda de la raíz produjo un mayor impacto negativo en la conducción hidráulica de la raíz fina en Q. macrocarpa que en Q. bicolor, ya que Q. bicolor se recuperó más rápidamente en función de las mediciones de crecimiento de los brotes. Calibres más grandes también demostraron esta respuesta específica de la especie, con Q. macrocarpa sufriendo efectos de estrés post-trasplante más severamente que Q. bicolor en base a evidencia visible de shock post-trasplante, así como la regeneración de raíces finas cuantificables y la conducción hidráulica., se descubrieron que los sistemas de raíz de Betula nigra L. extraídos de los sistemas IGF contenían aproximadamente la misma biomasa de raíz que las raíces extraídas del campo y PIP sistemas (se esperarían resultados similares en otros sistemas CG sin mejoras de diseño), pero la distribución de las clases de raíces asignadas por diámetro varió entre los sistemas. Los árboles cultivados en contenedores tenían la distribución más alta de raíces finas con un 45%, los sistemas de raíces IGFtree contenían 17% de raíces finas y los árboles cultivados en campo presentaban 14% de raíces finas . Aunque la arquitectura de la raíz en estos sistemas varió (como se muestra en la Fig. 3), el aumento de la biomasa de raíces finas podría ser ventajoso para la eficiencia del uso del agua, la absorción de nutrientes y la estabilización  Influencia del sistema de producción de vivero en la producción de raíces para el enraizamiento del tallo La formación de raíces de enmarañamiento (tanto en tallo como en enraizamiento de raíz) tiene un impacto significativo en la supervivencia de los árboles a largo plazo . El desarrollo de las raíces de ceñido en sistemas con contenedor es específico de la especie, como lo demuestra el crecimiento de raíces finas y fibrosas de L. pileata y R. ‘Hershey’s Red’. Se ha recomendado perturbar el cepellón de la raíz de los árboles antes de plantar para volver a configurar  la raíz y prevenir la formación de la raíz del tallo, aunque los resultados basados en estas recomendaciones han sido variables .

Las raíces que cortan el tallo conducen a estructura del árbol y defectos fisiológicos que pueden afectar la supervivencia del árbol . Aunque es más probable que los árboles cultivados en contenedores desarrollen raíces circulares a medida que las plantas maduran, se ha encontrado que las raíces que cortan el tallo no necesariamente continúan creciendo circunferencialmente después de la plantación.. Varios factores pueden influir en la formación de raíces que cortan el tallo , pero la profundidad de siembra (entierro del collar de la raíz) se ha documentado como un factor contribuyente primario (ver Fig. 4) . El desarrollo de la raíz que rodea el tallo en A. rubrum ‘October Glory’ aumentó del 14% (± 19%) del tronco rodeado circunferencialmente por las raíces de los árboles de control al 48% (± 29%) cuando se plantaron las raíces 15 cm por debajo del grado, y la cobertura de la raíz del cinturón del tallo aumentó a 71% (± 21%) cuando la plantación fue de 30 cm por debajo del grado . Sin embargo, no hubo una diferencia significativa en Prunus yedoensis Matsum. formación de ceñidor bajo los mismos tratamientos de profundidad de plantación. Se ha demostrado que los contenedores de poda de raíces con aire reducen la aparición de un crecimiento circular de la raíz, aunque no hay evidencia de ningún tipo de contenedor que elimine los defectos de la raíz o produzca una planta con una arquitectura de raíz mejorada, en general.

4.4. Influencia del sistema de producción en vivero en el establecimiento de los árboles y la respuesta al crecimiento de las plantas

Se considera que los árboles han logrado el “establecimiento” después del trasplante una vez que los procesos fisiológicos normales devuelven las tasas de trasplante superior. Específicamente, se examinan las relaciones entre disparos y alargamiento, tasas de alargamiento de disparos o potenciales de agua de xilema para determinar las tasas de establecimiento  Amoroso y cols. encontraron que la biomasa de brotes de T. cordata y U. minor no se vio afectada significativamente por el contenedor designado después de un año de producción, y solo un diseño de contenedor causó una reducción significativa en la biomasa de la raíz de T. cordata, mientras que U. minor no se vio afectado. Hubo un efecto negativo significativo sobre el contenido de clorofila en T. cordata cultivada en contenedores de poda de raíces con aire en comparación con los cultivados en contenedores tradicionales, lo que indica el estrés fisiológico incurrido por tipo de contenedor (Amoroso y col.encontraron que el crecimiento de los brotes de C. occidentalis plantado en primavera, el dosel de las hojas y el área de la hoja, todos habían aumentado el crecimiento en los árboles B & B en comparación con los árboles BR, con mediciones de dosel de hojas que se mantuvieron significativamente mayores en el segundo año. C. occidentalis, plantada en otoño, no siguió este patrón de crecimiento, pero O. virginiana y Q. bicolor, plantadas en primavera, también demostraron respuestas de crecimiento favorables cuando se cosecharon B&B en comparación con BR  Buckstrup y Bas-suk descubrieron que sus resultados indicaron que la producción de B & B conduce al establecimiento más rápido y reduce el estrés del trasplante en comparación con BR, aunque los resultados de supervivencia global sugieren que ambos métodos eran viables para trasplantar las tres especies (con la advertencia de que el stock de BR se sumergió en la raíz para evitar la desecación ) .

4.5. Influencia del sistema de producción de vivero en los requisitos de riego después del trasplante

Se ha encontrado que la tolerancia al estrés por sequía tiene un impacto significativo en las tasas de recuperación de trasplantes, y las prácticas de producción como la poda de raíces que generalmente se emplean para estimular el desarrollo de raíces finas antes del trasplante también se pueden aplicar para aliviar el estrés por sequía durante las semanas directamente después de la plantación  P. elliottii produjo B&B e IGF establecidos más rápidamente que los árboles CG, lo que fue influenciado por un aumento en el desarrollo de las raíces y el alargamiento en el área de plantación por los árboles B&B y IGF . Sin embargo, los árboles trasplantados se regaron diariamente durante catorce semanas después de la plantación, lo que podría haber ayudado a tasas de establecimiento más rápidas para los árboles trasplantados en comparación con los árboles de control, que se riegan todos los días. Gilman ( descubrió que el stock de vivero de B & B podado de raíz ofrecía la mayor supervivencia cuando se trasplantaba a paisajes con programas de riego “limitados”.

Quercus virginiana Mill. los árboles que crecieron en varios sistemas diferentes de producción de CG y de campo tuvieron una tasa de supervivencia del 100% un año después del trasplante en un campo si recibían riego quincenal durante el primer año después de la plantación. Si Q. virginiana en este estudio no recibió el régimen de riego completo, sino que se regó durante solo seis semanas después de la siembra, la tasa de supervivencia se redujo al 57%, con la mayor pérdida de los árboles CG . La variación en el riego y la disponibilidad de agua para los árboles urbanos recién plantados está directamente relacionada con el establecimiento de los árboles y la supervivencia, y se ha encontrado que un riego más frecuente en comparación con un mayor volumen de agua confiere mayores beneficios de supervivencia. En el caso de que el riego frecuente no esté disponible para los árboles recién plantados, la elección del stock de vivero con mayores rasgos de supervivencia basada en la práctica de producción ayudará a disminuir las pérdidas antes del establecimiento

4.6. El sistema de producción influye en la supervivencia de los árboles en función de la capacidad de absorción de nutrientes.

 Los suelos urbanos suelen ser deficientes en nutrientes y pueden contener contaminantes, como sales de deshielo, metales pesados y otros productos relacionados con la actividad humana e industrial . Hay un interés creciente en utilizar la plantación de árboles urbanos para la fitorremediación, así como otros esfuerzos para ayudar a mejorar los efectos negativos de la urbanización en los suelos, pero se sabe poco sobre la dificultad de cultivar árboles en suelos urbanos inhóspitos . La arquitectura de la raíz y la distribución del tamaño se han visto afectadas por los sistemas de producción en varias especies. Una proliferación de raíces finas es ventajosa para aumentar los niveles de absorción y asimilación de nutrientes, y es necesaria para establecer y mantener las simbiosis de micorrizas . Dado que los cambios en la morfología de las raíces y la distribución del orden de las raíces y la absorción de agua y nutrientes pueden estar influenciados por el sistema de producción, puede ser posible encontrar una correlación positiva en el impacto del sistema de producción en la supervivencia de los árboles en función de factores que incluyen la capacidad de absorción de nutrientes. Influencia del sistema de producción de viveros en la susceptibilidad de plagas y patogenia Se hipotetiza que el impacto de cambios futuros en el clima aumentará el estrés fisiológico en los árboles en el entorno urbano y, por lo tanto, predispondrá las plantaciones urbanas a plagas y ataques de patógenos . Además, el entorno urbano cambiante puede volverse más hospitalario para las plagas y los agentes patógenos, lo que aumenta las presiones y las nuevas introducciones . Los sistemas de producción de viveros pueden influir aún más en la susceptibilidad de los árboles. Por ejemplo, la aparición de raíces que cortan el tallo puede conducir a la muerte del tejido, creando un posible sitio de infección para los hongos de la madera . Las plantas estresadas por la sequía son más susceptibles al daño de los insectos, debido en parte a los cambios fisiológicos sostenidos por la planta, que incluyen niveles más altos de nitrógeno y agotan las reservas de energía, lo que finalmente reduce las respuestas de defensa. El estrés por sequía a menudo ocurre durante los períodos de alta temperatura, que se consideran más adecuados para la supervivencia de insectos y patógenos . El estrés por sequía se correlaciona con frecuencia con el aumento del daño por patógenos, en particular por hongos y marchitamiento, debido a la alteración de las respuestas fisiológicas del huésped bajo condiciones duales de estrés abiótico y biótico . Debido a que los métodos de producción en viveros alteran la tolerancia al estrés por sequía y las respuestas fisiológicas en los árboles, la elección de los sistemas de producción puede ser significativa para reducir la ocurrencia de daños por plagas y patógenos en los árboles urbanos.

Discusión

 Los sistemas de producción de vivero impactan el desarrollo de la planta y la arquitectura de la raíz, que ofrecen ventajas y desventajas relativas (ver Tabla 1) y pueden influir directamente en la supervivencia de la planta a largo plazo  Sin más estudios a largo plazo de supervivencia de los árboles después del establecimiento, es difícil concluir si un sistema de producción dado produce un aumento en la tasa de supervivencia. Los factores que confunden una comparación exhaustiva de cada sistema de producción de vivero incluyen la edad y el tamaño del árbol en el momento de la experimentación, diferentes entornos de crecimiento y diferencias en las respuestas específicas de las especies a los sistemas de producción. El tamaño del stock de vivero utilizado en el trasplante tiene un efecto en la tasa de establecimiento, y varios estudios han demostrado que los árboles más pequeños se establecen más rápidamente que los árboles más grandes, como lo discutió Watson .

Sin embargo, otros factores pueden dificultar estas tasas con el tiempo, por lo que no hay evidencia concluyente hasta el momento para determinar que los árboles más pequeños en realidad superen consistentemente a los árboles más grandes . La supervivencia de los árboles después del trasplante también puede verse afectada por sincronización y técnicas trasplante (particularmente profundidad de siembra inicial), que pueden ser variables y altamente influenciadas tanto por el sistema de producción como por el profesional. Los factores que afectan la supervivencia y el establecimiento del trasplante de árboles incluyen el manejo inadecuado, las variables ambientales del sitio, las técnicas de plantación y el mantenimiento posterior al trasplante, todos los cuales son esenciales para la supervivencia inicial del árbol y el éxito a largo plazo . Los productores de viveros, los silvicultores urbanos, los guardianes de los árboles y otros en funciones similares estarían bien servidos por una matriz de toma de decisiones que podría utilizar datos conocidos y ayudar a producir y seleccionar material vegetal con la mayor probabilidad de supervivencia después del trasplante y la rentabilidad. Por ejemplo, la literatura sugiere que los gestores de paisajes con programas de riego reducidos pueden mejorar las tasas de supervivencia de nuevas plantaciones mediante el abastecimiento de viveros de B & B podados con raíz (este resultado se obtuvo utilizando Q.virginiana) . Del mismo modo, los silvicultores urbanos y los gestores de paisajes interesados en trasplantar Q. rubra o F. pennsylvanica durante los meses de verano obtendrían los mejores resultados de establecimiento y supervivencia utilizando el stock de BR producido en un sistema de lecho de Missouri gravel . impactar la capacidad de una planta para generar estrés hídrico e influir en la susceptibilidad a plagas y enfermedades, lo que puede reducir aún más la supervivencia .

Estos factores de supervivencia son altamente interactivos y a menudo interdependientes, y por lo tanto se requerirá más investigación para analizar los impactos individuales de los sistemas y prácticas de producción en viveros. Parecería que si la arquitectura de la raíz fuera el único factor limitante relacionado con la supervivencia a largo plazo habría una disparidad más clara en la supervivencia de los árboles con contenedores tradicionales en comparación con otros métodos. Sin embargo, en ausencia de estos resultados, puede ser cierto que los aspectos más críticos de la supervivencia a largo plazo serán el manejo de los árboles después del trasplante, con sistemas de producción que contribuyan a la salud de los árboles durante el establecimiento más que solo influir en la supervivencia a largo plazo.

6. Conclusiones

Esta revisión de la literatura existente reveló una interacción complicada entre los sistemas de producción de viveros, las especies arbóreas y las condiciones del sitio que finalmente influyen en el éxito del establecimiento y el rendimiento de los árboles. Los sistemas de producción de viveros parecen afectar los rasgos de supervivencia, incluida la tolerancia a la sequía, la susceptibilidad a plagas y enfermedades, y las tasas de establecimiento de árboles, principalmente, aunque no sorprendentemente, a través de su influencia en la arquitectura y el crecimiento de las raíces.

Los sistemas de producción que fomentan el crecimiento y el desarrollo de raíces finas, por ejemplo, pueden producir árboles con tasas de establecimiento más lentas después de la plantación, o una mayor susceptibilidad a la falta de agua. Esto es de particular relevancia para los profesionales encargados de la instalación de grandes cantidades de árboles en años secos o en lugares con serias restricciones de agua. Los sistemas de producción que fomentan el crecimiento irregular de las raíces pueden comprometer la capacidad de un árbol para madurar y aumentar de tamaño en años posteriores, ya que las raíces continúan creciendo de manera aberrante y potencialmente restrictiva. Los sistemas de producción de vivero también pueden afectar las prácticas de plantación, como la profundidad de la instalación e influyen en cómo se maneja el material vegetal. Como se siguen instalando grandes cantidades de árboles en paisajes urbanos con suelo excesivo en sus raíces, esto tiene aplicaciones obvias en relación con las prácticas actuales de plantación. Sin más estudios de supervivencia a largo plazo y comparaciones paralelas de las prácticas de producción, los resultados parecen indicar que los sistemas de producción variables ofrecen efectos específicos de la especie en relación con el establecimiento de los árboles y la supervivencia.

Los árboles urbanos enfrentan una miríada de desafíos complejos que crecen en el entorno construido. Las condiciones ambientales más comunes que influyen en la mortalidad de los árboles urbanos son la disponibilidad de agua, la deficiencia de nutrientes y la compactación del suelo. La supervivencia a largo plazo de los árboles recientemente instalados se ha atribuido directamente a las condiciones del sitio, la técnica de plantación y el mantenimiento posterior al trasplante. La supervivencia de los árboles también depende de la selección de material vegetal sano y adecuado. Los métodos de producción para plantas leñosas incluyen recipientes de plástico tradicionales (CG), recipientes de maceta (PIP) y recipientes de tela enterrados (IGF). Los árboles cultivados en el campo pueden producirse como árboles de raíz desnuda (BR) o árboles excavados con bolas de raíz y envueltos en arpillera (B&B). Cada uno de estos métodos ofrece ventajas únicas en relación con la producción y la instalación. Muchos de los estudios revisados revelan diferentes respuestas de establecimiento y supervivencia después del trasplante a los métodos de producción a un nivel específico de especie.