Evaluación temprana de técnicas de restauración forestal mediante fluorescencia de la clorofila y diagnóstico de vitalidad de brinzales de encina (Quercus ilex sub. ballota)

Abstract

Chlorophyll a fluorescence has been applied to study the evolution of leaf photoprotection processes to dissipate excess absorbed energy that can not be fully utilized in photochemical reactions, and reflects the plants ability to adapt to environmental conditions. Plants environmental conditions can be modified by forest restoration techniques to ensure successful seedlings establishment, hence chlorophyll a fluorescence can be a useful tool for assessing plant response to planting stress. The objective of this paper was to analyze the chlorophyll a fluorescence as an early indicator of oak seedling response to the establishment stress and as a useful tool for the assessment of different competition control and individualized protection techniques (tillage, herbicide, mulch, tree shelter) used in forest restoration. A field experimental plot with these restoration treatments was established and a monthly monitoring of chlorophyll a fluorescence and a vitality analysis were carried out between August 2003 and October 2004 on oak seedlings. Results showed that fluorescence parameters were sensitive to stress conditions prevailing in each analysed period. On the evaluation of herbaceous competition control techniques, no significant results on the chlorophyll a fluorescence were observed. However, tree shelters exercised a protection effect on seedling limiting the photoinhibition processes during spring and winter periods. Finally, protected plants showed major photochemical efficiency than that showed by unprotected ones according to vitality tests. Therefore, the chlorophyll a fluorescence analysis was proved to be a useful tool for early assessment of oak seedlings establishment stress and for the assessment of certain forest restoration techniques, such as those that combine control of herbaceous competition and individualized seedling protection.

La fluorescencia de la clorofila a (FCa) se ha aplicado para estudiar procesos de fotoprotección de la hoja para disipar el exceso de energía absorbida que no puede ser totalmente utilizado en las reacciones fotoquímicas, y refleja la capacidad de las plantas para adaptarse a condiciones ambientales. Las técnicas de repoblación forestal modifican las condiciones ambientales para asegurar el éxito en el establecimiento de los brinzales, por lo que la FCa puede ser valiosa para evaluar la respuesta de las plantas al estrés de establecimiento. El objetivo de este trabajo fue analizar la FCa como indicador temprano de la respuesta de brinzales de Quercus ilex sub. ballota al estrés de establecimiento y como herramienta para la evaluación de técnicas de control de la competencia y protección de brinzales (laboreo, herbicida, mulch, tubo invernadero) utilizadas en restauración forestal. Entre agosto de 2003 y octubre de 2004, se realizó un seguimiento mensual de la FCa y un análisis de vitalidad de brinzales de Q. ilex previamente plantados y sometidos a diferentes tratamientos de restauración en una parcela de ensayo bajo condiciones de campo. Los resultados mostraron que los parámetros de fluorescencia resultaron sensibles a las condiciones de estrés imperantes en cada periodo temporal analizado. En la evaluación de técnicas de control de competencia herbácea, no se observaron resultados significativos en relación con la FCa. Sin embargo, el tubo invernadero ejerció un efecto de protección sobre las plantas que limitó la aparición de procesos de fotoinhibición en primavera e invierno. Las plantas protegidas mostraron mayor rendimiento fotoquímico que las carentes de protección de acuerdo con los análisis de vitalidad. El análisis de FCa mostró ser útil para la evaluación temprana del estrés de establecimiento de Q. ilex y para la evaluación de determinadas técnicas de restauración forestal, como aquellas que combinan el control de la competencia con la protección individualizada de los brinzales