La especie nativa Anacardium excelsum Skeels tiene importancia económica y ecológica por su uso alimenticio, maderable y su aporte en la protección de recursos hídricos. Sin embargo, se desconocen los rasgos morfológicos de mayor aporte en la variabilidad fenotípica, aspecto clave para la selección de árboles sobresalientes e identificación de su potencial de uso. En la plantación del Centro de Investigación Nataima de AGROSAVIA en El Espinal, departamento de Tolima-Colombia, se evaluó la variabilidad fenotípica en 86 árboles empleando 32 descriptores cuantitativos y cualitativos de la planta. Los métodos estadísticos incluyeron análisis de frecuencias de descriptores cualitativos, análisis de correspondencias múltiples y componentes principales para descriptores cualitativos y cuantitativos respectivamente, complementado con un análisis de conglomerados. Se identificaron 14 descriptores de árbol (fuste y copa) que aportaron más información sobre la variabilidad fenotípica de la especie. Los individuos se caracterizaron por presentar forma predominantemente elipsoide, hábito extendido, fuste cilíndrico, sin bifurcaciones y con algunas curvaturas en más de un plano, ramificación acodillada, dominancia parcial del eje inicial sobre las ramas laterales, ángulo de inserción de ramas entre 31 y 60°, copa de forma ovoide en el perfil vertical y circular irregular en el perfil horizontal, densidad de copa intermedia y corteza lisa con surcos verticales. En la plantación de A. excelsum se identificaron individuos con potencial de uso maderable y sistemas silvopastoriles de árboles dispersos en potreros, cercas vivas o barreras rompevientos.

Anacardium excelsum Skeels (caracolí) es una especie forestal nativa de la familia Anacardiaceae, de gran importancia maderable y ecológica. En Colombia, A. excelsum es una especie casi amenazada según su estado de conservación y se distribuye en la Llanura del Caribe, Orinoquia, Pacífico, Sierra Nevada de Santa Marta, Valle del Cauca y Valle del Magdalena (1). Habita en el bosque seco tropical (bs-T), el bosque húmedo tropical (bh-T), el bosque húmedo premontano (bh-PM) y el bosque muy húmedo premontano (bmh-PM) (2). Es una especie heliófita durable, empleada en restauración ecológica (3) y se ha reportado su presencia en fragmentos de bs-T, en paisajes de ganadería extensiva en el departamento de Córdoba, Colombia (4).

A. excelsum tiene madera liviana y de fácil trabajo, utilizada en la construcción (interiores), fabricación de cajas o guacales (5), botes, remos, muebles ordinarios, formaletas, bateas y pilones (6), canoas, cajones y comederos para el ganado, aisladores y enchapes en tríplex porque es fácil de cepillar (2). También, como alimento humano (semillas tostadas), fabricación de barnices y lacas, insecticidas (7), utensilios y combustible (8). Como planta melífera es útil para la apicultura y se planta para proteger las riberas de los ríos, lagos y lagunas; sirve como sombra para plantas de café y cacao (2).

En especies forestales, los rasgos fenotípicos han sido objeto de interés en programas de mejoramiento y caracterización de recursos genéticos. Es así como se han evaluado parámetros genéticos de calidad de la madera, el crecimiento y la ramificación en Pinus patula (9), características fenotípicas de crecimiento y producción frutal en Geoffroea decorticans para la selección de árboles plus (10), variabilidad morfológica de frutos y semillas en Caesalpinia spinosa (11) y repetibilidad de variables de crecimiento y caracteres morfológicos de fuste y copa en Cedrela odorata (12). Se destaca también, la evaluación de la morfometría de la copa en Prosopis alba (13), así como fuste y copa en especies comerciales (14), la estimación del área de la hoja individual en Swietenia macrophylla (15), la morfología foliar en especies del género Iryanthera (16), la variación espacial en morfometría foliar en manglares (17), la morfología de órganos vegetativos y reproductivos en Cinchona officinalis (18) y rasgos foliares en Cleome arborea, Weinmannia mariquitae, Viburnum triphyllum y Leandra subseriata (19). En plantaciones forestales se han evaluado rasgos morfológicos de planta y hoja en Simarouba amara, Cassia moschata, Mimosa trianae, Cavanillesia platanifolia y Alnus acuminata (20-23).

En A. excelsum se destacan los estudios en interceptación de lluvia (24), morfología de semillas (25), propagación vegetal (26), descomposición de hojarasca (27) y dendrocronología (28). La importancia ecológica, cultural y económica de la especie, amerita los objetivos de este trabajo: identificar la variabilidad fenotípica y el potencial de uso de los individuos sobresalientes de la plantación de la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria - AGROSAVIA, como fuente de material vegetal a futuro. Los resultados del estudio aportan al conocimiento sobre la especie, en condiciones de monocultivo.

La plantación de las especies forestales del Centro de Investigación Nataima de AGROSAVIA se ubica en el Valle cálido del alto Magdalena en el municipio de El Espinal, departamento del Tolima, Colombia. El área corresponde a la zona de influencia del distrito de riego del río Coello (USOCOELLO), y de acuerdo con Holdridge, la zona de vida corresponde al bosque seco tropical (bs-T). Se ubica en las coordenadas 4°11´45” N y 74°58´00” W, a 376 msnm; en terreno plano, zona de planicie y pendiente inferior al 3 %. Las condiciones climáticas se caracterizan por temperatura media de 28,2 °C, precipitación media de 1275 mm y humedad relativa media de 69,40 %. Está conformada por 86 árboles de A. excelsum, sembrados a una distancia de 4x3 m. El material vegetal propagado por semilla se adquirió en vivero comercial, sin distinción de procedencia y progenie.

Para la caracterización morfológica se evaluaron árboles de 5,3 años de edad, empleando 32 descriptores: altura del árbol, altura de copa, longitud de la copa (sentido norte-sur), longitud de la copa (sentido este-oeste), diámetro a la altura del pecho, volumen del tronco, diámetro de la copa, forma del árbol, hábito de crecimiento del árbol, forma del fuste, rectitud del fuste, ramificación del árbol, altura de la ramificación, altura de la bifurcación, dominancia en el eje principal, ángulo de inserción de las ramas, forma de la copa (perfil vertical), forma de la copa (perfil horizontal), densidad de la copa, tipo de corteza, color del tronco, forma de la hoja, borde de la hoja, ápice de la hoja, base de la hoja, longitud del peciolo, grosor del peciolo, longitud de la hoja, anchura de la hoja, área foliar, color de las hojas maduras en el haz, color de las hojas maduras en el envés (29).

Los descriptores de árbol se evaluaron en la plantación completa y los descriptores foliares se evaluaron en 38 árboles, en los cuales se recolectaron 10 hojas maduras simples por árbol, con láminas foliares completas y sin problemas fitosanitarios. La variable área foliar, fundamental en estudios fisiológicos (30), se calculó por medio del software libre ImageJ diseñado para el procesamiento de imágenes científicas (31). El volumen del árbol en pie (Vol_tronco) y el diámetro aproximado de copa (D_copa) (32), se calcularon a partir de las fórmulas (1 y 2):

Donde DAP = diámetro a 1,3 m sobre el nivel del suelo (cm), HC = altura comercial (m), F = factor de forma (0,75)

Donde LCNS = longitud de la copa sentido norte - sur (m), LCEW = longitud de la copa sentido oriente - occidente (m)

Se realizó el análisis de frecuencias para las variables cualitativas y, para reducir la dimensionalidad del conjunto de datos, se realizó el análisis de correspondencia múltiple (ACM) para las variables cualitativas, mediante el procedimiento CORRESP (SAS Enterprise Guide V. 8.3) y el análisis de componentes principales (ACP) para las variables cuantitativas, utilizando el procedimiento PRINCOMP. Posteriormente, y con base en las dimensiones seleccionadas en los dos procedimientos estadísticos anteriores, se realizó un análisis de conglomerados (AC), con el propósito de clasificar los individuos en grupos homogéneos, mediante el uso del procedimiento CLUSTER (algoritmo de Ward) (33). Para cada uno de los grupos conformados, se generaron estadísticas básicas, que permitieron caracterizarlos.

En la plantación de A. excelsum se observó ramificación acodillada, copa de forma ovoide (perfil vertical) y circular irregular (perfil horizontal), densidad de copa intermedia y follaje de tonalidad verde (Tabla 1). Los árboles presentaron en promedio 14,6 m de altura total, 24,75 cm de DAP, Vol_tronco de 0,55 m3 y D_copa de 7,29 m (Tabla 2).

Las variables cualitativas evaluadas en A. excelsum presentaron similitudes a las mencionadas por otros autores, complementando así la descripción de la especie: árboles de copa redonda, follaje denso y de color verde oscuro, ramas gruesas y abundantes (2), fuste recto y cilíndrico, con fisuras a veces verticales profundas (34). La plantación de 5,3 años de A. excelsum presentó árboles con una altura total promedio de 14,60 m, altura de copa de 11,46 m y DAP de 24,75 cm; hojas con peciolo de 17,92 mm de longitud (LPEC) y foliolos de 22,49 cm de longitud (LH) y 8,21 cm de ancho (ANH) (Tabla 2). Estos valores son similares a los reportados para la especie: hojas de “25 cm de largo por 7 cm de ancho” (2).

Por otra parte, en ausencia de reportes de área foliar para A. excelsum, la medición de 380 hojas maduras en la plantación arrojó un valor promedio de 153,91 ± 25,58 cm2 (Tabla 2), empleando el procesamiento digital de imágenes. Este procedimiento se ha realizado en especies como Anacardium occidentale con el programa ImageJ, cuyos resultados le catalogan como hojas extra-grandes a aquellas con un valor promedio de 117,14 cm2 (34). No obstante, para establecer categorías de tamaño en hojas de A. excelsum en la plantación, se requeriría evaluar el total de individuos presentes e incluir también hojas jóvenes, obteniendo así datos más completos que aporten a la descripción de la especie y la discriminación de grupos.

Producto del ACM de los descriptores cualitativos de árbol se seleccionaron para A. excelsum las primeras cinco dimensiones, que acumularon el 96,27 % de la variabilidad contenida (Tabla 3). El ACP, basado en la matriz de correlaciones, permitió seleccionar para A. excelsum los primeros cinco componentes principales (CP), que acumularon el 99,78 % de la variabilidad contenida en las variables cuantitativas originales. A partir de este análisis, se identificó que en A. excelsum las variables de mayor aporte en la discriminación de los árboles fueron DAP, Vol_tronco, D_copa, HT y HC.

A partir de las dimensiones o los componentes seleccionados en el ACM y en el ACP, se generó un conjunto de datos integrando estos dos tipos de variables sintéticas, para realizar el AC que permitió clasificar los individuos de A. excelsum en cinco grupos (Figura 1 y Tabla 3). En este último análisis, se incorporaron las 14 variables (descriptores de árbol) que aportaron información sobre la variabilidad fenotípica de A. excelsum: RFU (rectitud del fuste), HRAM (altura de ramificación), AIR (ángulo de inserción de las ramas), FCV (forma de la copa en el perfil vertical), FCH (forma de la copa en el perfil horizontal), DNC (densidad de la copa), CT (color del tronco), HT (altura del árbol), HC (altura de copa), LCNS (longitud de la copa en sentido NS), LCEW (longitud de la copa en sentido EW), DAP (diámetro a la altura del pecho), Vol_tronco (volumen del tronco) y D_copa (diámetro de copa).

En la plantación de A. excelsum, los árboles que conformaron los grupos 1 y 2 tienen potencial de uso en SSP, considerando sus características predominantes. El grupo 1 (11,63 %) lo conformaron individuos con valores medios e intermedios de HT, HC, DAP, Vol_tronco y D_copa (Tabla 3); fustes con algunas curvaturas en más de un plano, ramificación en el tercio inferior y sin bifurcaciones. Su porte intermedio favorece el uso en SSP como árboles dispersos en potreros, a una distancia mínima de siembra recomendada de 8 m (7).

El grupo 2 (32,56 %) reunió individuos de porte intermedio con respecto a las variables HT, HC, DAP y Vol_tronco, destacándose por menor D_copa (Tabla 3), fustes ligeramente torcidos o con algunas curvaturas en más de un plano, ramificación en el tercio inferior y sin bifurcaciones. Podrían emplearse en SSP como cercas vivas (7) o barreras rompevientos (35), a una distancia mínima de siembra recomendada de 5 m (7). En el grupo 3 (19,77 %) se encontraron árboles de mayor DAP y D_copa, con fustes que presentaron algunas curvaturas en más de un plano, ramificación exclusiva en el tercio inferior y sin bifurcaciones en la mayoría de sus individuos. El potencial de uso es maderable y SSP como árboles dispersos en potreros favoreciendo el sombreo, a una distancia mínima de siembra de 8 m (7).

Al grupo 4 (19,77 %) lo conformaron individuos con los valores medios más altos para HT, HC y Vol_tronco (Tabla 3), fustes de rectitud variable (incluye rectos), ramificación en el tercio inferior y sin bifurcaciones en la mayoría de sus individuos. Su potencial de uso es principalmente maderable, atribuido al mayor porte en función de las variables HT, HC, DAP y Vol_tronco. Incluso, la producción de leña podría contemplarse una vez se aprovechen las trozas teniendo en cuenta que este uso (combustible) está reportado para la especie (7,8). “Para la producción de madera de alta calidad y volumen por árbol individual, se privilegian árboles con características cualitativas de fuste más exigentes” (36), por lo tanto, es importante evaluar caracteres cualitativos como rectitud del fuste y forma de la copa, al seleccionar árboles para la producción de biomasa.

En el grupo 5 (16,28 %) predominaron individuos de menor porte (HT, HC, DAP y Vol_tronco) (Tabla 3), fustes ligeramente torcidos, ramificación en el tercio inferior y sin bifurcaciones. Por las características de la especie y los servicios ambientales que puede prestar, su potencial de uso podría orientarse a la protección de fuentes de agua y conservación de los suelos (7), ornamental, recuperación de suelos y/o áreas degradadas (36).

En la plantación de A. excelsum del Centro de Investigación Nataima de AGROSAVIA, se identificaron 14 descriptores cuantitativos y cualitativos de árbol (fuste y copa) que aportaron más información sobre la variabilidad fenotípica de la especie. Estos descriptores fueron útiles para identificar en los diferentes conglomerados obtenidos, árboles con potencial de uso maderable y árboles para sistemas silvopastoriles bajo arreglos en cercas vivas y árboles dispersos en lote.

Para identificar los individuos sobresalientes en los programas de mejora genética de A. excelsum, es importante determinar los parentales, establecer ensayos genéticos (progenie y procedencia), evaluar la heredabilidad de caracteres de mayor relevancia en producción de biomasa, sistemas silvopastoriles, madera de alta calidad, e incluso la interacción genotipo por ambiente. Al respecto, los descriptores altura de la copa, rectitud de fuste, volumen del tronco y tamaño de la copa empleados en el estudio, hacen parte de los caracteres evaluados para la selección e incorporación de árboles “plus” en programas de mejoramiento genético forestal.

Para implementar estrategias de conservación ex situ de la especie A. excelsum cuyo estado de conservación es casi amenazada, es fundamental identificar y evaluar poblaciones, monitorear las fuentes de material vegetal y definir la estrategia de conservación, incluyendo la evaluación de la arquitectura de la copa, el potencial reproductivo y los rasgos funcionales foliares y de la madera. Una primera aproximación del estudio fue el uso de los descriptores altura del árbol y área foliar, que son algunos de los rasgos funcionales relacionados con la respuesta a la variabilidad ambiental.