Se presenta el estudio de manera gratuita para la comunidad por el aspirante a la ingeniería en biotecnología Jean Carlos Chiriboga

1. DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA VIDA
CARRERA DE INGENIERÌA EN BIOTECNOLOGÌA
SEDE-SANTO DOMINGO
TEMA
INFLUENCIA DE TRES MONOCULTIVOS MADERABLES (Tectona grandis
Linn), (Gmelina arborea Roxb) Y (Ochroma pyramidale Cav, Ex Lam,) EN EL
NIVEL DEL POTENCIAL HIDRÓGENO DEL SUELO (pH)
AUTORES
Chiriboga Benavides Jean Carlos
Montero Cedeño Arnold Jasmany
CURSO
Cuarto nivel de ingeniería en biotecnologìa
DOCENTE
Ing. Juan Alejandro Neira Mosquera Ph.D
SANTO DOMINGO DE LOS TSÁCHILAS
2022
1

2. Índice
Problemática 4
Objetivos 6
Objetivo general 6
Objetivos específicos 6
Hipótesis 6
Hipótesis nula 6
Hipótesis alternativa 6
Variable a estudiar 6
Marco Teórico 7
Teca (Tectona grandis Linn, F.) 7
Generalidades 7
Melina (Gmelina arborea Roxb.) 8
Generalidades 8
Taxonomía 9
Distribuciòn 9
Balsa (Ochroma pyramidale Cav, Ex Lam.) 10
Generalidades 10
Taxonomía 10
Distribución 11
Metodología 11
Materiales y equipos 12
Materiales 12
Equipos 13
Diseño experimental 13
Tipo de diseño 13
Análisis estadístico 14
Análisis funcional 15
Resultados 15
Análisis de varianza 15
Pruebas de tukey para el pH en el suelo 15
Bibliografía 17
2

3. Índice de tablas
Tabla 1. Taxonomía de la especie Tectona grandis Linn, F. 7
Tabla 2. Taxonomía de la especie Gmelina arborea Roxb. 9
Tabla 3. Taxonomía de la especie Ochroma pyramidale Cav, Ex Lam. 10
Tabla 4. Información recolectada bibliográficamente 11
Tabla 5. Valores de pH en el suelo de las tres variedades de monocultivo 12
Tabla 6. Tratamientos y variables a comparar. 14
Tabla 7. Esquema de análisis de varianza para el estudio de la comparación
en los efectos de los tres monocultivos maderables en la acidez del suelo.
14
Tabla 8. Análisis de varianza del pH en el suelo de las 3 variedades de
monocultivo
15
Tabla 9. Análisis de varianza del pH en el suelo de las 3 variedades de
monocultivo
16
Índice de figuras
Figura 1. Gráfico de caja y bigotes para pH en el suelo de las 3 variedades
de monocultivo
16
3

4. 1. Problemática
Actualmente el índice de daño en el suelo causado por monocultivos maderables ha
ido en aumento debido a la alta demanda de producción maderera con fines de uso industrial
a nivel nacional y de exportación.
El suelo es propenso a múltiples daños de carácter ambiental que están dados en su
mayoría por efectos antrópicos, la necesidad y la demanda de materia prima dentro del área
maderera ha incentivado a los agricultores a dedicar grandes extensiones de terreno a los
monocultivos de madera dentro de las cuales se destacan tres especies principales cultivadas
en Ecuador las cuales son : teca (Tectona grandis Linn, F.), melina (Gmelina arborea Roxb),
balsa (Ochroma pyramidale Cav, Ex Lam.) , el cultivo de estas especies también abarca
algunos aspectos que los agricultores toman en cuenta al sembrarlos, dentro de estos aspectos
se encuentra el tiempo de crecimiento que está estrechamente relacionado con el nivel de
daño en el suelo y el precio de venta de los mismos. Considerando que, el tiempo necesario
para que la planta de teca se pueda comercializar es de aproximadamente 20 años y el precio
por metro cúbico de madera aserrada ronda los 350 USD lo convierte en la primera opción
de cultivo para quienes esperan resultados a largo plazo a comparación de las otras especies
mencionadas como la Melina, la cual demanda un tiempo de comercialización de 6 a 7 años y
su precio por metro cúbico es de alrededor de 100 USD, a diferencia de estas especies
nombradas, la balsa solamente requiere de 4 a 5 años para ser comercializada con un precio
de 50 USD el metro cúbico.
La información mencionada anteriormente se relaciona de gran manera con los
niveles de pH en el suelo, ya que el efecto que tiene cada monocultivo en la acidez es
proporcional al tiempo de permanencia en el terreno cultivado. Los terrenos donde existe
grandes plantaciones de balsa, melina y teca requiere un elevado uso de fertilizantes por lo
que su excesivo uso en busca de la mejora en el crecimiento y rendimiento de la planta hace
4

5. que el suelo se solidifique, lo cual lleva a una gran pérdida de nutrientes importantes como:
calcio (Ca), magnesio (Mg) y fósforo (P). La disminución de estos nutrientes en el suelo
favorece la solubilización de algunos elementos tóxicos como el aluminio (Al) y el
manganeso (Mn), los cuales representan un total peligro para cualquier tipo de planta. “El
valor del pH es la primera medida a realizar en los análisis de suelos; y es necesario al
considerar la nutrición de las plantas y para comprender las propiedades químicas de los
suelos”. (Casanova Muñoz y Wendy Janeth, 2020).
Para catalogar el nivel de acidez en los suelos es preciso conocer que los suelos
ácidos son los que presentan niveles de pH menores de 6,5, asimismo los suelos neutros son
los que tiene pH entre 6,5 y 7,3 y los suelos básicos aquellos con valores de pH mayores de
7,3; aun así , cada especie del reino vegetal crece mejor en un rango de pH determinado,
siendo que con pH entre 5.5 y 6,5 favorecen tanto la solubilidad como la disponibilidad de los
nutrientes en el suelo (Ibáñez, 2007).
El principal efecto de un nivel bajo de ph del suelo sobre los cultivos es la limitación
del desarrollo radicular, por lo cual las raíces también reducen el volumen de suelo que las
mismas pueden explotar causando problemas al momento de absorber nutrientes y agua,
generando un déficit de nutrientes en los cultivos que piensan ser aprovechados.
Zapata (2004) menciona que la acidificación de los suelos tiene una gran influencia en
la disminución de la fertilidad del mismo, además causa alteraciones en la microflora y
microfauna del suelo, y disminuye significativamente la fijación del nitrógeno.
5

6. 2. Objetivos
2.1. Objetivo general
Comparar el nivel de acidez en el suelo de tres diferentes especies de
monocultivos de carácter maderable mediante una revisión bibliográfica para determinar
los efectos que tiene cada uno en el pH.
2.2. Objetivos específicos
● Evaluar los aspectos individuales y necesidades de cada especie a comparar.
● Recolectar información fidedigna para el posterior análisis comparativo.
● Reconocer los factores provenientes de los monocultivos que intervienen en el
cambio de los niveles de acidez del suelo.
3. Hipótesis
3.1. Hipótesis nula
No hay diferencia significativa en los niveles de pH de los tres monocultivos
estudiados.
3.2. Hipótesis alternativa
Si hay diferencia significativa en los niveles de pH de los tres monocultivos
estudiados.
4. Variable a estudiar
Nivel del potencial hidrógeno (pH) del suelo
6

7. 5. Marco Teórico
5.1. Teca (Tectona grandis Linn, F.)
5.1.1. Generalidades
La Teca (Tectona grandis Linn) es un árbol caducifolio cuyo tamaño es relativamente
grande, siendo nativo del sudeste de Asia esta especie vegetal es capaz de alcanzar de entre
45 a 50 m de altura, asì mismo en su madurez se puede identificar un robusto tronco lo cual
lo convierte en una de las maderas tropicales más valiosas y mejor conocidas, el éxito de las
plantaciones de la misma confieren usos para la producción de madera en construcción
naviera, muebles y carpintería en general (Velastegui, Gutiérrez y Guerrero, 2010) .Se estima
que existen 12,000 has de Teca en el Ecuador, las cuales se encuentran distribuidas en el
Litoral ecuatoriano (OIMT, 2004).
5.1.2. Taxonomía
Tabla 1. Taxonomía de la especie Tectona grandis Linn, F.
Reino Plantae
Divisiòn Magnoliophyta
Clase Magnoliopsida
Orden Lamiales
Familia Lamiaceae
Gènero Tectona
Especie grandis
7

8. 5.1.3. Distribución
Se estima que existen alrededor de 100 000 ha plantadas en el mundo, ubicadas
principalmente en Oceánica y América. En América, desde la introducción de esta especie en
1913 , ha sido plantada y probada en casi todos los países de la región tropical y hasta
subtropical, como algunas regiones de Argentina y México . En Bolivia, la teca ha sido
introducida desde antes de 1990. (Moreno y Roque, 2006).
5.2. Melina (Gmelina arborea Roxb.)
5.2.1. Generalidades
La Melina es una especie vegetal forestal maderable caducifolia que alcanza alturas
entre 12 y 30 m de altura, así mismo su diámetro máximo encontrado rodea de entre de 60 a
100 cm. Su madera tiene una gran variedad de usos al igual que la teca y la balsa, esta madera
està involucrada en la fabricación de muebles, leña para cocina e incluso se sabe que la
melina es una de las materias primas ( por no decir la más importante) de las que se compone
el papel. Se regenera por brotes, mismos que en poco tiempo producen gran cantidad de leña.
A la especie se le puede encontrar desde el nivel del mar hasta aproximadamente 1000
msnm, en su ámbito natural . (Murillo y Valerio, 1991).
8

9. 5.2.2. Taxonomía
Tabla 2. Taxonomía de la especie Gmelina arborea Roxb.
Reino Plantae
Divisiòn Angiospermae
Clase Eudicotyledoneae
Orden Lamiales
Familia Lamiaceae
Gènero Gmelina
Especie arbórea
5.2.3. Distribuciòn
La Melina es una especie exótica que ha sido introducida a gran número de países de
África, Sur y Centro América, aunque cabe destacar que la especie se distribuye en forma
natural mayormente en el continente asiático, se extiende desde las zonas bajas del Himalaya,
a los 300 de latitud norte, (al oeste de Pakistán), hacia el sureste y sur a través de la India,
Nepal, y Sri Lanka. Continúa su distribución a lo largo de Birmania, casi toda la Península de
Indochina y las provincias sureñas de China (Yunnan y Kwangsi Chuang).
9

10. 5.3. Balsa (Ochroma pyramidale Cav, Ex Lam.)
5.3.1. Generalidades
Ochroma pyramidale Cav., o más conocido en países latinoamericanos como balsa,
corcho, guana entre otros nombres, es una especie vegetal forestal de gran uso debido a su
rápido crecimiento, mismo que permite su tala desde los 5 años aproximadamente y que
alcanza su altura màxima entre los 20 y 30 metros de altura, sus caracterìsticas la convierten
en una especie “multiusos”, se puede encontrar como materia prima de botes salvavidas,
flotadores, juguetes, piezas artesanales, tambìen posee propiedades acústicas que debido a su
baja densidad se complementan con sus propiedades fìsicas para mostrarse como una de las
mejores especies madereras. (Castillejos, 2015)
5.3.2. Taxonomía
Tabla 3. Taxonomía de la especie Ochroma pyramidale Cav, Ex Lam.
Reino Plantae
Divisiòn Magnoliophyta
Clase Magnoliopsida
Orden Malvales
Familia Bombacaceae
Gènero Ochroma
Especie Pyramidale
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11. 5.3.3. Distribución
Se extiende desde México y va rondando Perú, Ecuador, Bolivia, Brasil, Paraguay,
llegando incluso al oeste de las Indias. En Ecuador las zonas donde se encuentra la
mayor producción de esta especie son : Guayas, El oro, Los Rìos y Pichincha junto a una
pequeña parte de Santo Domingo (Gonzales et al, 2010).
6. Metodología
Con el propósito de evaluar el pH del suelo se pesó 10 gr de suelo y se le agregó 50
ml de agua desionizada. se agitó durante tres minutos y se dejó reposar 15 minutos. El pH se
midió sin agitar con Phmetro (esto se vió en la revisiòn bibliogràfica con el fin de obtener las
réplicas necesarias para el establecimiento de un diseño experimental de investigaciòn que se
ejecutó en el software “STATGRAPHICS”. )
Tabla 4. Información recolectada bibliográficamente
Datos Fuente de investigaciòn
Los valores de pH para el suelo del
monocultivo de balsa están entre 4,56+-12.
http://repositorio,unas,edu,pe/bitstream/handle/
UNAS/1092/TS_LVCS_2015,pdf?sequence=1&
isAllowed=y
El suelo de la plantación de Melina presenta
un valor de media de 6,43.
http://repositorio,utc,edu,ec/bitstream/27000/62
79/6/PC-000722,pdf
El pH del suelo en el monocultivo de teca
presenta valores alrededor de 6,14.
https://www,dspace,espol,edu,ec/bitstream/1234
56789/4375/1/6895,pdf
11

12. Tabla 5. Valores de pH en el suelo de las tres variedades de monocultivo.
N° Teca Melina Balsa
1
2
3
4
5
7
6
8
9
10
11
12
13
14
15
6,13
6,14
6,16
6,15
6,15
6,16
6,16
6,13
6,13
6,14
6,14
6,14
6,15
6,15
6,13
6,40
6,43
6,44
6,43
6,42
6,40
6,41
6,42
6,43
6,43
6,44
6,44
6,41
6,41
6,42
4,60
4,61
4,62
4,60
4,61
4,60
4,59
4,59
4,56
4,60
4,62
4,61
4,60
4,59
4,60
7. Materiales y equipos
(Aquí materiales y métodos usados en las fuentes de investigaciòn
bibliográfica)
7.1. Materiales
● Muestras de suelo
12

13. ● Muestras vegetativas de las tres especies (Tectona grandis Linn), (Gmelina arborea
Roxb) Y (Ochroma pyramidale Cav, Ex Lam,)
● Palas
● Machetes
● Cinta métrica
● Bolsa Plastica
● Pico
● Balanzas
● Libreta de campo
● Plumón
● Potenciómetro
● Sustancia Buffer
● Agua destilada
7.2. Equipos
● GPS (Sistema de Posición Geográfica)
● Cámara fotográfica digital.
● Balanza analítica, computadora
● Estufa,
● Equipos de laboratorios de suelos.
8. Diseño experimental
8.1. Tipo de diseño
En esta investigaciòn se optó por usar el diseño completamente al azar (DCA)
13

14. Tabla 6. Tratamientos y variables a comparar.
Tratamientos Variable
Teca (Tectona grandis Linn, F,)
Nivel del potencial hidrógeno del suelo
(pH)
Melina (Gmelina arborea Roxb)
Balsa (Ochroma pyramidale Cav, Ex
Lam,)
8.2. Repeticiones
Se realizaron un total de 15 réplicas midiendo la acidez del suelo para cada
tratamiento.
8.3. Análisis estadístico
Tabla 7. Esquema de análisis de varianza para el estudio de la comparación en los efectos
de los tres monocultivos maderables en la acidez del suelo.
Fuente de variación Grados de libertad
Tratamientos (k-1) 2
Error experimental (k)(n-1) 42
Total 44
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15. 8.4. Análisis funcional
Para las variables con resultados significativos en el análisis de varianza se aplicó la
prueba de significancia de Tukey, con un intervalo del 95 % de confianza (p<0,05) para tomar
una decisión.
9. Resultados
9.1. Análisis de varianza
Análisis de varianza para la variable de pH
Tabla 8. Análisis de varianza del pH en el suelo de las 3 variedades de monocultivo
Fuente de
variación
Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Cuadrados
medios
Razón-F Valor-p
Tratamientos 28,9045 2 14,4523 82026,34 0,0000
Residuos 0,0074 42 0,00017619
Total 28,9119 44
En la tabla del análisis de varianza del pH en el suelo , aplicando la condición
p<0,05 (un intervalo de 95 % de confianza ), tenemos 0,0000<0,05, vemos que si cumple, por
lo tanto si existe diferencias significativas entre el pH de los 3 monocultivos estudiados.
9.2. Pruebas de tukey para el pH en el suelo
Tabla 9. Análisis de varianza del pH en el suelo de las 3 variedades de monocultivo
15

16. Tratamientos Media Grupos homogéneos
Balsa 4,6 A
Teca 6,144 B
Melina 6,422 C
Figura 1. Gráfico de caja y bigotes para pH en el suelo de las 3 variedades de
monocultivo
En el figura se observa que existe diferencia significativa entre el pH de los 3
monocultivos estudiados y se pudo establecer 3 grupos independientes de la siguiente
manera: A(Balsa), B(Teca), C(Melina). El suelo del monocultivo de Balsa (4,6) presentó
los valores más bajos de pH, siendo este un suelo bastante ácido, el suelo del monocultivo
16

17. de Melina (6.422) presentó los valores más altos, un pH más cercano al neutro, mientras
que el suelo del monocultivo de Teca (6,144 ) presenta un pH también cercano al neutro.
10. Bibliografía
Ibañez, J. 2007. Biodisponibilidad de los nutrientes por las plantas. pH del suelo y el
complejo de cambio o absorbente. Los suelos y la vida. CSICUniversidad de
Valencia. España. p4. Recuperado de
https://www,madrimasd,org/blogs/universo/2007/05/09/65262
Casanova Muñoz,Wendy Janeth. (2020). Variaciones morfológicas de Tectona Grandis Lnn,
F, (teca), Ochroma Pyramidale Cav, Ex Lam, (Balsa) y Gmelina Arborea Roxb
(melina) por efecto de PH del suelo en etapa de vivero. Quevedo. UTEQ, 68 p.
Zapata, R. 2004. Química de la acidez del suelo, Corrección de la toxicidad por aluminio en
el suelo. Primera Edición. pp.125-175.
Castillejos, L.(2015).Influencia del establecimiento de especies nativas sobre las propiedades
físicas, químicas y biológicas de suelos degradados en la localidad de caracol -
chinchao-huánuco. Universidad Nacional Agraria de la Selva.
González Osorio, B. Sánchez Fonseca, C., Torres Navarrete, E. D., Simba, L., & Reyes
Chancay, X. (2010). CARACTERIZACIÓN DEL CULTIVO DE BALSA (Ochroma
pyramidale) EN LA PROVINCIA DE LOS RÍOS - ECUADOR. Ciencia Y Tecnología,
3(2), 7–11. https://doi.org/10.18779/cyt.v3i2.94
Velasteguí, T. F., Gutiérrez, R. C., & Guerrero, F. C. (2010). Plagas y enfermedades en
plantaciones de teca (Tectona grandis Lf) en la zona de Balzar, provincia del Guayas.
Revista Ciencia y Tecnología, 3(1), 15-22.
OIMT (Organización Internacional de las Maderas Tropicales). 2004. Actualidad Forestal
Tropical In: Boletín de la OIMT. Volumen 12. Número 3. 4 p.
17

18. Moreno, J. R., & Roque, R. M. (2006). Propiedades físico-mecánicas de la madera de
Tectona grandis Linn. F.(teca), proveniente de una plantación de ocho años de edad en
Cochabamba, Bolivia. Revista Forestal Mesoamericana Kurú, 3(9), 50-63.
Murillo, O., & Valerio, J. (1991). Melina: Gmelina arborea Roxb., especie de árbol de uso
múltiple en América Central.
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