Redacción M&M

La clonación de árboles tiene como objetivo básico, la obtención de individuos con tipologías idénticas al árbol donante, el cual posee características destacadas al promedio de la población; esto lleva a un aumento en la calidad y el volumen de árboles utilizados en nuevas plantaciones; e indirectamente a la reducción de la presión sobre los bosques nativos, entre otras ventajas.

“A la carta”. Tal como un comensal elige el plato de su preferencia en un restaurante, desde hace varios años, los reforestadores de distintas partes del mundo escogen la madera que cosecharán previa elección de sus calidades y cualidades; todo, gracias al desarrollo de una técnica dirigida a mejorar la industria forestal productora de celulosa, madera aserrada y energía, cuya base son las plantaciones clonales.

La clonación o multiplicación clonal –muy distinta a la reproducción sexual por la que naturalmente las especies forestales dan lugar a nuevos individuos mediante la polinización ⁽¹⁾– es una técnica asexual o agámica (sin unión de gametos y por ende, sin intervención de los órganos reproductivos) en la que un árbol de características deseables desde el punto de vista comercial, ambiental o paisajista, es multiplicado –a partir de su raíz, tallo u hojas– en millones de clones que replican las mismas propiedades del árbol madre donante; el objetivo: lograr una plantación superior, homogénea, productiva y por ende, rentable.

El origen de la propagación de plantas por métodos asexuales es tan antiguo como tradicional, se remonta a los tiempos de las primeras civilizaciones pero tomó fuerza a mediados de los años 70, cuando inició a escala comercial con el empleo de las técnicas de estaca, las mismas que llevaron, posteriormente, a la aparición de otros métodos como la miniestaca y la embriogénesis somática ⁽²⁾.

Actualmente, la importancia de la clonación y la razón por la que se ha convertido una herramienta de ingeniería genética fundamental en la actividad reforestadora –durante los últimos 10 años, tiempo en el que ha mostrado su mayor desarrollo– radica en las ganancias que reporta en los procesos de producción y cosecha: mejoramiento en la calidad de las maderas, mayor crecimiento volumétrico de los árboles, mejor adaptabilidad a condiciones específicas de suelos –aun en circunstancias adversas– e incluso, una mayor resistencia a enfermedades y fenómenos climáticos severos, como heladas o sequías.

Adicionalmente, le permite a los reforestadores escoger materiales adaptados a su región, es decir adelantar silvicultura de precisión; tener herramientas para pronosticar el crecimiento y calidad de las trozas a cosechar; aumentar las cosechas en menor cantidad de área y, al poder planificar en forma sistemática la plantación, obtener mayor capacidad productiva por sitio y mejor calidad en los productos, explica Gustavo Barbosa, gerente del grupo Kanguroid.

Sus aportes a la silvicultura son claves en un tiempo en el que la demanda de productos forestales de calidad aumenta y la industria debe responder con maderas óptimas; la clonación asegura plantaciones productivas a partir de árboles previamente seleccionados, cuyas yemas o partes proveen material genético superior –llevado a convertirse en prometedoras plántulas en vivero– y árboles de características especiales para un producto determinado, lo que puede hacer una gran diferencia a la hora de competir comercialmente.

Sistemas y Proceso para la Multiplicación

El proceso para propagar vegetativamente un árbol se inicia y fundamenta –explica el ingeniero Víctor Nieto– en la acertada selección de una planta donante que posea características de superioridad con respecto a los demás árboles presentes en el bosque, selección que debe, después, validarse por medio de ensayos clonales. “Sobre los árboles seleccionados se cosechan yemas, esquejes, hojas u otros explantes a partir de los cuales posible iniciar un proceso propagativo”, afirma Nieto.

Al respecto, el ingeniero forestal Enrique Trujillo afirma que los explantes ⁽³⁾ cosechados pueden ser multiplicados por métodos de laboratorio o por métodos convencionales en campo aunque son los últimos los que han tenido mayor difusión durante los últimos años por su practicidad y relativo bajo costo.

La propagación por laboratorio –empleada en los casos que, biológicamente, los métodos convencionales no funcionan– toma una planta madre a partir de la cual se inicia la propagación de miles de plantas. Las limitantes en Colombia, para su aplicación masiva han sido la falta de conocimientos sobre las técnicas a utilizar, la poca investigación sobre el comportamiento de los clones en sitios específicos, y su alto costo, dado que el precio de un árbol clonado en laboratorio, dependiendo la escala y la técnica empleada, alcanza los $1.000 a $2.000, mientras que un árbol logrado tras un proceso tradicional de semilla puede costar entre $300 y $600.

Pese a su mayor costo –tema que evalúan algunos reforestadores considerando que para adelantar un proyecto, el establecimiento de una hectárea en Colombia cuesta cerca de $2.000.000– las ventajas de la propagación clonal son innegables –lo que en algunos casos incluso obliga a su elección– ya que a través de ella es posible propagar plantas sanas y limpias de enfermedades, generar material masivamente a partir de un solo explante, y conservar en espacios reducidos una gran base genética.

La segunda forma de propagación vegetativa enunciada –y la más difundida entre los reforestadores colombianos– es el corte y enraizamiento de yemas juveniles en viveros o en invernaderos, dispuestas en camas de propagación de condiciones controladas, luego deben ser inducidas para que rebroten raíces. A través de este sistema, actualmente Colombia produce Teca, Melina, Acacia y varios Eucaliptos. Vale anotar que son varias las empresas que complementan el proceso con las técnicas de laboratorio para obtener sus primeros individuos forestales –plantas madre óptimas– que replican luego en campo.

Fuente: Conif

De acuerdo con el ingeniero Enrique Trujillo, la selección de árboles donantes depende del objetivo de la reforestación y del uso que tendrá madera del cultivo. Así, por ejemplo, si el propósito es la obtención de madera para biomasa, los árboles seleccionados tendrán como características, un alto volumen de madera y la mayor densidad posible; si se siembran para la producción de postes, las condiciones exigidas serán rectitud y altura; y si se necesitan para pulpa, sobre la forma del árbol, primará una buena longitud de la fibra y el máximo volumen por hectárea.

Programa de Mejoramiento Genético

Es necesario tener presente que la propagación asexual no puede agregar valor genético al material propagado, por lo tanto es indispensable el desarrollo de un programa de mejoramiento genético exitoso para,  a partir de éste, propagar clonalmente los mejores árboles; para lograrlo, es necesario que el reforestador contemple dos aspectos fundamentales en relación con sus objetivos, en el tiempo.

El primero es que la meta a corto plazo sea la producción de semilla mejorada para satisfacer las necesidades inmediatas en las primeras fases del programa de plantaciones; hecho que permite la captura y el aprovechamiento de la ganancia genética en forma rápida, y hace posible el desarrollo de actividades básicas de mejoramiento para recuperar la inversión. El segundo aspecto, que reporta resultados a mediano y largo plazo, es que el programa de mejoramiento genético mantenga una base genética lo suficientemente amplia para permitir un avance continuo en las siguientes generaciones, asegura la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura (FAO).

El ingeniero forestal, Víctor Nieto, afirma que el reforestador debe cumplir varios pasos si desea emprender un negocio exitoso con base en material clonado.

Asegura que, inicialmente, debe tener acceso a suficiente base genética (plantaciones, ensayos, áreas experimentales) para, a partir de esta, comparar los datos de crecimiento logrados con los datos de crecimiento de plantaciones promedio, y asegurarse de hacer la selección sobre los individuos más productivos para tener una base para la generación de clones candidatos. Luego, debe valorar los clones candidatos mediante ensayos ⁽⁴⁾ y pruebas ⁽⁵⁾; finalmente, es posible adelantar la multiplicación masiva de los individuos validados para hacerlos comerciales (lo que los agrónomos llaman “liberar”).

También advierte que el reforestador, durante el proceso, debe realizar un monitoreo permanente del crecimiento operativo, comparando siempre el material existente con el nuevo para reiniciar el ciclo.

Sobre el tiempo para la obtención de resultados, dadas las notables ventajas en crecimiento de los Eucaliptos –especie sobre la cual los desarrollos investigativos muestran mayores avances–, el ciclo completo puede cerrarse en cinco o seis años. En otras especies, la selección ideal de un clon puede tardar mucho más tiempo, hasta tanto los resultados en el crecimiento sobresaliente no sean validados; de hecho, cuando la especie no responde fácilmente a las técnicas de propagación clonal –como ocurre en varias especies de pino–, el proceso debe ser complementado con técnicas de laboratorio lo que aumenta significativamente los tiempos y los costos.

De todas maneras vale anotar que los mayores tiempos que pueda implicar la propagación vegetativa, en la fase experimental, se ven luego ampliamente compensados tras el logro de plantas más productivas y homogéneas por unidad de área, lo cual potencializa la producción industrial. Asegura Nieto que, aunque los métodos de propagación de plantas a partir de semilla son pasos que no pueden obviarse, también hoy son cada vez menos frecuentes y en contraste, la fase sexual en manos de los mejoradores genéticos como mecanismo de aumento de las ganancias genéticas, se populariza y cobra fuerza.

Colombia Frente a los Líderes de la Clonación Forestal

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Hoy, la clonación forestal está abanderada en el mundo por Malasia, los países nórdicos, Estados Unidos, Costa Rica, Chile y Brasil, este último considerado, líder mundial de la propagación clonal de especies forestales; así lo confirman sus investigaciones y avances con varias especies de Eucaliptos y el alto grado de refinamiento de sus técnicas, al punto que hoy cuenta con viveros que producen más de cinco millones de plantas clonales y ha caracterizado un amplio abanico de clones comerciales.

Kellen Gatti, ingeniera forestal brasileña, explica que la consolidación del país carioca en la materia se debe en buena parte, a que durante la década de los 70, los cultivos heterogéneos de Eucalipto establecidos en Brasil sufrieron el embate del cáncer de Eucalipto, enfermedad que causó pérdidas económicas considerables y que obligó al estudio e implementación permanente de técnicas de clonación, siendo la más popular, la de estaca.

Gracias a los estudios, el país alcanzó desarrollos importantes en procesos de selección de árboles, rescate de árboles superiores, evaluación de clones y producción de plántulas; logró también aumentos en la productividad de las plantaciones en áreas específicas a corto plazo, y en el porcentual de brotación después del corte; y además demostró avances en la multiplicación de clones adecuados para la producción de celulosa y en la reducción de costos de producción por área.

Hoy, las exploraciones continúan y los descubrimientos son más significativos gracias a la alianza  universidad – centros de investigación – industria – Gobierno a través de sus unidades de Ciencia y tecnología; de hecho, Brasil estimula los estudios en este campo, entregando becas a estudiantes de pregrado y postgrado e invierte recursos significativos en investigación y desarrollo tecnológico.

Colombia, comparada con Brasil, aunque está dando sus primeros pasos en clonación forestal, muestra hoy un interesante potencial para el desarrollo del método, unas instituciones y empresas comprometidas, y profesionales inquietos por  promoverla.

Según datos de Conif, hay establecidas en Colombia, actualmente, 8.110 hectáreas en clones de Eucalipto (E.) grandis y 1.263 ha de E. urograndis en predios de Smurfit Carton de Colombia; 50 ha de clones de E. pellita en predios de la Reforestadora de la Costa; 4.000 ha de melina en la Costa Atlántica en predios de Pizano; cerca de 8.000 ha en E. tereticornis y E. camaldulensis en la Costa Atlántica; un número cercano a las 100 ha de Teca, en la Costa Atlántica; y no más de 50 has en Córdoba, de Acacia mangium.

Las cifras son mucho menores a la que exhibe, comparativamente, una sola empresa en Brasil como Fibria, que hoy produce en sus viveros (estado de São Paulo), 30 millones de plantas clonales, al año. Dato que siguen cambiando rápidamente en la medida que cada vez se utiliza menos semilla y más clones (ver reporte de Fibria, Cuadro 1).

En realidad, el tránsito tímido que hace el sector forestal nacional hacia la aplicación de la clonación y la comercialización de material asexual tiene varias causas: el alto costo de la inversión inicial ⁽⁶⁾, la falta de conocimiento sobre los procesos técnicos requeridos, y los escasos ensayos y datos de validación de los materiales seleccionados como aptos para propagar masivamente; realidad radicalmente distinta a la producción de plántulas sexuales en los viveros tradicionales, donde los costos de operación pueden ser menores pero así mismo lo es el control sobre las variables productivas.

Entidades como Conif desde hace varios años y con el apoyo del Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural y Colciencias ha implementado varios proyectos piloto en Colombia, para motivar un cambio cultural en la producción de plantas, desarrollar la infraestructura necesaria para lograrlo y para asegurar el establecimiento y seguimiento de los procesos de validación en campo.

Fuente: Conif.

Hoy, la propagación clonal es aprovechada en Colombia, principalmente, por el sector floricultor, y por grandes empresas reforestadoras, fabricantes de papel, productores de pulpa y transformadoras de madera como Smurfitt Kappa Cartón de Colombia, Pizano, Kanguroid, Refocosta y la Reforestadora del Sinú; todas adelantan planes de mejora genética de la madera y/o la celulosa y aunque presentan grados distintos de desarrollo, todos persiguen el propósito de ofrecer productos de alta calidad que limiten los riesgos de pérdidas económicas, a sus clientes.

Para que la técnica alcance un empleo generalizado y Colombia pueda, en el mediano – largo plazo, convertirse en un referente en el tema y competir con sólidos paquetes tecnológicos de las especies que siembra, la ingeniera Gatti aconseja que tal como sucede en Brasil, gobierno, empresas y academia deben trabajar unidas; invertir en Ciencia y Tecnología, y fortalecer el proceso a través de transferencia de tecnología, asesoría y convenios con países desarrollados en biotecnología.

Ejemplo Nacional de Propagación Clonal para el Futuro  

Pocas empresas colombianas le han apostado a la tecnología clonal, una de ellas es Bosques del Futuro (del grupo Kanguroid) que ha incorporado a su plan de trabajo un programa de mejoramiento genético aplicado a las especies Acacia mangium, Gmelina arbórea y Tectona grandis, las cuales fueron elegidas luego de un estudio sobre especies relevantes en el departamento de Córdoba, realizado por la reforestadora y la Universidad de Córdoba.

Vale anotar que las empresas que adelantan programas de mejoramiento genético, los complementan con pruebas genéticas en campo, con el uso operativo del material clonal producido, y la aplicación de la mejor silvicultura posible (que incluye limpias a tiempo, fertilizaciones en dosis y frecuencias adecuadas; y podas, para el caso de madera con fines de aserrado); de esta manera logran importantes avances en este campo así como en la propagación vegetativa.

Hoy, y gracias también al apoyo del Estado y/o a la inversión directa de reforestadores privados, el nivel de conocimiento en esta técnica de propagación muestra aumentos significativos, como lo afirma Dayana Tobar, jefe de producción e investigación de Bosques del Futuro.

“Para la Melina, a nivel comercial, establecimos un jardín clonal construido a partir de la selección de más de 25 árboles plus (sobresalientes sobre el promedio de las plantaciones evaluadas) que, al ser propagados y plantados en campo, han alcanzado excelentes crecimientos: para la Teca hemos logrado una muy buena colección genética de las selecciones hechas en campo; actualmente, están en proceso de manejo para lograr el rejuvenecimiento ⁽⁷⁾ y la propagación. Para la Acacia hemos desarrollado un protocolo de clonación de árboles adultos y establecido huertos semilleros que sometemos a una exhaustiva evaluación, cada seis meses”.

Vale destacar que entre los grandes logros de las empresas que ahora trabajan en propagación clonal están el haber dispuesto material mejorado para su consumo y que, seguramente en el futuro, lo estará para otros reforestadores en cada región; la identificación de las acciones sexuales para la mejora de material que ha llevado a fases de propagación asexual sobre cruces de mejor desarrollo; el establecimiento de ensayos y su monitoreo para la construcción de datos de referencia, y la introducción –para caracterizar y aumentar las bases genéticas de selección– de semillas resultantes de otros programas de mejoramiento provenientes de países como Asia, Australia, África y Costa Rica, y que hoy son evaluadas en campo.

En realidad y según los expertos en este campo, el éxito comercial de la propagación clonal, en Colombia, parece tener una proyección de uso masiva a futuro; así lo afirma, Víctor Nieto, director de investigación de la Corporación Nacional de Investigación y Fomento Forestal

“A futuro, lo clonal marcará la pauta como fuente del abastecimiento de semilla asexual, pero funcionará siempre y cuando la técnica vaya acompañada de un programa de mejora genética que permita el aprovisionamiento de árboles parentales de mayor capacidad de crecimiento que el promedio del material vegetal utilizado en la cosecha previa”.

Sin duda, los avances tecnológicos y el aumento de la demanda de productos forestales en el mundo fortalecerán la tendencia a la silvicultura clonal; hecho que favorecerá, entre otros aspectos, el desarrollo de diversos materiales genéticos que se adapten a condiciones edafoclimáticas ⁽⁸⁾ distintas; la reducción de costos inherentes al manejo de materia prima para la obtención del productos finales; el aumento de las ganancias para las empresas dedicadas a la actividad reforestadora; y el fortalecimiento de la seguridad ambiental con el consecuente desarrollo económico y social de la población que establezca plantaciones.

“Por lo pronto, es necesario tener las precauciones en el uso de clones locales o importados de manera masiva, realizando antes una evaluación de su respuesta en crecimiento y adaptación mediantes ensayos genéticos, mantener los rigores y la persistencia en la búsqueda de árboles candidatos para clonar y avanzar en el conocimiento de los procesos técnicos y tecnológicos para lograr plantas a partir de estaquillas”; señala el ingeniero Víctor Nieto.

Durante los próximos años, el desafío apuntará a la incorporación de técnicas de biotecnología para caracterizar el material seleccionado destinado al servicio de la silvicultura clonal; otros países más desarrollados, seguramente, avanzarán en aumentar la tolerancia a herbicidas y estrés abióticos, modificar la arquitectura vegetal, y manipular los contenidos de lignina y celulosa.

Citas:

1. Proceso de transferencia del polen desde los estambres hasta el estigma o parte receptiva de las flores en las angiospermas, donde germina y fecunda los óvulos de la flor, haciendo posible la producción de semillas y frutos.^[]
2. También denominada embriogénesis asexual o adventicia, consiste en el desarrollo de embriones a partir de células que no son el producto de una fusión de gametos durante la fecundación.
3. Explantes.Tejido vivo separado de su órgano, propio y transferido a un medio artificial de crecimiento. El nombre “explante” es una versión castellanizada del vocablo inglés “explant”; acuñado especialmente para identificar a los tejidos vegetales cultivados in vitro y sin otro significado.
4. Ensayos clonales: Hace referencia a plantar los nuevos clones y ver como realmente crecen los árboles en el sitio.
5. Pruebas clonales: Experimenta el material contra plagas, enfermedades y otras pruebas que caractericen el clon.
6. La propagación clonal requiere una infraestructura especializada dado que las plantas donantes de ramas, demandan condiciones óptimas de nutrición para lograr altos metabolismos productivos, y las estaquillas cosechadas exigen condiciones especiales de temperatura y humedad para enraizar.
7. Son los ciclos de propagación necesarios para que un clon tome la forma original de la planta madre, es decir, la de un árbol y no la de la rama de la cual fue creado.
8. Relativo a la composición y la naturaleza del suelo en su relación con las plantas y el entorno que la rodea.

Fuentes:

• Gustavo Barbosa Cobos. Presidente Grupo Kanguroid. gbarbosac@yahoo.com
• Enrique Trujillo N. IF MSc. El Semillero SAS. enrique@elsemillero.net
• Dayana Tobar Tamara. Ingeniera Agrónoma de la Universidad de Córdoba. Estudiante de último semestre de la Maestría en Ciencias Agrónomas con énfasis en Mejoramiento Genético de la Universidad de Córdoba. Jefe de Producción e Investigación de la Biofábrica Bosques del Futuro. amevic1705@hotmail.com
• Víctor Nieto Rodríguez. Director de Investigaciones de la Corporación Nacional de Investigación y Fomento Forestal – CONIF. victornieto@conif.org.co
• Kellen Cristina Gatti. Ingeniera Forestal y Maestría en Ciencias Forestales de la Universidad Federal de Viçosa de Brasil. Docente – Investigadora de la Universidad de Córdoba. kellencristinagatti@gmail.com