Ubicación del experimento, material vegetal y diseño experimental

El estudio se realizó de 2010 a 2014 en la huerta conocida como “La Florida”, ubicada en el municipio de Jiménez, Chihuahua, México (27° 06’ 16’’ latitud norte y 104^o 56’ 09’’ longitud oeste, a 1,321 msnm), con temperatura y precipitación media anual de 18.6 °C y 369.8 mm, respectivamente. Como material vegetal se emplearon árboles de nogal ‘Western Schley’ plantados en 1989 en marco real de 12 x 12 m (69 árboles·ha^-1) sobre un suelo tipo xerosol con las siguientes características: textura arcillo-limosa (18.1 % arena, 40.6 % limo y 41.3% arcilla), pH de 7.76, 0.75 % de materia orgánica, 8.54 % de carbonatos y 1.0 dS·m^-1 de conductividad eléctrica. De acuerdo con el análisis químico previo del suelo, se encontraron los resultados siguientes (mg·kg^-1): 28.5 de N total, 21.5 de P, 1,075 de K⁺, 3,900 Ca²⁺, 300 de Mg²⁺, 406 de Fe²⁺, 692 Mn²⁺, 86 Zn²⁺ y 79 de Cu²⁺. El suministro de agua durante el ciclo de producción (marzo a octubre) se realizó mediante un sistema de riego por microaspersión, aplicando 1,300 L por árbol en un intervalo de 15 días entre cada riego. El control de malezas se realizó de manera manual.

Los factores estudiados fueron dosis (100, 150 y 200 kg·ha^-1) y forma de aplicación (total y fraccionada, dos aplicaciones de 50 % cada una) bajo un arreglo factorial 3 x 2 con seis tratamientos. El diseño experimental fue de bloques completos al azar con seis repeticiones, donde la unidad experimental fue un árbol con una altura de 10 ± 1 m y diámetro de tronco de 29.87 ± 2 cm (medido al inicio del estudio a 20 cm sobre el nivel del suelo). La fuente de N fue sulfato de amonio (20.5 % N y 24 % S). La aplicación del fertilizante nitrogenado se realizó en banda a 10 cm de profundidad y a 3 m del tronco (área de sombreo del árbol). La primera aplicación se realizó durante la tercera semana de marzo (floración) en todos los tratamientos, y la aplicación fraccionada fue la segunda semana de junio (fructificación). En cada año de evaluación, y de forma paralela a la aplicación total de N, también se aplicaron 100 kg·ha^-1 de P y K⁺, donde la fuente de P fue el ácido fosfórico (49 % P₂O₅ y 1.61 kg·L^-1 de densidad) y la fuente de K fue el tiosulfato de potasio (12.6 % K₂O y 1.46 kg·L^-1 de densidad).

Parámetros evaluados

Análisis estadístico

El análisis de los datos se realizó con la información de los cinco años del estudio. Se verificó la normalidad con la prueba de Kolmogorov-Smirnov (^{Sokal & Rohlf, 1995}), y cuando no se cumplió este supuesto, se empleó la transformación de datos con logaritmo base 10. Posteriormente, se realizó el análisis de varianza con el diseño experimental de bloques completos al azar, considerando un diseño de tratamientos factorial. En los caracteres donde se detectó efecto de tratamientos, se realizaron pruebas de comparaciones de medias de Tukey (P ≤ 0.05). En todos los casos se empleó el programa estadístico SAS versión 9.3 (^{SAS Institute Inc., 2011}).

Nutrientes foliares

La concentración foliar de N total, P y K⁺ no mostró diferencia significativa en relación con las dosis de N, la forma de aplicación o la interacción de ellos (Cuadro 1), lo cual se confirmó con la ausencia de clorosis intervenal en folíolos maduros. Los intervalos encontrados en este estudio para N total (27.4 a 28.9 g·kg^-1), P (1.6 a1.7 g·kg^-1) y K⁺ (10.6 a 11.6 g·kg^-1) son similares a los reportados por ^{Medina-Morales (2004)} y ^{Walworth, White, Comeau, y Heerema (2017)} en huertas de nogal en producción, ubicadas en el norte de México y Sureste de Estados Unidos de Norteamérica. Asimismo, ^{Martínez-Rodríguez y Ávila-Ayala (2002)} no encontraron diferencias estadísticas entre tratamientos con la aplicación de 60, 120 y 180 kg·ha^-1 de sulfato de amonio con relación a la concentración foliar de N total. En este sentido, la magnitud de la respuesta del nogal a la fertilización con N no muestra una tendencia de acuerdo con la dosis aplicada. Sin embargo, no ocurre lo mismo con el P y K⁺, dado que su reacción es lenta o no detectable (^{Smith, Rohla, & Goff, 2012}), y su efecto se puede constatar en el peso y porcentaje de almendra (^{Smith & Cheary, 2013}), de ahí la importancia de monitorear y realizar la aplicación oportuna para mantener los niveles óptimos de estos elementos (^{Pond et al., 2006}).

Se detectó interacción significativa entre dosis y forma de aplicación de N para Ca²⁺, Mg²⁺ y Zn²⁺, donde la mayor concentración foliar de calcio y magnesio se obtuvo con la aplicación total de 100 kg·ha^-1, con valores de 20 y 4.0 g·kg^-1, respectivamente. Valores similares de calcio (20.2 g·kg^-1) y magnesio (4.94 g·kg^-1) son reportados por ^{Pond et al. (2006)} en huertas de nogal establecidas en Arizona, EUA, así como por ^{Medina-Morales (2004)} en el norte de México, con 18.0 y 3.82 g·kg^-1, respectivamente. Las concentraciones foliares de calcio y magnesio encontradas en este estudio pueden ser consideradas adecuadas o normales, esto de acuerdo con el rango de concentración de 15.7 a 24.2 y de 3.9 a 5.0 g·kg^-1, respectivamente, indicados para dichos elementos por ^{Pond et al. (2006)}. En este sentido, ^{Zaragoza-Lira et al. (2011)} mencionan que la presencia de suelos calcáreos con una alta saturación de bases y un pH entre 7 y 8 incrementa la absorción de calcio y magnesio. Para el caso de magnesio, se mantuvo una concentración similar a través de los años de evaluación.

En este trabajo, no se detectó interacción significativa entre dosis y forma de aplicación de N para la concentración de Fe²⁺, Mn²⁺ y Cu²⁺ en los folíolos. Al respecto, ^{Pond et al. (2006)}, al determinar la concentración estándar nutrimental en árboles de ‘Western Schley’ cultivados en Arizona, reportan rangos (bajo, normal y alto) de valores para Fe²⁺, Mn²⁺ y Cu²⁺, y al comparar dichos rangos con los valores obtenidos en este trabajo se observa que el Mn²⁺ se encuentra en el rango normal (104 a 673 mg kg^-1). Los valores de Fe²⁺ y Cu²⁺ fueron similares a los rangos reportados de 104 a 673 y de 6 a 10 mg·kg^-1, respectivamente. Lo anterior puede estar asociado con una ligera disminución del valor inicial de pH (7.76) en la zona radicular de los árboles, dado que muchos microelementos, entre estos el Fe²⁺, Mn²⁺ y Cu²⁺, se encuentran en forma no disponible o en condiciones que impiden su absorción cuando el pH es alcalino (^{Tarango-Rivero et al., 2009}). Esto último está asociado con las condiciones de aridez prevalecientes en las principales zonas de producción de nogal en México (^{Flores-Córdova et al., 2018}; ^{Martínez-Rodríguez, & Ávila-Ayala, 2002}; ^{Medina-Morales, 2004}).

En cuanto al Zn²⁺, la aplicación de 200 kg·ha^-1 de N en forma total incrementó significativamente la concentración foliar de este nutriente (39.7 g·kg^-1), en relación con los 32.9 g·kg^-1 obtenidos con 150 kg·ha^-1 de N aplicado en forma fraccionada (Cuadro 1). En el caso particular del nogal, después del N, el Zn²⁺ constituye el elemento nutrimental más importante, y su deficiencia (20 mg·kg^-1) se manifiesta con la excesiva reducción del crecimiento vegetativo “roseteado” (^{Castillo-González et al., 2019}) asociado con la presencia de suelos alcalinos, tal como lo indican ^{Ojeda-Barrios, Abadía, Lombardini, Abadía, y Vázquez (2012)}. ^{Heerema et al. (2017)} señalan que los rangos de suficiencia para Zn²⁺ se encuentran entre 20 y 50 mg·kg^-1. Por su parte, ^{Pond et al. (2006)} indican que la concentración normal está entre 86 y 256 mg·kg^-1, lo cual supera los valores encontrados en este estudio, por lo que se podrían considerar como insuficientes.

Dada la diferencia entre lo observado y reportado por otros autores, es importante señalar que durante la evaluación no se observó clorosis intervenal, necrosis o presencia de hojas con márgenes ondulados roseteados (^{Castillo-González et al., 2019}). Adicionalmente, es importante considerar que el árbol de nogal muestra un comportamiento alternante con respecto a su producción (^{Flores-Córdova et al., 2018}), y en los años de producción alta, la demanda de macro y micronutrientes es mayor y su concentración foliar muestra una tendencia decreciente, contrario a lo que se presenta en los años de producción baja (^{Smith, 2010}; ^{Smith et al., 2012}; ^{Wood, Conner, & Worley, 2003}).

Rendimiento, calidad de la nuez y eficiencia de uso del nitrógeno

El rendimiento y la calidad de nuez se encuentran ampliamente asociadas con la aportación de N (^{Sánchez et al., 2009}). En este estudio, después de cinco ciclos de producción y evaluación, se observó interacción significativa para rendimiento, número de nueces por kilogramo y EUN; así, la dosis de 100 kg·ha^-1 de N con ambas formas de aplicación mostró el mayor valor de EUN (P ≤ 0.05) (Cuadro 2). El rendimiento de 44.60 kg·árbol^-1, obtenido con la dosis 100 kg·ha^-1 en forma total, fue estadísticamente superior a los 34.78 kg·árbol^-1 alcanzados con la aplicación de 150 kg·ha^-1 en forma fraccionada (Cuadro 2). Estos resultados contrastan con datos reportados por ^{Castillo-González et al. (2019)} de 15.67 ± 1.96 kg·árbol^-1 en huertas de nogal con 20 años de establecidas.

^{Acuña-Maldonado et al. (2003)}, con la aplicación anual (octubre) de 125 kg·ha^-1 de N y fraccionada en nogal ‘Western Schley’, no encontraron diferencias significativas relacionadas con el rendimiento obtenido por árbol, lo cual indica que el uso de este elemento pudiese estar asociado con la brotación vegetativa del siguiente periodo de crecimiento más que con el desarrollo del fruto (^{Sánchez et al., 2009}). Adicionalmente, algunos investigadores indican que el hecho de que los árboles permanezcan con hojas hasta mediados de octubre incide en la acumulación de fotoasimilados, los cuales son favorables al momento de iniciar la brotación, el amarre y el crecimiento de los frutos (^{Acuña-Maldonado et al., 2003}; ^{Wells, 2011}). La aplicación de una menor cantidad de N al suelo disminuye la contaminación del mismo por procesos de volatilización, lixiviación y desnitrificación (^{Soto-Parra et al., 2016}); además, reduce los costos de producción por concepto de aplicación de fertilizantes nitrogenados (^{Flores-Córdova et al., 2018}).

El pH del suelo es otro factor a considerar, ya que afecta de manera considerable la disponibilidad de los nutrientes y, en consecuencia, la absorción radicular. En este trabajo no se observaron cambios en los valores de pH, lo cual se podría explicar a través de la capacidad amortiguadora que tiene el suelo y la manera en cómo se adicionó el fertilizante en el experimento (^{Wells, 2011}).

El valor promedio de 194.8 nueces por kilogramo, obtenido en los árboles fertilizados con 100 kg·ha^-1 de N en aplicación total a inicio de año, fue significativamente mayor en relación con los 186.9 obtenidos con 150 kg·ha^-1 aplicados en forma fraccionada en marzo y junio. En contraste, ^{Sánchez et al. (2009)}, con la aplicación multifraccionada de N (usando como fuente sulfato de amonio) de acuerdo con la etapa fenológica (pre-brotación, inicio de amarre de fruto, crecimiento de fruto, estado acuoso, estado lechoso, maduración y recarga poscosecha), reportan 139, 140 y 142 nueces por kg, para 160, 320 y 480 kg·ha^-1 de N, respectivamente. Lo encontrado en este estudio puede estar asociado con una disminución en el tamaño y menor calidad (^{Wells, 2011}). Asimismo, el número de nueces por kilogramo es una característica cuantitativa e influye directamente en el peso (^{Smith, Wood, & Raun, 2007}). De acuerdo con la NMX-FF-084-SCFI-2009, los valores encontrados corresponden al tamaño promedio de la nuez (171 a 210 nueces por kg).

Otra variable de calidad importante es el porcentaje de almendra comestible, dado que mantiene una relación directamente proporcional con el valor obtenido en el mercado, y es una característica valorada entre los productores de nuez (^{Flores-Córdova et al., 2018}). En este estudio, los valores del porcentaje de nuez comestible fluctuaron entre 56.3 y 58.7, sin mostrar diferencia estadística por la dosis, la forma de aplicación del N o su interacción (Cuadro 2). ^{Flores-Córdova et al. (2018)} y ^{Sánchez et al. (2009)} obtuvieron resultados similares y, de acuerdo con la NMX-FF-084-SCFI-2009, el porcentaje de almendra obtenido se clasifica como excelente.

El aumento en el costo de los fertilizantes nitrogenados y la contaminación generada por su aplicación excesiva hace primordial el uso de indicadores como la EUN, la cual es una medida de la eficiencia productiva del cultivo de nogal pecanero (^{Sánchez et al., 2009}). En este estudio, los datos fluctuaron entre 14.00 y 31.10 kg de nuez producida por kg de N aplicado, donde la aplicación total y la fraccionada de 100 kg·ha^-1 fueron estadísticamente más sobresalientes (31.10 y 30.10 kg de nuez producida por kg de N aplicado, respectivamente) (Cuadro 2). Lo anterior, en términos prácticos, indica la diferencia entre aplicar 100 o 200 kg·ha^-1, que además de no afectar el rendimiento obtenido, sí representa un desembolso económico importante para el productor (^{Ojeda-Barrios et al., 2012}; ^{Wells, 2010}). ^{Sánchez et al. (2009)} reportan valores de 16.91 kg de nuez producida por kg de N aplicado, esto con la aplicación fraccionada de 160 kg·ha^-1 de N en siete aplicaciones con base en la etapa fenológica de nogal ‘Western Schley’.