Agua– suelo–clima

 

Correlación y calibración del análisis de fósforo en suelos de Yucatán, México, para el cultivo de chile habanero

 

Correlation and calibration of phosphorus analysis in soils from Yucatan, Mexico, for growing habanero peppers

 

Lizette Borges–Gómez¹, Manuel Soria–Fregoso², Víctor Casanova–Villarreal³, Eduardo Villanueva–Cohuo¹ y Gaspar Pereyda–Pérez

 

¹ Instituto Tecnológico de Conkal. km 16.3 antigua Carretera Mérida–Motul, Conkal, Yucatán.

² Instituto Tecnológico de Tizimin. km 3.5 Carretera Tizimin–Col. Yucatán, final del aeropuerto Cupul. Yucatán.

³ Instituto Tecnológico de la Zona Maya. km 22.5 Carretera Escárcega, Domicilio conocido, Juan Sarabia, Quintana Roo.

 

Recibido: Marzo, 2007.
Aprobado: Octubre, 2007.

 

Resumen

El análisis de suelo para predecir el nivel de disponibilidad de fósforo (P) es singular para cada cultivo y condición donde se desarrolla; por tanto, debe basarse en la relación entre el P extraído por la planta y el análisis de suelo realizado con una técnica apropiada. El objetivo del presente estudio fue comparar los métodos químicos de análisis de Olsen y Bray P₁ para evaluar la disponibilidad de P aprovechable y determinar el nivel crítico para el cultivo el chile habanero (Capsicum chinense Jacq). Se desarrollaron plantas de chile habanero en invernadero usando muestras de 16 suelos del Estado de Yucatán con dos niveles de P (0 y 200 kg ha^–1), y se evaluaron los índices de rendimiento (incremento del rendimiento y rendimiento relativo), número de frutos, altura de la planta, diámetro del tallo y materia seca. Los métodos para determinar los niveles críticos fueron el procedimiento gráfico y el método estadístico. La magnitud de la respuesta al P estuvo en función de la disponibilidad inicial de este elemento en el suelo. El método que mejor correlacionó la disponibilidad de P con el rendimiento fue el Olsen (r=0.801) y el nivel crítico fue 11.9 mg kg^–1 utilizando el método gráfico. Se concluye que en suelos con concentraciones menores al nivel crítico de P, la probabilidad de una respuesta económica a la adición de fertilizantes es alta.

Palabras claves: Capsicum chinense Jacq., disponibilidad de fósforo.

 

Abstract

Soil analysis for predicting the level of phosphorus (P) availability is unique for each crop and condition in which it is developed; therefore, it should be based on the relationship between the P extracted by the plant and the soil analysis made with an appropriate technique. The objective of the present study was to compare the chemical analysis methods of Olsen and Bray P₁ to evaluate the availability of usable P and to determine the critical level for the habanero pepper (Capsicum chinense Jacq.) crop. Habanero pepper plants were developed in the greenhouse using samples of 16 soils of the State of Yucatán with two levels of P (0 and 200 kg ha^–1), and an evaluation was made of yield indices (yield increase and relative yield), number of fruits, plant height, stem diameter and dry matter. The methods for determining the critical levels were the graphic procedure and the statistical method. The magnitude of the response to P was a function of the initial availability of this element in the soil. The method that best correlated the availability of P with yield was the Olsen method (r=0.801) and the critical level was 11.9 mg kg^–1 using the graphic method. It is concluded that in soils with concentrations below the critical level of P, the likelihood of an economic response to the addition of fertilizers is high.

Key words: Capsicum chinense Jacq., phosphorus availability.

 

INTRODUCCIÓN

El análisis del suelo para determinar el contenido de P aprovechable se puede hacer con diferentes métodos analíticos y, según los resultados obtenidos con el método Olsen (Olsen et al., 1954), el suelo se clasifica como pobre si la concentración de P es menor a 5.5 mg kg^–1, mediano entre 5.5 y 11 mg kg^–1 y rico para mayor de 11 mg kg^–1 (CSTPA, 1980). Pero, cuando el análisis se hace con otros métodos como el de Bray P₁ (Bray y Kurtz, 1945) o el de doble ácido (Mehlich, 1953) los valores para clasificación difieren mucho de los obtenidos por el método de Olsen.

Las concentraciones de P extractable en los suelos de Yucatán varían de 0.1 a 45 mg kg^–1 (Duch, 1988; Weisbach et al., 2002; Bautista et al., 2003), lo cual se puede atribuir a los diferentes métodos químicos de análisis y a la heterogeneidad del suelo, ya que se han descrito 20 zonas fisiográficas con gran variedad de suelos. El uso de valores de referencia para clasificar un suelo como rico, mediano o pobre es un error frecuente ya que no considera a la especie de cultivo, cuya eficiencia para absorber el P del suelo depende de la concentración del elemento en el suelo y de la capacidad de absorción radical; ésto causa una mala interpretación de los resultados de análisis químico de laboratorio (Etchevers, 1999).

La interpretación de los análisis químicos para los suelos de Yucatán se hace usando métodos no correlacionados con los índices de producción y se desconocen los límites críticos para el cultivo de chile habanero (Capsicum chinense Jacq.). Por tanto, los objetivos del presente trabajo fueron: 1) comparar los métodos de análisis de P Olsen y Bray P₁, en muestras de 16 suelos de Yucatán; 2) evaluar su correlación con el rendimiento de chile habanero; 3) determinar los niveles críticos de P usando el método gráfico y el estadístico.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Se tomaron muestras de suelo de 16 sitios del Estado de Yucatán, México (Figura 1) que se ubicaron usando el mapa de unidades fisiográficas propuesto por Duch (1991). Cada sitio de muestreo fue georeferenciado mediante un GPS MAGALLANES–300. Para el análisis de laboratorio se tomaron muestras a una profundidad de 0 a 20 cm recolectando 80 submuestras en cada sitio en una superficie aproximada de 0.5 ha. Las submuestras se mezclaron para formar una sola muestra compuesta por sitio y el análisis de caracterización física y química se hizo con tres repeticiones de caracterización física y química. El pH se midió con el método potenciométrico en una relación 1:2 (suelo:agua), la textura con el método de densímetro de Bouyoucus (Gee and Bauder, 1986), el contenido de materia orgánica (MO) por el método de Walkley y Black (Nelson and Sommers, 1986); la capacidad de intercambio catiónico (CIC), potasio (K), calcio (Ca) y magnesio (Mg) intercambiables por el método de NH₄OAc en una relación 1:20 (Thomas, 1986). Los métodos de análisis químicos de P fueron: Bray P₁ (Bray y Kurtz, 1945) y Olsen (Olsen et al., 1954). Los resultados se correlacionaron con variables evaluadas en el cultivo usando un modelo lineal (p<0.05). El nivel crítico se determinó con el método gráfico (Cate y Nelson, 1965) y el método estadístico (Cate y Nelson, 1971).

Las plantas de chile habanero se establecieron en un invernadero y las muestras de suelos se colocaron en bolsas de plástico de 15 L y en cada bolsa se trasplantaron plantas de 30 d de edad, manteniéndose la humedad aprovechable al 80%. En los dos tratamientos de P se aplicaron 250 y 300 kg ha^–1 N y K2O en el agua de riego en cuatro etapas: 1) trasplante (63–33–33 kg ha^–1); 2) desarrollo (94–33–67 kg ha^–1); 3) fructificación (63–100–67 kg ha^–1); 4) producción (31–33–133 kg ha^–1). El primer corte de fruto fue a los 100 d del trasplante y después se hizo uno cada semana para un total de seis cortes. Las variables evaluadas en la planta fueron: rendimiento de fruto, número de frutos, altura de la planta al mes de trasplante, diámetro de tallo y materia seca, Los índices de rendimiento se calcularon con las siguientes ecuaciones:

donde, Y₀ es el rendimiento de fruto del testigo, Y_max es el rendimiento de los tratamientos con 200 kg P ha^–1 y Δ_rend es el incremento en el rendimiento.

El diseño experimental fue completamente al azar, con dos niveles de P (0 y 200 kg ha^–1 P₂0₅) y tres repeticiones. Los resultados se analizaron estadísticamente mediante análisis de varianza (SAS, 2000) y las medias se compararon con la prueba de Tukey (p<0.05).

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Caracterización de los suelos

Los suelos presentaron una alta heterogeneidad (Cuadros 1 y 2) debido a su diferente desarrollo, a pesar de tener un mismo material parental (Duch, 1988). Se observaron diferentes tiempos de desarrollo: en el sur, suelos del tipo Luvisol vértico; en el norte, suelos superficiales del tipo Leptosoles y Rendzinas. Al aumentar la distancia desde el litoral marino los suelos están más desarrollados, lo que puede explicarse por la historia geológica en el Estado de Yucatán. Con excepción del suelo 10 (pH=5.23) los contenidos de Ca son altos, por lo que su pH va de neutro a alcalino. Por tanto, la disponibilidad de P para los cultivos está limitada debido a la baja solubilidad del mineral en este intervalo de pH (Johnson et al., 2003). En estos suelos la variabilidad del contenido de K puede deberse a la naturaleza y proporción de los coloides presentes (Borges et al., 2005), mientras que valores altos de N y de CIC se pueden atribuir a la elevada proporción de MO en la mayoría de estos suelos. Oorts et al (2003) reportan que la MO contribuyó entre 75 y 80% en la CIC en suelo férrico, lo cual explicaría la relación (R²=0.9) en estos suelos entre la MO y la CIC.

Correlación y calibración del fósforo del suelo y respuesta del cultivo

Las concentraciones de P analizadas por los dos métodos variaron de 1.4 a 33.8 mg kg^–1 de suelo (Cuadro 3); tales diferencias entre ambos métodos en un mismo suelo pueden deberse al tipo de extractante usado (Mallarino, 2003). Según la definición de Olsen (Olsen et al., 1954), 10 de los 16 suelos estudiados son considerados de medianos a ricos por su contenido de P; sin embargo, esto no significa que el P esté disponible para la planta.

Con excepción del suelo 10, el rendimiento de fruto superó a los obtenidos normalmente en campo (entre 810 y 900 g planta^–1) (Soria et al (2002). La respuesta de rendimiento en función de las aplicaciones de P aumentó significativamente en 12 de los 16 suelos evaluados, indicando que la mayoría de los suelos presentaban un contenido bajo de P disponible. Cada localidad respondió diferente a la aplicación de fósforo: los suelos 16, 6, 13 y 12 tuvieron los mayores aumentos en el rendimiento de chile habanero probablemente debido a su bajo contenido de este nutrimento; en contraste, los suelos 3 y 8 mostraron una menor respuesta debido a sus altos contenidos de P. Los coeficientes de correlación entre los índices de rendimiento, las variables de respuesta y el fósforo extraído del suelo (Cuadro 4) mostraron que el método Olsen fue el que presentó los valores más altos y se asoció con el mayor número de variables de respuesta del cultivo. Esto indica que las fracciones de P extraidas con este método se relacionan mejor con la respuesta del chile habanero; en tanto que los bajos coeficientes de correlación para el método de Bray P₁, indican que no hay asociación entre ellos. Venegas et al (1999) reportaron resultados similares para andisoles en un estudio de correlación y calibración de P extractable en el cultivo de trigo: R²=0.85 y significativo con la técnica de Olsen.

Niveles críticos de fósforo para el cultivo de chile habanero

Los valores críticos de P obtenidos para el chile habanero por el método gráfico (Cate y Nelson, 1965) y el estadístico (Cate y Nelson 1971) estaban entre 10.65 y 12 mg kg^–1 según el método químico de análisis utilizado. Sin embargo, el análisis químico Bray P₁ tuvo un r de 0.472, mientras que en Olsen r fue 0.802 estableciendo un nivel crítico de P para chile habanero de 11.9 mg kg^–1 (Figura 2). No obstante, mientras que el valor obtenido es crítico para chile habanero, de acuerdo con los valores usados en tablas comparativas, estos suelos serían clasificados como ricos en P.

 

CONCLUSIONES

El método más apropiado para detectar la concentración disponible de fósforo en los suelos de Yucatán fue la técnica de Olsen. El nivel crítico de P para el cultivo de chile habanero fue 11.9 mg kg^–1 de acuerdo con el método gráfico.

 

LITERATURA CITADA

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