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Agrociencia

versión On-line ISSN 2521-9766versión impresa ISSN 1405-3195

Agrociencia vol.42 no.1 México ene./feb. 2008

 

Fitociencia

 

Producción de materia seca y absorción de nitrógeno del cultivo del tulipán (Tulipa gesneriana L.)

 

Dry matter yield and nitrogen uptake of tulip (Tulipa gesneriana L.) plants

 

Pamela Artacho–Vargas1 y Dante Pinochet–Tejos2

 

1 Programa de Postgrado en Ciencias de la Agricultura. Pontificia Universidad Católica de Chile. Casilla 306–22. Santiago, Chile. (pnartach@uc.cl).

2 Instituto de Ingeniería Agraria y Suelos. Universidad Austral de Chile. Casilla 567. Valdivia, Chile. (dpinoche@uach.cl)

 

Recibido: Octubre, 2006.
Aprobado: Octubre, 2007.

 

Resumen

Dada la importancia de la fertilización nitrogenada en la producción de bulbos de tulipán (Tulipa gesneriana L.) y la limitada información relacionada con este cultivo en Chile, se realizó un ensayo para caracterizar su crecimiento y absorción de nitrógeno. El cultivo se realizó al aire libre e incluyó dos desbotonaduras. Se plantaron bulbos variedad negrita, tamaño 7–9 cm y se usó un diseño de bloques completos al azar con cinco tratamientos: 0, 70, 120, 160 y 200 kg N ha–1 y tres repeticiones. Se realizaron muestreos periódicos de plantas para analizar su crecimiento y contenido de N. La acumulación de materia seca y N del cultivo y de órganos individuales no fue afectada significativamente (p>0.05) por la fertilización nitrogenada, debido seguramente a un alto suministro de N del suelo. Sin embargo, los bulbos aumentaron su concentración de N a la cosecha (p<0.05) y alcanzaron un tamaño comercial. Las tasas diarias de crecimiento y absorción de N de plantas y órganos individuales presentaron patrones similares. La fertilización nitrogenada debiera fraccionarse: temprano en el invierno para promover la posterior expansión foliar, y luego en plena primavera para cubrir el período de máximo crecimiento y absorción de N del cultivo.

Palabras clave: Tulipa gesneriana L., análisis de crecimiento, fertilización nitrogenada.

 

Abstract

Given the importance of nitrogen fertilization in the production of tulip (Tulipa gesneriana L.) bulbs and the limited information relative to this crop in Chile, a study was conducted to characterize its growth and nitrogen uptake. Tulips were cultivated outdoors and included two deflorations. Bulbs of the variety negrita, 7–9 cm, were planted. A randomized complete blocks design was used with five treatments: 0, 70, 120, 160 and 200 kg N ha–1 and three replications. Periodically, plants were sampled to analyze their growth and N content. Accumulation of dry matter and N of the entire crop and individual plants were not significantly affected (p>0.05) by nitrogen fertilization, undoubtedly because of the high N supply from the soil. However, bulbs increased N concentration at harvest (p<0.05) and reached marketable size. Daily growth rates and N uptake by plants and individual organs exhibited similar patterns. Nitrogen fertilization should be divided: in early winter to promote later leaf expansion and then in full spring to cover the period of maximum crop growth and N uptake.

Key words: Tulipa gesneriana L., growth analysis, nitrogen fertilization.

 

INTRODUCCIÓN

El tulipán (Tulipa gesneriana L.), una mono–cotiledónea de la familia Liliaceae (Soriano, 1991), es la bulbosa más popular ya que ocupa una superficie aproximada de 12 000 ha en el mundo (Buschman, 2005). En Chile, la producción de flores y bulbos para exportación es una actividad reciente que ha tenido un crecimiento exponencial en los últimos años, siendo la segunda especie más importante con una superficie aproximada de 40 ha (ProChile, 2002).

Esta especie presenta un grueso bulbo que origina una flor solitaria muy ornamental, y que tiene un ciclo anual de recambio (Figura 1). Después de la plantación en otoño (A) ocurre un rápido crecimiento de raíces adventicias fibrosas desde el plato basal del bulbo (B). La yema apical con los órganos aéreos ya diferenciados también comienza a elon–garse, pero este crecimiento es muy lento durante el invierno (C). A inicios de primavera ocurre una rápida elongación del escapo y botón floral (D) y la antesis (E), etapa en la que el bulbo madre comienza a desaparecer y crecen los bulbos hijos. A fines de primavera ocurre la senescencia de la parte aérea, cesa el crecimiento de los bulbos hijos y comienza la diferenciación de las yemas florales y vegetativas (F) (Ohyama, 1991; De Hertogh y Le Nard, 1993; Schiappacasse, 1999).

Los bulbos poseen escamas carnosas, principales órganos almacenadores de agua y sustancias nutritivas (Schiappacasse, 1999). El N en los bulbos es insuficiente para cubrir completamente el período de crecimiento y asegurar un rendimiento máximo de bulbos hijos (Ohyama et al., 1988a). Por tanto, la fertilización nitrogenada se considera determinante en la producción de flores y bulbos (Ohyama et al., 1988b; De Hertogh y Le Nard, 1993; Pinochet, 1999). En particular, el momento de aplicación es crítico debido a razones económicas y ambientales (Gastal y Lemaire, 2002; Olfs et al., 2005); según Matus (1996) se debe definir con base en las tasas de crecimiento y absorción de N del cultivo.

En Chile el establecimiento de normas de fertilización para el cultivo de tulipán es incipiente debido a la limitada información. Por tanto, los objetivos de este trabajo fueron evaluar los efectos de cinco niveles de fertilización nitrogenada sobre el crecimiento de las plantas y la concentración de N en cada órgano, caracterizar la acumulación de materia seca (MS) y de N del cultivo, y determinar sus tasas diarias de crecimiento y absorción de N en el agrosistema de Valdivia, Chile.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento se realizó en la Estación Experimental Santa Rosa de la Universidad Austral de Chile entre junio y diciembre de 1999. El predio está ubicado en Valdivia, entre 39° 45' 30" S a 39° 47' 30" S y 73°14' 55" O a 73° 13' 5" O. El clima es marítimo, con una precipitación promedio de 2500 mm concentrada entre marzo y septiembre (otoño e invierno), y una temperatura media anual de 12±9.2 °C, siendo enero (16.7 °C) y julio (7.5 °C) los extremos cálido y frío (Montaldo, 1983). El suelo usado está clasificado como Typic Hapludand, serie Valdivia, y sus características químicas fueron: materia orgánica 13.6%, N 20.5 mg kg–1, P (Olsen) 30.8 mg kg–1, K intercambiable 156 mg kg–1, y pH medido al agua 5.0.

El cultivo se desarrolló al aire libre para producción de bulbos, por lo que incluyó dos desbotonaduras, a los 126 y 140 d después de la plantación (ddp). Se plantaron bulbos variedad negrita (7–9 cm), en platabandas con una distancia entre hileras y sobrehilera de 10 cm, y a una profundidad de 10 cm. Se usó un diseño experimental de bloques completos al azar, con tres repeticiones. Los tratamientos fueron: 0, 70, 120, 160 y 200 kg N ha–1, aplicando un tercio de la dosis después de la emergencia de las plantas y los dos tercios restantes luego de la primera desbotonadura (126 ddp). Además, en la siembra se aplicaron 300 kg P2O5 ha–1, 300 kg K2O ha–1 y 50 kg MgO ha–1 en una dosis.

En la preparación del suelo se incorporaron 6 t CaCO3 ha–1, para aumentar su pH a 5.8; además se desinfectaron el suelo y los bulbos semilla. Para el suelo se usó dazomet (4 kg i.a. ha–1) en presiembra, producto granulado para controlar nemátodos, hongos, insectos y malezas en germinación. Para los bulbos se usó una solución fungicida compuesta por clorotalonil, benomil e iprodione, en la cual se sumergieron los bulbos por 10 min aproximadamente, antes de su plantación.

Los muestreos de material vegetal se hicieron cada 15 d a partir de la emergencia de los brotes, en los siguientes ddp: 97 (emergencia); 112 (expansión de hojas); 126 y 140 (floración); 153, 168 y 182 (crecimiento de bulbos hijos y senescencia de partes vegetativas); 196 (cosecha comercial de bulbos). En cada muestreo se cosecharon 12 plantas completas por tratamiento y por repetición, eliminándose cuatro plantas ubicadas en los bordes de la unidad de muestreo. Las plantas se dividieron en bulbos, raíces, tallos y hojas, y flores, y luego se secaron en estufa a 60 °C hasta peso constante. La concentración de N se determinó en cada tejido usando el método de Kjeldahl (Page, 1983).

Las variables analizadas fueron: concentración de N (%), peso seco y contenido de N acumulado (g m–2 ) en la planta completa y en sus órganos. El análisis de varianza (AdeV) y el procedimiento de comparación múltiple de medias (Tukey, p<0.05) se hicieron con el programa SAS. Se calcularon curvas de acumulación de MS y N, a las que se ajustaron funciones polinomiales cuyo grado se seleccionó usando el método de regresión de pasos (stepwise method) (Poorter, 1989). Las tasas diarias de crecimiento y absorción de N (g m–2 d–1) se calcularon derivando las funciones ajustadas.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Concentración de N

La fertilización nitrogenada aumentó significativamente (p<0.05) la concentración de N en bulbos desde 153 a 196 ddp (Cuadro 1), coincidiendo con Sekhar (1981), Amano (1985) y Van der Boon (1986).

La concentración de N en los bulbos del tratamiento testigo a los 196 ddp se considera insuficiente para generar rendimientos máximos en una próxima temporada de cultivo (Van der Boon, 1986). Además, los bulbos del tratamiento testigo no superaron la concentración de N en los bulbos semilla de 1.05±0.07 g l00g–1, lo que indicaría un efecto residual de la fertilización nitrogenada, coincidiendo con Cheal y Winsor (1966a, b). Estos resultados sugieren una mayor atención sobre la composición química de los bulbos semilla.

La fertilización nitrogenada aumentó significativamente (p<0.05) la concentración de N en raíces de 140 a 182 ddp (Cuadro 1). En contraste, la concentración de N en tallos y hojas (Cuadro 1) y flores (datos no presentados) no cambió (p>0.05).

Las concentraciones de N en raíces, tallos y hojas (Cuadro 1) presentaron valores máximos durante la emergencia de los brotes (112 ddp), los que disminuyeron posteriormente. La alta concentración inicial es típica en órganos de alta división celular (Greenwood y Draycott, 1995) y además reflejaría la capacidad de las raíces de tulipán para almacenar N durante el invierno, si está disponible en el medio; ese N, luego de la emergencia, se usa como suplemento del N almacenado en el bulbo madre para soportar un rápido crecimiento de las hojas (Ohyama et al., 1988b; Ohyama, 1991).

La concentración de N en bulbos (Cuadro 1) disminuyó hasta la etapa de floración (126 y 140 ddp) y luego aumentó a un máximo al momento de la cosecha. Al mismo tiempo, en tallos y hojas (Cuadro 1) disminuyó la concentración de N, especialmente luego de la floración. En cambio, las flores presentaron una concentración promedio de N relativamente constante entre tratamientos: 2.68±0.23 g l00g–1 a los 126 ddp y 2.31 ±0.13 g l00g–1 a los 140 ddp (datos no presentados). Este comportamiento temporal reflejaría una translocación inicial de N desde el bulbo madre a raíces, hojas y flores, y luego una redistribución desde los órganos vegetativos hacia los bulbos hijos (Ohyama et al., 1988b; Ohyama, 1991).

Producción de materia seca (MS) y absorción de N

La producción de MS y absorción de N de bulbos, parte aérea, flores y planta completa no fue afectada significativamente (p>0.05) por la fertilización nitrogenada. El rendimiento (21.68±3.49 t ha–1, peso fresco) y calibre (11.66±0.75 cm) de bulbos tampoco fueron afectados (p>0.05), aunque los bulbos cosechados alcanzaron un calibre comercial mayor a 10 cm (datos no presentados). Esto pudo deberse a un suministro de N del suelo suficiente para permitir un consumo de N sobre un nivel crítico. Así, al aumentar la fertilización no hubo una mayor producción de MS y rendimiento (Salisbury y Ross, 1985; Greenwood y Draycott, 1995; Havlin et al., 1999). Además no se observaron diferencias visuales en el inicio de la senescencia de las plantas, concordando con el bajo efecto de la fertilización nitrogenada sobre la concentración de N en los órganos vegetativos (Cuadro 1) y con lo reportado por Ohyama et al. (1988b). Se sugiere que hubo una alta mineralización de N durante la estación de crecimiento, al menos 112 kg N ha–1 (con base en la absorción de N del tratamiento testigo y descontando el N del bulbo semilla).

En la Figura 1 se presentan las curvas de acumulación de MS y N (calculadas promediando datos de tratamientos y bloques) en la planta de tulipán y en sus órganos durante la estación de crecimiento. Los datos de raíces no se incluyeron porque no fueron concluyentes, al ser éste un ensayo de campo.

Después de la emergencia de los brotes (112 ddp) el peso seco de bulbos disminuyó 40% (Figura 1A), similar a lo reportado por Ohyama et al. (1988b,c) e Inamoto et al. (2000) en bulbos de tulipán, Ortega–Blu et al. (2006) en bulbos de Lilium, y Toit et al. (2004) en bulbos de Lachenalia. Ésto se explicaría por el consumo de almidón y exportación de azúcares y nutrientes iniciales hacia raíces y hojas, considerando la alta correlación entre la concentración de almidón y el peso seco de los bulbos de Lachenalia (Toit et al., 2004). Después de la floración y desbotonadura (126 y 140 ddp) hubo un aumento sostenido del peso seco de bulbos y por tanto de la planta completa, lo que se debe a la acumulación de carbohidratos fotosintéticos (Ohyama et al., 1988c; Ortega–Blu et al., 2006). En la senescencia del cultivo el peso seco de bulbos y planta completa disminuyó, lo que pudo deberse a una transferencia de carbohidratos hacia las raíces (Toit et al., 2004).

La parte aérea (Figura 1A) aumentó su peso seco durante la etapa de expansión foliar alcanzando un máximo de 210.29±50.11 g MS m–2 en floración. Luego, su peso seco se mantuvo constante y hacia el final de la estación de cultivo disminuyó a 73.30±29.95 g MS m–2 debido a la senescencia de las hojas y a la transferencia de carbohidratos y nutrientes hacia los bulbos hijos (Ohyama et al., 1988b,c; Inamoto et al., 2000; Toit et al., 2004).

El peso seco de las flores (Figura 1A) en el segundo muestreo (443.21 ±59.63 g MS m–2) fue al menos tres veces superior al del primer muestreo (123.40±45.17 g MS m–2), coincidiendo con Toit et al. (2004), lo que se explicaría por la progresión del estado de floración del cultivo. Del mismo modo, su contenido de N (Figura 1B) aumentó de 3.28±1.15 a 10.21±1.47 g N m–2.

Desde la emergencia de los brotes hasta floración, los bulbos disminuyeron su contenido de N (Figura 1B) de 1.84±0.41 a 0.88±0.20 g N m–2 debido a la translocación del N del bulbo madre y del N absorbido durante el invierno, hacia las hojas en crecimiento (Ohyama et al., 1988b; Ohyama, 1991). Así, el contenido de N de la parte aérea (Figura 1B) aumentó durante la emergencia de los brotes y el período de expansión foliar, alcanzando un máximo de 4.75±1.62 g N m–2 a los 153 ddp. Luego, en la etapa de senescencia del cultivo, su contenido se redujo a 0.79±0.37 g N m–2 debido a la removilización de este elemento hacia los bulbos, los que acumularon N posterior a la floración alcanzando 11.95±3.80 g N m–2 al final de la estación de cultivo.

Tasas de crecimiento y de absorción de N

Las tasas de crecimiento y absorción de N se calcularon derivando las funciones polinomiales ajustadas a los datos de acumulación de MS y N (Cuadro 2). El uso de estas funciones se basó en una aproximación funcional a los datos, es decir, no tienen un significado fisiológico, pero permiten una alta precisión en el ajuste y eliminar irregularidades de los datos originales (Richard, 1969, citado por Hunt, 1979; Hunt, 1981; Hunt, 2003).

Desde la emergencia de los brotes y hasta la floración (126 y 140 ddp), las tasas de crecimiento y absorción de N en bulbos fueron negativas y decrecientes, mientras que en tallos y hojas fueron positivas (Figura 2). Esto reflejaría una redistribución de carbohidratos y N desde el bulbo madre hacia las hojas en expansión. Concordemente, las tasas máximas de crecimiento (3.67 g MS m–2 d–1) y de absorción de N (0.10 g N m–2 d–1) en la parte aérea ocurrieron en este período, a inicios de primavera en septiembre.

Después de la floración, durante el período de crecimiento de los bulbos hijos, las tasas de crecimiento y absorción de N en la parte aérea (Figura 2) decrecieron e incluso fueron negativas. Paralelamente, se presentaron las tasas máximas de crecimiento en bulbos (20.05 g MS m–2 d–1) y en la planta completa (20.58 g MS m–2 d–1), y la tasa máxima de absorción de N en la planta completa (0.25 g N m–2 d–1) (Figura 2), específicamente a los 153 ddp (inicios de noviembre). La tasa máxima de absorción de N en bulbos (0.25 g N m–2 d–1) se produjo poco después, a los 168 ddp (Figura 2B). En la etapa final, las tasas de crecimiento y de absorción de N en la planta completa y en bulbos (Figura 2) disminuyeron indicando la senescencia del cultivo. Incluso, se presentaron tasas negativas de crecimiento, sugiriendo una redistribución de parte de los carbohidratos en los bulbos.

 

CONCLUSIONES

En las condiciones experimentales descritas, la acumulación de MS y N en la planta completa, bulbos y parte aérea no fue afectada significativamente (p>0.05) debido seguramente a un alto suministro de N del suelo, dado su elevado contenido de materia orgánica (13.6%). Sin embargo, los bulbos aumentaron su concentración de N a la cosecha (p<0.05) y alcanzaron un calibre comercial mayor a 10 cm. El patrón temporal de acumulación de MS y N en la planta completa y en sus órganos durante la estación de crecimiento, sugieren que después de la emergencia de los brotes se exportaron carbohidratos y N desde el bulbo madre hacia las hojas en crecimiento, para luego removilizarlos hacia flores y bulbos hijos.

Las tasas de crecimiento y absorción de N presentaron patrones similares, y sugieren el fraccionamiento de la fertilización nitrogenada: temprano en el invierno para promover la posterior expansión foliar, y luego en primavera para cubrir el período de máximo crecimiento y absorción de N de bulbos y del cultivo.

 

LITERATURA CITADA

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