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Revista mexicana de ciencias forestales

versión impresa ISSN 2007-1132

Rev. mex. de cienc. forestales vol.11 no.58 México mar./abr. 2020  Epub 17-Jun-2020

https://doi.org/10.29298/rmcf.v11i58.594 

Scientific article

Concentraciones críticas nutrimentales y normas DRIS para árboles de medio turno de Cedrela odorata L.

Luis Alberto Parra Piedra1 

Miguel Ángel López López1  * 

Armando Gómez Guerrero1 

Víctor Manuel Ordaz Chaparro2 

1 Posgrado en Ciencias Forestales, Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo. México.

2 Posgrado en Edafología, Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo. México.


Resumen

El diagnóstico nutrimental ayuda a mejorar la eficiencia del uso de fertilizantes en plantaciones forestales y a incrementar tanto las utilidades económicas, como los beneficios ecológicos. Dos métodos comúnmente usados, para tal efecto, son las concentraciones críticas y el Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación (DRIS); sin embargo, no existen estudios que aporten los valores críticos o normas DRIS para Cedrela odorata (cedro rojo), especie importante en las regiones tropicales. El objetivo del presente estudio fue desarrollar un conjunto de concentraciones críticas y uno de normas DRIS para C. odorata en su etapa de medio turno. El estudio se realizó con 74 árboles localizados a lo largo del área de distribución natural del taxon en México, a los cuales se les determinó el incremento diamétrico y la concentración nutrimental entre julio de 2017 y enero de 2018. Se derivó un conjunto de concentraciones críticas y uno de normas DRIS. Una segunda fase fue la verificación de las concentraciones críticas y normas DRIS generadas, mediante un experimento en una plantación de cedro rojo de medio turno. El ensayo fue completamente al azar con arreglo factorial 3 × 4, en el que los factores correspondieron a la aplicación de P y K, respectivamente. Se presenta un conjunto de concentraciones críticas y uno de normas DRIS para árboles de C. odorata de medio turno. El proceso de verificación indica que ambos conjuntos de valores de referencia predicen correctamente el estado nutrimental de los árboles de medio turno del cedro rojo.

Palabras clave Cedro rojo; diagnóstico nutrimental; fertilización; nutrición forestal; nutrimento; Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación

Abstract

Nutrient diagnosis helps increase fertilizer use efficiency in forest plantations as well as economic profits and ecological benefits. Two of the methods commonly used for diagnosis of the nutrient status are critical nutrient concentrations and the Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS); however, no studies exist that show the critical values or DRIS norms for Cedrela odorata (red cedar); which is an important tropical tree species. The aim of the present study was to develop a set of critical nutrient concentrations and a set of DRIS norms as well, for C. odorata at the mid-rotation stage. The study was carried out by selecting 74 trees located over the species natural distribution area in Mexico, on which diameter increment and nutrient concentration was recorded from July 2017 to January 2018. A set of critical nutrient concentrations and one more of DRIS norms were developed. In a second phase of the study, both nutrient standards were verified by using an experiment installed within a red cedar mid-rotation plantation. The experimental design was a complete randomized, with a 3×4 factorial arrangement of treatments, where the factors corresponded to the application of P and K, respectively. A set of critical nutrient concentrations and a set of DRIS norms for C. odorata at its mid-rotation stage are exhibited in this paper. The verification process indicates that both reference sets correctly predict nutrient status of mid-rotation red cedar trees.

Key words Red cedar; nutrient diagnosis; fertilization; forest nutrition; nutrients; Diagnosis and Recommendation Integrated System

Introducción

Cedrela odorata L. es una de las especies forestales más importantes en las regiones tropicales y subtropicales de México y Sudamérica, además en el ámbito comercial es considerada una de las más valiosas del mundo (Russell et al., 1993; Semarnat, 2016), por las propiedades y características estéticas de su madera: es suave, blanda, fácil de trabajar por los ebanistas y de agradable aroma; cuya belleza es sinónimo de calidad y buen gusto. Una vez seca, es resistente al ataque de insectos (Brown y Pacheco, 2006). Junto con Swietenia macrophylla King, Tectona grandis L. f. y Eucalyptus sp. incluyen los taxones forestales más plantados México (Ramírez et al., 2013). Se cultiva de manera intensiva en los trópicos del continente americano, por lo general crece en las selvas tropicales lluviosas (Muellner et al., 2009).

En el mercado nacional, la demanda de madera de cedro rojo es de gran relevancia y la oferta es insuficiente debido, en parte, a la baja productividad de la especie en condiciones naturales o incluso en plantaciones; la cual, como en todas las especies forestales, se puede incrementar mediante la adición de fertilizantes, si se aplican los nutrimentos deficientes en el sitio. No obstante, para definir cuáles son estos, es necesario llevar a cabo un diagnóstico de los árboles en ese contexto o de la fertilidad del suelo.

Las concentraciones críticas y el sistema Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS) son dos de las técnicas más utilizadas para dicho diagnóstico en los taxa forestales, y han dado buenos resultados tanto en plantaciones comerciales, como en bosques naturales (Moreno et al., 2002; Osiecka et al., 2019). Las primeras se refieren a las concentraciones foliares de nutrimentos, con las que se obtiene un rendimiento entre 90 y 100 %, respecto al rendimiento potencial (Medina-Morales, 2004) y son particulares para cada taxon y nutrimento; sin embargo, en el caso de C. odorata se desconocen los valores.

El DRIS es un sistema de diagnóstico nutrimental desarrollado y probado por Beaufils y Sumner (1976), diseñado para especies forestales en particular y, posteriormente, aplicado a múltiples cultivos agrícolas. Consiste en un conjunto de normas (medias y coeficientes de variación) correspondientes a cocientes entre los nutrimentos de interés. En la actualidad existen conjuntos de normas DRIS para pocas especies forestales mexicanas y, pese a la elevada demanda de madera de C. odorata, no existen tales regulaciones para ella, pese a que son necesarias para contribuir al diseño de programas orientados a su manejo sustentable. Por lo anterior, en el presente estudio se generó un conjunto de concentraciones críticas y uno de normas DRIS para C. odorata.

Materiales y Métodos

Generación de concentraciones críticas nutrimentales y normas DRIS

Procedimiento de muestreo

Se hizo un muestreo dirigido a seleccionar una serie de árboles individuales (74) cn la intención de cubrir la mayor parte del área de distribución natural de la especie en México (Pennington y Sarukhán, 1998; Conabio, 2017), los cuales quedaron, finalmente, establecidos en los estados de Veracruz, Puebla, Tabasco, Chiapas, Campeche, Quintana Roo y Yucatán. Los individuos seleccionados eran ejemplares sanos, sin daños mecánicos, ni bifurcaciones, dominantes y codominantes, libres de fructificación excesiva; se ubicaron en la categoría diamétrica de 15 a 19 cm iniciales o medio turno y en sitios de fácil acceso para su control.

Variables evaluadas

La variable respuesta evaluada fue el incremento en diámetro normal (diámetro a 1.3 m sobre el nivel del suelo, en un período de evaluación de 7 meses) y se calculó mediante la sustracción del diámetro normal medido en julio del 2017, al diámetro normal medido en enero del 2018, para cada uno de los 74 árboles.

El diámetro normal se registró con cinta diamétrica (Forestry Suppliers 20FT) y se marcó con tinta indeleble su huella sobre la circunferencia del fuste. La altura del árbol se determinó con una pistola Haga W-Germany y el método de medición desarrollado por López (2005). Las coordenadas geográficas a la base del árbol se fijaron cono un GPS Garmin Venture Cx. Cada árbol se marcó con el número consecutivo correspondiente, con pintura fosforescente para su posterior identificación y remedición.

Remedición de los árboles

Al cabo de siete meses posteriores a la medición inicial de los árboles, se remidieron las mismas variables. Además, de cada individuo se recolectó una muestra de 30 foliolos, conforme a lo indicado por Wells y Allen (1985).

El material recolectado se transportó en recipientes (neveras) con hielo al laboratorio Salvador Alcalde Blanco del Colegio de Postgraduados, donde se determinó la concentración foliar de N, P, K, Ca, Mg, B, Cu, Fe, Mn y Zn por árbol. El N se obtuvo mediante el método micro-Kjeldahl, y el resto de los nutrimentos a partir de una digestión con ácidos sulfúrico, perclórico y nítrico; posteriormente, se tomó una alicuota de esta que se analizó con un espectrofotómetro de plasma inductivamente acoplado (ICP-AES) (VARIAN 725-ESI).

Análisis de datos

Los datos se analizaron con la metodología descrita por Beaufils y Sumner (1976), para la elaboración de normas DRIS y concentraciones críticas (Walworth y Sumner, 1987). Para las del segundo tipo, se subdividió el total de 74 observaciones en dos subgrupos: de alto rendimiento (16 %) y de bajo rendimiento (74 %) (Medina y Medina 1992). Tales concentraciones para la especie de interés en edad de medio turno correspondieron a las medias de cada nutrimento en los árboles de alto rendimiento. Las normas DRIS consistieron en los cocientes de las concentraciones de los nutrimentos en la misma subpoblación. A cada cociente se le determinó su media y su coeficiente de variación.

Validación de las concentraciones críticas y normas DRIS generadas

Descripción de la parcela experimental

Para validar los conjuntos de concentraciones críticas y normas DRIS, se escogió una plantación de C. odorata con una superficie de siete hectáreas (Figura 1). La plantación tiene 10 años de edad, un espaciamiento de 4 × 3 m, categorías diamétricas entre 15 y 20 cm, suelo aluvial y pendiente < a 5 %.

Figura 1 Ubicación de la parcela experimental de Cedrela odorata L. en Villa Lázaro Cárdenas, municipio Venustiano Carranza, Puebla. 

Diagnóstico de la condición nutrimental de la parcela experimental

Con base en la homogeneidad del área experimental (superficie plana y árboles coetáneos), el diagnóstico nutrimental inicial se hizo a partir de tres muestras foliares procedentes de tres árboles distribuidos aleatoriamente en el área experimental, las cuales se recolectaron conforme al protocolo de Wells y Allen (1985), para muestreos foliares de árboles forestales con fines de análisis químicos. Las muestras se enviaron al laboratorio Salvador Alcalde Blanco del Colegio de Postgraduados donde se analizaron los elementos antes mencionados con las metodologías ya descritas.

Además, se hizo un muestreo de suelos del área de estudio, en el que se obtuvieron nueve submuestras a una profundidad entre 0 y 30 cm, a partir de las cuales se conformaron tres muestras compuestas. En laboratorio se determinó el pH, conductividad eléctrica (CE), materia orgánica (MO) y capacidad de intercambio catiónico (CIC), así como las concentraciones de N, P, K, Ca, Mg, Mn, Fe, B, Cu y Zn. Con base en estos resultados se definió la fertilidad general del sitio experimental y los tratamientos que se deben aplicar.

Diseño experimental

Se seleccionó un diseño experimental completamente al azar con arreglo factorial de los tratamientos, en el cual la unidad experimental estuvo constituida por un árbol, en la categoría diamétrica de 15 a 19 cm de diámetro normal y 12 m de altura, aproximadamente. Cada tratamiento se replicó cinco veces y los factores probados fueron P y K, con tres niveles (dosis) de P y cuatro de K, lo que dio un total de 12 tratamientos.

La variable repuesta fue el incremento en diámetro normal y el modelo estadístico utilizado:

yij=µ+Ai+Bj+ABij+Ԑij

Donde:

i=1,2,3 Número de niveles del factor A (fósforo)

j=1,2,3 Número de niveles del factor B (potasio)

ij= Valor de la variable respuesta correspondiente al nivel i del factor A; nivel j del factor B

µ= Media general

Ai= Efecto del nivel i de A

Bj= Efecto del nivel j de B

ABij= Interacción de los factores A y B

Ԑij= Error experimental correspondiente al nivel i del factor A, nivel j del factor B

Debe cumplirse que ԐijNIID(0, σ 2)

Para asignar los tratamientos a las unidades experimentales, se corrió una aleatorización mediante el software R (The R Project, 2017).

Tratamientos aplicados

Los 12 tratamientos de fertilización resultantes de la combinación de los niveles de P y K (Cuadro 1) se aplicaron a las unidades experimentales previamente seleccionadas.

Cuadro 1 Factores y niveles probados en el experimento de fertilización de Cedrela odorata L. en Venustiano Carranza, Puebla. 

Niveles P (mL de H3PO4 2 por árbol) K (g de K2SO4 por árbol) Número de repeticiones
1 0 0 5
2 390 660 5
3 690 1 340 5
4 2 000 5

De forma adicional a los 12 tratamientos, se estableció un tratamiento sin fertilización (testigo absoluto). A cada una de las unidades experimentales, excepto los testigos absolutos, se le aplicó N en forma de urea comercial, a razón de 600 g por árbol y 100 mL de microelementos en la presentación comercial llamada “sagaquel combi” (Fe=3.1 %, Zn=4.05 %, B=0.05 %, Cu=0.04 %, Co=0.002 %, Mn=0.25 %, Mo=0.005 %). Estos materiales fertilizantes se suministraron para asegurar la ausencia de deficiencias de dichos nutrimentos en todo el experimento. Su adición, y la de los tratamientos con P y K se hizo en ocho hoyos de 30 cm de profundidad en el suelo, a una distancia de 1 m de la base de cada árbol.

Al momento de aplicar los tratamientos, se eliminaron las malezas con el uso de un herbicida sistémico a base de glifosato, el cual se aplicó en un radio de 2 m alrededor de cada árbol, se incluyeron los testigos absolutos; esto evitó el consumo de nutrimentos por las malezas.

Variables respuesta

A cada unidad experimental se le midió el diámetro a 1.30 m sobre el nivel del suelo. La primera medición se realizó el 22 de octubre del 2017 y la segunda el 22 de octubre del 2018. A partir de estas mediciones, se obtuvo el incremento de diámetro anual (cm año-1).

En septiembre del 2018 se recolectó una muestra foliar de tres unidades experimentales por tratamiento, según las recomendaciones de Wells y Allen (1985). Las muestras se prepararon para su análisis en el laboratorio Salvador Alcalde Blanco del Colegio de Postgraduados, donde se determinó N, P, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, B y Zn, por los métodos mencionados anteriormente.

Resultados

La Figura 2 ilustra las dos subpoblaciones en que fue dividida la población de 74 árboles evaluados. La de alto rendimiento incluyó 16 % (11 árboles) del total de individuos de la población, mientras que la de bajo rendimiento se conformó por 63 árboles (84 %).

Figura 2 Incremento de diámetro alcanzado en siete meses del periodo de evaluación en las subpoblaciones de árboles de Cedrela odorata L. 

El incremento de diámetro en el periodo de evaluación varió de 0.1 a 4.0 cm. La media de la subpoblación de alto rendimiento fue más del doble, comparada con la de bajo rendimiento (Cuadro 2).

Cuadro 2 Estadísticas descriptivas básicas relativas al incremento de diámetro a la altura del pecho en las subpoblaciones de alto y bajo rendimiento. 

Subpoblación Número de muestras Media Valor mínimo Valor máximo
1 11 3.1364 2.7 4.0
2 62 1.3597 0.1 2.5

La prueba de t para la comparación del Incremento de Diámetro a la Altura del Pecho (IDAP) en las subpoblaciones de alto y bajo rendimiento indica que son diferentes entre sí (Pr>0.0001), lo que expresa que la media de la subpoblación de alto rendimiento es significativamente superior a la de bajo rendimiento (Cuadro 3).

Cuadro 3 Prueba de t para comparar el incremento de diámetro en las subpoblaciones de alto y bajo rendimiento. 

Método Varianzas G. L. Valor de t Pr>|t|
Agrupado Igual 71 8.6 <0.0001
Satterthwaite No-igual 23.066 12.6 <0.0001

Los intervalos y las medias de las concentraciones de los nutrimentos estudiados en follaje de cedro rojo se muestran en el Cuadro 4.

Cuadro 4 Concentraciones nutrimentales foliares en la población completa de árboles de Cedrela odorata L. 

Nutrimento Intervalo de concentración Concentración media
N (%) 0.56-3.78 1.94
P (%) 0.082-0.25 0.14
K (%) 0.26-2.28 0.83
Ca (%) 0.58-3.17 1.71
Mg (%) 0.079-0.38 0.22
B (ppm) 14.7-108.3 41.0
Cu (ppm) 0.95-6.08 3.04
Fe (ppm) 38-417 102.0
Mn (ppm) 4.99-136.0 21.3
Zn (ppm) 11.1-39.6 24.2

Las concentraciones críticas nutrimentales consistieron en las medias de las concentraciones de cada nutrimento, asociadas a los 11 árboles de la subpoblación de alto rendimiento (Cuadro 5).

Cuadro 5 Concentraciones nutrimentales de los árboles correspondientes a la subpoblación de alto rendimiento y concentraciones críticas para árboles de Cedrela odorata L. de medio turno. 

IDAP N (%) P (%) K (%) Ca (%) Mg (%) B (ppm) Cu (ppm) Fe (ppm) Mn (ppm) Zn (ppm)
4.0 2.205 0.174 0.720 1.708 0.258 19.59 1.83 202.10 30.06 31.53
3.5 1.75 0.176 0.901 1.239 0.135 17.41 3.70 220.06 29.09 24.98
3.4 1.575 0.089 0.415 2.650 0.317 53.96 1.74 50.77 28.83 28.41
3.2 2.065 0.141 0.445 2.090 0.203 26.17 1.98 104.41 9.45 27.45
3.1 2.415 0.154 1.610 1.163 0.161 33.30 3.62 127.21 16.93 20.52
3.0 2.065 0.147 0.416 2.480 0.250 25.73 2.59 85.29 19.59 36.45
3.0 2.835 0.155 0.905 1.160 0.140 60.13 2.71 103.77 14.29 22.55
2.9 2.31 0.241 0.872 1.476 0.124 20.70 3.99 221.16 32.52 29.56
2.9 2.24 0.168 1.352 1.676 0.312 21.08 2.22 81.86 18.36 18.01
2.8 2.1 0.098 0.374 2.541 0.303 71.83 2.38 53.96 22.14 22.16
2.7 1.61 0.170 1.216 0.916 0.178 18.04 0.95 84.75 5.00 15.29
CC 2.106 0.156 0.839 1.736 0.216 33.45 2.52 121.39 20.57 25.17

IDAP = Incremento de diámetro a la altura del pecho (cm en el periodo de evaluación de 7 meses); CC = Concentración crítica nutrimental.

También, se generó un conjunto de normas DRIS (Cuadro 6) con las diferentes razones entre los valores medios y coeficientes de variación de los nutrimentos, correspondientes a la subpoblación de alto rendimiento, con 45 cocientes. En este proceso, la unidad de concentración de macronutrimentos fue siempre porcentual (%) respecto a la materia seca; mientras que los micronutrimentos se usaron en ppm.

Cuadro 6 Conjunto de Normas DRIS para árboles de Cedrela odorata L. de medio turno. 

Razón Valor C.V. Razón Valor C.V. Razón Valor C.V.
N/P 14.24 25.57 P/Mn 20.57 41.48 Mg/B 0.01 46.15
N/K 3.12 45.37 P/Zn 0.01 34.83 Mg/Cu 0.10 52.40
N/Ca 1.38 39.11 K/Ca 0.61 69.86 Mg/Fe 0.00 73.52
N/Mg 11.09 42.94 K/Mg 4.59 61.44 Mg/Mn 0.01 63.37
N/B 0.08 37.71 K/B 0.03 63.75 Mg/Zn 0.01 41.40
N/Cu 0.94 34.03 K/Cu 0.39 79.20 B/Cu 14.97 59.26
N/Fe 0.02 42.25 K/Fe 0.01 54.72 B/Fe 0.41 96.41
N/Mn 0.13 59.41 K/Mn 0.06 105.81 B/Mn 2.00 61.12
N/Zn 0.09 28.34 K/Zn 0.04 66.97 B/Zn 1.41 59.41
P/K 0.22 35.86 Ca/Mg 8.25 23.90 Cu/Fe 0.02 41.28
P/Ca 0.11 45.98 Ca/B 0.06 38.60 Cu/Mn 0.14 37.33
P/Mg 0.85 53.64 Ca/Cu 0.79 46.57 Cu/Zn 0.10 37.62
P/B 0.01 53.58 Ca/Fe 0.02 77.35 Fe/Mn 6.99 57.58
P/Cu 0.07 52.88 Ca/Mn 0.10 52.89 Fe/Zn 4.90 43.49
P/Fe 0.00 28.62 Ca/Zn 0.07 29.97 Mn/Zn 0.81 35.43

C.V. = Coeficiente de variación

Verificación de las concentraciones críticas y normas DRIS en campo

De acuerdo al Cuadro 7, al aplicar al experimento de fertilización las concentraciones críticas en el presente estudio, el testigo absoluto presentó deficiencias de N, P, K y Mg; sin embargo, el nutrimento más deficiente fue K y el incremento de diámetro a la altura del pecho (IDAP) fue de 0.25 cm. Con base en este diagnóstico, se seleccionó un segundo tratamiento del experimento de fertilización (Cuadro 7), el cual aportó 600 g de sulfato de potasio y 600 g de urea. El análisis foliar indicó que su adición provocó un aumento de las concentraciones foliares de N y K. Al aplicar a este tratamiento las concentraciones críticas generadas, K resultó aún el nutrimento más deficiente, pero se contrarrestó la deficiencia de N; además aumentó el IDAP de 0.25 cm a 1.27 cm; es decir, se tuvo un aumento cinco veces superior al del testigo absoluto. Este incremento significa que las concentraciones críticas desarrolladas en el presente estudio predijeron correctamente el estado nutrimental del testigo absoluto.

Cuadro 7 Proceso de verificación de las concentraciones críticas nutrimentales para Cedrela odorata L. mediante un experimento de campo. 

Número Tratamiento Concentración foliar (%) Diagnostico por CC IDAP (cm año-1)
P K N N P K Ca Mg N P K Ca Mg
1 0 0 0 1.70 0.13 0.34 2.69 0.17 D D MD S D 0.25
2 0 600 600 2.09 0.13 0.46 2.25 0.19 S D MD S D 1.27
3 0 1 340 600 2.00 0.14 0.41 1.93 0.17 LD LD MD S D 1.10
4 390 2 000 600 1.98 0.13 0.41 2.42 0.18 D LD MD S D 1.03

Núm. = Número de tratamiento; IDAP = Incremento de diámetro (cm año-1); S = Suficiente; LD = Ligeramente deficiente; D=Deficiente; MD = Muy deficiente; Tratamiento de N, P y K en g de urea, ácido fosfórico y sulfato de potasio, respectivamente, aplicados por árbol.

A partir del diagnóstico del segundo tratamiento (Cuadro 7), se suministró un tercer tratamiento correspondiente a una mayor dosis de sulfato de potasio (1 340 g árbol-1), pero se mantuvo el nivel de fertilización con N (Cuadro 7).

Aun cuando la aplicación de sulfato de potasio y urea en el tratamiento tres no se manifestó en incrementos de las concentraciones de esos nutrimentos, el IDAP disminuyó ligeramente con respecto al tratamiento dos (de 1.27 cm año-1 a 1.10 cm año-1). Es probable que esta ligera disminución de IDAP sea resultado de que el diagnóstico del tratamiento dos no se atendió estrictamente, ya que debió utilizarse, además de K (sulfato de potasio), una dosis de P (ácido fosfórico). Dicha respuesta de los árboles ratifica que el conjunto de concentraciones críticas generado predijo correctamente el estado nutrimental del tratamiento dos (Cuadro 7).

Para atender, al menos parcialmente el diagnóstico del tratamiento tres, se implementó el tratamiento cuatro que incluyó 390 g de ácido fosfórico (P) y 2 000 g de sulfato de potasio (K); mientras se mantuvo el mismo nivel de N (600 g de urea), cuando su dosis debió incrementarse según el diagnóstico del tratamiento tres. Tampoco fue posible subsanar la deficiencia del Mg diagnosticada en este último, ya que el experimento no incluyó la aplicación de Mg. Dado que dicho tratamiento fue incapaz de satisfacer la deficiencia fuerte de K, así como las de N, P y Mg, el rendimiento disminuyó ligeramente, con respecto al tratamiento tres (de 1.10 a 1.03 cm año-1).

En el tratamiento dos (Cuadro 7), al subsanar el K, que fue el más deficiente, se logró tener su mayor concentración foliar, a la vez que se obtuvo el más alto IDAP, lo que demuestra de manera consistente que las concentraciones críticas generadas son efectivas.

Al verificar las efectividad de las normas DRIS, con los índices DRIS del testigo absoluto o tratamiento uno (Cuadro 8), se determinó que el elemento más deficiente fue el K (menor índice DRIS; -27.09), seguido del N (-5.74), Mg (-3.52) y P (-1.56) (Cuadro 8); por lo que al adicionar el sulfato de potasio (tratamiento 2) y 600 g de urea se redujo el índice del K (-15.91) y satisfacer la deficiencia del N (0.24), a lo que el árbol reaccionó incrementando la concentración foliar de ambos y el IDAP de 0.25 a 1.27 cm.año-1. Lo anterior indica que las normas DRIS generadas en el presente estudio predijeron correctamente el estado nutrimental del tratamiento uno.

Cuadro 8 Verificación de las normas DRIS mediante un experimento en campo. 

Número Tratamiento Concentración foliar (%) Índice DRIS IDAP
P K N N P K Ca Mg N P K Ca Mg
1 0 0 0 1.70 0.13 0.34 2.69 0.17 -5.74 -1.56 -27.09 37.92 -3.52 0.25
2 0 600 600 2.09 0.13 0.46 2.25 0.19 0.24 -4.05 -15.91 19.18 0.54 1.27
3 390 1 340 600 1.97 0.14 0.40 2.84 0.17 -3.21 -2.26 -22.82 35.08 -6.78 0.73

IDAP = Incremento de diámetro a la altura del pecho (cm-año-1; 1.30 m)

En el tratamiento 3 (Cuadro 8) se aplicaron los nutrimentos diagnosticados como deficientes en el tratamiento dos, manteniéndose el nivel de aplicación de 600 g de urea (N), sin mejorar el índice DRIS de K, pero sí el de P; además, apareció una deficiencia importante de Mg, nutrimento que no se manejó en el experimento de fertilización, lo que condujo a una disminución del rendimiento, con respecto al tratamiento dos.

Con base en la información del Cuadro 8, el valor más alto del índice DRIS de K (-15.91) correspondió al mayor IDAP (tratamiento 2), lo que puede significar que el K es el nutrimento más deficiente, como lo diagnosticó la norma DRIS generada en este estudio. Con esos resultados, es posible aseverar que el conjunto de normas DRIS desarrollado en el presente trabajo predice correctamente el estado nutrimental de árboles de C. odorata de medio turno.

A partir del proceso de verificación de las normas DRIS en el sitio de plantación, el nutrimento más deficiente fue el K, también se presentan deficiencias de P, Mg y N. Por otro lado, en el sitio de estudio existen condiciones del suelo que limitan la disponibilidad de algunos nutrimentos, especialmente P y K. Aparentemente, ocurre un efecto de antagonismo entre el N y el K, mismos que en el suelo compiten por sitios de adsorción (Mengel y Kirkby, 1982), lo cual provoca lixiviación de uno de ellos, o de ambos.

Discusión

Las concentraciones críticas nutrimentales obtenidas en el presente estudio (Cuadro 5) fueron en el caso del N (2.106 %), valor que está en el intervalo indicado por Drechsel y Zech (1991) para C. odorata, como de concentración intermedia para la especie (2 años de edad). Ramírez et al. (2018) registraron concentraciones foliares de N (no concentraciones críticas) de 2 a 17 años de edad, superiores a la concentración crítica de N definida en la investigación que aquí se documenta de 0.156 %, la cual es baja comparada con la consignada por Drechsel y Zech (1991) de 0.23 %, pero similar a la citada por Ramírez et al. (2018). Los resultados evidenciaron una concentración crítica para K de 0.839 %, comparable a las señaladas por Calixto et al. (2015) en varios tratamientos de fertilización. Sin embargo, Drechsel y Zech (1991) determinan una concentración óptima de 0.244 % para K, misma que es muy baja comparada con la definida en el presente estudio.

La concentración crítica de Ca obtenida para C. odorata en Venustiano Carranza, Puebla fue más de seis veces superior a la propuesta por Drechsel y Zech (1991): 1.736 % vs. 0.179 %. En el caso de Mg, la concentración crítica determinada es parecida a la recomendada por Drechsel y Zech (1991), 0.24 vs. 0.2163 %. Para micronutrimentos, Drechsel y Zech (1991) consignan 25 ppm para Mn, 148 ppm de Fe y 15 ppm de Zn; los valores correspondientes estimadoss en esta investigación fueron 20, 121 y 25, para Mn, Fe y Zn, respectivamente.

Las concentraciones críticas predicen correctamente el estado nutrimental de los árboles de C. odorata; no obstante que en algunos pasos del proceso de verificación, los tratamientos de fertilización disponibles dentro del experimento, no permitieron corregir puntualmente todas las deficiencias detectadas. Cabe destacar que la incapacidad del tratamiento cuatro para subsanar las deficiencias de K, N y P, aun cuando fueron aplicados, probablemente se debe, en el caso de K, al conocido efecto de antagonismo entre N y K (Mengel y Kirkby, 1982). La permanencia de la deficiencia de P, pese a que se aplicó en el tratamiento cuatro, puede deberse al elevado contenido de calcio (Ca) en el suelo (8 840 ppm) y a que el pH del mismo es alto (7.72), en cuya condición ocurre la formación de fosfatos de calcio que precipitan a horizontes profundos del suelo, quedando no disponibles para el árbol (Montero-Solís et al., 2019).

El conjunto de normas DRIS predijo correctamente el estado nutrimental; aunque, en el tratamiento 3 surgió el problema, aparentemente, de baja disponibilidad de los nutrimentos aplicados (P y K). Es probable que la deficiencia de K no se haya subsanado, debido a que en el tratamiento tres se aplicó también N, nutrimento que no era deficiente y que con frecuencia es antagónico con el K en el suelo (Mengel y Kirkby, 1982).

En el sitio de estudio se identificó una baja disponibilidad generalizada de P, la cual aparentemente se produce al reaccionar este elemento con el Ca, nutrimento que presenta una gran concentración (8 840 ppm) en el suelo, acompañada de un valor alto de pH (7.72). En estas condiciones, es frecuente la formación de fosfatos de calcio en el suelo (da Silva y Fitzsimmons, 2016; Montero-Solís et al., 2019), los cuales se precipitan hacia horizontes profundos disminuyendo la disponibilidad de P.

Es importante hacer notar que las normas DRIS y concentraciones críticas generadas deben considerarse preliminares, toda vez que fueron derivadas de una base de datos relativamente pequeña (74 árboles); no obstante, la capacidad predictiva de dichos estándares nutrimentales es perfectible, los procesos de verificación de los mismos, indicaron que es buena su capacidad predictiva del estado nutrimental de árboles de cedro de medio turno.

Conclusiones

Se presenta un conjunto de concentraciones críticas nutrimentales y uno de normas DRIS para concentraciones foliares de 10 nutrimentos en árboles de Cedrela odorata de medio turno (10 años de edad, aproximadamente).

Las concentraciones críticas nutrimentales y normas DRIS derivadas del estudio predicen correctamente las deficiencias nutrimentales en árboles de C. odorata de medio turno y son ideales para determinar su estado nutrimental durante las etapas fenológicas correspondientes a la mencionada edad y categorías diamétricas de 15 a 19 cm.

La plantación de C. odorata en la que se hizo la verificación de los conjuntos de concentraciones críticas y normas DRIS tiene deficiencias severas de K y ligeras de N, Mg y P.

Agradecimientos

Los autores agradecen al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), por el financiamiento, a través de una beca, de los estudios de Maestría en Ciencias del primer autor. Al Dr. Lourival Domingos Possani Postay por facilitar el sitio experimental.

Referencias

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Recibido: 14 de Junio de 2019; Aprobado: 22 de Enero de 2020

*Autor por correspondencia, correo-e: lopezma@colpos.mx

Conflicto de intereses

Los autores declaran no tener conflicto de intereses.

Contribución por autor

Luis Alberto Parra Piedra: redacción, recolecta y análisis de datos de campo, subsidio parcial del estudio; Miguel Ángel López López: redacción, recolecta y análisis de datos de campo, subsidio parcial del estudio, revisión del documento, envío de artículo a la revista; Armando Gómez Guerrero: recolecta y análisis de datos de campo, redacción y revisión del documento; Víctor Manuel Ordaz Chaparro: recolecta y análisis de datos de campo, redacción y revisión del manuscrito.

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