Evolución nutrimental foliar en tres cultivares de mango en Nayarit, México*

Foliar nutrient evolution in three mango cultivars in Nayarit, México

Mariela Guadalupe Castro-López¹, Samuel Salazar-García^1§, Isidro José Luis González-Duran², Raúl Medina-Torres¹ y José González-Valdivia²

¹ Posgrado en Ciencias Biológico Agropecuarias y Unidad Académica de Agricultura. Universidad Autónoma de Nayarit. Carretera. Tepic-Puerto, km. 9. 5, Vallarta, Xalisco, Nayarit, C. P. 63780, México. (mariela_castro222@hotmail.com).^§ Autor para correspondencia: samuelsalazar@prodigy.net.mx.

*Recibido: julio de 2011
Aceptado: abril de 2012

Resumen

Para desarrollar programas de fertilización de sitio específico en el cultivo del mango, es necesario disponer de información propia para cada región productora. El objetivo de este trabajo fue determinar la evolución de macro- y micronutrimentos a través de la vida de las hojas de los flujos vegetativos de los cvs. Ataulfo, Kent y Tommy Atkins. Los huertos se localizaron en cuatro municipios del estado de Nayarit con clima cálido subhúmedo, en alturas de 11 a 601 m y temperatura media anual de 21.7 a 22.7 °C. En cada huerto se eligieron al azar 20 árboles y en cada uno de ellos fueron marcados 20 brotes recién emergidos de cada flujo vegetativo. Se realizaron muéstreos mensuales de hojas desde su nacimiento hasta la abscisión y se les determinaron en la materia seca las concentraciones de N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn, Zn y B. Para describir la evolución de cada nutrimento se predijeron sus concentraciones para cada día de vida de la hoja mediante el uso de funciones matemáticas. Se registraron dos flujos de crecimiento vegetativo tanto en 'Ataulfo' y 'Kent' (primavera y verano) como en 'Tommy Atkins' (primavera y otoño). La evolución de macro- y micronutrimentos varió entre cultivares y fue influido por el flujo vegetativo y la fase fenológica. En los tres cultivares estudiados, la evolución nutrimental del flujo de primavera fue más afectado por las últimas etapas del desarrollo floral (del estado coliflor a antesis). En el caso del segundo flujo vegetativo (verano u otoño) la evolución nutrimental fue más afectada por el crecimiento del fruto.

Palabras clave: Mangifera indica, flujos vegetativos, Ataulfo, Kent, Tommy Atkins.

Abstract

Key words: Mangifera indica, Ataulfo, vegetative flushes, Tommy Atkins, Kent.

Introducción

En el 2010 existían en el estado de Nayarit 23,446 has plantadas con mango de las cuales el 82% no cuenta con riego y sólo recibe agua de las lluvias del verano. En ese mismo año, la producción fue superior a 292 mil toneladas. Los cultivares predominantes son: Ataulfo (9,257 ha), Tommy Atkins (5,842 ha), Kent (2,370 ha), Haden (1,869) y Keitt (1,339 ha). Los principales municipios productores son: San Blas, Composte la, Tepic, Tecualay Acaponeta (SIAP-SAGARPA, 2011).

En el mango, el crecimiento vegetativo no ocurre en forma continua, sino que se presenta en forma de flujos de crecimiento que terminan cuando las hojas nuevas están plenamente expandidas (Davenport, 2007). En Florida, EEUU, después de un flujo vegetativo normalmente sigue un periodo de reposo el cual en los árboles jóvenes es relativamente corto, pero en árboles adultos puede durar más de ocho meses (Davenport y Nuñez-Elisea, 1997; Davenport, 2007). El número y frecuencia de los flujos vegetativos por año depende del cultivar, disponibilidad de humedad del suelo y volumen de la cosecha anterior, aunque en cada brote puede haber de tres a cuatro flujos de crecimiento al año (Davenport y Nuñez-Elisea, 1997). En Nayarit, el cv. Tommy Atkins usualmente presenta un flujo vegetativo en la primavera y otro en el otoño (Pérez-Barraza et al., 2006). También se han observado dos flujos vegetativos en los cvs. Ataulfo y Kent, uno en la primavera y otro en el verano. Para el cv. Manila en Veracruz, de han registrado más de tres flujos vegetativos al año (Guzman-Estrada et. al., 1998).

Las concentraciones de nutrimentos varían con la edad de la hoja. Algunos autores mencionan que esta variación depende de la etapa fenológica del árbol. En este sentido, Pathak y Pandey (1977), encontraron que los niveles foliares de N, P y K alcanzaron su máximo valor cuando el fruto estaba en tamaño ''chícharo'', después declinaron y mostraron sumás baja concentración cuando el fruto alcanzó su máximo desarrollo. Según Ponchner et. al. (1993), las concentraciones foliares de N, P, K, Mg y S fueron más bajas durante la floración y fructificación. En la India, Reddy et al. (2003) encontraron variaciones en el contenido de N, P y K, las cuales fueron observadas de huerto a huerto y a través del año en los cvs. Banganapally, Totapuri y Alphonso. En Venezuela, el cv. Kentpresentó los valores máximos de N, P y K en la etapa previa a la floración, después, descendieron hasta alcanzar sus niveles más bajos en plena floración y formación de los frutos. El calcio presentó una relación inversa a los demás elementos estudiados (Avilan, 1971).

La presencia de fruto en los brotes de árboles de mango también influencia la concentración foliar de nutrimentos. Tahir et al. (2003) encontró que los brotes con fruto mostraron menor concentración de N, P y Ca después de la cosecha, los cuales se incrementaron gradualmente durante el desarrollo de yemas florales hasta la fase de brotación vegetativa. En el caso de brotes sin fruto, se encontraron niveles altos de nutrimentos después de la cosecha con un descenso gradual hacia la fase de brotación vegetativa, con menor variación en Ky Cu. En el caso de Fe se observó una tendencia contraria y el Zn y Mn no mostraron variación. Diferencias en la composición nutrimental foliar debido a la presenciade fruto en los brotes también han sido reportados para mango 'Manila' en Veracruz, México (Guzmán-Estrada et al, 1998).

La influencia del cultivar, tipo de suelo y edad de la hoja sobre el contenido nutrimental foliar fue estudiado en los cvs. Kent, Keitty Tommy Atkins en Florida, EE.UU. (Young y Koo, 1971). Estos autores concluyeron que el cultivar no tuvo mucho efecto sobre la composición nutrimental de la hoja. Las mayores variaciones fueron atribuidas al tipo de suelo; sin embargo, algunas de estas variaciones fueron debidas a las prácticas culturales y a la combinación de ambas. También, observaron un marcado descenso en el contenido foliar de N, P y K con la edad de la hoja. En otro estudio, Thakur et al. (1981) encontraron que los contenidos de N, P y Ca justo después de la cosecha fueron significativamente más altos en el cv. Deshehri que en Chausay Lucknow Safeda, resultando lo contrario para los contenidos de K, S y Zn; los contenidos de Mg y Mn fueron similares en los tres cultivares.

En la literatura consultada fue común la ausencia de información sobre los det alles del muestreo foliar, en particular lo relacionado a la edad de la hoja al momento del muestreo. Por ejemplo, algunos autores mencionan haber colectado a través del año hojas de 3 a 7 meses de edad (Benitez-Pardo et al, 2003), o bien hojas de un año de edad (Oosthuyse, 2000), lo cual es imposible a través del año. Esta situación, sin duda, aféctalos resultados obtenidos debido a la influencia de la edad de la hoja. La desventaja de este tipo de muestreo es que se asume que los cambios en la composición nutrimental de la hoja son reflejados en cada fecha de muestreo, lo cual es poco probable ya que la evolución nutrimental usualmente no presenta cambios abruptos.

Materiales y métodos

Características de los huertos. El clima de la región manguera de Nayarit es cálido subhúmedo, con lluvias en verano (1,089 a 1,300 mm de Julio a Octubre); temperatura media anual de 21.7 a 22.7 °C (Cuadro 1). Por ser la condición predominante en Nayarit, se escogieron huertos sin riego que exploraran suelos de fertilidad variable en municipios de las zonas Norte (Acaponeta), Centro (San Blas y Tepic) y Sur (Compostela) del estado de Nayarit. Se trabajó con dos huertos de 'Ataulfo', tres de 'Kent' y dos de Tommy Atkins ' con edades de 10 a20 años (Cuadro 1).

Muestreo y análisis foliar. En cada huerto se seleccionaron al azar 20 árboles y en cada uno de ellos fueron marcados 20 brotes recién emergidos de los flujos vegetativos de primavera y verano. Como el cv. Tommy Atkins usualmente no presenta flujo de verano se le marcaron brotes del flujo de otoño. Los muéstreos foliares se realizaron mensualmente para cada flujo de crecimiento e iniciaron cuando la hoja tenía aproximadamente 5 cm de longitud y concluyeron con su abscisión. En cada muestreo se colectaron 20 hojas completas (lámina+pecíolo) y sanas por árbol, ubicadas en la posición 6 y 7 a partir de la yema apical.

En total se realizaron 15 muéstreos foliares para el flujo de primavera (Febrero 2006 a Abril 2007) en los tres cultivares. Para el flujo de verano se hicieron 12muestreos (Agosto 2006 a Julio 2007) en los cvs. Ataulfo y Kent). En el caso del flujo de otoño sólo se tomaron muestras en el cv. Tommy Atkins (Octubre 2006 a Septiembre 2007). En cada muestreo se midió la longitud de cada hoja. Posteriormente fueron lavadas y secadas en una estufa con aire forzado a 70 °C durante 48 h. Las hojas fueron molidas, pasadas por tamiz No. 40 y enviadas aun laboratorio comercial bajo el programa de intercalibración (NAPT) de la Soil Science Society of América (http://www.naptprogram.org/pap/labs) para la determinación del contenido en la materia seca de: N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn, Zn y B.

Fecha de inicio de los flujos de crecimiento vegetativo (Día cero). Para estimar la fecha en que brotó la hoja se generaron funciones matemáticas. A dichas funciones se les calculó la ordenada al origen; el día asociado con dicho valor se consideró como día cero. A partir de la primera fecha de muestreo se contabilizaron los días naturales hasta la última fecha (abscisión de la hoja) considerándolos como días acumulados. Los días acumulados se usaron como variables independientes ''X'' y el tamaño de la hoja como variable dependiente ''Y''. La fórmula general fue: Longitud de hoja = (β₀ + β₁D + (β₂D² + (β₃D³ + (β₄D⁴ + β₅D⁵ + β₆D⁶; donde D = días acumulados y β = coeficientes matemáticos. Posteriormente, se seleccionó la mejor función matemática con el procedimiento Stepwise SAS/ STAT (SAS Institute Inc, 2005) por orden de respuesta (del primero hasta el sexto orden) para longitud de la hoja. Los criterios para elegir las mejores funciones fueron: 1) mayor valor de R²; 2) menor cuadrado medio del error (CME); 3) el valor del coeficiente Cp (Draper y Smith, 1981). Una vez identificadas las mejores funciones matemáticas, se calcularon sus coeficientes matemáticos (β₀,..., β_n) por el procedimiento de regresión (REG) y en el programa Microsoft Excel se calcularon sus valores predichos, sustituyendo la fórmula general en cada día y luego se granearon en SigmaPlot (2006).

Evolución nutrimental. Los resultados del análisis foliar para cada localidad fueron depurados en el programa MINITAB (Minitab Inc, 1996) por el procedimiento Boxplot. Posteriormente, se calcularon sus valores predichos diarios de la misma manera que se calculó el día cero para tamaño de la hoja, utilizándose los días como variable independiente y el contenido nutrimental como dependiente. Los valores predichos por día fueron graneados en SigmaPlot (2006) para cada cultivar, flujo vegetativo y nutrimento.

Resultados

Al incluir en la ecuación del modelo de regresión los valores predichos diarios de longitud de la hoja permitió obtener el día en que brotó la hoja. Por motivos de espacio, en el Cuadro 2 se presenta un ejemplo para el cv. Ataulfo de los modelos matemáticos obtenidos y los criterios empleados para su selección.

Para cada cultivar de mango se registraron dos flujos vegetativos. Sus fechas de inicio, de acuerdo al cálculo del día cero fueron: Enero para el flujo de primavera (cvs. Ataulfo, Kent y Tommy Atkins); Junio para el flujo de verano (cvs. Ataulfo y Kent); Septiembre para el flujo de otoño (cv. Tommy Atkins) (Cuadro 3).

La longitud final de la hoja así como la vida de la hoja (rompimiento de yemas a abscisión) mostró diferencias debido al flujo vegetativo que le dio origen. El mayor tamaño lo mostraron las hojas del flujo de otoño (cv. Tommy Atkins), seguido por las hojas de los flujos de primavera (los tres cultivares) y verano (cvs. Kent y Ataulfo; Cuadro 4). Las hojas del flujo de primavera vivieron 15 meses (Ene. 2006 a Abr. 2007), mientras que las de los flujos de verano y otoño duraron 12 meses (Jun. 2006 a Jul. 2007 y Sep. 2006 a Sep. 2007, respectivamente).

Evolución nutrimental foliar según el cultivar y el flujo vegetativo

Los flujos vegetativos de primavera y verano del cv. Ataulfo mostraron patrones similares de evolución nutrimental para N, K, Ca, Mn y B. Los nutrimentos cuya evolución difirió notablemente entre flujos fueron: P, Mg, S, Fe, Cuy Zn (Figuras 1 y 2). Los flujos de primavera y veranoenelev. Kentmostraron evoluciones nutrimentales similares sólo para Mn y B. Los demás nutrimentos mostraron patrones distintos através de la vida de las hojas de ambos flujos vegetativos (Figuras 3 y 4).

En 'Tommy Atkins' la comparación se hizo entre los flujos de primavera y otoño. Las evoluciones nutrimentales con mayor similitud fueron las de Mg, Mn y B. El resto de nutrimentos (N, P, K, Ca, S, Fe, Cu y Zn) mostró importantes diferencias en su comportamiento durante la vida de la hoja (Figuras 5 y 6).

Las diferencias y similitudes observadas en la evolución nutrimental foliar mostró coincidencias entre cultivares. Los dos flujos vegetativos estudiados mostraron diferentes evoluciones nutrimentales en los tres cultivares de mango para P, S, Fe, Cu y Zn. Sin embargo, en el caso de Mn y B las evoluciones nutrimentales fueron similares entre cultivares.

Desde el punto de vista nutrimental, en los tres cultivares examinados el flujo de primavera sostuvo el crecimiento y desarrollo del fruto; también fue fuente de nutrimentos para el crecimiento inicial del segundo flujo vegetativo (de verano para 'Ataulfo' y 'Kent' y de otoño para Tommy Atkins'). Adicionalmente, este flujo sostuvo el desarrollo floral hasta antesis (que ocurrió el siguiente año), así como el crecimiento inicial del fruto (Figuras 1 a la 6 (2, 3, 4, 5)).

En cada cultivar de mango estudiado, el segundo flujo vegetativo (verano u otoño) soportó el desarrollo de eventos fenológicos importantes en el año siguiente, tales como antesis, crecimiento del fruto y producción del flujo vegetativo de primavera (Figuras 1 a la 6 (2, 3, 4, 5)).

El patrón de la evolución nutrimental foliar en los distintos flujos vegetativos estudiados fue afectado por la etapas fenológicas del árbol, como floración (antesis) y crecimiento de fruto (hasta cosecha). En hojas del flujo de primavera, el crecimiento del fruto sólo modificó la evolución nutrimental del P en 'Ataulfo' (Figura 1) y del S y B en 'Tommy Atkins' (Figuras 5 y 6). No hubo modificaciones en 'Kent'. Las últimas etapas del desarrollo floral (estado coliflor a antesis) causaron más cambios sobre la evolución nutrimental del flujo de primavera. En 'Ataulfo' cambió la evolución del N, P, Ca, S, Cu, Mn y B (Figuras 1 y 2). En el cv. Kent los cambios fueron observados para N, P, K, Ca, S, Cu y Zn (Figuras 3 y 4). Para 'Tommy Atkins' la floración modificó el comportamiento del N, P, K y Ca (Figura 5).

Diferente al flujo de primavera, la evolución nutrimental en hojas del flujo de verano ('Ataulfo' y 'Kent') u otoño ('Tommy Atkins') fue más afectada por el crecimiento del fruto. En 'Ataulfo' hubo cambios en la evolución del N, P, K, Ca, Mg, Fe, Zn y B (Figuras 1 y 2). En el cv. Kent los cambios fueron en el N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mny B (Figuras 3 y 4). Para 'Tommy Atkins' el crecimiento del fruto modificó el comportamiento del P, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, Zn y B (Figuras 5 y 6).

Discusión

Cada cultivar de mango presentó dos flujos vegetativos importantes. El de primavera, que fue común en los tres cultivares estudiados; el de verano, que se presentó en los cvs. Ataulfo y Kent; el de otoño, que sólo ocurrió en Tommy Atkins'. Lo anterior difiere de los tres o más flujos vegetativos anuales mencionados para el mango 'Manila' en México (Guzmán-Estrada et al.., 1998), así como Ewais, Sediek, Zebda y Keitt en Egipto (Shaban, 2009). Esto sustenta la importancia de obtener información local.

De acuerdo a Bally (2009), la evolución nutrimental foliar del mango presenta su menor variación en el periodo de mayor dormancia fenológica del árbol; esto es, entre el fin del flujo vegetativo de verano y dos semanas antes de la emergencia de las primeras panículas. Esta consideración difiere de lo encontrado en la presente investigación, así como con lo planteado por Avilán (1971), Pathak y Pandey (1977), Ponchner et al. (1993) y Reddy et. al. (2003) quienes no mencionan dicha estabilidad. Tampoco coincide con las ausencia de variaciones nutrimentales foliares debido a la etapa fenológica del mango ' Manila' en Veracruz, México (Guzmán-Estrada et al.., 1998).

La literatura consultada usualmente presenta concentraciones nutrimentales foliares para los muéstreos realizados en diferentes intervalos, unas veces según fechas de calendario y otras según la etapa fenológica. Esta información hace imprecisa la definición de cambios en la evolución de los distintos nutrimentos através de la vida de la hoja ya que no es común encontrar cambios abruptos en las concentraciones de los distintos nutrimentos y además se asume una conexión lineal entre las fechas de muestreo.

En las condiciones en que fue realizada esta investigación, cada flujo vegetativo mostró una función fisiológica diferente, juzgado a partir de los cambios en el patrón de su evolución nutrimental. De acuerdo a lo observado en los tres cultivares de mango, el flujo de primavera resultó más afectado en su evolución nutrimental foliar debido a las últimas etapas del desarrollo floral (estado coliflor a antesis). En el caso del segundo flujo vegetativo (verano u otoño) fueron más notorios los cambios en la evolución nutrimental foliar debidos al crecimiento del fruto. Avilan (1971) observó enmango 'Kent' una fase de acumulación foliar de nutrimentos después de la cosecha y que duró hasta la floración. En el presente estudio se encontró que los cambios en los patrones de la evolución nutrimental no ocurrieron en todos los nutrimentos ya que algunos presentaron incrementos, otros descensos, y algunos más permanecieron sin cambios en su tendencia.

Para cada nutrimento, los cambios fueron influenciados por el cultivar y el flujo vegetativo. Por ejemplo, la acumulación de nutrimentos después de la cosecha y hasta la floración en 'Ataulfo' sólo se observó en el flujo de primavera para Ca, Mg, Mn y B; para el flujo de verano esto ocurrió para K, Ca, Fe y Mn.

En 'Kent', la acumulación en esta etapa fenológica se presentó en ambos flujos vegetativos para N, Ca, Mg, Mn y B. El cv. Tommy Atkins mostró más casos de acumulaciones nutrimentales en el flujo de primavera (P, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, Zn y B), comparado con el flujo de otoño (Ca, Mg y Mn).

Respecto al descenso de las concentraciones de nutrimentos que origina la formación de los frutos mencionado por Avilan (1971), en el presente estudio no resultó muy obvio. Esto, porque en los tres cultivares de mango el flujo vegetativo de primavera alcanzó su máximo tamaño en julio (no se muestran datos), aproximadamente un mes después de la cosecha. En las hojas jóvenes es común ver descensos en la acumulación de nutrimentos; sin embargo, no fue posible separar la demanda del fruto del efecto de dilución causado por el incremento en la materia seca a medida que se incrementa la edad de la hoja.

En el caso de los flujos de verano y otoño, la cosecha del ciclo anterior se realizó antes de su emergencia. Sin embargo, como ya se mencionó arriba, la evolución nutrimental en este flujo fue afectada por la presencia del fruto en el árbol, observándose descensos en la concentración de todos nutrimentos, excepto el S. Para algunos nutrimentos estos descensos coincidieron con lo mencionado por Pathak y Pandey (1977). La alta movilidad de N, P, K y Mg coincidió con lo mencionado por Ponchner et al. (1993) para los mangos 'Irwin'y 'Tommy Atkins 'enCostaRica.

Según Avilan (1971) en el cv. Kent el calcio presentó acumulación progresiva con la edad de la hoja y esta tendencia no fue modificada por el crecimiento del fruto. Los resultados del presente estudió fueron diferentes ya que en los tres cultivares se presentó un descenso en los contenidos foliares de calcio en los flujos de verano u otoño durante el crecimiento del fruto, coincidiendo con lo mencionado por Tahir et al. (2003) para el cv. Langra en Pakistán.

Los cambios en las concentraciones de nutrimentos no siempre están asociados a eventos fenológicos. En Veracruz, México, las concentraciones foliares de Ca, Mg, Fe, Cu, Mn yZnelmango 'Manila' variaron con la edad de la hoja. Sin embargo, estos cambios no estuvieron asociados a ninguna fase fenológica, el periodo lluvioso o laproducción de frutos (Guzmán-Estrada et. al., 1998).

Diversos estudios mencionan el descenso en la concentración de nutrimentos causados por el desarrollo del fruto. Sin embargo, el destino de los nutrimentos movilizados/reciclados merece más investigación ya que en las condiciones en que fue desarrollado el presente trabajo no fue posible separar el efecto del crecimiento del fruto del proceso de senescencia de las hojas de verano y su consecuente abscisión.

Se registraron dos flujos de crecimiento vegetativo en 'Ataulfo' y 'Kent' (primavera y verano) y para Tommy Atkins' (primavera y otoño).

La evolución de macro- y micronutrimentos a través de la vida de las hojas fue afectada por el cultivar, flujo vegetativo y fase fenológica.

En los tres cultivares estudiados, la evolución nutrimental del flujo vegetativo de primavera fue más afectado por las últimas etapas del desarrollo floral (estado coliflor a antesis). En el caso del segundo flujo vegetativo (verano u otoño) la evolución nutrimental fue más afectada por el crecimiento del fruto.

Agradecimientos

Se reconoce el financiamiento parcial del INIFAP, Fondo Mixto CONACYT-Gobierno del Estado de Nayarit, CONACYT-FORDECYT, SEDER-Gobierno del Estado de Nayarit. También, se agradece a los productores de mango Alvino Hernández, Juan José Salazar, Armando Arrambide, Santos Ramos, Benito Carrillo y Alberto Ramos por facilitar sus huertos para la investigación.

Literatura citada

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