Extracción de macronutrimentos en frambueso rojo*
Macronutrimental Extraction in Red Raspberry
Joel Pineda–Pineda1‡, Edilberto Avitia–García2, Ana Ma. Castillo–González2, Tarsicio Corona–Torres3, Luis Alonso Valdez–Aguilar2 y Jacinto Gómez–Hernández2
1 Departamento de Suelos, Universidad Autónoma Chapingo. 56230 Chapingo, Estado de México.
2 Departamento de Fitotecnia, Universidad Autónoma Chapingo. 56230 Chapingo, Estado de México. ‡Autor responsable (pinedapjoel@yahoo.com.mx).
]]> 3 Instituto de Recursos Genéticos y Productividad, Colegio de Postgraduados. 56230 Montecillo, Estado de México.
Recibido: enero de 2006.
Aceptado: julio de 2008.
RESUMEN
Uno de los factores fundamentales que permite obtener altos rendimientos y, por consiguiente, rentabilidad de los productos agrícolas es la fertilización, la cual debe ser ajustada y recomendada a cada especie con base en sus respectivas curvas de extracción de nutrimentos. En el presente trabajo se determinó, a través de muestreos en cada etapa fenológica, la curva de extracción de macronutrimentos [nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca) y magnesio (Mg)] en frambueso rojo (Rubus idaeus L.) cv. Malling Autumn Bliss. Se encontró que la extracción de macronutrimentos fue paralela a la curva de acumulación de materia seca vegetal. El K y el Ca fueron los elementos más extraídos, seguidos por el P, N y Mg. La mayor demanda de nutrimentos ocurrió en la etapa de brotación vegetativa, seguida de floración, desarrollo de frutos y cosecha. La planta extrajo durante la primera etapa 44% de N; 31 de P; 28 de K; 29 de Ca y 29 de Mg, y en la segunda 25% de N, 58 de P, 25 de K, 29 de Ca y 27 de Mg. Este cultivo se puede considerar de baja demanda nutrimental, ya que con una densidad de población de 55 000 cañas ha–1, las extracciones nutrimentales se estimaron en: 6.07 kg de N; 12.28 de P2O5; 33.42 de K2O; 19.98 de CaO, y 9.1 de MgO, en un ciclo de cuatro meses. La hoja fue el órgano que extrajo mayor cantidad de macronutrimentos, seguido por la raíz, el tallo, el fruto y la flor.
Palabras clave: Rubus idaeus L., etapa fenológica, cv. Malling Autumn Bliss, materia seca, extracción nutrimental.
ABSTRACT
]]> One of the fundamental factors that favors high yields and, consequently, profitability of agricultural products is fertilization, which should be adjusted to each species based on nutrient extraction curves. This study determined the macronutrient extraction (N, P, K, Ca, Mg) curves in red raspberry (Rubus idaeus L.) cv. Malling Autumn Bliss through samplings in each growth stage. It was found that macronutrient extraction was parallel to the curve of dry matter accumulation. K and Ca were the most extracted nutrients, followed by P, N, and Mg. In general, the highest demand of nutrients occurred during the vegetative stage, decreasing at flowering, fruit development, and harvest. During the vegetative stage, the plant extracted 44% N; 31% P; 28% K; 29% Ca, and 29% Mg, and in the second growth stage 25% N; 58% P; 25% K; 29% Ca and 27% Mg. Raspberry could be considered a low demander of nutrients since, with a population of 55 000 canes ha–1, macronutrient extractions were: 6.07 kg N; 12.28 P2O5;33.42 K2O; 19.98 CaO, and 9.1 MgO in a growth period of four months. The leaf was the organ that extracted the highest quantity of macronutrients, followed by the root, stem, fruit, and flower.Keywords: Rubus idaeus L., growth stage, cv. Malling Autumn Bliss, dry weight, nutrimental extraction.
INTRODUCCIÓN
En México, el cultivo del frambueso rojo es muy reciente debido a que por mucho tiempo se pensó que no se adaptaría a las condiciones climáticas. En 1974 se introdujeron algunos cultivares de Europa y Estados Unidos, y se observó que los cultivares productores de otoño podrían tener futuro, pues las condiciones climáticas del país permiten manejarla de tal manera que pueden obtenerse cosechas en temporadas en las que en otros países no se produce; además de su elevada rentabilidad, gran ocupación de mano de obra y rápido retorno de la inversión (Rodríguez y Avitia, 1984).
Con respecto a los principales productores de frambueso a nivel mundial, como Nueva Zelanda, Chile, Guatemala y Colombia, México tiene una producción marginal; sin embargo, es un competidor potencial por sus ventajas climáticas (Muñoz y Juárez, 1997).
Uno de los factores fundamentales que permite el control de la producción y calidad de un cultivo es la fertilización, la cual debe ser ajustada a cada especie y condición de crecimiento. Los programas actuales de fertilización deben basarse en la demanda nutrimental de los cultivos durante sus etapas fenológicas. La demanda de un nutrimento por un cultivo está dada por su producción de biomasa y la concentración del nutrimento en la planta o requerimiento interno (Greenwood, 1983). La curva de extracción nutrimental determina la cantidad de nutrimentos extraída por una planta, a través de su ciclo de vida. Con esta información es posible conocer las épocas de mayor absorción de cada nutrimento y definir un programa de fertilización adecuado para el cultivo, en el cual se considere tanto la cantidad de fertilizante como la época idónea para hacer las aplicaciones (Molina et al., 1993; Sancho, 1999). En los frutales, las extracciones nutrimentales están determinadas por los frutos, el crecimiento de las raíces, partes aéreas perennes y la leña de poda (en caso de que se retire del huerto). La extracción nutrimental por los frutos es variable dentro de una misma especie, dependiendo del cultivar y el nutrimento (Trocme y Gras, 1979). El potasio es el nutrimento más requerido por el fruto en la mayoría de los frutales. Una gran proporción del calcio absorbido por el árbol es usada para el crecimiento de brotes vegetativos y raíces (Salazar–García, 2002).
Con base en lo anterior, este trabajo tuvo como objetivos evaluar la distribución de biomasa a través del tiempo en los diferentes órganos, elaborar las curvas de extracción de macronutrimentos (N, P, K, Ca y Mg) por el cultivo de frambueso rojo durante sus diferentes etapas fenológicas y conocer la dinámica de extracción nutrimental.
MATERIALES Y MÉTODOS
]]> El presente trabajo se realizó en un lote de frambueso rojo cv. Malling Autumn Bliss. Se utilizó un suelo de textura franco–arcillo–arenosa, con pH 6.9, contenidos medios de N–P–K y moderadamente bajo en materia orgánica (MO) (1.61%). Para aumentar la capacidad de suministro del suelo se aplicó una dosis media de fertilización, calculada con base en el análisis químico del suelo usando los criterios de interpretación reportados por Castellanos et al. (2000), la cual consistió en 100 kg de N, 86 de P2O5, 180 de K2O y 110 de Ca por hectárea, utilizando una mezcla de urea, superfosfato de calcio triple, sulfato de potasio y Healthy Start (1075 kg ha–1, fertilizante orgánico con 3, 4 y 3% de N, P y K, respectivamente). Este último se incluyó en la mezcla para aportar el 50% del requerimiento de P, considerando el nivel deficiente de MO del suelo y la respuesta positiva observada en el frambueso en un ciclo previo a este experimento, al aplicar Healthy Start. La mitad del N y todos los demás nutrimentos (P, K, Ca) se aplicaron desde el inicio del cultivo, durante la brotación de cañas, utilizando la mezcla ya mencionada; el resto del N se aplicó con urea al inicio de la floración (un mes y medio después). Se usó un diseño completamente al azar, con tres repeticiones. La unidad experimental consistió en una sección de 0.25 m2 del surco conteniendo de 10 a 15 cañas de frambueso. Los muestreos se hicieron a partir de los 19 días después de la brotación (DDB) de cañas, en tiempos diferentes de acuerdo con la etapa fenológica. En cada unidad experimental se extrajeron las plantas completas y se llevaron al laboratorio donde se fraccionaron en sus diferentes órganos (raíz, tallo, hojas, flores y frutos). En cada órgano se determinó la concentración nutrimental y producción de materia seca. Para medir la concentración de macronutrimentos (N, P, K, Ca y Mg) en el tejido vegetal, se realizó una digestión húmeda con una mezcla diácida (H2SO4:HClO, 4:1) y peróxido de hidrógeno. La determinación de N se hizo por el método microkjeldahl, el P por colorimetría molibdovanadato amarillo, K por flamometría con un fotómetro de flama Corning 400, Ca y Mg se midieron por espectrofotometría de absorción atómica con un espectrofotómetro Pye Unicam SP9 de Phillips (Chapman y Pratt, 1973). Con los valores de concentración nutrimental y materia seca en cada órgano de la planta, se calculó la extracción total de N, P, K, Ca y Mg entre las fechas de muestreo. La extracción nutrimental diaria se obtuvo dividiendo la extracción de nutrimentos entre el número de días transcurridos para cada fecha de muestreo..
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Acumulación Total de Materia Seca
En el Cuadro 1 se observa que, para un cultivo con una densidad de población de 55 000 cañas ha–1 de frambueso rojo, se acumuló más de una tonelada de materia seca. Al comenzar la brotación vegetativa, el contenido de materia seca era bajo, pero conforme avanzó el desarrollo de la planta se fue incrementando hasta llegar a un máximo en la etapa de desarrollo de frutos y cosecha (1261.86 kg ha–1).
En el intervalo 47–78 DDB, la raíz mostró una disminución drástica en el peso de materia seca, lo que se atribuye a la redistribución de fotosintatos de la raíz hacia las flores y frutos, ya que estos son órganos que ejercen una gran demanda (Patrick, 1990). Al respecto, Dickson (1991) indica que los tejidos de almacenamiento, como el tallo y la raíz, pueden actuar como fuente dependiendo de la estación del año y las necesidades del resto de la planta.
Las hojas presentaron los valores más altos de acumulación de materia seca (580.25 kg ha–1), seguidas por los tallos (349.80 kg ha–1) y las raíces (277.2 kg ha–1). Los tallos y las raíces en esta especie son estructuras de almacenamiento de reservas, lo que genera acumulación de materia seca.
Extracción Nutrimental
]]> La extracción de N, P, K, Ca y Mg fue paralela a la acumulación de materia seca (Cuadro 1; Figura 1). Estos resultados son similares a los obtenidos por Molina et al. (1993) en fresa cv. Chandler, donde la absorción de nutrimentos fue proporcional a los valores de materia seca ganada por la planta.
El K fue el nutrimento más demandado por las plantas de frambueso con un valor máximo de 27.74 kg ha–1, seguido por el Ca (14.28 kg ha–1), N (6.07 kg ha–1), Mg (5.46 kg ha–1) y P (5.36 kg ha–1); de tal manera que la extracción de nutrimentos en orden decreciente fue: K>Ca>P>N>Mg. El K es un nutrimento que se extrae en grandes cantidades por árboles frutales y hortalizas, saliendo del sistema con la fruta (Bertsch, 2003). Este elemento es frecuentemente el más abundante en los frutos frescos por el papel fisiológico que desempeña, actuando como osmolito y transportador de agua y azúcares hacia los frutos (Giaquinta, 1983). Conforme el desarrollo de los frutos avanza hacia la madurez, los requerimientos de K también se incrementan, mejorando el contenido de sólidos solubles y ácidos orgánicos (Tagliavini et al., 2000).
El segundo elemento más extraído por la planta de frambueso fue el Ca (Figura 1). Este elemento es uno de los cationes absorbido en mayor cantidad en especies frutales (Van Petersen, 1980). Participa en el crecimiento de los brotes y en la acumulación de azúcares y firmeza del fruto (Marschner, 1995). Durante el almacenamiento, la calidad de los frutos es favorecida por bajas concentraciones de N y altas de Ca (Marcelle, 1995).
Paglietta (1986) señala que el frambueso rojo es una planta de baja demanda nutrimental. En una hectárea que produjo 10 Mg de fruta, se extrajeron anualmente 58, 7, 50, 30 y 8 kg de N, P, K, Ca y Mg, respectivamente. La máxima acumulación de macronutrimentos se presentó en la etapa reproductiva, con tasas máximas de extracción durante la etapa de brotación vegetativa y reproductiva.
Dinámica de la Extracción Nutrimental
En el Cuadro 2 y la Figura 2 se observa la dinámica de extracción del N. La mayor extracción de este nutrimento se presentó durante la etapa de brotación vegetativa, específicamente entre los 19–32 DDB la extracción se incrementó de 29 a 43.6% del N total acumulado. En este mismo periodo se alcanzó el valor máximodeextraccióndiariacon70 gha–1 d–1 (Cuadro 2). Después disminuyó la absorción para luego incrementarse en la etapa de desarrollo de frutos y cosecha extrayendo hasta cerca del 25% del N total. Lo anterior es debido a que el N es esencial en la división y expansión celular, y por lo tanto, en el crecimiento (Jones et al., 1991). Thompson (1982) menciona que la cantidad de N absorbido por día por kg de material vegetal es máximo cuando las plantas son jóvenes y declina gradualmente con la edad.
Mengel et al. (2001) mencionan que los valores más altos de extracción de P se observan en la etapa de brotación vegetativa y reproductiva, ya que las hojas jóvenes contienen relativamente altas cantidades de P orgánico en forma de ácidos nucleicos y fosfolípidos que son acumulados y translocados posteriormente a la parte reproductiva.
En la Figura 4 y Cuadro 2 se observa la dinámica de extracción de K en el frambueso rojo. La extracción de este nutrimento fue constante sin variaciones importantes a lo largo de las diferentes etapas fenológicas. En la etapa vegetativa se extrajeron cantidades ligeramente mayores (27.9%) con relación a las demás etapas y, en éste mismo periodo, se observaron las tasas máximas de extracción diaria con 180 g ha–1 d–1.
Las máximas extracciones de Ca realizadas por las plantas de frambueso ocurrieron en las etapas de brotación vegetativa, desarrollo de frutos y cosecha (Figura 5). En estas etapas se alcanzaron también las tasas máximas de extracción diaria con 110 g ha–1 d–1 (Cuadro 2). Se observa que el frambueso rojo tiene dos periodos de demanda de Ca: el primero, al inicio de la brotación vegetativa y el segundo, en la etapa reproductiva. El Ca participa en el almacenamiento de azúcares en los frutos y mejora la firmeza de los mismos (Mengel et al., 2001). Por su parte, Salazar–García (2002) señala que gran parte del Ca absorbido por un frutal es usado para el crecimiento de los brotes vegetativos y la raíz.
En la Figura 6 y el Cuadro 2 se presenta la dinámica de extracción de Mg. Se observa que los valores más altos de extracción se presentaron en la etapa de brotación vegetativa y en el desarrollo de frutos y la cosecha; en este mismo periodo se observaron las tasas máximas de absorción diaria con 40 g ha–1 d–1. La mayor absorción de Mg en la etapa de brotación vegetativa podría atribuirse a que en esta etapa de desarrollo de las hojas se sintetiza gran cantidad de clorofila, siendo el Mg el centro de esta molécula (Marschner, 1995). Asimismo, el Mg funciona como catalizador de muchas enzimas que se requieren para los procesos de crecimiento de las plantas (Mengel et al., 2001).
CONCLUSIONES
–Los patrones de acumulación de materia seca y extracción de nutrimentos en frambueso rojo cv. Malling Autumn Bliss indican que la mayor demanda nutrimental se presenta en las etapas de brotación inicial y durante la floración y fructificación.
–El K y Ca son los nutrimentos más extraídos por el frambueso rojo y existen dos periodos de máxima absorción bien definidos que coinciden con la etapa de brotación vegetativa y la etapa de floración y desarrollo de frutos.
–La hoja es el órgano que acumuló mayor cantidad de materia seca y, por lo tanto, es el que extrajo la mayor parte de los nutrimentos.
]]> –El frambueso rojo cv. Malling Autumn Bliss es una planta de baja demanda nutrimental, por lo que, manejando una densidad de población de 55 000 cañas ha–1, las extracciones de N, P2O5, K2O, CaO y MgO fueron 6.07, 12.28, 33.42, 19.98 y 9.1 kg ha–1, respectivamente, en un periodo de 128 días que comprendió desde la brotación hasta la cosecha.
LITERATURA CITADA
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