Extracción y requerimiento de macronutrimentos en mango 'Ataulfo' (Mangifera indica L.) con manejo de poda anual y bianual*

Extraction and macronutrient requirements in 'Ataulfo' mango (Mangifera indica L.) with management of annual and biennial pruning

Vania Cruz-Barrón¹, Rubén Bugarín-Montoya², Gelacio Alejo-Santiago², Gregorio Luna-Esquivel² y Porfirio Juárez-López^3§

¹ Maestría en Ciencias Biológico Agropecuarias. Unidad Académica de Agricultura, Universidad Autónoma de Nayarit. Carretera Tepic-Compostela, km. 9. Xalisco, Nayarit. C. P. 63780. México. (vanya_c_b@hotmail.com).

² Unidad Académica de Agricultura, Universidad Autónoma de Nayarit. Carretera Tepic-Compostela, km 9. Xalisco, Nayarit. C. P. 63780. México. (drbugarin@hotmail.com; gelacioalejo@hotmail.com; gollole@hotmail.com).

* Recibido: mayo de 2013
Aceptado: diciembre de 2013

Resumen

La determinación del requerimiento nutrimental en mango 'Ataulfo' es esencial para el manejo integral de su fertilización. El objetivo de esta investigación fue determinar la extracción y requerimiento de macronutrimentos a partir de la concentración de N, P, K, Ca y Mg en biomasa podada y en frutos producidos en el cultivo de mango 'Ataulfo' en huertos manejados con poda anual y bianual. Los tratamientos evaluados fueron poda anual y poda bianual. La poda anual se realizó en agosto de 2007, 2008 y de 2009 mientras que la poda bianual se realizó en agosto de 2007 y agosto de 2009. Los resultados indican que la biomasa podada difirió significativamente entre tratamientos. Los árboles podados anualmente produjeron 18.2 kg de materia seca mientras que los que se podaron bianualmente acumularon 31.87 kg. Para calcular la demanda de macronutrimentos en función del rendimiento, se proponen los siguientes factores en kg de nutrimento por tonelada de fruta cosechada: N, 4.19; P, 0.79; K, 7.19; Ca, 3.67; y Mg, 0.93.

Palabras clave: fertilización, poda, requerimiento nutrimental, rendimiento, nutrición de cultivos.

Abstract

Key words: fertilization, pruning, nutritional requirement, yield, crop nutrition.

Introducción

El mango (Mangifera indica L.) ocupa el quinto lugar en el mundo en consumo y es el tercer fruto tropical con mayor producción (Galán-Sauco, 2013). México es el principal exportador a nivel mundial y el cuarto productor con una superficie establecida de 184 768 ha, superado por India, China y Tailandia (SAGARPA-SIAP, 2011). Nayarit es uno de los principales productores de mango en México, con una superficie de 24 514 ha, cuya producción asciende a 229 696 t, predominando entre ellos, los cultivares Ataulfo con 38%, Tommy Atkins 29%, Haden 9%, Kent 9% y Keitt con 7% (SAGARPA-SIAP, 2011).Actualmente,el manejo delos huertos modernos tiende a ser integral e incluye, entre otras prácticas, la poda manual o mecánica para reducir el porte de los árboles, fertirrigación, control de plagas y enfermedades, y manejo poscosecha (Galán-Saúco, 2013; Campbell y Wasielewski, 2000). En Nayarit, no existen estadísticas acerca de la superficie de mango que se maneja con poda; sin embargo, se estima que es de alrededor de 10% de la superficie cultivada, lo que equivale aproximadamente a 2 500ha (Vázquez y Pérez, 2007).

La información acerca de los requerimientos nutrimentales en mango 'Ataulfo' es escasa. Para otros cultivares de mango, únicamente se reportan algunos índices nutrimentales foliares, útiles para el diagnóstico nutrimental (Hasan et al, 2010).

El requerimiento nutrimental es la cantidad de nutrimento requerida por la planta para satisfacer sus necesidades metabólicas, y a su vez, alcanzar el rendimiento máximo en un sistema de producción (Silva y Rodríguez, 1995; Jones, 2012). Estos autores, señalan que para estimar el requerimiento nutrimental se requieren efectuar estudios sobre el crecimiento y distribución de la biomasa, y que es necesario un estudio mínimo de dos años para cuantificar el incremento de la biomasa anual de las estructuras permanentes, así como muestreos intermedios en el ciclo del crecimiento anual. Para el caso específico de mango, la dinámica de acumulación de biomasa aérea en huertos podados es cíclica, y ofrece la perspectiva de que mediante la cuantificación de ésta y la concentración nutrimental en el material de poda, es posible determinar la demanda nutrimental en forma más precisa. Por lo anterior, el objetivo de esta investigación fue determinar la extracción y demanda de macronutrimentos a partir de la concentración de N, P, K, Ca y Mg en biomasa podada y en frutos cosechados en el cultivo de mango de huertos manejados con poda anual y bianual.

Materiales y métodos

Localización del experimento

Manejo del cultivo

Los tratamientos evaluados fueron poda anual y poda bianual. La poda anual se realizó en agosto de 2007, 2008 y de 2009 mientras que la poda bianual se realizó en agosto de 2007 y agosto de 2009. La edad de los árboles fue de 12 años, con densidad de plantación de 123 árboles por ha, establecidos en marco real de 9 x 9 m. El huerto seleccionado para el experimento se había manejado con poda bianual, esto permitió la selección de 10 árboles para la aplicación de poda anual y 10 árboles para poda bianual.

La dosis de fertilización que se empleó, se generó a través del método racional planteado por Silva y Rodríguez (1995), se consideró una meta de rendimiento de 20 t de fruto por hectárea. La demanda de nutrimentos se fijó considerando sólo la). Los extracción por fruto en kg de nutriente por tonelada de fruto: N 7, P 0.8 y K 6.6 (Laborem et al, 1979valores de eficiencia de recuperación de fertilizante utilizados fueron: N 0.6, P 0.3 y K 0.9; se aplicó por árbol: 3.5 kg de urea, 1.5 kg de fosfato diamónico (18-46-00) y 2 kg de sulfato de potasio (00-00-52). La fertilización se realizó anualmente en todo el huerto después de la poda anual, fraccionando la dosis en dos aplicaciones: 1 día y 30 días después de la poda, respectivamente. El fertilizante se incorporó en un radio de un metro alrededor del tronco, y al mismo tiempo, también se fertilizaron los árboles con poda bianual.

Análisis de suelo

Un mes antes de la poda se colectaron submuestras de suelo a un metro de distancia del tronco de diez árboles distribuidos en todo el huerto, a una profundidad de 0 a 40 cm, de los cuatro puntos cardinales, utilizando una barrena, se mezclaron las sub muestras para obtener una muestra compuesta. Se determinó la textura por el método de bouyoucus y las siguientes propiedades químicas: pH, conductividad eléctrica relación suelo-agua (1:4), contenido de materia orgánica, Walkey and Black; P-Olsen, colorimetría; Ca²⁺ y Mg²⁺ por espectrofotometría y K⁺, por flamometría, según norma oficial mexicana PROY-NOM-021-RECNAT-2000 (DOF, 2000).

Los resultados del análisis físico y químico de suelo, indican que el pH es de 6.62. El contenido de materia orgánica 4.35%; la conductividad eléctrica (0.1 dS m^-1), no refiere problemas de salinidad; K intercambiable (216 mg kg^-1); Ca intercambiable (4 967 mg kg^-1); Mg intercambiable (661 mg kg^-1), la relación Ca/Mg fue menor de 10, por lo que no rebasó la concentración crítica con la cual existiría deficiencia de magnesio (Tisdale et al, 1993). De acuerdo con estos resultados, el huerto presentó condiciones adecuadas para el desarrollo del cultivo.

Los tratamientos evaluados fueron poda anual y poda bianual. La poda mecanizada se realizó cinco días después de que se terminó la cosecha, según correspondió a cada tratamiento (anual o bianual), durante los dos años de investigación. Los árboles se podaron con una podadora mecánica de cinco discos tipo estrella, podando de manera lateral (1.8 a 2 m en cada lado) y horizontal (4.5 m de altura). Las podas se hicieron de la siguiente manera: poda anual (agosto 2007, agosto 2008 y agosto 2009); poda bianual (agosto 2007 y agosto 2009). Se podaron 10 árboles por cada tipo de poda y se consideró un árbol como una repetición. Los árboles fueron seleccionados por uniformidad en altura y vigor, en el huerto. En total se tuvieron 20 árboles podados.

Cuantificación de biomasa podada

La cuantificación de la biomasa podada, se realizó por árbol y por tratamiento. Primero se trituró el material podado, el cual consistió en hojas y tallos, con un molino de martillos con tracción mecánica. Posteriormente, el material triturado se depositó en costales de nylon, se pesó cada uno de éstos con una balanza electrónica (OHAUS^®), y se registró el peso fresco en kg por árbol.

Obtención y preparación de muestras de biomasa podada

Se realizó una mezcla homogénea de la biomasa podada previamente triturada y se tomó una muestra de 1 kg de material vegetal, por cada árbol, se depositaron en bolsas de papel estraza y se trasladaron al laboratorio. De la muestra de 1 kg, de cada árbol, se obtuvo una sub muestra de 300 g, misma que se lavó cuidadosamente, primero con agua potable y enseguida con agua destilada. Las submuestras se depositaron en bolsas de papel para secarlas a 70 °C en una estufa de aire forzado (Lumistell^®, modelo HTP-42). Una vez que presentaron peso constante, se calculó su contenido de materia seca partiendo de su valor de peso fresco de 300 g, luego se molieron utilizando un molino de acero inoxidable; se conservaron en frascos de plástico herméticamente cerrados aproximadamente durante un mes, y previo a su análisis químico se introdujeron durante dos horas a la estufa de secado para reducir la humedad en la muestra.

Producción de fruto por árbol

Preparación de muestras de fruto

Una vez que se cosecharon los frutos, se seleccionaron al azar dos frutos tamaño comercial por cada repetición (10 árboles), se determinó el peso fresco de cada fruto, luego se sometieron a secado para la cuantificación de peso seco. Para obtener el valor de materia seca, los frutos se lavaron con agua potable después con agua destilada, se cortaron en pequeños trozos y se depositaron en platos de aluminio para su posterior secado en estufa de aire forzado hasta alcanzar el peso seco constante a 70° C. Posteriormente, las muestras se molieron sin separar semilla, pulpa y cáscara para el análisis de determinación nutrimental.

Determinación nutrimental

La concentración nutrimental en material de poda y fruto, se determinó mediante digestión húmeda de las muestras con una mezcla de los ácidos perclórico y nítrico, para P, K, Ca y Mg, y ácido sulfúrico-salicílico para N total (Alcántar y Sandoval, 1999).

Extracción nutrimental en biomasa podada

La extracción nutrimental en la biomasa podada se obtuvo a partir de los datos de la materia seca y su concentración nutrimental. Con el propósito de poder utilizar el dato de extracción para obtener los valores de requerimiento nutrimental del cultivo, se calculó la cantidad de materia seca de biomasa podada que se requiere para la producción de una tonelada de fruto fresco. Para esto, se dividió la cantidad de materia seca (kg) de biomasa podada entre el rendimiento de fruto (kg), por árbol. De esta manera se obtuvo el valor de cantidad de materia seca (kg) de biomasa podada, requerida por kg de fruto fresco, éste dato se multiplicó por 1 000 para su extrapolación a una tonelada de fruto fresco. Con los datos de concentración nutrimental y cantidad de materia seca, se determinó la cantidad de nutrimento extraído.

Extracción nutrimental por fruto

A partir del dato de peso de materia fresca y seca de fruto, se calculó la cantidad de materia seca que contiene una tonelada de fruto fresco. Conociendo la concentración nutrimental de este material, se cuantificó la cantidad de nutrimentos que extrae una tonelada de fruto.

Determinación del requerimiento nutrimental del cultivo

La demanda nutrimental del cultivo se estimó sumando la extracción nutrimental de biomasa podada y la extracción nutrimental del fruto.

Diseño experimental y análisis estadístico

Se utilizó un diseño experimental completamente al azar, donde los tratamientos fueron la frecuencia de poda (anual y bianual), cada tratamiento tuvo 10 repeticiones y cada repetición correspondió a un árbol. Se realizaron análisis de varianza y prueba de Tukey (p≤0.05) mediante el programa Statistical Analysis System (SAS Institute Inc., 2009).

Producción de biomasa podada

Los resultados sobre producción de biomasa podada difirieron significativamente entre tratamientos (Cuadro 1). En términos peso de materia seca, en poda bianual en el año 2007 fue de 63.75 kg por árbol, dicha cantidad de materia seca producida no difirió significativamente con la poda bianual del año 2009 (70.55 kg). En el caso de los árboles con poda anual, la producción promedio de materia seca por árbol fue de 18.2 kg. La poda estimula al crecimiento vegetativo y reproductivo en el cultivo de mango mientras que la permanencia de la biomasa en el árbol permite la acumulación de más tejido leñoso lo cual favorece mayor acumulación de biomasa. Estudios realizados por Avilán et al. (2000) sobre el comportamiento de los brotes de mango tratados con diferentes intensidades de poda, y aplicación de paclobutrazol y nitrato de potasio, señalaron que el crecimiento de los brotes tuvo diferencias significativas en árboles podados respecto a los no podados independientemente de los tratamientos, siendo 2.6 brotes en crecimiento en árboles podados y 1.55 brotes en árboles no podados.

Avilán et al. (2007) encontraron que la biomasa podada en árboles de mango 'Haden', 'Edward', 'Tommy Atkins' y 'Springfields, tuvieron un promedio de peso de materia fresca de 64.25 kg en 'Haden, 52.25 kg en 'Edward', 39.12 kg en 'Springfels' y 36.5 kg en 'Tommy Atkins'. En cuanto a peso de materia seca, obtuvieron 29.15 kg ('Haden'), 23.03 kg ('Edward'), 17.39 kg ('Springfels') y 16.21 kg ('Tommy Atkins'). La acumulación de materia seca en biomasa podada con frecuencia anual en esta investigación varió de 18.11 a 18.27 kg por árbol, valores que son aproximados a ' Springfels' y 'Tommy Atkins'.

Concentración nutrimental en biomasa podada

La concentración nutrimental en la biomasa podada presentó diferencias significativas (Cuadro 2). Para el caso de N, K y Ca. La biomasa de poda bianual tuvo mayor concentración de N, K y Ca en comparación la biomasa de poda anual, esto puede deberse a la edad del material de poda, puesto que el material que se retiró del árbol en poda bianual tiene mayor tiempo de permanencia en el árbol, por lo tanto, se favorece el tiempo de absorción y acumulación de nutrimentos en los tejidos, en este sentido aun cuando los árboles son de la misma edad, la edad de los brotes y hojas presentes no fue igual debido a la frecuencia de poda. Los elementos evaluados y que presentaron diferencias estadísticas en concentración son N y K, mismos que están considerados como nutrimentos móviles (Taiz y Zeiger, 2010). Se infiere también que el cultivo no tuvo deficiencias nutrimentales que ocasionaran una translocación significativa de N y P de las hojas viejas a los brotes nuevos. Además, la translocación nutrimental se presenta antes de la caída de las hojas, movilizándose hacia los tejidos de reserva (Silva y Rodríguez, 1995). Por lo tanto, otro factor que pudo haber influido en la mayor concentración de nutrimentos es que aún no daba inicio la movilización de los mismos. En el caso de Ca, se infiere que se encontró mayor concentración en material de poda bianual (1.32%) debido a la escasa movilidad de este nutrimento y al tiempo de permanencia, absorción y acumulación en la biomasa podada (Marschner, 2012) en comparación con poda anual (0.09%).

La producción de fruto se afectó significativamente por la frecuencia de poda, en poda bianual la producción por árbol fue de 95 kg mientras que la producción por árbol en poda anual se reduce a la mitad casi a la mitad (47 kg) (Cuadro 3). La poda anual merma la producción de fruto, se infiere que el tiempo que transcurre entre podas no es suficiente para la generación de suficientes brotes reproductivos (Vázquez y Pérez, 2007).

Concentración nutrimental en materia seca de frutos

La concentración nutrimental en materia seca de frutos no fue afectado por el tipo de poda, con excepción del Ca que se encontró mayor concentración en frutos provenientes de podas bianuales (Cuadro 4). Se infiere que se encontró mayor concentración de Ca en frutos con poda bianual debido a que los órganos de reserva (fuente) tuvieron mayor abastecimiento de Ca para proveer a los frutos (demanda) en comparación que los frutos derivados de poda anual (Taiz y Zeiger, 2010).

Extracción nutrimental por biomasa podada

Al dividir la cantidad de materia seca de biomasa podada entre la cantidad de fruto producido por árbol, se tiene que por cada kilo de fruto se produjo 0.39 kg de materia seca en poda anual y 0.35 kg en poda bianual, resultando un promedio de 0.37 kg de materia seca por kilo de fruto fresco. Como el requerimiento nutrimental de los cultivos está referido a toneladas de fruto o producto cosechado, entonces la necesidad de producción de materia seca, sólo por biomasa podada, es de 370 kg por tonelada de fruto fresco. En el Cuadro 5 se presenta la extracción nutrimental por biomasa podada necesaria para producir una tonelada de mango 'Ataulfo'.

Extracción nutrimental por fruto

La cantidad de materia seca necesaria para la producción de una tonelada de fruto fresco es de 250 kg, ya que la concentración de materia seca en fruto es de 25%. Ríos y Corella (1999), calcularon la extracción nutrimental en cultivares monoembriónicos como: 'Tommy Atkins', 'Keitt', 'Irwin' y 'Haden' con un rendimiento de 15 t ha^-1, lo que en kg por tonelada de fruto fresco representa: N (5.66), P (1.16), K (11.38), Ca (1.86) y Mg (1.14). El Cuadro 6 presenta la extracción nutrimental de una tonelada de fruto fresco de mango 'Ataulfo' que se obtuvo en la presente investigación.

Requerimiento nutrimental

El requerimiento nutrimental de los cultivos frutales se ha planteado a partir de la extracción nutrimental por tonelada de fruto fresco (Jones, 2012). Para obtener el requerimiento nutrimental se sumaron la extracción de nutrimentos de la biomasa podada y la extracción nutrimental por producción de fruto (Cuadro 7).

Los valores que se han reportado en cuanto a extracción nutrimental del cultivo de mango presentan variaciones porque depende, entre otros factores, del cultivar (Ríos y Corella, 1999), es por ello la importancia de generar información para el mango 'Ataulfo'.

Con la finalidad de continuar precisando el manejo de nutrición balanceada en el cultivo, la información obtenida de extracción nutrimental por la biomasa podada es de suma importancia, ya que es un dato que permite determinar la necesidad de nutrimentos del cultivo, considerando el manejo con poda anual o bianual.

Conclusiones

La cantidad biomasa podada en mango 'Ataulfo' tuvo una relación estrecha con la frecuencia de poda. Se determinó que el árbol que se maneja con poda anual produjo en promedio18.2 kg de materia seca anualmente mientras que los árboles manejados con poda bianual produjeron 33.57 kg.

La producción de fruto por árbol disminuyó significativamente cuando la poda se realizó anualmente (45 kg), en comparación con un manejo de poda bianual (95 kg).

El requerimiento de macronutrimentos en mango 'Ataulfo' manejado con poda anual o poda bianual, en kg de nutrimento por tonelada de fruta cosechada fue: N, 4.19; P, 0.79; K, 7.19; Ca, 3.67; y Mg, 0.93.

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