8 Nutrición de Banano

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INDICE CAPÍTULO 8: NUTRICIÓN DE BANANO CONCEPTOS GENERALES SOBRE NUTRICIÓN EN EL TRÓPICO NUTRICIÓN EN LA PLANTA DE BANANO CONTEN CONTENIDO IDOS S NUTRIC NUTRICION IONALE ALES S EN LOS DIFERE DIFERENTE NTES S ÓRGANO ÓRGANOS S DE LAS PLANTAS DE BANANO Y EN DIFERENTES FASES DE DESARROLLO FENOLÓGICO NUTRIMENTOS INMOVILIZADOS POR LA PLANTA NUTRIMENTOS EXTRAÍDOS POR LA COSECHA NECESIDADES NUTRICIONALES DE LA PLANTA DE BANANO Funciones de los elementos esenciales Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Deficiencia Fuentes Fósforo Deficiencias Fuentes Potasio Deficiencias Fuentes Calcio Deficiencias Fuentes Magnesio Deficiencias Fuentes Azufre Deficiencias Fuentes Cloro Sodio Elementos menores Zinc Deficiencias Toxicidad Fuentes

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Boro Deficiencias Toxicidad Fuentes Cobre Deficiencias Toxicidad Fuentes Hierro Deficiencias Toxicidad Fuentes Manganeso Deficiencias Toxicidad Fuentes Molibdeno Deficiencias Toxicidad Aluminio Toxicidad

AGENTES QUELANTES DE LOS MICRONUTRIENTES CATIONICOS (Fe, Mn y Cu). INTERACCIONES ENTRE NUTRIMENTOS Interacciones de K, Ca, Mg, P y N La interacción de Hierro (Fe) y Manganeso (Mn) Interacción Cu- Zn- Fe

RELACIONES DE EQUILIBRIO ENTRE LOS ELEMENTOS NUTRICIONALES EN SUELOS NIVELES CRÍTICOS CRÍTICOS DE LOS ELEMENTOS ELEMENTOS NUTRICIONALES Y RELACIONES DE EQUILIBRIO EQUILIBRIO EN CONTENIDOS NUTRICIONALES NUTRICIONALES FOLIARES NECESIDADES DE FERTILIZACION, APROVECHAMIENTO Y BALANCE Necesidades totales de las plantas Extracción por la Cosecha Aporte de Residuos de las Cosechas Aporte de Nutrimentos del Suelo Aporte por Fertilización Química Disponibilidad Total de Nutrimentos y Balance Pérdidas e Inmovilización Inmovilización de los Nutrimentos en el Suelo

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FERTILIZACIÓN Fertilización Nitrogenada Fertilización Potásica Fertilización Fosfórica Fertilización Magnésica Fertilización Cálcica Encalado Fertilización con Azufre Fertilización con elementos menores Eficiencia de la fertilización Nitrógeno Fósforo Potasio Formas de aplicación Fertilización manual Fertilización mecánica Fertilización líquida Aérea Fertirriego Generalidades Sistemas de riego aptos para fertirriego Instalación de un sistema de riego Fertilizantes para fertirriego y sus características Dosis y frecuencia de aplicación Fertilización Foliar Fertilización al pseudotallo Fraccionamiento de la fertilización Tipos de fertilizantes

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FERTILIZACIÓN FERTILIZACIÓN QUÍMICA FERTILIZACIÓN ORGÁNICA La materia orgánica Origen de la materia orgánica Descomposición de la materia orgánica Humus Importancia del humus Clasificación de las sustancias húmicas Acidos húmicos Acidos fúlvicos Huminas Efectos de los abonos orgánicos sobre el suelo Físicos Químicos Biológicos Desventajas o limitaciones de los abonos orgánicos Tipos de abonos orgánicos Compost Bokashi Vermicompost Gallinaza Abonos verdes Metodología para elaborar algunos abonos orgánicos Compost Bokashi Vermicompost Manejo de los abonos

LIITERATURA CITADA

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CAPITULO 8 NUTRICIÓN DEL BANANO

CONCEPTOS GENERALES SOBRE NUTRICIÓN EN EL TRÓPICO HÚMEDO

El banano es una planta clásica del Trópico Húmedo con características fisiológicas propias que la hacen diferente a otros cultivos intensivos. Los suelos de estas regiones son de muy rápida evolución, y requieren de un manejo específico y propio a fin de adaptarse a las necesidades de una planta, que como el banano es de alta eficiencia en la producción de cosechas, por lo que resulta muy sensible a carencias o excesos de nutrimentos. Como se anotó en el ( Capítulo 2), la planta de banano es originaria de galerías boscosas, donde se desarrolla en condiciones de semipenumbra, su metabolismo es lento su ciclo biológico largo y la producción baja. La necesidad de incrementar su producción obligó al hombre a exponer la planta a pleno sol, la intensa luminosidad, hace que la planta acelere el metabolismo y se estresse;

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como consecuencia la producción hormonal se desincroniza y el requerimiento de nutrimentos se acentúa y se hace muy crítico. El uso continuo y hasta excesivo de fertilizantes químicos en el cultivo del banano, han hecho olvidarse a los especialistas en nutrición, de algunos nutrimentos básicos y determinantes como el oxígeno; dice Primavesi (1994), que ante una carencia generalizada de nutrimentos, lo más probable es que falte oxígeno, sin embargo; se adicionan cantidades crecientes de nutrimentos del tipo N, P, K, Ca, Mg, S, entre otros, como única solución y se olvida que la mayoría de estos elementos no son más que biocatalizadores que facilitan la formación de enzimas activas del proceso metabólico. Para entender el proceso de nutrición de la planta de banano, es necesario concebirla como una muy eficiente fábrica de carbohidratos y tener presente conceptos básicos de la fisiología de las plantas. Las plantas son autótrofas, ya que elaboran todas las moléculas que necesitan para su normal desarrollo; pero para que ese proceso se lleve a cabo se necesita el aporte de los diferentes componentes químicos que forman la planta, por parte del suelo, la atmósfera y los correctivos y enmiendas químicas. La composición química de una planta según Latsaw y Miller (1924), está dividida en tres grupos de elementos constituyentes por orden de importancia cuantitativa (Cuadro 8.1). CUADRO 8.1. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE UNA PLANTA.

ELEMENTO 1- OXIGENO 2- CARBONO

%1

FORMA DE ASIMILACION

44 .4 43.6

3- HIDROGENO

6.2

4- NITROGENO

1.5

5- SILICIO

1.2

O2 - H2O CO2 96.9

H2O NO3 -, NH4+

K+ Ca 2+ H2PO4-, HPO42-

6- POTASIO 7- CALCIO 8- FOSFORO

0.92 0.23 0.20

9- MAGNESIO

0.18

Mg 2+

10- AZUFRE

0.17

SO4 2-

11- CLORO

0.14

CI -

1.7

7

12- HIERRO 13- MANGANESO 14- COBRE 15- BORO 16- ZINC 17- ALUMINIO 18- SIN DETERMINAR

0.08 0.04 0.0009 0.0016 0.003

0.3

Fe 3+, Fe 2+ Mn 2+ Cu +, Cu 2+ H3BO3 Zn 2+

0.89 0.21

Fuente: 1/ Latsaw y Miller, (1924) 2/ Brown et al, (1987) - Forma más asimilable

El 96.9% de la planta, esta constituida por tres elementos orgánicos: carbono, hidrógeno y oxígeno ( C-H-O), de los cuales el oxígeno y el carbono representan un 88 % de la planta; el oxígeno y el hidrógeno, un 50.6%, pero combinados como agua representan de 80 a 85%. El carbono combinado con el resto de elementos, como carbohidratos, proteínas, etc., representa de un 10 a 15%. El carbono proviene del CO 2 del aire, que con una concentración promedio de 0.035% en la atmósfera, es suficiente para cubrir las necesidades de la planta; el hidrógeno proviene del agua absorbida por la planta del suelo y el oxígeno proviene única y exclusivamente de la atmósfera, que con una concentración de 20% entra en el suelo por los espacios porosos en un movimiento diferencial de presión de gases y es absorbido por las raíces, con excepción de algunas plantas con capacidad de absorber por las hojas, tal es el caso del arroz, pero bajo ninguna circunstancia en el banano. La planta de banano es una HIDROFITA que requiere grandes cantidades de agua para su normal desarrollo, pero esos volúmenes de agua no deben restringir la asimilación de los otros elementos indispensables para el normal desarrollo de la planta, sobre todo el oxígeno. El nitrógeno, con 1,5% es parte integrante fundamental de las moléculas de aminoácidos, vitaminas y proteínas, fase final del proceso metabólico. El nitrógeno es el elemento nutricional que más falta en el mundo, entra en el suelo por adición en forma mineral, por descomposición de sustancias orgánicas nitrogenadas y es arrastrado por las lluvias de la atmósfera, la cual está constituida de 78% de nitrógeno del cual, el 98% del total está en la litosfera, y el 2% restante está distribuido en la atmósfera, hidrosfera y biosfera; y sólo un 0,00014% se encuentra en los suelos. El nitrógeno total de los suelos superficiales fluctúa entre un 0,2 a 0,4% (Bertsch, 1995).

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El segundo grupo de elementos nutricionales son elementos mayores y medios, que en conjunto representan un 1,7% de la composición total de la planta; estos elementos junto con los llamados micros (0,3%), son catalizadores enzimáticos de los procesos metabólicos de la planta; algunos de ellos son transportadores indispensables de las sustancias metabolizadas y unos pocos forman parte de componentes indispensables en el proceso de fotosíntesis (Cuadro 8.2). Puede decirse que la planta es una fábrica de sustancias orgánicas, que en su proceso transforma y libera energía; para que se lleve a cabo dicho proceso se necesitan los siguientes componentes:

1. Una fuente de energía (luz solar) 2. Agua que capta del suelo 3. Elementos: C - que capta del aire como CO2 en el proceso de transpiración, como CO2 disuelto en agua del suelo. H - que capta del agua. O - que capta del suelo producto del aire. Estos elementos forman el trinomio C-H2-O carbohidratos.

base de todos los

CUADRO 8.2. ALGUNAS CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS NUTRIMENTOS DEL SUELO. Elemento N

Forma de absorción NH4+ NO3Urea Amidas

P

Aminoácidos H2PO4HPO4-2

K

K+

Forma metabólica activa NH4+ NH3 NH2OH-

Movilidad en la planta +

Expresión en Funciones en la los planta fertilizantes flujo masas (96,8%) N Componentes de las Moléculas Intercepción (1,2%) Orgánicas, proteínas Difusión (0%) y enzimas Mecanismo de movilización

H2PO4HPO4-2 PO4-3

+

flujo masas (63%) difusión (90,9%) intercepción (2,8%)

P2O5

Molécula Transportadora de Procesos metabólicos

K+

+

flujo masas (20%)

K 2O

Participa activamente en procesos metabólicosactivador de enzimas -transporte de azúcares sustituído parte por Na Forma parte de la Estructura de las Células

difusión

(77,7%)

intercepción (2,3%)

Ca

Ca++

Ca++

-

Mg

Mg++

Mg++

+

difusión (0%) intercepción (28,6%) flujo masas (71,4%) flujo masas

Ca

MgO

Parte de la molécula

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S

-2 4

intercepción flujo masas (95%) intercepción (5,%) flujo masas intercepción

de clorofila

SO

S-H/S-S

±

Mn

Mn++ Quelatos

Mn ++

±

Zn

Zn++ Quelatos

Zn ++

±

flujo masas intercepción

Zn

Cu

Cu++ CuOH+ Cu Cl+ Quelatos Fe++ Fe+++ Quelatos

Cu ++

-

flujo masas

Cu

Fe ++

-

flujo masas

Fe2O3

-

flujo masas

B2O3

Fe

B

H3BO3 H2BO3HBO3-2

S Mn

BO3-3 B(OH)4-

Activador enzimático Metabolismo de N Activador enzimático muy importante Componente Enzimático de varias proteínas Activador enzimático en la síntesis de clorofila Interviene en el transporte de azúcares. Diferenciación y Desarrollo celular. Metabolismo de N y P en la fotosíntesis

B4O7-2 Mo

MoO4-2

+

flujo masas

MoO4

Cl

HmoO4Cl-

+

flujo masas

Cl

Interviene en el Metabolismo de N y P Estimula la fase lumínica de la fotosíntesis

Fuente: Bertcsh, (1995); Modificado por Soto, (1999).

N - fijado biológicamente por los microorganismos del suelo y producto de la atmósfera. Nutrientes minerales: P, S, Ca y Mg, indispensables en el proceso metabólico.

4. Biocatalizadores para facilitar la formación de enzimas como activadores del proceso metabólico: K, Mn, Fe, Zn, Cu, B, Mo, CI, Ca, U, Ni, Se, etc. En la Figura 8.1 se observa en forma muy simple el proceso antes anotado, se le conoce como metabolismo, tiene dos fases que deben estar en balance de acuerdo a las necesidades de la planta para cada momento: anabolismo y catabolismo. Se conoce como anabolismo, el proceso mediante el cual la planta transforma el CO2 que absorbe de la atmósfera, lo combina con el H 2O que absorbe del suelo, y mediante la luz del sol que activa los cloroplastos de la hoja, forma moléculas de carbohidratos que permitirán a la planta desarrollarse y producir cosechas de acuerdo a sus posibilidades. En este proceso se libera O2 y H2O a la atmósfera, que mejora la respiración y salud de los animales.

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En este proceso, la planta adquiere energía a través de la luz del sol mediante el proceso de fotosíntesis, que es el único mecanismo de entrada de energía a la biosfera. En la fotosíntesis se llevan a cabo procesos de oxidación y la reducción del CO2 que permiten formar compuestos orgánicos. El intercambio de volúmenes de CO 2 Y O2, son iguales, como se observa en el siguiente proceso:

n CO2+ 2n H2O+luz cloroplastos n (CH2O+nO2+nH2O).

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Energía

H2O

Catabolismo

N2

Materia orgánica

N-P-K N-P-K mayores Ca Mg medios S Zn-Mn-Fe-Cu-B-Mo-Cl (micros)

Humedad relativa (potencial hídrico atmosférico)

z L u

CO

2 E (calor) R H e s O2 p i ( C r H a c CO2 2 O ) + i ó n O t o s Anabolismo 2 s l a s C e s i o r o p t O n í c l O s 2 2 + o z H t H F o + l u 2 + N 2 O O O + E H2O (difusión) H 8 + N + N O 2 2 ) C O C H O2 Transpiración Metabolismo CO2 H C ( H

s el a e r ) O NH3 in 2 m H C 2 O (H 2 H O

H2O

O2

CO2 (0.035%)

O2 (20%) (59ox/ CO 2)

costra

O2 O2 (10%) (oxidación) H2O

Activa (gradiente potencial hidráulico) Pasiva (ósmosis)

N2

O2

H2O Agua de saturación -agua capilar (capacidad de campo) -agua de marchitez permanente

CO2 (1-3%) (reducción) Absorción

Flujo de masa (gradiente potencial hidráulico) Difusión (gradiente concentración nutrimentos) Intercepción (intercepción radical (2%))

Microorganismos

O2 CO2

FIGURA 8.1. PROCESO DE ASIMILACIÓN DE NUTRIMENTOS Y METABOLISMO DE LA PLANTA DE BANANO.

La planta a su vez para cumplir con sus procesos biológicos naturales requiere realizar el proceso conocido como catabolismo, es un proceso contrario al anterior donde la planta usa las sustancias elaboradas, las desdobla en presencia de O2 para convertirse en CO2 H2O y calor de la siguiente manera: n (CH2O)+O2 ¡ CO2+H2O+E. El CO2, el H2O y la energía en forma de calor se pierden en la atmósfera, en este proceso el intercambio de O2 por CO2 es en volúmenes equivalentes y se conoce como cociente respiratorio. Este es un proceso de defensa de la planta para protegerse de condiciones ecológicas adversas, en el cual se gasta parte de la energía acumulada en la planta por medio de la fotosíntesis. Entre la fotosíntesis y la respiración debe de haber un balance positivo, de tal forma que las sustancias elaboradas y la energía acumulada por la fotosíntesis sean mayores que las gastadas por la respiración, para un normal desarrollo de la planta en crecimiento y producción, por tanto el equilibrio fotosintético es la base de la producción vegetal. Diversos factores pueden modificar ese balance:

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1. El oxígeno de los suelos es absorbido por la planta para la formación de carbohidratos, ante la ausencia de O 2 la planta revierte el proceso y obtiene energía de las sustancias fotosintéticas; por lo tanto el uso eficiente de las sustancias fotosintetizadas depende de la presencia óptima de O 2 en el suelo. Suelos anaeróbicos aceleran la respiración produciéndose una respiración fermentativa que produce muy poca energía con alto costo de productos sintetizados. En esas condiciones, los procesos metabólicos se vuelven lentos y rara vez llega a la fase final en proteínas y carbohidratos complejos. La raíz no se expande para interceptar nutrientes y la planta sufre de falta de agua y nutrimentos, aprovechando poco la fertilización.

2. La cantidad de O2 en un suelo tropical productivo debe ser alrededor del 10% (Primavesi, 1982). 3. El H2O es indispensable en el proceso de fotosíntesis; sin ésta los procesos no se efectúan y la formación de carbohidratos es incompleta. 4. La alta temperatura de los climas tropicales acelera la respiración, provocando el cierre temprano de las estomas, y una reducción sensible de la fotosíntesis, no obstante se mantiene la respiración con un gasto importante de productos sintetizados que no se pueden reponer. Los climas tropicales resultan beneficiosos a las plantas, bajo las siguientes condiciones: 4.1 Suelo protegido de sobre calentamiento por exposición solar que acelera la respiración. 4.2 Existencia de agua suficiente a libre disposición de la planta. 4.3 Suficiente cantidad de aire (O 2) en el suelo, sin costras superficiales o tablas de agua altas, que dificultan la penetración de aire atmosférico, manteniendo el equilibrio indispensable entre la oxidación y la reducción. Condiciones de anaerobismo, pueden dificultar la absorción de los nutrientes por las raíces; o bien hacer que por reducción se conviertan en sustancias tóxicas o se pierdan por evaporación, tal es el caso del nitrógeno en la desnitrificación, donde las pérdidas hacia la atmósfera pueden llegar hasta un 70% del nitrógeno total del suelo, asimismo, las concentraciones de CO2 pueden llegar hasta un 3%, siendo tóxico para las plantas.

4.4 Suficientes nutrimentos y bien balanceados a disposición de la planta.

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4.5 Area foliar eficiente y suficiente, para facilitar el proceso fotosintético. NUTRICION EN LA PLANTA DE BANANO

El banano es una planta de muy rápido crecimiento, que requiere para su normal desarrollo y producción una buena cantidad de nutrimentos disponibles en el suelo. Estos pueden ser aportados en parte por el mismo suelo o por residuos de cosechas; es indispensable, sin embargo, agregar fertilizantes en cantidades y proporciones por lo menos iguales o equivalentes a los nutrimentos extraídos por la cosecha para obtener producciones económicamente rentables. Las necesidades nutricionales de las plantas de banano están relacionadas, en primer término, con el aprovechamiento que se desea obtener de la cosecha en un momento dado, de acuerdo a las características de los mercados. En segundo término, la nutrición depende del tipo de clon bajo cultivo y de la potencialidad productiva del mismo. Es bien conocida la exigencia de potasio en los clones del subgrupo “Cavendish”, mientras que para el clon “Gros Michel“ el nutrimento base es el nitrógeno. Con respecto a la potencialidad de producción, los clones enanos del subgrupo “Cavendish “ tienen mayor potencialidad de producción que los semi-enanos (“Valery”) y los gigantes (“Lacatán”), y por lo tanto la aplicación de nutrimentos debe estar relacionada con dicha potencialidad, a fin de obtener los máximos rendimientos. En tercer término, debe considerarse la densidad de población de las unidades de producción, altas poblaciones requieren contenidos grandes de nutrimentos. Por otro lado, debe tomarse en cuenta el estado fitosanitario de la plantación, altas infestaciones de nemátodos y de insectos en el suelo, así como infecciones grandes de hongos o bacterias, modifican la capacidad de la planta para absorber nutrimentos. En esas circunstancias, sería necesario tenerlos disponibles en forma permanente en el suelo, aunque en menor cantidad que en una planta con toda la capacidad para absorberlos. En cuarto término, resulta importante el balance de nutrimentos en el suelo, éste al ser deficiente en uno o varios elementos requiere de adiciones de acuerdo a sus necesidades; es por ello que el autor recomienda planes de fertilización para cada serie de suelos y en algunos casos para cada tipo. En la nutrición de la planta de banano se debe considerar el efecto residual de los elementos aplicados con anterioridad; el P, K, Ca, Mg, S y los elementos menores, que se concentran en el suelo cuando se aplican en cantidades elevadas y constantes; altas concentraciones de algún nutrimento, pueden restringir la absorción normal de otro u otros elementos, y en algunos casos puede llegar a provocar hasta fitotoxicidad con pérdidas importantes en el desarrollo de la planta y en las cosechas.

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La época de aplicación de fertilizante y la dosis se fijan de acuerdo a las condiciones climatológicas y el desarrollo de la planta. Por ejemplo, el uso de nitrógeno es muy conveniente previo a una época seca, y en condiciones adversas la dosis debe reducirse. Si la situación es favorable, el uso de altas concentraciones de nutrimentos es recomendable. Debido a la importancia que tiene la nutrición en el cultivo del banano se ha hecho una exhaustiva investigación bibliográfica, que junto con la experiencia del autor y sus colaboradores en ese campo, permite obtener un conocimiento bastante amplio sobre el tema, con el fin de permitir su aplicación a investigadores y técnicos en nutrición del banano. Contenidos Nutricionales en los Diferentes Órganos de las Plantas de Banano y en Diferentes Fases de Desarrollo Fenológico.

Los diferentes órganos de las plantas de banano contienen niveles nutricionales variables. Los clones del subgrupo “Cavendish“ tales como “Gran Enano” y “Valery” tienen necesidades nutricionales parecidas para un rendimiento similar. Marchal y Mallessard (1979), ofrecen promedios de los niveles nutricionales contenidos en los diferentes órganos de la planta de banano de los clones anteriormente citados (Cuadros 8.3 y 8.4). En los cuadros en referencia se deduce que del peso total de un racimo fresco de 41,22 Kg del clon “Gran Enano” y 41,93 kg. de “Valery “; el contenido de nitrógeno (N) es de 65,29 g para el primer clon y 67,2 g para el segundo; de este total, el mayor contenido está en la pulpa y el menor en el raquis. Con respecto al fósforo (P), el racimo de “Gran Enano” tiene 7,83 g y el de “Valery “ 9,10 g, el contenido mayor está en la pulpa. El potasio (K) es el elemento que se encuentra en mayor concentración en el racimo, los valores llegan a ser de 206,2 g para el primer clon y 237,5 g para el segundo, observándose las cantidades más altas en la pulpa. El calcio (Ca) muestra un comportamiento poco usual, ya que su contenido de 4,96 g para el clon “Gran Enano “ es bajo en comparación con el contenido de 8,91 g en el “Valery”; el contenido mayor en ambos casos se encuentra en la cáscara. El magnesio (Mg) tiene un comportamiento semejante para ambos clones y se concentra en la pulpa. El azufre (S), con 7,83g para “Gran Enano” y 10,61 para “Valery” es normal y se concentra en la pulpa. Con respecto al total de la planta madre; tomando como referencia un peso total fresco de 140,56 kg para “Gran Enano“ y 123,26 Kg para el “Valery”, se observa que los contenidos de materia seca son equivalentes y con base en ellos se concluye que con excepción del nitrógeno, las cantidades de los demás nutrimentos son mayores en el clon “Valery” que en el “Gran Enano", lo que podría hacer pensar en una mayor exigencia en cuanto a nutrición del primero con respecto al segundo.

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CUADRO 8.3. CONTENIDOS PROMEDIOS DE NUTRIMENTOS, DE MATERIA FRESCA Y SECA DE UNA PLANTA DE BANANO DEL CLON “GRAN ENANO”. Parte de la planta

Materia Materia fresca Seca N P K kg % g % G % G % g Pulpa 23,04 25,8 5.594 0,76 45,3 0,09 5,53 1,70 101,2 Cáscara 15,31 9,1 1.387 1,25 17,3 0,14 1,97 6,04 83,8 Raquis 2,87 5,5 158 1,65 2,6 0,21 0,33 13,4 21,2 4 Total racimo 41,22 18,2 7,459 0,87 65,2 0,10 7,83 2,75 206,2 Raquis 14,80 4,4 657 1,28 8,4 0,13 0,87 10,3 67,7 interno (tallo verdadero) Hoja entera* 16,54 17,0 2.81 1,73 48,6 0,13 3,55 2,92 82,0 Total planta 140,56 11,2 15.799 167,2 16,81 601,3 madre** Total hijo*** 12,96 7,7 966 15,6 1,48 45,5 Total planta 153,52 10,9 16,965 178 18,29 646,8 madre más hijo * Incluye peciolo, nervio y limbo. ** Incluye: los ya citados arriba más vainas y cormo. *** Incluye: hoja entera, vainas, hoja inmadura y cormo. Fuente: Marchal y Mallesard, (1979).

CUADRO 8.4.

Ca % 0,01 0,28 0,28

g 0,71 3,81 0,44

Mg % 0,13 0,15 0,18

G 7,92 2,09 0,28

S % 0,1 0,1 0,2

g 6,37 1,11 0,35

0,07 4,96 0,14 10.29 0,10 0,38 2,49 0,31 0,02 0,1

7,83 0,90

1,42 39,81 0,29 8,13 92,32 35,02

4,08 15,82

3,88 96,20

2,66 37,68

0,2

1,13 16,95

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Contenidos Promedios de Nutrimentos Nutrimentos y de Materia Fresca y Seca de una Planta de Banano del Clon “Gran Enano”. Parte de Materia la planta fresca Kg Pulpa 20,83 Cáscara 17,30 Raquis 3,80 Total 41,93 racimo Raquis 13,48 interno Hoja 13,27 entera* Total 123,26 planta madre** Total 21,78 hijo*** Total 145,04 planta madre más hijo

Materia Seca % G 27,4 5.711 10,1 1.752 5,8 221 18,3 7.684

% 0,78 1,11 1,45 0,88

g 45,5 19,5 3,2 67,2

% G 0,11 6,00 0,14 2,49 0,28 0,61 0,12 9,10

% 1,75 6,18 13,3 3,09

g 99,9 108,3 29,3 237,5

% 0,04 0,34 0,38 0,12

g % 2,17 0,14 5,90 0,16 0,84 0,18 8,91 0,14

G 7,94 2,77 0,39 11.10

% g 0,2 8,40 0,1 1,63 0,3 0,58 0,14 10,61

5,1

1,05

7,2

0,14

0,96

10,13

69,5

0,35

2,39

0,25

1,74

0,1

0,95

19,0 2.523 1,52

38,4

0,12

2,98

3,35

8,44

1,17

29,40 0,29

7,20

0,1

3,41

13,0 15 1 5.999

142,4

18,04

627,9

96,73

36,61

18,38

7,9

1.726

21,7

2,87

90,0

8,78

4,64

2,01

12,2 17 17,725

164

20,91

717,9

105,51

41,25

20,39

686

N

P

K

Ca

Mg Mg

S

* Incluye peciolo, nervio y limbo. ** Incluye: los ya citados arriba más más vainas y cormo. cormo. *** Incluye: hoja entera, vainas, hoja inmadura y cormo. Fuente: Marchal y Mallesard, (1979).

En estudios efectuados bajo dirección del autor, por Tavares y Falquez (1997), como trabajo de graduación en la Escuela de Agricultura de la Región Tropical Húmeda (EARTH), Costa Rica, sobre contenidos de biomasa, peso seco, peso húmedo y contenido de nutrimentos para los diferentes órganos de la planta de banano, en las diferentes fases de desarrollo del ciclo vegetativo, del clon “Gran Enano”, Cuadro 8.5 se encontró:

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CUADRO 8.5.

Contenido de Biomasa y Materia Seca de N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Zn, Mn, y B por planta presentes en cada Órgano y en la Planta Total en cada Fase del Desarrollo Fenológico. N

P

K

0,2 1 0,2 5 0,3 7 1,1 3 0,3 7

0,02 0,02 0,03 0,08 0,02

0,83 0,75 0,90 3,73 0,86

0,0 5 0,0 5 0,0 9 0,3 5 0,1 1

0,1 7 0,2 7 0,4 1 1,2 9 2,6 6

2,9 6 4,0 1 4,9 6 15,99 28,05

0,36 0,46 0,44 1,14 1,49

9,17 16,04 14,60 46,04 69,34

0,73 3,34 4,36 52,83 66,80

0,0 3 0,1 2 0,1 6 2,6 6 3,5 2

0,5 0 2,4 4 3,2 2 20,30 35,74

0,06 0,23 0,27 2,34 2,89

INICIAL F-10 F-M FLORACION COSECHA

0,01 0,06 0,29 14,70 8,40

0,0 1 0,0 1 0,0 4 2,7 7 1,8 5

0,0 1 0,2 1 1,0 0 67,70 39,39

COSECHA

32,30

6,2 7


2,34 10,23 10,37 81,37 125,16

0,2 2 0,4 1 0,6 3 6,8 9 13, 93

OR GANO *

FASE

RAICES


BIOMASA (Kg) 0,17 0,20 0,32 0,94 0,29


1,43 3,62 5,4 12,90 17,87

INICIAL F-10 PSEUDOTALLO F-M FLORACION ** COSECHA

**

CORMO

**

HOJAS

FRUTOS

**

PLANTA TOTAL

** (MAXIMAS)

MA TERIA SECA (K (Kg) 0,0 2 0,0 2 0,0 2 0,0 8 0,0 8

Ca Mg g (totales)

S

Fe

Cu

Zn

Mn mg (totales)

B

0,04 0,05 0,07 0,28 0,12

0,01 0,02 0,03 0,06 0,02

24,73 69,33 46,18 264,0 4 77,31

0,18 0,28 0,31 1,45 0,6

0,32 0,25 0,50 1,39 0,51

1,90 2,90 3,96 11, 22 3,73

0,21 0,19 0,24 1,20 0,38

0,2 5 0,5 8 0,8 5 4,9 1 5,3 8

0,39 0,81 1,27 6,67 11,02

0,21 0,34 0,35 0,62 1,13

74,20 59,47 122,8 0 453,9 4 245,7 4

1,87 2,22 3,17 6,73 9,49

4,26 4,83 8,52 16, 30 16, 38

12, 71 18, 83 19, 56 170,71 74, 08

1,59 2,55 2,27 12,16 11,75

1,86 10,58 12,09 97,37 122,67

0,1 1 0,8 5 1,3 3 20,30 31,23

0,07 0,51 0,66 15,52 23,55

0,03 0,12 0,16 1,06 1,69

9,26 9,81 13,05 764,3 3 444,8 5

0,21 0,91 1,50 12,23 22,58

0,42 0,51 1,57 23, 92 56, 40

5,19 17, 46 26, 26 307,75 214,32

0,33 1,54 2,06 25,51 31,72

0,00 0,02 0,07 4,61 2,40

0,02 0,30 1,31 80,41 41,05

0,0 0 0,0 4 0,1 5 24,75 30,23

0,00 0,03 0,13 11,15 8,19

0,00 0,03 0,09 4,55 3,06

0,63 1,92 3,97 456,1 6 196,0 0

0,01 0,12 0,36 20,53 10,70

0,01 0,34 0,60 57, 16 33, 22

0,17 4,06 5,84 917,31 867,07

0,01 0,08 0,33 24,42 18,83

53,67

6,39

127,65

3,3 9

7,27

2,76

191,8 5

22,57

52, 66

70, 22

47,65

3,6 8 6,9 0 9,5 5 105,12 1 86 ,29

0,43 0,73 0,81 8,16 15,46

11,88 27,67 28,90 227,55 403,80

0,4 0 1,5 3 2,4 3 50,32 70,58

0,51 1,40 2,12 33,63 53,27

0,26 0,51 0,62 6,29 1 0,19

108,8 2 140,5 3 186,0 1 1938, 47 2130 ,32

19, 97 43, 25 55, 63 1406,99 1477,21

2,14 4,37 4,90 63,29 110,9 4

2,27 5,02 3,54 5,93 5,33 11, 20 40,94 98, 76 76,60 183,9 9

* Los datos por fase son acumulativos y no pueden ser sumados como un total. ** Para el total acumulado de cosecha, cosecha, se usan los datos máximos máximos en floración o cosecha, ya que la pérdida de raíces y hojas, hacen que los contenidos en cosecha puedan ser inferiores a los obtenidos en la fase previa de floración, pero las necesidades totales de la planta son máximas.

Que el órgano que genera menor cantidad de biomasa por planta, son las raíces en el momento de floración, con un total de 0,94 kg; resultados equivalentes para el peso seco y peso húmedo. El órgano de mayor biomasa, peso seco y peso húmedo, es el pseudotallo, pseudotallo, con 66,80, 3,52 y 63,27 kg respectivamente; el fruto, le sigue en importancia cuantitativa con 32,30 Kg, seguido por el cormo con 17,87 Kg , y de último las hojas con 8,40 kg. La relación de biomasa, peso seco, peso húmedo, para una planta sana y bien nutrida, muestra que en un peso total de biomasa para una planta en el mome moment nto o de la cose cosech cha, a, el 0,75 0,75% % son son raíc raíces es,, 14,1 14,15% 5% corm cormo, o, el 52,8 52,88% 8% pseudotallo, 6,65% hojas y 25,57% del fruto.

18

13500 12000 10500 9000 7500 6000 4500 3000 1500 0

0

104

195

320

404

Y

F10

FM

F

C

Fases de l Desarrollo Desarrollo F enológico (días)

FIGURA 8.2. CURVA DE CRECIMIENTO DE LA PLANTA DE BANANO.

Se anal analiz izan an los los conte conteni nidos dos de mate materia ria seca seca por fases fases de desarr desarroll ollo o fenológico, ( Figura 8.2), se observan un bajo contenidos de las Fase I hasta FM y un crecimiento exponencial hasta cosecha. Si se determina el contenido de nutrimentos por órgano vegetativo, con base en el peso seco para una planta, se encuentra que el contenido total de nutrimentos de las raíces es el más bajo de la planta, ello es proporcional al contenido de biomasa. Si se analiza analiza el contenido contenido de nutrimen nutrimentos tos por fases fases de desarro desarrollo llo,, de acuerdo a la curva de crecimiento se observa que los mayores contenidos se encuentran en la fase de floración, donde el K es el más importante entre los elementos mayores y medios con 3,73 g, mientras que el Fe es el más alto de los elementos menores, con 264,04 mg por planta. Se observa asimismo, que el contenido de nutrimentos aumenta con la edad de la planta, llega al máximo en la fase de floración y disminuye muy sustancialmente al momento de la cosecha, por motivo de pérdida de raíces. Del contenido contenido de elementos elementos mayores y medios medios del cormo, el potasio potasio es el más alto con 69,34 g por planta, seguido del N con 28,05 g en el momento de la cosecha; con respecto a los elementos menores, el comportamiento es similar al de las raíces, con muy muy altos contenidos de Fe. El contenido de nutrimentos aumenta con la edad, el cormo a diferencia de las raíces y las hojas incrementa el contenido de nutrimentos hasta la cosecha, lo que se muestra como una gran reserva de nutrimentos nutrimentos para ser utilizados utilizados por los retoños o hijos en las primeras fases de desarrollo. desarrollo. El Fe y el Mn son divergentes divergentes

19

es este aspecto y su máxima concentración se encuentra en el momento de la floración. El pseudotallo tiene un comportamiento muy similar al cormo como depositario de nutrimentos con la edad, tanto en elementos mayores como menores. La concentración de nutrimentos en el pseudotallo al momento de la cosecha, muestra a este órgano como una gran reserva nutritiva para los nuevos brotes, por lo que pseudotallos vigorosos con gran reserva nutrirán hijos vigorosos, que darán origen a plantas muy productivas. Es por ello, que durante la cosecha debe dejarse la mayor parte del pseudotallo como reserva de nutrimentos para el “retorno”. En las hojas, tanto los elementos mayores como los menores aumentan hasta la floración, momento en que existe mayor cantidad de hojas. En ese órgano el contenido de nutrimentos disminuye a la cosecha, con excepción del Ca. En el fruto, el mayor contenido es el K con 127,65 g, seguido del N (53,67g). En los elementos menores, el contenido mayor es el Fe con 191,85 mg seguido como es lógico del Mn con 70,22 mg. CURVA DE ABSORCIÓN DE NUTRIENTES

Si se analiza las necesidades de nutrimentos de la planta total en sus fases de desarrollo fenológico, de acuerdo a la curva de crecimiento ( Figura 8.2) se encuentra: (Cuadro 8.5) que las necesidades nutricionales como curvas de absorción desde la fase inicial hasta la FM son muy bajas en comparación con las fases adultas, y ello es consecuencia del bajo contenido de biomasa que se desarrolla en esas fases (10,37 kilos). A partir de la FM, el desarrollo de biomasa es exponencial, incrementándose ocho veces hasta la floración y doce veces hasta la cosecha. Ese crecimiento acelerado requiere de altos contenidos de nutrimentos sin excepción, acelerándose sus necesidades en las etapas previas a la cosecha, donde la relación de contenidos por fase, muestra con gran transparencia las necesidades de la planta de banano para cada fase.

20

Figura 8.3. Curva de Absorción de Nutrimentos para las plantas de banano.

En los Cuadros 8.6 y 8.7 y Figura 8.4 se dan los contenidos de nutrimentos para 1900 plantas (1 hectárea), en un ciclo vegetativo de 404 días, para el clon “Gran Enano”, tanto para las fases de desarrollo fenológico, como órganos de la planta.

CUADRO 8. 6. Necesidades nutricionales (N, K, P, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Zn, Mn y B en Kg) en cada uno de los órganos de la planta de banano para 1900 plantas en un ciclo de 404 días. Organos Raíces Cormo Pseudotallo Hojas Fruto Total

N 2,15 53,2 67,9 128,63 101,97 353,85

P 0,15 2,83 5,49 8,76 12,14 29,37

K 7,09 131,8 233,1 152,8 242,5 767,2

Ca 0,66 10,22 59,34 57,44 6,44 134,1

Mg 0,53 20,94 44,74 21,18 13,81 101,2

S 0,11 2,15 3,21 8,67 5,24 19,35

Fe 0,5 0,86 1,45 0,87 0,36 4,04

Cu 0,003 0,018 0,043 0,038 0,043 0.145

Zn 0.026 0.031 0.107 0.109 0.100 0.360

Mn 0.02 0.32 0.58 1.76 0.13 2.80

B 0.01 0.02 0.05 0.05 0.09 0.21

21

420 405 390 375 360 345 330 315 300 285 270 ) g 255 K ( 240 s 225 e t 210 n e 195 i r t 180 u 165 N 150 135 120 105 90 75 60 45 30 15 0 Raíces

Cormo

Pseudotallo

Hojas

Fruto

Órganos de la planta N

P

K

Ca

Mg

S

Fe

Cu

Zn

Mn

B

Figura 8.4 Contenido de Nutrimentos (N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn, y B) en cada Órgano de la Planta de Banano al momento de la cosecha.

Del Cuadro 8.6, Figura 8.4, es posible concluir, que al momento de la cosecha, el cormo, el pseudotallo y las hojas son grandes depositarios de nutrimentos que no se trasladan al fruto, y que el pseudotallo y el cormo son reservas indispensables que guarda la planta madre para la nutrición del hijo de sucesión (retorno). CUADRO 8. 7. Necesidades nutricionales (N, K, P, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Zn, Mn y B en Kg) en cada una de las fases de desarrollo de la planta de banano para 1900 plantas en un ciclo de 404 días. Fases INICIAL F-10 F-M FLORACIÓN COSECHA

N 6,99 13,11 18,14 199,72 353,85

P 0,82 1,38 1,54 15,5 29,37

K 22,57 52,58 54,91 432,4 767,2

Ca 0,76 2,91 4,62 95,61 134,1

Mg 0,97 2,66 4,03 63,9 101,2

S 0,49 0,97 1,18 11,95 19,35

Fe 0,21 0,27 0,35 3,68 4,04

Cu 0,004 0,007 0,01 0,078 0,145

Zn 0.010 0.011 0.021 0.188 0.350

Mn 0.038 0.082 0.106 2.673 2.801

B 0.01 0.08 0.09 0.12 0.21

Estudios sobre este mismo tema realizados por López y Arias (1998), para Chiquita Brands, con el clon “Williams”, sembrado con plantas de cultivo de tejidos, en altas densidades de siembra y en doble hilera (“HIDRAC”), y con el propósito de fertilizar las plantas de acuerdo a la edad de las mismas, encontraron lo siguiente: ( Cuadro8.8):

22

Es posible concluir, que durante las primeras 16 semanas del ciclo de vida de las plantas los elementos no son requeridos en altas cantidades, aunque se necesita de su presencia para un adecuado crecimiento de la planta, información semejante a la encontrada por Tavares y Falquez, (1997). Por lo que para este período se deben utilizar en los programas de fertilización fórmulas completas en pequeñas dosis, pero que suplan la mayoría de nutrientes que requiere la planta. CUADRO 8.8. Cantidad de Nutrimentos (g/planta) Absorbidos por Plantas de Banano de Diferentes Edades y Sembradas en Sistema “HIDRAC”. SEMANA 2 4 7 10 14 16 23 25 27 29 32

N 0.8 1.3 2.2 6.7 6.8 14.6 20.6 30.6 43.6 39.4 45.6

P 0.1 0.1 0.2 0.5 0.7 1.5 2.5 4.1 4.5 5.2 5.1

K 0.8 2.3 4.7 18.9 23.5 46.0 80.1 144.4 131.3 184.2 183.1

Mg 0.1 0.2 0.2 0.8 1.2 2.0 3.1 5.7 6.6 9.8 8.9

Ca 0.5 0.6 1.0 3.0 3.5 7.3 12.0 22.7 30.5 28.3 36.8

S 0.050 0.130 0.160 0.460 0.670 1.270 1.810 2.800 3.500 3.350 3.520

Fe 0.007 0.017 0.023 1.177 0.457 0.375 0.411 0.775 0.605 0.789 0.696

Mn 0.009 0.035 0.027 0.028 0.044 0.106 0.162 0.265 0.254 0.218 0.492

Cu 0.0002 0.0003 0.0007 0.0036 0.0049 0.0073 0.0097 0.0187 0.0197 0.0178 0.0296

Zn 0.0006 0.001 0.003 0.01 0.016 0.042 0.069 0.081 0.116 0.133 0.178

B 0.0002 0.0004 0.001 0.003 0.004 0.009 0.015 0.027 0.035 0.037 0.038

0

0

Para el período de rápido crecimiento de la planta (después de la semana 16) que coincide con la Fase FM en cultivos establecidos, se debe aumentar el uso de fertilizantes al suelo, altos sobre todo en N y K, este aspecto se visualiza muy bien en las curvas de absorción ( Figura 8.3).

NUTRIMENTOS INMOVILIZADOS POR LA PLANTA

Los nutrimentos inmovilizados por la planta, son todos los elementos contenidos por la planta total en sus diferentes órganos y como un máximo. La cantidad de elementos inmovilizados en las plantas de banano (planta madre más hijo) para producir una tonelada de racimos se muestra en el Cuadro 8.9, donde se observa que “Valery “ inmoviliza más elementos nutricionales que “Gran Enano”, aunque las exigencias de N en este último son mayores. Se concluye que en los clones estudiados existen altos contenidos de potasio (K), indicando que este elemento es requerido en mayor proporción que los demás nutrimentos.

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CUADRO 8.9. Nutrimentos Inmovilizados (kg) en las Plantas de Banano Para Producir 1000 kg de Racimos. Elemento N P K Ca Mg S

Robusta (Valery) Gran Enano -----------------Kg--------------3.90 4.30 0.51 0.43 17.10 15.80 2.50 2.30 0.97 0.93 0.48 0.42

Fuente: Marchal y Mallessard, (1979).

Twyford y Walmsley (1974b) asumen que los brotes de banano en un estado de desarrollo llamado; “espada” o “cola de burro“ pueden inmovilizar elementos nutricionales tomados ya sea del suelo, de los fertilizantes u otra parte del tallo en proporción de; 30 gramos de N, 5 g de P, no menos de 100 g de K, 14 g de Ca y 10 g de Mg. De acuerdo con ellos, tal cantidad de elementos indica la necesidad de una rigurosa y temprana deshija. Lo que es contrario a la tesis sostenida por el autor de este libro, ya que debido a las altas pérdidas es necesario inmovilizar la mayor cantidad de nutrimentos, para obtener una disponibilidad más lenta, resultado de la mineralización de esos órganos cuando se corten con la deshija. En el Cuadro 8.10 se da el total de nutrimentos inmovilizados por planta adulta de banano, para 1900 plantas equivalentes a 1 hectárea para sus diferentes órganos, y en diferentes fases de desarrollo. El elemento más absorbido e inmovilizado es el K, con 767,22 kg /ha y el órgano que más lo inmoviliza es el fruto con 242,53 kg, le sigue en orden de importancia por cantidad el N con 353,85 kg, siendo las hojas el mayor fijador con 128,63 kg a la floración. El calcio con 134,10 kg, es el tercer elemento de importancia, y los órganos más fijadores son el pseudotallo y las hojas durante el período de floración; el Mg con 101,21 kg es muy importante, y el pseudotallo es el gran fijador a la floración. El total fijado de P y el S es de 29,37 kg y 19,35 kg respectivamente. De los elementos menores el más fijado es el Fe, seguido por el Mn, con 4,04 Kg y 2,81 kg. El Zn, B, Cu, fijan cantidades relativamente menores con 0,37 Kg, 0,22 Kg y 0,14 Kg respectivamente. De lo anterior es posible deducir, que para un buen desarrollo y producción de una planta de banano, es necesario que el suelo, la atmósfera y el hombre, suplan esas necesidades a cabalidad.

24

CUADRO 8.10. Nutrimentos Inmovilizados para 1900 Plantas de Banano (kg) durante un Ciclo Vegetativo (404 días) en una Plantación Establecida. FASES

N

P

K

Ca

Mg

S

Fe

Cu

Zn

Mn

B

INICIAL F 10 FM FLORACION * COSECHA

6,99 13,11 18,14 199,72 353.85

0,82 1,38 1,54 15,50 29,37

22,57 52,58 54,91 432,35 767,22

0,76 2,91 4,62 95,61 134,10

0,97 2,66 4,03 63,90 101,21

0,49 0,97 1,18 12 19,35

0,2 0,3 0,4 3,7 4,04

0 0,01 0,010 0,08 0,145

0,010 0,01 0,02 0,19 0,373

0,04 0,08 0,11 2,67 2,801

0 0,1 0,1 0,1 0,22

0,11 2,15 3,21 8,64 5,24 19,35

0,50 0,86 1,45 0,9 0,4 4,04

0,003 0,018 0,043 0,038 0,043 0,15

0,026 0,031 0,107 0,109 0.100 0,37

0,02 0,32 0,58 1,76 0,13 2,81

0,01 0,02 0,05 0,05 0,09 0,2

ORGANOS * RAICES 2,15 0,15 7,09 0,66 0,53 CORMO 53,20 2,83 131,75 10,22 20,94 PSEUDOTALLO 67,90 5,49 233,07 59,34 44,74 HOJAS 128,6 8,76 152,8 57,44 21,18 FRUTO ** 102 12,1 242,5 6,44 13,81 TOTAL 353,9 29,4 767,2 134,10 101,2 * Para el cálculo se usa la necesidad máxima de cada fase ** Equivalente a extracción de la cosecha.

Nutrimentos Extraídos por la Cosecha

Del total de nutrimentos inmovilizados por la planta, una parte muy importante regresa al suelo por medio de los residuos de cosecha, y pérdida de partes de órganos como hojas y raíces, a su vez la atmósfera aporta N y el suelo otros elementos. Los nutrimentos extraídos por la planta que deben reponerse son los del fruto o cosecha removida. Montagut y Prével (1965), indican que en una plantación con un rendimiento de 30 ton/ha de fruta, es necesario suministrar para compensar las extracciones: 60 kg de nitrógeno (N), 12,5 kg de pentóxico de fósforo (P 2O5) y 100 kg de óxido de potasio (K2O). Twyford y Walmsley (1974a), llegan a resultados parecidos y dicen que para una extradición de 1853 racimos de “Valery” por ha/año es necesario agregar por fertilización, 56,3 kg de nitrógeno (N); 24,3 kg de pentóxico de fósforo (P 2O5); 220,5 kg de óxido de potasio (K 2O); y 8,8 kg de óxido de magnesio (MgO) (Cuadro 8.11). En 1962, Prével, informó que por cada tonelada de fruta extraída, un plantador bananero debía agregar como mínimo a su plantación, 2 kg de N, 0,5 kg de P 2O5 y 6 kg de K 2O. Agrega que para una buena producción de 40 ton/ha/año, hará falta adicionar, 80 kg de N (400 kg/ha de sulfato de amonio, es decir, 160 g/planta); y 240 kg de potasio (400 kg de K 2O al 60 % ó 160 g/ planta).

25

De los resultados de Tavares y Falquez (1997) ( Cuadro 8.10), se puede concluir, que para una producción total bruta de 60 toneladas/ha para un ciclo vegetativo del clon “Gran Enano”, la extracción de N es de 101,97 kg; 12,14 kg de P; 242,53 kg de K; 6,44 kg de Ca; 13,81 kg de Mg y 5,24 kg de S. La extracción de elementos menores es proporcional, y el elemento que más se extrae es el Fe, seguido de Mn, Zn, B y Cu. CUADRO 8.11. Nutrimentos Extraídos en el Racimo de Bananos del Clon “Robusta”, (Granada). Nutrimento (g) (Calculados como óxidos) (kg/ha) N P2O5 K2O CaO MgO

Raquis (g)

Racimo* (g)

1852** Racimos

2,9 0,5 19,3 0,8 1,0

30,4 5,7 98,8 3,4 6,7

56,3 10,6 183 6,3 12,4

Fertilizante P, K, Ca y Mg calculados como óxidos (kg/ha) 56,3 24,3 220,5 8,8 20,7

* Nutrimento en las frutas y raquis externo ** Producción por 1 ha por año Fuente: Twyford y Walmsley, (1974b).

Necesidades Nutricionales de la Planta de Banano

Con la información antes expresada, es posible fijar con bastante certeza las necesidades nutricionales de la planta de banano mediante la elaboración de una curva de absorción, sin tomar en consideración si los aportes del suelo, la atmósfera o el hombre son insuficientes, desbalanceados o inoportunos de acuerdo a las necesidades de la planta en cada fase de desarrollo. Debe de tomarse en cuenta al oxígeno (O 2), ya que es de gran importancia como nutrimento primario, para el cual la planta de banano parece ser muy habida; posiblemente a ello se deba, que alrededor del 85 % de las raíces del banano sean superficiales (Cuadro 8.1). Primavesi (1982) considera que un suelo tropical productivo, debe de tener alrededor de un 10% de O 2, por lo que es de suponer, que las necesidades de la planta de banano son aun mayores. Otro componente del suelo de gran importancia para la planta es la materia orgánica (M.O), cuyas respuestas a la aplicación son muy evidentes en Islas Canarias, Camerún, Costa de Marfil, entre otros lugares, donde se aplican hasta 60 toneladas por ha –1. Si se usa la información generada por Tavares y Falquez (1997), en el Cuadro 8.10 se encuentra que para una hectárea con 1900 plantas, la cantidad necesaria de N es de 353,85 kg, del cual el fruto extrae 101,97 kg y el remanente de 251,88 kg es aportado por residuos de la planta al suelo. En el caso del K, la necesidad es de 767,22 kg, del cual el fruto extrae 242,53 kg y el remanente de

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524,69 kg regresa al suelo. El P necesitado es de 29,37 kg y el extraído de 12,14 kg. En el resto de los elementos, tanto mayores como menores, se da una situación semejante. Entonces se puede decir, que si las plantas están sanas y vigorosas, con suelos bien nutridos y balanceados, oxigenados y con buen contenido de materia orgánica, sólo sería necesario aplicar como fertilizantes químicos los elementos extraídos por la cosecha, esto es: N:101,97 kg/ha, P: 12,14 kg, K; 242,53 kg, Ca: 6,44 kg, Mg: 13,81 kg, S: 5,24 kg, Fe: 0,36 kg, Cu: 0,04 kg, Zn: 0,10 kg, Mn: 0,13 kg y B: 0,09 kg. Sin embargo, la situación no parece ser fácil, ya que el poco conocimiento sobre la fisiología de la planta, un sistema radical ineficiente, pérdida de área foliar, suelos poco oxigenados y desequilibrados nutricionalmente, condiciones climáticas adversas y mal manejo de las operaciones de cultivo; hacen necesario aplicar cantidades muy altas y crecientes de nutrimentos, para satisfacer las necesidades básicas de la planta bajo condiciones poco sostenibles. Es por ello que la pérdida de nutrimentos aplicados al suelo debe de analizarse con mayor profundidad. Funciones de los Elementos Esenciales

Los elementos esenciales en ocasiones se han clasificado funcionalmente en dos grupos: Los que participan en la estructura de un compuesto importante y los que tienen una función activadora de enzimas. No existe una distinción clara entre estas funciones, ya que varios elementos forman parte estructural de enzimas esenciales y ayudan a catalizar la reacción química en la que participa la enzima. Carbono, oxígeno e hidrógeno son los ejemplos más claros de elementos que realizan ambas funciones, además, el nitrógeno y el azufre, que también se encuentran en las enzimas, son igualmente importantes. Otro ejemplo de un elemento con función estructural y de activador enzimático es el magnesio, es parte estructural de la molécula de clorofila y también activa muchas enzimas. La mayoría de los micronutrimentos son esenciales, en especial porque son activadores de enzimas (Robb y Peirpont, 1983). Todos los elementos en su forma soluble, ya sean libres o unidos de manera estructural a compuestos esenciales, realizan otra función al contribuir a los potenciales osmóticos, y por consiguiente ayudan a desarrollar la presión de turgencia que se necesita para mantener la forma y la velocidad de crecimiento, así como para mantener determinados movimientos dependientes de la presión (por ejemplo la apertura de los estomas, y los movimientos de “sueño” de las hojas). En este aspecto dominan los iones potasio libres y abundantes, aunque en general todos los iones contribuyen a alguna forma a los potenciales osmóticos y por tanto a la presión de turgencia. El potasio y quizá el cloruro – ambos iones monovalentes –, también son elementos necesarios, ya que se combinan de manera temporal con ciertas enzimas, y a la vez las activan. No se conocen

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funciones estructurales permanentes que puedan hacer estos elementos esenciales, ya que realizan funciones estructurales transitorias. En los párrafos posteriores se hace una descripción de la función de cada uno de los elementos nutricionales, sus efectos y deficiencias. Carbono (C)

El carbono junto con el oxígeno y el hidrógeno, constituyen los elementos básicos de la estructura de las plantas. El carbono es absorbido directamente por la planta de la atmósfera como CO2, mediante el proceso de fotosíntesis, donde lo combina con agua y energía solar para formar la estructura C-H 2-O, que en cantidades variables forman los diversos grupos de carbohidratos, que permitirán a la planta desarrollarse y producir cosechas (Figura 8.1). Este proceso metabólico y por ende la absorción de CO2, puede verse afectado por diferentes factores negativos; tales como bajas temperaturas, baja luminosidad, o la presencia óptima de O 2 en suelos anaeróbicos, donde los procesos metabólicos se vuelven lentos, sin llegar a la fase final de proteínas y carbohidratos complejos, la raíz no intercepta nutrientes y la planta sufre falta de agua y nutrimentos, aprovechando poco la fertilización. Parte del C entra al suelo de la atmósfera, que tiene una concentración de 0,0352%, disuelto en el agua de lluvia y transformado en ácido carbónico, que disuelve parte de los carbonatos de Ca y Mg para formar iones bicarbonato. El carbono se pierde a la atmósfera en forma de CO 2, por medio del proceso de respiración de las plantas, microorganismos, animales y por la descomposición de la materia orgánica, el contenido de CO2 en los suelos puede llegar hasta el 1% y en casos extremos hasta un 3% (Black, 1968). Hidrógeno (H)

Este elemento forma parte indispensable del trinomio C-H 2-O, sin el cual las plantas no podrían desarrollarse. El H es muy abundante en las regiones tropicales y las plantas lo absorben del agua del suelo, ya sea por ósmosis (pasiva) o por gradiente del potencial hidráulico (activa) (Figura 8.1) Oxígeno (O)

El oxígeno es un elemento indispensable en los procesos metabólicos de las plantas. Las plantas absorben el oxígeno por la raíz, llega al suelo desde la atmósfera (donde puede llegar a tener hasta un 20 % de concentración) por intercambio gaseoso a través de los espacios porosos. Son pocas las excepciones de plantas que captan oxígeno por las hojas y lo transfieren a la raíz.

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El equilibrio fotosíntesis–respiración es la base de toda la producción vegetal, cuando la raíz no encuentra oxígeno suficiente en el suelo, la planta sufre una respiración anaeróbica o fermentativa, como recurso para sobrevivir, produce poca energía, la respiración se acelera para movilizar más energía que debería ser aprovechada en el crecimiento de planta y producción de cosechas. Es por esta razón, que la mayoría de las plantas necesitan suelos bien aireados, por tanto la cantidad de oxígeno en un suelo tropical productivo, debe ser como mínimo de un 10 %. Las plantas de banano que crecen en las regiones tropicales húmedas, parecen ser muy sensibles al consumo de oxígeno, es por ello, que una parte muy importante del sistema radical se mantiene muy superficial. (Capítulo 2; Cuadro 2). La falta de oxígeno ocurre cuando se dan ciertas circunstancias, tales como: 1.

El suelo es compacto o denso, con macro poros reducidos que permiten una circulación deficiente de aire; tal es el caso del banano, como monocultivo, con fuerte compactación de los suelos por intenso tránsito humano ( Figura 8.5).

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SUELO COMPACTADO

Respiración acelerada, consumo mayor de los productos fotosintéticos

FALTA O2

Falta de agua a la plata Cosecha pequeña de calidad inferior

Absorción deficiente, unidades portadoras no son oxidadas

Raíz crece menos, explora menor espacio Metabolismo disminuye, hay poca energía

Planta mal nutrida fotosintétiza menos

Raíz se debilita, absorbe menos

Figura 8.5. Efecto de la Compactación del Suelo sobre las Condiciones de Crecimiento de una Planta. Fuente: Primavesi, (1982).

2. El suelo se calienta mucho, por insolación directa, resultado del uso indiscriminado de herbicidas. 3. Encostramiento superficial de los suelos al manejarse descubierto, espacialmente en el área de mayor desarrollo radical. 4. Tablas de agua altas que saturan los espacios de poro por periodos mayores de 72 horas. 5. Precipitaciones persistentes y continuas, que saturan los espacios de poro por periodos de 72 horas. La falta de oxígeno en el suelo disminuye el desarrollo vegetal, debido al metabolismo poco eficiente y a la respiración fermentativa (Edwards, W, M y W.M. Larson, 1969; citados por Primavesi, 1982).

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La misma autora dice una frase que resume la importancia del oxígeno en la nutrición de la planta “cuando una planta sufre carencia de todo, lo que sufre es ausencia de oxígeno“. Nitrógeno (N)

Los suelos suelen ser más deficientes en nitrógeno que en cualquier otro elemento, si bien la deficiencia de fósforo también es muy común. De los suelos, las plantas absorben el nitrógeno de dos formas: nitrato (NO 3-) y amonio (NH4+). Como el nitrógeno está presente en muchos compuestos esenciales, no es sorprendente que el crecimiento sea lento si no se añade dicho elemento. Las plantas que contienen una cantidad tal de nitrógeno que limita su crecimiento muestran síntomas de deficiencia que consisten en una clorosis generalizada, especialmente en las hojas más antiguas. En casos severos, estas hojas se tornan por completo amarillas y luego se queman a medida que mueren. Con frecuencia caen de la planta durante estas dos etapas. Las hojas más jóvenes permanecen verdes por más tiempo, ya que reciben formas solubles de nitrógeno provenientes de las hojas más antiguas. Las plantas que crecen con un exceso de nitrógeno casi siempre tienen hojas color verde oscuro y presenta abundancia de follaje, por lo común con un sistema radical de tamaño pequeño y, por consiguiente, con una elevada proporción parte aérea- raíz (la proporción inversa es frecuente cuando hay deficiencia de nitrógeno). Las plantas de papa que crecen con sobreabundancia de nitrógeno muestran un crecimiento excesivo de la parte aérea, con tubérculos pequeños bajo el suelo. Se desconocen las razones de este crecimiento relativamente alto de la parte aérea, pero sin duda la translocación de azúcares hacia las raíces o tubérculos se ve afectada de alguna forma, quizá a causa de un desequilibrio hormonal. La floración y la formación de semillas en varios cultivos agrícolas se ven retardadas por exceso de nitrógeno. El nitrógeno como elemento, sólo es superado en la nutrición de las plantas por el carbono, el hidrógeno y el oxígeno; éste forma parte de los numerosos compuestos nitrogenados en la planta, tales como aminoácidos, proteínas, y vitaminas que son de gran importancia en el crecimiento de las plantas. El nitrógeno es aportado al suelo: por la atmósfera cuyo contenido de N llega a un 78%; por la materia orgánica en descomposición y por los fertilizantes químicos; y mediante procesos de fijación, amonificación y nitrificación son transformados en NO3- y NH4+, formas de absorción por la planta. La materia orgánica promueve la fijación de N, ya sea por medios biológicos, fotoquímicos o por simple absorción del aire. La fijación biológica puede ser por simbiosis entre bacterias y plantas leguminosas, o asimbiótica, por organismos de vida libre. La fijación simbiótica puede ser hasta de 20 kg/ha/año y

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la asimbiótica un mínimo de 40 kg/ha/año (Bertch, 1995). Primavesi (1982), dice que la fijación de N 2 por el suelo puede ser desde 60 a 200 kg/ha/año y que pueden fijar hasta 70 kg ha/año por el N arrastrado por la lluvia y descargas eléctricas. El nitrógeno, aunque penetra en la planta a través de los estomas por el aire, no puede ser fijado por las células, como sí sucede con el CO 2; por falta de un enzima específico. El nitrógeno se pierde del suelo, por lixiviación como NO3-, por volatilización como N 2 y N2O o por el proceso de desnitrificación (NH 3) como gas amoniaco. Juega un rol muy importante en la formación de la molécula de clorofila, determinante en el proceso de fotosíntesis; este elemento, también participa en la absorción iónica, la respiración, multiplicación y diferenciación celular (Malavolta et al , 1989; citados por Borges et al , 1997). Werner y Fox (1977), dicen que este elemento es indispensable en los primeros meses de crecimiento de la planta, cuando el meristemo está en desarrollo. Prèvel (1962,1964), dice que la planta nueva tiene las mayores necesidades. Lahav y Turner, citados por Borges et al ( 1997), dicen que existe una correlación positiva (r=0,79) entre la producción de materia seca y el N absorbido. Del Cuadro 8.10 y la Figura 8.3 se concluyen, que el N es absorbido en pequeñas cantidades durante la fase inicial a FM; para incrementarse muy fuertemente en la fase entre FM y Floración, cuando existe el máximo incremento de biomasa. Las necesidades de N se reducen sustancialmente en alrededor de un 50% en la fase de floración – cosecha. Consecuencia de lo anterior, la mayor disponibilidad de N debe proporcionársele a la planta a partir de FM y hasta floración, en un período aproximado de 142 días los mayores depositarios N son las hojas y el fruto, y en menor cantidad las raíces (Figura 8.4). Las hojas tienen el mayor contenido de N en la fase vegetativa de floración. El pseudotallo y cormo son órganos almacenadores de este elemento, pero en la fase de producción o fructificación, los frutos contienen más que el pseudotallo y el cormo (Twyford y Walmsley, 1974). Fernández y García (1972), en un estudio sobre el efecto de la nutrición nitrogenada en la circunferencia del pseudotallo, encontraron que la correlación es más elevada en la relación circunferencia-número de manos que en la relación circunferencia-peso de racimos. También mencionan que la razón de tal diferencia parece deberse a que el peso de los racimos depende de varios aspectos del cultivo, mientras que el número de manos es solamente dependiente de las fases que anteceden a la diferenciación, y que éstas son las mismas que controlan la

32

circunferencia del pseudotallo. Por otro lado, encontraron que la mayoría de los valores de N de la hoja estaban por arriba del 3 %. Los mismos autores afirman que una vez rebasado el nivel crítico de N en las hojas, todo aumento de la concentración tiende a disminuir la circunferencia del pseudotallo. Deficiencia de Nitrógeno

Se ha investigado la carencia de N en la planta de banano y existe concenso en que los síntomas por deficiencias se muestran más rápidamente que con cualquier otro elemento mayor, lo que ha sido descrito por Murray (1959 y 1960); Charpantier y Prével (1965); Lacoeuilhe y Prével (1971a); la falta de N se nota por: Disminución de crecimiento de la planta, con reducción del número de hojas y tamaño de las mismas. Las hojas son progresivamente pequeñas y de color más pálido. Si la carencia se acentúa, las hojas más viejas pierden color y se tornan de un tono amarillento, debido la trasloción del N a las hojas más nuevas. La pérdida de color de las hojas se inicia desde el margen que eventualmente se necrosa. Los peciolos de las hojas son cortos, delgados y compactos; Simmons (1973), ha observado obstrucción foliar por deficiencias de N. Las raíces, aunque no se reducen en número y longitud, son más delgadas, y existe una marcada reducción en el ahijamiento. En condiciones de deficiencia de N, las hojas adquieren un color verde pálido en las venas centrales y las vainas muestran un matiz rosa rojizo. La distancia de las hojas en el pseudotallo es reducida, dando a la planta una apariencia de roseta; el crecimiento de la raíz es pobre. Al contrario, el exceso de nitrógeno produce plantas muy desarrolladas, con hojas de color verde oscuro y sin coloración rosa en las aletas de los peciolos, la fruta no llena satisfactoriamente, los dedos son más delgados y el peso del racimo es menor (Turner, 1985). García Gilabert y Benítez (1986), señalan que la deficiencia de N produce reducción del tamaño de la hoja, clorosis, peciolos cortos y delgados con achaparramiento de la planta, estrangulamiento y escasa producción de hijuelos. Prével y Charpantier (1964), observaron retraso del crecimiento y desarrollo en condiciones de deficiencia de N. Los peciolos aparecen distribuidos irregularmente a lo largo del estípite y las emisiones sucesivas están en un mismo plano. Las hojas se desarrollan a menudo antes de su completa emergencia. El pseudotallo es endeble, los peciolos delgados y comprimidos, aunque largos por lo general, sobre todo comparados con las dimensiones del limbo. El ritmo de emisión de las hojas es lento. La planta de banano en conjunto muestra una decoloración amarillo verdosa pálido, los limbos son delgados. La hoja en curso

33

de desenrollamiento es la más pálida, luego se acentúa la decoloración sobre todo en la parte marginal de las hojas viejas, se necrosa poco a poco y se seca. Los peciolos se ponen de color amarillo verdoso rosado y de aspecto algo translúcido, además, presentan un gaspeado marrón y una coloración púrpura acentuada en los bordes. Las vainas foliares son amarillo-rosa, con predominio de las zonas rosadas, las vainas superficiales se resecan mientras que las situadas más al interior (hojas senescentes) tienen tendencias a podrirse. El rizoma no aumenta prácticamente de tamaño durante toda la vida de la planta, sólo emite uno o dos hijos filiformes y amarillos ( Ver Foto 8.1).

FOTOGRAFÍA 8.1. SÍNTOMAS CARACTERÍSTICOS DE DEFICIENCIA DE NITRÓGENO. Lopez y Espinoza, (1995).

Jagirdar et al (1963) y Jagirdar y Choudhry (1971), citados por Ramzan Shaikh et al (1985), encontraron que mayores dosis de N incrementan el grado del racimo, número de dedos por racimo, circunferencia y altura de la planta y produce una rápida madurez del racimo. Hernández et al (1985), informa de disminuciones en la concentración de N y Ca en períodos de menor precipitación, y altas temperaturas en plantaciones del clon “Gran Enano” en el Atlántico de Costa Rica. Fuentes de Nitrógeno

Existen dos fuentes de fertilizantes inorgánicos, los que contienen amonio, como la urea, el nitrato de amonio, sulfato de amonio, fosfato diamónico y fosfato monoamónico; y las que contienen nitrato tales como: nitrato de potasio y nitrato de calcio (Cuadro 8.12). Los fertilizantes amoniacales tienen la desventaja de acidificar el suelo debido al proceso de nitrificación. Primavesi (1992), asegura que el NH 4 es tóxico para las plantas, aumenta las enfermedades fungiles y se pierde por

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volatilización. Asimismo, López (1971), citado por López y Espinoza (1995), encontró que las aplicaciones de urea en altas dosis, reducen el pH del suelo. Por otra parte, la urea durante el proceso de hidrólisis libera NH2 que se volatiliza en parte y otra parte se transforma en NO3 fácilmente lixiviable. Godefroy y Guillemot (1975), citados por los mismos autores, al comparar los efectos de la urea y el sulfato de amonio sobre las características químicas y la productividad de un suelo bananero, encontraron que el sulfato de amonio acidifica más el suelo que la urea y a su vez provoca una mayor lixiviación del Ca y Mg. Por otro lado, según López (1991), el nitrato de amonio acidifica poco los suelos, debido a su bajo contenido amoniacal. El uso de nitrato de potasio, no provocó cambios en la acidez del suelo. Godefroy y Guillermot (1975), concluyen en la necesidad de no localizar las aplicaciones de sulfato de amonio en el rizoma del banano, y de corregir la acidificación en la zona de aplicación de estos abonos por medio de enmiendas calcio-magnésicas. Israeli et al (1985), observaron en sus experimentos de fertilización en banano, que el crecimiento y el rendimiento fue mayor en los tratamientos con urea y nitrato de amonio que en aquellos con nitrato de potasio, debido posiblemente a la nutrición con nitrógeno amoniacal balanceada y continua en los primeros tratamientos. En los tratamientos de nitrato de potasio, las mayores cantidades de nitrato y las menores de amonio estuvieron disponibles a las plantas en períodos tempranos de crecimiento. Se debe hacer un uso eficiente de los fertilizantes nitrogenados, reduciendo al máximo las fuentes amoniacales por las causas mencionadas anteriormente. El N se puede aplicar con éxito en forma foliar. Cain (1956), citado por López y Espinoza (1995), dice que la urea se puede aplicar en forma foliar, en concentraciones hasta del 5%. Guerrero y Gadban (1992), citado por los mismos autores, dicen que el nitrato de potasio ha sido usado con éxito en Santa Marta, Colombia en concentraciones del 2%.

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CUADRO 8.12.

Principales Fertilizantes de Uso en Banano y su Concentración de Elementos. Fertilizantes

N

P2O5

K2O

S

CaO MgO

Zn

B

Cu

Fe

Mn

46

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

38

-

-

14

20.5

-

-

24

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

27

3

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

% Urea (CO (NH 2)2) Urea recubierta con azufre Sulfato de amonio (NH 4)SO4) Nitrato de amonio (NH 4NO3)

32-33.5

Nitrato de calcio (Ca(NO 3)2)

15

-

Nitrato de potasio (KNO 3)

13

-

Fosfato diamónico (DAP)((NH 4)2PO4)

16

46

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Fosfato monoamonico (MAP)(NH 4H2)PO4

11

52

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

12 -

26 15 28 25 36 46

16 -

-

-

-

-

-

Super fosfato simples Super fosfato triple Termosfosfato Escoria de Thomas Harina de usos Roca fosfática

-

Acido fosfórico

-

85

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Cloruro de potasio (K CI)

-

-

60

-

-

-

-

-

-

-

-

Sulfato de potasio (K 2 SO4)

-

-

50

18

-

-

-

-

-

-

-

Sulfato de potasio e magnesio (K 2SO42MgSO4)

-

-

22

22

-

18

-

-

-

-

-

Cenizas de madera

-

-

5

-

-

2

-

-

-

-

-

Carbotano de calcio (Ca CO 3)

-

-

-

-

45

-

-

-

-

-

-

Dolomita (Ca CO 3 Mg CO3)

-

-

-

-

28

18

-

-

-

-

-

Yeso (Ca SO 4)

-

-

-

18.6

34

-

-

-

-

-

-

Oxido de magnesio (Mg O)

-

-

-

-

-

86

-

-

-

-

-

Sulfato de magnesio (Mg SO 4)

-

-

-

22

-

16

-

-

-

-

-

Urea -S (Urea +Sulfato de Amonio) Flor de azufre

-

-

-

90-100

-

-

-

-

-

-

-

Sulfato de zinc (Zn SO 4)

-

-

-

-

-

-

28

-

-

-

-

Borax (N4B4O7 10H2O)

-

-

-

-

-

-

-

11.3

-

-

-

Acido bórico ( H3)BO 3)

-

-

-

-

-

-

-

17

-

-

-

Sulfato de cobre (CuSO 4)

-

-

-

-

-

-

-

-

22.5

-

-

Sulfato de Hierro (Fe SO 4 7H2O)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

19-23

-

Quelatos de hierro

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5-14

-

Sulfato de magnesio (Mn SO 4)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

26-28

Quelatos de magnesio (K NO 3)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

12

-

Factores de conversión

Pesos moleculares

P/P2O5

-2.2914

P2O5

K/K2O

-1.2046

K2O/K

-0.4364 -0.8302

Ca/CaCO 3 -1.3992

CaCO3/Ca -0.7147

Mg/MgO

MgO /Mg

-1.6581

20 46 19 19 30 22-23

45.5

-0.6031

N

14

P

31

K

39

Ca Mg S

40 21 32

36

La dinámica del N en el suelo se puede ver en la Figura 8.6. Fijación simbiótica

N 2 LIBRE ELEMENTAL en la atmósfera

descargas eléctricas lluvia volatilización

Inmovilizado por microorganismos

N APLICADO en fertiliizantes nitrogenados

organizado en restos animales y vegetales

amonificación

NH4+ soluble NH3 en solución del suelo

industrial

Integrado en humus acomplejado en organo minerales

inmovilización

desnitrificación Fijación

N ORGANICO

Fijación no simbiótica

mineralización deposición absorción

solubilización

N Absorbido por las plantas

NH2- NITRIFICACION

NH3- soluble en solución del suelo

fijación solubilización

N nativo inerales rimarios

NH 4+ Fijado entre capas

intercambio catiónico

NH4 + cambiables NO3- en complejo coloidal intercambio catiónico

lixiviación

NH 4+ NO 3- Lavados a capas inferiores

Figura 8.6. Dinámica del N en el suelo.

Modificado por Bertsch y Henríquez, (1988).

Fósforo (P)

Después del nitrógeno, el fósforo es el elemento que con mayor frecuencia resulta limitante en los suelos. Se absorbe sobre todo como el anión monovalente fosfato (H2PO4-) y con menor rapidez como anión divalente (HPO 42-). El pH del suelo controla la abundancia relativa de estas dos formas: el H 2PO4- favorecido a un pH menor de 7, y el HPO 42- lo es encima de este valor. Gran parte del fosfato se convierte en formas orgánicas cuando entra en la raíz, o después de que es transportado por el xilema hasta el tallo o las hojas. En contraste con lo que ocurre con el nitrógeno y el azufre, el fósforo nunca es reducido en las plantas, donde permanece como fosfato, ya sea libre o unido a formas orgánicas tales como ésteres. Las plantas con deficiencia de fósforo presentan enanismo, y a diferencia de las que carecen de nitrógeno, éstas con frecuencia tienen color verde oscuro. Algunas veces acumulan pigmentos del grupo de las antocianinas. Las hojas más antiguas adquieren un color café oscuro a medida que mueren. La madurez de las hojas, con frecuencia está retardada en comparación con lo que ocurre en plantas que contienen fosfato en abundancia. En muchas especies el fósforo y el nitrógeno interactúan de manera estrecha al afectar la madurez; el exceso de nitrógeno la retarda y la abundancia de fósforo la acelera. Si se proporciona fósforo en exceso, el crecimiento de la raíz generalmente se incrementa en relación con el crecimiento de la parte aérea, al contrario de los efectos del exceso de nitrógeno, que provoca bajas proporciones parte aérearaíz.

37

El fosfato se redistribuye con facilidad en la mayor parte de las plantas de un órgano a otro y se pierde en las hojas antiguas, acumulándose en hojas jóvenes, en flores y semillas en desarrollo. Como resultado de esto, los síntomas de deficiencia se presentan primero en las hojas maduras. El fósforo es parte esencial de muchos glucofosfatos que participan en la fotosíntesis, la respiración y otros procesos metabólicos y también forma parte de nucleótidos (como RNA y DNA) y de fosfolípidos presentes en las membranas. Asimismo es esencial en el metabolismo energético, debido a su presencia en las moléculas de ATP, ADP, AMP y pirofosfato (PPi). El comportamiento del fósforo con respecto a la absorción, es semejante a la del nitrógeno, absorbiéndolo en cantidades notables durante el período de desarrollo, y reduciéndose en la floración. Lo anterior parece indicar que la planta acumula todo lo necesario y luego lo utiliza en la formación del racimo, tal extracción la hace de los órganos vegetativos (Montagut y Prével, 1965). Por otro lado, Twyford y Walmsley (1974) encontraron; que después de la floración las plantas prosiguieron la absorción de P en una proporción considerable, por lo tanto, aducen que ningún órgano contribuyó con cantidades netas de este elemento para el desarrollo de la fruta, por lo que se deduce que para este propósito, el nutriente viene directamente del suelo, ya que el pseudotallo incrementó su contenido en casi la mitad. En todos los estados de crecimiento las hojas y el pseudotallo son los principales órganos almacenadores de P. Tavares y Falquez (1997), encontraron el mayor depósito de P en las hojas durante la floración, seguido por el pseudotallo y el cormo a la cosecha; asimismo, los máximos contenidos se dan entre la fase de floración y cosecha, y la utilización es muy baja entre la fase inicial y FM (Cuadro 8.10, Figuras 8.3). Deficiencias de Fósforo

La deficiencia de fósforo en banano, ha sido estudiada por Murray (1959 y 1969); Charpentier y Prével (1965); Lacoeuihe y Prével (1971); Simmonds (1973) y otros numerosos autores, que aunque hacen referencias, no describen los síntomas principales de la carencia. La deficiencia de fósforo, no es fácil de determinar en el campo, y la descripción que a continuación se presenta es para plantas cultivadas en soluciones nutritivas. Murray (1959), describe los síntomas de la siguiente manera: Reducción del crecimiento de la planta como consecuencia de la disminución en el número de hojas producidas. Los primeros síntomas visibles de la carencia aparecen en la quinta o sexta hoja anterior a la última formada (candela), en forma de una clorosis marginal que se desarrolla desde el borde hacia la base de la hoja. Esta se extiende hacia dentro, dejando algunas veces

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islas de tejido sano. En estas áreas cloróticas aparecen manchas cafés púrpuras que ocupan espacio gradualmente. La necrosis de los tejidos afectados aumenta rápidamente, la hoja se seca y el peciolo se quiebra en el pseudotallo (Ver Foto 8.2).

FOTOGRAFÍA 8.2. SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA DE FÓSFORO. Lopez y Espinoza, (1995).

García Gilabert y Benítez (1986), afirman que los suelos que tienen disponibles de 10 a 20 ppm de fósforo requieren o responden a aplicaciones fosfatadas. La deficiencia de fósforo provoca achaparramiento, hace lento el ritmo de producción de hojas, las cuales se presentan muy verdes y con clorosis marginal, luego necrosis y muerte prematura. Si la deficiencia es muy intensa hay retardo en la emisión floral. En condiciones de hidroponía, Prèvel y Charpentier (1964), observaron la deficiencia de fósforo, la cual se caracterizó por hojas de color verde oscuro, tirando a azul o con matiz bronceado, necrosis marginal en las hojas más viejas que se extienden en pico hacia la nervadura central. La extensión, bastante rápida, de la necrosis provoca en la hoja una senescencia prematura, la hoja se rasga y el peciolo se rompe. Las hojas y el pseudotallo son más cortos, el ritmo de emisión foliar fue más lento y arrepollado. La longevidad de las hojas fue algo inferior a causa de la necrosis. En el subtrópico, Turner (1985), observó pobre crecimiento radical en plantas de banano deficientes en P, además, las hojas más viejas manifestaron clorosis marginal, en la que se desarrolló una coloración marrón púrpura que eventualmente se unió para producir una clorosis tipo sierra. Las hojas se enrollaron, los peciolos se quebraron y las hojas más jóvenes desarrollaron un color verde oscuro en estas condiciones.

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La absorción de P es influida por el suministro de Mg. En bananos de la variedad “Willians”, Turner (1985), encontró bajas concentraciones de P en la materia seca de las hojas en condiciones de bajo suministro de Mg. Osborne y Hewitt (1963), citados por Ramzan Shaikh et al (1985), no encontraron respuesta a aplicaciones de superfosfato en plantaciones de banano. Estos últimos investigadores encontraron plantas de banano “Basrai” de mayor tamaño con máximo rendimiento cuando se aplicó 786-393-786 kg/ha de N-P-K. El autor ha encontrado excelentes resultados en la emisión de raíces, en bananos cultivados en la zona atlántica de Costa Rica, a razón de 5 litros de ácido fosfórico por hectárea, disuelto en 200 litros de agua y aplicado al suelo alrededor del hijo retorno. Fuentes de Fósforo:

Existen diferentes fuentes de fósforo en la fertilización de los bananos, pero el mayor problema de la mayoría de las fuentes es su baja solubilidad y disponibilidad para las plantas. Superfosfato triple: es una fuente con 46% de P 205, moderadamente disponible para las plantas. Fosfato diamónico ((NH4)2 P04) y fosfato monoamónico (NH4H2PO4): con 46% y 52% respectivamente. Estas fuentes son solubles en agua y disponibles para las plantas que se fijen en el suelo. Roca fosfórica: con una concentración de 22 a 33% de P 205, tiene también un 33% de Ca, es un material poco soluble y se recomienda para suelos ácidos. Según Sánchez (1981), citado por López y Espinoza (1995), este material ha demostrado ser eficaz y económico, comparado con fuentes más solubles. Acido fosfórico: con una concentración de 70 a 85% de elemento puro, es una excelente fuente del elemento y de bajo costo. Se aplica disuelto en agua al suelo, en la base de la planta.

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La dinámica del P en el suelo se puede ver en la Figura 8.7. P- Orgánico estructurado en restos, restos, humus, humus, organoorganominerales e inmovilizado por organismos

Deposición de restos

Inmovilización mineralización P Aplicado fertilizantes fosforados

P-Ca P-Al P-Fe

solubilización

P Nativo y resipitado P- soluble en reductante

fijación

P Soluble en solución del suelo H2 PO4 - £ HPO4-

absorción excreción

P Absorbido por la planta

P- ocluído

absorción Precipitación

P- Fijado (absorbido muy fuerte) en el complejo coloidal

liberación Solubilización

Figura 8.7. Dinámica del P en el suelo.

Modificado por Bertsch y Henríquez, (1988).

Potasio (K)

Después de la deficiencia de nitrógeno y de fósforo, la deficiencia más común en los suelos es la de potasio. Debido a la importancia de estos tres elem elemen ento tos, s, en el empa empaqu que e de los los fert fertililiz izant antes es comerc comercia iale less se indi indica can n los los porcentajes de nitrógeno, fósforo y potasio que contienen (aunque los dos últimos en realidad se expresan como porcentajes equivalentes de P 2O5 y K2 O). Como en los casos del nitrógeno y fósforo, el ion K + se redistribuye con facilidad de los órganos maduros a los juveniles, por lo que los síntomas de deficiencia aparecen primero en las hojas antiguas. En las dicotiledóneas, estas hojas al principio se ponen un poco cloróticas, en especial en las cercanías de las lesiones necrónicas (manchones oscuros de tejido muerto o agonizante) que pronto aparecen. En muchas monocotiledóneas, como en los cultivos de cereales, las células de las puntas y los márgenes de las hojas mueren primero, y la necrosis se esparce de manera basipétala a lo largo de los márgenes y hacia las partes inferiores de las hojas más jóvenes (la base). La deficiencia de potasio en el maíz y otros cereales da por resultado tallos débiles, y susceptibilidad de las raíces al ataque de organismos descomponedores. Estos dos factores hacen que las plantas pierdan su verticalidad con mayor facilidad por la acción del viento o la lluvia. El potasio es un activador de muchas enzimas que son esenciales en la fotosíntesis y la respiración, además de que activa enzimas necesarias para formar almidón y proteínas (Bhandal y Malik, 1988). Este elemento también es tan

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abundante que contribuye de manera importante al potencial osmótico de las células y, por consiguiente, a su presión de turgencia. El potasio interviene interviene en el metabolismo metabolismo de traslocación traslocación del almidón y en el equilibrio hídrico de la planta y del fruto. (García Gilabert y Benítez, 1985). Evans y Sorger (1966), citados por Evans y Wildes (1971), indicaron que el papel más importante del K es el de activador enzimático en el metabolismo celu celula lar, r, y prop propon onen en que que el K y cati cation ones es univ unival alen ente tess simi simila lare res, s, indu induce cen n a conformaciones conformaciones específicas específicas de proteínas proteínas enzimáticas enzimáticas que son necesarias necesarias para la actividad catalítica de la planta. Aunq Aunque ue está está clar claram amen ente te esta establ blec ecid ido o que que el K se requ requie iere re para para el crecimiento de los tejidos, muchos aspectos bioquímicos del metabolismo celular son poco conocidos, pero las razones por las que el K es un elemento esencial en el mantenimiento de la presión osmótica de las células es muy fácil de apreciar. El incremento de volumen celular, mitosis y expansión, requiere un aumento en el contenido de potasio de la planta para que la turgencia celular se mantenga (Scott y Clarckson, 1971). Además de regular la ósmosis en ciertas células de las plantas, se ha encontrado otra interacción importante entre la luz y la concentración del K de las células en la abertura y cierre de las estomas (Scott y Clarckson, 1971). El potasio es el catión más abundante y el de mayor movilidad en las plantas y su traslocación interna es dirigida fuertemente a los puntos donde ocurre crecimiento activo. Es esencial en las funciones osmóticas y metabólicas de la plan planta ta,, algu alguna nass de las las cual cuales es son son alta altame ment nte e espe especí cífifica cass para para el pota potasi sio. o. Influencias estrechas del potasio en el crecimiento, parecen ejercer un tipo de control “retroalimentador” sobre la proporción de absorción de K por las raíces (Scott y Clarckson, 1971). Su concentración oscila de 1,7 a 2,7 % de la materia seca en las hojas normales (Evans y Wildes, 1971). En los estados de desarrollo infantil de la planta, el pseudotallo parece ser siempre el mayor depositario de K, seguido por las hojas y el cormo. En la floración, los órganos que tienen más concentración de K son el pseudotallo, hojas, cormo y el raquis interno. Por otro lado, en la etapa de precosecha los frutos son los que tienen mayor cantidad de K, sin embargo, en algunas plantas muy muy produ product ctiv ivas as el pseud pseudot otal allo lo tien tiene e más más pota potasi sio o que las las frut frutas as (Twy (Twyfo ford rd y Walmsley, 1974). Después de la floración se observa que los contenidos de K decaen, lo que indica que los órganos lo suplen para su uso en el desarrollo del fruto, aunque ocurren absorciones sustanciales de K del suelo en la post-floración. Diversos investigadores: Twyford y Walmsley, (1974); Prével, (1966) y Kilmer et al , (1968), consi conside dera ran n el cormo cormo como como una una bomb bomba a nutr nutrici icion onal al que que acum acumul ula a elem elemen ento toss

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mayo mayores res,, y que que const constitituy uye e un regul regulado adorr en la selecc selecció ión n de la abso absorci rción ón de nutrimentos. La planta de banano absorbe poco potasio durante los dos primeros meses de la plan planta taci ción ón,, lueg luego o sus sus neces necesid idad ades es aume aument ntan an rápid rápidam amen ente te en fuert fuertes es proporciones 4 a 5 meses después y las cantidades absorbidas se elevan 20 veces. veces. En form forma a gener general al,, la absorc absorció ión n parec parece e deten deteners erse e o dism dismin inui uirr mucho mucho después de la floración, y el racimo se llena en su mayor parte a expensas del K acumulado en los órganos vegetativos (Montagut y Prével, 1965). Kilmer et al (1968), consideran que los tejidos de la planta de banano contienen sustancialmente más K que los de otras plantas, y que la absorción de este elemento sigue de cerca el ritmo de la la producción de materia seca, y alcanza un máximo durante el período de la iniciación floral (estado de 15 hojas). Después de la floración la tasa de absorción decrece y se produce una redistribución desde las hojas, pecíolos y vainas hasta el raquis. El alto contenido de K comparado con la baja cantidad de materia seca en una planta normal de banano; muestra una proporción muy alta de movilidad del nutr nutrim imie ient nto o dent dentro ro de la plan planta ta,, esta esta comb combin inad ada a con con el gran gran volu volume men n de almacenamiento de este nutrimento, explica el margen de “hambre escondida” de la planta, lo que la hace ser muy ávida al potasio (Kilmer et al , 1968). Se ha demostrado experimentalmente que el potasio puede entrar al floema desd desde e segm segmen ento toss inta intact ctos os de raíc raíces es,, y ser ser tras trasla lada dado do dire direct ctam amen ente te a los los meristermos radicales, mientras que el Ca aparece solamente en los meristemos vía xilema. Segmentos cerca del ápice de la raíz muestran la mayor porción del K translocado al centro de ella, mientras que el K absorbido directamente en el meristema es retenido (Steward y Koonty, 1968; citados por Scotty y Clarckson, 1971). Con la edad de la planta, el Mg y aún el Ca, asumen gran importancia entre los cationes. La hoja tiene tendencia de acumular cationes continuamente, pero el enriquecimiento de Ca y Mg en comparación con el de K, es debido al hecho de que las hojas viejas suministran más y más nutrimentos orgánicos a otras partes de la planta, particularmente a órganos de almacenamiento. Estas migraciones de sustancias orgánicas son acompañadas principalmente por potasio. Si los órganos de almacenamiento no pueden acumular potasio, éste puede ser excretado, como ocurre por ejemplo en cereales al final del desarrollo vegetativo. Todas estas indicaciones de la gran movilidad del K en la planta hace pensar que el K puede servir en este propósito varias veces, es decir, para varios ciclos en el transporte de sustancias (Coic y Lesaint, 1971). La acumulación de cationes, particularmente Ca y Mg en la hoja depende enteramente de la cantidad de nitrato, el cual es metabolizado ahí. Cuando la

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planta procesa una alta proporción de nitrato absorbido en la hoja, la diferencia en la cantidad metabolizada entre las hojas jóvenes y viejas es más importante, y resulta considerable en la composición catiónica Ca + Mg (Coic et al , 1969, 1970; citados por Coic y Lesaint, 1971). K El reemplazo del K por el Ca y Mg es evidente en muchas plantas, entonces se produce un incremento de cationes cuando hay deficiencias de K; al parecer esto sucede cuando dicho elemento es abundante, y sirve para varios ciclos migratorios (raíces y hojas) en el transporte de aniones minerales de las raíces hacia los órganos de las plantas (Coic y Lesaint, 1971). Una deficiencia de agua para la planta, no tiene igual efecto en la absorción de todos los cationes. La absorción del K y Mg es menor que la de Ca y N, pero el efecto de la falta de agua sobre los balances varía con la edad. Experimentos han demostrado que cuando la cantidad de agua es deficiente, las partes jóvenes de algunas plantas son relativamente más ricas en K y más bajas en Ca (Coic y Lesaint, 1971). Kilmer et al (1968), mencionan que el nivel de K en la hoja es más alto en condiciones de escasa humedad que con abundante agua en el suelo. Díaz et al (1976), informan que hay una correlación positiva entre el K y el Fe en el limbo y nervios de la hoja, al K se le dan funciones de vehículo en la absorción de hierro por la planta. Tavares y Falquez Falquez (1997), encontrar encontraron on que los máximos máximos contenidos contenidos de K se dan en el fruto, seguido por el pseudotallo y las hojas que son grandes depo deposi sita tari rios os.. Los Los cont conten enid idos os en el corm cormo o al mome moment nto o de la cose cosech cha a son son impo import rtan ante tes, s, no sien siendo do así así en las raí raíces, ces, que que el momen omento to de máxim áxima a concentración de K es en la cosecha, con una utilización baja desde la fase inicial hasta FM. Por tal motivo, la mayor aplicación debe darse en la fase entre FM y cosecha, ya ya que el fruto necesita necesita gran cantidad cantidad de este elemento elemento ( Cuadro 8.10, Figura 8.3). Deficiencias de Potasio

Las defic deficienc iencias ias de pota potasio sio han han sido estudi estudiadas adas por por gran gran cantid cantidad ad de autores, entre los cuales, Murray (1959 y 1960); Charpentier y Prével (1965), Kilmer et al (1968); Lacoeuilhe y Prével (1971); Simmonds (1973); Walmsley (1974) y Lahav (1974); United Brands (1975). La carencia de potasio es relativamente fácil de detectar en el campo. Varios autores concluyen que los principales síntomas son los siguientes: Reduc Reducci ción ón drás drástitica ca del del creci crecimi mien ento to de la plan planta ta,, con dism disminu inuci ción ón del del número de hojas por planta y mayor intervalo de emisión. Lahav (1974), dice que la carencia carencia de K afecta la filotaxia filotaxia y las hojas se desarrollan desarrollan unas sobre otras con peciolos cortos, provocando una aparente obstrucción foliar (arrepollamiento).

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Los sínto ntomas foliares ares son: on: pérdi rdida del color verde normal rmal con amarillamiento en el margen de las hojas que se mueve hacia adentro con necrosis de los tejidos (Ver Foto 8.3).

FOTOGRAFÍA 8.3. SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA DE POTASIO. Lopez y Espinoza, (1995).

Lahav (1975), dice que los síntomas aparecen en las hojas más viejas, con manchas pequeñas y líneas pardo azuladas en los peciolos. Con carencia severa de K, las hojas afectadas cogen un color característico amarillonaranja, que puede clasificar según Anon (1963), citado por Lahav (1972), en la Tabla de color de Munsell Munsell como 2,5 y 8/10. Estas áreas áreas se necrosan y mueren a lo largo de las venas secundarias hasta la vena central. Toda la hoja se necrosa y muere, con enrollamiento del ápice hacia abajo. El tejido muere en un período de 1 a 2 días. Según Prével, citado por Twyford y Walmsley (1974), la deficiencia de K limita el crecimiento de la planta y la absorción del N. Carencias marcadas de K disminuyen el tamaño del racimo y afectan la long longititud ud y diám diámet etro ro de los los dedo dedos, s, que crec crecen en defo deform rmes. es. Las manos manos disminuyen en numero en el racimo y son deformes (Lahav, 1975). En trabajos trabajos efectuados por Hernández (1984), se reporta que la carencia de K produce dedos curvos y de menor peso específico que los bien nutridos. Lahav (1974), reporta pobre crecimiento de hijos con deficiencia de K como consecuencia de problemas en el desarrollo foliar. La deficiencia de potasio se caracteriza al inicio por un amarillamiento rapidísimo de las hojas más viejas seguida por una necrosis. El canal de la nervadura presenta manchas jaspeadas de color pardo violáceo. Una clorosis unif unifor orme me se exti extien ende de por por todo todo el limb limbo o de la hoja hoja y rápi rápida dame ment nte e lleg llega a al marchitamiento completo; el limbo se rasga siguiendo las nervaduras secundarias

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y se retrae hacia abajo. La nervadura principalmente se enrolla también hacia abajo rompiéndose por los dos tercios de su longitud. La hoja marchita toma un aspec aspecto to abarq abarqui uillllado ado.. En algu algunos nos casos casos la hoja hoja mues muestr tra a prim primer eram amen ente te una una colo colorac ració ión n verde verde en el limb limbo, o, luego luego un tono tono amari amarillllo o dorado dorado,, y despu después és el anaranjado típico de la carencia potásica y finalmente marchitamiento con la hoja haci hacia a abaj abajo, o, cono conoci cién éndo dose sele le como como amar amarililla lami mien ento to prem premat atur uro. o. En esta estass condiciones la emisión de los racimos se retrasa de 6 a 10 semanas, estos son cortos y de aspecto muy raquítico. El rizoma presenta baja capacidad para emitir reto retoño ños, s, el sist sistem ema a radi radicu cula larr es abun abunda dant nte, e, y se encu encuen entr tra a en buen buenas as dimensiones (Prével y Charpentier, 1964). Por otra parte, un exceso de potasio con respecto a la disponibilidad de nitrógeno en el suelo produce la llamada “pulpa amarilla “ del fruto. Es conveniente que la relación de N/K sea óptima en el suelo y que el K se encuentren entre 1,35 y 1,60 del N. Turner y Barkus (1983), observaron que el suministro de K y Mg influenció la producción de materia seca, y la absorción total de la mayoría de los elementos por la planta con excepción del Mg y Cu. Los incrementos en el suministro de K redujeron la proporción de los nutrimentos, retenidos en la raíz (excepto K) y aumentaron la proporción localizada en la fruta. En un experimento con aplicaciones de niveles crecientes de K, Vadivel y Shan Shanmu muga gave velu lu (197 (1978) 8),, obse observ rvar aron on que que las las alta altass apli aplica caci cion ones es de pota potasi sio o provocaron una disminución en los contenidos de Ca y Mg foliar. Las tendencias del K a disminuir coincidieron más bien con aumento en el Ca, en vez que se diera en el Mg foliar; demostrando que es más fuerte el antagonismo entre el K y el Ca. Sin Sin emba embarg rgo, o, Lava Lavah h (197 (1974) 4),, cita citado do por por Vadi Vadive vell y Shan Shanmu muga gave velu lu,, 1968 1968 y Hernández et al (1987a) en Costa Rica, encontraron más fuerte antagonismo iónico entre el K y el Mg. Las aplicaciones de K al suelo para abastecer las necesidades del banano deben ser fraccionadas, debido a que si se aplican grandes cantidades de este nutrimento, la absorción de Mg puede ser reducida. En suelos bajos en Mg se recomiendan recomiendan las aplicaciones aplicaciones de dolomita dolomita (2 t/h cada 2 años) o un fertiliza fertilizante nte magnésico (40 kg Mg/ha/año) (Turner, 1985). En un experimento de niveles crecientes de potasio aplicado al suelo, Hernández et al (1976), encontraron que el K del suelo afectó solamente los cont conten eniidos dos foli oliares ares de K, Mg y P, los cua cuales les alcan lcanza zarron las mayo mayorres concentraciones; siendo el nivel óptimo aplicado de 782 Kg de K 2O/ha/año. Hernández et al (1987a) y López y Arias (1985), encontraron que el nivel de K en suelos de la Zona Atlántica de Costa Rica fue de 3,61 meq/100 gr. de suelo. Santiago Santiago et al (1985), encontraron los más altos rendimientos de banano con la aplicación de 720 kg/ha/año en Puerto Rico. Hernández y Fox (1985), determinaron que niveles menores de 2.26 meq/100 g de K en el suelo e inferiores

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a 3,2% de K en la hoja afectaron negativamente el rendimiento en plantaciones de banano “Giant Cavendish” en Hawaii. Se ha comprobado que las más altas concentraciones de potasio en las hojas corresponden siempre a las plantas más productivas, independientemente del nivel máximo de potasio encontrado en cada caso particular (García et al , 1977). García et al (1977), señalaron el sinergismo del K; con los oligoelementos Mn y Zn, de la misma forma el sinergismo del K y el P. Debido posiblemente a que ambos son antagónicos con el N. Un incremento de K en la fertilización causa una disminución en el nivel de N, similar a su influencia sobre el Ca y el Mg. La relación K/N en la planta de banano es de gran importancia ya que afecta la calidad de la fruta. La relación más favorable es de 1,7, una relación más alta causada por exceso de K conduce a la caída de los dedos. El exceso de K con respecto al Mg constituye un desequilibrio iónico que produce trastornos en el llenado y calidad de la fruta; en estas condiciones la planta presenta un buen desarrollo vegetativo, las hojas más antiguas se mantienen verdes aunque sus vainas se separan del pseudotallo. Los peciolos y las hojas jóvenes presentan un color verde muy particular, en lugar del color pardo ocre característico de los peciolos y de las vainas de los bananos sin desequilibrio. En plantaciones normales (sin desequilibrio K/Mg) la razón K/Mg es de 0,2 a 0,5, mientras que en suelos con desequilibrios varía de 0,6 a 2,0. En suelos con desequilibrios K/Mg, el Mg cambiable se sitúa entre el 15% y 23% de las bases cambiables, muy inferior al 40% en las plantaciones normales. Este desequilibrio del exceso de K con respecto al Mg en el suelo es común en plantaciones bananeras de Canarias y, es debido a la riqueza natural en K de los suelos, a la abundante fertilización potásica y a la baja aplicación de fertilizantes magnéticos (García et al , 1978). Fuentes de Potasio

Las principales fuentes de potasio son: Cloruro de potasio (KCl): con 60% de K2O; su alto contenido de cloro no es problema para el cultivo de banano. ( López, 1991; citado por López y Espinoza, 1995). Sulfato de potasio (K 2SO4): con un 50% de K 2O. Es una buena fuente de K, ya que también suple azufre. Flores(1991), citado por los mismos autores, obtuvo buenos resultados mezclando KCl con K2SO4. Sulfato doble de potasio y magnesio (K 2SO4. 2 MgSO 4): con un 22% de K2O, se puede utilizar en suelos deficientes en Mg.

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Nitrato de potasio (KNO 3): con un 44% de K 2O, su uso es restringido por su alto costo, pero es excelente en aplicaciones foliares al 2% según Guerrero Y Gasban (1992), citados por López y Espinoza (1995). ( Cuadro 8.12). La aplicación de este compuesto en el pseudotallo de plantas recién cosechadas a razón de 30 gramos por aplicación, en 2 aplicaciones 4 semanas una después de la otra, han dado muy buenos resultados en la nutrición del retorno. La dinámica del K en el suelo puede verse en la Figura 8.8. K-Ca-Mg Nativo

K-Ca-Mg Orgánico

en estructura del aterial arental

en estructura de la materia orgánica

eteorización K-Ca-Mg APLICADO con ertiliizantes enmiendas

solubilización

ineralización

K-Ca-Mg Soluble en la solución del suelo Intercambio

K Fijado

absorción

iónico

solubilización

entre capas ijación

K-Ca-Mg Absorbido or las plantas

K-Ca-Mg cambiable

lixiviación

absorbidos al complejo coloidal

K-Ca-Mg Lavado a capas inferiores ríos

Figura 8.8. Dinámica del K, Ca y Mg en el suelo. Modificado por Bertsch y Henríquez (1988).

Calcio (Ca)

El calcio se absorbe como ión Ca 2+ divalente. La mayoría de los suelos contienen el suficiente Ca2 + para permitir un crecimiento vegetal adecuado, aunque los suelos ácidos con lluvias abundantes a menudo se ven fertilizados con limo (una mezcla de CaO y CaCO 3) que eleva el pH. En contraste con el Mg 2 +, al parecer el Ca2 + no puede ser cargado en las células translocadoras del floema; como resultado, los síntomas de deficiencia siempre son más pronunciados en los tejidos jóvenes (Kirby y Pilbeam, 1984). Las zonas meristemáticas de raíces, tallos y hojas, en donde hay divisiones celulares, son las más suceptibles, quizá debido a que se requiere de calcio para formar una nueva lámina media en la placa

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celular que surge entre las células hijas. Los tejidos torcidos y deformados resultan de la deficiencia de calcio, y por ello las zonas meristemáticas mueren en etapas tempranas. El calcio es esencial para las funciones normales de la membrana en todas las células, probablemente como un enlazador de fosfolípidos, entre sí mismo o hacia proteínas de membrana. El calcio está recibiendo renovada atención debido a que en la actualidad se reconoce que todos los organismos mantienen concentraciones inesperadamente bajas de Ca2 + libre en el citosol, por lo general menores de 1 ppm (lo cuál se revisa en Hanson, 1984; Hepler y Wayne, 1985; Trewavas, 1986; Leonard y Hepler, 1990). Esto es cierto aún cuando el calcio es tan abundante como el fósforo, azufre y magnesio en muchas plantas, sobre todo leguminosas. La mayor parte del calcio en las plantas se encuentra en las vacuolas centrales y unido en las paredes celulares a polisacáridos llamados pectatos (Kinzel, 1989). Las concentraciones más altas de Ca se encuentran en el peciolo, hojas y pseudotallo, en todos los estados de desarrollo, excepto en los estados de retoño donde el meristema generalmente es el órgano con mayor contenido de este nutrimento. Su concentración en general aumenta con la edad, en especial al final del ciclo vegetativo, y va a tejidos de actividad reducida, donde reemplaza otros cationes, especialmente al K (Montagut y Martín Prével, 1965; Twyford y Walmsley, 1974). En el fruto, el calcio entra a formar parte del mismo durante su desarrollo, pero no después del estado de precosecha. Lo anterior indica que todo el Ca que entra a las partes frutales debe ser suministrado directamente por el suelo, al igual que el P (Twyford y Walmsley, 1974). La absorción de Ca parece ser muy variable y se encuentra bajo la dependencia estrecha de las disponibilidades del elemento en el suelo (Montagut y Prével, 1965). Un procedimiento pasivo conduce a un aumento en el contenido del elemento en órganos vegetativos conforme los mismos envejecen. El contenido fisiológico de este nutrimento en la planta está estrechamente relacionado; por un lado con la edad y su estado, y por otro lado, con las disponibilidades existentes en el suelo, tomándose en cuenta el juego de los antagonismos recíprocos entre Ca, K y Mg. Las necesidades en Ca de un suelo bananero no tienen relación con el consumo efectivo de este elemento por la planta. Sus múltiples estados repercuten en la nutrición del banano, y debido a los antagonismos antes citados la planta no es capaz de absorber más que una baja proporción del Ca aportado (Montagut y Prével, 1965). Tavares y Falquez (1997), encontraron que la mayor acumulación de calcio se da en el pseudotallo y la hoja en las fases de floración y cosecha. Los contenidos en el cormo, fruto y raíces son bajos. Los contenidos entre la fase inicial y FM son muy bajos, con incrementos muy grandes en la etapa entre floración y cosecha (Cuadro 8.10) (Figuras 8.3).

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Deficiencias de Calcio

Los síntomas de carencia de Ca tardan más en aparecer que las deficiencias de otros elementos; se manifiestan como una pérdida gradual del color en una banda angosta a lo largo del margen de la hoja, sobre la cuarta o quinta hoja más vieja. Dentro de esta banda clorótica aparecen manchas con puntos parduscos oscuros, pequeñas y uniformemente distribuidas. Las áreas cloróticas se necrosan en forma marginal hasta que se vuelven amarillas. Las plantas deficientes en Ca tienen raíces cortas, muy ramificadas y son más susceptibles a nemátodos y ataques fungosos (Murray, 1956 y 1960; Freiberg y Steward, citados por Simmnds 1973; Charpentier y Prével, 1956). La carencia de calcio se manifiesta por un raquitismo vegetativo y por síntomas foliares. Se presenta una reducción en la longitud de las hojas, acompañada de una disminución del ritmo de emisión foliar. El calcio es un elemento inmóvil dentro de la planta, por lo cual los síntomas de deficiencia aparecen en las hojas más jóvenes, siendo la hoja recién desarrollada la primera afectada. Consisten primero en un aumento del espesor de las nervaduras secundarias o laterales, más acentuado junto a la nervadura central cerca de los bordes de la lámina hacia delante, en esos espesores aparecen escoriaciones superficiales que toman un color pardo rojizo. Después del desenrollamiento de la hoja se manifiesta una clorosis marginal intervenal, sobre todo en el ápice de la hoja. Las manchas cloróticas suelen ser por lo general discontinuas, y cuando llegan a reunirse conservan siempre el aspecto de profundos dientes de sierra dirigidos hacia la nervadura central, en lugar de formar franjas contínuas al borde del limbo. Las manchas amarillo dorado se vuelven color púrpura y luego pardo púrpura, evolucionando hacia un estado necrótico que poco a poco ocupa toda su extensión; sin embargo, sus dimensiones no aumentan a medida que la hoja va envejeciendo. Más adelante las zonas descoloridas de la hoja llegan a necrosarse y la carencia se interrumpe, produciéndose un resecamiento progresivo en las partes afectadas, luego se rasgan y se enrollan los bordes del limbo. Todas las hojas emitidas siguen la misma evolución (Prével y Charpentier, 1964; Turner, 1985) (Ver Foto 8.4).

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FOTOGRAFÍA 8.4. SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA DE CALCIO. LÓpez y Espinoza, (1995).

La cantidad de calcio absorbida por la planta está relacionada con la concentración de Ca en el suelo. Y la presencia de otros nutrimentos tales como el K y el Mg, la absorción de Ca puede ser expresado en la relación Ca/K+Ca+Mg, ésta es mayor cuando la relación es 0,7:1, pero el intervalo 0,8:1 podría ser satisfactorio, y una relación de 1:1 significa que Ca no es absorbido. Fuentes de Calcio:

Existen muy diversas fuentes de Ca, la mayoría de ellas poco solubles y disponible para las plantas. Carbonato de calcio (CaCO3): con una concentración de 32% de Ca, es una fuente excelente como corrector de acidez del suelo para suplir Ca. El grado de molienda es muy importante en su efecto. Dolomita: es un carbonato doble de Ca y Mg (CaCO 3. Mg CO 3), con 28% CaO y 18% de MgO por lo que cumple una doble función. Dicen López y Espinoza (1995), que la dolomita tiene un poder neutralizante de suelos mayor de CaCO3. Superfosfato triple y Roca fosfórica: estos materiales con 15% y 46% respectivamente de CaO, son fuentes muy importantes de Ca, pero se usan principalmente para adicionar P. Nitrato de calcio (CaNO3)2: con 27% de CaO, es una fuente muy soluble que funciona muy bien para corregir deficiencias de Ca ( Cuadro 8.12).

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Magnesio ( Mg)

El magnesio se absorbe como ion divalente Mg 2+. En su ausencia, la clorosis intervenal es el primer síntoma, ya que por razones aún desconocidas, las células del mesófilo próximas a los haces vasculares retienen la clorofila por períodos mayores que las células del parénquima que se hallan entre ellos. Este elemento casi nunca es un factor limitante en el suelo para el crecimiento vegetal. Además de su presencia en la clorofila, el magnesio es esencial porque se combina con el ATP (permitiendo así que participe en muchas reacciones), y porque activa muchas enzimas necesarias en la fotosíntesis, y respiración. El magnesio es importante porque interviene en la calidad y propiedades de conservación de la fruta, y participa, además, en las relaciones de interacción con los otros elementos: N/K y K/Ca+Mg (García Gilabert y Benítez, 1985). Los meristemas tienden a ser los órganos más ricos en Mg en la fase vegetativa, tanto que en la precosecha el Mg se acumula en el pseudotallo, raquis interno, peciolos y cormo, apareciendo los frutos como los órganos más pobres en este elemento; sin embargo, tiende a incrementarse especialmente después de la floración (Twyford y Walmsley, 1974). Lo anterior fue también observado por Montagut y Martin Prével, (1965). La absorción del Mg se da durante todo el ciclo vegetativo de la planta, pero al final el promedio decrece notablemente, similar al del Ca. Tavares y Falquez (1997), encontraron que el Mg se concentra especialmente en el pseudotallo entre el período de floración y cosecha, seguido por las hojas en el momento de floración. Las raíces son pobres depositarias, lo mismo que el fruto, pero el cormo deposita cantidades importantes en el período de floración a cosecha. Las necesidades de Mg en las primeras fases de desarrollo de la planta son muy bajas, pero se incrementa fuertemente en las fases de FM, floración y cosecha (Cuadro 8.10, Figura 8.3 ). Deficiencias de Magnesio

Las deficiencias de Mg han sido estudiadas por varios autores, entre los cuales se destacan Murray (1959 y 1960); Charpentier y Martin Prével (1965) y Simmonds (1973). Ellos concuerdan en que las plantas con carencia de Mg muestran disminución en el crecimiento, y las hojas más viejas palidecen en color y desarrollan halos amarillos de forma alargada, viéndose poco afectados los márgenes. Charpentier y Martin Prével (1965), concuerdan con Murray (1959), al describir manchas purpúreas en los peciolos, manchas necróticas en las hojas, obstrucción foliar, y separación y ruptura de las vainas. Freiberg y Steward, citados por Simmonds (1973), describen clorosis intervenal en las hojas viejas que se traslada a las más nuevas.

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En New South Wales el síntoma más común es que los márgenes de las hojas más viejas permanecen verdes, mientras el área entre el margen y la vena central llega a ser amarillo. La hoja no muere rápidamente y los síntomas pueden estar presentes en las mismas hojas por muchas semanas (Turner y Bull, 1970), en estas condiciones, la producción disminuye, el amarillamiento de las hojas aumenta y la situación llega a empeorar con aplicaciones de N, P y K. (Turner y Bull, 1970). Además, se produce un mal llenado de la fruta y la producción es significativamente reducida (Chalker y Turner, 1969). La absorción de Mg por la planta es ampliamente influida por su concentración alrededor de las raíces, más bien que por el crecimiento de la planta. La cantidad total de Mg absorbido puede ser reducido por altas concentraciones de manganeso y potasio; normalmente el Mn está presente en la solución de suelos ácidos y el K es suministrado en grandes cantidades como fertilizante, sin embargo, un balance correcto permitirá que el K y el Mg sean absorbidos y que se obtenga el máximo rendimiento. El magnesio es incorporado en los programas de fertilización de N-P-K, también puede ser aplicado alternativamente en aplicaciones anuales o bienales de dolomita (500 kg/ha/año) o carbonato de magnesio (170 kg/ha/año) (Turner, 1985). Para corregir la deficiencia magnésica se pueden hacer aplicaciones foliares de nitrato de magnesio en forma mensual para que haya respuesta (Chalker y Turner, 1969) (Ver Foto 8.5).

FOTOGRAFÍA 8.5. SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA DE MAGNESIO. Lopez y Espinoza, (1995).

Fuentes de Magnesio:

Dicen López y Espinoza (1995), que las principales fuentes de Mg son:

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Sulfato de potasio y magnesio (K SO4 2 Mg SO4): con un 18% de Mg, un 22% de K2O y un 22% de S, por lo que es una fuente de acción múltiple. Es un material soluble y permite corregir deficiencias de Mg con rapidez. Dolimita (CaCO3 Mg CO3): con un 18% MgO, es de acción doble al suplir Ca. Óxido de magnesio (MgO): con un contenido muy alto de 86% de MgO. Es de lenta solubilidad y debe aplicarse en suelos ácidos para mejor solubilidad. Sulfato de magnesio (MgSO4): con 17 % de MgO, material muy soluble que puede utilizarse para respuestas rápidas al Mg. Prével y Charpentier (1964), citados por López y Espinoza (1995), han usado sulfato de magnesio al 3% en aplicaciones foliares ( Cuadro 8.12). Azufre (S)

El azufre se absorbe del suelo como aniones sulfato divalentes (SO 42-). Al parecer es metabolizado por las raíces sólo hasta el grado en que se requiere, y el exceso de sulfato se transporta sin cambio hacia las partes aéreas en el xilema. Debido a que hay suficiente sulfato en la mayoría de los suelos, las plantas con deficiencia de azufre son poco comunes. Los síntomas de deficiencia consisten en una clorosis general en toda la hoja, incluyendo los haces vasculares (venas). En algunas especies el azufre no se redistribuye con facilidad a partir de tejidos maduros, por lo que la deficiencia casi siempre se nota primero en las hojas más recientes. Sin embargo, en otras especies la mayor parte de las hojas se vuelven cloróticas casi al mismo tiempo, o incluso las hojas más antiguas primero. Muchas plantas cultivadas contienen como un quinzavo de azufre respecto a la cantidad de nitrógeno (en peso), esto parece ser una clave útil para evaluar requerimientos nutricionales (Duke y Reisenauer, 1986). La mayor parte del azufre en las plantas se encuentra en las proteínas, especialmente en los aminoácidos, cisteína y metionina, los cuales son constituyentes de las proteínas. Otros compuestos esenciales que contienen azufre son las vitaminas tiamina y biotina, así como la coenzima A, un compuesto esencial para la respiración y para la síntesis y degradación de ácidos grasos. El azufre también puede absorberse por las hojas a través de las estomas como dióxido de azufre gaseoso (SO2), un contaminante liberado en el medio, producto de la combustión de carbón, madera y petróleo. El SO 2 se transforma en bisulfito (HSO 3-) cuando reacciona con agua en el interior de las células y en esta forma inhibe la fotosíntesis y provoca la destrucción de clorofila. El azufre en las plantas se encuentra generalmente en concentraciones similares a las del fósforo y biológicamente es un elemento esencial en la nutrición de las plantas (Prével, 1970).

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En estado vegetativo, los tejidos activos de rápido desarrollo como las hojas no emergidas y meristema presentan altas cantidades, siendo el pseudotallo y las hojas los órganos más ricos en azufre. En la fase productiva, la concentración mayor del nutrimento se presenta en los órganos de crecimiento y diferenciación, es decir, la inflorescencia y el raquis. En la cosecha, el pseudotallo continúa siendo el órgano con mayores contenidos de azufre en la planta. Los frutos al igual que las hojas, contienen poco azufre (Twyford y Walmsley, 1974; Marchal et al , 1972). El azufre es absorbido por la planta desde el estado de retoño hasta la floración, después de ésta, el porcentaje se reduce notablemente y la cantidad extraída entre floración y cosecha es insuficiente para suplir la necesidad en las partes frutales, como consecuencia el azufre necesario es tomado de las hojas y del pseudotallo (Twyford y Walmsley, 1974). Las hojas inmovilizan la mayor parte del azufre absorbido por la planta. Los órganos de conducción hacia el limbo, tales como vainas, peciolos y venas son pobres en azufre, mientras el raquis (órgano de conducción hacia los frutos) es tan rico como los limbos. Experiencias hidropónicas han mostrado que después de la diferenciación floral la planta puede reutilizar el azufre anteriormente absorbido, ya que este elemento es de gran movilidad dentro de la planta. Las fuertes concentraciones de azufre en el raquis indican que existe una corriente de nutrimiento hacia los frutos, provenientes directamente del suelo o de las hojas. Sin embargo, el contenido de azufre en la cáscara del fruto es pobre y el de la pulpa lo es aún más (Marchal et al , 1972). Melin (1970), encontró que el azufre tiene una acción benéfica sobre la vegetación de las plantas de banano, proporcionando un crecimiento más rápido, una mayor precocidad y un intervalo floración-cosecha más corto. El aumento de los rendimientos se debe probablemente a una mejor utilización de los fertilizantes nitrogenados, por efecto del azufre. El autor señala que una acidificación del suelo por un aporte de azufre atenúa el efecto del calcio en el desarrollo de la “pulpa amarilla”. Tavares y Falquez (1997), encontraron que el azufre se concentra en las hojas en el momento entre floración y cosecha, seguido por el fruto. Los contenidos en el pseudotallo, cormo y raíces son bajos y descendentes en su orden. El mayor contenido de azufre se da en la fase de floración, por lo que su aplicación debe hacerse entre la fase de FM y floración ( Cuadro 8.10, Figura 8.3). Deficiencias de Azufre

El efecto de la carencia de azufre no ha sido bien estudiado en banano, Simmonds (1973), dice que los síntomas aparecen en las hojas más jóvenes, al principio como una clorosis general, que disminuye cuando la hoja envejece. Al

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agudizarse la carencia, las hojas jóvenes permanecen cloróticas y se van reduciendo progresivamente hasta que sólo queda el nervio central. Las deficiencias de azufre no han podido ser detectadas en el campo. Las deficiencias de azufre pueden presentarse debido a los bajos contenidos del elemento en las aguas de lluvia y a los bajos niveles de azufre orgánico de los suelos, los cuales pueden fijar el sulfato (SO 4) bajo forma no asimilable (Fox et al , 1965; Bromfield, 1974; Kang y Osiname, 1974). Hasan et al , citados por Fox et al (1979), informan que el limbo es la parte más adecuada para el diagnóstico del nivel de azufre, y que el óptimo es semejante tanto para banano como para plátano (0,27 %), aunque las necesidades internas para obtener el máximo de crecimiento son mayores en plátano. Prével y Charpantier (1964), observaron en condiciones de deficiencia de azufre en hidroponía, retraso en la coloración de las hojas de reciente emisión. Al mismo tiempo, las nervaduras secundarias y el borde de la lámina presentaron un mayor espesor. Más tarde se acentúa la falta de coloración de las hojas, su porción marginal se queda blanco amarillenta, siendo enteramente blanca la hoja no desarrollada, y los bordes de las viejas se necrosan. El ritmo de emisión foliar y el alargamiento de las hojas disminuye, las hojas nuevas son más estrechas y presentan deformación y reducción del limbo. Al final, las plantas emiten hojas reducidas a la vena central con algunos fragmentos ondulados del limbo. El sistema radicular es normal y el racimo es muy pequeño o deforme ( Lahav y Turner, 1989). La mayoría del azufre es suministrado al banano por medio de sulfato de amonio o superfosfato, se recomiendan aplicaciones regulares de 50 kg de Azufre/ha/año para evitar deficiencias (Lahav y Turner, 1989) ( Ver Foto 8.6).

FOTOGRAFÍA 8.6. SÍNTOMAS CARACTERÍSTICOS DE CARENCIA DE AZUFRE. Lopez y Espinoza, (1995).

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Fuentes de Azufre

Las principales fuentes de azufre según López y Espinoza (1995), son las siguientes: Sulfato de amonio ((NH 4)2 SO4): con un contenido de 24% de azufre. Se usa en plantaciones nuevas para suplir N (20,5%) y S. Disminuye el pH del suelo y es muy soluble. Sulfato de potasio (K 2 SO4): tiene un 18% de S y un 50% de K 2O y es una fuente muy buena de S y K, pero un poco más costoso que el KCl. No altera el pH del suelo y es muy soluble. Sulfato doble de potasio y magnesio (K 2 SO4 . 2Mg SO4): tiene un 22% de azufre, 22% de K2O y 18% de MgO. Es una excelente fuente triple, no cambia el pH y es muy soluble. Sulfato de magnesio (Mg SO4): con el 22% de S, también es una buena fuente de MgO con 17%. Urea – S (urea-sulfato de amonio): con 5% de S, tiene aporte limitado de S aunque muy alto de N. Superfosfato simple: con 12% de S, es un material que se usa con éxito, pero es poco soluble. Urea recubierta con azufre: tiene un 14% de S y 38 % de N. Se usa para reducir pérdidas de N en áreas muy lluviosas. Sulfato de calcio (yeso): con un contenido de 18,6 % de S, también aporta 34% de CaO, no cambia el pH. Flor de azufre o elemental: con 90 a 100% de S, es una fuente muy importante de S. Para ser absorbido debe oxidarse a SO42-, este proceso es bacteriológico y se favorece con altas temperaturas, adecuada humedad y aereación del suelo (Cuadro 8.12).

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La dinámica del S en el suelo puede verse en la Figura 8.9. S LIBRE ELEMENTAL

S ORGANICO

S Precipitado Fe2S

en la atmósfera (contaminación)

olatización

Inmovilizado or microorganismos

recipitación

Deposición con lluvia

Humus organoinerales

inmovilización ineralización

S Soluble

Deposición de restos

H2 S Soluble S Aplicado en fertilizantes de N y P enmiendas

Organizado en restos animales y vegetales

Micro- O 2 organismos

EDOX

absorción

S Absorbido en las plantas

-

SO 4 Soluble r anslocación solubilización

recipitación

absorción

liberación

SO4- Absorbido solubilización

S Nativo

en complejo coloidal

Insoluble en aterial arental o recipitado Translocación

SO4- Absorbido rofundamente lixiviación

SO4 + Lavados a capas inferiores

Figura 8.9. Dinámica del S en el suelo.

Modificado por Bertsch y Henríquez (1988).

Cloro (Cl)

El cloro se absorbe del suelo en forma de ion cloruro (Cl-), y en su mayor parte permanece en esta forma, aunque se han encontrado más de 130 compuestos orgánicos en el reino vegetal que contienen cloro en cantidades muy pequeñas (Engvild, 1986). Uno de los más interesantes es el ácido 4cloroindolacético, el cual parece ser una hormona natural tipo auxina. Casi todos las especies absorben de 10 a 100 veces más cloro del que necesitan, por lo que esto representa un ejemplo común de consumo extra. Una de las funciones del cloro consiste en estimular la ruptura (oxidación) de la molécula de H 2O durante la fotosíntesis, aunque también es esencial en las raíces, para la división celular en las hojas y como un soluto osmóticamente activo de importancia (Terry, 1977; Flowers, 1988).

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Los síntomas de deficiencia de cloro en hojas consisten en crecimiento reducido, marchitamiento y desarrollo de manchones cloróticos y necróticos. Las hojas con frecuencia llegan a adquirir un color bronceado. Las raíces se reducen en longitud pero adquieren mayor grosor, o forma de garrote hacia las puntas. El cloro muy rara vez (o nunca) está ausente en la naturaleza, debido a su elevada solubilidad y disponibilidad en los suelos, ya que también es transportado en el polvo, o en pequeñas gotitas por el viento o la lluvia a las hojas en donde ocurre la absorción. La planta de banano no parece ser muy sensible al Cl y algunos investigadores israelitas han mostrado que pueden soportar de 300 a 350 mg de Cl por litro, en la solución del suelo. Sodio (Na)

Pfeffer, a finales del siglo XIX, fue el primero en sugerir que el sodio podría ser necesario como micronutriente para plantas; no fue sino hasta que en 1950 Wood sugirió que el sodio o el cloro (o ambos) podrían ser esenciales para las plantas en pequeñas cantidades. Según Brownel P.F (1992), el sodio es necesario para el funcionamiento de la parte C-4 en que se transporta CO 2 a las células para ser reducido a carbohidratos. Johnston.M y Grof.C, han tenido evidencia de que la deficiencia de Na disminuye la cantidad de clorofila a/b, asi como una disminución en la actividad del fotosistema II. Es poco probable que la falta de Na llegue a ser un factor limitante del crecimiento vegetal en condiciones naturales; sin embargo, debido a la importancia que tiene en la fotosíntesis de las plantas C-4, debe de seguir estudiándose la acción. La planta de banano no parece ser muy sensible a concentraciones altas de Na en las sales, pudiendo resistir hasta 1500 ppm de sales por litro en la solución del suelo, sin mostrar síntomas de toxicidad. García et al (1977), señala que las plantas de banano tienen una alta resistencia a la salinidad en las aguas de riego en Israel.

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Fernández, citado por García et al (1977), reporta condiciones hasta de 6 y 7 mhos sin que afecten el desarrollo de las plantas de banano en Islas Canarias. Según Lahav, citado por los mismos autores, la resistencia a la salinidad es consecuencia de altas concentraciones de K soluble. Las toxicidades por sodio se muestran en las hojas como quemaduras, que comienzan con un halo marginal y terminan como una larga franja de color marrón-ceniza, entorno a la periferia de toda la hoja; en la mayoría de los casos, esa franja no es mayor de 3 a 5 centímetros. Este tipo de toxicidad se presenta en cultivos de banano en suelos semiáridos o áridos, tal es el caso de los estados de Bahía y Río Grande del norte, Brasil; o en áreas costeras, sin protección vegetal periférica, donde el viento arrastra tierra adentro las partículas de agua marina, concentrando el sodio, sobre todo en las épocas de baja precipitación; tal es el caso de Islas Canarias y las provincias de Guayas y el Oro, Ecuador ( Ver Foto 8.7). Poner Foto Elementos Menores: (Zn, B, Cu, Fe y Mn )

Los elementos menores controlan el metabolismo al intervenir principalmente como catalizadores de las reacciones bioquímicas de la planta de banano. En banano existen numerosos trabajos que tratan de los efectos de sus deficiencias, pero muy pocos ofrecen indicaciones de sus contenidos foliares (Marchal y Prével, 1971). La adecuada nutrición de plantas con micronutrientes depende de varios factores, además de la facultad del suelo para suplir estos elementos. Algunos factores de crecimiento tan importantes como la velocidad de absorción de nutrientes, su distribución a los sitios funcionales, así como la movilidad de estos dentro de la planta, dependen de los oligoelementos. Existen algunas interacciones que ocurren entre los micronutrientes, y con los macronutrientes, ellas pueden ocurrir tanto en el suelo como dentro de la planta; debido a que estas reacciones modifican el estado nutricional de las plantas, deben ser muy bien entendidas y consideradas al momento de proveer un adecuado contenido de elementos menores. Se ha encontrado así mismo, un efecto depresivo de algunos elementos menores sobre enfermedades específicas, tal es el caso del Zn y B aplicado en forma foliar para el control de Sigatoka negra (Mycosphaerella fijiensis ).

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La dinámica de los elementos menores en el suelo puede verse en la Figura 8.10.

Figura 8.10. Dinámica de los Elementos Menores Catiónicos en el Suelo. Modificado por Bertsch y Henríquez, (1988).

Zinc (Zn)

El zinc se absorbe como Zn 2+ divalente, quizá a menudo a partir de quelatos de zinc. Las anormalidades causadas por la deficiencia de zinc incluyen la “hoja pequeña”, como resultado de la disminución en el crecimiento de las hojas jóvenes e internudos del tallo. Los márgenes foliares con frecuencia presentan distorsiones y pliegues. A menudo ocurre clorosis intervenal, lo que sugiere que el zinc participa en la formación de la clorofila o impide su destrucción. El retardo en el crecimiento del tallo que sobreviene en ausencia de este elemento puede deberse en parte a que al parecer se le requiere para la producción de una hormona del crecimiento que se conoce como ácido indolacético (auxina). Muchas enzimas contienen zinc fuertemente unido, esencial para su adecuado funcionamiento; considerando todos los organismos, se conocen más de 80 de tales enzimas (Vallée, 1976). El zinc es un micronutriente necesario para el metabolismo de las proteínas, cuya función es la de activador enzimático. Parece implicado de alguna manera

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en la producción de clorofila (Thompson y Troeh, 1988). Además, es componente de una variedad de deshidrogenosas, proteinasas y peptinasas (Price et al , 1972). Walmsley y Twyford (1976), encontraron que las más altas concentraciones de zinc aparecen en los tejidos jóvenes, especialmente meristemos y hojas emergidas en la fase vegetativa. En la fase de producción, el raquis interno parece ser el tejido más rico, seguido por la inflorescencia. Marchal y Prével (1971), también indicaron que los órganos de crecimiento activo tales, como meristemos y hojas no emergidas eran los más ricos en zinc, por lo tanto los más sensitivos a su deficiencia, ya que el Zn es influyente en la síntesis de precursores de auxina (actúa como activador de enzimas). Twyford y Walmsley (1974), señalaron que en todos los estados de desarrollo, los mayores contenidos de Zn se encontraron en las hojas, pseudotallo y cormo, aunque en la maduración los frutos alcanzaron cantidades considerables. Dicen asimismo, que el Zn y Cu son los principales micronutrientes tomados por la planta de banano en la fase de fructificación (Twyford y Walmsley, 1968). Tavares y Falquez (1997), encontraron las mayores concentraciones de Zn en los frutos, las hojas y pseudotallo en el momento de floración, baja en el cormo y muy baja en la raíz. En la planta total, las mayores concentraciones se dan entre la fase FM y la de floración, seguido por la fase floración–cosecha, mientras que las necesidades en las fases 1 a FM son muy bajas ( Cuadro 8.10, Figura 8.3). Deficiencias de Zinc

La deficiencia de zinc en banano ha sido estudiada por diferentes autores, ya que causa graves deformaciones en el crecimiento de la planta y del racimo (Moity, 1954; Jordine, 1962; Charpentier y Prével, 1963; citados por Prével, 1971). Simmonds (1973), dice que la deficiencia de zinc en su fase inicial es semejante a la del nitrógeno, pero se diferencia de éste en los estados de desarrollo posteriores, en los cuales las hojas son estrechas, aguzadas, con clorosis variable y algun moteado necrótico. Las hojas jóvenes se arrepollan y estrangulan. Los frutos son pequeños, malformados, con dedos cortos, retorcidos y cloróticos. Los síntomas de la deficiencia de Zn se manifiestan principalmente por el desarrollo retardado y clorosis. Los síntomas característicos aparecen en las hojas jóvenes, las cuales son significativamente más pequeñas y de forma más lanceolada. La hoja emergente tiene una alta cantidad de pigmentaciones de antocianina en el lado interior que a menudo desaparece cuando la hoja se extiende, ésta tiene coloración verde con alternaciones cloróticas paralelas a las venas (Lahav y Turner, 1989; Turner, 1985; Jordine, 1962). Por otro lado, muchas

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plantas deficientes en zinc pueden crecer normalmente, llegando a manifestar los síntomas de dicha deficiencia durante la parición (Moity, 1954). En plantas severamente afectadas, el desarrollo del fruto es lento y el racimo permanece horizontal por un período prolongado. Los dedos son más curvos, cortos y delgados, usualmente de un verde más pálido, y el extremo distal de éstos tiene forma de chupón (Turner, 1985). Malavolta, citado por López y Espinoza (1995), dice que en suelos con alto contenido de P es frecuente observar, una reducción en la concentración de Zn en los tejidos, hasta el punto de presentarse síntomas visuales por deficiencias. No por la formación de carbonatos, ya que estos son solubles, sino por la inhibición de la absorción del Zn en la superficie de la raíz, como consecuencia del alto contenido de P y la precipitación del Zn en los vasos conductores de savia. Asimismo, según Olsen (1972), se presentan reducciones en la disponibilidad de zinc en el suelo, debido al antagonismo existente entre estos dos elementos. También mencionan, que el Zn puede ser fuertemente retenido por las arcillas llegando a ser no disponible ( Ver Foto 8.8). La deficiencia de zinc también está asociada con una reacción alcalina del suelo, provocada por aplicaciones de carbonato de calcio y bajos niveles de materia orgánica (Jones, 1972). Esta deficiencia puede ser corregida con ZnSO 4, el cual se aplica en dosis de 2 a 20 Kg de Zn/ha. Shulka y Morris (1967), citados por Thompsom y Troeh (1988), comprobaron una mayor eficacia del ZnSO 4 con respecto a otras formas como el óxido de zinc o los quelatos del mismo elemento. Boehle y Lindsay (1969), citados por Thompson y Troeh (1988), recomiendan aplicaciones foliares con 0,25-1,0% de zinc en condiciones de emergencia. Turner (1985), recomienda aspersiones foliares de ZnSO4 al 0,5%, o aplicaciones al suelo de 12 kg Zn/ha.

FOTOGRAFÍA 8.8. SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA DE ZINC. Lopez y Espinoza, (1995).

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Toxicidad de Zinc:

Los suelos derivados de rocas altas en Zn pueden contener concentraciones tóxicas de este microelemento, también el uso inadecuado de agroquímicos foliares con alto contenido de Zn es causa de fitoxicidad. Este elemento está envuelto en la translocación del Fe, por lo tanto puede causar clorosis típica de deficiencia de este elemento (Bertch, 1995). Fuentes de Zinc:

Sulfato de Zinc (ZnSO 4): con un 28% de Zn, es una buena fuente. Se recomienda aplicaciones foliares con concentraciones del 0.5%. Quelatos de zinc: son complejos órgano-minerales, fácilmente tomados por las plantas y actúan de forma rápida cuando se aplican a las hojas ( Cuadro 8.12). Boro (B)

El boro es absorbido de los suelos casi por completo como ácido bórico sin disociar (H3BO3), representado con mayor exactitud como (B[OH]3). Se transporta con lentitud hacia fuera de los órganos floemáticos después de su llegada a través del xilema (Raven, 1980). Sin embargo, en algunas especies sale del floema de manera mucho más eficaz (Welch, 1986; Shep, 1988). Las deficiencias de este elemento no son comunes, aunque existen diversos trastornos relacionados con la desintegración de los tejidos internos, debido a un aporte inadecuado de boro. Las plantas con deficiencia de boro muestran una amplia variedad de síntomas, dependiendo de la especie y edad de la planta, pero el primer síntoma es la falta de elongación normal en las puntas de las raíces, acompañada de inhibición de la síntesis de DNA Y RNA. También se inhibe la división celular en el ápice del tallo y en las hojas jóvenes. El boro tiene un cometido aún no determinado pero esencial en la elongación de los tubos polínicos. Muchos hallazgos indican que sólo los dos grupos taxonómicos importantes requieren este elemento, plantas vasculares y diatomeas, en estas últimas forma parte de la pared celular, rica en silicio (Lovatt, 1985). Las funciones bioquímicas del boro en las plantas vasculares siguen siendo poco claras a pesar de que se han estudiado mucho, debido a que no se sabe en que medida el B(OH)3 se modifica en las células, ya que puede cumplir muchas funciones en ese sitio. Quizá mucho de este ácido débil se une para formar complejos de borato cis-diol con grupos hidroxilo cercanos, provenientes de la manosa y con algunos otros azúcares de los polisacáridos de la pared celular (aunque no con glucosa, fructosa, galactosa y sacarosa, las cuales no tienen arreglos cis-diol de grupos hidroxilo). Las funciones bioquímicas y fisiológicas que

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se han propuesto para el boro se revisan en Dugger (1983); Pilbeam y Kirkby (1983) y Lovatt (1985). Aún no se le ha identificado con seguridad ninguna función específica, pero hay evidencia que señala una participación especial del boro en la síntesis de ácidos nucleicos, tan esencial para la división celular en los meristemos apicales. Según Devlin, citado por López y Espinoza (1995), este elemento participa en el transporte de azúcares, y es esencial en la formación de las paredes celulares. Asimismo, el boro está relacionado con la utilización del calcio de la planta, actúa en el metabolismo de los carbohidratos y facilita el movimiento de los azúcares (Marín y Christensen, 1979). El Instituto de la potasa, citado por López y Espinoza (1995), dice que las flores y los frutos son afectados por la carencia de este elemento. La absorción de boro por la planta de banano se realiza en una forma constante desde el estado de retoño hasta la cosecha. La cantidad tomada antes de la floración es usada totalmente en la producción de frutos. Hasta la floración, los mayores depósitos de boro son las hojas, pseudotallo y cormo. A la cosecha, las hojas y el pseudotallo tienen aún más altas concentraciones del nutrimento, y los frutos tienen contenido casi igual al del pseudotallo (Twyford y Walmsley, 1976 y 1978). Por tanto, la carencia de este elemento afecta gravemente las flores y los frutos (Instituto de la Potasa; citado por López y Espinoza, 1995). El boro aparece en una concentración muy rica en aquellos tejidos asociados a una actividad de desarrollo intenso, es decir, hojas no emergidas y meristernos en la fase vegetativa y en la fase productiva, la infloresencia y el raquis; mientras que en los frutos la concentración de boro es baja (Walmsley y Twyford, 1976). Tavares y Falquez (1997), encontraron que los mayores contenidos de boro se dan en el fruto, seguido por el pseudotallo y la hoja en el momento de la floración. El contenido de B en el cormo es bajo y muy bajo en las raíces, al igual que el zinc. Las necesidades de B desde la fase inicial hasta FM son muy bajas, pero se incrementan muy frecuentemente entre la fase de floración y cosecha (Cuadro 8.10, Figura 8.3 ). Deficiencias de Boro

Pocos trabajos informan la carencia de boro, Norton (1965), describe a la planta deficiente de boro con clorosis leve en líneas perpendiculares en la hoja; si la deficiencia es severa se produce clorosis intervenal y formación imcompleta de

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la hoja, la formación de hijos se inhibe y sobreviene la muerte prematura de la planta. Los síntomas de deficiencia aparecen con mayor frecuencia en suelos alcalinos o ligeramente ácidos especialmente en condiciones de sequía. Sin embargo, se ha observado que la disponibilidad del boro disminuye cuando el pH supera la neutralidad, por lo cual los sobreencalados pueden causar deficiencias bóricas, llegándose a reducir la absorción de calcio debido a la deficiencia del micronutrimiento (Thompson y Troeh, 1988). López y Solís (1991), dicen que una fuerte deficiencia en boro puede producir deformación de los racimos, asegurando que si la deficiencia es extrema la planta puede morir al no haber hijos nuevos. Dicen López y Espinoza (1995), que las deficiencias de B se pueden confundir con mucha frecuencia con los síntomas provocados por virus, y si es severa puede confundirse con deficiencia de Ca. Por otro lado, Norton, citado por los mismos autores, dice que la falta de B provoca un pobre desarrollo del sistema radical, con muy poca presencia de pelos absorbentes, que al final termina necrosándose severamente ( Ver Foto 8.9).

FOTOGRAFÍA 8.9. SÍNTOMAS DE CARENCIA DE BORO. Lopez y Espinoza, (1995).

Toxicidad por Boro:

La toxicidad de este elemento está asociada con regiones áridas o semiáridas, donde los niveles B son frecuentemente altos en el suelo o con aplicaciones foliares excesivas. Los síntomas se presentan como una clorosis marginal en las puntas, seguidas por una necrosis total de la hoja y su subsecuente muerte, presentándose el daño primeramente en las hojas viejas y luego avanza hacia las más jóvenes (Bertsch, 1995). Fuentes de Boro:

Borax (N4B4O710H2O): con un contenido de B del 11,3%, es una fuente barata y soluble. Ácido bórico (H3 BO3): con 17% de B, puede aplicarse en forma foliar en concentraciones del 0.3%.

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Dice Primavesi (1992), que la deficiencia de B es la que reduce más drásticamente el volumen radicular (Cuadro 8.12). Cobre (Cu)

Las plantas rara vez tienen deficiencia de cobre, en parte porque lo requieren en cantidades muy pequeñas, según Russell (1998), las concentraciones normales se encuentran entre 2,5 y 60 µg -1; a pesar de esto muchos suelos de Australia son muy deficientes en cobre (y en otros micronutrimentos como zinc y molibdeno), por tal motivo son fertilizados exageradamente con cobre y otros oligoelementos (Donald y Prescott, 1975). El cobre se absorbe como ion cúprico, Cu2+ divalente en suelos aireados, o como ion cuproso monovalente en suelos húmedos con poco oxígeno. El Cu2+ es quelado por varios compuestos del suelo (por lo general no identificados), es probable que éstos proporcionen la mayor parte del cobre a las superficies radicales. Está presente en diversas enzimas o proteínas implicadas en los procesos de oxidación y reducción, en los cuales participa como catalizador en ciertas carboxilaciones; dos ejemplos notables son la citocromo oxidasa, una enzima respiratoria que se halla en las mitocondrias, y la plastocianina, una proteína de los cloroplastos. Se considera que la mayoría del cobre en el suelo existe en formas quimioabsorbidas u ocluidas en hidróxidos de hierro, aluminio y magnesio o formando complejos con la materia orgánica; esto es corroborado por los estudios de McLaren y Crawford (1973), mencionados por Russell (1988), en suelos británicos. El cobre al igual que el hierro, influye en la planta por el cambio de valencia Cu++/Cu. Interviene en oxidaciones terminales cuando se combina con proteínas, por ejemplo, en la oxidación del polifenol, la cual provoca el oscurecimiento de los cortes de la planta cuando se expone al aire. También interviene en la fotosíntesis y facilita las transferencias de electrones a los receptores quinónicos (Lassoudière, 1973). Por lo tanto, es un microelemento esencial para el desarrollo de las plantas, ya que juega un papel muy importante en el proceso de fotosíntesis, en las enzimas oxidadas y en la fijación simbiótica de nitrógeno ( Russell, 1988). Las necesidades de Cu de la planta del banano son tan pequeñas, que sólo se conoce el caso de la deficiencia, en el campo de las turberas de Niecky en Costa de Marfil, descrito por Moity (1961). Por tal motivo, la nutrición cúprica en banano ha sido muy poco estudiada (Díaz et al , 1976). El cobre está muy concentrado en los tejidos de hojas no emergidas en la fase vegetativa, así como en la inflorescencia y en el raquis interno en la fase productiva. Por lo tanto, el Cu se presenta con mayor concentración en los tejidos de crecimiento activo, y su distribución en los diferentes órganos de la planta es muy parecida a la seguida por el boro (Walmsley y Twyford, 1976).

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Los órganos que tienen contenidos más altos en Cu son las hojas, el pseudotallo y el cormo. Los frutos a la cosecha tienen cantidades de cobre similares a las del cormo (Twyford y Walmsley, 1974). El cobre es extraído por la planta en pequeñas cantidades comparado con los otros micronutrimentos, aumentándose su contenido gradualmentete desde el retoño hasta la cosecha. La cantidad tomada después de la floración no es suficiente para satisfacer las necesidades fisiológicas del desarrollo de la fruta, por lo que se deduce que una pequeña cantidad se redistribuye desde otros órganos, principalmente las hojas (Walmsley y Twyford, 1976). Tavares y Falquez (1997), encontraron los mayores contenidos de Cu en los frutos y en el pseudotallo en el momento de la cosecha, y en las hojas al momento de la floración, mientras que los contenidos en el cormo fueron medios y muy bajos en las raíces. Las necesidades de Cu son muy bajas desde la fase inicial a FM, pero se incrementan fuertemente en la etapa de FM-floracióncosecha (Cuadro 8.10, Figura 8.3). Deficiencia de Cobre:

Los excesos o deficiencias de Cu han sido estudiados por Moity (1961), en Costa de Marfil y por Lassoudiére (1973), según los autores, los síntomas de carencia se manifiestan por un marchitamiento general de la planta con acortamiento de las inserciones peciolares, las láminas foliares caen en forma de campana con doblamiento de los peciolos. El raquis se adelgaza y los racimos aparecen con frecuencia sin dedos. Las plantas en estado avanzado de carencia muestran manchas cloróticas en el pseudotallo, peciolos y hojas, semejante a la clorosis por N. La planta se torna muy sensible a ataques de virus y hongos. En ausencia de cobre, las hojas jóvenes con frecuencia adquieren un color verde oscuro, están arrugadas o deformes y muchas veces exhiben manchones necróticos. Los huertos de cítricos en ocasiones tienen ésta deficiencia, y las hojas jóvenes agonizantes en éstos inspiraron el nombre de la enfermedad de la “muerte de espaldas” (“die back”). Se presentan deficiencias en suelos originados a partir de material parental con baja concentración de cobre, suelos arenosos muy lixiviados o en suelos baja disponibilidad por ser originados a partir de turbas, material parental calcáreo o con alto contenido de arcillas (Mengel y Kirkby, 1982). Cordero y Ramírez (1979), dicen que la materia orgánica juega un papel muy importante en la disponibilidad de Cu, y que al combinarse lo elimina de la solución de suelo, evitando problemas de toxicidad.

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El Instituto de la Potasa y el fósforo, citado por López y Espinoza (1995), dice que en suelos arenosos y bajos en materia orgánica pueden desarrollarse deficiencias de Cu por lixiviación. Toxicidad por Cobre:

Los excesos de Cu en condiciones naturales se dan en suelos áridos, arenosos o en suelos en los que ha habido un excesivo uso de plaguicidas que contengan este elemento. La toxicidad de Cu se manifiesta como una deficiencia de Fe, ya que su presencia en exceso inhibe el transporte de este elemento a las partes jóvenes, produciéndose también daños radicales (Bertsch, 1995). López y Espinoza (1995), dicen que un exceso de Cu puede provocar principalmente deformaciones en la raíz; y agregan que López y Solís (1991), encontraron que las deformaciones de las raíces como resultado de los altos niveles de Cu en el suelo, no afectaron la productividad del cultivo. Los niveles de Cu en las raíces, fueron muy altos (162 ppm). No se ha informado de niveles altos de Cu a escala foliar, ni que estos puedan provocar síntomas de toxicidad. Cordero y Ramírez (1979), reportan altas cantidades de Cu; en los suelos utilizados en el cultivo del banano en el Pacífico Sur, de Costa Rica entre los años 1930 y 1950, en los cuales se aplicaba caldo Bordelés para controlar la sigatoka amarilla (Mycosphaerella musicola ), en concentraciones de 2,5 Kg de CuSO 4 por hectárea, con una frecuencia aproximada de 4 semanas. Según Robinson (1983), este elemento está entre los metales pesados que se han acumulado en el suelo hasta alcanzar niveles tóxicos, causando serios problemas en los cultivos. Avila y Regalado (1993), estudiando el problema de altos contenidos de cobre de los suelos en cuestión, con el fin de buscar soluciones, encontraron que en suelos a los cuales agregaron contenidos muy altos de cobre como de 2416 ppm, las plantas murieron en un 12% por toxicidad, y cuando el contenido de Cu fue de 1527 ppm, se encontraron efectos depresivos sobre el Fe, Zn, Ca, Mg y K. Los mismos autores determinaron que en suelos altos en Cu, la adición de materia orgánica, quelatos y ácido fosfórico y la combinación quelatos + ácido fosfórico, disminuyeron la concentración de Cu soluble en el suelo, mejorando la asimilación de los otros nutrientes. El cobre también es tóxico para los microorganismos, su efecto microbiológico se conoce desde que se inició su uso como fungicida con el caldo Bordelés. Así, la presencia de altas concentraciones de Cu 2+ en el suelo también puede disminuir la tasa de degradación de la materia orgánica, incluyendo los desechos orgánicos altos en Cu2+ utilizados para fertilizar suelos (Bolt y Bruggenwert, 1978). El uso del cobre alrededor del mundo es muy amplio, Bowen (1966), menciona que para esa fecha en el ámbito mundial se usaban 70 millones de kg

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de cobre por año en actividades agrícolas como plantaciones de uvas y otros cultivos. Además, afirma que en ese momento el consumo tendía a aumentar. Según Russell (1988), si se produce una acumulación de cobre en el suelo hasta alcanzar niveles fitotóxicos, existen pocas posibilidades de manejo; una de ellas es subir el pH para bajar la disponibilidad; otra es utilizar un cultivo tolerante a la alta concentración de Cu 2 + como la palma aceitera (Elaeis Guinensis y E. Oleifera). Se ha encontrado que cuando hay aplicación fuerte de fertilizantes nitrogenados (Reuther y Labanausicas, 1966), fosfatados ( Bingham, 1963; citado por Borges et al , 1997) se presentan deficiencias de cobre; por lo tanto, ésta podría ser otra opción de manejo de toxicidad, aunque bastante cara. Los niveles de Cu 2 + en suelos contaminados alcanzan varios cientos de µ g g –1, éstas concentraciones son más altas en los niveles superficiales debido a su baja tasa de lixiviación (Mengel y Kirkby, 1982; Bolt y Bruggenwert, 1978). En suelos orgánicos, cinco años después de haber aplicado una dosis de 250 Kg Cu +2 ha –1 se presenta una remoción de sólo 0,2%, a una profundidad de 5 cm (Lundbla et al , 1949). Su absorción también está muy relacionada con los niveles de cobre disponible en el suelo, lo cual concuerda con el hecho de que el Cu +2 se encuentra comúnmente en mayor concentración en las raíces que en otros tejidos (Mengel y Kirkby, 1982). Su transporte parece ser realizado por los aminoácidos en solución debido a la afinidad que presenta con el nitrógeno (Tiffin, 1972). Según estos mismos autores, uno de los efectos presentados con mayor rapidez a causa de niveles tóxicos de Cu+2 en el suelo, es la inhibición del desarrollo radical. En general el comportamiento del cobre en el suelo es muy influenciado por el pH. El Cu 2+ generalmente reacciona con el OH - a un pH de 7 o mayor, produciendo Cu (OH)+ y puede sufrir reacciones de absorción (Ellis y Knesek; citados por Russell, 1988). Dawdy y Volk (1983), en su artículo “Movement of Heavy Metals in Soils”, indican que en el suelo el cobre puede presentarse en sitios de intercambio; incorporado dentro o sobre la superficie de precipitantes inorgánicos, cristalinos o no, o bien, incorporado en compuestos orgánicos, o en la solución del suelo; sin embargo, la mayoría se encuentra absorbido en compuestos orgánicos o inorgánicos. Debido a que su movimiento en el suelo es muy limitado, debe estar en la fase móvil o asociada con partículas, ya que el flujo masal es probablemente el medio más importante de transporte. Hodgson et al (1966), observaron que más del 98% del cobre del suelo se encuentra complejado con la materia orgánica. Fácilmente forma complejos muy estables que son compuestos predominantes en la solución. En turbas con pH 3,5 entre 60 y 90% del Cu 2+ extraído en agua se encontró complejado orgánicamente, y

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al elevar el pH a 6,0 el grado de complejación se incrementó hasta 98% (Russell, 1988). Schnitzetr (1969), indica que de ocho iones divalentes, el Cu 2+ es el que forma complejos más estables al combinarse con el ácido fúlvico envolviendo grupos carboxilos y fenólicos. De este modo, la disponibilidad natural de Cu 2+ en el suelo puede ser controlada por medio de la formación de complejos con la materia orgánica o con otros constituyentes iónicos del suelo. Algunos trabajos, como los realizados por Mercer y Richmond (1970), muestran que la disponibilidad de Cu 2+ en suelos orgánicos depende no sólo de la concentración de Cu2+ en la solución, sino también de la forma en que éste se presenta. Estos autores indican que los complejos de Cu 2+ con un peso molecular menor de 1000 unidades de masa atómica (uma) son mucho más disponibles para las plantas, que aquellos con un peso mayor de 5000 uma. Por lo tanto, el uso de la materia orgánica no siempre es una alternativa viable para rehabilitar suelos contaminados con cobre. Debido a su escasa movilidad el cobre casi no se lixivia. Sin embargo, Dowdy et al (1980), mencionados por Dowdy et al (1983), detectaron Cu2+ en el agua de escorrentía de suelos tratados con residuos orgánicos contaminados con Cu2+. Cuando esto ocurre debe tomarse en cuenta que si la concentración de cobre en el agua de beber excede 1 µg/g, se producen efectos negativos en los humanos (Baker, 1974). Por este motivo, puede ser peligroso pensar en lixiviar el cobre acumulado en el suelo, ya que a largo plazo puede llegar al nivel freático y contaminar aguas subterráneas utilizadas para el consumo humano. Fuentes de Cobre

Sulfato de cobre (CuSO4): con una concentración de 22,5% de Cu, es una excelente fuente para aplicaciones foliares al 0,5% ( Cuadro 8.12). Hierro (Fe)

Las plantas deficientes en hierro se caracterizan por desarrollar una clorosis intervenal pronunciada, similar a la causada por la deficiencia de magnesio, pero se presenta primero en las hojas más jóvenes. La clorosis intervenal en ocasiones es seguida por clorosis de las venas, por lo que la hoja entera adquiere color amarillo. En casos severos, las hojas más jóvenes se ponen blancas con lesiones necróticas. No se conoce bien la causa de porque la deficiencia de hierro da como resultado una inhibición rápida de la formación de clorofila, pero parece ser que dos o tres enzimas que catalizan ciertas reacciones de la síntesis de clorofila requieren Fe2+. El hierro que se acumula en las hojas más antiguas es relativamente inmóvil en el floema, como lo es en el suelo, quizá debido a que se precipita de manera interna en las células de las hojas como un óxido insoluble o en la forma de compuestos tipo fosfato férrico orgánicos o inorgánicos. Existe poca evidencia

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directa de que se formen tales precipitados, tal vez se formen otros compuestos insolubles desconocidos pero similares. Una forma estable y abundante de hierro de las hojas se almacena en los cloroplastos en forma de un complejo hierroproteína denominado fitoferritina (Seckback, 1982). La entrada de hierro a la corriente de transporte del floema es probablemente minimizada por la formación de dichos compuestos insolubles, si bien la fitoferritina parece representar un almacén de hierro. El hierro es esencial debido a que forma parte de ciertas enzimas y numerosas proteínas que acarrean electrones durante la fotosíntesis y la respiración. Experimenta oxidación y reducción alternas, entre los estados Fe 2+ y Fe3+, cuando actúa como portador de electrones en las proteínas. La importancia de hierro, zinc, cobre y manganeso en los procesos de transporte de electrones en las plantas ha sido revisada por Sandman y Borger (1983). Dice Deulin, citado por López y Espinoza (1995), que el Fe es absorbido por la planta como Fe3+, sin embargo, la forma ferrosa (Fe 2+) es la forma metabólica activa. El hierro junto con el manganeso, son los principales micronutrimentos tomados por la planta de banano en la fase vegetativa (Twyford y Walmsley, 1968). La absorción de Fe es rápida hasta la fase adulta de la planta, su concentración disminuye posteriormente hasta la floración. Luego hay un incremento del Fe pero en una proporción menor que en la fase anterior a la diferenciación floral y ocurren pérdidas de hierro del pseudotallo y las hojas, lo que indica una redistribución de éste hacia el fruto (Twyford y Walmsley, 1974). Sin embargo, los contenidos de hierro son bajos en la fase inicial hasta la FM, pero son altos en las fases entre FM-floración-cosecha. En general la planta disminuye sus necesidades de hierro con la edad de la plantación ( Cuadro 8.10, Figura 8.3 ). Por otro lado, Tavares y Falquez (1997), encontraron que el máximo contenido de Fe se da en el pseudotallo en el momento de la floración, seguido por el cormo, y las hojas. El contenido en la raíz a la floración es bastante alto en comparación con el fruto y es congruente con los resultados encontrados por el autor. En la planta de banano, las raíces inmovilizan la mayor parte del Fe a lo largo del ciclo vegetativo con una reserva muy variable. Entre la diferenciación floral y la floración, las raíces se empobrecen más de este elemento que el resto de la planta. A la cosecha, las inmovilizaciones son muy variables y están en función del suelo por un lado y del clima por otro (Marchal y Prével, 1971). Deficiencia de Hierro:

Las primeras referencias de carencia de Fe en banano fueron señaladas en 1938 en los trabajos de Wardlaw en Haití y en 1953 en Hawai por Cooil y Shoji.

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Ziv (1954) y Cowelli (1960), informan de deficiencias de Fe en el Valle de Jordán, presentándose como una decoloración floral. Éstas aparecen normalmente en suelos neutros o ligeramente alcalinos, con alto contenido de carbonato de calcio (CaCO 3). Igualmente, en suelos del oeste de Estados Unidos, el pH elevado y la presencia de bicarbonatos contribuyen a la deficiencia de hierro, en tanto que en suelos ácidos el aluminio soluble es más abundante y restringe la absorción de hierro. Asimismo, Díaz et al (1976), achacan la deficiencia de Fe en suelos de Tenerife al efecto el ión bicarbonato presente en elevadas concentraciones en el agua de riego, el cual impide una buena traslocación del hierro por la planta. También varios investigadores (Marchal y Prével, 1971) han observado deficiencias de hierro en aquellos suelos deficientes en fósforo. La deficiencia de hierro está asociada con suelos calcáreos. El síntoma más común se percibe en las hojas jóvenes, provocando la clorosis total, tornándose en algunas ocasiones blanco amarillentas (Ziv, 1962; citado por Lahav y Turner, 1989). Esta deficiencia puede ser corregida con asperciones foliares de FeSO 4 a 0,5% o quelatos de hierro (Fe-EDTA). La forma quelatada puede ser aplicada directamente al suelo, por aspersión a las hojas o a través del agua de irrigación (1mg/L). Sarasola y Rocca (1975), dicen que en suelos bien drenados la cantidad de Fe intercambiable en solución es baja, no siendo así en suelos mal drenados (Ver Foto 8.10).

FOTOGRAFÍA 8.10. SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA POR HIERRO. Lopez y Espinoza, (1995).

Toxicidad por Hierro

Dice Bertsch (1995), que la toxicidad por hierro depende principalmente del material que originó el suelo, sin embargo en general las plantas tienen mucha tolerancia a cantidades altas, por lo que no es muy común en condiciones

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naturales. Sin embargo, en áreas de suelos ácidos y poco fértiles, es posible observar también síntomas de toxicidad por Fe, debido a un alto contenido en el suelo. López y Espinoza (1995), dicen que en suelos con alto contenido de Fe disponible es posible observar síntomas de toxicidad que se caracteriza por una necrosis marginal en las hojas viejas. Estos síntomas se presentan sobre todo en suelos pesados y en épocas lluviosas, debido a que el Fe 3+ en condiciones de escasez de oxígeno, se reduce a Fe2+ (ferroso) que es la forma soluble y fácilmente disponible para las plantas. También en áreas bajo riego, el exceso de humedad puede provocar este fenómeno. El autor observó los síntomas de la toxicidad descrita, en las plantaciones bananeras en suelos de turba en Costa de Marfil (Ver Foto 8.11).

FOTOGRAFÍA 8.11. SÍNTOMAS CARACTERÍSTICOS DE TOXICIDAD POR HIERRO. Lopez y Espinoza, (1995).

En estudios efectuados por el autor, en suelos bananeros de la Zona Atlántica de Costa Rica, con altas concentraciones de hierro (100-400 mg/kg), niveles que se ubican por encima de los óptimos establecidos por el cultivo de banano (10 a 50 mg/kg), se encontró que la raíz funcional de la planta era bastante baja, con altos niveles de pudrición. Al analizar químicamente esas raíces se determinó una alta concentración de Fe, siendo en raíces en alto estado de podredumbre alrededor de 2000 mg/kg, 1337 mg/kg en raíces en estado medio y 546 (mg/kg) en raíces aparentemente sanas. El mismo estudio mostró una tendencia bien definida entre pudrición de raíces -contenido de Fe- altas poblaciones de nemátodos. A resultados similares llegó Acevedo (1997). Vargas (1998), encontró un efecto semejante en el cultivo de café, en un fenómeno conocido como “Corchosis”. Con el fin de determinar con exactitud la concentración de Fe en los diferentes tejidos de la raíz, se hizo un estudio en el cual se determinó que en una raíz podrida, la concentración de Fe en la rizodermis fue de 6244 mg/kg, 158 mg/kg en el parenquina cortical y 77 mg/kg en el xilema ( Figura 8.11).

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Pa

Pe

Fe 3+ + O2 Fe 2+ + O2

Fe = 6244 ppm

Ri

Fe = 77 ppm

Fe = 158 ppm Pc En Fl Pa Pc Pe Ri Tr Xi

En Fl

Tr

50 µ

Xi

Endodermis Floema Pelos absorventes Parénquima cortical Periciclo Rizodermis Tráquea de formación Xilema

Figura 8.11. Posible Efecto del Fe 2+ por Reducción de Fe 3+ en la pudrición de raíces del banano.

La ausencia de altas concentraciones de Fe dentro de la raíz, muestra que este elemento no es absorbido por las células, y que sólo es inmovilizado por la rizodermis, posiblemente en forma de quelatos de tipo de los sideróforos y fitosideróforos, u otras formas de Fe 3+, que cuando se reducen por un nivel freático alto en el suelo, por lluvias continuas que saturan los espacios porosos, compactaciones por manejo, encostramiento superficiales, o cualquier otro medio que dificulte la oxigenación, se convierte en Fe2+ (ferroso), de acción fitotóxica en la rizodermis. Esta acción provoca en la raíz la segragación de exudados nutritivos, especialmente glucosa como defensa, que atrae a los microorganismos del suelo, entre ellos nemátodos, lo que acelera el proceso de descomposición de los tejidos de la raíz (Primavesi, 1982; Salisbury y Ross, 1994). La destrucción del sistema radical, provoca un desbalance hormonal, que hace que la planta paralice su crecimiento, las hojas salen en forma de manojo o roceta, y el fruto es pequeño con dedos cortos y curvos; este efecto puede agudizarse por deficiencia de Mn en presencia de altos contenidos de Fe soluble y disponible. Avila y Regalado (1993), indican que existe antagonismo en la fitotoxicidad del Fe con respecto al Cu, y que adiciones de ácido fosfórico y materia orgánica inmovilizan ambos elementos y reducen la toxicidad. Elad y Baker (1985), encontraron un efecto depresivo de los sideróforos en la germinación de Fusarium oxisporum ; Por otro lado, AHL et al (1986), determinaron que los sideróforos inhibían la germinación de Thielaviopsis basicola .

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Debido a la importancia que puede tener este tema en los micronutrientes catiónicos, el autor decidió introducir un nuevo título de los agentes quelantes de los nutrientes catiónicos. Para investigaciones futuras, debe de considerarse el Mn y las interacciones Fe–Mn. Sobre el mismo efecto, se debe prestar también atención al Al, de acción semejante, a la descrita en líneas anteriores para el Fe. Fuentes de Hierro

Sulfato de Hierro (FeSO 4. 7H2O): con una concentración de 19 a 23% de Fe, es material de uso común para corregir deficiencias; aplicado al suelo con una dosis de 10 a 15 kg por hectárea, o en solución de 2 a 3% para aplicación foliar. Quelatos de hierro: con concentraciones de 5 a 14% de Fe, son muy eficientes en aplicaciones foliares al 0,5 a 0,8% ( Cuadro 8.12). Manganeso (Mn)

El manganeso existe en tres estados de oxidación (Mn 2+, Mn3+ y Mn4+) en forma de óxidos insolubles en el suelo, y también se encuentra como quelatos. Se absorbe sobre todo como catión manganoso (divalente Mn2+), después de que ha sido liberado de algún quelato, o de una reducción en óxidos de valencia superior en la superficie de la raíz (Uren, 1981). Las deficiencias de manganeso no son comunes, aunque varias enfermedades, como el “moteado gris” de la avena, las “manchas de lodo” en el chícharo y el “moteado amarillo” de la remolacha de azúcar, se presentan cuando hay cantidades inadecuadas de este elemento. Los síntomas iniciales con frecuencia consisten en clorosis intervenal en las hojas más jóvenes o antiguas, dependiendo de la especie, seguida por lesiones necróticas. La microscopía electrónica de cloroplastos obtenidos de hojas de espinaca, demuestra que la ausencia de manganeso provoca una desorganización de las membranas tilacoidales, pero que tienen escaso efecto sobre la estructura de núcleos y mitocondrias. Esto junto con mucha investigación bioquímica, indica que el elemento tiene una función estructural en el sistema de membrana del cloroplasto, y que una de sus participaciones importantes es, como en el caso del cloro, en la disociación fotosintética de la molécula de H 2O. El ión Mn 2+ también activa numerosas enzimas. Walmsley y Twyford (1976), hallaron en el cultivo de banano que el manganeso es absorbido en cantidades mayores que los otros micronutrientes. Así mismo, mencionan que las hojas contienen las cantidades totales más altas en todos los estados de desarrollo, seguido por el pseudotallo en un nivel más bajo. El papel que desempeña en Mn en la nutrición del banano y las relaciones con los demás nutrimentos en la planta y en el suelo han sido poco estudiados (Díaz et al , 1976).

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Twyford y Walmsley (1968) y Marchal y Prével (1971), estudiaron la absorción y distribución de manganeso en la planta de banano, y encontraron que en cualquier estado de desarrollo, los contenidos de los limbos son siempre superiores a los de cualquier parte de la planta. Por lo cual se toma este órgano para diagnosticar el nivel de nutrición de este elemento en la planta. Asimismo, Tavares y Falquez (1997), encontraron que el contenido más alto de Mn se da en las hojas en el momento de la floración y la cosecha. El pseudotallo es el segundo depositario en importancia, seguido por el cormo al momento de floración. Las raíces tienen un contenido bajo de Mn; y en el fruto el contenido es apenas regular. La absorción del Mn es constante en la planta desde el estado de retoño a la floración; después de ésta la proporción absorbida se incrementa tanto que en la cosecha, la cantidad en la planta es casi el doble que en el período de floración (Walmsley y Twyford, 1976). Igualmente, Tavares y Falquez (1997), hallaron que la fase de floración es la que muestra la mayor concentración de este elemento y que se mantiene hasta la cosecha. Las concentraciones de la fase inicial hasta FM son bajas (Cuadro 8.10, Figura 8.3 ). Deulim, citado por López y Espinoza (1995), dice que el manganeso es factor esencial en los procesos de respiración y metabolismo del N, como activador de enzimas. Ahora bien, el Instituto de la Potasa y el Fósforo, citado por lo mismos autores, concluyó que este nutrimento juega un papel directo en la fotosíntesis, y ayuda en la síntesis de la clorofila. Deficiencia de Manganeso

La planta de banano es poco sensible a la carencia o excesos de Mn. Simmonds (1973), reporta clorosis intervenal en las hojas más jóvenes que degeneran en un moteado necrótico, que puede aparecer en la fruta como moteado negro fino. Marchal y Prével (1971), atribuyen a la deficiencia de Mn la “pulpa amarilla” de los bananos de Camerún, estos mismos síntomas son los presentados en las plantaciones de Filipinas. Stover (1992), dice que se puede presentar deficiencia de Mn artificialmente por el uso excesivo de cal. Jordine (1962), señala que la deficiencia de Mn se manifiesta por una clorosis “diente curvo” y la presencia del hongo Deightoniella torulosa en las áreas cloróticas. La clorosis se inicia en los márgenes de las hojas más jóvenes, y algunas veces deja un borde verde delgado en los márgenes de las mismas. La clorosis avanza a lo largo de las venas principales hacia la nervadura central; las áreas intervenales permanecen verdes, de allí la apariencia de diente curvo (Charpantier y Prével, 1965). Altos contenidos en Fe soluble en los suelos, puede ocasionar carencias de manganeso en las plantas de banano y con ello causar deformaciones en el crecimiento en las plantas y frutos. La corrección de las

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deficiencias puede lograrse por medio de aspersiones foliares o al suelo de sulfato de manganeso (Jordine, 1962) ( Ver Foto 8.12).

FOTOGRAFÍA 8.12. SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA DE MANGANESO. Lopez y Espinoza, (1995).

Toxicidad por Manganeso

Bertsch (1995), dice que la toxicidad por Mn está asociada a problemas de acidez. Uno de los principales síntomas es la disminución en el crecimiento de las hojas y raíces; así como clorosis en las hojas jóvenes, con necrosamiento y arrugamiento posterior. Lahav y Turner (1992), citados por López y Espinoza (1995), mencionaron que en algunos casos puede presentarse toxicidad de Mn, aunque Bayona (1986), observó concentraciones foliares hasta de 600 mg/kg sin efectos negativos en la planta. El Mn es muy soluble a valores de pH menores a 5,5, también su solubilidad aumenta con la reducción del suelo, ya que los iones Mn 4+ pasan a Mn2+, en caso de que estuviera presente en grandes cantidades debido a que el material parental del suelo es rico en dicho elemento, se puede presentar fitotoxicidad de Mn conjuntamente con la toxicidad de Al. Contrariamente al Al, el Mn es un nutrimento de las plantas, por lo tanto la finalidad de una enmienda no debe eliminar el Mn, sino mantenerlo dentro de un ámbito entre toxicidad y deficiencia. Una concentración en la solución del suelo de 1 a 4 mg/kg presenta dificultad para muchos cultivos. Para efectos de toxicidad o deficiencia de este elemento, debe de tomarse muy en cuenta la interacción Fe Mn - Al.

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Fuentes de Manganeso

Sulfato de manganeso (Mn SO4): con una concentración de 26 a 28% de Mn, es el fertilizante más frecuente usado tanto al suelo como foliar. Lahav y Turner, sugieren aplicaciones al suelo de 7 a 11 kg por hectárea. Quelato de manganeso: este fertilizante con un 12% al Mn es usado para asperciones foliares. Molibdeno (Mo)

El Molibdeno existe en los suelos en gran medida como sales de molibdato (MoO ) y como MoS 2. En la primera forma, el molibdeno existe en el estado redox (valencia) de Mo6+, pero en las sales de sulfito se presenta como Mo4+. Tal vez debido a que las plantas requieren sólo cantidades ínfimas, casi no se sabe nada acerca de las formas en que se absorbe y la manera en que se transforma en las células vegetales. La mayoría de las plantas requieren menos molibdeno que cualquier otro elemento, por lo que las deficiencias de este elemento son raras. Las necesidades de Mo en el cultivo de banano son muy bajas, Lahav y Turner (1992), dicen que el Mo alcanza niveles de 0,10 a 0,23 mg/kg. A pesar de esto, los síntomas de deficiencias están geográficamente extendidas, en especial en Australia. 24

La función mejor documentada del molibdeno en vegetales es como parte de la enzima nitrato reductasa , que reduce iones nitrato a iones nitrito, pero también puede participar en la degradación de purinas, tales como adenina y guanina, debido a su esencialidad como parte de la enzima xantina deshidragenasa (Mengel y Muller, 1976; Pérez et al , 1988). Una tercera función probable para el molibdeno es como parte estructural esencial de una oxidasa que convierte el aldehído del ácido abscísico en la hormona ABA (Simmonds et al , 1989). Dice Deulim, citado por López y Espinoza (1995), que el Mo se encuentra en el suelo en forma no intercambiable y en solución, sin embargo la cantidad de Mo directo en la solución de suelo es sumamente baja. Deficiencias de Molibdeno

Algunos ejemplos de enfermedades provocadas por aporte insuficiente de molibdeno son el “azote” en la coliflor y el brócoli, que se presenta en ciertas regiones del este de Estados Unidos. Muchas veces los síntomas consisten en clorosis intervenal que se presenta primero en las hojas más antiguas o de mitad del tallo, y que luego progresa hacia las hojas más recientes. A veces, como en la enfermedad del “azote”, las plantas no se tornan cloróticas sino que desarrollan hojas muy retorcidas que finalmente mueren. En suelos ácidos, la adición de limo

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incrementa la disponibilidad de molibdeno y elimina o reduce la severidad de su deficiencia (Mengel y Muller, 1976; Pérez et al , 1988). Lahav y Turner, citados por López y Espinoza (1995), dicen que no se ha informado de síntomas de deficiencia de este nutrimento en banano en el campo, ni aun en invernadero en pruebas diseñadas para provocar los síntomas de la deficiencia. Por otro lado, Bertsch (1995), dice que los síntomas más visibles pueden empezar como un moteado clorótico intervenal de las hojas inferiores, seguido por una necrosis marginal y encurvamiento de las hojas, las que pueden llegar a secarse por completo. La floración se inhibe, y si llegan a formarse, se desprenden. Toxicidad por Molibdeno

Los excesos de este elemento bajo condiciones naturales, son sumamente raros, pueden producirse amarillamientos o coloraciones púrpura intensas. Aluminio (Al)

El aluminio no es un nutriente de las plantas, a pesar de que aparece en alrededor del 1% del contenido total. Por el contrario se ha caracterizado en la agricultura por su efecto depresivo en el crecimiento de las plantas por toxicidad, cuando la concentración en la solución de suelos es superior a 1 mg/kg. El efecto primario de la toxicidad de Al consiste en un daño directo sobre el sistema radical, restringe su desarrollo, las raíces se vuelven más gruesas y presentan puntos muertos, con consecuencias severas sobre el crecimiento de las plantas. El Al tiende a acumularse en las raíces impidiendo la absorción y el traslado del Ca y P a la parte aérea, por lo que puede acentuar las deficiencias de esos nutrimentos. Sin embargo, la materia orgánica tiene influencia en el contenido de Al en la solución de suelo, ya que forma complejos orgánicos muy fuertes que lo inmovilizan. También un contenido alto de sales desplaza el Al intercambiable de las posiciones de intercambio, por efecto de acción de masas (Bertsch, 1995). Cabe recalcar, que la interacción Al – Mn debe de tomarse muy en consideración cuando existan problemas de esta naturaleza.

AGENTES QUELANTES DE LOS MICRONUTRIENTES CATIONICOS (Fe, Mn y Cu).

Los compuestos de quelatos metálicos son muy importantes en la nutrición de las plantas, porque incrementan la solubilidad y la concentración buffer de los

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iones metálicos en la solución del suelo, que influyen en los procesos biológicos vitales. Los quelantes biológicos, productos del metabolismo de las plantas y de otras formas orgánicas, se conocen como sideróforos y fitosideróforos, que son compuestos complejos y estables de los cationes metálicos. Debido a la importancia que han señalado diversos autores recientemente sobre estos compuestos, en el campo de la nutrición, toxicología y fitopatología, el autor decidió introducir este subtítulo, no obstante el grado de complejidad y el poco conocimiento sobre el tema, sin embargo, podrá servir como base para investigaciones futuras. Los micronutrimentos catiónicos como el hierro y en menor grado el zinc, manganeso y cobre, son relativamente insolubles en soluciones nutritivas si se suministran como sales inorgánicas comunes, y también lo son en la mayoría de los suelos. Esta insolubilidad es muy marcada si el pH es mayor de 5; en estas condiciones, los micronutrimentos catiónicos reaccionan con iones hidroxilo hasta que se forma un precipitado de óxido metálico hidratado insoluble. En la reacción siguiente se muestra un ejemplo en que la forma férrica del hierro precipita en un óxido de color café-rojizo (oxidado): 2Fe3+ + 6OH-  2Fe(OH)3  Fe2O3.3H2O A causa de ésta y otras reacciones que contribuyen a su insolubilidad, estos micronutrimentos deben ser mantenidos en solución por otros agentes. Un tipo importante de agentes es el denominado ligando (o agente quelante). La reacción entre un ión metálico divalente o trivalente y un ligando da por resultado un quelato (del griego, que significa “semejante a un garfio”). Un quelato es el producto soluble que se forma cuando ciertos átomos de un ligando orgánico ceden electrones al catión. Los grupos carboxilo de carga negativa, así como los átomos de nitrógeno, poseen electrones que pueden compartirse de esta forma. En suelos calcáreos (suelos ricos en Ca 2+ y por lo general con pH de 7 o mayor), probablemente más del 90% del cobre y el manganeso, y el 50% o más del zinc se encuentran ligados a compuestos orgánicos producidos por microbios, pero aún no se sabe cuáles son los ligandos. La deficiencia de hierro, caracterizada por la falta de clorofila ( clorosis), es un problema muy difundido a escala mundial en suelos calcáreos, y se le encuentra tanto en monocotiledóneas (sobre todo pastos) como en dicotiledóneas. Con frecuencia este problema se resuelve o reduce agregando hierro al suelo o a las hojas en forma de un quelato comercial denominado Fe-EDDHA – ácido FEetilendiamino di(o-bdroxifenil) acético.

Otro quelato del hierro es el Fe-EDTA, ácido Feetilendiaminotetraacético (con el nombre comercial de Versenato), pero éste también atrapa fuertemente iones Ca+, por lo que no es eficaz en suelos calcáreos.

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Como la deficiencia de hierro es muy común, se ha puesto atención especial a los ligandos que mantienen disuelto este metal en los suelos, y a las causas de que en ocasiones no lo hagan. En primer lugar, hay que entender que el Fe3+ es mucho menos soluble que el Fe 2+, por lo que cuando un suelo está bien aireado, el Fe2+ no atrapado se oxida a Fe 3+, que a su vez precipita. De las dos formas de hierro sin atrapar, el Fe 2+ es absorbido con mucha mayor facilidad por las raíces, por lo que la oxidación tiende a eliminar la forma disponible de Fe 2+ (Lindsay, 1979). Al parecer son dos los principales tipos de ligandos que forman quelatos con el hierro, e impiden que éste se precipite en su totalidad; los ligandos sintetizados por microorganismos y los que se sintetizan en las raíces. Estos últimos se excretan en el suelo circundante (la rizósfera), en cierto grado, la síntesis de ligandos por las raíces representa un sistema (o estrategia) de defensa contra la deficiencia de hierro, como se describe a continuación. Parece que existen dos estrategias generales para la adquisición de hierro por las angiospermas (revisadas por Marschner et al , 1986; Romheld, 1987; Chaney, 1988; Brown y Jolley, 1988; Bienfait, 1988; Longnecker, 1988), aún no se estudian en las gimnospermas. La estrategia I, presente en dicotiledóneas y algunas monocotiledóneas, implica la liberación de ligandos tipo fenol, como ácido caférico. Estos ligandos actúan sobre todo en iones Fe 3+, al ser atrapados se movilizan hacia la superficie de la raíz, donde se reducen a Fe 2+ cuando aún están quelados. Al mismo tiempo, las raíces de vegetales con estrategia I, y con un aporte reducido de hierro forman con mayor rapidez agentes reductores (como NADPH) que realizan dicho proceso de reducción, haciendo que se pierda el Fe2+ del ligando y entonces puede ser absorbido de inmediato. Asimismo, las plantas con la estrategia I, y alguna deficiencia nutritiva liberan con mayor rapidez iones H + que favorecen la solubilidad de ambas formas de hierro, en especial Fe 3+. Esta estrategia a menudo está ausente en suelos calcáreos, debido a que el pH del suelo es muy elevado y se encuentra bien amortiguado con iones bicarbonato (HCO3-); contribuyendo además, con la aparición de la enfermedad fisiológica conocida como clorosis inducida por cal (Korcak, 1987; Mengel y Geurtzen, 1988). Las plantas con la estrategia II, hasta donde se sabe, sólo están representadas por pastos, incluyendo ciertos granos. Responden a la deficiencia de hierro formando y liberando ligandos poderosos que atrapan iones Fe 3+ de manera específica y muy eficaz. Estos ligandos se conocen como sideróforos (de la palabra griega que significa “portadores de hierro”) o más específicamente, fitosideróforos (Sugiura y Nomoto, 1984; Neilands y Leon, 1986). Dos de los sideróforos más estudiados son el ácido avénico y ácido mugineico , ambos son ácidos iminocarboxílicos que se unen a iones Fe 3 por medio de átomos de nitrógeno y oxígeno. Estos y otros sideróforos se absorben cuando el hierro aún está en su interior, por lo que las raíces deben absorber los fitosideróforos, y luego reducir el hierro que éstos contienen a Fe 2+. Es probable que el Fe2+ se libere y sea utilizado por la planta de inmediato, en tanto que el

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sideróforo puede ser degradado químicamente o liberado de la raíz para transportar más hierro. Una vez absorbidos, los metales divalentes se mantienen solubles de manera parcial por quelación con ciertos ligandos celulares. Los aniones de ácidos orgánicos, en especial el ácido cítrico, parecen ser más importantes como ligandos para el transporte de hierro, zinc y manganeso a través del xilema, mientras que los aminoácidos parecen ser más importantes para el transporte de cobre (White et al , 1981; Mullins et al , 1986). A fin de cuentas, a las proteínas se une gran cantidad de hierro, zinc, manganeso, níquel y cobre, de esta forma aceleran los procesos de transporte de electrones en la fotosíntesis y la respiración, a la vez que incrementan la actividad catalítica de las enzimas. Los cationes monovalentes como K + y Na+ no forman quelatos estables, pero están débilmente asociados por atracciones iónicas, tanto con aniones de ácidos orgánicos como de inorgánicos, inclusive con proteínas. INTERACCIONES ENTRE NUTRIMENTOS

Se conoce como antagonismo, al fenómeno bioquímico mediante el cual el incremento de un ion causa la reducción en concentración de otros iones; sinergismo es el proceso inverso. Las interacciones y sus efectos varían con los diferentes cultivos, estos fenómenos no son aun bien conocidos en el cultivo del banano por lo que deben estudiarse a fondo; en el Cuadro 8.13 (falta) se dan algunos antagonismos según diversos autores. Olsen (1972), dividió las interacciones de los nutrientes en tres tipos: Aquellos nutrientes a los cuales un incremento en su adición, puede causar un aumento o una reducción en los requerimientos del cultivo, repuesta a la adición de otro nutriente. A. Otros resultantes de los efectos antagónicos o sinergéticos de un elemento o factor, que causa influencia en la absorción de otro elemento. B. Aquellos, en donde la absorción o utilización de uno más elementos, son afectados diferentemente como resultado de la reacción dentro de la planta, en el suelo u otros cambios en el sistema de crecimiento.

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variables de Mn y Fe. Por último en muchos de los experimentos realizados por Sommers y Shive (1962), Dekock e Inkson (1964) y Zaharieva et al (1988), observaron que interacciones del tipo C en magnesio y hierro; normalmente se encuentran en sistemas en los cuales otros factores están relacionados, como por ejemplo: los efectos causados por el pH del suelo, la temperatura, la competencia de algunos iones, los intervalos de crecimiento de la raíz y quelatos exudados de la raíz. El tener un buen conocimiento de la naturaleza de las reacciones, es un punto crítico en el diagnóstico y la debida corrección de desórdenes nutricionales, de esta manera se podrán desarrollar modelos correctos para la descripción del sistema planta-suelo, lo cual se verá reflejado en la obtención de mejores cosechas (Sommers y Shive, 1942). Interacciones de K, Ca, Mg, P y N

Lahav y Turner (1990), citando a Prével y Montagut (1990), dicen que la caída de los dedos en racimos maduros de banano ha sido asociada con un desbalance de N, que se acumula como NH4 cuando los contenidos de K son bajos. Agregan que el agotamiento depende mucho del órgano en el cual se miden las concentraciones, por ejemplo el incremento de K tiene efecto depresivo en la concentración de Mg en las hojas y el pseudotallo, pero poco en la fruta y las raíces. Los antagonismos y sinergismo del K, Ca, y Mg han sido estudiados por buen número de autores en el cultivo de banano. Éste puede ser consecuencia de que K y Mg actúan independientemente, debido a que: El incremento de K promueve la translocación de Mg hacia el fruto donde se almacena. La adición de K en cantidades similares a las de Mg, promueve el crecimiento y decrece la concentración total de Mg. Estudios de varios autores han resultado contradictorios, debido a que se han usado datos de un órgano, como si fuese la totalidad de la planta. Lahav (1974), encontró que el K suministrado tiene más influencia sobre los niveles de Ca y Mg que sobre los otros nutrimentos. Un incremento en la concentración de K en el suelo o en la solución nutritiva es seguido por una caída en los niveles de Ca y Mg en los tejidos de la planta. Los desequilibrios en la relación K/Ca/Mg afectan principalmente la absorción de calcio. Esta se presenta como un fenómeno pasivo que a su vez conduce a un aumento de este nutriente cuando la planta envejece (Montagut y Prével, 1965).

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Se informa que la oposición natural entre K/Ca/Mg difiere según las especies de plantas (Brown, 1963; Childers, 1966; citados por Lahav, 1974). Lahav (1974), encontró que el antagonismo iónico entre el K y el Mg en la planta de banano es más fuerte que el de K y Ca; sin embargo, Murray (1960); Vadivel y Shanmugavelu (1978), informan que el K tuvo mayor influencia sobre el Ca que sobre el Mg. Asimismo, Hernández y Lugo (1967), encontraron en “Gros Michel “ una mayor contraposición entre el Ca y K que entre el Mg y el K. Díaz et al ( 1976), encontraron correlación positiva entre el K y el Mn, y mencionan que tal tendencia puede ser indirectamente producida por el antagonismo K/Mg, aunque también podría deberse a que la acidez del suelo favorece la absorción de K y Mn por la planta. Por otro lado, Marchal y Prével (1971), comprobaron que altos contenidos de Mn van acompañados de un déficit de Mg en la planta. Hewitt (1955) y Murray (1960), informan que el antagonismo K/Ca y K/Mg se presentan claramente en los limbos y no en las nervaduras en plantas que crecen en suelos con desequilibrios en estos elementos. También observaron que existe sinergismo con los elementos menores tales como el Mn y Zn. Sus experimentos informan que existe una relación íntima entre las concentraciones de K y la circunferencia del pseudotallo, peso del racimo y número de manos del mismo. A igual conclusión llegó Ho (1969), quien además halló que no existe relación entre el contenido de K y el número de hojas, lo que muestra que el número de hojas no es afectado por la variación del contenido de K en las hojas, es decir, que no afecta la diferenciación foliar. A pesar que algunos han determinado antagonismos K/P (Hewitt, 1955; Murray, 1960), García et al (1977), encontraron una correlación positiva entre K y P; asimismo, Lahav (1974), descubrió un efecto sinergístico del K sobre el P, y aduce ser indirecto puesto que el K es antagónico en el N, y el antagonismo N/P es bien conocido (Chailders; citado por Lahav, 1974), incluso el P puede ser afectado por el antagonismo K/N (Lahav, 1974). La nutrición fosfórica está gobernada por la nutrición de magnesio, y por la proporción de crecimiento, y de esta forma indirectamente por la nutrición nitrogenada (Prével, 1967; citado por Twyford y Walmsley, 1974). Apoyando lo dicho por algunos autores, afirman que el Mg sirve de transportador del P en las plantas (Montagut y Prével, 1965). Por otro lado, un incremento en la fertilización potásica, causa una disminución en el nivel de N, similar a su influencia sobre el Ca y Mg (Lahav, 1974). Tal disminución fue también observada por Dumas y Prével (1958); Twyford y Coulter (1964), citados por Lahav (1974); Ho (1969) y Rodríguez (1980). El antagonismo S/P (efecto depresivo del P) está confirmado, así como el incremento de los cationes en la hoja deficiente en S.

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Las interacciones Ca/Mg presentan un coeficiente de correlación positivo, al aumentar el contenido de Ca en el suelo, también aumenta su contenido en Mg, y en consecuencia las concentraciones de estos elementos en las hojas (Fernández, 1973). El pH del suelo puede influir sobre la concentración de Zn en el limbo de la hoja, ya que la asimilación de este elemento por la planta se ve favorecido al aumentar la acidez del suelo. La relación Mg del suelo y Zn en la hoja, indica el efecto depresivo que ejerce el Mg en la absorción de Zn por la planta, a mayor contenido de Mg en el suelo, menor es el contenido de Zn en el limbo (Díaz et al , 1976; Moity, 1954). La interacción de Hierro (Fe) y Manganeso (Mn)

La determinación del hierro que se encuentra disponible en los suelos es una situación que resulta difícil, por la existencia de muchos procesos que influyen sobre esta propiedad, y principalmente porque la utilización del hierro del suelo por las plantas es controlada mediante factores genéticos (Brown y Jones, 1976). En estudios realizados por Somers y Shive (1942), sobre la relación entre elementos como el Fe y Mn, se determinó que los efectos de toxicidad causados por el Fe tienen una estrecha relación con la deficiencia de Mn que pueda existir en el suelo, y de igual forma los síntomas de toxicidad de Mn, son provocados por la deficiencia de Fe que hay en el suelo. Por tanto, es claro que existe una estrecha relación entre los niveles de Fe y Mn presentes en el suelo. Si en los suelos los niveles de manganeso son altos pueden provocar la oxidación de Fe +2 a Fe+3, lo cual disminuye su disponibilidad para la planta (Asghar y Kanehiro, 1981). Los niveles de hierro y manganeso que son proporcionados a la planta, y su debida acumulación en la misma en relación con sus requerimientos nutritivos, son determinadas por la naturaleza, y por la integridad de participación del elemento en diferentes interacciones. La absorción de un ion o molécula por parte de la raíz de una planta, envuelve el movimiento de la partícula a la superficie de la misma, seguida por el movimiento a través de la pared de la célula (espacio libre), a la parte exterior de la célula (plasmolema) y por último es transportado al sistema viviente (citoplasma). En lo que respecta a la mayoría de los nutrimentos, el último paso se lleva a cabo en contra de gradientes de difusión, y para que tenga lugar es necesaria la entrada de energía metabólica. En lo que se refiere a la acumulación y utilización del Fe y Mn por parte de la planta, Millikan (1961); Edwards y Asher (1982); Clarckson (1988); Moraghan y Mascagni (1991), mencionan que tiende a presentar variaciones dependiendo de la especie de que se trate, resultando sensible a variaciones causadas por factores ambientales. La velocidad de acumulación de un nutriente se ve determinada por la velocidad de llegada del mismo a la superficie de la raíz, la absorción de iones, la quelatación,

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reducción y otras reacciones dentro del espacio libre, la superficie del plasmalema y por último, por la quinesis del transporte de iones a través del citoplasma. Según Marschner (1986), en algunas plantas en las cuales se dan asociaciones con micorrizas, la adquisición de nutrientes por parte de las raíces es fortalecida por la absorción y transporte dentro del micelio del hongo, en donde el ion se transfiere en forma directa al citoplasma. Por otro lado, Marshner (1991) y Bell et al (1991), mencionan que los niveles altos de algunos iones causan la destrucción de la plasmalema, las cuales facilitan la entrada directa de la solución del suelo a los vasos del xilema y al sistema de transporte de nutrimentos dentro de la planta. El papel del espacio libre y la asociación de las fases sólidas en el abastecimiento de nutrimentos en la planta no están bien entendidos. En estudios efectuados por Clarckson y Sanderson (1978); Haynes (1980) y Kochian (1991), se determinó que las paredes de las células de la raíz y el mucílago asociado, poseen propiedades de intercambio catiónico y que contienen precipitados de Fe y Mn, más otros elementos. Estos depósitos o placas de la raíz fueron observados primeramente en plantas en crecimiento por Doi (1952); Armstrong y Boatman (1967); Horiguchi (1987), las cuales se encontraban en suelos con poca aireación, por lo que se le ha atribuido al poder oxidativo que poseen las raíces del arroz, y al proceso similar que ha sido desarrollado a partir de toxicidades de los excesivos niveles de Fe y Mn en otros cultivos. Bronfield (1988), hace mención de que el mecanismo de formación de la placa de la raíz no es conocido aún, ni mucho menos la química de la oxidación extracelular y la precipitación de Mn por microorganismos. Por el contrario, Ryan y Hariq (1983); Bienfait et al (1985), propusieron que la formación de las placas de la raíz, tienen lugar por la liberación y precipitación del Fe de los compuestos quelatados, absorbidos por los sitios cargados de la superficie de la raíz. Aseguran que la precipitación de los óxidos de manganeso en los espacios libres, tiene lugar a medida que ocurre un aumento en el pH y con la concentración de Mn +2 de la solución asociada y restringida a las cercanías inmediatas de la raíz. Se asume, que su mecanismo difiere del usual sistema debido a la precipitación, lo cual no tiene lugar a pH menores de 8,6. Interacción Cu- Zn- Fe

La toxicidad por cobre puede manifestarse en una severa disminución del crecimiento de las plantas. Concentraciones mayores a 100 mg/kg en la solución de suelo, reducen entre 40 y 60 % el peso y la altura de las plantas de café (Coffea arabica L.) en almácigo y con niveles de 300 mg/kg se produce su muerte (Chavarría et al , 1993). La fitotoxicidad del cobre se atribuye a su efecto antagónico con otros cationes como Fe2+ y el Zn2+. El antagonismo con el hierro es causado por la sustitución del Fe2+ que se encuentra en los quelatos por el Cu 2+ en solución formando quelatos de Cu 2+. Esto puede influir tanto en el movimiento de quelatos

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en solución hacia la raíz como dentro de la planta, donde el Cu 2+ afecta centros de actividad fisiológica del hierro. De los metales pesados que afectan la utilización de hierro por las plantas, el cobre es el que produce los síntomas más fuertes de interferencia (Dekock, 1956). La susceptibilidad de las plantas a la contaminación por cobre es variable dependiendo de la especie, el estado de desarrollo y la disponibilidad de otros nutrimentos como nitrógeno, fósforo y potasio. En general, las legumbres parecen ser de los cultivos más susceptibles a la toxicidad por Cu 2+. La absorción del Cu2+ por las plantas parece ser un proceso metabólicamente controlado. Hay evidencias de que una alta concentración de Cu2+ inhibe fuertemente la absorción de Zn 2+ y que a su vez, cuando hay exceso de Zn2+ la absorción de Cu 2+ también disminuye (Schmid et al , 1965; Bowen, 1969). RELACIONES DE EQUILIBRIO ENTRE LOS ELEMENTOS NUTRICIONALES EN SUELOS

La presencia, carencia, la relación o equilibrio entre los nutrimentos, es muy importante en la nutrición del cultivo de banano. Las interacciones entre los nutrimentos pueden afectar positiva o negativamente el crecimiento de las plantas; es por ello que no sólo es necesario que los nutrimentos estén presentes y disponibles en la solución de suelo, sino que lo estén en la cantidad y relación necesaria a los requerimientos de la planta. La ley de mínimo de Liebig (1840), determina que el crecimiento de las plantas es proporcional al nutrimento que está en su nivel más bajo; en otras palabras el crecimiento de una planta y su rendimiento no puede ser mayor que el determinado por el nutrimento disponible en menor cantidad. Backman (1905), reformuló el concepto anterior y dijo “Cuando un proceso es condicionado en su rapidez por un número determinado de factores separados, la tasa del proceso está limitada por el factor que actúe más lento”. La deficiencia de K limita el crecimiento de las plantas y por lo tanto la absorción de N (Prével, 1965; citado por Twyford y Walmsley, 1974). La relación K/N aumenta progresivamente durante el crecimiento. Se puede decir que el contenido de K2O de una planta de banano es el triple de la cantidad de N al inicio del desarrollo, y que se cuadruplica en el momento de la floración. En otras palabras, la relación cambia de 3:1 a 4:1 (Montagut y Prével, 1965); a resultados parecidos llegó el autor para la fase inicial, siendo diferente en la floración, donde la relación fue de 2:1( Cuadro 8.5). Se tienen numerosos ejemplos en la planta de banano que refuerzan estos conceptos.

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Según Dumas (1960); Melin y Aubert (1973), citados por García et al (1978), los valores de esta relación en plantas normales varían de 0,93 a 1,07, mientras que en plantas con desequilibrio esta relación alcanza valores de 1,35 y 1,47. Los altos rendimientos a la cosecha se asocian principalmente con altas absorciones de K con respecto a los otros nutrimentos, sin embargo la ausencia o desequilibrio de estos impiden el buen efecto del potasio. Así cuando los rendimientos de cosecha son bajos, se considera que se debe a un mal aprovechamiento del K causado por desbalance en la relación K/Ca/Mg (Twyford y Walmsley, 1974).

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La tierra cultivable contiene a menudo de 100 a 300 kg de S/ha, de los cuales, el 90 % está bajo formas orgánicas no asimilables (Prével, 1970). El azufre es importante en el aprovechamiento del nitrógeno de los fertilizantes nitrogenados, debido a que mejora la utilización de este último por las plantas. En suelos poco ácidos y ricos en bases cambiables, el aporte de azufre elemental en fuertes dosis mejora el equilibrio de los cationes en la planta y reduce el exceso de calcio, así mismo, aumenta la absorción del Mn y disminuye la incidencia de la “pulpa amarilla” en el fruto (Prével, 1970; Marchal et al , 1972). El cultivo de banano es muy sensible al balance de los cationes Ca- Mg-K. Una idea de la disponibilidad de estos nutrimentos para la planta se logra observando las relaciones entre ellos. De esta forma el intervalo de valores de 2-10 de la relación Ca+Mg/K (las concentraciones de Ca, Mg y K son expuestos en meq/100 g) indica condiciones de deficiencia de Mg y el intervalo de valores de 10-58 para esta misma relación corresponden a plantas normales. Las plantas deficientes en K presentan un intervalo de 25 a 136 (Turner y Bull, 1970). En la Zona Este del Atlántico de Costa Rica existen valores bajos en la relación 100K/ (Ca+Mg+K) (1,24 en promedio) y altos para las relaciones Ca/K,Mg/K y (Ca+Mg)/K (94,9; 23,4 y 48,8 en promedio, respectivamente); esto ha producido un fuerte desbalance del K como consecuencia de los altos niveles de Ca y Mg en el suelo. En la Zona Oeste, el valor de la relación 100/K(Ca+Mg+K) (6,6 en promedio) es alto y el de las relaciones Ca/K, Mg/K y (Ca+Mg)K son bajas (17,9; 4,8 y 10,4 en promedio respectivamente); como consecuencia hay un fuerte desbalance de Ca y Mg debido a los altos contenidos de K. En la Zona Sur de Costa Rica se presenta un fuerte desbalance de Mg debido a los bajos valores de la relación Mg/K(6,3 en promedio), similares a los de la Zona Oeste del Atlántico (López y Solís, 1991). López (1983), afirma que valores de la relación Mg/K entre 8,0 y 15,0 se consideran normales en suelos bananeros de la Zona Atlántica de Costa Rica; en tanto que Turner et al (1988), consideran un valor óptimo para esta relación el de 3,6, cercano al valor de 3,3 hallado en suelos bien balanceados por Stover y Simmonds (1987), citado por Turner et al (1988). Al respecto, García y Benítez (1985), afirman que la relación Mg/K no debe ser mayor de 4 para que no se presenten deficiencias de Mg. García et al (1978); Fernández y García (1970), señalan que en plantaciones normales de Tenerife, la relación K/Mg varió de 0,2 y 0,5; y en suelos con desequilibrio dicha relación osciló entre 0,6 a 2,0. Además, García et al (1978), proponen que estas anomalías llegan a desaparecer aportando fertilizantes magnésicos y eliminando la fertilización potásica en estos suelos.

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La relación K/Ca es importante en la transición del estado de diferenciación a la emisión floral, y en el paso de la hoja I a la hoja III, debido a que la sustitución de K por Ca se produce cada vez más intensamente conforme la planta envejece; tal sustitución se acentúa después de la floración y en las hojas más viejas (Fernández, 1979). Fernández (1973), observó que los mayores rendimientos se obtenían en las zonas donde se encuentran las concentraciones más altas de K y las más bajas de Ca en la fase de emisión de la inflorescencia. La influencia del suministro de K sobre los retoños de banano es considerable, asimismo la influencia indirecta, por sus efectos sobre permeabilidad e interacción con otros iones. La relación K/N en la planta de banano es de gran importancia, ya que afecta la calidad de la fruta (Prével y Montagut, 1966; Prével, 1969). La relación más favorable es 1,7, una relación más alta, causada por excesos de K, conduce a la caída de dedos (Lahav, 1974). Fox et al (1979), encontraron que la relación N/S es idéntica tanto para banano como para plátano con valores próximos a 10,6. Según Prével (1969), la relación

N expresa mejor el K+Ca+Mg

estado nutricional de la planta en condiciones previas a la emergencia del racimo que la relación K/N. Un alza en el nivel de K es seguida por un aumento significativo en la suma total del porcentaje de los tres elementos combinados, por lo tanto la relación, especialmente en el pinzote y peciolo, disminuye (Lahav, 1974). Lahav (1974), encontró que la mayor relación entre el potasio y los elementos base se encuentran en el raquis. Además halló que el nitrógeno, fósforo y potasio son trasladados de las hojas viejas a las jóvenes. El movimiento del fósforo al racimo y a otras partes de la planta ha sido constatado al observar que los contenidos de P en el peciolo eran más bajos que los del racimo. López (1983), da las siguientes relaciones de equilibrio para suelos en Costa Rica: Relación

Valor

Ca/Mg Ca/K Mg/K (Ca+Mg)/k 100 k /(Ca+Mg+K)

3.5 - 4.0 17.0 -25.0 8.0 -15.0 20.0 -30.0 3.0 - 5.0

Primavesi (1982), hace un diagrama del equilibrio de los nutrientes dependiendo de las proporciones específicas ( Figura 8.12).

91

Fe Mo Co pH

6.0-7.2

S Va P Cl Mg pH 5.5 - 6.5

Cu

N pH 4.5 - 6.0

Ca

K pH 4.8 - 6.5

Zn Mn

Na

B pH 5.0

Figura 8.12. Equilibrio de los Nutrientes Dependiendo de sus Proporciones Específicas. Fuente: Primavesi, (1982).

Niveles Críticos de los Elementos Nutricionales y Relaciones de Equilibrio en Contenidos Nutricionales Foliares

Se consideran como niveles críticos de los elementos nutricionales para la planta de banano, aquellos que son encontrados en la hoja y constituyen las mínimas concentraciones antes de presentarse la carencia fisiológica. Dicen López y Espinoza (1995), que para determinar las deficiencias en la planta existen dos mecanismos: el primero identifica las carencias por observación de síntomas visibles característicos de cada elemento; y el segundo lo hace por medio del análisis químico foliar. Los síntomas de deficiencia se dan en la descripción de cada elemento, en paginas anteriores de este capítulo y se acompañan de fotografías. Los mismos autores, citando al Instituto de la Potasa y el fósforo (1993), dicen que la planta puede sufrir carencia de un elemento, sin mostrar síntomas visibles lo que es conocido como “hambre oculta o escondida”, este es el caso cuando es necesario el análisis químico foliar. Cabe recalcar que se debe tener claro el concepto de nivel crítico y las relaciones de equilibrio de los nutrimentos en la planta, especialmente en la hoja, órgano que se toma como índice de medición. López y Espinoza (1993), recomiendan para los análisis foliares, el método de muestreo conocido como método internacional de referencia (MIR), según Prével (1974), haciendo un muestreo en plantas recién paridas ( Figura 8.13); cada muestra con 10 a 20 sub muestras, para conseguir representatividad del área.

92

Es criterio del autor, que la hoja a escoger debe ser la que tenga el mayor metabolismo, consecuencia de una alta tasa fotosintética, para ello, debe escogerse la hoja 5, de acuerdo a la (Figura 3.8) del Capítulo nº3, en vez de la hoja 3 escogida por la mayoría de los autores.

A A/2

1 2

B/2

1

B

3 1. Selecciones lámina de la hoja 3 2. Sección nervadura central hoja 3 3. Sección del pecíolo de hoj a 7

Figura 8.13. Método Internacional de Referencia de Muestreo Foliar en Plantas de Banano.

Fuente: López y Espinoza, (1995).

Ho (1969), menciona que el nivel crítico del K en la hoja es de 4,75 % de la materia seca y que para obtener mayores rendimientos, el nivel debe mantenerse por arriba de ese porcentaje. Por otro lado, Jambulingan et al (1975), señalan que para la producción óptima de bananos, la concentración de K en la hoja debe ser de 4,30 %. Por el contrario, Messing (1974), considera que el porcentaje óptimo de K en la hoja es de 3,2 %. Algo diferente muestra Rodríguez (1980), en estudios nutricionales de bananos en América Central, en los cuales encontró que no había respuesta a la aplicación de K cuando las plantas tenían más de 2,75 % de K en el limbo, lo que indica que el punto crítico está entre 2,54 y 2,75 %; resultados similares fueron encontrados por Hewit (1955). Murray (1960), también halló en un estudio nutricional realizado en Palmar, Costa Rica, que las plantas con muy buena apariencia tenían los siguientes contenidos nutricionales en el limbo de la tercera hoja: N:2,58; P:0,17; K:3,35; Ca:0,60 y Mg:0,25 % respectivamente; mientras que Fe:94; Mn:243; Cu:11 y Zn:26 ppm respectivamente. Menciona que la relación K del suelo y la apariencia de las plantas no es tan buena, como la relación entre el K de la hoja y la apariencia de las mismas. López (1983), considera como niveles críticos para bananos de la Zona Atlántica de Costa Rica: N:3,50; P:0,20; K:3,85; Ca:1,00 y Mg:0,35 %, Fe:150 ppm; Cu:12 ppm; Zn:20 ppm y Mn:850 ppm. Segars (1984), considera como niveles críticos para Filipinas: N:2,60; P:0,18; K:3,00; Ca: 0,50; Mg: 0,36 y S:0,20 % respectivamente.

93

Ramírez et al (1978), encontraron en Aragua, Venezuela, que los niveles foliares en la tercera hoja, para el N oscilan entre 2,86 y 3,41 %, el P varió de 0,18 a 0,28 %; el K osciló entre 3,26 a 6,82 %, este último valor para el K, considerado por los autores como “aparentemente anormal”, aunque Minessy (1965), citado por Ramírez et al (1978), encontró en Egipto valores potásicos de 4,44 y 5,48 % en experimentos con aplicaciones de K2O. Prével (1962), señala que reportó la composición del limbo del banano en la fase de floración y dio los siguientes resultados: N:2,82; P:0,15; K:3,43; Ca: 0,71 y Mg: 0,18 % respectivamente. En la cosecha, la composición de las hojas es la siguiente: N: 2,56; P:0,14; K:3,03; Ca:0,92 y Mg: 0,12 % respectivamente. Hewit y Osborne (1962), estiman que un nivel de 4,0 % de K 2O en la materia seca de la hoja puede ser considerado como adecuado para la nutrición potásica del banano “Lacatán”, y un porcentaje de 2,5 % puede ser considerado como de deficiencia aguda. Informan así mismo que el N y P, para el mismo clon son del orden de 2,6 y 0,40 a 0,45 %, respectivamente. Hewitt (1955), considera niveles adecuados en la tercera hoja los siguientes: N:2,60; P:0,20; K:2,70; Ca:0,54 y Mg:0,20 %, respectivamente. Murray (1960), da niveles adecuados en las hojas similares a los de Hewitt (1955): N: 2,6; P:0,20; K:2,70; Ca:1,0 y Mg: 0,36 %. Dumas y Prével (1958), con el clon “Dwarf Cavendish”, encontraron que el contenido mineral óptimo en la hoja al momento de la cosecha era: K:3,35 a 3,70; N:2,35 a 2,55; P:0,25 a 0,33; Ca:1,76 a 2,06 y Mg: 0,30 a 0,40 % respectivamente. Hacen énfasis en la importancia de una relación K/N satisfactoria que va desde 1,35 a 1,60 al comienzo del crecimiento y de 1,50 a 1,70 en la época de la cosecha. Dumas (1960), observó que los requerimientos de K varían según el clon, encontró que para el “Dwarf Cavendish” el contenido foliar es cerca de 3,6 %, para el “Valery” es de 4,0 % y para el clon “Gros Michel” de 4,3 a 5,8 %. Diversos autores dan los niveles desde crítico hasta tóxico para diferentes cultivares en varios países (Cuadro 8.14).

CUADRO 8.14.

94

Contenidos de Nutrientes en Hojas de Banano del Grupo Cavendish. Elemento Deficiente Bajo Optimo N (%) < 2,6 2,6-3 3-4 P (%) < 0,13 0,13- 0,19-0,25 0,19 K (%) < 2,4 2,4-3 3-4 Ca (%) < 0,4 0,4- 0,74-1,25 0,74 Mg (%) < 0,2 0,2- 0,3-0,46 0,3 S (%) --- 0,2-0,27 Cl (%) --0,8-0,9 Mn (ppm) < 10 -1.0002.000 Cu (ppm) -3-7 7-20 Zn (ppm) < 15 1520-35 20 Fe (ppm) --70-200 B (ppm) < 10 1020-50 20 Mo (ppm) --1,5-3,2 Al (ppm) --50-240

Alto >4 > 0,25

NIVEL Crítico 2,6 0,2

>4 > 1,25

3,0 0,5

Deficiente Bajo 1,6-2,1 2,0-2,5 0,150,17 1,3-2,7 -0,15 --

> 0,46

0,3

0,07-0,19

--4.0006.000 -> 35

0,23 0,6 25

--30-100

9 18

-6-17

-> 300

80 11

---

Optimo Toxicidad Adecuado 2,7-3,6 -2,5-3,0 0,18-0,27 -0,10-0,20 3,5-5,4 0,25-1,20

---

3,0-4,0 0,8-1,25

0,20- 0,27-0,60 0,25 -----2002.000 ¿< 5 ? 6-30 -20-50

--

0,25-1,0

--4.000 ---

-80-360 -¿< 10-25 80-100 10 ? -1,5-3,2 ----------Cultivar Williams. Nueva Gales del Sur Hoja Marchal (no publicado, citado por Prével, (Tuner, 1985) 3ª hoja de hijos de mediano Completa. 1984). Cvs. Poyo, Gran Enano y tamaño aún muestreables desde el suelo. Cvs Pequeña Americani en estado de emergencia del Enana. Lacatán y racimo. Hoja III y muestreo de mitad Poyo. Hoja interna del limbo en el centro de la hoja. 3ª. Estado: desarrollo completo del hijo (Lavah y Turner, 1983).

150-1.000 5-20 25-50 50-200 16-60

Smith (1991), en Sudaméric a para los cvs. Williams y Pequeña Enana

Lacoeuihe y Prével (1971a y 1971b), encontraron que contenidos de N del 2 % en la tercera hoja tienen efectos nefastos para el desarrollo normal de la planta, a los 5 meses de edad debe tener un contenido mínimo de 3 %. Para el P sitúan el nivel de deficiencia en 0,08 %. Los autores observaron síntomas de deficiencia de K para un contenido de 2,4 %. La deficiencia de Ca se hizo evidente cuando el contenido fue inferior de 0,25 % en hoja l, y en la hoja lll cuando fue menor a 0,70 %, ambas observaciones con síntomas característicos y con una relación K/Ca = 7, que parecía entonces elevada a consecuencia de la acumulación del K. La deficiencia de Mg se presentó cuando los contenidos fueron inferiores de 0,22 %. Estos investigadores apuntan que el antagonismo K/Ca es influido por una fuerte oposición del K sobre el Mg que se anula solamente cuando el K sufre una acción suficientemente fuerte del Ca. García et al (1978), analizaron plantas sanas y enfermas para constatar desequilibrios entre los cationes. Tal examen indicó que el K del limbo de plantas sanas, expresado como porcentaje de la suma de cationes es de 19,8 a 26,9. En plantas deficientes los valores medios de K representan 37,9 a 47,9 % con respecto a la suma de cationes. El Mg en las plantas sanas osciló entre 33,5 y 35

95

% de la suma de cationes y en plantas desequilibradas varía de 16,2 a 22,3 %. Como consecuencia, la relación K/Mg es superior en plantaciones desequilibradas, en las cuales la relación media es de 2,05 a 2,97, mientras que en las plantaciones normales tal razón sólo varía de 0,56 a 0,77. Se dedujo que el desequilibrio K/Mg induce a la planta a presentar síntomas de deficiencia de Mg junto con exceso de K, y que la relación K/N, que gobierna la presencia del “amarillento prematuro”, informado por Dumas (1960); Melin y Aubert (1973), es de 0,93 a 1,07 en plantas normales, mientras que en plantas con desequilibrios catiónicos la relación llega a valores de 1,35 a 1,47. Cabe recalcar que García et al (1978), consideran que un desequilibrio catiónico o nutritivo muy fuerte puede ser mejor reflejado en el limbo que en los nervios, al contrario de lo que creen otros autores. Jambulingam et al (1975), encontraron en banano “Robusta” valores máximos de K de 4,53 %. Tal concentración correspondió a dosis de 360 g de K2O por planta. Estos investigadores señalan que tales valores de K en la hoja son superiores a los encontrados por Osborne y Hewitt (1962), 3,32 %; Twyford (1967), 3,15 %; Martin Prével (1964), 4,2 a 4,5 %; e iguales a los encontrados por Brzesowsky y Van Biesen (1962) en Camerún, 4,53 %. Ellos apuntan el efecto del K en la circunferencia del pseudotallo, área foliar y una considerable reducción en el período de prefloración y madurez; las plantas florecieron 10 días antes y la madurez se sucedió con 15 días de antelación. Twyford y Coulter (1964), citados por Ramaswamy et al (1977), lograron incrementos considerables en el K de la hoja debido a su aplicación y sugirieron un nivel adecuado de 3,8 a 4,0 %. Murray (1960), considera como niveles adecuados en la planta de banano, los siguientes porcentajes: 2,60; P:0,45; K:3,30; Ca:1,40 y Mg: 0,60 %, respectivamente. Da para deficiencia severa los porcentajes siguientes: N: 1,5; P:0,20; K:2,20; Ca:0,75 y Mg: 0,20 %, respectivamente. Para clones del subgrupo “Plantain”, Caro Castas et al (1964), citados por Kilmer et al (1968), consideran que los niveles adecuados y deficientes de K son 3,96 y 12,76 % respectivamente. Marchal et al (1972), sugieren que un nivel de 0,23 % de azufre en las hojas es deficiente, y que los contenidos foliares en azufre varían según el clon. Para el clon “Dwarf Cavendish”, los contenidos foliares óptimos serían más bajos, tanto para el azufre como para otros elementos minerales. Los clones “Valery” y “Gran Enano” parecen obedecer a las mismas normas de composición foliar. Messing (1970), citado por Marchal et al (1972), observó que después de una corrección de deficiencia de azufre, con aportes de sulfato de Mg, los niveles foliares de S en banano “Robusta” variaron de 0,23 a 0,25 %.

96

Marchal et al (1972), mencionan que la hoja lll podría presentar un contenido en azufre muy satisfactorio superior a 0,30 %. Beaton (1966), citado por Marchal et al (1972), afirma que los tejidos vegetales normalmente alimentados con azufre, contienen más de 0,30 % del elemento. Concuerda con lo que Walmsley y Twyford (1976), encontraron en plantas de “Gran Enano” bajo condiciones normales de desarrollo de las plantas con niveles de azufre mayores a 0,30 % igualmente. Con respecto al hierro, Díaz et al (1976), determinaron valores extremos en la hoja de 65 a 147 mg/kg, además, informan que una hoja normal (tercera hoja) contiene 70 mg/kg de Fe y una hoja con clorosis aguda presenta 45 mg/kg de Fe. El Mn presenta grandes variaciones en la planta, las cuales oscilan de 46 a 1125 mg/kg sin presentar síntomas de toxicidad (Díaz et al 1976). El alto grado de tolerancia del banano para este elemento menor fue comprobado también por Marchal y Prével (1971), en plantaciones del clon “Dwarf Cavendish” (Martinica), donde los contenidos foliares de Mn a la cosecha llegaron a superar los 3000 mg/kg en plantas normales sin afectar el rendimiento. Marchal y Prével (1971), dan como nivel de deficiencia de Mn un valor de 25 mg/kg. Walmsley y Twyford (1976), encontraron en la hoja usada para diagnóstico (tercera hoja) una concentración de 650 mg/kg en el estado de floración y la consideraron típica para una nutrición normal de Mn. Los niveles de Zn en las hojas varían de 18 a 43 mg/kg para plantas en el estado vegetativo y de 7 a 55 mg/kg en el estado de cosecha (Marchal y Prével, 1971); con una concentración media de 20 mg/kg (Díaz et al , 1976). Las necesidades de cobre son muy pocas en las plantas de banano, y sólo se conoce el caso de deficiencia de las turberas de Niecky en Costa de Marfil, descrito por Moity (1961) y Lassoudière (1973), pero sin valores de contenido de Cu en las hojas. Díaz et al (1976), encontraron que las concentraciones de cobre en los limbos oscilaban entre 11 y 24 mg/kg con un valor medio de 16,7 mg/kg. Las bajas concentraciones de este elemento en limbos y nervios ocasionan problemas en los resultados de los análisis cúpricos; entonces Marchal y Prével (1971), surgirieron que los órganos conductores son más ricos y por lo tanto más sensibles. Jaramillo y Garita (1981), informan que el contenido de boro es mayor en las hojas con clorosis que en las hojas sanas, principalmente en los bordes donde aparece con concentraciones mayores a los 200 mg/kg. En hojas sanas la concentración de boro fue de 20 mg/kg aproximadamente. Cabe mencionar que los niveles críticos varían considerablemente en cada condición ecológica y, por tanto, deben obtenerse para cada zona bananera. La United Fruit Co. menciona como niveles críticos tentativos los siguientes, N: 2,4; P: 0,15; K: 3,0-3,5; Ca: 0,44; Mg: 0,22; S: 0,18 %, respectivamente. Con

97

relación a los micronutrimentos, Zn: 16; B: 11; Mo: 1,5; Fe: 60; Cu: 5 y Mn: 60 mg/kg, respectivamente. En el Cuadro 8.15 se ilustran los criterios de distintos autores, sobre niveles normales y críticos de los diferentes nutrimentos. CUADRO 8.15.

Niveles Normales y Críticos de los Nutrientes Foliares de una Planta de Banano en Crecimiento. (Resumido de varios autores)*. Nutrimento N (%) P (%) K (%) S (%) Ca (%) Mg (%) Fe (mg/kg) Mn(mg/kg) Cu (mg/kg) Bo (mg/kg) Zn (mg/kg) K/Mg K/N *Fuente 1 Rodríguez –Gómez, (1981). 2 Ramírez et al , (1978). 3 Prével, (1962). 4 Osborne y Hewitt, (1962). 5 Murray, (1960). 6 Lacoeuilhe y Prével, (1971 a,b). 7 García et al , (1978). 8 Marchal et al , (1972). 9 Díaz et al , (1976). 10 Marchall y Prével, (1971). 11 Jaramillo y Garita, (1981). 12 Lahav, (1974). 13 Jambulingan et al , (1975). 14 López, (1983). 15 Segars, (1984).

Normal 2,60-3,504 0,182-0,296 2,70-4,5313 >0,308 0,713-1,005 0,18 3-0,365 70,09 650,012 11-249 20,011 18-439 0,56-0,777 1,712

Deficiente 2,54-2,751 0,086 2,504 0,2015 <0,256 0,226 45,009 25,0010 12,0014 20,0014 2,05-2,977 -

98

100

0 10

90 80 70

30

60

* * ** * *

50

% K

ZONA DE EQUILIBRIO

20

40 50

40

% Ca 60 70

30 20

80

10 0 100

90 90

80

70

60

50 40 % Mg

30

20

10

100 0

ZonaEste

* Zona Oeste

Figura 8.14. Triángulo de las Relaciones K-Mg-Ca en el Tejido Foliar de Plantas de Banano, donde se Localiza la Zona y Valores de Equilibrio de las Relaciones K-CaMg de dos Fincas Bananeras de Costa Rica.

Fuente: López y Espinoza, (1995).

López y Espinoza (1995), en un estudio sobre las relaciones de equilibrio de los contenidos de K, Ca y Mg foliar en fincas bananeras ubicadas en las Zonas Este y Oeste de la Región Atlántica de Costa Rica, encontraron que cuando se aplican los ámbitos foliares en porcentajes relativos de cada nutrimento, y se relacionan con los porcentajes relativos considerados como adecuados, se demarca una zona de equilibrio (Cuadro 8.16),(Figura 8.14); del planteo se concluye que los cultivos de la Zona Este, guardan un buen equilibrio en la relación K-Ca-Mg, y por tanto la planta tiene un excelente estado nutricional. En la Zona Oeste, los contenidos de Ca y Mg son menores con respecto al K, y hacen que los puntos se desplacen de la zona de equilibrio, por lo que debe de prestarse atención al Ca y Mg. Con base en lo presentado en el Cuadro 8.15, resulta indispensable contar con análisis químicos de suelos y foliares confiables que, interpretados adecuadamente permitan evaluar la fertilidad de los suelos, y que constituyan una base cierta para la recomendación de fertilización. Se recomienda el muestreo con base en la tipificación de los suelos y fertilizar de acuerdo con los resultados, tomando en cuenta los niveles normales y críticos informados por varios autores para cada elemento.

99

CUADRO 8.16.

Cálculo de las Relaciones de Equilibrio de los Contenidos de Ca- Mg-K de dos Fincas Ubicadas en Diferentes Zonas Bananeras de Costa Rica. Ubicación de la Finca

Zona Este

Zona Oeste

K

Ca

Mg

K

Ca

3.1 3.0 3.0 3.1 3.2 3.0 3.5 3.2 2.7 3.1 3.8 4.0 3.8 4.1 3.8 4.7 4.0 4.3

% 0.64 0.61 0.65 0.62 0.60 0.67 0.53 0.81 0.61 0.73 0.47 0.52 0.42 0.45 0.42 0.57 0.42 0.49

0.3 0.28 0.33 0.32 0.32 0.32 0.30 0.37 0.29 0.34 0.26 0.31 0.26 0.31 0.31 0.28 0.28 0.29

79.3 76.7 76.7 79.3 81.8 76.7 89.5 81.8 69.0 79.3 97.2 102.3 97.2 104.9 97.2 120.2 102.3 110.0

Mg

Miliequivalentes* 31.9 24.7 30.4 23.0 32.4 27.1 30.9 26.3 29.9 26.3 33.4 26.3 26.4 24.7 40.4 30.4 30.4 23.8 36.4 28.0 23.4 21.4 26.0 25.5 21.0 21.4 22.5 25.5 21.0 25.5 28.4 23.0 21.0 23.0 24.4 23.8

4.3 0.41 0.26 110.0 20.4 21.4 4.1 0.47 0.30 104.9 23.4 24.7 meq K = % K / 0.039; meq Ca = % Ca /0.020; meq Mg = % Mg /0.012 Fuente: López y Espinoza, (1995).

Sumatoria

K

Ca

Mg

135.9 130.2 136.2 136.5 138.1 136.5 140.6 152.7 123.3 143.7 142.0 153.7 139.5 152.8 143.6 171.7 146.3 158.3

58.3 58.9 56.3 58.1 59.3 56.2 63.6 53.6 56.0 55.2 68.4 66.5 69.7 68.6 67.7 70.0 69.9 69.5

% relativo 23.5 23.4 23.8 22.6 21.7 24.5 18.8 26.5 24.7 25.4 16.5 16.9 15.0 14.7 14.6 16.6 14.3 15.4

18.2 17.7 19.9 19.3 19.1 19.3 17.5 19.9 19.3 19.5 15.0 16.6 15.3 16.7 17.7 13.4 15.7 15.1

151.8 153.0

72.4 68.6

13.5 15.3

14.1 16.1

•

Ledezma (1981), considera los resultados del análisis foliar en K como base para una recomendación de fertilización; por ejemplo sugiere la aplicación de 810 kg/ha/año de K 2O, cuando los resultados en la hoja muestran 3,00 % o menos; 540 kg para contenidos en la hoja de 3,00 a 3,25%, y 270 kg para contenidos mayores de 3,26%. Este criterio de acuerdo con el autor de este libro, no parece guardar relación alguna, con las necesidades de la planta. No cabe la menor duda que el potasio es el elemento que mejor refleja la apariencia y estado de desarrollo de la planta. En los estudios llevados a cabo por Rodríguez (1980), con respecto a la composición química de la hoja, se observa que el aspecto mejora cuando aumenta el contenido de K, disminuye el contenido de N, el contenido P aparece estático, el Ca, Mg, Fe y Zn disminuyen mientras el Mn aumenta y el Cu no muestra deficiencias ( Cuadro 8.17).

CUADRO 8.17.

100

Relaciones entre la apariencia de plantas de banano (crecimiento) y la composición química de la lámina (m.s.)* Palmar, Costa Rica. N Muy pobre Pobre Mediano Bueno Muy bueno

3,05 2,89 2,69 2,66 2,58

P

K

Ca

Mg

Fe

Mn

0,16 0,15 0,15 0,16 0,17

% 1,61 2,05 2,59 3,05 3,35

0,71 0,72 0,66 0,61 0,60

0,31 0,30 0,30 0,25 0,25

109 205 134 110 94

180 246 242 236 243

Cu Ppm 12 10 16 28 11

Zn 42 34 30 34 26

*m.s. Materia seca. Muestras tomadas en diciembre 1974. Fuente: Rodríguez - Gómez (1980).

A resultados semejantes llegó Arias (1984), para el N con respecto al K, mientras que la concentración de P en la hoja también disminuyó al aumentar el contenido de K. Bayona (1983), dice que el análisis foliar es una buena guía para la fertilización de bananos; los niveles de N en la hoja fueron variantes, pero los de K dieron una correlación altamente significativa. Es muy normal que al evaluar los resultados de los análisis químicos de suelos y foliares, no se encuentre una relación clara entre el contenido de elementos en la planta y el estado de la plantación. Es por ello que López y Espinoza (1993), dicen que no se deben usar de manera rígida los ámbitos de interpretación de los análisis químicos. NECESIDADES DE FERTILIZACION, APROVECHAMIENTO Y BALANCE

Las necesidades de fertilización para una hectárea de banano, se determinan por las necesidades totales de las plantas, que son suplidas por los aportes que dan: los residuos de las cosechas (ciclaje), aporte del suelo, aporte de la atmósfera, aportes de materia orgánica, enmiendas y la fertilización, menos las pérdidas por: extracción de la cosecha y pérdidas del suelo por diferentes causas, queda un saldo que es un balance que muestra el grado de aprovechamiento de las plantas (Figura 8.15). En los títulos siguientes, se analizará en todas sus partes el concepto de balance.

101

Aire

(salida) MERCADO Volatilización

(N)

Erosión

Energí a solar

Retornos siguiente cultivo

Fruta

Abonos, orgánicos

Agua de e irrigación

Residuo

y

O2

enmiendas Materia

y

Nutrientes disponibles

N

Microorganismos

(ciclado ) Lixiviación

Fijación

H 2O

Agua

Liberación

Lixiviación Suelo Suel

Nutrientes nmovilizados

Figura 8.15. Representación Esquemática del Ciclo de Nutrientes en Banano. NOTA: Algunos nutrientes pueden pasar de una generación a otra sin retornar al suelo, mientras que lo restante regresa a la fuente de nutrientes disponibles en el suelo a través de la descomposición microbiológica.

Necesidades Totales de Nutrimentos de las Plantas

Las necesidades totales de nutrimentos extraídos para una hectárea de banano, se conocen también como nutrimentos inmovilizados por la cosecha. Diversos autores dan números sobre la cantidad de nutrimentos inmovilizados por las plantas de banano para una hectárea. En el Cuadro 8.18 se dan las cantidades de nutrimentos extraídos e inmovilizados por hectárea.

102

CUADRO 8.18.

Nutrimentos extraídos e inmivilizados por las plantas (kg/ha/año). País

Clon

/ha

Ton/ha

N

P

K

Ca

Mg

S

Islas Canarias 1 Nueva Guinea 1

Dwarf Cav Dwarf Cav

1.600 2.500

51 42

355 225

37 24

1300 861

230 87

120 16*

-

Caribe 1

Gran Enano

1600a

40-50

250

25

800

150

60

14

Valery

2.500

Gran Enano Gran Enano

1.785 1.900

60

354

28

764

134

101

19

Valery

2.500

77

265

32

1050

160

63

-

Valery

2.500

66

450

30

1250

145

48*

-

Antillas Inglesas Colombia 3

Valery Plátano

2.500 2.200

50 28

450 142

135 17

1750 1515

300 233

235 41

144 -

Varios países 4

Cavendish

2.000

50

189

29

778

101

49

23

Camerum

1

Costa Rica Brasil

2

1

Martinica

1

1 Martin –Prevel, (1980) 2 Tavares, Soto et al , (1997) 3 Instituto ColombianoAgrpecuario, (1990) 4 Lahau y Turner, (1990)

La cantidad de N inmovilizado por la planta total varía desde 450 hasta 142 kg por hectárea por año, ello de acuerdo con el clon, y el tonelaje de producción esperado. El P inmovilizado varía de 37 a 17 kg por los mismos motivos que el N. La inmovilización de K varía mucho con el país, clon y tonelaje; los volúmenes reportados en Antillas Inglesas son de 1750 kg por hectárea por año y en Islas Canarias de 1300 kg, siendo valores muy altos, comparados con 767 Kg para Costa Rica, 778 Kg en varios países y 800 Kg para el Caribe. Con respecto al Ca, las inmovilizaciones son muy altas en las Antillas Inglesas con 300 kg/ha/año, seguido de Islas Canarias con 230 kg; el plátano en Colombia con 233 kg, que al parecer inmoviliza mucho Ca con relación a su productividad. Un promedio de 130 a 150 kg/ha/año de Ca parece ser un volumen normal para la mayoría de los países bananeros. El Mg sigue un comportamiento semejante al Ca, con volúmenes elevados en Antillas Inglesas y alrededor de 100 kg/ha/año para Costa Rica. No se cuenta con suficiente información sobre la inmovilización del S, pero parece ser baja de 14 a 19 kg/ha/año, con volumen alto en las Antillas Inglesas. Los datos aportados en el cuadro en referencia no son necesariamente exactos, ya que una plantación bananera es una población de individuos en sus diferentes fases de crecimiento, por lo que las necesidades totales es la suma de las necesidades de cada individuo según su fase de desarrollo, tal y como se observa en el Cuadro 8.21 y Figura 8.17.

103

Extracción por la Cosecha

Del total de nutrimentos necesarios para las plantas (inmovilizados), la cosecha extrae cantidades significativas que salen de la plantación, y deben ser repuestas para mantener un balance adecuado. En el Cuadro 8.19 se muestran datos que diversos autores proporcionan sobre la cantidad de elementos extraídos para diferentes clones con diversas productividades. CUADRO 8.19. CANTIDADES MEDIDAS (KG/HA) DE NUTRIMENTOS EXTRAÍDOS POR LA COSECHA.

Clon Gran Enano1 Valery1 Gran Enano 2 Valery 2 Gros Michel 3 Valery 4 (Naniaco) Prata 5 Cavendisch 6 Gran Enano 7 Plátano 8 Fuente: 1 Prével. 2 Montagut y Prével. 3 Prével et al , (1972). 4 Gallo et al , (1972). 5 Gómez, (1980).

Densidad Productividad plantas/ha ton/ha/ciclo 2.500 2.500 2.500 2.500 1.246 2.500 1.110 1.900 2.200

42 42 39 50 22 77 9,3 0 60 28

N

P

K

Ca

Mg

71 71 58 95 44 146 11 56 102 33

8 9 7 14 6 17 3 5 12 3

202 214 160 250 130 631 29 183 242 155

5 8 4 10 5 21 2 6 6 12

8 9 13 12 6 20 3 13 14 6

6 Twyford y Walmsley, (1974). 7 Tavares y Falquez, Soto et al , (1997). 8 Instituto Colombiano Agropecuario, (1990).

La extracción de N varía desde 11 kg para el clon Prata en Brasil, con producciones de 9.3 ton/ha/año, hasta 146 kg para el clon Nanicao (Valery), en ese mismo país, para una productividad de 77 ton/ha/año. Sin embargo, la cantidad entre 50 y 100 kg parece ser la más corriente. Con respecto al P, las extracciones de la cosecha son muy bajas, entre 5 y 17 kg/ha/año. Las extracciones de K en la cosecha son altas, siendo alrededor de 200 kg/ha/año, y parecen muy altas y anormales en el clon Nanicao en Brasil. Con 631kg para una productividad de 77 toneladas de fruta. Las extracciones de Prata son muy bajas (29 kg), consecuencia de la escasa productividad de 9.3 toneladas. Las cantidades de Ca y Mg extraídas por la cosecha son muy bajas, y parecidas para ambos elementos, fluctúan entre 3 y 20 kg/ha/año.

104

Del Cuadro 8.10 se concluye que las extracciones calculadas por Tavares y Falquez (1997), para una producción anual de 60 toneladas, es de 101,97 kg de N, 12,14 kg de P, 242,53 Kg de K, 3,44 kg de Ca, 13,81 kg de Mg y 5,24 kg de S. Aporte de Residuos de las Cosechas

Los aportes al suelo de nutrimentos de los residuos de la cosecha, por medio del proceso de ciclaje son muy importantes en el cultivo de banano, ya que de un total de biomasa producido de 237,80 toneladas por hectárea por ciclo; (Cuadro 8.5). La cosecha sólo extrae 61,37 toneladas (25,81%), quedando un remanente en el campo de 176,43 toneladas, que aportan altos contenidos de elementos, que al ser descompuestos por la acción de los microorganismos se mineralizan en forma de nutrientes disponibles para las plantas. Del contenido total de elementos de la planta, se reintegran al suelo la diferencia entre ese total, menos la extracción por la cosecha, por lo que los residuos aportan los siguientes nutrimentos por hectárea por ciclo: N: 587,27, P: 45,02,K:1240,37,Ca:261,76, Mg: 188,40, este reintegro representa un 85.20% de las necesidades totales de N; 78.76% del P; 83.64% del K; 97.60% Ca y 93.17% del Mg. Aporte de Nutrimentos del Suelo

Si se usan los resultados de los análisis químicos del suelo, donde se llevó a cabo el estudio por Tavares y Falquez (1997), se encuentra que la disponibilidad de elementos asimilables en kg en el suelo a una profundidad de 30 cm es de: P: 7,40, K: 1098,20, Ca: 3511,20, Mg: 825,20, Fe: 901,00, Cu: 34,80, Zn: 0,40 y Mn: 79,40. Del análisis de resultados se puede concluir, que el suelo aporta en exceso todos los elementos requeridos por la planta para obtener cosechas económicamente rentables. No se considera aporte del suelo en N, pero la atmósfera puede aportar según diversos autores entre 40 y 60 kg/ha/año, fijados por microorganismos y plantas, que en su ciclaje los hacen disponibles; no obstante lo anterior bajo condiciones normales de cultivo, las plantaciones muestran “Hambre” y deficiencias nutricionales, por lo cual es necesario fertilizar. Aporte por Fertilización Química

Los aportes en nutrimentos de los residuos de las cosechas anteriores y los suelos, parecen ser suficientes para cubrir las necesidades de la planta de banano. Pero es un hecho probado a través de múltiples ensayos llevados a cabo por muchos autores, en diversos países y con diferentes clones, que para mantener una cosecha económicamente rentable, es necesario abonar con fertilizantes químicos las plantaciones bananeras, si se pretende obtener una cosecha arriba de 40 toneladas de frutas por año.

105

Las cantidades usadas en diferentes países y para diversos clones se dan en el Cuadro 8.23, donde se observa que las cantidades de N varían desde 100 kg/ha/año en Australia, hasta un máximo de 600 Kg/ha/año en la India y 560 Kg/ha/año en Islas Canarias; una cantidad de 350 kg parece ser aceptable. Con respecto al P, los aportes varían entre 26 kg/ha/año en Honduras, hasta 300 como máximo en Canarias. El K es el elemento más aplicado, con mínimos de 190 kg/ha/año en Costa de Marfil y máximos de 1300 en Australia y 1200 en Israel, con una medida aceptable de 400 a 600 Kg/ha/año en el resto del mundo. Las cantidades de elementos antes anotadas, han sido el resultado de ensayos de fertilización, encontrándose respuesta por parte de la planta a dichas aplicaciones, demostrando por lo tanto que son una necesidad para la planta. Si se analizan las cantidades de N, P y K aportadas por la fertilización en promedio, encontramos que son muy similares a las necesidades de la planta: Necesidades de la planta (kg)

Aporte de la fertilización

N 354 P 29 K 767

100 a 600 26 a 300 190 a 1300

Lo que muestra que los aportes de los residuos de la cosecha, la atmósfera y el suelo no parecen ser de importancia, lo que es una contradicción, y más puede ser un cultivo hidropónico, lo que obliga a estudiar con detalle la problemática que se presenta al observar el balance respectivo. Disponibilidad Total de Nutrimentos y Balance

Usando como base la curva de absorción de nutrimento para cada fase de desarrollo fenológico (Cuadro 8.7, Figura 8.16 ), fue posible construir el Cuadro 8.20.

CUADRO 8.20.

106

Contenido de N-P-K por fase por planta y necesidades por hectárea. Fase

Y F10 FM F C Total

N

Contenido/ planta (g) P

K

3,68 6,90 9,55 105,12 186,29

0,43 0,73 0,81 8,16 15,46

11,88 27,67 28,90 227,55 400,80

N

Intervalo / fase (g) P

K

6,91 2,64 95,57 81,17 186,29

0,73 0,08 7,35 7,30 15,46

27,67 1,23 198,65 173,25 400,80

N

Necesidad/ha (kg) (*) P

K

12,78 4,88 176,80 150,16 344,62

1,35 0,15 13,60 13,50 28,60

51,19 2,27 367,50 320,49 741,45

El cuadro anterior muestra el contenido de nutrimentos por planta en gramos para cada fase de desarrollo asi como los contenidos de los invervalos entre fases; con los datos obtenidos en gramos por planta se calculó las necesidades totales para 1850 plantas, equivalentes a 1 hectárea; se encontró que las necesidades de N, P y K fueron para la interfase Y- F10 de 12.78 Kg, 1,35 Kg y 51,19 Kg respectivamente, para la interfase F10-FM de 4,88 Kg de N, 0,15 Kg de P y 2,27 Kg de K; para la interfase FM-F, de 176, 80 Kg. de N, 13,60 Kg de P y de 367,50 Kg. de K; y para la interfase F-C, 150,16 Kg de N, 13,50 Kg de P y 320,49 Kg de K. Las necesidades totales por hectárea, fueron de 344,62 de N, 28,60 Kg de P y 741,45 Kg de K. Una plantación establecida es la secuencia de plantas en diferentes estados de desarrollo, en unidades de producción que interactúan entre sí. Si se pone esa secuencia, con base en un “retorno” o hijo de sucesión, que se inicia a los 168 días del inicio de su planta madre, (Figura 8.16) se puede crear una secuencia de plantas que simulen el desarrollo real de una población, que en este caso es la plantación (Figura 8.17). y

F10

Fm

C

F

Estado de Desarrollo

Fase Infantil

Fase Días Acumulados Duración Fase (Prom) (Min-Max) # Hojas Emitidas (Prom) (Min-Max) Altura Planta (Prom) (Min-Max) Biomasa (Kg)

0

50

100

104 (73-137) 12 (10-14) 135,50 (112-143) 10,23

Fase Juvenil 150

Fase Reproductiva

200

300 125 (110-156)

91 (74-116) 20 (18-24)

350

400 84 (70-98)

30 (27-33)

237,12 (201-295)

450

500

550 575

600

404 (318-507)

30±3

300,00 (250-375)

10,37

81,37

y´

F10´

125,16

Fm´

F´

C´

RETORNO 168 días 365 días

197 días RETORNO

FIGURA 8.16. REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE LA CURVA CRECIMIENTO DE UNA PLANTA DE BANANO Y SU RETORNO.

107

Años Semanas Días Fases Planta Madre Retorno 1

1 00

Y

50

10 100

22 150

F10

2

200

34 250

46 300

Fm

58 400

350

F 33 %

Y² 67 %

67 % F10² 33% 50 %

450

82 600

650

94

700

104 750

100 % 50 % Y³

Fm² 33 %

67% F10³ 67 % 33% 50 %

Retorno 3 A¹

550

C

Retorno 2

Retorno 4 Ciclos

70 500

B¹

A²

F² C² 100 % Fm³ F³ C³ 67% 100 % 50 % 33 % Y4 F104 Fm4 67 % 33% 50 % 50 % 33% Y5 67 % B² A³ B3 Y-F10 F10-Fm Fm-F F-C

FIGURA 8.17. SECUENCIA DE PLANTAS QUE SIMULAN EL DESARROLLO REAL DE UNA POBLACIÓN.

Si a partir de la semana 34 (238 días) del inicio de la plantación, cuando la madre es adulta y hay un retorno de buen tamaño, se hacen cortes cada 12 semanas en secciones, dividiendo porcentualmente las fases de desarrollo se encuentran que la sección A 1 muestra una planta madre adulta. En la etapa final de la primera Fase Reproductiva y un “retorno” o hijo de sucesión entre la última etapa de la Fase Infantil, (33%) y la primera etapa de la Fase Juvenil, (50%). En la sección B1 12 semanas después de la sección A 1, se encuentra una madre parida en cualquiera de sus etapas (100%), con un retorno en la última etapa de la Fase Juvenil, (50%) y la primera etapa de la Fase Reproductiva; (33%) este retorno, ya tiene un hijo de sucesión o retorno 2, en la etapa inicial de la Fase Infantil (67%). Si esa secuencia se mantiene cada 12 semanas, se encuentra que A 1 es igual A2 y a A3 y así sucesivamente; mientras que B 1 es igual que B2 y que B3 y así sucesivamente. Si se calculan las necesidades nutricionales, para cada sección o ciclo de 12 semanas, para las diferentes fases en interacción en sus respectivos porcentajes, es posible construir el Cuadro 8.21, donde se muestra que las necesidades para esos ciclos A, son de: 125,12 Kg de N; 9,62 Kg de P y 264,24 Kg de K; para los ciclos B es de: 219,50 Kg de N, 18,96 Kg de P, y 477,21 Kg de K. En cuatro ciclos o 48 semanas, las necesidades de N son de 689, 24 Kg; de P 57,16 Kg, y de K 1482,90 Kg.

CUADRO 8.21.

108

Necesidades de Nutrimentos por ciclo de 48 semanas (kg/ha) Ciclo

Fase

% Fases Intermedias

A2 B2 A3 B3 Totales

C1-F2 F2-C2 C2-F3 F3-C3

( 67% FM2- F2)+(33%Y3-F103)+(50%(F103-FM3) ( 100% F2- C2)+(50%F103-FM3)+(33%FM3-F3)+(67%Y4-F104) ( 67% FM3 -F3)+(33%Y4-F104)+(50%F104-FM4) ( 100% FM3-C3)+(50%F104-FM4)+(33%FM4-F4)+(67%Y4-F104)

N

P

K

125.12 9.62 264.24 219.50 18.96 477.21 125.12 9.62 264.24 219.50 18.96 477.21 689.24 57.16 1482.90

Estas necesidades duplican las necesidades nutricionales encontradas por Tavares y Falquez,1997) en el (Cuadro 8.7) para 1900 plantas. La relación K/N para los ciclos A es de 2,11 y para los ciclos B de 2,17 por lo que se mantiene la relación nutricional no obstante la diferencia en cantidades. De los resultados anteriores, es probable concluir: Es posible representar gráficamente una plantación establecida de banano, si se conoce la duración de cada una de las fases de desarrollo fenológico, y la fecha de inicio del retorno. Si se conoce la curva de asimilación de nutrimentos por fase, es posible conocer con exactitud las necesidades nutricionales para el ciclo biológico de una planta y de 1850 plantas, equivalente a 1 hectárea. Si los ciclos biológicos se ordenan de acuerdo a la aparición del “retorno”, es posible distinguir claramente las fases o ciclos de desarrollo en la plantación, después de la semana 34 del inicio de la plantación; las unidades en ciclos A, presentan una planta adulta no parida con un hijo (retorno) en estado medio de desarrollo; las unidades en el ciclo B, presentan una planta con fruto, un hijo retorno grande y un nieto (retorno 2) muy pequeño. Las necesidades nutricionales para una población duplican en 48 semanas, las necesidades de 1850 plantas como unidades sencillas. Las necesidades de nutrimentos para cada ciclo son diferentes, como diferentes son las fases de desarrollo. Las relaciones K/N para los ciclos A 1 son semejantes a las de los B, por lo que se puede usar la misma fórmula en cantidades diferentes. De las necesidades nutricionales totales, un 36% (2 ciclos de 12 semanas) corresponden a los ciclos A y 64% (2 ciclos de 12 semanas) a los ciclos B;

109

por tanto, de la cantidad total a aplicar de fertilizante para 48 semanas, un 36% debe ser para plantas sin parir y un 64% para plantas paridas, mediante el uso de medidas diferentes de la misma fórmula. La relación puede modificarse, si cambia la curva de crecimiento por condiciones ecológicas o manejo, y si el retorno se atrasa o adelanta. El cálculo de las necesidades de fertilización debe hacerse a través de un balance de pérdidas y ganancias; a partir del anterior razonamiento, tal como se muestra en el Cuadro 8.22, y no como se ha hecho hasta el momento, con plantaciones sencillas de 1850 plantas. CUADRO 8.22.

BALANCE NUTRICIONAL DE LAS NECESIDADES TOTALES DE N, P, K, APORTES DE EXTRACCIONES DE LA PLANTA DE BANANO. (Cálculo para 48 semanas). Ganancia de Nutrimentos

Nutrimento

Necesidad Total 1)

Aporte Suelo 2)

Aporte Aporte Fertilización Atmósfera 3) 4)

kg

N P K Ca Mg

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10)

689.24 57.16 1482.90 268.20 202.21

Pérdida de Nutrimentos

Lixiviación, Aporte Total Extracción Escorrentía, Ciclado Disponible Cosecha Evaporación, Coseha 6) 7) Fijación 5) 8)

kg

39.60 532.00 2270.00 2007.00

350.00 50.00 650.00

50.00

Total

kg

587.27 45.02 1240.37 261.76 188.40

987.27 134.62 2422.27 2531.76 2195.50

101.97 12.14 242.53 6.44 13.81

248.03 350.00 37.86 50.00 407.47 650.00 248 11) 254.00 76.00 62.12

Coeficiente de Balance Asimilación (Disponibilidad) del 9) Fertilizante 10) kg

637.27 84.62 1772.27 2277.32 2119.57

%

29.13 24.28 37.31

Necesidades totales de una población, Cuadro 8.21. Aporte de un suelo, zona este, Costa Rica (López y espinoza, 1995). Recomendación promedio para Costa Rica. Aporte promedio de la atmósfera. Contenido total de la población menos extracción d ela cosecha. Suma de aportes. Extracción de 60 toneladas de fruta, Cuadro 8.6 (Tavares y Falquez, 1997). Pérdidas calculadas con una eficiencia de: N: 70,87%, P: 75,72%, K: 62,69% (Aporte fertilización-extracción cosecha). Balance disponibilidad = ganancias menos pérdidas. Coeficiente de asimilación = extracción cosecha/aporte fertilización x 10.

Si se hace un balance entre la ganancia en nutrimentos por los aportes de suelo, el fertilizante, la atmósfera y los residuos de la cosecha; se obtiene una disponibilidad total, a la cual al restarle la extracción de la cosecha y las pérdidas por escorrentía, lixiviación, evaporación y fijación, obteniendo un balance en el suelo que puede ser positivo o negativo para la próxima cosecha, si es negativo, el nutrimento debe de agregarse en la cantidad que fije el balance. En el Cuadro 8.22, se observa que la disponibilidad del N, P y K es suficiente ene xceso para cubrir las necesidades totales de la planta como una población.

110

Si se analiza el balance, se observa que el saldo total en el suelo es suficiente para cubrir la próxima cosecha. Sin embargo, ello no es cierto, por lo que se hace es necesario aplicar 350 kg de N, 50 kg de P, y 650 kg de K, por lo que el coeficiente de asimilación de un 29,13 % de N, 24,28 % de P y 37,31 % de K, no parece ser correcto y en todos los casos inferior. Pérdidas e Inmovilización de los Nutrimentos en el Suelo

De acuerdo con el análisis anterior, si se parte de un balance positivo de todos los elementos, el suelo debería enriquecerse hasta el punto de no requerir aportes como fertilización. Tal parece ser el caso del K en algunos suelos de Centroamérica, donde de disponibilidades de 0,4 meq en suelos no cultivados de banano, pasan a 3,35 hasta 7,0 meq en el transcurso de 10 años de fertilización potásica; no obstante lo anterior, y aunque parezca paradójico, estos suelos responden significativamente a la fertilización con K a dosis hasta de 700 kg/ha/año. Arias,(1984) encontró en Costa Rica, que aplicando 723 kg de K 2O tuvo respuesta significativa en la cosecha en suelos con 3,35 meq (4.720 kg/ha) de K. Esta situación hace necesario replantear algunos conceptos del diagnóstico de la fertilización con K, ya que, o los análisis químicos de disponibilidad de los suelos no son correctos para este elemento, o la planta tiene una selectividad muy baja para la absorción. De lo anterior, es posible concluir que si bien es cierto que existe un enriquecimiento de los suelos con este elemento, las pérdidas por escorrentía y sobre todo, por lixiviación en los suelos de las regiones tropicales húmedas son muy altas; pero como se podrá justificar aportes anuales hasta de 1.300 kg en Islas Canarias, en condiciones semiáridas, con riego controlado, un problema difícil de explicar para el autor, no obstante lo anterior, los suelos se empobrecen y si no se fertilizan adecuadamente se desequilibran y llegan a niveles críticos de fertilidad; este fenómeno sólo puede darse por dos circunstancias, porque los elementos se inmovilizan en el suelo, bajando su disponibilidad, o porque se pierden por diversas causas. Las pérdidas pueden darse por evaporación, tal es el caso del N, que en suelos faltos de humedad, con fuentes como la urea, las pérdidas pueden llegar hasta un 20%. Tal y como lo comprobó el autor en suelos del Valle de la Estrella en Costa Rica, con aplicaciones de urea, donde se captaron las pérdidas de NH 4 en recipientes cerrados puestos sobre el suelo, con toallas de papel adheridas y mojadas con H2SO4. Otros elementos se pueden perder por erosión, en suelos inundados y descubiertos, con lluvias fuertes después de la fertilización. Sin embargo, las mayores pérdidas se dan por lixiviación en suelos de alta conductividad, pobres en arcillas y materia orgánica, y bajo regímenes de alta precipitación, siendo el caso del trópico húmedo. Varios autores han estudiado las pérdidas de elementos en plantaciones de banano con resultados diversos.

111

Godefroy et al (1975), estimaron las pérdidas promedio anual por hectárea de elementos fertilizantes, en plantaciones de banano en Costa de Marfi, llegando ser de 210 kg de N, 415 kg de K2O y 175 kg de MgO; ello refleja un bajo coeficiente de aprovechamiento de los fertilizantes, debido a la lixiviación de los nutrimentos, lo que representa entre el 60 y el 85 % de la fertilización. Los autores en referencia dicen, que bajo el mejor coeficiente de utilización, se pierde un 55 % de N y el 25 % de K. Asimismo, dicen que las causas de la lixiviación son los elevados grados de escorrentía, baja capacidad de intercambio catiónico de los suelos (8 a 9 meq/100 g). Sistema radical de la planta poco denso, muy superficial y fuertemente parasitado por nemátodos, fertilización mineral elevada que representa tres veces las extracciones de N, P y K, veinte veces las de Mg y cuarenta veces las de Ca, deficiente uso de los fertilizantes, fuentes químicas de alta solubilidad y baja capacidad de retención en el suelo. Flores (1994), citado por los mismos autores, encontró una alta correlación entre la precipitación y la pérdida de nutrimentos en suelos dedicados al cultivo de banano, en la Zona Atlántica de Costa Rica. El catión que más se lixivió fue el Ca: 248 kg, seguido del Mg: 62,12 kg. Bertsch (1995), estima las pérdidas para N, entre 30 y 50%; para P; entre 50 y 70% y para K, entre 20 y 40% (ver eficiencia de la fertilización) Del (Curadro 8.22) es posible concluir que las pérdidas por diferentes causas llegan a un 70.87% de N, 75.82% de P y un 62.69% de K, ello como consecuencia de la necesidad de aplicar 350 kg. de N, 50 kg de P, y 650 kg de K por hectárea por año, para mantener la productividad. El tipo de arcilla es muy importante en la fijación del P, caolinitas y óxidos e hidróxidos de Fe y Al, que predominan en suelos meteorizados de los trópicos fijan grandes cantidades de P; lo mismo sucede con alófanas e imogolita de los suelos volcánicos, comunes en regiones donde se cultiva banano. Con respecto al K, el aprovechamiento llega a un 37,31%, con aportes por fertilización de 650 kg. Si esos aportes llegan a 1.300 kg, como sucede en Islas Canarias; el aprovechamiento sería de apenas un 18,66 %, y el balance positivo llegaría a 2422 kilogramos por hectárea por año, 1,6 veces las necesidades totales de la planta en este elemento. Con respecto al Ca y Mg, el aprovechamiento es bajo, y muestra balances positivos muy altos, capaces de suplir muchas veces las necesidades de Ca y de Mg. Estos elementos, al igual que el K son retenidos electrostáticamente por los coloides del suelo, donde el Ca es el más fuertemente retenido, y por tanto es el catión dominante en el complejo coloidal de acuerdo al balance; en consecuencia no debería ser necesario aplicar Ca en estos suelos, a no ser que las pérdidas por lixiviación sean tan altas, que el enorme balance positivo se convierta en negativo, o que las retenciones o inmovilización sean mayores que las esperadas. Este

112

balance positivo tan alto puede resultar perjudicial a la asimilación del K y del mismo Ca o Mg por desequilibrio. El S es necesitado por la planta en cantidades relativamente pequeñas, por tanto la mineralización de los residuos de la cosecha y la adición de este elemento en forma de fertilizante son suficientes para suplir lass necesidades del cultivo. Dicen López y Espinoza (1995), que los suelos de origen volcánico (andisoles) tienen capacidad de fijar cantidades considerables de S, la que aumenta al disminuir el pH del suelo. Los autores antes anotados, citando a Bornemisza (1990), dicen que la fijación de S en esos suelos puede ser 10 veces más fuerte que la retención de los aniones NO 3 y Cl. Aunque también el azufre se puede perder por lixiviación en forma de SO 42-, acompañando a los cationes K +, Ca2+, y Mg 2+. Con respecto a los elementos menores, los aportes del suelo son superiores a las necesidades de la planta, por lo que el balance es positivo, con excepción de Zn. A resultados semejantes llegaron López y Espinoza (1995). Del análisis del Cuadro 8.22, es posible concluir que si bien el balance de disponibilidad es suficiente para cubrir las necesidades de la plantación durante 48 semanas sin agregar fertilizante, ello no es cierto, y pasadas 12 semanas es posible encontrar deficiencias de los elementos mayores, por lo que se hace necesario fertilizar. FERTILIZACIÓN

La planta de banano por su gran desarrollo y formación de biomasa (237,80 tons/ha/ciclo), requiere a partir de la fase FM, de gran cantidad de nutrimentos para suplir de forma balanceada sus necesidades. Además es muy productiva y por lo tanto muy exigente. Estos nutrimentos deben ser suplidos como entradas, a través de: (Figura 8.15) Nutrientes disponibles en la solución del suelo. Ciclaje de los órganos remanentes de la planta de banano. Abonos orgánicos incorporados. La atmósfera. Agua de lluvia o riego. Fertilizantes y enmiendas

113

Para el cálculo de las necesidades de nutrimentos de la planta, no sólo deben de considerarse las entradas, sino que también el movimiento de los nutrientes dentro del sistema de la unidad de producción. La planta de banano crece como una unidad biológica, de forma que en cierto momento podría darse el hecho que exista una planta madre para cosecharse, con un hijo bien desarrollado (retorno 1), el cual puede tener también un pequeño hijo en desarrollo (retorno 2). Las necesidades nutricionales de ésta unidad son la suma de la necesidad de cada planta de la unidad, y los nutrimentos a aportar son los correspondientes a la sumatoria de las tres, tal y cómo se mostró en el (Cuadro 8.21). Walmsley y Twyford (1968), estimaron que la transferencia de nutrimentos del pseudotallo al retorno, era del 40% de las necesidades de N, P, K, Ca, Mn y Cu, en un período de 10 semanas. El autor encontró (Cuadro 8.5) que el pseudotallo y el cormo, después de la cosecha eran capaces de aportar: N: 63,79 kg, P: 4,38 kg, K: 192,01, Ca: 36,61 kg, Mg: 34,57 y los elementos menores en cantidades sustanciales. Estos nutrimentos retenidos e inmovilizados al ser transferidos al retorno, son suficientes para cubrir casi en su totalidad las cantidades extraídas por la cosecha. Esta situación tan importante, hace que al extraerse el racimo se deba dejar el pseudotallo del mayor tamaño posible, para que en forma paulatina en conjunto con el cormo, transfieran los nutrientes asimilados al retorno. Por ningún concepto se debe seguir la recomendación de algunos autores, de quitar el pseudotallo con la cosecha para incorporarlo como materia orgánica, ya que bajo condiciones tropicales húmedas la liberación de nutrientes puede no ser la más adecuada, mientras que con la traslocación las pérdidas serán menores y el consumo de energía para absorción menor. Del Cuadro 8.5 se concluye, que del total de 237,80 toneladas de biomasa generada por una hectárea de banano, con 1900 plantas en un ciclo de 404 días, 176,43 toneladas quedan como remanente en el campo pero en realidad sólo 27,93 toneladas de hojas llegan al suelo, junto con la porción más joven del pseudotallo, que aporta 18,11 toneladas. Por lo tanto la mayoría de remanentes orgánicos quedan inmovilizados y disponibles para la planta de sucesión. De lo anterior, es posible concluir, que madres nutridas generarán suficiente biomasa remanente para suplir las necesidades primarias del retorno; y lo contrario es necesariamente cierto. También de madres vigorosas y productivas se obtendrán hijos vigorosos y bien nutridos, si se maneja bien su nutrición cerrarán el ciclo de: nutrición-vigor-producción. Diversos autores citados por Primavesi (1982), dicen que la fertilización mineral, por más completa que sea, nunca consigue mantener la productividad del suelo, sin que exista un retorno sistemático y dirigido de la materia orgánica.

114

Aseguran Nehrin y Wiesemüller (1968), que los suelos fertilizados por mucho tiempo con fertilizantes químicos, presentan menos humus y materia orgánica que los suelos sin fertilización mineral, a pesar de que el crecimiento vegetal haya sido aumentado por las adiciones. En consecuencia de lo mencionado anteriormente, se puede dividir la fertilización en fertilización química y fertilización orgánica.

Fertilización Química Para la fertilización química del cultivo de banano, debe de hacerse un diagnóstico de la fertilidad del suelo y la nutrición mineral de la planta, por lo cual se usan los análisis de suelos, que sirven para evaluar el estado de fertilidad y diseñar las estrategias para el manejo eficiente de los fertilizantes y enmiendas. El Instituto de la Potasa (1993), citado por López y Espinoza (1995), recomiendan analizar el suelo una vez al año. Bertsch (1986), citada por los mismos autores dan los siguientes valores para la interpretación de suelos para banano: CUADRO 8.29.

Guía para la Interpretación de Análisis de Suelo en el Cultivo de Banano. Nutrientes Ca [cmol (+)/L] Mg [cmol (+)/L] K [cmol (+)/L] P (mg/L) Mn (mg/L) Zn (mg/L) Cu (mg/L) Fe (mg/L)

Deficiente 0,3 0,12 0,03 2 0,7 0,4 0,1 1

Valor Nivel Crítico 2,2 0,8 0,2 12 5 3 1 10

Óptimo 4,0-36 2,0-18 0,4-3 20-80 10-100 6-36 3-20 20-80

Fuente: Bertsch, (1986). Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE). Ca y Mg extraídos con KCI 1 N, relación 1:10 K, P, Mn, Zn, Cu y Fe extraídos con NaHCO 3 (Olsen Modificado), relación 1:10. [cmol (+)/L] ó kg. = meq/100 ml ó g. (mg/L) = µg/ml ó g%.

Fertilización Nitrogenada

La fertilización nitrogenada es indispensable para el cultivo económico de los bananos, ya que el N y K constituyen la base de la nutrición de la planta. Numerosos ensayos se han efectuado en el mundo bananero sobre este aspecto, United Fruit Co. ha investigado mucho en Costa Rica, Honduras y Panamá; y sus

115

ensayos muestran una correlación lineal entre la producción y la cantidad de nitrógeno aplicado, y es más evidente aún entre la producción y el nivel de nitrógeno en la hoja ( Figura 8.18); esta última correlación puede invertirse con la aplicación de altas cantidades de potasio (Arias, 1984).

4000

4000

3500 -

3500 -

3000 -

3000 -

2500 -

2500 -

n ó i c c 2000 u d o r P

-

1500 1000

o ñ a 2000 / a h / s a j a 1500 C

. S . N = r

1000

-

-

500 -

500 -

√

√

√

160

-

180

-

200 390 kg/ha de N

-

-

483 575

3 4 7 . 0 = r

-

-

-

0

2.43 2.55 % de la hoja

-

-

-

2.65

FIGURA 8.18. CORRELACIÓN LINEAL ENTRE PRODUCCIÓN EN CAJAS DE 18.14 KG Y CANTIDAD DE N. CORRELACIÓN LINEAL ENTRE PRODUCCIÓN EN CAJAS DE 18.14 KG Y NIVEL DE N EN LA HOJA.

Fuente: Augura, (1983).

United Fruit Co. recomienda para Changuinola, Panamá, 336 kg de N por ha/año y para Honduras 225 kg. Arias (1984), para sus ensayos con K parte de una base de 450 kg de N por ha/año. Rodríguez (1980), investigando con el clon “Gran Enano “ en Changuinola, Panamá, aplicó 390 kg de N (en forma de urea) por ha/año, en ensayos para mostrar el efecto de P y K; el mismo autor usó 280 kg de N en Palmar, Costa Rica, para un ensayo semejante. Ramaswamy et al (1977), en ensayos sobre K en bananos del clon “Dwarf Cavendish” encontraron que 314 kg de N por ha/año incrementaba la cosecha en forma significativa. Twyford y Walmsley, citados por Prével (1980), dicen que en las Antillas Francesas los agricultores fertilizan con 250 kg de N por ha/año. Bhangoo et al (1962), recomiendan para el clon “Robusta” en Honduras 350 kg de N por ha/año. Osborne y Hewitt (1963), en ensayos sobre fertilización de “Lacatán” en Jamaica, encontraron altos rendimientos en la cosecha con la

116

aplicación de N, en forma de sulfato de amonio aplicado tres veces por año en vez de cuatro veces. CUADRO 8.23.

Dosis de N-P-K Usadas en Plantaciones Bananeras en Diferentes Países (kg/ha/año). País Australia (NSW) Australia (N. Territory) Australia (Qld.) Islas Canarias Islas del Caribe Honduras Panamá India India (Assam) Israel (Coastal Plain) Israel (Jordan Valley) Costa de Marfil (Azaguiene) Costa de Marfil (Nieky) Jamaica Taiwan Costa Rica

Brasil

Clon N Williams 180 Williams 100 Mons Mari 280-370 Dwarf Cavendish 400-560 Valery, Poyo 160-300 Valery 350 Valery 336 Robusta 300 Dwarf Cavendish 600 Williams 400 Williams 400 Enano 110 Enano 180 Valery 225 Fairyman 400 Valery – Gran Enano

P K 40-100 300-600 100 630 70-200 400-1.300 100-300 400-700 35-50 500 26 672 97 672 150 600 140 280 90 1200 40 -1 190 310 65 470 50 750

Zona Este Zona Oeste Zona Sur

350-400 350-400 350-400

0-25 25-50 0-25

500-580 415-580 415-500

Bahía Sao Paulo

300 350

43 50

332 350

Fuente: Lahav & Turner, (1983); Modificado por Soto M, (1999).

Manica et al (1978), investigando en Brasil con tres niveles de N: 0,300 y 600 g por planta de sulfato de amonio, encontraron la mejor respuesta con 300 g. Godefroy et al (1975), investigando las pérdidas de N por lixiviación en los suelos, recomiendan la aplicación de 490 kg/ha/año, en 6 a 12 aplicaciones por año, usando el 60 % como urea y 40 % como sulfato de amonio, con el fin de aumentar el coeficiente de utilización. Twyford y Walmsley (1974), recomiendan para la obtención de altas cosechas en bananos del clon ”Robusta” en Barlovento, la aplicación de 140 g de N por planta en forma de sulfato de amonio durante la primera cosecha (cosecha de plantía), y para los años siguientes sugiere aplicar la extracción de la cosecha más las pérdidas por lixiviación. Montagut y Prével (1965), para las Antillas, con el clon “Gran enano” sugieren 400 kg/ha/año de sulfato de amonio para la obtención

117

de buenos rendimientos. Bayona (1983), correlacionando los efectos de N, P y K encontró que para la Lima, Honduras los mejores resultados en cosecha se obtienen con 400 kg/ha/año de urea, que permiten pasar de un contenido en la hoja de N desde 2,40 a 2,65 %, nivel considerado como bueno. El mismo autor encontró en Palmar, Costa Rica, que el N dio incrementos significativos en la cosecha; también recomienda la aplicación entre 275 y 350 kg N/ha/año para mantener cosechas altas. López (1983), aconseja aplicar 450 kg de N por ha/año en 6 aplicaciones para la Zona Atlántica de Costa Rica. Algo similar es proporcionado por Standard Fruit Co. y Del Monte, las cuales usan para Costa Rica 432 kg/ha/año en 6 aplicaciones anuales. El Departamento de Investigaciones de la Finca Marsman State Plantation Inc. , (Filipinas), considera que para la fertilización del clon ”Gran Enano” no existe diferencia significativa en la cosecha por la aplicación de 216 y 1.080 kg de N/ha/año. El autor ha usado durante muchos años con buen éxito 336 kg/ha/año de N, en 13 aplicaciones por año. United Fruit Co. recomienda, 106 g por planta de urea, cada dos meses hasta los ocho meses después de la siembra. En resumen, puede decirse que no obstante la gran diferencia de condiciones ecológicas en el mundo bananero, las recomendaciones para la fertilización nitrogenada varían entre 250 y 450 kg/ha/año, y la dosis de alrededor de 350 kg es la de uso más generalizado. La fuente química más usada es la urea, y aunque aparentemente es la que mejores resultados ha producido, ésta se puede perder entre un 35 a 40 % por volatización del amoníaco (NH 3) si se aplica en tiempo seco (United Brands, 1975). Godefroy y Guillemot (1975), en un estudio comparativo entre urea y sulfato de amonio, encontraron un alto grado de acidificación del suelo con el sulfato, con pérdidas importantes de Ca y Mg, y disminución de la cosecha con respecto a la urea. A igual conclusión llegó Lassoudière citado por otros autores en Costa de Marfil. En suelos ricos en cationes cambiables y pobre en azufre, Godefroy (1960), Mclin y Lassois (1972), encontraron una acción superior del sulfato. En Filipinas se ha encontrado buen resultado con la aplicación de cloruro de amonio, que a su vez obvió las pérdidas por volatización de la urea. El autor de este libro, en ensayos llevados a cabo en la Zona Atlántica de Costa Rica. Encontró, que aunque las pérdidas de la urea por volatización fueron mayores que en otras fuentes, ésta produjo mejores resultados en el desarrollo de las plantas y cosechas, que el nitrato de amonio, sulfato de amonio y nitrato de calcio aplicados en las mismas condiciones. Fertilización Potásica

118

El potasio constituye la base de la nutrición de los bananos del subgrupo “Cavendish”, a diferencia del “Gros Michel” en el cual el K no parece ser significativo en la cosecha. Como consecuencia de esa circunstancia, los primeros ensayos llevados a cabo por Standard Fruit Co y United Fruit eran bajos en K, y hasta llegó a decirse que la fertilización con el macro nutrimento no era necesaria. No fue sino hasta la década 1960, en que se tuvo una clara consciencia de la fertilización potásica para la obtención de altas cosechas. Así Bhangoo et al (1962), en ensayos sobre fertilización potásica en Honduras para el “Robusta”, probaron con 180 kg de K 2O/ha/año y encontraron altos rendimientos, aumento de peso del racimo, del promedio en el número de manos y buena salida comercial del fruto. A iguales resultados llegaron Manica et al (1978) para la fertilización potásica de los bananos en Brasil con la misma dosis. Twyford y Walmsley (1974), recomiendan la aplicación de K en proporción de N/K 1:3,9; a resultados semejantes llegó el Departamento de Investigaciones Marsman State Plantation Inc. (Filipinas) en el año 1982, cuando utilizó para el clon “Gran enano” una relación N/K de 1:2,7 a 1:4,4, que se considera normal, al analizarse relaciones para otras partes del mundo que llegan de 1:2,9 a 1:3,7. No obstante lo anterior, debe de tomarse muy en cuenta la capacidad que tiene el suelo de acumular K, y las relaciones anteriores deben variar para concentraciones altas en el suelo. Segars (1984), considera que cuando hay 1,5 meq/100 g de suelo, no se debe agregar más de 200 kg de K2O/ha/año; a igual conclusión llegó el Departamento de Investigaciones de Marsman State Plantation en suelos hasta con 5,05 meq, donde en ensayos para los clones “Valery” y “Gran Enano”, con 100, 300, 500, 700 y 900 kg de K2O para el primero y 200, 400, 600, 800 y 1000 kg de K 2O para el segundo clon. Los resultados mostraron que no había incremento en el rendimiento, peso de los racimos, número de manos y calibración, sobre los 100 y 200 kg de óxido de potasio respectivamente. En un ensayo de “cosecha programada”, llevado a cabo por el Departamento citado con niveles de 216, 432, 648, 864 y 1080 kg de K 2O/ha/año, en suelos con alto contenido de K (1,92 a 4,19 meq); los resultados no mostraron diferencia significativa entre tratamientos. Lo que muestra una vez más que el contenido de K en el suelo es determinante en la fertilización con este elemento, y que una vez saturado el suelo, las adiciones posteriores necesarias para mantener altas cosechas son cada vez menores, y es importante suministrar únicamente la extracción (220 kg/ha/año) y las pérdidas por lixiviación (150 kg/ha por año). No obstante lo anterior, los resultados obtenidos por algunos investigadores discrepan de dicho razonamiento; Arias (1984), en un ensayo llevado a cabo en Costa Rica, con niveles de 0, 150, 300, 450, 600, 750, 900 y 1.050 Kg de K2O/ha/año, en suelos con un contenido de 3,35 meq. Obtuvo la máxima producción de 2.594 cajas de 18,14 kg/ha/año con una aplicación de 723 kg de K2O y el máximo beneficio económico con 633 kg ( Figura 8.19).

119

2594 2587

Máximo producción Máximo económico

2500

Producción

2400 2300

Producción

2200

2100

150

300

450

633

Kg/ha de K2O

723

150

1050

FIGURA 8.19. RELACIÓN ENTRE LA CANTIDAD DE POTASIO ADICIONADO Y EL NÚMERO DE CAJAS /HA/AÑO. Fuente: Arias, (1984).

A resultados semejantes llegaron Jambuligan et al (1975), en un estudio sobre el efecto de K en el banano “Robusta”, donde la aplicación de 665 kg/ha/año aumentó el peso de los racimos con respecto al testigo sin K en un 36 %. El número de dedos en un 15 %, la altura de pseudotallo en un 31 %, el peso de los dedos en un 20 %, el peso de la pulpa en un 25 % y de la cáscara en un 27 % (Cuadro 8.24 A y 8.24 B). A la misma conclusión llegó Rodríguez (1980), con respecto a la calidad de los frutos, para bananos del clon “Gran Enano” en Changuinola, Panamá (Figuras 8.20 A y 8.20 B).

120

4000

4000

3500

-

3500

-

3000

-

3000

-

2500

-

2500

-

n ó i c c 2000 u d o r P

-

1500

-

1000

-

o ñ a 2000 / a h / s a j a 1500 C

. S . N = r

1000

-

500 -

500 -

√

√

√

160

-

180

-

200 390 kg/ha de N

-

-

483 575

Figura 8.20 A. Correlación lineal entre producción en cajas de 18.14 kg y niveles de K aplicados

3 4 7 . 0 = r

-

-

-

0

2.43 2.55 % de la hoja

-

-

2.65

Figura 8.20 B. Correlación lineal entre producción en cajas de 18.14 kg y niveles de K en hojas. Fuente: Augura, (1983).

Ho (1969), recomienda para Taiwan entre 300 y 600 kg de K2O por ha/año. Osborne y Hewit (1963), encontraron respuestas espectaculares en la cosecha, al aplicar K como cloruro de potasio (KCI) en el clon “Lacatán “en Jamaica; ellos observaron un aumento en la cosecha en un 59 % y excelente desarrollo de la planta. El tratamiento sin potasio dio dedos deformados, cortos y torcidos, con disminución de la calidad. La mayoría de los autores aseguran que entre mayor es la cantidad de K aplicada, mayor es la cosecha; sobre este aspecto, Bayona (1983), encontró una correlación lineal entre la producción y la cantidad de potasio aplicado y entre la producción y los niveles en la hoja ( Cuadro 8.24), (Figuras 8.20 A y 8.20 B).

-

121

CUADRO 8.24. A

Efectos del Potasio sobre los Racimos y Características de los Frutos (Once Meses Después de la Plantación). Tratamiento (g K 2O/planta: aplicación al suelo) 0 180 270 360 Significativo S.E.(Error sta.) CD (P< 0.05)

K2O en la Peso del Número hoja (%)

racimo (kg)

de manos

3,64 3,98 4,30 4,53

11 14 15 15 Si 0,41 1,42

8 8 8 9 NS 0,18

No. de frutos 106 112 116 122 Si 0,57 1,97

Longitud circunferencia del fruto (cm)

del fruto (cm)

15,97 18,87 20,23 20,95 Si 0,14 0,48

10,25 11,25 11,85 12,30 Si 0,06 0,21

Longitud /

Peso de

circunferencia los frutos (media) individuales (g) 1,58 94,00 170 106,52 1,70 114,10 1,70 118,32 Si Si 0,005 0,65 0,017 2,25

Volúmen Densidad de los frutos (cm3) 113,67 128,52 136,90 141,25 Si 0,44 1,52

0,83 0,83 0,83 0,85 NS 0,032 -

Peso

Peso

pulpa por fruto (g) 63,27 71,20 76,87 79,35 Si 0,42 1,47

Pulpa/

cáscara cáscara por fruto (g) 30,62 2,07 35,32 2,02 37,47 2,06 39,00 2,04 Si NS 0,44 0,029 1,52 -

CUADRO 8.24. B

(Cont.). Efectos del Potasio Sobre la Calidad del Fruto (100 Días Después de la Floración). Tratamiento

K2O en la Sólidos

(g K 2O/planta: aplicación solubles suelo) hoja totales 0 180 270 360

3,64 3,98 4,30 4,53

19,73 19,95 20,17 20,29

Acides

Sólidos

(ácido solubles cítrico) totales/ ácido 0,28 70 0,26 76 0,26 79 0,25 80

Azúcares reductor

Azúcares no reductor

Almidón

(%)

(%)

(%)

cáscara 4,80 4,93 5,28 5,34

pulpa 13,73 14,70 16,05 16,61

cáscara 0,92 0,95 1,03 1,07

pulpa 4,11 4,43 5,20 6,00

cáscara 5,13 4,91 4,70 4,32

pulpa 3,87 3,51 2,90 2,72

El mismo autor considera como el mejor tratamiento 900 kg/ha/año para Changuinola, Panamá y para la Lima, Honduras; y 810 kg para Golfito, Costa Rica. No obstante, el mejor peso por racimo se obtuvo con 488 kg de K 2O aplicados 6 veces al año como cloruro de potasio. Ramaswamy et al (1977), para el clon “Dwarf Cavendish” recomiendan 850 kg/ha/año de K 2O como dosis más económica, ellos detectaron incrementos en el peso de los racimos, número de manos y número de dedos con esta dosis; a resultados semejantes llegaron Godefroy et al (1975), que sugieren para la Costa de Marfil, 860 kg de K2O/ha/año, considerando una pérdida del 25 % por lixiviación. Walmsley (1974), recomiendan 800 kg de K 2O en la fertilización de bananos del clon “Robusta “. Lahav (1973), en estudios sobre penetración del K en el suelo en Israel, encontró que para que el potasio penetre en el suelo a 20 cm de profundidad se requiere una aplicación de 1.200 kg de K 2O por ha/año. Por otro lado, Standard Fruit Co. y Del Monte Corp. usan para Costa Rica 756 kg de K2O/ha/año en 6 aplicaciones por año. Ahora bien, el autor ha usado durante muchos años 512 kg/ha/año en aplicaciones con éxito.

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Fetilización Fosfórica

El fósforo es un nutrimento es muy importante para el normal desarrollo de la planta de banano, sin embargo, la extracción de la cosecha apenas llega a 12.14 kg de P por hectárea por año, y contenidos muy bajos de P disponible en el suelo son suficientes para satisfacer las necesidades básicas de la planta. Ledezma (1981), dice que el desarrollo de las plantas de banano es satisfactorio con un contenido de P2O5 disponible en el suelo entre 0,1 y 0,2 ppm. Numerosos autores han investigado con aplicaciones de fósforo y no han señalado aumentos en la cosecha o mejoras en la calidad del fruto. Rodríguez (1980), no encontró diferencia significativa en la cosecha en Changuinola, Panamá con la aplicación de 0, 112 y 225 kg de P 2O5/ha/año y de 0, 28, 56 y 112 kg de superfosfato triple en Palmar, Costa Rica. Osborne y Hewitt (1963), en Jamaica tampoco encontraron respuesta de fósforo en el clon “Lacatán “ a pesar de que los suelos eran pobres en este elemento. Sin embargo, Standard Fruit Co. ha informado de respuestas significativas al fósforo luego de cinco años de aplicación en las Filipinas. * Montagut y Prével (1965), sugieren la aplicación de 60 kg de P 2O5/ha/año o 100 kg de superfosfato triple. Por otro lado, López (1983), recomienda para la Zona Atlántica de Costa Rica, el uso de 40 kg de P 2O5 una vez al año para mantener los niveles de P disponible en el suelo. Según Godefroy et al (1975), la pérdida en el suelo por lixiviación es de 51 kg/ha/año. Standard Fruit Company y Del Monte Company usan para costa Rica 72 kg de P 2O5. El autor ha experimentado con muy buenos resultados en la producción de raíces funcionales, con 5 litros de ácido fosfórico al 85% disuelto en 200 litros de agua, aplicados en el área radical, 2 veces por año. Fertilización Magnésica

El magnesio es un elemento importante en la nutrición del banano, y pueden provocarse deficiencias importantes si se presentan desbalances, ya sea por carencia en el suelo o por exceso en la fertilización potásica, que puede hacer necesario la aplicación de magnesio como fertilizante según varios autores (Dumas et al , 1964 y 1967; Marchall et al , 1970; Fernández, 1973; Lahav, 1975; y García et al , 1967 y 1969, citados por Prével, 1980). López (1983), considera que para la Zona Atlántica de Costa Rica, 2000 kg/ha año de Dolomita son suficientes para satifascer las necesidades de Ca y Mg de la planta de banano.

*

Comunicación personal Dr. Charles Segars D. Agrícola Ganadera Cariari S.A.

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Montagut y Prével (1965), recomiendan para Antillas la aplicación de 1000 kg de MgO/ha/año, y Twyford y Walmsley (1974), sugieren la aplicación de 866 kg de Kieserita para suministrar las necesidades de Mg. Godefroy et al (1975), estiman que la pérdida anual por hectárea de MgO es de 175 kg, cantidad muy baja considerando el alto contenido de los suelos, y la extracción por cosechas es de 20,7 kg/ha/año. El desbalance Ca/Mg constituyen un factor muy importante en la producción de banano, donde se hace necesario en algunos casos contrarrestar los efectos del Mg mediante la aplicación de sulfato de calcio hidratado (CaSO 4· H2O). También se utiliza magnesio en áreas situadas a menos de 30 km de donde existe deficiencia de Ca. Ejemplo de ello, es el sistema de la plantación “Hijo” ubicado en Filipinas.* En la Zona Atlántica de Costa Rica, es posible observar síntomas claros de deficiencia de Mg, después de más de 4 años de aplicación de potasio, por lo que se hace necesario la aplicación de un correctivo. Standard Fruit Co. y Del Monte Corp. usan en Costa Rica 72 y 96 kg/ha/año. Fertilización Cálcica

El calcio es un elemento importante en la nutrición del banano, los contenidos de este nutrimento en la mayoría de los suelos resultan ser suficientes para proveer a la planta de sus necesidades básicas, con excepción de ciertas áreas en Filipinas*. Godefroy et al (1975), estiman las pérdidas por lixiviación en 380 kg/ha/año en CaO, y la extracción por cosechas apenas llega a 8.8 kg/ha/año. Estos autores recomiendan aplicaciones anuales de CaCO3 para suplir tales pérdidas. Twyford y Walmsley (1974), recomiendan para las Antillas Francesas el uso de 500 kg de CaCO3/ha/año. La aplicación de Ca en forma de carbonato como correctivo de pH, debe de ser muy cuidadosa, ya que excesos pueden empobrecer los suelos al fijarse el Ca y liberarse los otros nutrimentos, provocando grandes pérdidas por lixiviación. Encalado

Los suelos de las zonas tropicales dedicados al cultivo del banano en Costa Rica tienen propiedades que van de ácidas a ligeramente ácidas y altos contenidos de Al intercambiable, debido a la utilización de fertilizantes nitrogenados de reacción ácida; sin embargo no son considerados con problemas graves de acidez (Jiménez y Segura, 1999). Además que los contenidos de Ca y Mg tienden a ser bajos; y si se manejan de forma inadecuada o intensiva el problema de acidificación se acentúa por la reducción del nivel de bases, limitando el rendimiento de los cultivos (Molina, 1998).

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La acidez del suelo puede ser contrarrestada por medio del encalado, ésta es una enmienda con aplicaciones masivas de sales básicas, siendo la más utilizada el Ca, en forma de carbonato de calcio o dolomita (carbonato de calcio y magnesio) (Berstch, 1995). Según Primavesi (1984), el calcio tiene básicamente 4 funciones en el suelo: 1. Corregir el pH, o sea, ocupar los lugares vacíos del complejo de cambio, entrando en el lugar de los iones de hidrógeno u oxidrilos. 2. Neutralizar el aluminio y el manganeso tóxicos. 3. Flocular el suelo contribuyendo a una mejor agregación. 4. Ser nutriente vegetal. Por otro lado Bertsch (1995), dice que el único objetivo que se persigue con la aplicación de CaCO 3 es la neutralización de la acidez intercambiable (del Al y del H intercambiable), por medio de la transformación del ácido carbónico en CO 2 (que se volatiliza) y agua. Agrega que esto no sucede al aplicar CaSO 4, ya que en este caso el ácido sigue presente y el pH no se modifica, quedando de esta manera un medio muy favorable para volver a solubilizar el Al. Jiménez y Segura (1999), en un estudio del efecto de dos fuentes de calcio, sobre la fertilidad de tres suelos bananeros del Caribe de Costa Rica, aplicaron una fórmula balanceada de fertilizante (N-P-K-Mg-S) semanalmente después de un mes y medio de realizada la enmienda con CaCO 3 y CaSO4. Encontraron que hubo una disminución en el pH del suelo de origen sedimentario, pero con aumentos significativos en los niveles de CaCO 3; en los otros dos suelos de origen volcánico se presentaron valores irregulares de pH. El CaSO 4 no provocó que el pH aumentara en ninguno de los tres tipos de suelo, es más disminuyó, ratificando lo mencionado por Berstch (1995), en párrafos anteriores. Los mismos autores aducen esta reacción de acidificación debido a la aplicación de fertilizantes que contiene nitrógeno en forma amoniacal; estas formas están sujetas a la nitrificación, produciendo acidez a menos que exista algún material de encalado que pueda neutralizar al ácido que se forma. Además, debido a la capacidad tampón de los suelos de origen volcánico no se presentó una respuesta positiva al encalado. Según Bertsch (1995), el mejor método para determinar la necesidad de cal de un suelo del trópico es basar las recomendaciones en la cantidad de Al o acidez intercambiable presente en la capa arable, ya que los valores por arriba de 0.5 cmol (+)/ L de Al representan problemas de acidez en el suelo. Se han encontrado algunas fórmulas para determinar las necesidades de cal de un suelo, entre las cuales se puede mencionar las utilizadas por Cochrane, Salinas y Sánchez (1980), citados por Molina (1998):

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Tons CaCO3/ha= 1.8 (Al – RAS) (CICE) 100 Al RAS CICE

= % saturación de acidez existente en el suelo. = % saturación de acidez deseado. = Capacidad de intercambio catiónico efectiva.

La siguiente fórmula tiene el mismo principio de la anterior, con la única diferencia que está expresada en términos de saturación de bases en lugar de acidez, y con la ventaja que incluye el factor f, referente a la calidad del material de encalado (Van Raij, 1991; citado por Molina 1998): Ton CaCO3/ha = (V1 – V2) (CICE) x f 100 V1 V2 CICE f PRNT

= % saturación de bases deseado. = % de saturación de bases que presenta el suelo. = Capacidad de intercambio catiónico efectiva. = 100/PRNT = Poder Relativo de Neutralización Total. = Equivalente Químico x Eficiencia Granulométrica / 100

Para facilitar el trabajo se elaboró una fórmula modificada que combina los criterios prácticos de las dos anteriores, se incluye el porcentaje de saturación de acidez y el factor f como se notará a continuación: Ton CaCO3/ha = 1.5 (Al – RAS) (CICE) x f 100 Estas fórmulas suelen ser muy efectivas, sin embargo, normalmente en Costa Rica la recomendación para encalado oscila entre 0.5 y 2.0 ton/ha. Esta cantidad está directamente relacionada con el tipo de suelo, del cultivo, de la variedad, ya que la tolerancia a la acidez del suelo por parte de los cultivos es muy variable (Molina, 1998). La recomendación en New South Wales es de aplicar 2 a 3t/ha de caliza o dolomita cada dos años. En algunas ocasiones el calcio es suministrado por el yeso (sulfato de calcio) (Turner, 1985). Se puede generalizar que ningún cultivo es capaz de tolerar un porcentaje de saturación de aluminio mayor a 60 %, y que casi ninguno presenta problemas a niveles inferiores del 10 %. Por lo tanto, se le debe ofrecer a un cultivo para su mejor desarrollo un suelo con menos del 20 % (Berstch, 1995). Los materiales más comúnmente utilizados para encalar son: carbonatos, óxidos, hidróxidos y silicatos de Ca y/o Mg, teniendo una capacidad de neutralización variable debido a su naturaleza química. Estos pueden ser aplicados en la superficie del suelo y dejar que el agua los incorpore en caso de plantaciones ya establecidas, o bien pueden ser incorporados en el momento de la

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aplicación. El momento de la aplicación es muy importante, debido a que puede provocarse una competencia con los fertilizantes, por lo cual debe de esperarse por lo menos un mes para que la cal pueda reaccionar antes de ser aplicado el fertilizante. La aplicación de Ca como enmienda en suelos frágiles debe hacerse con sumo cuidado, ya que puede sustituir los otros nutrimentos por acción de masas y hacer que se pierdan por lixiviación, aunque en el momento de liberación, las plantas pueden aprovechar una parte (Molina, 1998). Además, agrega que para una mayor eficiencia en el encalado es recomendable realizar la aplicación cuando esté terminando o comenzando la época lluviosa, para que el agua colabore con la reacción del material encalante en el suelo. Sin embargo, se dice que no existen inconvenientes en la época de aplicación mientras haya humedad en el suelo y no coincida con un ciclo de fertilización (Molina, 1998). Dice Primavesi (1982), que “el encalado hace ricos a los padres y pobres a los hijos”. Agrega asimismo que el encalado no es una técnica sino un juego de azar.

Fertilización con Azufre Prével (1970), recomienda el uso de 3 a 4 % de azufre en las fórmulas de fertilizantes a fin de mejorar la asimilación de Mg y K en suelos altos en Ca. También aconseja la aplicación de azufre con el fin de ayudar a la nitrificación de la urea, ya que tales formas se pierden menos por lixiviación, y por lo tanto el N es más aprovechado por la planta. Fertilización con Elementos Menores

El uso de este tipo de nutrimentos no ha llegado a ser una práctica corriente, sino hasta que se presenta una carencia es cuando se recomienda aplicar el elemento faltante. No obstante lo anterior, el zinc es un elemento que ha resultado crítico en Filipinas, donde se recomienda aplicar desde 32 a 40 kg de Zn/ha/año, en forma de sulfato de zinc hepta hidratado (ZnSO4·7H2O); sulfato de zinc hidratado (ZnSO4·7H2O) u óxido de zinc (ZnO). En Honduras la United Brands (1975), recomienda el uso de 40 a 50 kg de ZnSO 4 cuando el contenido en el suelo es menor de 18 ppm. Las aplicaciones de Zn y B foliar en la solución de fungicidas para el control de sigatoka, han dado buenos resultados para el normal desarrollo fisiológico del fruto y la planta.

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Eficiencia de la Fertilización Dice Bertsch (1995), que para un cálculo acertado de las cantidades de fertilizante a aplicar, se requiere conocer con la mayor exactitud posible el porcentaje de eficiencia de cada fertilizante; añade que los factores que determinan esa eficiencia son: lixiviación, volatilización y denitrificación para el N, precipitación, fijación e inmovilización. NITROGENO Se lixivia:

Principalmente cuando se aplica como NO 3, aunque el NH 4 también se lava cuando se aplica en dosis fuertes, sin fraccionar. En suelos de texturas gruesas, de baja superficie de retención (baja CICE y CIA). En suelos con muy buen drenaje, y con la tabla de agua muy profunda. En zonas de alta, frecuente y continua precipitación. En terrenos sin cobertura vegetal. Se volatiliza:

Cuando se aplican fertilizantes amoniacales o urea en forma superficial. En suelos de pH alto, alcalinos o neutros. En suelos con baja CICE. En suelos secos. En regiones cálidas o en momentos de alta evaporación. Si se aplica en mezcla con otros fertilizantes de reacción básica. Se desnitrifica:

Cuando está presente como NO3, en suelos con mala aireación (condiciones reducidas anaeróbicas), en los suelos total o parcialmente inundados y en los volcánicos. En presencia de microorganismos anaeróbicos. Durante el proceso de nitrificación, si el medio se presenta anaeróbico.

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Se fija:

Como NH4, cuando se aplican fuertes dosis de amoniacales. En suelos ricos en arcillas 2:1. En regímenes ústicos que favorecen la expansión y contracción de arcillas. Se inmoviliza:

Si se aplican residuos orgánicos desbalanceados con relación C/N altas. Cuando se favorece la actividad microbiana (encalado, por ejemplo). En suelos muy pobres en N disponible. Para estimar la EFICIENCIA de la FERTILIZACIÓN con NITRÓGENO puede fluctuarse entre valores que van de 50 a 70%, utilizando los valores más altos cuando los factores que la limitan son los mínimos, y 50% cuando se estiman pérdidas máximas. FÓSFORO Se fija y precipita:

Cuando se aplica al voleo. Cuando se aplica muy fraccionado. En suelos volcánicos, porque reacciona con la alófana. En suelos ácidos, porque reacciona con el Fe y el Al. En suelos de pH alto, porque reacciona con el Ca. Cuando se aplica en mezcla con enmiendas calcáreas. Se inmoviliza:

Cuando se aplican residuos orgánicos desbalanceados. En el momento que se favorece la actividad microbiana. En suelos muy pobres en P disponible. El rango práctico para estimar la EFICIENCIA de la FERTILIZACIÓN con FÓSFORO fluctúa entre 30 y 50%, para condiciones menos y más limitantes.

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POTASIO Se lixivia:

Cuando se aplican dosis altas. En suelos de texturas gruesas. En suelos ácidos y de baja CICE. En suelos con buen drenaje y tabla de agua. En suelos profundos con frecuente y continua precipitación (trópico húmedo). Cuando se utilizan altas dosis de fertilizante nitrogenados amoniacales que compiten con el K por las posiciones de fijación. Se fija:

En suelos ricos en arcillas 2:1. En regímenes ústicos donde se favorecen ciclos alternos de humedecimientos y secado. La EFICIENCIA de la FERTILIZACIÓN CON POTASIO puede estimarse con valores que fluctúan, entre 60 y 80%.

Formas de Aplicación Las formas de aplicación de fertilizante químico son muy variadas y han evolucionado a través del tiempo de acuerdo a las circunstancias. Los métodos más conocidos son: manual, mecánico, aéreo al pseudotallo y en solución (fertirriego).

Fertilización Manual Por sistemas manuales se entienden aquellas formas de aplicación en que se usa el esfuerzo humano. Este método, a pesar de ser el de mayor costo económico, resulta más eficiente para la aplicación del fertilizante a la planta, ya que el material puede ponerse en el lugar deseado, de acuerdo a la conveniencia. Es indudable que como consecuencia de los altos costos de los fertilizantes, la aplicación manual resulta más apropiada, al obtenerse un mayor coeficiente de utilización.

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Existen dos formas de aplicación manual, una cuando el fertilizante se aplica frente al hijo sucesión de la unidad de producción, en un semicírculo que se inicia desde la base del hijo hasta 90 centímetros hacia el exterior distribuido equitativamente, para conseguir uniformidad. Se recomienda usar un pequeño recipiente de plástico del tamaño de la dosis, perforado en todas sus partes, para que el fertilizante salga dosificado uniformemente, con este sistema se pretende aplicar el fertilizante en la zona más densa de raíces ( Ver Capítulo 2), y con ello obtener un máximo coeficiente de aprovechamiento. La otra forma de aplicación manual es al voleo, donde el fertilizante se aplica sobre todo el terreno, sin importar la distribución de las raíces. Este sistema tiene un bajo coeficiente de aprovechamiento del fertilizante por las plantas, ya que parte importante del producto se ubica en áreas de baja concentración de raíces, y como consecuencia de baja absorción y utilización del fertilizante. Estudios llevados a cabo por Flores y López (1992), sobre diversos sistemas de colocación del fertilizante, en las plantas de banano del clon “Valery” a una dosis de N: 450 kg, P 2O5: 150 kg, K2O: 750 kg y MgO: 80 kg, (Cuadro 8.25). Se encontró, que los mejores tratamientos fueron: el de un hoyo frente al hijo de sucesión y el de bolsa plástica multiperforada en un hoyo frente al hijo de sucesión, en ambos tratamientos se obtuvo una cosecha de 63 toneladas de fruta por hectárea; el resto de los tratamientos fueron muy semejantes, con producciones alrededor de 55 toneladas de fruta por hectárea por año. CUADRO 8.25.

Diferentes Sistemas de Colocación de Fertilizantes. Nº de Tratamiento 1 2 3 4 5 6 7 8

Modo de Colocación del Fertilizante En un hoyo frente al hijo de sucesión En dos hoyos alrededor del hijo de sucesión En tres hoyos alrededor del hijo de sucesión En bolsa plástica multiperforada en un solo Hoyo frente al hijo de sucesión En semicírculo alrededor del hijo de sucesión Dentro del pseudotallo ya cortado Apuñalado en dirección del hijo de sucesión Alrededor del hijo de sucesión sin rodaje

Fraccionamiento de Fertilizantes en días 90 90 90 90 45 45 45 45

Fertilización Mecánica Los procedimientos mecánicos permiten el uso de maquinaria específica, sólo pueden aplicarse en terrenos limpios y nivelados, cuya siembra se haya establecido en doble surco. Se usan pequeños tractores de llanta con aplicadores adaptados a dos chorros, a fin de transitar por las entrecalles con fertilización simultánea de dos surcos. Este sistema facilita la distribución en dos franjas

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delante de los hijos, el ancho y la cantidad pueden graduarse de acuerdo a la alimentación del equipo usado. Este proceso aunque permite un mejor aprovechamiento del fertilizante que el método al voleo, es menos eficiente que el sistema en semicírculos, ya que una parte importante del suelo fertilizado no tiene la concentración de raíces deseada.

Fertilización Aérea El sistema aéreo de fertilización sólida parece ser muy prometedor para el futuro, no obstante, a la fecha no se ha generalizado, por el alto costo del equipo y la necesidad de construir instalaciones apropiadas. Las primeras aplicaciones han tropezado con múltiples inconvenientes, hasta el punto de hacer desistir a algunas grandes empresas de su uso, por lo menos por ahora. Esas experiencias han demostrado la inconveniencia de aplicar muriato de potasio por este medio; asimismo, se hace evidente que el gránulo de urea comercial es muy grande y se concentra en el boquete foliar, provocando altas fitotoxidades. Los resultados encontrados por Del Monte en Guatemala, muestran que la aplicación aérea es eficiente y rinde buenos resultados, si se aplica la dosis de nitrógeno en 12 partes anuales, con refuerzos en adiciones manuales cuando se crea conveniente. La urea para ser aplicada debe molerse previamente a su aplicación, a fin de reducir el tamaño del gránulo. En general el método aéreo aún no ha sido evaluado suficientemente, pero parece prometedor.

Fertilización Líquida Recientemente se ha introducido en el cultivo del banano la fertilización líquida. Algunos fabricantes tienen a disposición del productor diversas fórmulas concentradas, que se aplican al suelo disueltas en agua. Los resultados comparativos con los fertilizantes sólidos, no son aun bien conocidos (ver fórmulas líquidas).

Fertirriego Generalidades La otra forma de aplicación es en solución de agua aplicada a través de los sistemas de riego; Domínguez (1993), citado por Bertsch y Rojas (sf), dice que el fertirriego es el aprovechamiento de los sistemas de irrigación, en el cual el agua es utilizada como vehículo para regar una solución nutritiva de manera continua en el cultivo deseado. Este sistema es muy conocido en la mayoría de los cultivos en el mundo, pero la aplicación de fertirriego en banano ha estado restringida. Presenta múltiples ventajas, entre las cuales se pueden mencionar las siguientes, citadas por Bertsch y Rojas (sf):

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Ofrece los fertilizantes en una forma soluble que facilita su absorción y aprovechamiento por parte de las plantas. Se reducen las pérdidas por volatilización y lixiviación al hacerse las aplicaciones en el momento oportuno y en el lugar preciso. Se reduce la contaminación de aguas subterráneas por excesos de nitratos. En la aplicación se gasta menos energía y mano de obra. Facilita la corrección rápida de síntomas de deficiencia Permite la aplicación en conjunto de otros productos químicos. Sin embargo, debe de operarse adecuadamente, ya que podrían aparecer ciertos problemas tales como: incremento en la salinidad del agua y del suelo regado, corrosión de los equipos de riego, entre otros; por lo tanto es requerido tener productos, equipos y personal especializado. Por otro lado, además de la aplicación de fertilizantes por medio de los sistemas de inyección se pueden manejar otros productos químicos, tales como: herbicidas, insecticidas, nematicidas, alguicidas, cloro y ácidos (Silva, 1997).

Sistemas de Riego Aptos para Fertirriego Existen tres sistemas de riego aptos para la fertirrigación, de los cuales se hará una descripción a continuación. Riego en superficie, por gravedad o inundación: En este tipo de sistema no hay uniformidad en la distribución y es difícil controlar la pérdida de agua con profundidad, por lo tanto no es aconsejable para la fertirrigación. Además, no existe ninguna garantía de poder alcanzar las dosificaciones necesarias en toda el área, ni de evitar las pérdidas de nutrimentos por lavado (Bertsch y Rojas, sf). Riego por aspersión (Alto caudal, baja frecuencia): Por medio de este método es posible conseguir una distribución satisfactoria y una profundización regulada, principalmente para aplicaciones nitrogenadas de cobertera. Es muy utilizado en helechos y Mango, en los primeros el producto es aplicado al follaje y en mango el fertilizante es aplicado al suelo.

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Riego por goteo (Localizado de alta frecuencia): Este es un sistema donde el agua se aplica de forma dirigida y localizada en la zona de aprovechamiento radical de los cultivos; implica un humedecimiento parcial del área total de riego, el resto del suelo no se humedece, lo que provoca una modificación en el patrón de crecimiento de la planta, haciéndose más activa en los volúmenes de suelo humedecido (Silva, 1997). Cabe recalcar que este sistema es el más apropiado para fertirriego, ya que permite mantener una zona delimitada de suelo húmeda y llena de nutrimentos a disposición de las raíces, alcanzando de esta manera su mayor eficiencia. Además, es un sistema muy preciso que permite suministrar a los cultivos proporciones muy ajustadas a las necesidades reales (Bertsch y Rojas, sf).

Instalación de un Sistema de Riego para fertirriego A un sistema de riego se le pueden inyectar las soluciones de fertilizantes concentradas mediante la selección de un equipo apropiado, tales equipos pueden ser: bombas de inyección, válvulas, controles de tiempo, computadoras, fuentes de potencia, tanques de presurizados, venturis, medidores de caudal y válvulas de aspersión (Silva, 1997). Es conveniente tomar en consideración las características del sistema de irrigación utilizado y el tipo de fertilizante que va a ser aplicado, ya que la mayoría son altamente corrosivos para los equipos. La meta debe estar enfocada hacia la instalación de un sistema de inyección lo más sencillo que sea posible. En la fertirrigación hay dos tipos de sistemas de inyección:

A. Los que usan la misma energía hidráulica del sistema de riego: No requiere de una fuente externa adicional, por tal motivo pueden ser instalados en cualquier sitio del sistema donde haya suficiente energía hidráulica para poder cumplir la operación. Este sistema de riego puede dividirse de la siguiente manera: Mediante la succión de la bomba Mediante presión diferencial (Venturi) Bombas de inyección de propulsión

B. Los que utilizan una fuente de energía externa procedente de un motor eléctrico o de combustión: Bombas inyectoras

El método más eficiente y preciso es el de las bombas inyectoras, la energía mecánica puede proceder de un motor eléctrico, de combustión o de un

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motor-bomba de propulsión hidráulico. En cuanto a precisión la mejor alternativa son las bombas de desplazamiento positivo, las cuales incluyen bombas de pistón sencillo o múltiple, de diagrama, de engranaje y de rodillo. Además, éstas pueden ser ajustadas para recibir señales desde el medidor de flujo en cuanto a arranque y parada, ayudando a que el volumen del fertilizante aplicado sea más preciso.

Fertilizantes para Fertirriego y sus Características Los fertilizantes utilizados en fertirriego de acuerdo a su uso para riego a presión se pueden clasificar en tres categorías: Fertilizantes sólidos, fácilmente solubles: Estos son materiales sólidos que se disuelven con facilidad en agua obteniendo una solución madre o concentrada, que más tarde se puede incorporar al riego por medio de los dosificadores. Necesitan mano de obra y un control estricto de las dosificaciones. Por lo general las soluciones se realizan en tanques de abonamiento y requieren de agitación constante. Fertilizantes sólidos, difícilmente solubles: Estos no son apropiados para la utilización en fertirrigación (Calvo, 1996; citado por Bertsch y Rojas, sf). Fertilizantes líquidos: Estos son fabricados en forma líquida y se encuentran parcial o totalmente en solución, por lo tanto no requieren de tratamientos previos de disolución (Molina, 1997; citado por Bertsch y Rojas, sf). Los fertilizantes líquidos son más fáciles de manejar, ya que evitan los problemas de disolución, taponeos de las boquillas, tienen un precio menor que sus equivalentes en fertilizante granulado, debido que demandan menos energía para su producción; además que poseen características físicas y químicas bien definidas, lo cual ayuda a que el control de calidad sea más sencillo (Agüero, 1994; citado por Bertsch y Rojas, sf). Por otro lado, los fertilizantes que serán utilizados en el fertirriego deben poseer ciertas características, tales como: Solubilidad rápida y completa. Alta compatibilidad. Baja capacidad de corrosión. Baja volatilidad. Baja toxicidad.

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Alta pureza. Bajo precio. La solubilidad es una de las características exigidas de los fertilizantes utilizados en la fertirrigación; ésta depende de la interacción de las sustancias de un compuesto (Silva, 1997); asimismo la combinación de materiales puede provocar disminución de la solubilidad del material mezclado (Burt et al , 1995). La solubilidad está altamente ligada con la temperatura en la mezcla, por lo general al aumentar la temperatura la solubilidad de los sólidos aumenta y la de los gases disminuye. De igual manera, los cambios dependen de cada sustancia, así el KNO3 aumenta su solubilidad al incrementarse la temperatura, mientras que en el KH2PO4 el efecto es menor (Silva, 1997). Además, cada producto tiene una capacidad de solubilidad en agua, la cual puede variar cuando se modifica la temperatura o se añaden otros productos a la mezcla (Bertsch y Rojas, sf). Otras de las características que se debe tener en consideración en la elección de un fertilizante para ser utilizado en fertirrigación es la compatibilidad. Burt et al , (1995), dicen que los problemas de compatibilidad se pueden notar hasta cuando se combinan sólo fertilizantes líquidos, por lo tanto ésta es una de las características que se debe de tomar muy en cuenta a la hora de hacer las mezclas de fertilizantes, siguiendo las recomendaciones que se mencionan a continuación: a) Tener completa seguridad al hacer las mezclas de las soluciones. b) Los efectos de las soluciones de fertilizantes líquidos sobre algún otro cuando se añaden en el mismo tanque. c) Las reacciones de los fertilizantes líquidos dentro del sistema de irrigación. d) El tipo de sistema de irrigación y sus debilidades. La compatibilidad entre los fertilizantes es muy importante, ya que de no ser compatibles se pueden presentar las siguientes situaciones: Pérdidas: las que pueden ocurrir con frecuencia son las pérdidas de amonio, esto sucede cuando se dan aumentos de temperatura o pH, por lo tanto las sales de amonio no deben mezclarse con sustancias que produzcan pH básicos. Precipitados: Generalmente al mezclar soluciones de sulfato de amonio o Mg con nitrato de calcio se producen reacciones de precipitación, por lo tanto es necesario prever las reacciones que se pueden presentar al mezclar ciertos compuestos y analizar su solubilidad. Por ejemplo, si son mezclados los fosfatos de K y amonio con soluciones que tengan Ca o Mg se forman fosfatos de Ca y Mg que son mucho más insolubles.

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Disminución de solubilidad: En este caso no se da la formación de precipitados, pero se baja, en algunos casos, considerablemente la solubilidad. Si se mezcla KCL con (NH 4)2 SO4 se ioniza toda la mezcla, y se da la formación de K 2 SO4, bastante menos soluble. Inestabilidad de complejos: Para la elaboración de soluciones para fertirriego se trata que no se formen precipitados, principalmente en el caso de fosfatos y sulfatos, dada la baja solubilidad de las sales que forman con Ca y los micronutrientes. Los quelatos de Fe, Zn, Cu y Mn utilizados como fuente de micronutrientes son menos estables a pH bajos, por lo tanto se consideran incompatibles con soluciones fuertemente ácidas como el HNO 3 (Silva, 1997). Cabe recalcar que la incompatibilidad de las soluciones concentradas es mayor que en las soluciones diluidas, ya que todo compuesto, aún los llamados insolubles, es capaz de disolverse aunque sea en pequeña cantidad (Silva, 1997). Para evitar que se den este tipo de reacciones y que los elementos esenciales permanezcan en solución es necesario el uso de agentes quelantes; estos son componentes orgánicos que se envuelven alrededor del ion metálico y lo neutralizan por electricidad. Los quelatos metálicos poseen carga neutral, y tienen la capacidad de moverse en el suelo sin verse afectados por la capacidad de intercambio catiónico, moviéndose en el suelo cerca de las raíces de las plantas con el agua de irrigación. Algunas plantas son capaces de separar el micronutriente del agente quelante, aborsobiendo el metal directamente, mientras que otras absorben el metal quelatado con su respectivo agente quelante (Burt et al , 1995). Los ácidos carboxílicos tienen una excelente capacidad quelante, por ejemplo el ion citrato previene la precipitación de Ca como carbotano o sulfato, aumentando su índice de complejación conforme aumenta el pH de la solución (Zapata, 1997; citado por Bertsch y Rojas, sf). En las Figuras 8.21 y 8.22 se presentan las compatibilidades de los fertilizantes más comúnmente utilizados en la agricultura, y sus recomendaciones deben de tomarse fielmente.

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AMONIO ANHIDRO AMONIO AQUA: 20-0-0 SOL UREA : 23-0-0 SOL NITRATO DE AMONIO: AN20, 20-0-0 SOL UREA -NITRATO DE AMONIO DN 32, 32-0-0 SOL UREA -AMONIO; 33-0-0 SOL DI -AN: 18-0-0 SOL SULFATO DE AMONIO: SOL FOSFATO DE AMONIO: 8-24-0 SOL POLYFOSFATO DE AMONIO: 10-34-0 SOL POLYSULFITO DE AMONIO; APS 20-0-40(S) SOL AQUA SULFURO SOL TIOSULFATO DE AMONIO; AMTHIO 12-0-0-26 (S) N- PHURIC 28/27; 28-0-0-9 (S) (UREA SULFURICA) N- PHURIC 15/49; 15-0-0-16 (S) (UREA SULFURICA) N- PHURIC 10/55; 10-0-0-18 (S) (UREA SULFURICA) SOL NITRATO DE AMONIO Y CALCIO: 17-0-0-8(Ca) HIERRO NITROSYL: 11-0-0-7 (Fe) ENQUIK ENSONE UNOCAL PLUS PROPEL SURPHTAC II ACIDO NITRICO ACIDO FOSFORICO (B LANCO) ACIDO FOSFORICO (V ERDE) ACIDO SULFURICO AGUA UREA: 46-0-0 NITRATO DE AMONIO: 34-0-0 FOSFATO MONO AMONICO: MAP 12-61-0 FOSFATO DIAMONICO: DAP 21-53-0 NITRATO DE CALCIO: 15.5-0-0-19 (Ca) CLORURO DE POTASIO:0-0-60

1 2 3 4 5

Ø

ITOTOXICO BAJO CIERTAS CONDICIONES

GENERACION DE CALOR

6 7 8 9 10

COMPATIBLE

COMPATIBLE CON CIERTAS LIMITACIONES

11 12 13 14 15 16 17

INCOMPATIBLE

18 19 20 Ø Ø

Ø Ø Ø

21 Ø Ø Ø 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Ø Ø Ø

Ø

Ø

31 32 33 34 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

0 0 0 2 , 0 2

0 0 O 0 R 2 : D I A H U N Q A A O I O I N N O O M M A A

N A : O I N O M A 0 - E 0 - D 3 2 O : T A A E R T R I U N L L O O S S

0 0 2 3 , 2 3 N D O I N O M 0 A 0 E 3 D 3 ; O O T I A N 0 R O 0 T I M 8 1 N - A - : N A A E E A R R I U U D L L L O O O S S S

: O I N O M A E D O T A F L U S L O S

0 4 3 0 1 0 - : 4 I O 2 - N 8 O : M O I A N O E M D A O E T D A F O S T O A F F Y S L O O F P L L O O S S

) S ( 0 4 0 0 2 S P A ; O I N O M A E D O O R T U I F F L L U U S S Y A L U O Q P A L L O O S S

S ( 6 ) A 2 - C I 0 - R 0 2 U 1 F L O I U H S T A M E A R ; U O ( I ) S N ( O 9 M 0 A 0 E D 8 2 O ; T 7 / A 2 F 8 L 2 U C S I R O I U T H L P O S N

) A C I R U F L U S A E R U ( ) S ( 6 1 0 0 5 1 ; 9 4 / 5 1 C I R U H P N

) A C I R U F L U S A E R U ( ) S ( 8 1 0 0 0 1 ; 5 5 / 0 1 C I R U H P N

) a C ( 8 0 0 7 1 : O I C L A C Y O I N O M A E D O T A R T I N L O S

) e F ( 7 0 0 1 1 : L Y S O R T I N O K I R U R Q E I N H E

E N O S N E

S U L P L A C O N U

L E P O R P

I I C A T H P R U S

O C I R T I N O D I C A

) O C N A L B (

) E D R E V (

O C I R O F S O F O D I C A

O C I R O F S O F O D I C A

O C I R U F L U S O A D I U C G A A

0 0 6 4 : A E R U

0 1 6 2 0 1 3 P 5 A 1 M 2 0 - : P 0 - O A 4 C I D 3 N : : O O O I M I C N A N O O M O M A N A O I E D M D O O O T T T A A A F F R S S T I O O N F F

) a C ( 9 1 - 0 0 - 6 0 - 0 5 . 0 5 : O 1 I : S O A I C T L O A P C E E D D O O R T U A R R O T I L N C

FIGURA 8.21. CARTA DE COMPATIBILIDAD PARA FERTILIZANTES MINERALES COMUNES EN AGRICULTURA. Fuente: Burt et al (1995), Cortesia de UNOCAL.

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UREA : 46-0-0 NITRATO DE AMONIO: 20-0-0 SULFATO DE AMONIO: 21-0-0 NITRATO DE CALCIO: 15,5-0-0-19(Ca) NITRATO DE POTASIO: 13-0-44 CLORURO DE POTASIO: 0-0-60 SULFATO DE POTASIO: 0-0-50 FOSFATO DE AMONIO: 8-24-0 SULFATO DE Fe,Zn, Cu,Mn. QUELATOS DE Fe,Zn,Mn. SUPERFOSFATO TRIPLE: 0-46-15 (CaO) SULFATO DE MAGNESIO: 0-0-0-22 (S)-16 (MgO) ACIDO FOSFORICO: 0-85-0 ACIDO SULFURICO ACIDO NITRICO: 15-5-0-0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

INCOMPATIBLE SOLUBILIDAD REDUCIDA COMPATIBLE

1

0 0 6 4 : A E R U

2

0 0 0 2 : O I N O M A E D O T A R T I N

3

0 0 1 2 : O I N O M A E D O T A F L U S

4

) a C ( 9 1 0 0 5 , 5 1 : O I C L A C E D O T A R T I N

5

4 4 0 3 1 : O I S A T O P E D O T A R T I N

6

0 6 0 0 : O I S A T O P E D O R U R O L C

7

0 5 0 0 : O I S A T O P E D O T A F L U S

8

0 4 2 8 : O I N O M A E D O T A F S O F

9

. n M , u C , n Z , e F E D O T A F L U S

10

. n M , n Z , e F E D S O T A L E U Q

11

) O a C ( 5 1 6 4 0 : E L P I R T O T A F S O F R E P U S

12

13

14

15

g M ( 6 1 ) S (

2 2 0 0 0 : O I S E N G A M E D O T A F L U S

0 5 8 0 : O C I R O F S O F O D I C A

O C I R U F L U S O D I C A

FIGURA 8.22. COMPATIBILIDAD QUÍMICA ENTRE FERTILIZANTES EN SOLUCIÓN CONCENTRADA. NOTA: Combinaciones compatibles pueden llegar a ser incompatibles bajo tempetaturas y presiones extremas. Cada combinación debe ser primero evaluada. Fuente: Ortega, (1997).

Dósis y Frecuencia de Aplicación La dósis y frecuencia de aplicación va a depender de los requerimientos nutricionales del cultivo, de los nutrimentos presentes en el suelo y la planta según los análisis de suelo y foliares. Entre mayor sea la frecuencia de aplicación menor será la concentración utilizada en el fertirriego (Berstch y Rojas, sf). Se recomienda iniciar el riego con sólo agua por 30 minutos antes de la aplicación de los fertilizantes, para mojar el suelo y el follaje de las plantas; y lo mismo después de finalizada la labor, prolongar el riego con sólo agua por 30 a 60 minutos, para evitar toxicidad en las plantas y deterioro del equipo por oxidación. Los sistemas de riego por goteo abren grandes perspectivas en este campo, cuando se usa este tipo de sistemas de riego se aconseja la aplicación diaria con subdivisión de las dosis.

0 0 5 5 1 : O C I R T I N O D I C A

139

United Fruit (1975), recomienda la adición de urea y de muriato de potasio; en 10 aplicaciones anuales con el riego y una aplicación manual a principio de año, ambos productos pueden utilizarse conjuntamente o por separado. El autor ha utilizado con éxito, en viveros de plantas de cultivo de tejidos con 9.000 plantas, con 1 gotero por planta, 48 pulsaciones por minuto, fertilizando 10 minutos dos veces al día la siguiente solución, disuelta en 500 litros de agua, (Cuadro 8.26). CUADRO 8.26. FÓRMULA DE FERTILIZACIÓN PARA 1900 PLANTAS DE CULTIVO DE TEJIDOS.

Fertilizante Cloruro de Potasio Sulfato de Amonio Nitrato de Amonio Ácido Fosfórico Multimicro Sulfato de Magnesio

Porcentaje 59 21 33 85 13 82

Cantidad 20 33 15 5.5 5.5 2.3

Para dosis diferentes o plantaciones adultas, con más de 1 gotero por planta, se deben de hacer los cálculos respectivos (Ver Fertirriego en el Capítulo 6). A continuación se enumeran algunos consejos a tomar en consideración para hacer las mezclas de fertilizantes en fertirriego según Molina (1997), citado por Berstch y Rojas: Llenar el tanque de mezclado con un 50-70 % del agua que se va a utilizar. Agregar los fertilizantes líquidos antes que los sólidos. Agregar los productos sólidos lentamente. No mezclar amoníaco anhidro o agua amoniacal con algún ácido porque se produce una reacción peligrosa. Si se utiliza un ácido, agregar el ácido al agua y no lo contrario. No mezclar dos fertilizantes líquidos de alta concentración. No es recomendable mezclar productos que contengan sulfatos con otros que contengan Ca. No mezclar fertilizantes fosforados con productos que contengan Ca sin realizar previamente una prueba de compatibilidad.

140

Realizar un análisis del agua para verificar el contenido de sales como Ca, Mg, carbonatos, entre otros.

Fertilización Foliar La fertilización foliar es una excelente alternativa como suplemento nutricional para plantas que por diversos motivos hayan perdido parte de su sistema radical. Es importante tener claro, que la fertilización foliar sólo puede ser un suplemento de la nutrición química, por tanto, los elementos se deben aplicar en concentraciones bajas y en pocas cantidades. Para que este tipo de aplicaciones sean efectivas hay que tomar en cuenta las siguientes consideraciones según Bertsch, (1995): Suplir nutrientes que estén deficientes en el suelo y que se requieran en cantidades pequeñas, especialmente micronutrimentos; Superar la falta de habilidad de la planta para absorber nutrientes del suelo, debida a la presencia de condiciones de estrés, como pueden ser daños radicales causados por implementos, enfermedades, insectos, nemátodos o sequía; Complementar la nutrición de cultivos que tienen gran área foliar expuestas y producciones muy fuertes; Economizar productos caros que pueden perderse o fijarse en el suelo y garantizar su aprovechamiento por la planta; Superar síntomas evidentes de deficiencias de algún nutrimento. El fenómeno de absorción foliar, a través de las hojas se lleva a cabo en un tiempo relativamente corto, y es diferente para cada cultivo. Bertsch (1995), dice que los tiempos de absorción son los siguientes:

CUADRO 8.27.

141

Intervalos de Absorción Foliar para los Diferentes Nutrimentos. Nutrimentos

N (Urea) P K Ca Mg S Mn Zn Mo Fe

Intervalos para que se absorba el 50 % del producto

0.5-2 horas 5-10 días 10-24 horas 1-2 días 2-5 horas 8 días 1-2 días 1-2 días 10-20 días 10-20 días

Las fuentes químicas de aplicación son muy variadas, por lo general se usan sales como los sulfatos, con bajo índice salino, para evitar toxicidades. El N se puede aplicar en forma de ureas bajas en biuret, en concentraciones no mayores de 1% en la solución. El K se puede aplicar en forma de muriato de potasio al 0,4%. La aplicación de quelatos parece ser una buena opción, ya que se absorben y son trascolados mejor que las sales minerales. También la utilización de ácidos húmicos reforzados con quelatos puede ser una buena alternativa para plantas bajo estrés por pérdida parcial del sistema radical. La fertilización foliar como suplemento o enmienda en banano, es una excelente opción, ya que la aplicación aérea hasta de 36 ciclos por año de fungicidas para el control de Sigatoka, permite agregar suplementos nutricionales a las plantas a bajo costo. Guzmán (1995), estudió el comportamiento de diferentes fertilizantes foliares según la estabilidad de la solución, pH y fitotoxicidad de diversas mezclas de fungicidas usadas en el control de Sigatoka negra; los resultados se detallan a continuación. Se evaluó el efecto de la adición de fertilizantes foliares sobre la estabilidad, pH y fitotoxicidad de tres mezclas de fungicidas comúnmente utilizadas en el combate de la Sigatoka negra (Mycosphaerella fijiensis) del banano. Los fungicidas propiconazole, tridemorph y mancozeb fueron mezclados con los fertilizantes filiares nitrato de potasio (KNO 3), Foliveex Polisacáridos®, Quelatozin®, Foliveex zinc 10%®, Menorel 900®, Urea®, y Humiforte N-6 ®, en emulsiones de 5 y 7 L ha -1 de aceite agrícola, a un volumen total de 22,7 L ha -1. Se observó que el comportamiento físico de las mezclas varía según el fertilizante foliar utilizado, ya que la adición de algunos de los fertilizantes foliares afectó la estabilidad física de las mezclas, mientras que otros no produjeron efectos detrimentales sobre ellas. Se detectaron cambios importantes en pH, debido a la adición de algunos de los

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fertilizantes foliares. El nitrato de potasio, la urea y el Humiforme N-6 no causaron efectos detrimentales sobre el pH de la mezcla. No se observaron incrementos en la fitotoxicidad de las mezclas fungicidas al adicionar los fertilizantes foliares. Las variaciones en pH provocadas por algunos de los fertilizantes foliares podrían afectar los fungicidas, por lo que se sugiere estudiar más detalladamente su efecto sobre la actividad de los fungicidas antes mencionados, así como la respuesta del cultivo a la fertilización foliar. Cabe mencionar que aplicaciones de Zn y B, en solución con fungicidas para el control de Sigatoka, son de uso normal en Costa Rica.

Fertilización al Pseudotallo Existen dos sistemas de aplicación de fertilizantes al pseudotallo, aprovechando la traslocación de nutrimentos entre los diferentes componentes de la unidad de producción (Capítulo 2). Usando ese concepto fisiológico, algunas marcas comerciales, han fabricado productos nutricionales que pueden ser inyectados en los pseudotallos de hijos y plantas sin parir. Resultados muy prometedores parecen darse con productos como Super Ferti-Kin entre otros. Ensayos en este campo han sido iniciados por el autor. La aplicación de nutrimentos sólidos o líquidos a pseudotallos recién cosechados, es una forma de aplicación bien conocida. Trabajos efectuados por Vargas y Flores (1997), muestran buenos resultados con la aplicación de fertilizantes químicos en el pseudotallo recién cosechado, aprovechando la transferencia de nutrimentos de la madre al hijo. Este sistema de aplicación evita las pérdidas por lixiviación en el suelo. El autor ha iniciado ensayos con aplicaciones de nitrato de potasio a razón de 30 gramos, en aplicaciones a pseudotallos recién cosechados y 4 semanas después; asimismo a pseudotallos usados para resiembras, con prometedores resultados.

Fraccionamiento de la Fertilización En plantaciones establecidas, a inicios de los años 70; en suelos con alto contenido de materia orgánica en Centroamérica, se llegó a determinar que la dosis total para el año podía subdividirse en 3 ó 4 aplicaciones por año, con buenos resultados. Pasado el tiempo y conforme la materia orgánica fue desapareciendo, se hizo necesario fraccionar más las dosis, de tal forma que se pasó a 6 aplicaciones al año; y después de 13 aplicaciones, cada 4 semanas.

Resultado de la baja asimilación de la planta observada en los últimos años, algunos técnicos especialistas en nutrición recomiendan aplicaciones cada 2

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semanas, dividiendo la dosis total en 26 partes. Es indudable que una fertilización fraccionada con adición de materia orgánica, podría reducir la dosis química hasta en un 25%, con una buena eficiencia de asimilación. El autor redujo en la Finca Agrícola Ganadera La Benigna, en la Zona Oeste de la Costa Atlántica de Costa Rica, la dosis de abono químico en un 30%, al disminuir de 13 a 10 ciclos, con la aplicación de abono orgánico en la cantidad; de 15 toneladas por hectárea por año en dos aplicaciones cada 6 meses. Investigaciones en ejecución, en conjunto con estudiantes de la Escuela de Agricultura de la Región Tropical Húmeda (EARTH), tratan de demostrar, que una fertilización balanceada con aplicación de materia orgánica en forma regular; pueden reducir la cantidad de fertilizante químico a aplicar hasta en un 50%, con buena eficiencia de asimilación y sin reducir la producción, y de esta manera hacerla más sostenible. Los mejores resultados de fraccionamiento se dan con la aplicación diaria del fertilizante por fertirriego en Islas Canarias.

Tipos de Fertilizante Durante muchos años, la United Fruit usó solamente nitrógeno en forma de urea para la fertilización de las plantaciones de “Gros Michel”. Con la introducción al comercio de clones altamente productivos del sub grupo “Cavendish”, se encontró la necesidad de adicionar K en cantidades importantes; es por ello que algunas empresas alternaron las aplicaciones de N en forma de urea con K en forma de KCl. Esta forma de aplicación es inapropiada, como se observa en la curva de absorción descrita en páginas anteriores, porque la unidad de producción requiere de todos los elementos en forma balanceada y de acuerdo a su estado de desarrollo; es por ello que se recomienda aplicar los elementos en fórmulas químicas, físicas o líquidas. López y Espinoza (1995), hacen la siguiente descripción de fórmulas físicas y químicas:

Fórmulas Físicas Son una mezcla mecánica de cristales o gránulos de las diferentes fuentes de nutrimentos. Cada cristal o gránulo contiene un sólo compuesto químico, algunas fórmulas físicas son 23-0-30, con pesos iguales de urea del 46% y muriato de potasio del 60%; otras fórmulas podrían ser 13,1-4,8-20,0-9,0-11 (S), que tienen fuentes varias en forma de sulfatos que adicionan un 11 % de azufre y un 9% de Mg. La fórmula física puede ser preparada por el agricultor, a partir de las fuentes de los elementos, en cantidades pequeñas y a bajo costo. La homogenización de la mezcla, puede hacerse en máquinas mezcladoras de cemento con buenos resultados. Estas mezclas son muy inestables, porque la mayoría de los componentes son hidroscópicos, haciendo que las partículas se

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aglutinen, lo que hace difícil su manejo. El almacenamiento debe ser por corto tiempo, y el producto podría ser irritante a la piel del aplicador. Veamos un ejemplo de cómo preparar una mezcla física para suplir en kg por hectárea por año, lo siguiente: N: 540, P2O5: 143, K 2O: 378, MgO: 36, S: 250 y CaO: 156. CUADRO 8.28.

Procedimiento para la Preparación de Una Mezcla Física para Suplir las Necesidades de 1 Hectárea por Año. FUENTE Nitrato de potasio Sulfato de amonio Nitrato de amonio Sulfato de magnesio Nitrato de calcio Superfosfato triple Totales

CONTENIDO EN % TOTAL N 832 108 832 170 600 202 224 0

N:13; K2O:45.5 N:20.5; S:24.0 N:33.5 S:22.0; MgO: 16.0 N:15.0; CaO:27.0 P2O5:46.0; CaO:15.0

398 326 3212

60 0 540

CANTIDAD EN KG P2O5 K2O MgO S CaO 0 378 0 0 0 0 0 0 200 0 0 0 0 0 0 0 0 36 50 0 0 150 150

0 0 378

0 0 36

0 0 250

107 49 156

La fórmula para 100 kg es: 16.8-4.4-11.8-3.2-7.8-4.9 Número de sacos de 50 kg: 65

Fórmulas Químicas Son preparaciones químicas granuladas, donde cada gránulo tiene las relaciones porcentuales exactas de cada elemento. Son costosas, pero de muy fácil aplicación, por cuanto el material inerte que se agrega, absorbe la humedad de las materias hidroscópicas, dejando secos y sueltos los gránulos. Estos productos son de fácil aplicación y no son irritantes para la piel del aplicador. Su costo es mayor que la mezcla física, porque el proceso de manufactura es caro, algunas fórmulas pueden ser 15.3-25-6, 13-3-31, 20-20-20, 15-15-15, entre otras.

Fórmulas Líquidas Es fácil conseguir fórmulas concentradas líquidas en el comercio. El almacenamiento se hace en tanques y se dosifica según la concentración de los elementos. Se aplican disueltas en agua sobre el suelo, ya sea por riego o aplicadores manuales; un ejemplo de ello es el ácido fosfórico, que con 85% de P, es una excelente opción para aplicar este elemento. Existe una gran diversidad de fórmulas líquidas, de acuerdo a las necesidades, entre las cuales tenemos las siguientes: 35-0-0

3-0-9-0-10 (SO4)

145

26-0-0-4.75 (SO4) 31-0-0 0-0-14.5 11-0-11 26-0-5.2 19.25-0-5.5

8-0-8-0-8.8 7.6-0-0-11 (MgO) 12.5-0-0-6-4 (CaO) 9-0-0-0-18 (CaO) 25-0-0-0-9 (SO4) 22-0-0-0-2 (B2O3),etc.

Los productos concentrados líquidos son más económicos que los sólidos y su manejo es simple.

Fertilizantes de Liberación Lenta Debido a las grandes pérdidas de elementos por lixiviación en los suelos del trópico húmedo; se fabrican compuestos químicos recubiertos con materiales de lenta descomposición, tales como azufre, plásticos, entre otros, que hacen la liberación de los elementos lenta. Entre ellos se encuentran la urea recubierta con azufre, que según Jaramillo y Basan (1976), citados por López y Espinoza (1995), encontraron que cuando se aplicaba urea recubierta en comparación con urea natural, había un incremento en la cosecha de un 18% en suelos de la Zona Atlántica de Costa Rica. Además, López (1993), encontró que la aplicación de urea recubierta en suelos livianos, permite reducir la dosis al 75% para obtener resultados similares. Diversas fórmulas de elementos de lenta solubilidad se encuentran en el comercio, tal es el caso del osmote 14-14-14, 18-6-12-12, 19-6-12, 13-13-13,18-612, 17-7-20; así como el Sierra 17-6-10 más menores; Sierrablen 16-6-10+Fe; Agriform en pastillas 20-10-5, 16-8-12 con duraciones en el suelo desde 3 a 14 meses según la fórmula y el uso. Estos fertilizantes son de muy fácil aplicación, pero sus precios son aún muy altos, por lo tanto debe de investigarse mucho más con estos productos, sobre todo en las condiciones climáticas del trópico húmedo.

Fertilización Orgánica En la historia de la agricultura, el hombre ha aplicado toda clase de materia orgánica a los suelos cultivados para mantener su fertilidad. Hasta 1850 era creencia general que las plantas se nutrían sólo de sustancias orgánicas, no fue hasta que Liebig demostró que se nutren además de agua, carbono, nitrógeno y sustancias químicas, principalmente P y K, que se provocó una revolución en la industria de fertilizantes hasta el día de hoy. El desarrollo desmedido de esta industria ha marginado poco a poco la utilización de abonos orgánicos (materia orgánica) como fuente nutritiva para las plantas; sin embargo, la materia orgánica sigue siendo una fuente de energía y renovación para los suelos (Tisdale y Nelson, 1982; citados por Saavedra, 1996).

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La materia orgánica en el suelo es de suma importancia, ya que es la base de la actividad biológica del suelo, regula la actividad metabólica de las plantas y pone a disposición de las raíces los nutrimentos necesarios para un buen desarrollo de las plantas, lo que posibilita la obtención de buenas cosechas.

En la fertilización comercial de la mayoría de las fincas bananeras, se aplican 350 kg de N, 125 kg de P y 700 kg de K, con pérdidas medias mayores de un 70%, consecuencia de la lixiviación, escorrentía, fijaciones, evapotranspiración, entre otras cosas. Por lo tanto, en la actualidad dado al alto costo de los fertilizantes químicos se están buscando nuevas alternativas para solucionar este problema; como la utilización de los residuos de producción y otros materiales en la elaboración de abonos orgánicos, ya que la aplicación de estos permite reducir los requerimientos de fertilizantes químicos, mejorar las propiedades físicas del suelo y realizar una agricultura más sostenible (Prager y Angel, 1989). En Costa Rica, del 10 al 20% de la producción total de banano se pierde como rechazo, si a esto se agrega el raquis de los racimos se obtiene una gran cantidad de biomasa vegetal, que podría ser utilizada en la fabricación de compost para aplicar en el mismo cultivo y con ello reducir el consumo de fertilizantes químicos. Como alternativa se pueden usar abonos orgánicos tales como: compost, bokashi, turbas, compuestos orgánicos (ácido húmico, fúlvico, etc.), que son compuestos de lenta solubilidad y de bajos residuos tóxicos. López y Espinoza (1995), afirman que el uso de abonos orgánicos como complemento de la fertilización química en el cultivo del banano, es una práctica corriente en algunas zonas bananeras del mundo, la materia orgánica mejora la estructura del suelo, aumenta la capacidad de retención de nutrimentos y funciona como estimulante del sistema radicular. Actualmente en Costa Rica, algunas compañías transnacionales están realizando trabajos de incorporación de materia orgánica (como gallinaza y compost) en plantaciones donde las producciones están por debajo de 1800 cajas/ha/año, con el fin de mejorar las características del suelo y por ende la producción de banano. Sin embargo, debido a la falta de información acerca del tema, se desconocen las cantidades apropiadas a aplicar de esos abonos orgánicos y los efectos que estos pueden aportar a la plantación y a las características fenológicas de la planta. Por tal desconocimiento, en algunas zonas bananeras del país (Valle de la Estrella y Río Frío) se están realizando incorporaciones de 10 y hasta 40 ton/ha. Cabe mencionar, que aplicaciones de 60 toneladas de materia orgánica por hectárea son de uso frecuente en las Islas Canarias, Costa de Marfil y Camerún, donde los suelos son muy pobres. Lahav y Turner (1992), mencionan el uso de hasta 500 ton de materia orgánica/ha/año en el cultivo de banano; además encontraron que aplicaciones de

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80 ton/ha/año promovían el crecimiento, aceleraban la floración y acortaban el tiempo entre floración y cosecha. Solamente con incorporar los residuos, se encontró que incrementaban los rendimientos en un 33%, aunque fue de gran beneficio aplicar fertilizantes químicos junto con la materia orgánica. Los abonos orgánicos se elaboran a partir de residuos vegetales y excretas animales (Domínguez, 1989), dentro de los cuales destacan los siguientes: estiércoles, residuos de cosechas, abonos verdes, residuos de agroindustrias, compost, humus de lombriz y abonos líquidos (Suquilanda, 1995); éstos pueden ser una alternativa para mejorar los problemas de nutrición de las plantas, y una forma de aprovechar de mejor manera los residuos de producción (González et al , 1994). Los abonos orgánicos aportan materia orgánica al suelo, la cual mejora su fertilidad, proporcionando todos los elementos nutritivos necesarios para la planta, además restaura las propiedades físicas (estructura) y biológicas. En los trópicos húmedos los procesos de degradación de materia orgánica y de lavado de los suelos son mucho más activos que en las zonas templadas, por lo que el contenido orgánico se reduce rápidamente y necesita ser repuesto frecuentemente. Por otra parte, en los abonos orgánicos los nutrimentos se encuentran de forma insoluble, principalmente el nitrógeno y fósforo, protegiéndolos de esta manera del lavado en los suelos, ya que se van liberando lentamente (Cooke, 1983; FAO, 1990).

La Materia Orgánica La materia orgánica puede definirse como la fracción del suelo, que incluye residuos vegetales y animales en diferentes estados de descomposición, sustancias producidas por los habitantes del suelo, también tejidos y células de estos organismos. Se conoce como fracción orgánica porque un volumen de suelo unitario, multiplicado por cien, contiene una fracción orgánica, una fracción mineral y un volumen porcentual del suelo que es ocupado por fases gaseosas y líquidas, dentro del sistema (Kass, 1996). Donahue et al (1981), afirman que la materia orgánica es una porción activa e importante del suelo. La mayoría de los suelos cultivados contienen solamente de 1 a 5% de materia orgánica, sobretodo en los primeros 25 cm; esa pequeña cantidad puede modificar las propiedades físicas del suelo y afectar fuertemente sus propiedades químicas y biológicas. Asimismo, la materia orgánica es responsable de la estructura en el suelo, aumenta la porosidad, mejora las relaciones agua-aire y reduce la erosión ocasionada por el agua y el viento. La composición de la materia orgánica está dada por ligninas, carbohidratos, proteínas, péptidos y aminoácidos libres, grasas, ceras, resinas, así como vitaminas, hormonas, ácidos orgánicos, quelatos, entre otros. Los componentes anteriores tienen diferentes grados de descomposición, y ésta

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depende principalmente de las proporciones en que se encuentren los diferentes componente (Arias, 1998). Los principales elementos que constituyen la materia orgánica son el carbono (C), oxígeno (O), hidrógeno (H), y nitrógeno (N); y proviene de la síntesis de los organismos vivos que combinan los distintos elementos en su funcionamiento metabólico y catabólico (Rodríguez, 1989).

Origen de la Materia Orgánica Según Porta et al (1994), los componentes orgánicos del suelo proceden de: La acumulación de restos y residuos de plantas y animales. Biomasa senescente incorporada de forma natural al suelo en cualquier ecosistema. Materiales orgánicos de origen biológico aportados por el hombre en los agroecosistemas; tales como estiércol, restos de comida, entre otros. Productos xenobióticos que son aquellos de carácter orgánico resultantes de síntesis industrial; los que se incorporan al suelo más frecuentemente son los pesticidas, además pueden considerarse los plásticos y otros. La descomposición de los tejidos orgánicos por acción mecánica de la fauna y microorganismos. La degradación o descomposición de moléculas orgánicas complejas a compuestos orgánicos más sencillos que, si tiene lugar con intervención de los microorganismos, se denomina biodegradación. La reorganización de algunos productos de la degradación, con síntesis microbiana de nuevos componentes orgánicos.

Descomposición de la Materia Orgánica La velocidad de descomposición es un reflejo de las condiciones a las que se ve expuesto el material, por lo que los compuestos pueden sufrir una degradación completa; (mineralizar) o seguir otro ciclo de evolución, transformándose en sustancias orgánicas bajo la acción de los microorganismos (inmovilización), es decir, un mecanismo por el cual los microorganismos reducen la cantidad de nutrimentos aprovechables por la planta en el suelo (Alexander, 1980). Por lo tanto, la velocidad de descomposición de los materiales influye en

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los procesos de mineralización de los elementos esenciales contenidos en la biomasa, y en la formación de humus del suelo (Flores y Vargas, 1991). La materia orgánica intacta no tiene efecto sobre la estructura del suelo, pero cuando se descompone forma sustancias agregantes y estabilizadas como el humus, que es producto de tal descomposición (Primavesi, 1982). Los constituyentes orgánicos de las plantas se dividen en seis grupos: celulosa, el constituyente químico más abundante, cuya cantidad varía del 15% al 60% de peso seco; hemicelulosa que forman del 10 al 30% del peso; lignina, que constituye del 5 al 30% de la planta; la fracción soluble en agua, que incluye azúcares simples, aminoácidos y ácidos alifáticos, que contribuye del 5 al 30% en peso del tejido; constituyentes solubles en alcohol y éter, fracción que contiene grasas, aceites, ceras, resinas y un número determinado de pigmentos, y por último las proteínas que tienen en su estructura la mayor parte del nitrógeno o azufre vegetal (Alexander, 1980). Conforme la planta envejece el contenido de constituyentes solubles en agua, proteínas y minerales desciende, y el porcentaje de celulosa, hemicelulosa y lignina se eleva, éstas sustancias son las que constituyen los sustratos que se emplean durante la descomposición y mineralización del carbono. Con la descomposición de la materia orgánica, los microorganismos se abastecen de energía para su crecimiento y suministran el carbono necesario para la formación de nuevos materiales celulares. El dióxido de carbono, metano, ácidos orgánicos y alcohol, son productos de desecho que se liberan durante el desarrollo microbiano para adquirir energía. El proceso por el cual el sustrato se convierte en carbono protoplásmico se conoce como asimilación; bajo condiciones aeróbicas, del 20 al 40% del carbono es asimilado y el resto se libera en forma de CO2 o se acumula como producto de desecho (Alexander, 1980). La flora edáfica, los hongos, los actinomicetos, las bacterias y las algas constituyen los microorganismos del suelo que aportan un porcentaje importante de material orgánico una vez muertos, pero su principal función es degradar la materia orgánica, mediante procesos de humidificación y mineralización. La mineralización es una descomposición rápida de los residuos orgánicos, que los convierte en compuestos minerales que poseen una formación química más simple, tales como: dióxido de carbono (CO 2) que es un gas, agua (H 2O), amoníaco (NH3), fosfatos (PO43-), sulfatos (SO42-), compuestos potásicos y otros; es decir, es una transformación de la forma orgánica a la inorgánica, consecuencia de la actividad de los micororganismos (Porta et al , 1994). La humidificación se da a través de la actividad de los microorganismos, que al tomar los residuos orgánicos los transforman en estructuras complejas conocidas con el nombre de humus.

Humus

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Humus se define como un constituyente de la fase sólida del suelo, formado por biomoléculas (compuestos de estructura molecular específica) y sustancias húmicas (compuestos de estructura no específica). El término humus se utiliza en un sentido amplio, para indicar las sustancias orgánicas que resultan de los procesos de humidificación (descomposición, degradación y síntesis). En el proceso de mineralización, las sustancias sufren un proceso de degradación o descomposición de sus componentes elementales: carbohidratos, vitaminas, proteínas y minerales” (Porta et al , 1994). De este proceso se obtienen diferentes formas húmicas conocidas genéricamente como fracción orgánica del suelo, y éstas pueden ser objeto de nuevos procesos de resíntesis o de repolimerización (Kass, 1996). El humus tiene en su estructura una mezcla de ácidos húmicos, fúlvicos y huminas, en proporciones diferentes de acuerdo a su origen, pH, oxigenación, contenidos de Ca, Mg y P; así como de la actividad bacterial. La descomposición de residuos vegetales y la síntesis de muchos compuestos que realizan diversos organismos del suelo, dan como resultado un enorme número de compuestos orgánicos en varios estados de descomposición, “humus” es el término que se utiliza para referirse a la materia orgánica que ha sufrido una descomposición considerable y que es resistente a posteriores alteraciones (Foth, 1987). Suquilanda (1995), dice que el humus proviene de complejos procesos de la materia orgánica, y se define como una mezcla de compuestos muy compleja, coloidal, de naturaleza ligno-proteica, cuya función es la de mejorar las propiedades físico-químicas de los suelos. El humus comprende la masa de residuos vegetales que están en descomposición, junto con las sustancias celulares sintetizadas y ciertos productos intermedios y finales, por lo tanto su composición cambia continuamente, y es mejor referirse al humus como a un grupo individual de sustancias, que son diferentes en condiciones de formación variable (Foth, 1987).

Importancia del Humus En la formación de humus, las cantidades de restos orgánicos tienen gran importancia y varían según el tipo de suelo. La transformación en sustancias húmicas de los restos vegetales, son el resultado de la acción conjunta de asociaciones de microorganismos, que poseen funciones bioquímicas multifacéticas (Kanonova, 1982). Según Tamhane y Motiramani (1986), el humus puede distinguirse de la materia orgánica del suelo, en que la materia orgánica del suelo es cualquier sustancia de origen orgánico inestable, mientras que el humus es bastante estable y amorfo, sin vestigios de la estructura del material del cual se deriva. El humus en realidad, no es sólo un producto de la descomposición, debido a que ésta implica la transformación a compuestos más sencillos, sino que el humus es más complicado que la materia orgánica original, porque además del simple proceso de

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descomposición de ésta, la formación de humus presupone la síntesis de sustancias orgánicas. Entre las características y propiedades del humus se pueden citar que es insoluble en agua, aunque parte del mismo puede formar suspensiones coloidales en agua pura; posee un contenido de nitrógeno que varía entre 3 y 6%, aunque en algunos casos la cifra puede variar, el contenido de carbono es menos variable y en general se estima en un 58%. El humus es una reserva importante de fósforo y azufre y la proporción de C: N: P: S en el humus es de alrededor de 100 a 120:10:1:1; además, el humus posee una elevada capacidad de intercambio de cationes, absorbe grandes cantidades de agua y muestra propiedades de expansión y contracción; posee así mismo, otras propiedades físicas y fisicoquímicas que lo hacen un constituyente muy valioso en el suelo (Foth, 1987). Gros y Domínguez (1992), mencionan que el humus es verdaderamente el fundamento de la actividad microbiológica del suelo, donde sirve de alimento a una multitud de microorganismos y lombrices de tierra que hacen del suelo un medio vivo. Todos estos microorganismos que viven a expensas del humus y contribuyen a su transformación, son más numerosos y activos mientras mejor provisto esté el suelo de humus.

Sustancias Húmicas Las sustancias húmicas se originan en la superficie de los tejidos vegetales en descomposición, cuando ésta empieza a ser invadida por organismos saprófitos, paralelamente se producen cambios bioquímicos en los tejidos senescentes, hay síntesis de enzimas, ruptura de la membrana celular, autooxidación y polimerización de compuestos tipo fenólicos. La complejidad de los compuestos que constituyen los materiales de partida para la materia orgánica en el suelo; la acción microbiana, las reacciones químicas y las distintas condiciones del medio (humedad, temperatura, aireación y pH) explican la gran heterogeneidad de las sustancias húmicas resultantes, las mismas proceden de la degradación química y biológica de residuos y restos de plantas y animales, también de actividades de síntesis llevadas a cabo por los microorganismos del suelo (Porta et al , 1994). Los ácidos húmicos no solamente se encuentran en el suelo, sino también en aguas naturales; depósitos marinos, drenajes, turbas pantanosas y en otros depósitos, su importancia radica en que éstos están envueltos en la transportación y concentración de sustancias minerales, son responsables del enriquecimiento de varios metales, actúan como oxidantes o agentes reductores, dependiendo de las condiciones ambientales, y afectan el proceso fotoquímico en aguas naturales (Stevenson, 1994; citado por Saavedra, 1996).

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Tyurin (1946), citado por Primavesi (1982), da el siguiente proceso de humificación: Materia orgánica

Encalado

Oxidación biológica

Acido fúlvico

Oxidación biológica + Ca, P, K, N

Acido húmico

Oxidación

Acido fúlvico

Oxidación biológica + Ca

CO2 H2O NH3 minerales

química

En el grupo de los ácidos húmicos se encuentran las materias que se extraen del suelo por disolventes (NaOH, KOH, NH 4OH, Na4P2O7, NaF, Na 2HCO3, oxalato sódico, urea y otros), que al acidificarse con ácidos minerales precipitan de las soluciones obtenidas en forma de un gel oscuro (Stevenson 1994; citado por Saavedra 1996). Una característica importante de los ácidos húmicos está en la habilidad para formar complejos solubles e insolubles en agua con iones metálicos e hidróxidos, los cuales interactúan con minerales y una gran variedad de compuestos orgánicos, incluyendo alcanos, ácidos grasos, pesticidas, herbicidas, carbohidratos, aminoácidos, pepsinas y proteínas (Bornemisza et al , 1975; citado por Ramírez, 1995). Clasificación de las Sustancias Húmicas

El humus puede ser clasificado desde diversos puntos de vista, por sus características micro y macromorfológicas, y por la forma como se distribuye y mezcla con el suelo bajo condiciones ecológicas. Los compuestos húmicos se clasifican según su composición química y propiedades físicas en huminas, ácidos húmicos (pardos o grises), fúlvicos e himatomelánicos (Nuñez, 1985). Debido a que las técnicas de extracción no han permitido aislar una sustancia húmica pura, de forma empírica se han establecido tres fracciones: ácidos húmicos, ácidos fúlvicos y huminas (Porta et al , 1994). El mismo autor menciona que el concepto de materia orgánica que se adopta como equivalente a componentes orgánicos incluye: materia orgánica no humificada (biomasa vegetal y animal senescente y biomasa microbiana), humus (sustancias no húmicas tales como materiales orgánicos sencillos, azúcares y aminoácidos, y materiales orgánicos de elevado peso molecular como polisacáridos y proteínas) y sustancias húmicas (humus en el sentido estricto). Scheffer (1956), citado por Primavesi (1982), dice que el pH es responsable de las diversas fracciones del humus con efectos diferentes sobre el suelo, con pH menores a 5,6 se forman especialmente ácidos fúlvicos, con pH entre 5,7 y 6,8 ácidos húmicos y arriba de 7,3 ácidos fúlvicos por degradación de ácidos húmicos. Las sustancias no húmicas incluyen materiales orgánicos cuyas características químicas son identificables, tales como glúcidos, proteínas, péptidos, aminoácidos, grasas, ceras y ácidos orgánicos de bajo peso molecular

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(Schnitzar y Khan 1978; citados por Porta et al , 1994); la mayoría de estos compuestos son fácilmente biodegradables y tienen una corta vida en los suelos. Las sustancias húmicas se caracterizan por no presentar características físicas y químicas específicas, tales como una composición elemental definida o un punto de fusión concreto. Son de color oscuro, de carga negativa con carácter ácido, predominantemente aromáticas, hidrófilas, químicamente complejas y de elevado peso molecular. Son compuestos relativamente oxidados. Acidos Húmicos

Es el producto del proceso oxidativo continuado en presencia de calcio, potasio, fósforo y micronutrientes, el material resultante está enriquecido por estos elementos, más el nitrógeno fijado del aire y constituye humus-mull o ácido húmico (Primavesi, 1982). Al considerar la formación de complejos de metales por las sustancias húmicas es adecuado discutir la naturaleza y propiedades de los ácidos húmicos; estos constituyentes pueden ser descritos como una serie de polielectrolitos altamente ácidos, de un color que va de amarillo a negro, con peso molecular elevado, cuya capacidad para combinarse con metales se debe principalmente a la densidad anormalmente elevada de grupos funcionales ácidos. Los ácidos húmicos son polímeros de alto peso molecular e insolubles en agua, con núcleos periféricos que le permite capturar iones del medio circulante. Dentro de estos encontramos: los ácidos húmicos pardos, que son el resultado de la lignina, poco estables, pobres en nitrógeno y fluctúa poco en presencia de calcio, los ácidos húmicos grises, tienen un mayor contenido de nitrógeno, fluctúan rápidamente en presencia de calcio y forman complejos órgano-minerales que son muy estables; y los ácidos himatomelánicos corresponden a la fracción de los ácidos húmicos solubles en alcohol, son de color marrón o pardo rojizo (Nuñez, 1985). Prat (1963), dice que los ácidos húmicos tienen efecto sobre las células vegetales, ya que modifican la permeabilidad de las membranas celulares, y permiten la penetración de los nutrientes quelatándolos en forma asimilable por las plantas. Hernando (1968); Pal y Sengupta (1963), citados por Ramírez y Chavez (1996), dicen que los ácidos húmicos tienen efectos fisiológicos sobre las plantas, debido a los grupos funcionales que forman parte de los procesos metabólicos de la respiración, fotosíntesis, síntesis proteica y absorción de nutrimentos. Los ácidos húmicos tienen los siguientes efectos benéficos: Poseen un alto valor secuestrante de cationes del suelo (Fe, Zn, Mn, Cu, Ca, K), los desbloquean de sus formas insolubles y los ponen en forma disponible para las plantas.

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Actúan como fijadores de amoniaco y disminuyen el proceso de desnitrificación, lo que produce mayor cantidad de nitrógeno disponible para las plantas. Desdoblan las formas insolubles de fósforo y permiten que este elemento sea asimilado más rápidamente. Transportan macro y microelementos del suelo a la raíz y al follaje, donde son utilizados, favoreciéndose la nutrición de las plantas. Incrementan la penetración de nutrimentos aplicados por vía foliar, ya que aumentan la permeabilidad de las membranas celulares y quelatan los nutrimentos en formas aceptadas por las plantas. Forman complejos orgánicos con herbicidas, fungicidas, insecticidas y reguladores de crecimiento y los potencializan, por lo que su eficiencia y rango de acción se incrementa. Ayudan a generar la estructura en los suelos defloculados, remueven el exceso de sales e incrementan la capacidad de intercambio catiónico. Estimulan la actividad microbiana del suelo, especialmente de los organismos que descomponen materiales tales como la celulosa, almidón y proteína. El número de microorganismos se incrementa hasta en 2000 veces por gramo de suelo, con una concentración de 10 ppm de sustancias húmicas. Los ácidos húmicos mezclados con los suelos incrementan su capacidad de retención de humedad disponible para las plantas, hasta 20 veces su propio peso. Estimulan el sistema radical y regeneran las plantas, debido al equilibrio nutricional y hormonal que se obtiene con su aplicación (Ramírez y Chavez, 1996). Acidos Fúlvicos

Son el producto de la descomposición de la materia orgánica bajo condiciones de humus muy ácido, poco favorable a las condiciones de microvida, consecuencia de bajas temperaturas, áreas con altas precipitaciones, suelos mal drenados con condiciones anaeróbicas, propias de turba. Poseen una estructura simple y un tamaño pequeño, entran fácilmente en la red cristalina de las arcillas, movilizando el hierro, el aluminio, el calcio y el magnesio con que se liga, volviéndolos solubles. Las sales de ácidos fúlvicos son muy móviles y completamente hidrosolubles, percolan con facilidad en el suelo, por ello lo lixivian y empobrecen donde aparecen (Primavesi, 1982).

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Los ácidos fúlvicos libres se forman de compuestos fenólicos y ácidos orgánicos, están formados por compuestos urónicos y cadenas de polisacárido, a estos se les llama ácidos fúlvicos asociados (Nuñez, 1985). Huminas

Las huminas son componentes del humus del suelo que están formadas por polímeros de alto peso molecular y uniones orgánicas de color oscuro. Son las que confieren el color oscuro a los suelos, especialmente en los horizontes superficiales; además son muy resistentes al ataque microbiano lo que les da gran estabilidad, y por ende se acumulan en los suelos. Las huminas producen sustancias orgánicas por condensación, pero también se pueden producir por transformación de sustancias no húmicas del suelo como los ácidos orgánicos y otros (Nuñez, 1985). Como todas son parte del humus, el predominio de una u otra depende del pH del suelo, condiciones anaeróbicas o aeróbicas, contenido de nitrógeno en los residuos orgánicos y la actividad de microorganismos.

Efectos de los Abonos Orgánicos Sobre el Suelo Núñez (1985), menciona que valores de 3 a 6% de materia orgánica en un suelo influyen favorablemente sobre las propiedades físicas y químicas; además de beneficiar a los cultivos establecidos en éste, estos efectos se pueden agrupar en: físicos, químicos y biológicos. Efectos Físicos

Los principales beneficios de los abonos orgánicos sobre el suelo son de tipo físico, aunque no existe cuantificación de los fenómenos, puede decirse que es un criterio mundialmente aceptado. El efecto floculante y cementante de la materia orgánica, hace posible el mejoramiento de la estructura y la disminución de la densidad aparente. Los efectos nutricionales se ven reflejados en la mayor penetración radical y el mejor movimiento de aire, agua y nutrimentos como N, P y S, por lo tanto también se da un mejoramiento en el drenaje del suelo (Fassbender y Bornemisza, 1987; Bertsch, 1995; Cubero 1996). Los abonos orgánicos favorecen la formación de agregados o peds y el oscurecimiento del suelo, factor muy importante para el balance térmico (Fassbender y Bornemisza, 1987; Kass, 1996; Arias, 1998). La materia orgánica en la superficie del suelo, reduce el impacto de las gotas de lluvia, permite que el agua se filtre suavemente en el suelo, y se reduce el escurrimiento superficial y la erosión; como balance existe más agua disponible para el desarrollo de las plantas (Tamhane y Motiramani, 1986). Kass (1996),

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menciona que hay mayor retención de agua por medio de los coloides orgánicos, los cuales son altamente hidrófilos. Efectos Químicos

La materia orgánica juega un papel fundamental en los aspectos químicos del suelo, la fracción orgánica interviene en la capacidad de intercambio catiónico y aniónico de un suelo. Elementos como el azufre y el boro forman parte de la materia orgánica, siendo prácticamente sus derivados, de aquí radica la importancia de la materia orgánica en las características del suelo, y por esta razón se utiliza con frecuencia como un índice de fertilidad del suelo (Palmer y Troeh, 1980; López y Espinoza, 1995). La materia orgánica aumenta el intercambio de nutrientes del suelo a la planta, los almacena (en especial N, P, S) y libera lentamente, por medio de la formación de complejos que retienen los macro y mironutrientes evitando así su pérdida (Fassbender y Bornemisza, 1987; Cubero 1996). Los coloides orgánicos de la materia orgánica con carga negativa, forman complejos estables que disminuyen la toxicidad de hierro y aluminio (por fijación) y deja libre al fósforo que será utilizado por las raíces (González et al , 1994). Así mismo forma quelatos con algunos micronutrientes, lo cual ocasiona que se regule su disponibilidad para las plantas (Kass, 1996); al incorporar materia orgánica el P disponible y el pH se incrementan significativamente con el tiempo, estabilizando la acidez del suelo (Fassbender y Bordemisza, 1987; Bertsch, 1995; Cubero 1996). En ciertos casos, la liberación de ácidos orgánicos por medio de la materia orgánica en proceso de descomposición, ayuda a reducir la alcalinidad del suelo (Tamhane y Motiramani, 1986). El P extraíble y disponible aumenta y la fijación disminuye, conforme aumentan las cantidades de abonos adicionados (Berstch, 1995). Dicen Fassbender y Bornemisza (1987); Cubero (1996) y Kass, (1996), que los abonos orgánicos inactivan los plaguicidas, efecto muy importante en suelos sembrados con monocultivo, como el caso del banano. Efectos Biológicos

El efecto biológico es el menos cuantificado, pese a su gran importancia; es conocido que estimula la capacidad amortiguadora de la rizósfera y modifica la dinámica de los nutrimentos al retenerlos en formas orgánicas; asimismo, participa en la supresión de patógenos al favorecer a los organismos benéficos por balance (Fassbender y Bornemisza, 1987; Cubero, 1996). La materia orgánica proporciona alimento a las lombrices, las hormigas y los roedores, estos animales perforan el suelo y construyen canales, que sirven para mejorar la aireación y desagüe, permitiendo a las plantas obtener oxígeno y liberar dióxido de carbono a medida que crecen (Tamhane y Motiramani, 1986).

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También la materia orgánica sirve de sustrato alimenticio para diversos microorganismos y mesofauna del suelo, lo cual resulta en la liberación e inmovilización de nutrimentos, formando polímeros orgánicos que afectan el desarrollo de la estructura del suelo, (Kass, 1996). Los derivados de los microorganismos y la síntesis microbiana, producen una mejor agregación de las partículas del suelo y mayor estabilidad de la estructura (Cooke, 1983; Arias, 1998).

Desventajas o Limitaciones de los Abonos Orgánicos

La acción de los abonos orgáncios en los suelos depende de muchos factores, principalmente del manejo, las condiciones ambientales y las circunstancias que rodean la práctica, por tanto debe esperarse una respuesta variable para cada situación, lo que obliga a conocer muy bien los factores que afectan el proceso y el producto que se va a utilizar (Berstch, 1995; Cubero, 1996). Los abonos orgánicos tienen acción a mediano y largo plazo. No se recomienda plantar inmediatamente después de la aplicación, ya que pueden tener efectos alelopáticos o tóxicos, y de manera temporal pueden presentarse procesos de inmovilización de nutrimentos (Berstch, 1995; Cubero, 1996). Dice Berstch (1995), que la concentración de nutrimentos es muy baja e irregular, por lo que es difícil lograr una producción intensiva con el uso de abonos orgáncios solamente, debido a los elevados volúmenes que se requiere manejar para suplir las necesidades del cultivo, por tanto es necesario contar con una fuente abundante de materia prima. Además se requiere mucha mano de obra para aplicarlos, lo que aumenta los costos totales.

Tipos de Abonos Orgánicos Dependiendo de su procedencia pueden clasificarse como naturales: a aquellos abonos que son producto de residuos urbanos y agrícolas, excretas y subproductos de origen animal que se aplican en su estado natural. Los abonos fabricados como el compost y bokashi, son una mezcla de abonos naturales, que en algunos casos son reforzados con productos químicos con el fin de mejorar su calidad. Por la importancia que tienen para el cultivo del banano, se hará una descripción del compost, vermicompost, bokashi, gallinaza y abonos verdes; así como de la metodología para la elaboración. Compost

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El compostaje es un proceso biológico de degradación aeróbica, por medio del cual desechos de plantas y otros desechos orgánicos se descomponen bajo condiciones controladas (Rynk et al , 1992). Según Según FAO (1991), (1991), el composta compostaje je es el proceso proceso de descom descompos posici ición ón o degr degrad adac ació ión n de los mater ateria iale less orgá orgáni nico coss por por una pobl poblac ació ión n mixta ixta de microor microorgan ganism ismos os en un ambiente ambiente cálido, cálido, húmedo húmedo y aireado aireado.. Los desechos desechos se juntan en una pila, de manera que el calor generado en el proceso pueda ser conservado, como resultado sube la temperatura de la pila, acelerando proceso básico de degradación natural, que normalmente ocurre con lentitud en desechos orgánicos orgánicos que caen sobre la superficie superficie del suelo. Al producto final del proceso de compostaje se le llama “compost”. La utilizaci utilización ón de compost compost represe representa nta una de las posible posibless soluci soluciones ones al creciente problema de contaminación ambiental generado por desechos en la producción bananera. A diario muchas toneladas de desecho de banano son lanz lanzad adas as a las las fuen fuente tess de agua agua,, dond donde e cons consum umen en gran gran part parte e del del oxíg oxígen eno o disponible para poder descomponerse, alterando las poblaciones de especies acuáticas de ríos y riachuelos, colaborando con el aumento progresivo de otras especies que sí se adaptan al nuevo medio. En otros casos, al no existir corrientes hídricas cercanas, algunas empresas botan los subproductos en lugares cercanos a focos urbanos, causando malos olores, debido a la descomposición descomposición anaeróbica anaeróbica (pudrición), lo que trae consigo una enorme cantidad de moscas y gusanos que atentan contra la salud de quienes viven en los alrededores. El proceso de compostaje controlado producirá un compost con mayor contenido de nitrógeno del que inicialmente había en los materiales vegetales, esto se debe a que algunos microorganismos que descomponen la materia, tamb también ién fija fijan n nitr nitróg ógen eno o del del aire aire y lo inco incorpo rpora ran n al comp compost ost,, así mism mismo, o, la disminución del volumen compostado aumenta la concentración de este elemento. Dentro de las muchas ventajas que atribuyen al uso de este abono se pueden citar: utilizar materiales de desechos propios del sistema de producción, que pueden ser mezclados con cualquier otro tipo de material orgánico, y mejorar las características físicas, químicas y biológicas del suelo (Sasaki et al , 1994). Factores que Influyen en el Compostaje Temperatura

La actividad microbiana se aumenta al compostar, ya que debido a los cambi cambios os de temp tempera eratu tura ra inte intervi rvien enen en dife diferen rente tess micro microorg organi anism smos os.. Con Con los los incrementos de temperatura inicia la función de los microorganismos mesofílicos (microorganismos que viven y se desarrollan en temperaturas medias). Con los aume aument ntos os de temp temper erat atur ura a post poster erio iore res, s, inte interv rvie iene nen n los los micr microo oorg rgan anis ismo moss termofílicos (microorganismos que viven y se desarrollan en temperaturas altas, mayores de 40° C). La descomposición de materiales orgánicos es mucho más rápida en el rango termofílico y las temperaturas óptimas del compostaje están

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entre 60 y 70°C ( Cuadro 8.30) (FAO, 1983); temperaturas por encima de 71°C por perí períod odos os prol prolon onga gado doss son son inde indese seab able les, s, ya que que rest restri ring ngen en el núme número ro de micro microorg organ anis ismo mos, s, adem además ás pued pueden en solu solubi bililizar zar las las prot proteí eína nass hidr hidro-s o-sol olub uble les, s, provocar alteraciones químicas y desprender amonio (IIRR-AVRDC, 1997). El comp compos osta taje je se da en tres tres fase fases: s: cale calent ntam amie ient nto, o, enfr enfria iami mien ento to y madurac maduración ión;; los microor microorgan ganism ismos os present presentes es en la fase fase de calent calentami amient ento o se denominan productores (bacterias y algunos hongos), cuando las pilas de compost llegan al pico de calentamiento los organismos presentes son los actinomicetes, durante la fase de maduración los microorganismos encargados son protozoarios, nemáto nemátodos, dos, hormiga hormigas, s, miriápodo miriápodoss e insect insectos os y en el enfriam enfriamien iento to vuelven vuelven a aparecer las bacterias y hongos (IIRR-AVRDC, 1997). Humedad

El contenido de humedad óptimo para un rápido compostaje está entre 50 y 60% del peso (Cuadro 8.30). Bajo 40% de humedad la descomposición es lenta, arr arriba de 60% pued uede no habe aber espa spacio cios de air aire suficie ciente ntes para para la desc descom ompo posi sici ción ón de sust sustan anci cias as aeró aeróbi bica cass y las las cond condic icio ione ness anae anaeró róbi bica cass prevalecerán, conduciendo a la pudrición (FAO, 1983). Aireación

Para Para que que el proc proces eso o se desa desarr rrol ollle en condi ondiccion iones aeró aeróbi bica cas, s, los microorganismos deben disponer del oxígeno suficiente, lo cual se logra mediante la aireación. La aireación se puede lograr mediante dimensiones reducidas de los volúmenes de las pilas, pero se corre el riesgo de reducir la temperatura. Otra forma es por medio de aireación forzada o también mediante el volteo (Gómez, sf ). ). El volt volteo eo es una una práct práctic ica a que que consi consist ste e en darl darle e vuelt vuelta a a los los mate materia riales les en descomposición por lo menos dos veces durante el proceso, para asegurar que los los mate materi rial ales es comp compost ostad ados os se oxig oxigen enen en sufi sufici cien ente teme ment nte e para para un proce proceso so aeróbico. Tamaño de partículas

Según FAO (1991), se necesita de cierto tamaño de partículas en relación a los otros factores ( Cuadro 8.30), pues partículas muy pequeñas se empaquetan e impiden el movimiento de dióxido de carbono hacia el interior y exterior de la pila; part partíícula culass muy gran grande dess redu reduce cen n el área área sup superf erficia iciall para para el ataq ataque ue de micr microo oorg rgan anis ismo mos, s, por por lo que que la reac reacci ción ón será será muy muy lent lenta a y pued puede e lleg llegar ar a detenerse. Relación C/N

Es importante tomar en cuenta al realizar una pila de compostaje la mezcla de materiales a utilizar, se requiere, fuentes de carbono para los microorganismos, fuentes de energía para su reproducción, y fuentes de nitrógeno para la formación de proteínas. La relación C:N adecuada en la mezcla debe ser 25-35:1, si la

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relación C:N es muy alta se producirá dióxido de carbono hasta alcanzar la relación relación adecuada, por lo que el proceso será muy lento, lento, lo contrario permitirá permitirá la pérdida de nitrógeno en forma de amoniaco, es importante tomar en cuenta que las fuentes de carbono sean fáciles de degradar. El compost final puede tener una relación C:N de 10-15:1 (Gómez, sf ). ). Cuadro 8.30. Condiciones Deseables en el Proceso de Compostaje. Parámetros

Valor

Relación C/N Tamaño de partículas Humedad Temperatura Control de Ph Tamaño pila

25-35:1 5-10 mm 50 a 60 % 60 a 70 °C 6,5-7,0 1.5 m altura, 2.5 m ancho

Fuente: FAO, (1991).

pH

El pH óptimo para un rápido compostaje aeróbico está entre 6.0-7.5, el rango de pH en el cual pueden ser compostados los desechos tiene un bajo efecto en la tasa de compostaje (FAO, 1983). Cuadro 8.31. Composición Química del Compost de Residuos de banano. Análisis Nitrógeno Fósforo Potasio Calcio Magnesio Azufre Hierro Cobre Zi n c Manganeso Boro PH Humedad Materia Orgánica C/N Fuente: Campos y Valverde, (1998).

Elaboración de Compost

Unidad % % % % % % mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg % % %

Rango minímos a máximos 1.23 a 3.28 0.20 a 0.45 1.03 a 1.62 0.33 a 1.93 0.24 a 0.46 0.12 a 0.43 12001 a 17900 33 a 67 47 a 82 236 a 349 35 a 55 6.55 a 8.78 25.4 a 66.0 17 a 39.1 5.33 a 8.06

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El compost se elabora mediante la utilización de residuos de banano, raquis y otros subproductos de la planta de empaque, se adiciona excremento de ganado vacuno, gramíneas para incrementar la fibra, carbonato de calcio, roca fosfórica y aserrín quemado. Mediante el Método “Indore” (aeróbico), los materiales se ponen en capas en forma de camas redondeadas de; 1,50 metros de altura por 2 metros de base y 30 metros de largo, con un peso aproximado de 54 toneladas por cama (Figura 8.23) (Campos y Valverde, 1998). La distribución por peso de materiales se aprecia en el Cuadro siguiente. Cuadro 8.32. Composición en peso de los materiales para la fabricación de compost de banano. Producto Banano, raquis y otros desechos Roca fosfórica Tierra Excremento de ganado vacuno Carbonato de calcio Gramíneas Aserrín quemado

Cantidad en kg 50000 500 500 1000 500 500 1000

Para aumentar la oxigenación, se recomienda hacer el piso de las camas con bambú perforado; asimismo, colocarlo en forma vertical cada 1.5 metros como chimeneas de aireación. Las camas una vez terminadas se cubren con plástico para evitar pérdidas de nutrimentos por lixiviación, y para mantener una descomposición aeróbica, se recomienda voltear los materiales cada 30 días. El compost debe estar maduro después de 3 a 4 meses, si las condiciones han sido apropiadas. Se recomienda darle una etapa de secado, ya que altos contenidos de humedad, pueden dificultar la aplicación en el campo. Malos olores son evidencia de falta de oxigenación y de un proceso de descomposición inadecuado. Los lixiviados pueden recogerse en pozos construidos en el suelo, pueden ser utilizados para la fertilización líquida de las plantas (Ver Foto).

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Cama de: 37 m de largo 1.20 m de ancho 1.40 m de alto

Volumen: 58 ton banan o verde 17.4 ton banano maduro Cubierta de plástico

Tierra+cal+ceniza+rocafosfórica Excretas animales Bananopicado Gramíneas yotros Raquis

icado

Tierra+cal+ceniza+rocafosfórica Excretas animales Bananopicado Gramíneas yotros Raquis

icado

Piso de Concreto

5 cms 10 cms 20 cms 10 cms 20 cms 5 cms 10 cms 20 cms

10 cms 20 cms Bambú

Aireación: Manguerao bam bú cada 1.5 m .

Figura 8.23. Detalle de la Cama de Compost, Sistema Indore Aeróbico.

FOTO 8.14

Bokashi

Bokashi es una palabra japonesa que significa “fermento”, adecuándola al español se puede decir que bokashi es un abono fermentado. El bokashi se elabora al fermentar diversos tipos de productos orgánicos con microorganismos seleccionados o con tierra de bosque. En el mercado existen diversos productos que cumplen con la función de inocular microorganismos, el más conocido en este medio es el “EM” o microorganismos efectivos. El “EM” es un inoculante microbiano que tiene diversos usos en agricultura y en aplicaciones ambientales. Contiene especies seleccionadas de levaduras, bacterias ácido lácticas y, en menor cantidad, bacterias fotosintéticas y actinomicetos, los mismos son compatibles entre sí y coexisten en un cultivo líquido (Kyusei, 1995; citado por Campos y Valverde, 1998). Como material inicial para la elaboración de Bokashi se pueden utilizar productos tales como residuos de semilla de algodón, bagazo de caña, malezas picadas, fibra de coco, residuos vegetales, desechos de procesamiento, desechos de banano, naranja, piña y otros productos, harina de huesos, estiércoles de cualquier tipo animal, basura de cocina, desecho de frijol, salvado de trigo, entre otros (Shintani, 1997).

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“El bokashi se basa en la transformación de las materias primas por los microorganismos eficientes nativos del suelo seleccionados o no. La ventaja de este abono es la rapidez de la descomposición de los materiales orgánicos, ya que entre una a tres semanas está listo para aplicar al suelo” (Arias, 1998). El bokashi es diferente del compost, ya que el primero tiene más microorganismos eficientes, como bacterias fotosintéticas y ácido lácticas, levaduras, actinomicetos y micorrizas. Cuando se aplican como inoculantes, aumenta la diversidad microbiana, se favorecen los procesos de mineralización y el tiempo de elaboración es menor que el del compost (APNAN, 1995). Si se compara el contenido de materia orgánica del bokashi con el compost, se puede constatar que el bokashi tiene mayor contenido que el compost, porque el compost está en una etapa de descomposición más avanzada. El objetivo principal del bokashi es activar y aumentar los microorganismos benéficos en el suelo y proporcionar un balance favorable con otros microorganismos (Shintani y Tabora, 1998). Aunque en la elaboración de bokashi se pueden utilizar cualquier tipo de desechos orgánicos, es ideal la combinación de materiales con una relación C:N alta en carbono y baja en nitrógeno. Por lo general se usan como mínimo tres tipos diferentes de materiales para aumentar la diversidad microbiana al variar las fuentes de alimento. Se puede adicionar astillas de madera carbonizada o cáscara de arroz carbonizada para mejorar las condiciones físicas del suelo, ya que estos materiales porosos aumentan la capacidad de retención de nutrientes y sirven como puerta para los microorganismos eficientes (Shintani, 1997). Cuadro 8.33. Composición Química Promedio del Bokashi de residuos de banano. Análisis Nitrógeno Fósforo Potasio Calcio Magnesio Azufre Hierro Cobre Zinc Manganeso Boro PH Humedad Materia Orgánica C/N Fuente: Campos y Valverde, (1998).

Unidad % % % % % % Mg/kg Mg/kg Mg/kg Mg/kg Mg/kg % % %

Rango Minímos a máximos 1.24 a 1.39 0.07 a 0.14 1.32 a 2.20 0.21 a 0.30 0.11 a 0.20 0.07 a 0.09 1221 a 2690 6 a 14 15 a 22 78 a 61 11 a 18 6.11 a 9.71 68.2 a 80.7 68.7 a 88.0 32.2 a 37.0

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Mendoza (1997), menciona como algunas de las ventajas más importantes del bokashi las siguientes: convierte el residuo en fuente de energía (para los microorganismos) y renovación del suelo, es una fuente económica y eficiente de nutrimentos, mejora las condiciones físico-químicas del suelo, conserva y aporta microorganismos esenciales en el proceso de descomposición, da la oportunidad de decidir el lugar y momento de ser usado, permite el aprovechamiento de residuos y reduce focos de contaminación, sin embargo, su mayor ventaja sobre el compost es que se demora menos tiempo en su elaboración (Campos y Valverde, 1998). Elaboración de Bokashi

En la elaboración de bokashi se utilizan residuos de la cosecha de banano colocados en camas; de 3,0 m de ancho, 36 m de largo y 0,8 m de altura (al centro), los bananos de rechazo y el raquis se trituran en una picadora en piezas no muy finas, se agrupan mezclados con aserrín seco de madera y los otros materiales. Aunque existen diversos métodos para hacer bokashi, el autor a obtenido muy buenos resultados triturando los desechos de banano mezclados, poniéndolos sobre una capa de 5 cm de espesor de aserrín para recoger los lixiviados, combinando 8 sacos de aserrín seco por cada tonelada de residuos, y aplicando 5 litros de solución de “EM”. La cama se voltea a la semana y a las 2 semanas, para estar lista para llevar al campo a las 3 semanas. La cama se cubre con plástico durante todo el proceso. Algunos productores recomiendan la construcción de edificios techados para el proceso, lo que no parece necesario, así mismo recomiendan volteo diario de las camas, que a juicio del autor es innecesario. La solución de “EM” se prepara el día anterior, se usa una parte de la solución matriz, una parte de melaza y mil partes de agua natural sin cloro; debe utilizarse un recipiente que no haya tenido agroquímicos; si esta solución se guarda tapada en un lugar oscuro durante una semana, se convierte en solución matriz. Si se desea reforzar la solución matriz, debe prepararse un té del mejor bokashi e integrarse a la solución matriz. Cuadro 8.34. Composición en Peso de los Materiales para la Fabricación de Bokashi. Producto Banano, raquis y residuos de cosecha Aserrín Tierra Estiércol EM

Cantidad 3 toneladas 40 sacos 10 sacos 8 sacos 16 litros (1 parte de EM por 1000 de agua)

* Se obtiene 3 toneladas de desechos triturados por un contenedor (960 cajas) de fruta exportada.

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La tierra y el estiércol, aunque mejoran el Bokashi, no son absolutamente necesarios. Las camas se voltean a los 8 y 16 días, para ser aplicado al campo después de dos semanas. (Ver Foto 8.15). Vermicompost

El abono orgánico se puede obtener también mediante la utilización de lombrices, teniendo mucha aceptación entre los agricultores, porque la lombriz no sólo contribuye con el aprovechamiento de los desechos orgánicos, convirtiéndolos rápidamente en humus, sino que además mejora la condición física y la aireación en el suelo a través de la formación de galerias. Según la Fundación de Hogares Juveniles Campesinos (1995a) y Pineda (sf ), el estiércol producido por las lombrices se conoce como humus de lombriz o vermicompost; su principal componente es el humus; a este abono se le considera como uno de los que poseen mayor calidad entre todos los existentes (orgánicos e inorgánicos), debido a que no sólo aporta a la planta los nutrientes mayores y menores, sino que también es un magnífico mejorador y corrector del suelo. El humus de lombriz también aporta enzimas y fitohormonas, las cuales tienen un efecto importante en el desarrollo de las plantas. Cuadro 8.35. Composición Química Promedio del Vermicompost de residuos de banano. Análisis Nitrógeno Fósforo Potasio Calcio Magnesio Azufre Hierro Cobre Zinc Manganeso Boro PH Humedad Materia Orgánica C/N Fuente: Campos y Valverde, (1998).

Unidad % % % % % % mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg % % %

Rango Minímos a máximos 1.36 a 1.83 0.29 a 0.41 0.55 a 1.38 0.56 a 0.66 0.30 a 0.45 0.12 a 0.31 13801 a 28000 44 a 85 49 a 94 259 a 567 38 a 52 5.41 a 9.02 19.2 a 42.3 14.6 a 25.3 6.23 a 8.5

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En el vermicompost existe una gran variabilidad entre los contenidos porcentuales de los elementos, el nitrógeno puede variar entre 1,5 a 3%, el fósforo (P2O5 ) 0,3 a 1% y el potasio (K2O) de 0,7 a 1,5%. De acuerdo con estos valores una tonelada métrica de humus de lombriz puede aportar entre 10-30 kg de N, 310 kg de P2O5 y 7-15 kg de K 2O (Pineda, sf ). La materia biológica en proceso de descomposición, que se encuentra en la superficie del suelo; (hojas, frutos, estiércoles, etc.) sirve de alimento para las lombrices, las cuales luego de alimentarse profundizan en el perfil del suelo abriendo túneles de aireación y removiendo el suelo, luego vuelven a subir a la superficie del suelo a dejar su excremento el cual va a ser aprovechado por las plantas para su alimentación. Con el uso del humus tanto en cultivos como en potreros, el agricultor puede reducir los costos de fertilizantes químicos (Asolombriz, sf ). Existe un gran número de materiales que pueden ser utilizados para alimentar a las lombrices, con frecuencia se usa el estiércol animal, debido a que posee altos contenidos de nitrógeno, fósforo y potasio, materia orgánica y una gran cantidad de microorganismos benéficos. Además del estiércol se pueden utilizar residuos de cosecha, hojas de árboles, subproductos vegetales o cualquier otro tipo de desecho orgánico. Alrededor de un 70 a 75% del sustrato que se utiliza como alimento para las lombrices es convertido en abono orgánico (Fundación Hogares Juveniles Campesinos, 1995b). Elaboración de Vermicompost

El vermicompost puede ser elaborado utilizando compost o desechos de banano y raquis fermentado como alimento para alimentar las lombrices; este último se coloca en un lugar cercano a las lombrices y se deja durante ocho días en cajones de madera, al aire libre; a los ocho días se les coloca el alimento a las lombrices (Campos y Valverde, 1998).(Ver foto 8.16) En el Cuadro 8.36, se hace una comparación química de los diversos abonos orgánicos, fabricados con residuos de banano con excepción de la gallinaza, se observan pocas variaciones en el contenido de N de todos los abonos excepto en la gallinaza que es más rica en este elemento el contenido de otros elementos, es muy variable y puede variar más entre mínimos y máximos de cada abono, que entre los abonos entre si el contenido de una materia orgánica es muy alto en el Bokashi y en la gallinaza, por ser abonos sin descomponer. El contenido de Fe es alto en Compost y Vermicompost, sin explicación para el autor.

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CUADRO 8.36

Comparación química de compost, bokashi, vermicompost y gallinaza, fabricados con residuos de banano. Análisis N P K Ca Mg S Fe Cu Zn Mn B PH Humedad Mat.eria Orgánica Relación C/N

Unidad

Compost Bokashi Vermicompost Gallinaza *******Rangos mínimos a máximos*******

% 1.23 a 3.28 % 0.20 a 0.45 % 1.03 a 1.62 % 0.33 a 1.93 % 0.24 a 0.46 % 0.12 a 0.43 Mg/kg 12001 a 27900 Mg/kg 33 a 67 Mg/kg 47 a 82 Mg/kg 236 a 349 Mg/kg 35 a 55 6.55 a 8.78 % 25.4 a 66.0 % 17 a 39.1 % 5.33 a 8.06

1.24 a 1.39 0.07 a 0.14 1.32 a 2.20 0.21 a 0.30 0.11 a 0.20 0.07 a 0.09 1221 a 2690 6 a 14 15 a 22 61 a 78 11 a 18 6.11 a 9.71 68.2 a 80.7 68.7 a 88.0 32.2 a 37.0



Fuente: Campos y Valverde (1998).

Gallinaza

La gallinaza es el excremento avícola mezclado en proporciones variables con aserrín de madera, ésta es recolectada en las empresas avícolas o granjas, para ser comercializada posteriormente. Se puede aplicar directamente al suelo o utilizarse como materia prima para la elaboración de otros abonos orgánicos (Arias, 1998). Según Ramírez (1980), citado por Corrales et al , (1990), en los años cincuenta y sesenta el uso de abonos orgánicos, como excretas de gallinas, declinó por los bajos costos de los fertilizantes químicos. Sin embargo, en los últimos años ha recobrado su importancia por el aumento de los precios de los fertilizantes sintéticos y por los movimientos ecologistas, orgánicos y sostenibles. La gallinaza tiene el 50% del nitrógeno total en forma de compuestos no proteicos, el más importante es el ácido úrico, un compuesto de rápida tasa de hidrólisis similar a la de la urea y de menor solubilidad. De todos los estiércoles usados como abono orgánico en agricultura, la gallinaza tiene la mayor aceptación, ya que es de fácil aplicación y ha dado buenos resultados (Corrales et al , 1990). Existen diferentes calidades de gallinaza, de acuerdo al tipo y edad de las aves, según criterios de explotación económica, las excretas de pollos para engorde se conocen como pollinaza y el de las gallinas

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ponedoras como gallinaza , sus contenidos químicos son diferentes. Diversos autores han mostrado preocupación en la utilización de gallinaza en la agricultura, debido a que el excesivo uso de antibióticos para mantener la salud de las aves podría ser nocivo para los microorganismos del suelo. Otro factor a considerar en el uso de gallinaza, es la alta población de huevos de moscas, que al encontrar la humedad suficiente, eclosionan convirtiéndose en una plaga que atenta contra la salud humana. Cuadro 8.37. Composición Química Promedio de Excretas Secas de Aves. Análisis Nitrógeno Fósforo Potasio Calcio Magnesio Azufre Hierro Cobre Zinc Manganeso Boro PH Humedad Materia Orgánica C/N

Unidad % % % % % % mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg % %

Rangos Mínimos a máximos 1.58 a 2.83 0.72 a 3.41 0.87 a 3.62 3.10 a 16.0 0.20 a 0.94 0.20 a 0.72 1841 a 3280 16 a 72 164 a 441 154 a 478 13 a 50 7.13 a 9.13 32.2 a 43.8 37.5 a 56.8 8.6 a 18.2

Fuente: Campos y Valverde, (1998).

Abonos Verdes

Son plantas que se siembran con el objetivo de reincorporarlas al suelo para devolverle los nutrimentos extraidos, además de suministrar una buena cobertura cuando están en crecimiento, al ser devueltas al suelo agregan carbono orgánico y nitrógeno, como es el caso de algunas leguminosas y crucíferas (Rodríguez, 1989; FAO, 1990; Angel y Prager, 1989). Cubero (1996), describe a los abonos verdes, como plantas de rápido crecimiento que producen abundante follaje y cuyo destino es incorporarlas al suelo. Son muy recomendadas para áreas recién habilitadas en donde no existan otras fuentes de abono orgánico. La siembra y posterior incorporación al suelo de los abonos verdes permite adicionarle elementos químicos y biológicamente activos, los que son fácilmente atacados por los microorganismos del suelo, y de esta forma se hacen asimilables

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los nutrientes presentes en la materia orgánica, para que sean aprovechados por las raíces de las plantas (Suquilanda, 1995). Las plantas para abonos verdes no deben crecer mucho, ya que si aumenta demasiado la relación C/N, imposibilita la acción de los microorganismos para la utilización del nitrógeno del suelo (Rodríguez, 1989). Este tipo de abonos son una fuente económica y conveniente de materia orgánica para reponer nutrimentos, mejorar la estructura, reducir al mínimo la escorrentía y la erosión del suelo (FAO, 1990). En el cultivo de banano se podrían utilizar los abonos verdes, ya sea en barbecho natural cuando las tierras salen del ciclo de producción, con el fin de mantener y restaurar la fertilidad, a través de la acumulación de materia orgánica y mejorar la estructura; o bien por el barbecho mejorado, donde al igual que en el anterior las tierras se dejan en descanso, pero en lugar de cobertura natural (malezas), se utilizan como cobertura especies de leguminosas, crucíferas u otras plantas de rápido crecimiento. La especie a utilizar deben adaptarse a las condiciones ecológicas del medio, nativa preferiblemente, adaptada a suelos pobres y capaces de competir con malezas indeseables, fáciles de sembrar, que requieran labranza mínima del suelo, que tengna gran facilidad para propagarse y de crecimiento rápido, para que cubran la superficie del suelo; además, deben ser poco susceptible a enfermedades y plagas. Los costos de la incorporación de la cobertura pueden ser una limitante; si el terreno posee pendientes superiores al 15%, en ese caso es preferible utilizar cobertura muerta. Los abonos verdes a base de leguminosas, pueden incorporar hasta 150 kg de nitrógeno por hectárea, del total de ese nitrógeno entre 30-40% está disponible para el cultivo subsiguiente (Suquilanda, 1995). Para el establecimiento o renovación de plantaciones bananeras se han probado con éxito numerosas plantas, por lo general se recomienda eliminar todo vestigio de plantas de banano, usando controles químicos como herbicidas, o físicos por corte continuo; una vez superada esa fase, se procede a establecer una gramínea no-hospedera de las pestes del banano, preferiblemente si es nativa y espontánea, esta gramínea incorpora grandes cantidades de carbono que mejorarán la biodiversidad del suelo y las condiciones físicas; una vez comprobado que el suelo está limpio de enfermedades y plagas para el banano, cosa que se consigue después de seis meses a un año, se procede a sembrar una leguminosa de alto tonelaje de aporte, como la Mucuna spp., el frijol terciopelo , entre otras; éstas se incorporan al suelo y una vez descompuestas se procede a la siembra del banano. Algunos productores prefieren dejar el terreno en barbecho con plantas nativas por alrededor de un año. Figueroa et al (1990), en un ensayo con cultivos alternos, para el control de nemátodos en renovación de plantaciones bananeras,

8 Nutrición de Banano

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