Universidad Nacional Experimental del Táchira Vicerrectorado Académico Decanato de Docencia Departamento de Ingeniería Agronómica Fruticultura
Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación (DRIS) en Frutales
Integrantes: Mendoza Neferty CI: 18.143.481 Moreno Leonardo CI: 15.926.587
Abril, 2011
INTRODUCCIÓN Existen distintas metodologías o herramientas que evalúan el estado nutricional del sistema suelo-planta. Éstas son: análisis de suelo, análisis de plantas, síntomas visuales de deficiencia de nutrientes, información referente a condiciones climáticas, historia de manejo, vigor de las plantas, etc., más la experiencia del productor o técnico que asesora. Realizar un análisis foliar o de suelo es un paso importante a la hora de realizar o establecer un sistema de producción ya que la nutrición en un cultivo es un factor principal que afecta directamente el rendimiento y la productividad del mismo, es por eso que se hace necesario aplicar normas de diagnostico que permita saber el estado nutricional en que se encuentra la planta para así garantizar las mejores condiciones nutritivas al suplementar fertilizante de forma eficiente. Con el fin de elevar los niveles de productividad de los cultivos Beaufils desarrollo en 1971 el sistema DRIS, evitando además aplicaciones de fertilizantes innecesarios que sólo implican gastos y contaminaciones al medio ambiente, beneficiando el balance nutricional y disponibilidad de los elementos que interfieren en su potencial productivo. Además un cultivo bien nutrido está asociado a buena calidad del producto cosechado que también podría mejorar la rentabilidad del sistema de producción. El objetivo de la siguiente investigación consiste en ver conocer las bases sobre las que se rigen las normas DRIS, las ventajas y desventajas que ofrece, las consideraciones a tomar en cuenta para su aplicación y los beneficios que aportaría en los sistemas de producción frutales.
El sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación (DRIS), fue desarrollado por Beaufils, a partir de trabajos sobre fisiología y nutrición vegetal, primero con el cultivo del caucho en Vietnam y posteriormente con maíz y caña de azúcar en Sur África (Rodríguez y Rodríguez, 2000). El sistema, primeramente llamado sistema de diagnóstico fisiológico, fue designado para: a. Proporcionar un diagnóstico válido sin considerar la edad de la planta o el tejido, b. Ordenar los nutrientes según el grado de deficiencia y c. Acentuar la importancia del balance de nutrientes. Consiste en un conjunto de normas que hacen un diagnóstico y evaluación más completo del estado nutricional de la planta, ya que clasifica en orden de importancia los nutrientes que requiere la misma, toma en cuenta su interacción, el balance nutricional y detecta deficiencias y excesos relativos, además puede realizar diagnósticos en cualquier etapa de desarrollo y diferente posición de la hoja en la planta. En otras palabras interpreta los análisis de plantas para estudiar el estado nutricional de un cultivo. Beaufils presenta al DRIS como una alternativa al método clásico experimental de campo consistente en comparar el efecto de varios tratamientos, en razón de las dificultades y limitaciones que introducen en estos experimentos, la acción de numerosos factores incontrolables y no evaluados, los cuales son meramente incluidos como estimaciones de error experimental. Como ejemplo de esas limitaciones en los experimentos con fertilizantes se señalan: a) Los efectos observados como consecuencia de las respuestas de las plantas a los fertilizantes, constituyen el resultado de una compleja cadena de reacciones, generalmente no definidas o conocidas. b) Dichas reacciones son determinadas por las características particulares del sitio de experimentación, las cuales nunca podrían ser exactamente reproducidas en el tiempo y en el espacio, características que si podrían ser reproducidas, bajo las condiciones de un experimento de laboratorio. Debido a estas dificultades los resultados y condiciones logradas en un determinado sitio experimental, muy raramente pueden ser extrapolados. c) Debido a que solo muy pocos factores pueden ser variados simultáneamente en los experimentos de campo (usualmente N, P y K en forma de fertilizante compuesto), los resultados y conclusiones obtenidos podrían estar tergiversados, debido a la actuación de un
factor desconocido, no determinado, descartado o insospechado, que actuase como un factor limitante. d) La ocurrencia de un factor adverso accidental, que reste valor a la información. e) los requerimientos de repetición en el tiempo y en el espacio, propio de los experimentos de campo, hacen que estos sean numerosos y consumidores de mucho tiempo. Como conclusión a todas esas limitantes, Beaufils indica que estas podrían alterar los resultados y restringir la experimentación. Como consecuencia, una gran proporción de los experimentos de campo, no tendrían utilidad o aun peor, causarían más desorientación que una adecuada referencia. Plantea entonces, que debido a la importancia de sortear las limitaciones expuestas, se requeriría de un método capaz de minimizarlas, siendo esta la razón por la cual fue desarrollado y propuesto el método denominado DRIS. Señala a continuación que, la principal idea de esta metodología estriba en “reprodu cir las condiciones de campo en una computadora, es decir, de forma similar a lo que podría hacerse en un laboratorio de manera tal que se facilite el estudio de la influencia de un gran número de factores condicionantes del rendimiento bajo un conjunto de circunstancias deseadas preseleccionadas” Estas normas representan las calibraciones de la composición del tejido de la planta, la composición del suelo, los parámetros del medio ambiente y las prácticas culturales, como funciones de la producción obtenida por un cultivo en particular. Por lo tanto, el DRIS integra más íntimamente el balance nutricional de la planta y el suelo e incorpora aún, otros factores tales como, la edad de la planta y el clima en el diagnóstico, permitiendo así hacer recomendaciones confiables sobre el manejo de los cultivos. Evaluar el estado nutricional consiste en realizar una comparación entre una muestra cualquiera y un patrón o estándar de comparación, el cual ha sido denominado como norma. La muestra puede estar constituida por una sola planta o por un grupo de plantas y las normas son definidas como los contenidos de los elementos nutrientes en la planta o conjunto de plantas “normales” desde el punto de vista de su estado nutricional. Malavolta et al. citado por Rodríguez y Rodríguez, (2000) definen como plantas “normales” a aquellas que teniendo en sus tejidos todos los elementos en cantidades y proporciones adecuadas, son de alta producción y presentan una apariencia externa sana. La razón de esta definición parte de la situación que las plantas bajo condiciones anormales (limitantes), no pueden expresar su óptimo potencial productivo. Dicho en otras palabras, altos niveles de producción solo pueden conseguirse
cuando todos los factores que determinen la productividad, entre ellos los factores nutricionales, se encuentran en condiciones normales. Una premisa conceptual del DRIS se refiere a que, aún cuando las concentraciones de uno o de todos los elementos de la planta estén en su óptimo, el nivel de su rendimiento puede ser alto, bajo o medio, dependiendo de uno o más de los otros factores limitantes del rendimiento. Esos otros factores son muy variados, como por ejemplo, el nivel entre los nutrientes, prácticas culturales, enfermedades, plagas, malezas, humedad del suelo, densidad de población, temperatura características del suelo y aún algunos otros. Debido a la naturaleza dinámica de la composición foliar, el proceso de diagnóstico debe tratarse como un ejercicio complejo y no limitarse a la simple comparación individual de los resultados analíticos de cada nutriente, contra valores críticos o contra los rangos de suficiencia correspondientes. Una de las bases del DRIS es que emplea fundamentalmente relaciones de nutrientes y no concentraciones de los mismos. Estas relaciones permiten que las variaciones ocasionadas por la edad de la planta tengan menos influencia y, por lo tanto, del momento de muestreo. En general, las concentraciones de nutrientes como N, P, K y S tienden a decrecer con la edad, mientras que las de otros como Ca, tienden a incrementarse. De la edad de la planta, entonces, depende tanto el valor crítico como el rango de suficiencia. Según Beaufils, si las concentraciones de por ej., N, P y K decrecen al avanzar la edad de la planta, sus relaciones permanecerán más constantes. Este método utiliza para la definición de sus normas una gran base de datos, pero lo más importante es que esos datos no provienen básicamente de ensayos experimentales, sino de cultivos comerciales. En esa gran cantidad de datos, distingue dos poblaciones: una de alto rendimiento y otra de bajo rendimiento. Los datos extraídos de estas dos poblaciones son utilizados para establecer los promedios o normas DRIS, coeficientes de variación, varianzas, desvío standard. Se podría decir que ha existido una cierta moda del uso del DRIS, surgida básicamente con el auge de las computadoras, las cuales, sin demasiado esfuerzo permiten establecer todo tipo de relaciones y correlaciones, aún a veces alejadas de ciertas bases fisiológicas. De aquí es, entonces, que hay distintos grados de ajuste del DRIS. Lógicamente no es un sistema perfecto, pero podría llegar a ser muy útil si se dispusiera de una gran base confiable de datos, no sólo en número, sino en años y calidad de la información.
Ventajas Permite ordenar los nutrientes de forma secuencial, de acuerdo a su grado o nivel de limitación del rendimiento del cultivo.
Permite realizar un diagnóstico nutricional en cualquier etapa de desarrollo del cultivo, es decir, es menos sensible que otros sistemas de diagnóstico al envejecimiento de los tejidos, habiendo sido esto demostrado en diversos trabajos.
Podemos realizar ensayo ante de fertilizar un cultivo, lo cual permite, estimar el efecto del balance natural de nutrientes.
Permite aplicar la ley de Liebing que logra saber cuál es el nutriente que se encuentra en deficiencia.
Esta norma me permite ser más eficiente en el uso de fertilizantes, ya que se logra determinar hasta dónde puedo corregir la deficiencia.
Permite una economía de recursos y del tiempo necesario para el desarrollo de normas de diagnóstico.
Permite incorporar en el diagnóstico a la materia seca del cultivo (C, H y O), como otro nutriente.
Las interacciones entre nutrientes son tomadas en cuenta, habiéndose demostrado que este sistema funciona correctamente, aun existiendo esas interacciones.
El sistema DRIS, elimina muchos de los problemas asociados con la determinación de los valores críticos de las respuestas a la aplicación de fertilizantes, debido a que las normas no son derivadas de un limitado número de observaciones.
Al efecto, se ha observado que las normas DRIS derivadas de bancos de datos recogidos en diversas partes del mundo, difieren muy poco. Una ventaja adicional del DRIS estriba en que las normas así desarrolladas, están eliminadas las limitaciones impuesta por los factores ambientales, sí se parte de la premisa de que “para conocer el real efecto limitante de un determinado nutriente en el rendimiento, todos los demás factores deben estar en optima condiciones”.
Desventajas El sistema presenta dificultad en el manejo informático de interpretación porque hay que manipular grandes poblaciones de datos. Así como también los datos de una región no son aplicables para otras zonas.
Solo resuelve el aspecto cualitativo de la nutrición vegetal y sus índices numéricos no permiten una interpretación cuantitativa.
Los déficits hídricos que afectan el crecimiento o el rendimiento del cultivo pueden interferir significativamente sobre los resultados obtenidos de las normas DRIS.
Consideraciones del sistema DRIS al momento de aplicar el diagnostico de plantas El diagnostico del estado nutricional de plantas a través de su composición foliar, depende de la precisión de las normas o promedios contra los cuales son comparados los resultados analíticos. Es decir, la precisión de un diagnostico foliar depende de la constancia en la relación entre la composición foliar y la respuesta de los cultivos. Otra consideración es que los resultados de los análisis foliar es expresada sobre la base del porcentaje de un elemento y su relación a la materia seca que va a depender de la edad fisiológica del tejido en estudio. Por lo tanto, para evitar problemas a la hora de realizar las interpretaciones, debe ejercerse un riguroso control en la recolección de las muestras, de manera de asegurar que estas sean de la misma edad fisiológica que los patrones contra los cuales se comparan los resultados analíticos. El diagnostico en el sistema DRIS se realiza sobre la base de relaciones de balance entre nutrientes. La aplicación del DRIS al diagnostico de tejidos de plantas, permite establecer una gradación relativa de los elementos bajo diagnostico, desde los más deficientes hasta los menos deficientes. Para la realización de un diagnostico DRIS, es imprescindible contar con los datos de análisis de tejidos y con la norma de diagnostico desarrollado para el cultivo. El diagnostico en el sistema DRIS, se realiza mediante el estudio de las relaciones de balance entre todos los elementos analizados y no a partir del estudio comparativo del contenido absoluto de los nutrientes en los tejidos. Esas relaciones de balances son definidas a través del cálculo de los denominados índices de los nutrientes ya mencionado y explicado, para cada elemento en particular. El índice de nutriente, es el valor promedio de todas las comparaciones de los nutrientes y de sus interacciones contra los valores normales o normas de los nutrientes. Dichos índices serán negativos, positivo o cero de acuerdo a la magnitud de las desviaciones del optimo balance, de esta manera, pueden ser interpretadas fácilmente las relaciones de balances entre todos los nutrientes. La fórmula del índice de un nutriente, es desarrollada a partir de la operación las sumas y restas de las funciones o comparaciones ya mencionada ya ejemplificado en un ejercicio. De esta manera, los índices de los nutrientes son reportados como unos valores numéricos los cuales pueden resultar como positivo, negativos o iguales a cero. Estos valores
se pueden ordenar de menor a mayor y realizar el diagnostico del balance nutricional de la planta. Sin embargo, las consideraciones del relativo balance, deficiencia o exceso de un nutriente con relación a los demás, no quieren decir precisamente que un nutriente individual está en una concentración óptima, deficiente o en exceso, dentro del tejido de la planta. Por lo tanto es necesario realizar una comparación final, entre los valores de los nutrientes provenientes del laboratorio y su correspondiente índices calculados, contra los rango de balance, para poder realizar el diagnostico final del balance nutricional de la planta y posteriormente, elaborar unas recomendaciones. La segunda fase en el diagnostico en el sistema DRIS, envuelve la determinación de los índices de balance de los nutrientes (IBN-DRIS), a través de la suma algebraica de los valores absoluto de todos los índices DRIS calculados. El índices de balance de los nutrientes, determina la magnitud del balance o desbalance nutricional de un cultivo con respecto al valor optimo de un nutriente en el cultivo, por lo tanto, mientras mayor sea el desbalance nutricional en la muestra de tejido, mayor será los valores de los IBN-DRIS y viceversa, mientras menor sea el desbalance del nutriente con respecto al valor optimo, ese valor tiende a cero. Podemos decir nosotros que si en un cultivo, en este caso de frutales, se reporta altos valores de IBNDRIS se dice que hay bajos rendimientos y a su vez los cultivos con altos rendimiento es obvio que tendrá valores bajo de IBN-DRIS. La metodología DRIS considera las relaciones binarias entre las concentraciones de los nutrientes, ha mostrado ser efectiva en el diagnóstico de problemas nutricionales. Además, si el método se modifica para considerar adicionalmente las relaciones de materia seca se incrementa su eficiencia ya que se toma en cuenta la concentración de cada nutriente y no sólo la relación entre ellos. De esta forma, el método se convierte en el DRIS modificado o DRIS-M. Aplicaciones de la normas DRIS en frutales. Según lo descrito por May (2011), diversos autores han utilizado este sistema para generar normas de diagnostico de tejidos en una gran variedad de cultivos, desde pastos, pasando por cultivos anuales, hasta cultivo perennes de variada índole. En el caso de los frutales son pocos los estudios que se realizaron que cuentan con normas de diagnostico de trabajos realizados, sin embargo se puede conseguir información sobre diferentes frutales. Los rubros frutícolas que cuentan con dichas normas son:
La lechosa ( Carica papaya ), se comparo el sistema DRIS con la concentración crítica en datos de análisis de tejidos.
Limones ( Citrus limon ), evaluaron el análisis de minerales en limon por el sistema DRIS; y el estado nutricional de la Limonera Siciliano con el uso del DRIS.
Naranjo Valencia ( Citrus sinensis l. Osbeck ), en Venezuela, Rodríguez et al. citados Torres et al. (2010) sugirieron normas DRIS en naranjo „Valencia‟, lo que constituye una referencia para evaluar la problemática de la nutrición mineral en los huertos de naranjos en el país, y planificar su manejo adecuado.
Mango (Mangifera indica L .), se ha identificado la deficiencia de minerales asociado a la producción de mango por DRIS.
Manzana ( Malus sp.), se desarrollaron las normas preliminares DRIS en nitrógeno, potasio, fósforo, calcio y Magnesio y los índices de manzanares en Canterbury, Nueva Zelanda.
Piñas (Annanas comosus ), que desarrollaron las normas y diagnostico preliminares de la cayena lisa en una región de cultivo de Sao Paulo, Brasil que concluyeron que la regresión entre el índice de balance de nutrientes y rendimiento de la fruta fue significativa. Otro trabajo realizado en este frutal, que fue desarrollado por Sumner que estableció las normas preliminares de nitrógeno, fósforo y potasio para la piña.
Uva (Vitis vinífera ), existe una mejora del sistema DRIS por las experiencias obtenidos en viñedos a largo plazo en cuanto a la nutrición, para optimizar la aplicación de fertilizantes, también fueron comparados las normas DRIS con el enfoque de la composición de nutrientes (DRISCND) que fue superior a los cálculos DRIS normal, ya que es capaz de reflejar el estado nutricional de un cultivo con mayor exactitud.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Con la aplicación del Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación se incrementan las posibilidades reducir significativamente los costos de producción con el ahorro de aplicación de fertilizantes, aumentando los rendimientos y calidad de las cosechas. La asesoría y asistencia técnica a los fruticultores del país, es clave para iniciar el programa DRIS en Venezuela, ya que se recomienda que los usuarios tengan los conocimientos básicos de nutrición vegetal, fertilidad de suelos y experiencia de campo suficiente que les permita realizar un buen diagnóstico. La metodología DRIS (sistema integral de diagnostico y recomendación), sirve para determinar los fertilizantes requeridos por un cultivo dado en un sitio dado y aumentar la posibilidad de obtener altos rendimientos. Por lo tanto el sistema DRIS debe desarrollarse en todas las regiones importantes de producción de frutas especialmente aquellos de rubros de mayor demanda y comercialización, es decir obtener normas DRIS para cada rubro y para cada sitio de producción para lograr aquellos altos rendimientos en el país.
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[Revista en línea] Bioagro 22(2): 127-134. (2010) Dirección URL: [Consulta: 2012, abril 04] Venezuela.
