Introducción

El requisito de absorción en las plantas es uno de los criterios más importantes para el manejo de la fertilización en los cultivos. Una buena fertilización en los momentos que más lo demandan las plantas permitiría un adecuado desarrollo de cada etapa fenológica, aumentando la tolerancia a enfermedades, la eficiencia de fertilización y garantizar mayor productividad en los cultivos (Mengel et al. 2001, Czeschlik 2005, Datnoff et al. 2007, Bertsch 2009). El uso de las curvas de absorción en los cultivos es una herramienta precisa para calcular las dosis o requerimientos en un momento específico, debido a que mide el consumo de nutrimentos según factores internos (potencial genético, estado de desarrollo de la planta) y externos (relacionados con el ambiente) (Bertsch 2005). Esta herramienta permite ajustar las dosis de nutrimentos y el momento óptimo de aplicación de fertilizantes en los cultivos, respaldando 2 de los principios científicos del manejo responsables de los nutrientes (IPNI 2012).

La mayoría de los requisitos establecidos para la cuantificación de las dosis de fertilización en palma aceitera se encuentra principalmente para las plantas sembradas en sitios de siembra definitivos, específicamente en plantaciones adultas (Fairhurst y Härdter 2012). No obstante, la fertilización en pre-vivero y vivero de palma existen pocos estudios sobre los requerimientos nutricionales entre las variedades comercializadas en el trópico americano (Umaña et al. 1990, Ramírez y Muñoz 2010). Muchos de los criterios nutricionales utilizados para la fertilización en estos sistemas se basan en los síntomas observados en las hojas, cuando las plantas presentan las deficiencias (FAO 1980). A través de las experiencias, se han logrado generar programas de fertilización que suplan las necesidades nutricionales de las plántulas (Corley y Tinker 2003, Heriansyah y Tan 2005, Mathews et al. 2008, Kone et al. 2014, Shampazuraini et al. 2016). Sin embargo, estas proporcionan un uso ineficiente de los nutrimentos, debido a que muchas veces se aplica más de lo que requiere la planta (Garbanzo 2018).

Generalmente los pequeños y medianos productores se basan en recomendaciones generales de N, P, K, utilizando grados de 18 - 46 - 0 y 15 - 15 - 15 principalmente (Umaña et al. 1990, Zaharah et al. 1997, Kasno y Anggria 2016). Según Ramírez y Muñoz (2010) mencionaron que algunas razones de la pobre fertilización se deben a la poca disponibilidad de requisitos nutricionales para viveros, principalmente por el poco consumo de fertilizante comparado con el de palma adulta; la falta de análisis de crecimiento en vivero para poder comparar el efecto de fertilización y la diversidad de programas de fertilización para viveros producto de recomendaciones generales. Otros estudios realizados en departamentos de investigación de palma aceitera han evidenciado la aplicación de N, P, K, Mg, B, Cu, Zn, y S, estos 3 últimos solo en sitios determinados dependientes del suelo usado. La cantidad total de fertilizante aplicado durante la fase de vivero se estima inferior a 500 g, aplicado de forma fraccionada cada 8 a 10 días durante 14 meses (Hew y Toh 1973, Iremiren et al. 1986, Mathews et al. 2010, Posso 2010). El fertilizante es colocado cuidadosamente alrededor del tallo, sin tocarlo, ya que podría extraer el agua de la planta por difusión. Estos programas se efectúan según: el tipo de suelo, texturas, concentración de acidez y contenidos de Ca en los suelos (Corley y Tinker 2003).

Investigaciones más recientes en Costa Rica con los materiales Deli x LaMé, Deli x Nigeria, Deli x Ghana demostraron que estos no difieren estadísticamente en la acumulación de biomasa (Ramírez y Muñoz 2010). Datos similares encontraron en Colombia, donde los materiales Tanzania x Ekona, Deli x Yangambi, Deli x Avros y Deli x Yangambi no mostraron diferencias estadísticas en la acumulación de biomasa en el tiempo (Reyes et al. 2008). Al realizar el estudio de acumulación de nutrimentos en las plantas se determinó que el material Deli x LaMé presentó la tendencia de mayor absorción, seguido del De x Ng y posteriormente de De x Gha, proyectando un consumo de nutrimentos N > K > Ca > Mg > P > S respectivamente (Ramírez y Muñoz 2010). Por otro lado, investigaciones en previveros realizadas en Malaysia encontraron mayores absorciones de N, P, K, Ca y Mg al aplicar entre 60 - 80% de compost de fibras de mesocarpio en las bolsas (Rosenani et al. 2016), sin embargo, esta información solo se ajustaría para los primeros 3 meses de vivero.

El objetivo de este trabajo es determinar el consumo de nutrimentos de la variedad Compacta x Ghana en palma aceitera, entre los 45 y 300 días después de siembra en condiciones del trópico húmedo de Costa Rica.

Materiales y métodos

La investigación se llevó cabo en los viveros de la Compañía Palma Tica S.A., ubicada en Coto 47 en el cantón de Corredores en Puntarenas, Costa Rica. Esta zona se encuentra en la llanura aluvial de Coto-Corredores, con una elevación aproximada entre 24 - 30 msnm. Los rangos de temperatura durante el periodo de la investigación fueron Max: 36,4 y Min: 26,5 grados centígrados, con una humedad relativa promedio de 87,4% y una radiación solar promedio de 377,2 Wat.m^-2.

Se seleccionaron plantas de E. guineensis del material Compacta x Ghana que fueron sembradas en pre-vivero con Jiffi (Sphagnum sp. y fibra de coco en pastillas comerciales) y manipuladas durante 2 meses bajo condiciones controladas. La nutrición de las plántulas se llevó a cabo bajo fuentes de lenta liberación en toda la etapa de previvero. Posteriormente se seleccionaron las mejores plántulas (sin problemas de crecimiento, enfermedades, síntomas y etiolación) de manera que el material fuera totalmente homogéneo, con el fin de escoger el mejor material para las siembras en vivero.

Se realizó un muestreo de suelo en las bolsas de vivero para desarrollar un análisis químico (Cuadro 1). El muestreo consistió en extraer con un barreno tubular una sección del suelo presente en las bolsas antes de sembrar las plántulas. Se analizó el pH en agua, acidez intercambiable, el Ca, Mg, K, P, Zn, Cu, Fe, Mn mediante extracciones con Mehlich 3 para cada elemento de acuerdo con la metodología de Cabalceta y Molina (2006) y el Si mediante extracción con ácido acético según la metodología de Lobo (2013), en el Laboratorio de Suelos y Foliares de la Compañía Palma Tica S.A. Asimismo, previo a la siembra de las plantas, se realizó una aplicación de herbicida (glifosato) en toda el área de vivero y para mantenimiento se hicieron aplicaciones de paraquat (i.a.) con el fin de realizar un manejo de las malezas durante la etapa.

Las plantas fueron fertilizadas con la fórmula física completa elaborada en el departamento de viveros compuesta por 15,50 - 9,76 - 15,50 - 4,00 - 3,20(S) - 0,30(B), constituidas por las fuentes de nitrato monoamónico (33,5 - 0 - 0), Microessentials SZ (12 - 40 - 0 - 10(S) - 1(Zn)), cloruro de potasio (0-0-60), kiesserita (0 - 0 - 0 - 25 - 20(S)) y granubor (15% B). Esta fórmula se calculó según los requisitos desarrollados por Ramírez y Muñoz (2010) (Cuadro 2). La fertilización se aplicó cada 15 días, en granulos superficialmente en la bolsa y distanciados del bulbo para no producir pérdida de agua en la planta por difusión.

Variables evaluadas

Se realizaron muestreos a los 40, 85, 130, 175, 220, 265, 306 días después de siembra (dds), para cuantificar el crecimiento de la planta. Las plantas seleccionadas para la curva de absorción en vivero, se seleccionaron a partir de los individuos que mostraron un crecimiento promedio a partir de un rango de confianza estimado para el diámetro de bulbo, largo de raquis y hojas totales en un mismo bloque. El intervalo de confianza se calculó utilizando la desviación estándar, el tamaño de la muestra y un alfa (α) = 0,01, para estimar el límite superior y un límite inferior a partir de la media de los datos para cada variable. Cada planta dentro de cada unidad experimental, fue señalada con un número específico que la identificaba dentro del experimento. Se utilizó el intervalo de confianza y se filtró dentro de la base de datos, el individuo que presentara un crecimiento promedio de la población para cada fecha de evaluación.

Las plantas fueron trasladadas a un sitio limpio donde se extrajeron las raíces mediante un lavado con abundante agua y dentro de un tamiz para evitar su pérdida. Posteriormente se dividió la parte aérea de la planta y la raíz, para pesarlas y secarlas en un horno durante 3 días a 60^oC. Una vez secas las muestras se pesaron nuevamente y se enviaron al laboratorio para analizar los contenidos de N, P, K, Ca, Mg, S, Si, Al, Fe, Cu, Zn, Mn y B en cada parte de la planta.

Para estimar la cantidad de nutrimento acumulado durante las distintas fechas de muestreo en las plantas, se calculó a partir del peso seco y la multiplicación de la concentración de nutrimento en cada tejido. Para construir las curvas de absorción, se diseñó un modelado de regresiones no lineales con ajuste a la curva de mejor predicción según la naturaleza de los datos. Una vez obtenido el mejor ajuste de la regresión, se procedió a calcular los coeficientes en cada ecuación por nutrimento y por último se graficó la curva de absorción mediante el programa estadístico Rstudio versión 1.0.136.

Para el cálculo de los grados días de temperatura (GDT) se recolectaron los datos meteorológicos de las estaciones cercanas a la zona de vivero (coto 49 y coto 47) de Palma Tica. Para una buena cuantificación éstas se evaluaron cada 30 min durante los 306 dds. Las estaciones estuvieron a menos de 2 km de distancia del sitio y la temporada de recolección de datos fue entre abril de 2014 y marzo de 2015. El cálculo de los GDT se efectuó mediante la ecuación propuesta Ometto (Fallas et al. 2011).

Ecuación 1

Donde:

T max = Temperatura máxima.

T min = Temperatura mínima. T base = Temperatura base.

La temperatura base máxima para palma aceitera es 37,0^oC (Rhebergen et al. 2016), mientras que la temperatura base mínima de 15,0^oC (Hormaza et al. 2012). La máxima que se alcanzó en el vivero fue de 35^oC y la mínima fue de 18^oC, ajustada a los criterios de Ometto.

Resultados y discusión

Se encontró que los grados días de temperatura acumulada (GDTA) en el vivero de palma aceitera fue de 3848°C (sumatoria de GDT) a los 306 dds en el pacífico sur de Costa Rica (Cuadro 3). Las evaluaciones del crecimiento de las plántulas se realizaron cada 45 días aproximadamente y se encontró que cada etapa acumuló en promedio 548°C de temperatura (GDT). Asimismo, se midió la humedad relativa que en promedio fue de un 89% de humedad durante todo el experimento, sin embargo, esta fue mayor en los primeros dds y más bajo en los últimos días de evaluación.

El cálculo de GDTA es un parámetro que permite comparar el crecimiento de la planta en función de la temperatura y no del tiempo, relacionando el crecimiento de la planta en distintos agroecosistemas. Esta herramienta funciona para ajustar los GDTA con la fenología del cultivo, ajustando con mejor precisión los programas de fertilización en el vivero. Los GDTA son fácil de calcular y de usar técnicamente para comparar el desarrollo de las plantas en distintas zonas de producción y asimismo medir el efecto de los manejos en la misma variedad de palma. Específicamente para Costa Rica, las condiciones climáticas del pacífico sur varían de un lugar a otro significativamente, debido a las distintas condiciones microclimaticas que presenta el país (IMN 2008). Los GDTA permitiría comparar la información de la variedad Compacta x Ghana con otro agroecosistema, en donde se desarrolle el mismo material de viveros del país u otros. El efecto del crecimiento varía según la temperatura de las zonas, donde las más altas aceleran el crecimiento de los cultivos y en las más bajas, los cultivos tardan más tiempo en desarrollar cada etapa fenológica, siendo estas una de las limitaciones más importante en expansión de palma aceitera (Pirker et al. 2016, Dislich et al. 2016, Woittiez et al. 2017).

Los GDT acumulados en un tiempo aproximado de 45 dds entre cada muestreo, permitió que se alcanzara un promedio de 548°C de temperatura acumulada en la zona pacífico sur, sin embargo, en cada fecha de muestreo específico los GDT variaron entre épocas de invierno (130 265 dds) y de verano (265 - 306 dds). Esto concuerda muy bien con la humedad relativa (HR) del vivero, donde en la época de invierno fue mayor a 89,2% mientras que en verano fue menor a 85,3. A pesar de que los datos de HR se mantuvieron sobre el 84% es probable que se derivó del riego por aspersión que utilizaron en viveros.

Los criterios para la aplicación de la ecuación de Ometto se ajustaron a las condiciones climáticas encontradas en los viveros de palma aceitera en el Pacífico Sur de Costa Rica. Las temperaturas máximas y mínimas no sobrepasaron las temperaturas bases establecidas para palma aceitera. La temperatura base mínima en palma aceitera fue de 15,0^oC según Hormaza et al. (2012) en donde las funciones fisiológicas de la planta se detienen y como consecuencia su crecimiento. Mientras que para la temperatura base máxima el límite es de 37,0^oC según lo establecido por Rhebergen et al. (2016), en la palma se presenta estrés producto de las altas temperaturas que detienen su producción fotosintética y por consiguiente el crecimiento. Para este procedimiento, la temperatura fue evaluada cada 30 minutos, lo cual la estación era sensible a cambios de temperaturas durante el día y la noche, presentado datos precisos para los cálculos. Los GDTA calculados en este trabajo permitirán comparar los resultados de absorción de nutrimentos obtenidos con futuros trabajos en otros agroecosistemas con mismo material de palma aceitera.

Concentración de nutrimentos en las plántulas

La concentración de macronutrimentos en la parte aérea y la raíz en las plántulas, variaron significativamente (α = 0,01) en el tiempo. Al evaluar el contenido de N en la parte aérea (Cuadro 4), se encontró que a los 130, 175 y 220 dds mostró los valores más altos (2,75 -2,77%), mientras que en la raíz presentó los mayores contenidos entre los 85 a 175 dds, exhibiendo porcentajes entre 1,48 -1,83. Ambas partes redujeron la presencia de N conforme se desarrollaron las plantas, para ser inferior a los 300 dds que el resto de las fechas. El P mostró los mayores valores en la parte aérea y raíz entre los 85 y 175 dds (0,25 0,36). Asimismo al comparar las concentraciones de K entre los dds, se encontró que los mayores contenidos (1,57 - 1,65) estuvieron entre 175 y 265 dds, mientras que en la raíz se encontró a los 130 dds (2,29%). El Ca en la parte aérea fue mayor a partir de los 175 dds (1,01%) y en la raíz fue mayor a los 130, 175 y 300 dds (0,48 - 0,53%). El Mg fue mayor (0,98 - 1,93) a los 40 y 85 dds para ambas partes y disminuyó conforme crecía la planta. El S en la parte aérea mostró diferencias significativas a los 40 dds (0,15%) del resto de las fechas (0,21 - 0,28%), mientras que en la raíz las concentraciones más altas (0,36%) se encontraron significativamente a los 85 dds. El Si presentó las concentraciones más altas en la parte aérea a los 130 y 220 significativamente, sin embargo en la raíz las concentraciones fueron mayores (1,30 1,61%) para las fechas 130, 175, 220 y 300 dds.

Es probable que el efecto de la concentración de nutrimentos en la raíz y parte aérea sea producto de la absorción de nutrimentos en las primeras etapas de crecimiento o bien un comportamiento similar a una variación estacional (Foster y Choong 1976, Boniche et al. 2008, Santacruz et al. 2004). Al analizar los contenidos de N, P, K y Mg en la parte aérea y raíz estos tuvieron una tendencia decreciente en el tiempo, es decir que en etapas de previveros las concentraciones fueron mayores comparadas con las etapas finales de viveros (265 y 300 dds). Este efecto se observó muy marcado con el Mg, aspecto que muestra este nutrimento esencial en pre-vivero. Asimismo, al analizar las concentraciones de Ca y Si se identificó un incremento conforme las plántulas crecieron, probablemente por ser elementos no móviles, presentes en el suelo (Cuadro 1) y que se acumulan en el bulbo y hojas viejas (Munevar y Romero 2015).

La concentración de Al y Fe fue mayor 550 mg.kg^-1 entre los 130 y 220 dds en la parte aérea, mientras que en la raíz contenidos fueron muy altas (5091 mg.kg^-1), en las mismas fechas al comparar ambas partes la acumulación fue superior en las raíces que en la parte aérea. El Cu mostró mayores contenidos estadísticamente (α= 0,01) a los 40 dds que el resto de las fechas para la parte aérea, asimismo mostró una tendencia decreciente en el tiempo, mientras que en las raíces el comportamiento del Cu fue distinta a la parte aérea, al mostrar una relación creciente. El Zn y el Mn presentaron mayores contenidos entre los 85 y 175 dds para ambas partes de la planta, no obstante presentó un comportamiento decreciente conforme pasó el tiempo. El B mostró mayor aporte del elemento a los 300 dds para la parte aérea (34,6 mg.kg^-1) y raíz (40,5 mg.kg^-1), con un comportamiento creciente significativamente a través del tiempo. Es probable que ese resultado sea producto del crecimiento activo de las raíces por tratarse de plantas en viveros, lo cual está bien demostrado el efecto del nutrimento en el crecimiento activo de las plantas (Brown y Hu 1998, Mite et al. 1999).

El Al y Fe mostraron mayores concentraciones en las raíces, es probable que este efecto sea producto de muestras con presencia de suelo similar a lo encontrado por Ramírez y Muñoz (2010), sin embargo, en la parte aérea se encontró contenido decreciente de estos microelementos. El Cu, Zn y Mn, mostraron disminución en el tiempo, el Zn mostró mayor concentración en las etapas de pre-vivero (40 - 85 dds) e inicios de vivero (130 dds). Se ha reportado que el Zn aumenta la tolerancia a enfermedades foliares en vivero, al ser uno de los nutrimentos más importantes en las fertilizaciones de viveros de palma aceitera (Velasco 1999, Rosenani et al. 2016, Garbanzo et al. 2018).

La acumulación de biomasa seca en las plántulas de viveros llegó a un total de 139 g para la variedad Compacta x Ghana hasta los 300 dds, que mostraron distintas acumulaciones de los nutrimentos según la concentración en el tiempo (Cuadro 5). Al calcular los contenidos totales de los macronutrimentos, se encontró que el mayor contenido lo obtuvo el N con un total consumido de 2,89 g, posteriormente el K con una acumulación de 2,12 g, Si con una acumulación de 1,4 g, el Ca con 1,29 g, Mg con una absorción de 0,39 g, S con 0,33 g y por último el P con una menor acumulación de 0,27 g por planta. Analizando los contenidos de los microelementos se encontró que el Al y el Fe mostraron la mayor acumulación en comparación al resto de los micronutrimentos con valores totales de 124 y 123 mg. Posteriormente, el Mn con una acumulación total de 11,8 mg, seguido por el B con 4,9 mg, Zn (4,1 mg) y por último el Cu con una absorción total de 3,4 mg por planta.

El modelado de las regresiones utilizado para encontrar la ecuación de mejor ajuste en absorción determinó que bajo una regresión no lineal de tipo exponencial (y = a exp ^(b*dds)) fue altamente significativa (α = 0,001) para la predicción de los nutrimentos (Cuadro 6). Al analizar los macronutrimentos, y modelar el N se encontró que la predicción mostró una correlación (Pearson) de 0,97 en las constantes a = 0,031846 y b = 0,015187. En el caso de P, K se encontró la mejor predicción con una correlación de 0,96 en ambos nutrimentos para las constantes en P de a = 0,0032289, b = 0,0148319 y en K de a = 0,019846 y b = 0,015585. El Ca, Mg y S presentaron una correlación de 0,97 con las constantes para Ca de a = 0,008383, b = 0,016787, para Mg de a = 0,003722, b = 0,015524 y para S de a = 0,001940 y b = 0,017087. El Si mostró una correlación inferior (0,94) en comparación a las otras bases siendo el mayor ajuste con las constantes a = 0,013090 y b = 0,015572. En los microelementos al modelar el Al y Fe fueron los elementos que presentaron los ajustes más bajos (cor = 0,60 y 0,84) en comparación al resto de los nutrimentos, los mejores ajustes se encontraron con las constantes para Al en a = 7,37799, b = 0,082922 y para Fe en a = 2,15396 y b = 0,013234. El Cu, Zn y Mn expusieron una buena correlación (0,94) en relación con las predicciones modeladas en las regresiones exponenciales, el cual mostraron sus mejores ajustes en las constantes para Cu en a = 0,036026, b = 0,015108, Zn en a = 0,039351, b = 0,01544 y para Mn en a = 0,180555 y b = 0,013925 respectivamente. Por último, el B mostró la correlación más alta (0,96) en comparación al resto de los micronutrimentos, con las constantes ajustadas en a = 0,005222 y b = 0,022773 respectivamente.

La absorción de nutrimentos en la variedad Compacta x Ghana fue mayor a un 95% entre 130 y 300 días después de siembra. Se encontró que la absorción en N incrementó en un 20% entre los 175 a 265 dds, que presentó el más alto con un 44% a los 300 dds (Figura 1). El P y K mostraron incrementos significativos de absorción a partir de los 130 dds, gradualmente hasta alcanzar el mayor incremento a los 300 dds con un 43% respectivamente. El Mg y S mostró un comportamiento significativo de 1 - 3% en la absorción total a partir de los 85 dds, para exponer el mayor incremento a los 300 dds con 44 - 50% respectivamente. El Ca y Si mostraron acumulaciones de absorción a partir de los 130 dds, con el mayor incremento a los 300 dds con un 46 - 50% respectivamente. El Zn y Cu mostraron comportamientos de absorción muy similares, los micronutrimentos presentaron una absorción gradual (7 - 21%) entre los 130 dds y 265 dds, que indicaron la mayor absorción a los 300 dds con un 48 - 45% respectivamente. El B presentó absorciones muy diferentes a los demás nutrimentos, con incrementos de 1 a 23% a partir de los 130 dds y expuso el mayor incremento, esto es, un 58% a los 300 dds.

La absorción de los nutrimentos para viveros de palma aceitera fue exponencial según el mejor ajuste para las regresiones modeladas. Esto es debido al tipo de crecimiento de las plántulas, siendo estas continuas por ser un cultivo perenne (Hormaza et al. 2012, Ibarra-Rurales y ReyesCuesta 2015). Sin embargo, los incrementos de absorción en los macro y micro nutrimentos se presentaron mayoritariamente entre los 175 - 300 dds muy consistente con lo encontrado por Ramírez y Muñoz (2010), en donde a partir de los 8 - 10 meses se observaron incrementos significativos en las absorciones de N, Mg, Ca y P para las variedades De x Gha, De x Ng y De x LaMé. Sin embargo, al evaluar el consumo hasta los 300 dds para la variedad Compacta x Ghana presentó una menor absorción cuando se compararon con las variedades De x Gha, De x Ng y De x LaMé reportadas por Ramírez y Muñoz (2010). Al analizar las regresiones modeladas para cada nutrimento, se identificó que se ajustaron significativamente y correlacionaron con un 0,96 según el coeficiente de Pearson, por lo que las predicciones calculadas a partir de la ecuación de mejor ajuste, son precisas para realizar las recomendaciones de fertilización correspondientes a vivero de Compacta x Ghana.

Conclusiones

Se determinó que el consumo para la variedad Compacta x Ghana bajo las condiciones del pacífico sur fueron 2,9 g N >2,1 g K, >1,4 g Si, >1,3 g Ca, >0,4 g Mg, >0,3 g P, >0,3 g S, >124 mg Fe, >11,8 mg Mn, >4,9 mg B, >4,1 mg Zn y >3,4 mg Cu a los 300 días después de siembra. Asimismo, la biomasa alcanzada fue de 138,5 bajo una acumulación de 3848,2 grados días de temperatura para la zona pacífico sur de Costa Rica.

Literatura citada

Fechas de Publicación

Histórico