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Estándares nutricionales foliares y extracción de nutrientes para naranja ‘Margarita’ en la Depresión Momposina, Colombia

HORTICULTURA | Yacomelo, M. - Florez, E. - Carrascal, F. - Rios, L. - Montero, Y. - Orduz, J.

Etiquetas: Naranja ‘Margarita’, nutrientes minerales, contenido nutricional del fruto, concentración de nutrientes por etapa fenológica

ARK CAICYT: http://id.caicyt.gov.ar/ark:/s18519342/kovk5tccl

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Cita:

Yacomelo, M. - Florez, E. - Carrascal, F. - Rios, L. - Montero, Y. - Orduz, J. 2021. Estándares nutricionales foliares y extracción de nutrientes para naranja ‘Margarita’ en la Depresión Momposina, ColombiaHorticultura Argentina 40 (102): 25-47.

Resumen:

Se determinaron requerimientos nutricionales del naranjo ‘Margarita’ cultivado bajo condiciones de la Depresión Momposina, Colombia. Se caracterizaron las propiedades físicas y químicas de los suelos en la región, posteriormente se escogieron 18 parcelas experimentales, en las cuales se seleccionaron dos poblaciones de árboles. La primera, árboles con rendimiento mayor a 250 kg y la segunda, con producción menor a 250 kg. Se hizo seguimiento durante tres años de producción, entre octubre de 2018 y diciembre de 2020. El ciclo productivo se dividió en tres etapas. La primera a 35 días después de floración (ddf), la segunda 70 ddf y la tercera 100 ddf; momento en el cual los frutos se encuentran en óptimo estado de desarrollo para su consumo. En cada etapa se cuantificó la concentración de nutrientes en tejido foliar y la extracción de nutrientes por el fruto. Se encontró diferencias significativas entre las extracciones de nutrientes entre las tres etapas evaluadas. En la primera etapa se observó mayor extracción de N, con 4,78 kg Mg-1 de fruta, seguido de K y Ca. En la segunda y tercera etapa, se tuvo mayor extracción de K, con 3,35 y 3,10 kg Mg-1 de fruta, respectivamente; seguido de N y Ca. La mayor extracción de microelementos en las tres etapas fue de B y Fe. Se identificaron correlaciones significativas entre la productividad y las concentraciones de P, K, Zn, Ca, Fe y B en tejido foliar, a partir de las cuales se generaron estándares generales para interpretar análisis foliares.

Artículo Completo:

1. Introducción

Los cítricos son los principales cultivos de frutas en el mundo, alcanzando una producción aproximada de 14.496.484 Mg en un área cosechada de 1.508.639 ha para el año 2019(FAOSTAT, 2021). En Colombia, en el año 2019 el área sembrada con cítricos fue de100.914ha con una producción de 1.311.170 Mgaño-1 siendo el naranjo la principal especie cultivada con un rendimiento promedio de 17,10 Mg ha-1(EVA, 2021). En naranjos se siembran diferentes cultivares como‘Valencia’,‘Sweety’ y en menores áreas‘Salustina’,‘Hamlin’ y selecciones de materiales criollos (Ramírez et al., 2014).

Dentro de los materiales criollos se encuentra el naranjo‘Margarita’(Citrus sinensis Osbeck), injertada sobre naranjo amargo (C. aurantium L.), la cuales importante en la producción citrícola de la región correspondiente a la depresión Momposina del Caribe Colombiano (Yacomelo et al., 2018). De éste cultivar en el año 2019 se contabilizaban 2.297 ha, siendo la única zona productora de naranjo‘Margarita’ con un rendimiento promedio de 16,29 tha-1 (EVA, 2021).

Esta región se encuentra en una etapa incipiente de desarrollo que limita la posibilidad de competir con otros países en América Latina. Factores de manejo como riego, desconocimiento de requerimientos nutricionales (Yacomelo et al., 2021), control de plagas y enfermedades, entre otros, son los de mayor relevancia en la brecha tecnológica actual. De acuerdo con Dorado et al. (2015), la baja productividad y calidad de los cítricos está influenciada por el manejo inadecuado de los requerimientos hídricos y nutricionales de la planta.

Los nutrientes minerales determinan el crecimiento, desarrollo, rendimiento y calidad de los árboles frutales (García et al.,2020; Fan et al., 2020; Zhou et al., 2018). Rodríguez et al. (2018) afirman que las principales limitantes para el manejo tecnificado de los cultivos frutales se deben particularmente a la deficiente planeación en el manejo de la fertilización. Cabe indicar que las deficiencias o exceso de nutrientes ocasionan un crecimiento deficiente de los árboles de cítricos al igual que una reducción en los rendimientos y mala calidad externa e interna de la fruta y, por ende, poca aceptación en el mercado (Xing-Zheng et al., 2019; Zhou et al., 2018). Por lo anterior, uno de los objetivos principales de la nutrición mineral en los sistemas productivos es aumentar los ingresos netos a través del manejo eficiente y oportuno de la fertilización (Murcia-Riaño et al., 2020).

Los nutrientes del suelo y en la planta están estrechamente relacionados (Li et al., 2017).La composición mineral del suelo puede disminuir por el consumo de la planta o por el lavado del suelo. La cantidad de fertilizante a utilizar se puede calcular considerando varios indicadores, entre los que se encuentran la concentración nutricional presente en las hojas y frutos (Obreza & Morgan, 2008).

En la actualidad, la práctica de aplicación de fertilizantes se hace con base a niveles de referencia o indicadores del cultivo determinados en otros países que cuentan con características química y mineralógica diferentes a la de los suelos de las regiones productoras de Colombia. Por otra parte, en el país, los últimos antecedentes de niveles de referencia corresponden a las publicaciones del ICA, la Cuarta y Quinta aproximaciones (ICA, 1992), donde los niveles críticos no cambiaron en estos últimos 29 años, situación que difiere con una de las condiciones para evaluar la nutrición vegetal y fertilidad del suelo, que es la de ser un método dinámico que debe estar en constante actualización, dependiendo del cambio de las características edafoclimáticas de las diferentes zonas productoras.

Algunos estudios han informado sobre los cambios en los requerimientos nutricionales en las diferentes etapas de crecimiento y desarrollo del fruto de los cítricos (Cruz et al., 2019;Xing-Zheng et al., 2019).Es claro que los cítricos tienen diferentes requerimientos para cada elemento en fase productiva; más en Colombia, esta información es limitada para la mayoría de los cítricos y podría decirse inexistente para el naranjo ‘Margarita’. Por lo anterior, el objetivo del presente estudio fue determinar estándares nutricionales a nivel foliar, además de la extracción de nutrientes del naranjo ‘Margarita’ establecida en la depresión Momposina, Colombia, a fin de que sea un aporte en la construcción de una citricultura tecnificada.

2. Materiales y métodos

2.1. Localización:

El estudio se desarrolló en 18 parcelas de 0,5 ha distribuidas en fincas de la depresión Momposina. La misma está conformada por una geoforma definida por un valle cenagoso fértil, dentro de una serie de estribaciones montañosas, formado por el río Magdalena y los deltas de los ríos Cauca, Cesar y San Jorge, con influencia en los departamentos Bolívar, Cesar, Córdoba, Magdalena y Sucre, en la llanura Caribe colombiana. El clima de la zona se clasifica como cálido seco, el cual se caracteriza por presentar altura sobre el nivel del mar por debajo de 500 metros, temperatura media anual fluctuante entre 26,4°C y 28,1°C, evapotranspiración potencial anual entre 1600 y 2034mm, precipitación media multianual entre 1000 y 1500 mm, con un régimen de precipitación bimodal, la primera temporada de lluvias va de abril a mayo y la segunda entre los meses de septiembre y noviembre (IGAC, 2009).

2.2. Características edáficas:

En cada parcela seleccionada se realizó una caracterización de las propiedades físicas y químicas del suelo. Para las primeras se determinaron la profundidad efectiva (observación), la densidad aparente (método del cilindro biselado), la porosidad total (calculada), la infiltración (método de anillos), el contenido de arena, limo y arcilla (método del hidrómetro o de Bouyoucos) y la resistencia a la penetración implementando el penetrómetro de cono Eijkelkamp modelo SKU: 0601SA. Para las propiedades químicas se cuantificó la conductividad eléctrica (CE), el pH, el contenido de NO3,el porcentual de materia orgánica (MO), y las concentraciones de Fósforo (P), Azufre (S), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Potasio (K), Sodio (Na), Hierro (Fe), Manganeso (Mn), Zinc (Zn), Cobre (Cu), Aluminio (Al) y Boro (B). Los métodos de extracción utilizados fueron: pH: VC-R-004 Versión 03, CE: NTC 5596:2008, MO: Walkey & Blackg, P: VC-R-007 Versión 2, Ca, Mg, K y Na: ID-R-072 Versión 5, Fe, Cu, Mn y Zn: Norma Técnica Colombiana 5526:2007, Al: KCl, B y S: Fosfato monobásico de calcio.

2.3. Características del cultivo:

El principal criterio de selección de las fincas fue su grado de tecnificación, realización de buenas prácticas agrícolas y alta productividad en la región. Los cultivos con una edad promedio de 10 años estaban implementados a una distancia entre plantas e hileras de 6 metros. En cada parcela se seleccionaron dos poblaciones de 12 árboles de naranjo ‘Margarita’ (Citrus sinensis (L.) Osbeck) injertada sobre naranjo agrio (C. aurantium L.). En la primera población, árboles que de acuerdo con el criterio del productor presentaban un rendimiento mayor a 250 kg fruta árbol-1 y la segunda, con un rendimiento menor a 250 kg fruta árbol-1. En cada árbol seleccionado por población se realizó un seguimiento durante tres años de producción, entre octubre de 2018 y diciembre de 2020. El ciclo productivo se dividió en tres etapas, la primera ocupó 35 días después de floración (ddf), la segunda 70 ddf y la tercera 100 ddf; momento en el cual los frutos se encuentran en óptimo estado de desarrollo para su consumo (Malavolta & Netto, 1989).

2.4. Muestreo experimental:

Para la determinación de la extracción de nutrientesa los 35, 70 y 100 ddf se tomaron muestras de frutos en cada población por parcela. Cada muestra estuvo compuesta por una mezcla de 20 frutos del tercio medio de la copa (cuatro por cada punto cardinal y cuatro más al azar) tomadas en cuatro plantas por parcela. A partir del peso de la materia seca de fruto, se calculó la cantidad de materia seca correspondiente a mil kilogramos de fruto fresco. Conociendo la concentración nutrimental de este material, se cuantificó la cantidad de nutrimentos que se extrae por cada mil kilogramo de fruto cosechado.

Para cuantificar la concentración de nutrientes en tejido por etapa, también se colectaron muestras foliares en cada población por parcela. Cada muestra foliar estuvo compuesta por la mezcla de 10 submuestras foliares tomadas en 4 plantas por parcela. Para la recolección de las muestras foliares se tomaron hojas maduras, completamente desarrolladas de 4 a 7 meses de edad, ubicadas en brotes no fructíferos; estas hojas correspondieron a la 3era o 4ta hoja del brote anterior. Se tomaron 20 hojas por planta, cinco por cada punto cardinal, de ramas ubicadas a media altura de la planta. La metodología utilizada para el muestreo de tejido se realizó utilizando las recomendaciones deSanches et al. (1994).

2.5. Variables de respuestas:

En los tejidos foliares y de frutos de cada muestra se cuantificaron las concentraciones de nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg), sodio (Na), azufre (S), manganeso (Mn), zinc (Zn), boro (B), cobre (Cu) y hierro (Fe).La cuantificación de estos elementos en toda la planta se realizó en digestión cerrada con ácido nítrico, peróxido y agua en relación 5:1:2 respectivamente, la cuantificación se llevó a cabo en un espectrómetro de absorción atómica marca Agilent 280. La concentración de nitrógeno se hizo por el método de Kjeldahl, teniendo en cuenta la metodología EPA 351,3 y la concentración para B se realizó mediante la Norma Técnica Colombiana 5404.

Adicionalmente se evaluó la productividad (kg fruta árbol-1).

2.6. Diseño experimental:

El diseño experimental utilizado correspondió al de bloques completos al azar (BCA), para una prueba de comparación de medias para dos poblaciones, mayor y menor productividad. Cada población estuvo comprendida por 12 árboles por parcela, la unidad experimental correspondió a 4 árboles, para un total de 18 unidades experimentales por finca.

2.7. Análisis de datos:

Los datos obtenidos de las concentraciones de nutrientes a nivel foliar y de fruto fueron analizados utilizando el programa estadístico SAS versión Enterprise Guide 5,1 (SAS, 2012). Se realizó un análisis descriptivo (media, desviación estándar, error estándar, coeficiente de variación, valor mínimo y máximo) para conocer la variabilidad a nivel de las características físicas y químicas del suelo y de las concentraciones de los nutrientes a nivel de los árboles seleccionados. Se realizaron estadísticos ANOVA y pruebas de comparación múltiple de Tukey para comparar entre las concentraciones por etapa fenológica y análisis de correlación para ver la relación de las concentraciones de nutrientes en tejido foliar y la productividad de los árboles.

2.8. Niveles de referencia en tejido foliar:

A partir de la información de los resultados de niveles de nutrientes en tejido foliar y correlaciones con la productividad de la población de mayor productividad se generaron estándares generales como herramientas de diagnóstico para interpretar análisis foliares.

3. Resultados y discusión

3.1. Caracterización de los suelos:

En la tabla 1 se resumen los estadísticos calculados: valor medio (Media), desviación estándar (DE), coeficiente de variación (CV), mínimos (MIN) y máximos (MAX) del total de muestras de suelo analizadas en las fincas productoras del naranjo ‘Margarita’. En términos generales, las características cuantitativas presentaron coeficientes de variaciones (CV) superior al 30%, a excepción del pH, profundidad efectiva, la densidad aparente y porosidad total. De las propiedades físicas, las que presentaron mayor CV fueron la infiltración (CV=173,11%) y porcentaje de limo (CV=102,61%). De las propiedades químicas fueron la concentración de sodio (Na), azufre (S) y fósforo (P), con CV de 163,10%, 134,84% y 113,19%, respectivamente.

Table 1.Descriptive analysis for 23 quantitative variables characteristic of soils cultivated with the ‘Margarita’ orange tree in the Momposina Depression, Colombia, 2020.

Tabla 1. Análisis descriptivo para 23 variables cuantitativas características de suelos cultivados con el naranjo ‘Margarita’ en la Depresión Momposina, Colombia,2020.

Indicador

Media

DE

MIN

MAX

CV (%)

Productividad (kg árbol)

144,9

216,73

31,45

198,87

205,11

Profundidad efectiva (cm)

56,06

16,22

27,00

81,00

28,94

Densidad aparente (g cm-3)

1,41

0,19

1,22

1,92

13,47

Porosidad total (%)

40,82

3,93

30,67

48,68

9,63

Infiltración (mm h-1)

45,29

78,40

1,35

136,07

173,11

Arena (%)

42,24

21,99

11,20

70,84

52,06

Arcilla (%)

25,06

13,43

3,92

49,72

53,61

Limo (%)

32,70

33,56

1,04

82,88

102,61

Resistencia a la penetración (MPa)

409,13

221,18

46,67

646,00

54,06

Conductividad eléctrica (dS m-1)

0,45

0,25

0,09

1,09

54,48

pH

6,75

0,46

5,90

8,10

6,88

NO3 (mg L-1)

6,85

4,93

2,28

19,95

72,03

Materia Orgánica (%)

2,51

1,97

0,39

6,53

78,38

P (mg kg-1)

239,69

390,47

8,06

503,91

113,19

S (mg kg-1)

7,67

10,34

0,64

45,78

134,84

Ca (cmolc kg-1)

10,47

7,07

0,65

23,67

67,46

Mg (cmolc kg-1)

2,00

1,31

0,12

4,07

65,46

K (cmolc kg-1)

0,37

0,33

0,03

1,23

89,34

Na (cmolc kg-1)

0,16

0,26

0,01

0,96

163,10

Fe (mg kg-1)

157,66

178,80

9,30

590,00

113,41

Mn (mg kg-1)

4,84

5,19

1,80

21,20

107,36

Zn (mg kg-1)

6,62

3,69

1,71

15,20

55,73

Cu (mg kg-1)

2,76

1,35

0,60

4,90

48,84

B (mg kg-1)

0,28

0,23

0,14

1,13

82,79

DE: desviación estándar, MIN: valores mínimos, MAX: máximos y CV: coeficiente de variación.

Derivado del análisis de los datos se determinó que en la región existen dos zonas que se diferencian por las características físicas y químicas sus suelos. Una primera zona productora conformada por los municipios del departamento de Bolívar (Zona 1: Margarita, San Fernando, Mompos) y otra región conformada por los municipios del departamento del Magdalena (Zona 2: Guamal, San Sebastián, Santa Ana, Pijiño, San Zenón). A estas zonas las divide el brazo del Río Magdalena (Figura 1).

Figure 1.Discrimination of two citrus-producing areas of the Momposina Depression from the analysis of the edaphic data and productivity of the ‘Margarita’ orange tree crops. Colombia,2020.

Figura 1. Discriminación de dos zonas productoras de cítricos de la Depresión Momposina a partir del análisis de los datos edáficos y productividad de cultivos de naranjo ‘Margarita’.Colombia,2020.

En la zona 1 predominan los suelos de orden Entisol, gran grupo Ustifluvents y Fluvaquents. En la zona 2 predominan la unidad de suelos Endoaquerts y Haplusterts del orden Vertisoles y Haplustepts del orden Inceptisol. De los 23 indicadores de suelo analizados en 13 se presentaron diferencias significativas entre las dos regiones (Tabla 2). Lo anterior se debe a que las características del suelo se modifican teniendo en cuenta su origen genético y posterior clasificación. Por un lado, los suelos del orden Entisol se caracterizan tener menos de 30% de arcilla en los primeros 30 cm de profundidad; el horizonte superficial (epipedón) es muy delgado, las capas subsiguientes no tienen evolución pedogenética marcada, es decir, no hay horizontes diagnósticos. Estos suelos poseen un régimen de temperatura mayor que los isomésico. Lo anterior se debe principalmente a la presencia de materiales parentales duros, baja disponibilidad de agua para la meteorización y crecimiento vegetal, además de condiciones de hidromorfismo permanente. Los suelos de orden Vertisol son suelos que tienen un régimen de temperatura isohipertermico; no tienen un contacto lítico, paralitico o petracalcico dentro de los primeros 50cm de profundidad. Tienen grietas, superficies de presión, estructura en cuñas y autoinversión de materiales. Estos suelos presentan alto contenido de arcillas del tipo 2:1, las cuales, de acuerdo con el contenido de humedad, generan procesos de expansión y contracción. Finalmente, los suelos del orden Inceptisol presentan un desarrollo pedogenético incipiente, con diferenciación de horizontes debido a la mineralización de la materia orgánica, liberación y oxidación del hierro y la formación de estructura, dando origen a un epipedón úmbrico u ócrico sobre un epipedon cámbico (IGAC, 2009).

Table 2. Differences in the physical and chemical characteristics of the soils of the citrus-producing regions of the Momposina Depression. Colombia,2020.

Tabla 2. Diferencias en lascaracterísticas físicas y químicas de los suelos de las regiones productoras de cítricos en la Depresión Momposina. Colombia,2020.

Indicador

Zona 1

Zona 2

Media

DE

CV (%)

Media

DE

CV (%)

Profundidad efectiva (cm)

51,92a

17,96

34,59

64,33a

7,89

12,27

Densidad aparente (g cm-3)

1,33a

0,13

8,94

1,57b

0,20

11,85

Porosidad total (%)

49,05a

0,12

8,83

40,75b

0,10

6,06

Infiltración (mm h-1)

39,68a

95,24

174,09

26,45a

17,41

65,83

Arena (%)

56,62a

8,32

14,70

13,47a

1,55

11,47

Arcilla (%)

32,91a

8,55

25,97

9,35b

3,01

32,21

Limo (%)

10,47a

10,74

102,56

77,17b

3,91

5,06

Resistencia a la penetración (MPa)

547,26a

103,29

18,87

132,89b

74,19

55,83

Conductividad eléctrica (dS m-1)

0,54a

0,23

41,50

0,28b

0,20

72,50

pH

6,69a

0,24

3,61

6,85a

0,76

11,15

NO3(mg L-1)

4,23b

1,28

30,20

12,08a

5,45

45,07

Materia Orgánica (%)

3,39a

1,83

54,01

0,75b

0,44

58,51

P (mg kg-1)

315,33a

458,52

145,41

88,40a

121,08

136,97

S (mg kg-1)

9,67a

11,61

120,05

3,67a

6,17

168,44

Ca (cmolc kg-1)

14,16a

5,09

35,98

3,11b

3,89

124,92

Mg (cmolc kg-1)

2,75a

0,75

27,47

0,50b

0,72

144,68

K (cmolc kg-1)

0,44a

0,28

64,20

0,22a

0,38

177,33

Na (cmolc kg-1)

0,17a

0,25

149,07

0,15a

0,31

211,59

Fe (mg kg-1)

220,77a

188,93

85,58

31,43b

38,63

122,88

Mn (mg kg-1)

5,61a

6,12

109,15

3,30a

2,25

68,27

Zn (mg kg-1)

7,98a

3,59

44,95

3,90b

2,16

55,38

Cu (mg kg-1)

3,43a

1,06

30,91

1,43b

0,73

51,21

B (mg kg-1)

0,29a

0,27

94,75

0,25a

0,12

46,75

* Las medias con letras distintas por fila indican una diferencia significativa después de la prueba de Tukey (p ≤ 0.05). DE: desviación estándar y CV: coeficiente de variación.

A partir de los valores de la tabla 2 se puede resaltar, que en ambas zonas predominan suelos con pH neutro de acuerdo con la clasificación Soil Survey Division Sstaff (SSDS, 1993), con concentraciones de niveles medios a altos en la mayoría de los nutrientes de acuerdo con la clasificación propuesta por Osorio (2014). De las propiedades físicas se pueden resaltar algunas limitaciones por la compactación del suelo, por cuanto la densidad aparente aumenta significativamente en profundidad (>1,6 g cm-3) y el nivel de poros es menor al 50%. De acuerdo conCortés y Malagón (1984) los valores ideales de densidad aparente para suelos minerales se encuentran entre 1,2 – 1,3g cm-3y el porcentaje de poros total excelente se encuentra entre 55 – 70% y satisfactoria entre 50 – 55% (Kaurichev, 1984). De acuerdo con el Soil Survey Laboratory (SSL, 1995) densidades aparentes mayores a 1,8 gcm-3 genera impedancia para el crecimiento radicular y densidades entre 1,6 y 1,8 g cm-3 pueden indicar que la aireación y el movimiento de agua en el suelo son limitantes para el buen desarrollo de las plantas (Figuras 2 y 3).

Cuadro de texto: da ideal

Figure 2.Modification of the apparent density (Da) (g cm-3) with the depth of the soils analyzed in two citrus regions of the Momposina Depression.Colombia, 2020.

Figura 2.Modificación de la densidad aparente (Da) (g cm-3) con la profundidad de los suelos analizados en dos regiones citrícolas de la Depresión Momposina. Colombia,2020.

Cuadro de texto: % poros ideales

Figure 3.Modification of the total porosity (%) as a function of the depth of the soils analyzed in two citrus regions of the Momposina Depression.Colombia, 2020.

Figura 3.Modificación de laporosidad total (%) en función de la profundidad de los suelos analizados en dos regiones citrícolas de la Depresión Momposina. Colombia,2020.

Es preciso anotar que los clones del naranjo ‘Margarita’ naturalizados bajo las condiciones edafoclimáticas de la esta región, han mostrado, un sobresaliente desarrollo agronómico con altas productividades (>140 kg árbol-1) (Tabla 1).

3.2. Concentración de nutrientes en tejido foliar:

Pese a encontrarse diferencias significativas en algunos indicadores físicos y químicos entre los suelos de las zonas productivas definidas (Tabla 2), del análisis de la comparación química de las plantas, no se encontraron diferencias significativas entre las concentraciones de nutrientes en tejido foliar y en fruto entre las zonas caracterizadas (p<0,005). Por consiguiente, el análisis se realizó en conjunto para las dos regiones. Lo anterior se debe probablemente a que ambas regiones presentan concentraciones de nutrientes en valores considerados como medios a altos (Osorio, 2014), sumado a que las fincas seleccionadas ejecutan un plan de nutrición enfocado a suplir los requerimientos. En la tabla 3 se presentan los análisis descriptivos para las concentraciones en tejido foliar y fruto por etapa fenológica de los nutrientes N, P, K, Ca, Mg, Mn, Zn, B, Cu y Fe en los árboles de naranjo ‘Margarita’ muestreados. En el tejido foliar las mayores concentraciones en la etapa 1 fueron en orden N>Ca>K, con 2,95%, 2,75% y 1,35% respectivamente. En la etapa 2 y 3 las concentraciones cambiaron siendo Ca>N>K con 4,16%, 2,67% y 1,55% para la etapa 2 y 4,06%, 2,63% y 1,47% en la etapa 3. En el fruto las mayores concentraciones en la etapa 1 fueron en orden N>K>Ca con 1,97%, 1,51% y 0,66% respectivamente, en la etapa 2 y 3 el orden de requerimiento se modificó siendo K>N>Ca con 1,38%, 1,26% y 0,76% en la etapa 2 y 1,32%, 1,21% y 0,86% en la etapa 3.

Los resultados obtenidos en esta investigación se encuentran entre los rangos reportados por Pérez-Zamora (2005) quien evaluó la concentración nutrimental en tejido foliar de naranjo Valencia (Citrus sinensis L.) y su relación con 16 portainjertos, encontrando diferencias en la absorción nutrimental entre los portainjertos evaluados. El naranjo agrio, portainjerto del naranjo‘Margarita’ en la depresión Momposina, objetivo de esta investigación, fue el menos eficiente entre los 16 tratamientos para absorber el P con 0,29%. Reporta, además, para el naranjo agrio, concentraciones promedias en tejido foliar de N 2,67%, K 0,72%, y Mg 0,54%; valores similares a los hallados en esta investigación, con diferencia en K, cuyas concentraciones en las tres etapas (E) evaluadas fueron mayores (E1=1,35, E2=1,55% y E3=1,47) y menores para el Mg (E1=0,39%, E2=0,34% y E3=0,36%).

Table 3.Descriptive analysis of foliar and fruit nutrient concentrations during three stages of development of the‘Margarita’orange tree.Colombia, 2020.

Tabla 3.Análisis descriptivo de las concentraciones de nutrientes foliares y de frutos durante tres etapas de desarrollo del naranjo‘Margarita. Colombia,2020.

Órgano/

Etapa

Nitrógeno

Fósforo

Potasio

Calcio

Magnesio

Sodio

Azufre

Hierro

Cobre

Manganeso

Zinc

Boro

-----------------------------------%---------------------------------------

----------------------mg kg-1--------------------------

Hojas

Etapa 1

Media

2,95a

0,23a

1,35a

2,75b

0,39a

0,01a

0,35a

98,89a

8,52a

16,41a

16,80a

42,40a

DE

0,22

0,04

0,37

0,80

0,07

0,01

0,04

49,52

3,11

9,32

3,03

11,62

MIN

2,65

0,18

0,54

1,43

0,24

0,00

0,24

49,56

4,17

5,00

12,78

29,44

MAX

3,40

0,33

2,13

4,15

0,51

0,02

0,41

272,00

15,36

35,81

22,42

70,44

CV

7,35

17,17

27,21

29,08

17,33

58,20

12,72

50,08

36,45

56,78

18,04

27,41

Hojas

Etapa 2

Media

2,67b

0,18b

1,55a

4,16a

0,34a

0,01a

0,36a

105,34a

5,02b

15,94a

12,37b

52,03a

DE

0,19

0,03

0,29

0,69

0,07

0,01

0,04

20,39

1,20

4,90

2,26

16,68

MIN

2,35

0,14

0,88

3,08

0,23

0,01

0,29

78,28

3,38

8,74

9,15

27,60

MAX

3,09

0,27

2,00

5,43

0,49

0,04

0,44

139,05

7,83

27,66

17,85

105,00

CV

7,00

18,77

18,93

16,51

21,23

58,71

10,78

19,36

23,79

30,76

18,24

32,06

Hojas

Etapa 3

Media

2,63b

0,20ab

1,47a

4,06a

0,36a

0,01a

0,38a

105,02a

4,28b

20,60a

13,10b

45,81a

DE

0,17

0,01

0,28

0,66

0,09

0,01

0,03

24,34

0,88

5,97

1,94

8,59

MIN

2,35

0,19

1,07

3,27

0,25

0,01

0,34

78,28

3,38

9,64

11,15

31,27

MAX

2,82

0,22

1,80

4,85

0,49

0,02

0,44

131,46

5,59

27,66

16,24

55,29

CV

6,38

5,80

19,19

16,35

25,22

49,06

8,99

23,17

20,52

28,97

14,83

18,74

Fruto

Etapa 1

Media

1,97a

0,25a

1,51a

0,66b

0,17a

0,01a

0,16a

33,93a

5,41a

5,02a

10,67a

24,55a

DE

0,23

0,04

0,26

0,15

0,02

0,00

0,02

10,95

0,78

0,09

1,51

4,85

MIN

1,66

0,16

0,84

0,41

0,15

0,00

0,12

18,39

4,29

5,00

8,53

15,21

MAX

2,53

0,30

1,86

0,89

0,21

0,01

0,20

51,07

6,72

5,33

14,11

33,11

CV

11,76

16,54

17,26

22,20

10,24

58,88

12,56

32,29

14,43

1,76

14,17

19,74

Fruto

Etapa 2

Media

1,26b

0,23a

1,38a

0,76ab

0,14b

0,00a

0,09b

17,57b

4,50b

5,54a

7,67b

23,17a

DE

0,16

0,03

0,25

0,14

0,02

0,01

0,01

2,40

0,52

0,75

0,91

4,43

MIN

1,04

0,18

0,93

0,52

0,10

0,00

0,08

13,48

3,67

5,00

6,40

17,35

MAX

1,61

0,31

1,87

1,05

0,18

0,03

0,11

24,06

5,39

7,38

9,62

30,20

CV

13,06

14,11

18,10

18,99

14,08

126,61

9,72

13,65

11,59

13,58

11,91

19,10

Fruto

Etapa 3

Media

1,21b

0,24a

1,32a

0,86a

0,15b

0,00a

0,09b

17,26b

4,44b

5,10a

6,82b

26,66a

DE

0,20

0,03

0,29

0,11

0,02

0,00

0,01

1,36

0,35

0,27

0,33

4,18

MIN

1,04

0,22

0,93

0,70

0,13

0,00

0,08

15,44

4,03

5,00

6,40

18,73

MAX

1,61

0,31

1,75

1,05

0,18

0,01

0,11

18,79

4,93

5,71

7,29

30,20

CV

16,91

12,96

22,01

12,67

12,77

63,22

10,35

7,87

7,78

5,26

4,85

15,69

DE: desviación estándar, MIN: mínimo, MAX: máximo, CV: coeficiente de variación (%). Etapa 1, 2 y 3 corresponden a 35, 70 y 100 ddf, respectivamente. *Las medias con letras distintas por columna indican una diferencia significativa entre etapas, según cada tipo de órgano, después de la prueba de Tukey (p ≤ 0.05).

En la etapa 1 los nutrientes que presentaron mayor variación en la concentración en tejido foliar fueron Na, Mn y Fe (CV de 58,20%, 56,78 % y 50,08%, respectivamente) y en frutos Na con 58,88%, Fe con CV=32,29% y Ca con 22,20%. En la segunda etapa, en hojas Na con 58,71%, B con 32,06 y Mn con 30.76% y en frutos Na con 126,61%, B con 19,10% y Ca con 18,99%. En la tercera etapa, en hojas Na con 49,06%, Mn con 28,97% y Mg con 25,22% y en frutos Na con 63,22%, K con 22,01% y N con 16,91% (Tabla 3).

Las concentraciones de los nutrientes en fruto variaron significativamente entre las etapas fenológicas, a excepción de P, K, Mn, B y Na. Las concentraciones de N, Mg y S en el fruto fueron mayores en la primera etapa de desarrollo del fruto y disminuyeron durante su crecimiento hasta la cosecha. Por el contrario, el Ca aumentó continuamente con el crecimiento del fruto, ocurriendo la mayor concentración en la terceraetapa (0,86%). En cuanto a los micronutrientes las mayores concentraciones de Fe, Zn y Cu ocurrieron en la primera etapa, disminuyendo en las etapas siguientes.

Lo anterior concuerda con lo reportado porXing-Zheng et al. (2019) para dos cultivares de naranjo Navel, cuyas concentraciones de N, P, Mg, S, Mn y Zn fueron altas en la etapa de frutos jóvenes (primera etapa), y las concentraciones de K y Fe fueron altas en la etapa de expansión de frutos (segunda etapa). Con relación a la concentración de Ca, su valor fue mayor en la etapa de maduración del fruto (tercera etapa). A medida que los frutos se desarrollaron, los contenidos de N, P, Mg, S, Zn y B disminuyeron a los niveles más bajos durante la madurez organoléptica de los mismos.

En la primera etapa (crecimiento inicial de los frutos) la división celular se intensifica, por lo que el crecimiento de los frutos se produce principalmente debido al aumento del número de células. La división celular requiere la síntesis de una gran cantidad de ácidos nucleicos y proteínas, siendo el N, P y S los componentes principales de los ácidos nucleicos e indispensables para la formación de proteínas (López-Arredondo et al., 2017; Brunetto et al., 2015). También numerosas enzimas participan en la división celular, mientras que el Mg, Fe, Cu y Zn suelen actuar como importantes cofactores o componentes integrales de las enzimas (Krohling et al., 2016; Bashir et al., 2016; Bloom & Kameritsch, 2017). Estos resultados permitirían explicar la razón por la cual las concentraciones de N, Mg, Fe, Cu y Zn fueron altas en la etapa inicial de crecimiento y desarrollo de los frutos. Por otro lado, los altos contenidos de Ca en la última etapa del desarrollo de los frutos (etapa 3) se debería posiblemente a que la maduración de estos requiere Ca para el fortalecimiento de la pared celular (Storey et al., 2002).

3.3. Comparación de poblaciones de mayor y menor productividad:

Al comparar las concentraciones de nutrientes en tejido foliar entre las dos poblaciones evaluadas de árboles del naranjo ‘Margarita’, se encontraron diferencias significativas (p<0,05) en las tres etapas analizadas. En la etapa 1, diferencias significativas en las concentraciones de K, Ca, Cu y Mn, siendo mayores los valores en árboles que expresaron mayor productividad, a excepción de Cu. En la etapa 2 diferencias significativas de P, K, Ca, Fe, Zn y B, siendo mayor los niveles de P, K y Zn en árboles que presentaron mayor productividad. Finalmente, en la etapa 3 diferencias significativas de P, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn y B (Tabla 4).

Table 4.Concentration of nutrients in foliar tissue in populations of higher and lower productivity of the ‘Margarita’ orange tree established in the Momposina Depression region.Colombia,2020.

Tabla 4. Concentración de nutrientes en tejido foliar en poblaciones de mayor y menor productividad del naranjo ‘Margarita’ establecido en la región de la Depresión Momposina. Colombia,2020.

Etapas

Población

N

P

K

Ca

Mg

Na

---------------------------------%-----------------------------

Etapa 1

Menor productividad*

3,01a

0,23a

1,23b

2,69b

0,37a

0,01a

Mayor Productividad***

2,90a

0,24a

1,48a

2,82a

0,41a

0,01a

S

Fe

Cu

Mn

Zn

B

%

------------------------mg kg-1--------------------------

Menor productividad

0,36a

98,21a

9,93a

14,84b

16,76a

42,00a

Mayor Productividad

0,34a

99,56a

7,12b

17,98a

16,85a

42,81a

N

P

K

Ca

Mg

Na

---------------------------------%-----------------------------

Etapa 2

Menor Productividad

2,65a

0,16b

1,42b

4.63a

0,33a

0,01a

Mayor productividad

2,69a

0,20a

1,70a

3,65b

0,35a

0,01a

S

Fe

Cu

Mn

Zn

B

%

------------------------mg kg-1--------------------------

Menor Productividad

0,36a

119.77a

5.24a

15.28a

10.83b

60.29a

Mayor productividad

0,35a

89.46b

4.78a

16.67a

14.06a

42.95b

N

P

K

Ca

Mg

Na

---------------------------------%-----------------------------

Etapa 3

Menor Productividad

2,52a

0,19b

1,23b

4,55a

0,41a

0,01a

Mayor productividad

2,75a

0,21a

1,70a

3,58b

0,31b

0,01a

S

Fe

Cu

Mn

Zn

B

%

------------------------mg kg-1--------------------------

Menor Productividad

0,39a

126,64a

3,90b

22,05a

12,56a

52,08a

Mayor productividad

0,38a

83,40b

4,67a

19,15b

13,64a

39,53b

* Las medias con letras distintas por columna indican una diferencia significativa después de la prueba de Tukey (p ≤ 0,05). **Menor productividad: <250 kg. ***Mayor productividad: >250 kg.

3.4. Extracción de nutrientes población de mayor productividad:

La extracción de nutrientes tampoco varió entre los grupos de suelo. La acumulación total de elementos nutritivos en la fruta refleja las demandas totales de los árboles de Naranjo ‘Margarita’ para diferentes nutrientes durante todo el período de crecimiento y desarrollo de frutos. En las tres etapas las mayores extracciones de nutrientes por cada Mg de fruta cosechada fueron de N y K (E1, N=4,78 kg Mg-1 y K=3,65 kg Mg-1; E2, N= 3,04 kg Mg-1 y K=3,35 kg Mg-1 y E3; N=3,05 kg Mg-1 y K=3,10 kg Mg-1, seguido de Ca. En cuanto a los microelementos la mayor extracción en las tres etapas fue de Fe y B (Fe; E1= 8,22 g Mg-1, E2= 4,25 g Mg-1 y E3= 4,01 g Mg-1 y B; E1=5,95 g Mg-1 E2=5,61 g Mg-1 y E3=5,68 g Mg-1) (Tabla 5). Lo anterior concuerda con lo expuesto porXing-Zhenget al. (2019) quien reporta que las mayores extracciones de nutrientes por fruta cosechada corresponden a N y K seguidas de Ca.

Los resultados de este trabajo validan que el N al ser un elemento con alto valor nutricional para las plantas, es un factor de insumo esencial para la productividad de los cultivos (Cao et al., 2019), el cual está disponible en abundancia en la atmósfera y representa aproximadamente el 78% del suministro de nitrógeno (Se-Won et al., 2020). Lo anterior también fue descrito por Alva et al. (2006) quienes indicaron que la productividad y la calidad de los cítricos depende en gran medida de la fertilización con nitrógeno (N) y potasio (K), elementos que representan la mayor cantidad de nutrientes exportados a través de la cosecha (Liu et al., 2020). Los resultados expuestos dejan claro la importancia de determinar las exigencias nutricionales por etapa fenológica, pues existen cambiosen los patrones de acumulación de nutrientes minerales en las diferentes etapas de desarrollo (Xing-Zheng et al., 2019) por lo que se requiere atención especial para decidir el programa de fertilización(Cruz et al., 2019).

Table 5. Nutrient extraction (kg) per thousand kilograms harvested from the ‘Margarita’ orange and comparison with nutrient concentrations in the soil.Colombia, 2020.

Tabla 5. Extracción de nutrientes (kg) por cada mil kilogramos cosechados de la naranja ‘Margarita’ y comparación con las concentraciones de nutrientes en el suelo. Colombia,2020.

Etapa

N

P

K

Ca

Mg

Na

S

Fe

Cu

Mn

Zn

B

---------------------- kg Mg-1----------------------

---------------g Mg-1--------------

1

4,78a

0,60a

3,65a

1,58b

0,42a

0,01a

0,38a

8,22a

1,31a

1,21b

2,58a

5,95a

2

3,04b

0,55a

3,35a

1,85a

0,33b

0,01a

0,22b

4,25b

1,09b

1,34a

1,85b

5,61a

3

3,05b

0,58a

3,10a

1,88a

0,35b

0,01a

0,23b

4,01b

1,01b

1,27a

1,74b

5,68a

Nutrientes

en el

suelo

MO

P

K

Ca

Mg

Na

S

Fe

Cu

Mn

Zn<

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