Descripción del área de estudio

El presente estudio se realizó en un Luvisol de la localidad de ‘La Patrona’, en el municipio de Huatusco, Veracruz. Las parcelas de interés se encuentran entre los 19° 09’ 21’’ y 19° 09’ 31’’ latitud Norte, y entre los 96° 55’ 50’ y 96° 56’ 03’’ longitud oeste, a una altitud promedio de 1 170 msnm, temperatura media anual de 17.2°C y precipitación media anual de 1.969.9 mm al año y presentan un clima de tipo (A)C(w₁); (^{FAO, 2008}). Los sistemas agroforestales de la región el cultivo principal es café, plantado a 2*1 m, fertilizado en el área de goteo en mayo y agosto con 200 g de una mezcla de fosfonitrato y cloruro de potasio y una fertilización foliar en febrero.

A 15 árboles de sombra en cada sistema agroforestal se midió el diámetro, altura y sombra que proyectan, mientras que a 20 plantas de café elegidos al azar se muestreo el suelo y hojas para el análisis. Los análisis de suelo y tejido fueron realizados de acuerdo con la NOM-021 (^{NOM, 2000}). El diagnóstico del análisis de tejido fue realizado con el sistema de diagnóstico y recomendación (DRIS), Índices de balance Kenworthy y desviación óptima porcentual (DOP) (Kenworthy, 1961; ^{Montañes et al., 1991}; ^{Bhaduri y Pal, 2013}). Los sistemas estudiados fueron:

Sistema café-Inga vera

Este sistema tiene 12 años, es una leguminosa arbórea muy utilizada como sombra en cafetos. Los árboles tenían una distancia de 7*6 m, densidad de 238 árboles ha^-1, altura de 8.3 m y 21.6 cm de diámetro y proyectan al café una sombra de 47%, mientras que las plantas de café miden 1.81 m de altura y 4.75 cm de diámetro.

Sistema café-Juglans pyriformis

La especie Juglans pyriformis no es leguminosa, tiene 12 años de edad, plantados a 6*6, con una densidad de 277 ha, altura de 6.9 m y el diámetro de 18.8 cm, proyectan una sombra de 68.6%, siendo el testigo respecto de fijadores de nitrógeno. Las plantas de café miden en promedio 1.97 m de altura y 5.04 cm de diámetro.

Sistema café-Erythrina poeppigiana-Grevillea robusta

Este sistema tiene Erythrina poeppigiana y G. robusta, tienen 4 años de edad. La densidad de árboles de sombra fue 69 de Erythrina poeppigiana y 208 de G. robusta, lo que proporcionan 53.6% de sombra al cultivo de café. El cultivo tuvo una altura promedio de 2 m y un diámetro de 4.7 cm.

Sistema café-Erythrina poeppigiana

Este arbolado tiene 24 años de edad, plantados a 7*6 m, con lo que se obtiene una densidad arbórea de 238 árboles ha^-1, que proporciona 61% de sombra al café, que en promedio mide 1.92 m de altura y 4.1 cm de diámetro en la base.

Evaluación de las interacciones físicas

En el Cuadro 1 se presentan las características de los cuatro sistemas agroforestales, tales como el espaciamiento y edad del arbolado, porcentaje de sombra y altura de los cafetos.

El sistema IV presenta un porcentaje de sombra menor al propuesto por ^{Franck y Vaast (2009)}, lo que podría influir en el tamaño de las plantas de café, que presentaron el porte más bajo de los sistemas analizados. Los sistemas JP y EP superan 55% de sombra, muy cercano al ideal de 53.6%, importante para el crecimiento foliar y producción de fruto. En el sistema EP, la edad del arbolado promovió mayor porcentaje de sombra. En el sistema EG los cafetos tuvieron mayor altura y con mayor diámetro los del sistema EP. Según ^{Francesconi y Montagnini, 2014} el crecimiento está relacionado con la producción de hojas, capacidad fotosintética, producción de flores del ciclo siguiente con yemas fructíferas altamente sensible a la radiación.

Diagnóstico nutrimental del suelo por sistema agroforestal

En el Cuadro 2 se muestra el análisis de suelo con un pH de entre 4.61 y 5.16, lo cual concuerda con ^{Audate et al. (2016)} y disminuye la disponibilidad de N, P, K, Ca, Mg, S y Mo, mismos que deben ser suministrados mediante fertilización para procurar un balance nutrimental adecuado.

Todos los sistemas mostraron una CE baja y adecuada para el desarrollo del cultivo, así como, 5.16% de materia orgánica derivado de la acumulación de residuos de la poda, lo que se promueve el reciclaje de nutrientes, incremento de microflora y microfauna en la capa superficial del suelo.

Los sistemas JP y EP mostraron altas concentraciones de N superiores a 20 mg kg^-1, mientras que EG e IV presentaron concentraciones más bajas en un rango deficitario. El sistema IV tuvo bajo nivel de P y muy altos de K, mientras que EG tuvo la concentración más baja de Ca, Mg, Cu y Zn debido a la acumulación de Al³⁺ el cual genera antagonismos con cationes y fijación de P.

El Ca y Cu fue bajo en los 4 sistemas y muy alto el Mg, mientras que el Fe fue muy alto en los sistemas EG y IV y medio en JP y EP. El Mn fue bajo en EG, alta en IV y JP y excesiva en EP. En el sistema EG la concentración de Zn se encontró muy baja, mientras que en IV, JP y EP fueron bajas. El B es de suma importancia para la longevidad del polen fue muy alto (^{Ankerman, 1977}).

Índice de balance de Kenworthy

Para calcular el índice de balance de Kenworthy se tomaron como referencia los datos reportados por ^{Fonseca et al. (2018)}, con los que se obtuvieron los resultados presentados en el Cuadro .

El diagnóstico nutrimental de los sistemas agroforestales indicó que B, Ca, Fe, Zn, N, K y Mg fueron los más deficitarios, mientras que Mn siempre se mantuvo en el intervalo normal, Cu y P se ubicaron en el nivel arriba de lo normal.

El balance de Kenworthy indicó que, a pesar del alto contenido de N en el suelo de JP, la concentración foliar fue menor en comparación con los otros sistemas. También se puede observar que, en todos los sistemas, los elementos más deficientes fueron B y Ca, lo cual coincide con ^{Millán et al., (2010)}, quienes, reportan altos niveles de Al³⁺ en suelos ácidos de Argentina.

Al corregirse la deficiencia mencionada, las plantas presentarán mayor altura, desarrollo del sistema radicular, número de hojas, ramificaciones y resistencia a plagas y enfermedades. Por otro lado, los elementos más abundantes son Cu y P. El P reduce su disponibilidad en suelos con pH menor a 6.5 pero se observa una aplicación innecesaria de P.

Desviación del óptimo porcentual (DOP)

El diagnóstico determinado mediante el método DOP se presenta en el Cuadro .

Con ambos sistemas de diagnóstico se pudo constatar que los elementos más limitativos fueron B, Ca, Fe, Zn, N, K y Mg, pero que especialmente, en ambos métodos, Balance de Kenworthy y DOP demuestra que los elementos con mayor escasez son el B y Ca y aquellos que se encuentran en exceso son el Cu y P, corroborando las deficiencias en el manejo nutrimental de los sistemas.