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Introducción
En la Sabana de Huimanguillo, Tabasco se cultivan 13 172 ha de cítricos, de las cuales aproximadamente el 50% corresponde a naranja Valencia (Citrus sinensis L. Osbeck); estas plantaciones fueron establecidas en suelos ácidos caracterizados por alta fijación de fósforo, deficiencia de zinc, baja tasa de mineralización de materia orgánica, bajos contenidos de calcio, magnesio, potasio y altos porcentajes de saturación de aluminio (Zetina et al., 2002). Estas restricciones de la fertilidad se manifiestan en deficiencias foliares que afectan el rendimiento y la calidad del fruto de naranja (Opazo y Razeto, 2001). Los rendimientos medios de naranja reportados en otras zonas productoras del país son de hasta 28.3 Mg ha-1; mientras que el rendimiento en la sabana de Huimanguillo es de10 Mg ha-1 (SIAP, 2009). El estado nutrimental del cultivo es uno de los factores que determina la cantidad y calidad de los frutos, por ello es necesario conocer que elementos se encuentran en niveles limitantes en el suelo (Lucena, 1997).
Existen diversas metodologías para diagnosticar el estado nutrimental de las plantas, por ejemplo diagnóstico visual, análisis vegetal, análisis químico del suelo, bioensayos, entre otros (Beberly et al., 1984). El análisis de tejido vegetal es muy versátil pues permite evaluar cuantitativamente el estado nutricional de los cultivos, además de identificar directamente desordenes nutrimentales (Chapman y Pratt, 1973), e indirectamente la disponibilidad de los nutrimentos del suelo (Cottenie, 1982). Los órganos que se utilizan con mayor frecuencia para el análisis vegetal son las hojas, las cuales son colectadas con características precisas de edad, orientación, altura, posición dentro del árbol y hora del día (Jones et al., 1991). El objetivo de este estudio fue comparar la precisión de tres métodos de interpretación del análisis nutrimental en naranja Valencia, cultivada en suelos ácidos de Huimanguillo, para obtener un diagnóstico confiable de la nutrición de estas plantaciones a escala regional.
El método convencional o Rango de Suficiencia (RS) se basa en una recopilación de valores contra los cuales se comparan los resultados obtenidos en laboratorio. La recopilación del RS para más de 300 cultivos realizada por Jones et al., (1991) no indica las variedades ni las condiciones de suelo y clima en que se desarrollaron los cultivos, por lo que sólo es útil como referencia. Este procedimiento asume que se conocen los niveles óptimos, deficientes o excesivos de los nutrimentos, pero regularmente el valor de un nutrimento dado en la planta interactúa con una gama de concentraciones de los otros nutrimentos, pudiendo variar hasta en un 50% entre dos variedades del mismo cultivo.
La Desviación del Óptimo Porcentual (DOP) es un método estadístico que compara la concentración del nutriente en la muestra respecto a la norma, la cual se basa en un nivel nutrimental óptimo en el cual el cultivo expresa su máximo rendimiento potencial. El método DOP cuantifica el valor en que un nutriente se desvía con respecto a la norma individual. Una situación nutrimental óptima, para cualquier elemento, es definida por el índice DOP igual a cero, dando el orden de limitación tanto por exceso como por déficit, de cada uno de los nutrientes bajo estudio (Montañés et al., 1993; Lucena, 1997).
Por otra parte, el Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación (DRIS) señala el orden de limitación relativa de los elementos que son contemplados en el estudio nutricional (Beaufils, 1973). Tiene ventajas sobre el valor crítico y sobre los rangos de suficiencia para identificar las necesidades de nutrimentos, elaborar programas de fertilización y estudiar la respuesta del rendimiento al aporte de fertilizantes (Beberly et al., 1984; Walworth et al., 1986). El DRIS considera las relaciones entre nutrimentos para el cálculo de índices que reflejan el estado nutrimental del cultivo (deficiencia o exceso), independientemente de la edad de las hojas. Las normas DRIS se obtienen de un número grande de valores de concentración media nutrimental, de cultivos con alto rendimiento (Beaufils, 1973). El DRIS usa índices para cada nutriente, obtenidos de la media aritmética de las funciones calculadas, considerando las relaciones de todas las parejas de elementos en las que interviene el elemento determinado. Estas relaciones están elegidas de tal manera que su variación con la edad de la hoja sea mínima, por lo que normalmente son el cociente entre los elementos, aunque puede ser también el producto. Se puede calcular un índice DRIS para cada nutriente, basado en la desviación media de cada relación seleccionada de su valor óptimo, es decir, el índice DRIS óptimo para cada nutriente es cero. Los índices negativos indican deficiencias y los positivos excesos.
Materiales y métodos
Zona de Estudio
El trabajo de campo se desarrolló de febrero de 2005 a mayo de 2006 en la zona citrícola del municipio de Huimanguillo, Tabasco, la cual se encuentra entre las coordenadas 17º 33’ a 17º 55’ N y 93º 26’ a 93º 51’ O. En esta área predomina un clima Af(m) cálido-húmedo, con lluvias todo el año, con temperatura media anual de 26.2 °C y precipitación anual de 2290 mm. Los suelos se clasifican mayormente en diferentes subunidades del grupo Acrisol (Salgado et al., 2007).
Tamaño de Muestra
Con base en el padrón de productores del Consejo Citrícola de Tabasco AC se hizo un muestreo aleatorio preliminar (Infante y Zarate, 2005); a partir de los datos resultantes se determinó un tamaño de muestra representativo para las plantaciones de naranja de la zona. Se empleó la Ecuación 1 estableciendo 10% de precisión y 95% de confiabilidad, cuya solución arrojó un valor n de 84, que fue el número de plantaciones de naranja cv. Valencia muestreadas de entre el total de plantaciones citrícolas.
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donde: n = tamaño de muestra, N = tamaño de la población (productores citrícolas), p = productores de naranja Valencia, q = productores de limón Persa, D = precisión deseada.
Muestreos Foliares
Los muestreos foliares se hicieron con el método de Olarte-Ortiz et al. (2000), el cual consiste en colectar muestras compuestas formadas por 80 hojas de tamaño similar (8 hojas por árbol, 10 árboles por plantación). Se tomaron hojas del quinto nudo a partir del ápice, en ramas sin frutos, del crecimiento de los últimos 5-7 meses, a una altura aproximada de 1.70 m del suelo, con iluminación total y distribuidas en los cuatro puntos cardinales del árbol. Dentro de cada plantación se seleccionaron árboles que representaran el desarrollo del cultivo. Las muestras se tomaron entre las 6:00 y 9:00 h (Chapman y Pratt, 1973), se guardaron en bolsas de papel etiquetadas y se conservaron a ±4 ºC durante su transporte al laboratorio, donde se prepararon y analizaron; no se colectaron muestras inmediatamente después de lluvias intensas o con rocío abundante.
Análisis Nutrimental
Después de lavar las muestras con jabón neutro se enjuagaron con agua destilada, se eliminó el exceso de agua con papel absorbente. El material vegetal se secó a 70 ºC durante 48 h en una estufa con circulación forzada de aire, se molió en un molino de acero inoxidable y se tamizó en malla 20. Las muestras se cribaron en malla 60 antes de determinar N, P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Cu, Zn, Mn y B siguiendo los métodos descritos por Jones et al. (1991). Los resultados de laboratorio se interpretaron mediante los métodos Rango de Suficiencia, Método DRIS e índice DOP.
Interpretaciones de los Análisis Nutrimentales
Los resultados de laboratorio se interpretaron empleando tres diferentes métodos. En el método convencional o Rango de Suficiencia (RS) la interpretación se hizo por comparación simple de los valores de las muestras respecto a valores de referencia para el cultivo de interés (Jones et al., 1991).
Para la interpretación con el método DRIS, los cálculos (Cuadro 1) se realizaron a partir de los valores de las muestras y las normas, mediante los siguientes procedimientos: 1). Se establecieron las relaciones de elementos a partir de nuestros resultados N/P, N/K, N/Ca, N/Mg, N/Fe, N/Cu, N/Zn, N/Mn, N/B y así para todas las relaciones posibles. 2). Se calcularon las funciones que comparan los datos analíticos con los de la norma, mediante las Ecuaciones 2 y 3:
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CV = coeficiente de variación.
Cuadro 1 Normas de Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación (DRIS) para el cultivo de naranja cv. Valencia cultivada en la sabana de Huimanguillo, Tabasco.
3). De esta manera se obtuvieron todas las funciones para determinar las relaciones entre los elementos. Cuando el valor de la norma es menor se divide entre ella, y no entre el dato analítico. Las funciones del elemento cuyo índice se calcula están en el numerador con signo positivo, y en las que están en el denominador aparecen con signo negativo. Las normas DRIS y el coeficiente de variación (CV) para el cultivo de naranja cv. Valencia (Cuadro 1) fueron obtenidos de Mourão y Azevedo (2003). Se calcularon los índices específicos de cada nutriente a partir de las funciones en las que intervienen, mediante las ecuaciones siguientes:
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Finalmente, para interpretar nuestros resultados mediante el método DOP, los índices de cada nutrimento (Cuadro 2) se calcularon a partir de valores de las muestras mediante la Ecuación 6:
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donde: IA = índice del nutrimento, A = concentración de la muestra, a = valor de la norma.
Cada promedio es seguido de su desviación estándar; n = 84.
Cuadro 2 Concentración nutrimental, índices de Desviación del Óptimo Porcentual (DOP) e índices de Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación (DRIS) obtenidos a partir de hojas de naranja cv. Valencia, cultivada en la sabana de Huimanguillo, Tabasco.
La comparación de la funcionalidad de los métodos de diagnóstico RS, DOP y DRIS se realizó sobre los resultados del análisis foliar de 840 árboles de naranja cv. Valencia, cultivados en suelos ácidos de Huimanguillo, Tabasco (Cuadro 2).
Resultados y discusión
Rangos de Suficiencia (RS)
Mediante el método RS fueron detectadas deficiencias de Mg, Mn y Zn (Cuadro 2) en las plantaciones de naranja Valencia de la Sabana de Huimanguillo, tomando como base los estándares de Jones et al. (1991) para naranja; el orden de requerimiento nutrimental (ORN) con base en el valor más deficiente fue: Mg>Mn>Zn. Este resultado indica que la práctica de fertilización cotidiana ha mejorado la nutrición de N y P desde 1988, cuando se determinaron como deficitarios ambos nutrimentos en dicha zona citrícola (Toledo y Etchevers, 1988), mientras que en nuestro estudio se encontraron en valores normales. La deficiencia de Mg acentúa las deficiencias de Zn y Mn, pero los tres elementos se corrigen con la aplicación de Mg en forma de cal dolomítica (Smith, 1989).
Por su parte, las concentraciones de N, P y K son similares a las reportadas por Rodríguez et al. (1989) en plantaciones de Cuba con rendimientos de 21 Mg ha-1 y concentraciones foliares de N de 2.19%, P de 0.12% y K de 1.17%. A pesar de obtener el mismo rendimiento de fruto, las concentraciones foliares varían tal como lo reportó Pérez-Zamora (2004), quien encontró concentraciones de 2.6% de N, 0.31% de P, 0.81% de K, 3.4% de Ca, 0.63% de Mg, 180 ppm de Fe, 28 ppm de Mn, y 28 ppm de Cu en naranja Valencia cultivada en un Calcisol pétrico.
Los resultados de este estudio hacen evidente la necesidad de implementar un programa integral de fertilización para el cultivo de naranja Valencia basado en la aplicación de N, P y K más encalado (Olarte-Ortiz et al., 2000; Zetina et al., 2002). Dicho programa debería durar al menos cinco años para evaluar la respuesta de la fertilización sobre la calidad y rendimiento de fruto (Opazo y Razeto, 2001). En campo es común observar las deficiencias de Mg, Zn y Mn a simple vista.
Desviación del Óptimo Porcentual (DOP)
Al emplear el método DOP para interpretar los valores nutrimentales de las muestras de naranja Valencia, las deficiencias detectadas fueron: N, P, K, Mg, Ca, Cu, Fe, B, y Mn (Cuadro 2). Al determinar el ORN a partir de la mayor deficiencia encontramos que los requerimientos nutrimentales son: Cu>Mg>Fe>P>K>Ca>B>N>Mn. Con este método también se encontraron deficiencias de Mg y Mn, entre otros elementos. Una explicación es que algunos nutrimentos que alcanzaron el rango óptimo dentro del RS, estaban en el límite inferior de éste, y al aplicar un criterio diferente se mostraron como deficientes.
Nuestros datos coinciden con lo reportado por Toledo y Etchevers (1988) para el cultivo de naranja en la zona de estudio, quienes detectaron deficiencias de P en este cultivo; las deficiencias de Mg, Mn y Zn sólo estaban presentes en algunas plantaciones. Los índices de Fe y B fueron subestimados con el método DOP ya que en el suelo se encuentran en niveles adecuados, según un estudio previo (Salgado et al., 2007), mientras que el RS los considera en exceso y óptimos, respectivamente (Jones et al., 1991). La DOP sobreestimó el índice de Zn clasificándolo en exceso, mientras que en el suelo este nutrimento se encuentra en un nivel deficiente (<0.50 mg kg-1 de suelo), como lo revela un estudio previo (Salgado et al., 2007).
Método DRIS
La interpretación de los resultados del análisis foliar mediante el método DRIS indica deficiencias de P, K, Ca y Mg (Cuadro 2) y el ORN determina un demanda nutrimental P>Mg>K>Ca. Este resultado se explica por la naturaleza muy ácida característica de los suelos de sabana; se considera que es recomendable aplicar cal dolomítica para aportar Ca y Mg, aumentar el pH del suelo y hacer más disponible el P (Zetina et al., 2002; Salgado et al., 2007). En suelos con bajos contenidos de K y plantaciones en etapa productiva se sugiere aumentar la fertilización potásica para mantener el rendimiento y la calidad del fruto (Mattos et al., 2003).
Nuestros resultados muestran que el método DRIS presenta cualidades intermedias para detectar deficiencias entre el RS y la DOP, en la interpretación de análisis nutrimentales. Otra propiedad del DRIS es que detecta de manera notoria el exceso de Fe, N y B (Mourão y Azevedo, 2003). Este exceso podría causar un desbalance nutricional en las plantaciones de naranja, pero la disponibilidad de Fe y B en el suelo puede disminuir con el encalado.
En la Figura 1 se representa el comportamiento comparado de los índices de desbalance nutrimental obtenidos por los tres métodos de diagnóstico comparados en este estudio. Valores de cero indican el nivel óptimo para la nutrición de la naranja Valencia, valores positivos indican exceso y valores negativos indican deficiencias.
Figura. 1 Comparación de tres métodos de interpretación de los análisis nutrimentales en naranja cv. Valencia cultivada en la sabana de Huimanguillo, Tabasco.
De acuerdo con nuestros resultados, se considera conveniente emplear cuando menos dos métodos de interpretación para elaborar el diagnóstico nutrimental de la naranja Valencia, cultivada en la sabana de Huimanguillo (Cottenie, 1982; Lucena, 1997).
Conclusiones
El método de interpretación Desviación del Óptimo Porcentual (DOP) detecta el mayor número de nutrimentos deficientes en plantaciones de naranja cv. Valencia, cultivada en suelos ácidos de Huimanguillo, Tabasco, México. Los métodos de interpretación de análisis nutrimental DOP, Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación (DRIS) y el de Rangos de Suficiencia (RS) detectaron deficiencias de Mg en las plantaciones de naranja Valencia cultivada en la sabana de Huimanguillo. El método DRIS detectó excesos de Fe, N y B los cuales fueron subestimados por el método DOP, que de hecho los considera deficientes. Para el diagnóstico nutrimental de naranja Valencia cultivada en suelos ácidos, es recomendable emplear al menos dos métodos de interpretación de los resultados de laboratorio, a fin de llegar a conclusiones confiables.
