CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOLÓGICAS - Artículo Cient?fico

COMPORTAMIENTO DE LA PAPA CRIOLLA (Solanum phureja Just et Buk) A CALCIO Y BORO EN UN SUELO DEL DEPARTAMENTO DE CUNDINAMARCA, COLOMBIA

CREOLE POTATO (Solanum phureja Just et Buk) BEHAVIOR TO CALCIUM ANDA BORON IN A SOIL OF CUNDINAMARCA, COLOMBIA

Andrés Segura1; Alfonso Trivi?o2; Rodrigo Lora Silva3

1Ingeniero Agrónomo.

1Ingeniero Agrónomo.

3Ing. Químico, M.Sc., Docente Investigador, facultad de Ingeniería Agronómica, Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A. Dirección para correspondencia: Calle 99 No. 48D-15, Unidad 5, Apto 2, Bogotá, D.C. Correo electrónico:rodrigolora@yahoo.com

Rev. U.D.C.A Act. & Div. Cient. 10 (2): 75-84, 2007

RESUMEN

En el municipio de Funza, Cundinamarca, en un suelo derivado de cenizas volcánicas clasificado como Typic Dystrandept, se evaluó en papa criolla (Solanum phureja Just et Buk) el efecto de la aplicación edáfica de calcio y boro y su interacción en términos de rendimiento y calidad de los tubérculos. Se utilizó un dise?o experimental de bloques completos al azar en arreglo factorial completo, dos factores y cuatro niveles para un total de 48 unidades experimentales de 20m2. Los niveles de calcio fueron 0-18-36-54kg/ha, y de boro 0-0,5-1-1,5kg B/ha. Se evaluó el rendimiento total y por tama?o del tubérculo, la humedad y la densidad y el análisis económico. Los resultados mostraron efecto significativo de los tratamientos en el rendimiento, obteniéndose los mayores con la aplicación de 18 y 54kg-Ca/ha, y de 1kg B/ha junto con 18kg-Ca/ha, con rendimiento total de 29,7; 30,2 y 22,5 t/ha respectivamente. No hubo efecto en el tama?o de tubérculos, pero la mayoría de ellos fue de tama?o primera. Los mayores ingresos marginales, se obtuvieron con la aplicación de calcio solo, 1kg de B y 18 de Ca y 1kg de B y 36 de Ca. Por su parte, los niveles de 0,5; 1,0 y 1,5kg B/ha sin Ca produjeron ingresos marginales de $253.400; $502.000 y $885.000, respectivamente. Aunque no hubo incremento significativo en la densidad de los tubérculos, hubo incremento en relación al testigo para las combinaciones de 0,5kg B/ha y los niveles de Ca, indicando la necesidad de la presencia del Boro con el Calcio.

Palabras clave: Fertilización, micro y nutrientes secundarios, tama?o de tubérculos, rentabilidad.

SUMMARY

At Funza, Cundinamarca, Colombia, in a soil derived from volcanic ashes, classified as Typic Dystrandept, the effect of Calcium and Boron applications and its interactions on yield and tuber quality of the creole potato was evaluated. A complete randomized block design with factorial arrangements, two factors and fore levels was used for a total of 48 experimental units of 20m2 each. The levels of Ca were 0-18-36-54kg/ha and those of B 0, 05, 1, 1.5kg/ha. Total yield and tuber size, as well as tuber density and humidity and the economic analysis were evaluated. The results showed a significant effect of the treatments on the total yield, being the highest, obtained with 18 and 54kg Ca/ha and 1kg B/ha with 18kg Ca/ha, 29.7, 30.2 y 22.5 t/ha, respectively. No effect on tuber size was observed, but the production was mainly of the first class size. The highest marginal incomes were obtained with calcium alone, 1kg of B and 18kg of Ca, and 1kg of B and 36 of Ca. The boron levels, 0.5, 1.0 and 1.5 without Ca produced marginal incomes of $253.400, $502.000 and $885.000, respectively. Although no significant increase of the tuber density was obtained, in comparison with the check, for the combinations of 0.5kg/ha of B and the Ca levels, an increase was observed, indicating the necessity of the presence of B with Ca.

Key words: Fertilization, micro and secondary nutrients, tuber size, rentability

INTRODUCCIÓN

La papa criolla (Solanum phureja Just et Buk), se siembra en Colombia en una extensión aproximada de 12.000 hectáreas semestrales en los departamentos de Cundinamarca, Boyacá, Santander, Norte de Santander, Nari?o y Antioquia, principalmente (Lora et al. 2006). Por sus propiedades culinarias y nutricionales el tubérculo es de gran aceptación en la población colombiana, y además tiene un alto potencial de exportación a Estados Unidos, Canadá, Japón y algunos países europeos.

En el país la papa criolla, se cultiva bajo condiciones similares a la dadas para la especie Solanum tuberosum, en la cual se ha desarrollado investigación que ha permitido hacer recomendaciones confiables de fertilización. Por su parte en papa criolla se requiere más investigación, especialmente en lo relacionado a la fertilización con nutrientes mayores, secundarios y menores en las variedades nuevas seleccionadas básicamente no solo por su rendimiento, sino también por el tiempo de brotación de los tubérculos, lo que origina pérdidas en su calidad comercial e industrial y el tubérculo se consume brotado (FEDEPAPA, 2005; Zapata et al. 2006).

Como nutrimento esencial para las planta, en el suelo el calcio (Ca) existe en muchas formas, pero para fines de nutrición se considera el Ca en la solución del suelo, el Ca intercambiable y el Ca activo el cual está constituido por particular finas de carbonato soluble en agua cargada de CO2, que por ionización el calcio pasa a la forma intercambiable (Espinosa, 2003; Lora, 2001). El Ca se absorbe y trasporta en forma iónica, es decir, como catión Ca. Su movilidad es mayor en el apoplasto que en el simplasto de modo que en aquellos órganos que reciben la mayor parte del calcio por el floema es frecuente que reciben un suministro inadecuado del nutrimento (Epstein & Bloom, 2005). El rol del calcio en el ciclo de vida de la planta ha sido bien establecido y revisado extensamente por varios autores (White & Broadley; Hirsechi; Marschemer; citados por Busse & Palta, 2006). Algunas de estas funciones son las siguientes: La mayor parte del calcio se localiza extracelularmente donde afecta procesos básicos en la pared celular y membranas. El pectato de calcio es un componente de la pared celular a la que estabiliza y hace resistente a la degradación por pigalactunorasas. El crecimiento de la raíz depende de Ca extracelular, que afecta fundamentalmente al alargamiento celular. Peque?as cantidades de Ca son necesarias para la mitosis, habiéndose sugerido que las nucleoproteinas se mantienen unidas entre si mediante puentes cálcicos. Es activador de ciertas enzimas como la fosfolipasa, la quinasa, la trifosfatasa de la adenosina y otras. Interviene en la circulación de los azúcares, el metabolismo del nitrógeno (reducción de nitratos), neutralización de los ácidos orgánicos y reducción de la permeabilidad celular.

Igualmente juega papel importante en la selectividad de la absorción iónica. Por su parte la ausencia de una cantidad adecuada de Ca en los tubérculos ha sido asociada con una alta incidencia de defectos fisiológicos tales como corazón hueco, centro marrón y manchas internas marrones (Bj?rn et al. 2006; Ozgen et al. 2006). Trabajos empleando el radioisótopo 45Ca indicaron que colocando el fertilizante en el tubérculo y área estolonífera durante la época de crecimiento, mostraron un incremento del contenido del calcio dentro del tubérculo y que el elemento es transportado al tubérculo vía xilema con el agua, y las raíces en el estolón asociado con el suministro de agua y calcio al tubérculo en desarrollo. Por otra parte la demanda transpiracional es determinante de la distribución del calcio dentro de la planta (Busse & Palta, 2006; Larcher, 2003). Por su parte una adecuada relación del calcio con otros elementos, como potasio, magnesio y azufre es importante dentro de la planta (Malavolta, 1994; Bello & Blanco, 2001).

Con relación a los fertilizantes portadores de Ca, son varios los materiales para corregir deficiencias de este nutrimento. En general las enmiendas para corregir la acidez del suelo tales como los carbonatos, óxidos e hidróxidos de calcio, pueden aportar cantidades elevadas del elemento, y por un aumento del calcio intercambiable suministrar a la planta el nutrimento. Además, el sulfato de calcio puede ser una fuente de azufre y calcio; igualmente fuentes altamente solubles en agua, tales como el cloruro y el nitrato de calcio son altamente ventajosos aplicando el fertilizante en solución (Bj?rn et al. 2006; Espinosa, 2003).

El boro (B) es uno de los ocho micronutrientes esenciales para el crecimiento y desarrollo de las plantas. En el suelo se encuentra bajo cuatro formas (Alarcón, 2002; Golberg, 1997):

En general suelos con bajo contenido de materia orgánica o baja tasa de mineralización pueden presentar deficiencias de B. La disponibilidad del micronutriente es afectada tanto por los factores que favorecen su fijación, como por aquellos relacionados con el clima, material parental, interacciones con otros elementos, materia orgánica y textura del suelo. El pH es uno de los factores que más influye en la disponibilidad del boro para las plantas, siendo mínima con un pH inferior a cinco y máximo entre 5 y 7 y 9 a 10. El encalado disminuye la disponibilidad por fijación sobre los hidróxidos de hierro y aluminio recién formados. Las arcillas con estructura micácea como la vermiculita tienen mayor habilidad de fijación que las esmectitas. Por su parte arcilla amorfas o no cristalinas como el alofano y la imogolita presentes en suelos derivados de cenizas volcánicas, tienen elevada capacidad de fijación de aniones como boratos, fosfatos y molibdatos (Rojas, 1988).

El B es absorbido por las plantas principalmente como ácido bórico no disociado o como anión borato B(OH)-4. Su transporte a la parte aérea es por flujo de transpiración a través del xilema (Marschner, 2003). El nutrimento es móvil en el floema en aquellas especies vegetales que utilizan polioles como metabolito fotosintético primario (Brown & Barry, citados por Avila & Ruiz, 2003), tales como maní, nectarines, almendro, manzano, melocotón, níspero, olivo, pera, uva, ciruela y apio.

Para cultivos como la papa, en caso de hacer aplicaciones foliares es recomendable efectuar varias que cubran las hojas especialmente hasta la floración para asegurar la síntesis de fotosintetatos en los cuales el B es necesario. Se anota que en la mayoría de los suelos dedicados al cultivo de papa en Colombia, existe deficiencia de B por lo cual se hace necesario la aplicación del nutrimento bien sea foliar o edáfica (Barrera, 2000; Lora et al. 2006; Lora et al. 2004). Son varias las funciones propuestas para el boro a saber: transporte de azúcar, síntesis de la pared celular, lignificación, estructura de la pared celular, metabolismo de los carbohidratos, metabolismo del RNA, respiración, ácido indolacético, membranas, metabolismo de fenoles, germinación del polen, crecimiento de tubo polínico y síntesis de proteínas (Marschner, 2003; Epstein & Bloom, 2005). Para la determinación de B disponible en suelos, se han evaluado varias metodologías incluyendo los síntomas foliares de deficiencia y toxicidad (Vargas et al. 2002; Lucho et al. 2005). Los extractantes de B disponibles más empleados son HCl 0,05mg, Ca(H2 PO4 ), 0,08M y agua caliente. Determinación colorimétrica del complejo con azometina.H (Lora, 1998) Es importante tener en cuenta que el limite de boro en el medio de crecimiento entre toxicidad y deficiencia es muy estrecho, por lo cual este nutrimento debe ser manejado con cuidado (Lora, 2007).

Se debe considerar que el comportamiento de la papa a la aplicación de boro puede depender de la variedad, tal como ha sido soportado en Solanum tuberosum(Abella & Gerenas, 1984). Por su parte se ha encontrado efecto significativo de la aplicación de B sobre la materia seca del tubérculo en papa criolla (Ávila, 2003).

El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de aplicaciones edáficas de Ca y B y su interacción en rendimiento y calidad de tubérculos en papa criolla (Solanum phureja).

MATERIALES Y MÉTODOS

El trabajo se llevó a cabo en el municipio de Funza, vereda El Cacique, una precipitación anual de 800mm, con temperatura de 15?C, ubicado a 2620msnm en un suelo derivado de cenizas volcánicas y clasificado taxonómicamente como Typic Dystrandept, medial isomésico. Con base en el análisis del suelo se aplicó N, P2O5 y K2O como grado 13-26-6, hierro y cobre.

La fuente de calcio empleada fue nitrato de calcio, Ca(NO3)2 con un 24% de calcio y 17,5% de nitrógeno, la de boro fue bórax del 10% de boro. Para nivelar el nitrógeno, se utilizó urea del 46% de nitrógeno. El dise?o experimental empleado fue el de bloques completos al azar en arreglo factorial 4 x 4 con dos factores (B y Ca), y cuatro niveles. Se hizo análisis de varianza, y donde se observó diferencia significativa, se empleó el método de comparaciones múltiples de Duncan al 0,05%. Cada tratamiento fue repetido tres veces para un total de 16 tratamientos y 48 unidades experimentales constituidas por cuatro surcos de 5m de largo y 1m entre surcos para un área de 20m2. Los tratamientos fueron: 0-0,5-1-1,5kg-B/ha y 0-18-36-54kg-Ca/ha, tal como aparece en la tabla 1. Por sitio se colocaron dos semillas de papa variedad yema de huevo a 40cm entre cada sitio. Los fertilizantes, se aplicaron al momento de la siembra. Se realizó control de arvenses y fitosanitario al igual que aporque el cual estimula la estolonización que producirá los tubérculos, conservación de la humedad y protección e plagas, enfermedades y verdeamiento de los tubérculos.

Se cosecharon por unidad experimental los dos surcos centrales y se llevó a t/ha. Se tomo una muestra de 2kg por parcela para la clasificación por tama?os: extra, primera, segunda y tercera (FEDEPAPA, 2005). En el tama?o primera, se tomó la densidad aparente, el peso fresco, el peso seco y la humedad. Para el análisis económico, se empleó la metodología empleada por Pérez & Ria?o (2001).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Rendimiento total: Los datos de la tabla 2 muestran efecto significativo de los tratamientos sobre la producción total de tubérculos. De acuerdo al coeficiente de determinación R2, el 80% de la respuesta encontrada es debido a las aplicaciones de calcio y boro. Por su parte, el coeficiente de variación de 12,45% está indicando una buena homogeneidad en las unidades experimentales. Las más bajas producciones se presentaron con las interacciones Ca:B, de acuerdo a los tratamientos 12 y 7. Igualmente hubo efecto negativo en relación al testigo en los tratamientos 6-8-16-14-12-7, sugiriendo la no efectividad de la combinación de los dos nutrimentos bajo estudio. Posiblemente el contenido de 0,29mg/kg de B disponible, considerado medio a bajo, junto con el derivado de la mineralización de la materia orgánica del suelo es un nivel elevado para papa criolla. Es importante, por consiguiente, determinar los niveles críticos de boro en papa criolla en suelo y foliar en varias condiciones agroecológicas y con diferentes variedades, tal como lo reporta Lora (2007), para evitar inducir toxicidad del nutrimento cuyas consecuencias para la planta pueden ser más graves que una deficiencia. En la tabla 3, por medio de la prueba de comparaciones múltiples de Duncan de los tratamientos con el testigo, se observa que éste fue estadísticamente superior a los tratamientos 14-12-7, se?alando un efecto negativo de la aplicación de boro con las dosis de calcio, posiblemente por exceso de boro en el suelo, el cual indujo toxicidad para la planta. El Boro con el Ca forma el tetraborato de calcio, moderadamente soluble en agua caliente y soluble en ácidos diluidos. Los tratamientos 10-4-2 fueron significativamente superiores al testigo, mostrando que la mayor respuesta fue al Ca, y que es importante determinar la relación Ca:B adecuada en el suelo y en la planta baja diferentes ambientes agroecológicos.

Rendimiento por tama?o del tubérculo: En la tabla 4, se puede observar la producción promedio de cada tratamiento por categorías y su participación porcentual, bajo las aplicaciones edáficas de calcio y boro. Aun cuando estadísticamente no hubo efecto significativo, es importante considerar que la menor producción se presentó en la calidad tercera la cual tiene baja aceptación en el mercado nacional.

Por su parte la calidad primera se presentó en la mayor proporción en los tratamientos, seguido por las calidades segunda, extra y tercera. Posiblemente, si se desea obtener mayor participación de los tama?os primera y extra, se debe investigar en varias condiciones agroecológicas y con diferentes variedades de papa criolla (Zapata et al. 2006).

Efectos combinados de la aplicación de Ca y B sobre la densidad y humedad del tama?o primera: La densidad y humedad de los tubérculos son características importantes, pues están articuladas al contenido de almidón y materia seca. En la tabla 4, aparece la densidad y la humedad de los tubérculos tama?o primera que fue el de mayor representación en el rendimiento total. El análisis de tendencia central para densidad indica que no hubo efecto de los tratamientos, ya que el coeficiente de variación fue solo de 3,68% (Solannas et al. 2005).

Las menores densidades se presentan en los tratamientos 1-2-3-4, esto es la dosis de boro es cero y los niveles de calcio se van incrementando. Por su parte, a medida que la dosis de calcio aumenta en presencia de 0,5kg-B/ha, la densidad aumenta hasta un valor de 1,188, mostrando un efecto positivo de esta dosis de boro en presencia de las dosis variables de calcio.

Es muy posible que la densidad de los tubérculos esté muy ligada a la variedad que se utilice. No se presentaron diferencias en el contenido de humedad de los tubérculos como lo indica el coeficiente de variabilidad de solo 6,70%. En general es conveniente que la humedad sea baja para que la materia seca sea alta y por tanto mayor el peso del tubérculo (Epstein & Bloom, 2005). Posiblemente, como lo consideran también Abella & Serenas (1984), al igual que la densidad, la humedad puede estar ligada a la variedad y a las condiciones agroecológicas. Estos autores encontraron efecto varietal al realizar una investigación con tres variedades de papa de a?o (Solanum tuberosum).

Análisis económico: Para el análisis económico se consideró el precio de venta de la papa y valor de los fertilizantes empelados (calcio y boro), según la metodología utilizada por Pérez & Ria?o (2001). Los parámetros utilizados fueron:

La tabla 5, muestra que los tratamientos con mayor relación beneficio:costo son el T2 donde por cada peso invertido en fertilizando (18kg-Ca/ha) se ganan $19,23; continuando con los tratamientos T13 ? T10 ? T9 ? T5 ? T4. Por su parte hubo tratamientos donde se presentó pérdida como los T6?T7-T8-T12-T14-T16, por lo cual no son recomendables económicamente. El mayor ingreso marginal se obtuvo con los tratamientos T4-T5-T9-T10-T11-T13 y T-15. Posiblemente el T4 es uno de los más atractivos para el agricultor. El importante que el agricultor haga este sencillo análisis económico para que así pueda determinar si la explotación agrícola es o no rentable.

CONCLUSIONES

Bajo las condiciones de la presente investigación, se puede concluir:

No hubo efecto de los tratamientos en la densidad y humedad de los tubérculos tama?o primera, debido posiblemente a que estos parámetros están ligados a la variedad y a las condiciones agroecológicas, tal como se ha encontrado en S. tuberosum.

En el rendimiento total de los tubérculos hubo efecto significativo de los tratamientos, especialmente con las aplicaciones de calcio.

Aun cuando no hubo efecto de los tratamientos en el tama?o de tubérculos, la mayor producción fue tama?o primera de buena aceptación en el mercado nacional.

Los mayores ingresos marginales se obtuvieron con las aplicaciones de calcio, y éste junto con algunas de las dosis de boro, lo cual es importante desde el punto de vista de la rentabilidad para el agricultor.

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Recibido: agosto 6 de 2007 Aceptado: octubre 8 de 2007

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