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Marzo 2017 | Cítricos Nutrición

Estudio de la PUC

Impacto en la calidad de la fruta de factores nutricionales en huertos de naranjos Navel

Un estudio realizado en las regiones IV, V y Metropolitana demostró que los resultados de investigaciones realizadas en el extranjero sobre el impacto de ciertos nutrientes no son extrapolables. Las “recetas” sobre qué elemento aplicar para mejorar color, sólidos solubles o aumentar el tamaño de la fruta, quedan en entredicho. Podrían funcionar, pero en condiciones específicas, dada la compleja acción e interacción de los nutrientes entre sí, además de manejos tales como riego, entre otras.

Sallato Ing. Agr. M Sc., C. Bonomelli Ing. Agr. Dra. [P. Universidad Católica de Chile]

En la producción de cítricos uno de los manejos importantes, tanto para obtener un rendimiento óptimo como para alcanzar una calidad de fruta exportable, es la fertilización del huerto, la que debemos programar y revisar año a año. Pero no se trata de la única clave. Para obtener el máximo potencial productivo de un huerto de cítricos se debe considerar además la incidencia de variables tales como clima adecuado, buena combinación variedad/portainjerto y manejos de huerto (poda, aplicación de reguladores de crecimiento, riego, entre otros).

Existen distintos criterios para el manejo de los factores nutricionales a través de un programa de fertilización, lo que incluye la disponibilidad de elementos en el suelo, los requerimientos de las plantas y los costos, en función del rendimiento esperado (y la rentabilidad). Pero también, más allá de la productividad, existe un creciente interés sobre la incidencia que esos programas tienen sobre la calidad de la fruta.

ANTECEDENTES INTERNACIONALES SOBRE EL EFECTO EN LA CALIDAD

Ya en la década de los 70, Reese y Koo realizaban experimentos en Florida cuyos resultados asociaban la nutrición con factores de calidad interna y externa de la fruta. Alva et. al. (2006) actualizan esta información y, a modo de ejemplo, señalan que al aumentar el nitrógeno (N) suben los sólidos solubles (SS) y la acidez titulable (AT), al igual que el color verde, pero baja la relación SS/AT. En el caso del potasio (K), al aumentarlo se logra un incremento del tamaño de la fruta pero también una mayor acidez, con lo que se retrasaría la cosecha.

En otras investigaciones, Alva y Mattos indican que el potasio influencia las características físicas del fruto, como tamaño, peso, color y grosor de la cáscara. En Sudáfrica, Du Plessis señala que, si bien el potasio aumentaría el tamaño de la fruta, el nitrógeno lo disminuiría, y que el tamaño de la fruta estaría más asociado a una relación N/K. Por su parte, Legaz y Primo, coinciden en que el potasio influye sobre el tamaño, pero indican que los excesos han inducido evidentes carencias de magnesio, en las zonas citrícolas de España. Khalid, en Pakistán, señala que el potasio influye en el grosor de la cáscara, acidez y relación SS/AT, pero el efecto dependerá de la edad de los árboles. Quaggio, en Brasil, relaciona el aumento del tamaño de la fruta con el potasio, aunque únicamente en ciertos rangos, y observa también una disminución de los sólidos solubles.

Los mencionados son solo algunos ejemplos de investigaciones en el tema de la nutrición y calidad de los cítricos. En ellos no siempre se encontraron los mismos efectos, lo que se explica por la gran diversidad de condiciones de clima, de suelos y de manejos históricos en cada zona.

SE NECESITA SABER QUÉ OCURRE EN NUESTRAS CONDICIONES

De lo anterior se desprende la necesidad de ejecutar estudios para la realidad particular de la zona productora nacional. Así surge una iniciativa del Comité de Cítricos y el área de Suelo y Nutrición Frutal del Departamento de Fruticultura y Enología, de la Pontificia Universidad Católica de Chile, con el fin de evaluar, por una parte la condición nutricional de huertos en las regiones IV, V y Metropolitana y por otra relacionar los niveles minerales de los frutos con algunos parámetros de calidad en condiciones propias de la citricultura chilena.

Específicamente, la evaluación consistió en determinar la concentración y absorción de diferentes nutrientes en naranjos y correlacionarlas con algunos factores de calidad  tales como peso del fruto, acidez titulable, sólidos solubles y relación SS/AT, con el fin de identificar los problemas locales y generar antecedentes para una mejor toma de decisiones en la fertilización del huerto.

Se evaluaron, mediante análisis mineral completo de suelos y de tejido foliar 8 huertos de naranjas Fukumoto, para realizar un diagnostico inicial del estado nutricional de huertos representativos, en las regiones ya indicadas. Posteriormente se realizó un seguimiento de la madurez de las naranjas de los huertos escogidos hasta la cosecha, momento en el cual se recolectaron 20 frutos de cada huerto y se llevaron al Laboratorio de Servicio de Suelo y Foliar de la Universidad Católica. Allí se efectuó un análisis mineral, separando la cáscara de la pulpa, para obtener el contenido y absorción mineral ponderado del fruto completo, dada la gran diferencia en composición mineral y contenido de materia seca de ambos tejidos.

EN CHILE LOS RESULTADOS FUERON DISTINTOS A LOS ANTECEDENTES DE OTRAS REALIDADES

Para nitrógeno se correlacionó su concentración en la pulpa y la acidez titulable, sólidos solubles y relación SS/AT (figura 1). Como se observa, existió una relación negativa y significativa entre las dos variables, pero en ambos casos contraria a lo señalado en la literatura. Esta indica que el N debiera subir los sólidos solubles y la acidez titulable, sin embargo aquí disminuyó, sin existir un efecto en la relación SS/AT. Por lo tanto, bajo las condiciones de los huertos evaluados, queda de manifiesto que la aplicación de N no tuvo el efecto señalado en la literatura, respecto de estos factores de calidad.

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Figura 1. Correlación entre la concentración de N en la pulpa de las naranjas y (a) la acidez titulable, (b) sólidos solubles y (c) relación SS/AT y (NS, indica correlación no significativa).

En el caso del potasio, la literatura señala que su aumento sube la acidez titulable del fruto, sin embargo, en el presente estudio no se encontró una correlación entre ambas variables (figura 2 a). Por otra parte, se obtuvo, al igual que en la literatura, que los sólidos solubles y la relación SS/AT disminuyen al aumentar el potasio. En el caso del peso de la fruta existió una correlación positiva con la absorción de este nutriente por la fruta, como se señala en otras investigaciones y se muestra en la figura 2.

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Figura 2. Correlación de la absorción de potasio de la fruta con (a) la acidez titulable y (b) el peso de las naranjas (NS, indica correlación no significativa).

AGREGAR CALCIO NO SIEMPRE SIGNIFICA TENER MÁS CALCIO EN LA FRUTA

En la interacción del nitrógeno con otros nutrientes, como el calcio (Ca), se observó una correlación negativa en el tejido de la cáscara (figura 3), es decir, en la medida que la concentración de N aumentó, existió una menor concentración de Ca en el tejido. Este resultado dice relación con el transporte de los nutrientes en la planta. El fruto no es un buen sumidero del calcio, ya que dicho nutriente tiene baja movilidad, dado que principalmente se transporta por xilema, con el flujo del agua, promovido por la transpiración. Las plantas que se encuentren en un desequilibrio vegetativo-reproductivo, con un exceso de vigor, presentarán menor concentración de calcio en sus frutos, pues el flujo tenderá a dirigirse hacia el nuevo crecimiento vegetativo.

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Figura 3. Correlación entre la concentración de N y la concentración de calcio en la cáscara de naranjas Fukumoto.

En la figura 4 se aprecia otro ejemplo en que al aumentar el N de las hojas, los frutos presentan menos calcio, resultado que concuerda con la relación anterior entre la concentración de calcio y nitrógeno en el fruto. Cabe destacar que el análisis de las hojas, a pesar de ser otro tejido, nos permite llegar al mismo resultado, con la ventaja de ser un análisis más simple y de rutina. Esto significa que el análisis foliar, como herramienta de rutina, fue un buen indicador de los niveles nutricionales del fruto.

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Figura 4. Correlación entre la concentración de N foliar (%) y la absorción de calcio en el fruto

Respecto de la relación entre el potasio y el calcio, la figura 5 muestra que la cantidad absorbida de calcio por el fruto fue menor, en la medida que la absorción de potasio fue mayor, es decir, el comportamiento fue similar al nitrógeno, manifestándose un cierto antagonismo.

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Figura 5. Correlación entre el contenido de calcio y el contenido de potasio en el fruto.

En general, en la zona citrícola nacional, los suelos contienen cantidades adecuadas de calcio. Su absorción se relaciona íntimamente con el manejo hídrico, dado que su distribución depende de la transpiración, tal como se indicó. En consecuencia, a un mismo suministro de calcio en el suelo, se pueden dar situaciones de absorción diferentes en distintos huertos. Asimismo la absorción de Ca dependerá de la capacidad de transpiración del tejido vegetal, por lo que su exposición a la luz explicará también su absorción. En la figura 6 se ve la relación entre el suministro de calcio del suelo de los huertos estudiados y su absorción por los frutos. Se muestra que no existe relación entre la cantidad de calcio en el suelo y la absorción de calcio del fruto, aunque se debe enfatizar que todos los suministros de calcio de los suelos, se encontraban en el rango de disponibilidad adecuada. Ello significa que no siempre al poner más calcio en un suelo, tendremos fruta con mayor contenido de calcio, y que es fundamental revisar el manejo hídrico y el vigor de los árboles.

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Figura 6. Relación entre el suministro de calcio disponible en el suelo y la absorción de calcio en el fruto.

En cuanto al color de la fruta, se midió el índice de color de los cítricos (ICC) lo que se correlacionó con la concentración y absorción en la cáscara y pulpa de los distintos nutrientes. Solo en el caso de la concentración de N de la cáscara se logró una relación significativa (figura 7). Probablemente si [en lugar de efectuar una medición única] se hiciera un seguimiento de este parámetro en distintos estados de maduración, muestreando fruta desde el momento en que se va produciendo el cambio de color hasta la cosecha, se podría encontrar una respuesta no solo con nitrógeno, sino que también con otros nutrientes.

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Figura 7. Correlación entre el índice de color de los cítricos (ICC) y la concentración de nitrógeno en la cáscara.

LOS INDICADORES PARA CONTROL DE LA NUTRICIÓN REQUIEREN UNA MIRADA INTEGRADORA

Es conocida la relación entre la concentración de los nutrientes y el incremento en el crecimiento o rendimiento de las plantas (figura 8). En ella se fundamenta la herramienta de diagnóstico del análisis foliar. Por lo tanto se puede decir que el análisis de tejidos vegetales, como indicador nutricional, se basa en que la producción o rendimiento depende de la concentración de los nutrientes en determinadas épocas y tejidos de los árboles. Habitualmente se analizan las hojas lo que permite, utilizando estándares nutricionales, detectar si el nutriente en estudio se encuentra en una concentración adecuada. Para poder usar tales estándares se debe muestrear hojas de la misma posición y en la misma época de muestreo en que fue establecido el estándar nutricional. En determinados rangos, los resultados de las concentraciones de nutrientes foliares son un indicador del suministro que se encuentra en el suelo y permiten predecir, en algunos casos, el efecto que puede tener la fertilización. Pero hay otros casos en que las complejas interacciones entre los distintos factores intervinientes llevan a efectos de difícil pronóstico.

En la figura 8 se menciona un “rango crítico”, o sea la concentración bajo la cual se ve afectado el rendimiento y calidad de los frutos, en cuyo caso será necesaria la fertilización. Cabe recalcar que no siempre la concentración de un nutriente en rango adecuado asegura un óptimo crecimiento o rendimiento. Así mismo, una concentración en un rango deficiente no siempre implica un suministro bajo del nutriente en el suelo, ya que existen otros factores que pueden afectar su absorción. Por esta razón, la persona que interprete los resultados debe considerar la fertilización dentro de un manejo integral del huerto.

Por otro lado, existe el rango de consumo de lujo, es decir, aquellas plantas que presentan nutrientes en niveles levemente altos, sin causar una merma en la producción. Sin embargo, si la concentración del nutriente sigue aumentando, se puede llegar a la toxicidad de la planta, afectando la producción. Se debe considerar que el consumo de lujo implica gastos inefectivos de fertilización y de manejos asociados, sin representar un beneficio para la producción o calidad del fruto.

El análisis de suelo también es una herramienta de diagnóstico que permite conocer el suministro de elementos disponibles en el suelo. A modo de ejemplo, si un huerto presenta sintomatología visual de deficiencia de potasio es conveniente determinar si el problema se debe a una deficiencia provocada por algún otro factor de manejo, por ejemplo el riego, o se relaciona con un suministro bajo de potasio en el suelo. Por consiguiente, el análisis de suelo orienta en el diagnóstico, tanto por la determinación de las cantidades disponibles de los elementos, como por otras características físico-químicas de los suelos, tales como textura, salinidad, pH, etc.

Figura 8. Relación de la concentración de los nutrientes en el tejido vegetal y el incremento en el crecimiento de las plantas. Fuente: Yavapai College, Arizona, EE.UU.

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La evaluación y diagnóstico general de los huertos en el presente estudio, nos permitió ver que los niveles de nutrientes, tanto en las hojas como en el suelo, se encontraban en general, por sobre los rangos adecuados. En el caso del nitrógeno, el 75 % de los huertos se situó sobre el rango adecuado y en el caso del potasio, todos ellos, considerando el análisis foliar como indicador  (figura 9).

Figura 9. Resultados de los análisis foliares de (a) nitrógeno y (b) potasio de los huertos en estudio (barras) y los niveles considerados adecuados para esta especie (líneas), según Embleton y Jones 1978.

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LA SOBRE FERTILIZACIÓN PUEDE TRAER DESEQUILIBRIOS NUTRICIONALES INESPERADOS

Existen relaciones entre algunos parámetros de calidad de los cítricos y los factores nutricionales de un huerto, lo que ha sido descrito en diferentes estudios en distintas zonas citrícolas del mundo. Sin embargo, estas relaciones no siempre se dan de la misma forma debido a que el comportamiento de las concentraciones de nutrientes en el árbol no son lineales, ni responden a un solo factor, ya que intervienen distintos nutrientes, variables de manejo y ambientales.

Al aportar a un huerto un nutriente que se encuentra en un rango deficiente, se obtendrá una respuesta distinta a que si ese mismo elemento se presenta por sobre el rango adecuado en las plantas. Al situarse sobre el rango adecuado la fertilización puede no tener efecto en la producción o calidad de la fruta. Incluso, al ser muy alta, su concentración puede ser perjudicial y causar una merma en la producción. Una explicación es que debe existir un balance entre los distintos nutrientes en el árbol, de lo contrario se pueden manifestar antagonismos; lo que consiste en que el aumento de uno de ellos por sobre cierto nivel de concentración reduce la absorción de otro. Algunos ejemplos son K/Mg y Ca/Mg. Por lo tanto cuando se aborda la fertilización se debe considerar los nutrientes en su conjunto para así evitar desequilibrios fisiológicos nutricionales.

A modo de ejemplo, el manejo de la nutrición potásica dependerá en primer lugar del nivel inicial de potasio disponible en el suelo. El resultado será diferente si los niveles del suelo son deficientes, adecuados o excesivos. Por esta razón, en diversas investigaciones, los efectos que se producen al aplicar dicho nutriente no siempre han sido los mismos. Es así que existen estudios donde tanto el rendimiento como el peso de la fruta aumentaron con aplicaciones potásicas en suelos con bajos niveles de suministro; sin embargo, el rendimiento puede decrecer con excesos de este nutriente.

En el caso del presente estudio, no siempre se dieron los efectos esperados de la nutrición en los parámetros de calidad de los frutos. Ello se puede explicar porque los huertos, de acuerdo al análisis foliar, se encontraban en un rango de concentración de nitrógeno y potasio alto a muy alto, lo que pudo haber influido al encontrarse en la sección descendente de la curva de respuesta normal de una especie a un nutriente. Dado lo anterior, se debe  estudiar caso a caso, para así determinar la respuesta en situaciones  de huertos que se encuentren en condiciones de suministros deficientes, adecuados y excesivos.

Hoy en día es necesario manejar la fertilización de un huerto considerando suplir solo los nutrientes que faltan al suelo, y restituir los elementos minerales extraídos en la cosecha. De esta forma se reducen los gastos del programa de nutrición disminuyendo al mismo tiempo la posible contaminación ambiental provocada por cantidades excesivas de productos. La sobre fertilización puede traer consigo, además de los costos innecesarios, desequilibrios nutricionales por antagonismos entre los elementos y alteraciones de las características físicas y químicas del suelo.

La literatura reciente demuestra que herramientas accesibles y rutinarias para el control de la nutrición, los universalmente utilizados como el análisis foliar y de suelo, se encuentran muy vigentes. Hoy son la base de los programas de fertilización de las zonas citrícolas importantes del mundo, considerando siempre que su interpretación debe ser hecha por personal técnico calificado.

Reconocimientos

Las autoras agradecen al Laboratorio de Servicios de la Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal UC, Citrus UC, y a los alumnos residentes Bernardo Lira y Daniela Danioni, por su participación en este trabajo.