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Tierra Tropical (2011) 7 (2): 135-142
EFECTOS DE FUENTES DE FERTILIZACIÓN NITROGENADA
ORGÁNICA EN EL PROYECTO DE BANANO ORGÁNICO DE LA
UNIVERSIDAD EARTH
L. Alfaro, R. Vaquero1, J. Perret
Universidad EARTH
Las Mercedes de Guácimo, Limón, Costa Rica
Recibido 15 de enero 2011. Aceptado 22 de agosto 2011.
RESUMEN
En el proyecto experimental de banano orgánico de la Universidad EARTH se requiere una
fuente de fertilización orgánica de nitrógeno que provea las necesidades del cultivo. Con este
experimento se evaluaron tres abonos para la fertilización orgánica nitrogenada: compost
(1,47 % de N), harina de sangre (13,66 % de N) y harina de soya y alfalfa (17 % de N). Estos
fueron seleccionados de acuerdo a su contenido de N, disponibilidad en el mercado y precio. El
diseño experimental consistió en un arreglo en bloques completos al azar con cuatro tratamientos
(tres abonos y un testigo) y cuatro repeticiones. Cada parcela contó con un total de 33 plantas y
de ocho a 10 plantas útiles. Los efectos de estos abonos se evaluaron durante cinco meses
considerando los niveles de absorción de N y las variables de crecimiento de plantas de banano.
Los resultados mostraron que durante el periodo de evaluación, el compost aportó mayor
cantidad de N, 54,25 kg/ha y logró superar el rango crítico de contenido de N en las hojas de las
plantas. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos para las
variables biométricas de altura, circunferencia, número de hojas e índice de área foliar. Las
plantas que recibieron el compost presentaron mayor biomasa radicular a 10 cm de profundidad
(1,83 g/dm3), mostrando diferencias estadísticamente significativas (p<0,01) con los otros
tratamientos.
Palabras clave: abono orgánico, banano orgánico, crecimiento, nitrógeno, nutrición, nutrientes.
ABSTRACT
The experimental project of organic bananas at EARTH University requires an organic N
fertilizer source to provide the needs of the crop. This experiment evaluated three fertilizers for
the organic N fertilization: compost (1.47 % N), blood meal (13.66 % N) and soybean and alfalfa
meal (17 % N). These were selected according to their N content, market availability, and price.
The experimental design consisted of an arrangement in a completely randomized block design
with four treatments (three fertilizers and a control) and four replications. Each plot had a total of
33 plants and 8 to 10 sampled plants. The effects of these fertilizers were evaluated during five
months considering the N uptake levels and some growth variables for banana plants. The results
showed that during the evaluation period, the compost provided more N, 54.25 kg/ha, and
managed to overcome the critical range of N content in plant tissue. There were no significant
differences between treatments for the variables of height, circumference, number of leaves and
leaf area index. Plants that received compost had higher root biomass at a depth of 10 cm
(1.83 g/dm3), significantly different (p<0.01) as compared to the other treatments.
1
Contacto: Roque Vaquero ([email protected])
ISSN: 1659-2751
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Key words: organic fertilizer, organic banana, growth, nitrogen, nutrition, nutrients.
INTRODUCCIÓN
El banano es un fruto tropical de gran interés para la dieta humana, y esto se ve reflejado en su
alta importancia económica (Sandoval, 1985). De acuerdo a FAO (2006), las exportaciones
mundiales totales de banano para el año 2004 fueron de 12 839 miles de toneladas, de las cuales
el 81 % correspondió a la producción de los países de América Latina y el Caribe. Su consumo
medio per cápita entre los años 1998 y 2000 fue de 13 kg en los países desarrollados y en los
países en desarrollo fue de 21 kg (FAO, 2004).
La producción de banano orgánico representa una interesante oportunidad de negocios por su
creciente aceptación a nivel mundial. En la investigación de Michelsen et al. (1999), factores
asociados a la promoción en los medios de comunicación como productos seguros y
ambientalmente amigables en su producción, han contribuido a que sean vendidos en los
mercados como productos premium, con variaciones entre el cero y el 100 % de sobreprecio en
comparación a productos convencionales.
Existen algunas investigaciones sobre fuentes de fertilización orgánica que proveen N a los
cultivos; sin embargo, son pocas las realizadas exclusivamente con el cultivo orgánico de
banano. Una de estas investigaciones fue la realizada por González (2009), en la que se evaluó
los efectos de suplementos orgánicos como alternativas para la nutrición del cultivo de banano.
Se utilizaron los suplementos orgánicos a diferentes dosis y formas de aplicación (vía foliar y al
suelo), pero no se encontraron diferencias significativas en los efectos de las dosis y las formas
de aplicación evaluados sobre las variables de producción.
En el proyecto experimental de banano orgánico de la Universidad EARTH no se ha encontrado
una fuente de fertilización orgánica que provea los requerimientos de N para suplir las
necesidades del cultivo. En este experimento se aplicaron tres fuentes de fertilización orgánica y
se evaluaron sus efectos en los niveles de absorción de N y en las variables de crecimiento de la
planta de banano.
MATERIALES Y MÉTODOS
Este experimento se desarrolló en una siembra agroforestal de banano con frutales en el proyecto
de banano orgánico en la Universidad EARTH, localizada en las Mercedes de Guácimo, Limón,
Costa Rica, a una elevación aproximada de 40 m sobre el nivel del mar. La temperatura
promedio anual es de 25 °C, la precipitación promedio anual es de 3884 mm y la humedad
relativa promedio anual es de 87,8 % (Rodríguez, 2009).
De acuerdo a su contenido de N, disponibilidad en el mercado, precio y aprobación por normas
de certificación orgánica, se utilizaron tres fuentes orgánicas de fertilización que fueron: compost
elaborado por la Empresa Agrocomercial de la Universidad EARTH (1,47 ± 0,60 % de N),
harina de sangre (13,66 % de N) que se encuentra comercialmente en el país y un producto
fertilizante comercial preparado a base de harina de soya y alfalfa (17 % de N).
La dosis anual para cada una de las fuentes utilizadas en este experimento se calculó con base en
su costo, el cual corresponde al valor resultante al incrementar un 24 % (diferencia de precio
entre el banano convencional y el banano orgánico) al costo de la aplicación de N en el programa
de fertilización de la finca comercial de banano de la Universidad EARTH en el año 2009
(US$ 351.75/ha por año). La máxima inversión en la fertilización nitrogenada orgánica para este
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experimento resultó en US$ 436.17/ha por año, con base a la cual se calculó las cantidades de
cada una de las fuentes utilizadas en este experimento.
En el experimento, se utilizaron cuatro tratamientos con cuatro repeticiones cada uno, para un
total de 16 unidades experimentales o parcelas. Cada parcela tiene un área de 114,18 m2 y un
promedio de 33 plantas de banano. Para la selección de las plantas útiles en cada parcela (de
ocho a 10 hijos útiles), se tomó en cuenta que correspondieran a la tercera generación del cultivo
y que tuvieran una altura entre 1,50 m y 2,30 m.
La dosis anual de las fuentes de los tratamientos se dividió en 13 aplicaciones por año, de las
cuales en este experimento se realizaron cinco aplicaciones, una aplicación cada cuatro semanas.
Los tratamientos utilizados fueron: compost (T1), elaborado con banano de rechazo, desechos de
pinzote de banano y aserrín, tratados con microorganismos eficientes, harina de soya y alfalfa
(T2), harina de sangre (T3) y testigo (T4). En todas las parcelas experimentales se continuó con
el plan de fertilización general del proyecto de banano orgánico a excepción de la no utilización
del fertilizante nitrogenado, lo cual fue suplido con los diferentes tratamientos evaluados. Este
plan consiste en la aplicación, por año, de 100 kg/ha de P2O5, de 450 kg/ha de K2O, de 568 kg/ha
de MgO, de 300 kg/ha de CaO, y de 450 kg/ha de S. Se realizaron aplicaciones mensuales de
sulfato doble de potasio y magnesio (K-Mag) y una vez al año se aplicó roca fosfórica y cal
dolomítica.
Cuadro 2. Dosis y método de aplicación de los tratamientos del experimento.
Tratamiento
Aplicación/parcela Aporte total
Método de aplicación
de N (kg/ha) ‡
(kg) †
T1
8,428
54,25
Sobre el suelo y frente a la planta, utilizando
un aplicador calibrado
T2
0,143
10,63
Al suelo, frente a la planta, con una bomba
de inyección a presión y utilizando 100 mL
de agua por planta para su dilución
T3
0,759
45,37
En forma de polvo sobre el suelo y frente a
la planta, utilizando un aplicador calibrado
T4
−
−
Plan de fertilización general a excepción de
que no se utilizó ninguna fuente de
fertilización que aportara N
† Fertilizante por aplicación en base en 13 aplicaciones por año cada cuatro semanas.
‡ Basado en el aporte máximo de N en kg/ha dividido en 13 aplicaciones por año, de las cuales se realizaron cinco
aplicaciones en este experimento.
Además del aporte de las fuentes nitrogenadas orgánicas, se tomó en cuenta como suma de
entrada total de N a cada uno de los tratamientos el aporte de N al suelo de las plantas
leguminosas Cratylia argentea, Erythrina berteroana y Flemingia macrophylla. Con intervalos
de cuatro a cinco meses se realizó la poda aérea de estas plantas, colocándose los materiales
como abono verde en la superficie del suelo entre las hileras de las plantas de banano.
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Los efectos de los tratamientos se evaluaron sobre dos grupos principales de variables para todas
las plantas útiles seleccionadas y marcadas en cada parcela. En el primer grupo, se evaluó la
absorción de los diferentes nutrientes aplicados a las plantas útiles del experimento para lo cual
se realizaron análisis foliares y de suelo; se cuantificó la cantidad de N y de otros elementos que
fue aportada por las fuentes de fertilización y los aportes realizados con las podas de las
leguminosas C. argentea, E. berteroana y F. macrophylla. El total aporte de N de dos podas de
las especies leguminosas fue 76,51 kg/ha.
En el segundo grupo se evaluaron (cada cuatro semanas) las variables de crecimiento del cultivo
(altura, circunferencia del pseudotallo y número de hojas). Cuatro meses después de iniciado el
experimento se realizó una medición del índice de área foliar en cada una de las parcelas
experimentales y al final de este trabajo se realizó una medición de la densidad de raíces, en
muestras volumétricas al frente del hijo (30 cm de distancia y a 10 cm, 20 cm y 30 cm por debajo
de la superficie del terreno); la densidad de raíces se expresó como el peso de la materia seca
(gramos) por unidad de volumen (dm3).
Los datos del efecto de los tratamientos sobre los valores medios de las variables de nutrición del
cultivo y las variables biométricas se sometieron al análisis de varianza (ANOVA) usando el
programa estadístico InfoStat (Di Rienzo et al., 2010). Las medias fueron comparadas con la
prueba DGC (p≤0,05).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El aporte de N de la harina de soya y alfalfa (T2) fue sustancialmente menor debido a que por su
costo la dosis total anual no permitió contar con una cantidad suficiente de este elemento
(Cuadro 1). El aporte total de N correspondiente a la biomasa de las leguminosas usadas como
abono verde, durante los cinco meses de este experimento fue de un 48 % por C. argentea, un
37 % por E. berteroana y el 15 % restante por F. macrophylla.
El T1 fue el único que logró aumentar el porcentaje inicial de N en las hojas de las plantas del
experimento. Los resultados iniciales indican que tenía 2.2 % de N y después de cinco meses el
porcentaje aumentó aproximadamente a 2,4 % (Figura 1), lo que representa un aumento del 11 %
aproximadamente y la superación del nivel crítico de este elemento. Con los tratamientos, no se
encontraron diferencias estadísticas significativas entre el contenido inicial y final de N. Es
conveniente continuar este experimento para evaluar si los niveles de absorción de las plantas se
incrementan o si los efectos de los tratamientos se reflejan en las características de la fruta.
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3.0
Inicial
Final
2.5
N foliar (%)
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
T1
T2
T3
T4
Tratamiento
Figura 1. Contenido de N de las plantas al inicio y final del experimento.
Comparando los niveles iniciales de N en el suelo con los niveles finales, no se encontraron
diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos (Figura 2). A pesar que en las
parcelas de los T2 y T3 aumentó el contenido medio de materia orgánica (MO) (3,1 % y 21,7 %,
respectivamente), no hubo diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos
(Figura 2).
0.5
4
Inicial
Final
3
Suelo MO (%)
Suelo N (%)
0.4
0.3
0.2
2
1
0.1
0.0
0
T1
T2
T3
T4
T1
T2
T3
T4
Tratamiento
Figura 2. Contenido de N y MO en el suelo de las parcelas de los tratamientos al inicio y al final
del experimento.
Los valores medios para las alturas iniciales variaron entre 1,91 m y 2,03 m y no se encontraron
diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos. Únicamente en el segundo mes se
encontraron diferencias estadísticamente significativas en la tasa de crecimiento (p<0,05). Pero,
hasta el final de experimento no se observaron diferencias en altura entre los tratamientos
(Figura 3).
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Tasa de crecimiento (cm/d)
1.4
Altura
Circunferencia
0.4
T1
T2
T3
T4
1.2
1.0
0.3
0.8
0.2
0.6
0.4
0.1
0.2
0.0
0.0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Tiempo de medición (d)
Figura 3. Tasa de crecimiento diario en altura y circunferencia de las plantas.
Los valores medios para la circunferencia inicial de la planta variaron entre 0,34 m a 0,37 m y no
muestran diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos A los 60 días se
encontraron diferencias significativas entre tratamientos (p<0,05). Las plantas incrementaron su
medida de circunferencia de pseudotallo rápidamente al principio del experimento, pero a partir
de cierto tiempo, este crecimiento disminuyó y no se detectaron diferencias estadísticamente
significativas entre tratamientos (Figura 3).
Los valores medios para el número de hojas al inicio del experimento variaron entre 7,4 hojas
promedio y 7,6 hojas. Esta variable no mostró diferencias significativas entre los tratamientos en
las cinco mediciones realizadas en el experimento. Las mediciones del índice de área foliar en
los diferentes tratamientos fluctuó entre valores promedio que van desde 1,53 hasta 2,15, pero
estadísticamente no se presentaron diferencias significativas entre los tratamientos. De acuerdo a
Añez y Tavira (1999), el índice de área foliar en este cultivo va desde los 4 a 4,5 en suelos muy
fértiles que contienen alrededor de 1600 plantas por hectárea de banano del tipo Cavendish. La
diferencia en los resultados podía ser asociada a la disposición de las plantas y el deshoje intenso
con que se manejan en este proyecto. No obstante, como el manejo de todas las parcelas ha sido
con los mismos procedimientos, los valores tomados se utilizaron únicamente como otro
elemento más de comparación entre los tratamientos.
Al comparar la biomasa seca de las raíces para todos los tratamientos según la profundidad de
muestreo, se encontró que la densidad de las raíces a 10 cm de profundidad (1,20 g/dm3) fue
significativamente mayor (p<0,01) que los dos estratos inferiores (Figura 4). En el estrato
superficial (0 cm a 10 cm de profundidad) el T1 tuvo una densidad promedio de raíces de
1,83 g/dm3, siendo estadísticamente diferente (p<0,01) a los otros tratamientos (Figura 4). Esto
puede estar asociado al aporte de materia orgánica de la fuente correspondiente al T1, que está
compuesto por desechos de banano principalmente. Meléndez (2003) señala que la materia
orgánica aumenta la capacidad del suelo para retener agua y estimula el desarrollo radicular.
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a
3
Densidad de raíces (g/dm )
1.8
1.5
1.2
a
b
b
0.9
b
b
0.6
b
0.3
0.0
10
20
30
Profundidad (cm)
T1
T2
T3
T4
Tratamiento
Figura 4. Densidad de raíces a tres profundidades (izquierda), y promedio de densidad radicular
a 10 cm de profundidad (derecha), por debajo del nivel de suelo (letras distintas
indican diferencias significativas, p<0,05).
CONCLUSIONES
Con el tratamiento de compost las plantas tuvieron los mejores resultados durante el periodo de
evaluación. Aportó la mayor cantidad de N, 54,25 kg/ha, y logró superar el rango crítico de
contenido de N en las hojas de las plantas. Aportó 80 % más cantidad de N que la harina de soya
y alfalfa, y aportó 16 % más cantidad de N que la harina de sangre.
No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos para las
variables biométricas de altura de la planta, circunferencia de la planta, número de hojas e índice
de área foliar. Las plantas que recibieron el compost presentaron mayor biomasa radicular a
10 cm de profundidad (1,83 g/dm3), mostrando diferencias estadísticamente significativas
(p<0,01) con los otros tratamientos.
AGRADECIMIENTOS
Este estudio se pudo realizar gracias al apoyo del proyecto experimental de banano orgánico, y al
financiamiento brindado por la Administración Académica y la Unidad de Investigación, de la
Universidad EARTH, Guácimo, Costa Rica.
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