Diagnóstico y manejo nutrimental de hortalizas

En campo abierto y bajo agricultura protegida

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El manejo de la nutrición de hortalizas, tanto en campo abierto como en invernadero, se realiza a través del diagnóstico nutrimental. Esta es una metodología que día con día se desarrolla en la agricultura, sobre todo en cultivos intensivos y de alto rendimiento, como es el caso de los cultivoshortícolas.

Esta situación es provocada principalmente por el aumento desmedido del costo de los fertilizantes a nivel mundial, ocasionando que los productores pongan más énfasis en alcanzar la mayor productividad en sus cultivos al menor costo.

Una herramienta indispensable para lograr este objetivo, es la utilización de todas las técnicas del diagnóstico nutrimental con el objetivo de conocer las deficiencias o excesos nutrimentales del cultivo en cualquier etapa fenológica, lo que nos permite suministrar adecuadamente la cantidad y tipo de fertilizantes a aplicar.

Diagnóstico nutrimental

Cuando un nutrimento no se encuentra en cantidades adecuadas, o su disponibilidad es afectada drásticamente por otras condiciones, se producen cambios en el metabolismo celular, y como consecuencia comienzan a desarrollarse síntomas visuales que son específicos para cada nutrimento. En ocasiones los síntomas pueden confundirse con otras anormalidades, por lo tanto, la interpretación puede ser incorrecta. Por ejemplo, la deficiencia de magnesio o de hierro en la planta puede confundirse con virosis, el daño de ácaro se puede confundir con deficiencia de calcio y el daño de nematodos con deficiencia de hierro y zinc, entre otros.

Razones por las que aparece un síntoma visual

No hay aporte suficiente del nutrimento en cuestión. Esto es el aporte de cantidades inadecuadas para cada cultivo en sus diversas etapas fenológicas. Por ejemplo, en la etapa de producción del chile bell, una deficiencia de calcio provoca la pudrición apical. Asimismo, en la etapa de producción de tomate, una deficiencia de calcio también provoca la pudrición apical y una deficiencia de potasio ocasiona frutos blandos, entre otros síntomas.

¿Cuando existe antagonismo entre nutrientes en el suelo? Existen diversos ejemplos sobre este fenómeno. Cuando el nivel de fósforo es de 50 partes por millón (ppm), el nivel es adecuado; si es mayor a 150 ppm, se puede presentar deficiencia de elementos menores. En otros casos, cuando el nivel del calcio es mayor a 2 mil ppm, y el nivel de magnesio es igual o menor a 150 ppm, se presenta un bloqueo de magnesio; si el nivel de magnesio es mayor a 300 ppm y el nivel del calcio es menor a mil 500 ppm, se presenta un bloqueo de calcio. En el caso del potasio, si éste es mayor a 200 ppm, y el nivel de calcio es menor a mil 500 ppm, también se presenta un bloqueo de calcio.

Si el pH es bajo o elevado aparecen los síntomas visuales. Uno de los factores importantes que hay que tener en cuenta en la nutrición de plantas, es el pH del suelo o de la solución nutritiva, ya que los fosfatos se hacen menos solubles cuando el pH aumenta. El boro, cobre, hierro, manganeso y zinc son elementos menos solubles con pH alto y el molibdeno es menos disponible a pH 5.

Los desórdenes nutricionales en la planta también se pueden presentar cuando hay influencia del clima y por influencia de plagas y enfermedades.

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Cuadro1: Parámatros que se determinan en un análisis químico de suelo.

El desarrollo de un síntoma

La formación de un síntoma es posible en todas las células, tejidos y órganos de las plantas. De acuerdo con la movilidad en la planta del nutrimento en deficiencia, se desarrollan determinados síntomas de deficiencia. En los órganos adultos se presentan deficiencia en nutrimentos de fácil movilidad como el nitrógeno, fósforo, potasio y magnesio. En partes más jóvenes se presentan deficiencias de nutrimentos no móviles como el azufre, calcio, hierro, manganeso, zinc, cobre y boro.

Hay que señalar que los sitios de mayor requerimiento son siempre las zonas de crecimiento. El desarrollo de un síntoma comprende una serie de etapas, donde se pueden observar distintas características, por tanto, no es posible identificar clara y totalmente cada alteración nutrimental mediante una característica. Cabe aclarar que la falta, o exceso de un nutrimento, provoca una alteración a nivel molecular que ocasiona una modificación a nivel subcelular que conlleva a una alteración celular, misma que modifica el tejido ocasionando síntomas como entrenudos más cortos, raíces cortas y gruesas, hojas cloróticas o con necrosis, etcétera.

El inicio del desarrollo de un síntoma es la suspensión de una reacción en una célula. Esto no se puede detectar, hasta que numerosas reacciones, que en alguna forma son activadas por el nutrimento, no tienen lugar. Las reacciones normales en las que debería participar el nutrimento son mínimas, conduciendo a alteraciones, transformaciones y pérdida de funciones de las células, tejidos y órganos. El estado final de este desarrollo da como resultado una planta dañada.

Herramientas para el diagnóstico del estado nutrimental de las plantas y el manejo de la nutrición

Dentro de las herramientas que se pueden emplear para diagnosticar la nutrición de un cultivo se pueden mencionar, el diagnóstico visual, análisis químico de suelo, análisis químico de la planta y análisis del agua de riego.

  • Diagnóstico visual. Es el diagnóstico de las alteraciones nutrimentales de los cultivos directamente en el campo. Este es un método cualitativo. Debe tenerse en cuenta que antes de que aparezca un síntoma de deficiencia, el crecimiento y la producción podrían estar limitados, por tal motivo se conoce como “hambre oculta”.
  • Síntomas visuales. El crecimiento de las plantas puede ser restringido por numerosas causas, disminuyendo el rendimiento. Por tanto, hay que identificar los factores limitantes. El análisis visual de un síntoma en los cultivos, hace posible establecer las factibles causas de alteración, y esto nos permite tomar medidas rápidamente.

Para poder diagnosticar un efecto por una alteración nutrimental, se deben conocer los diferentes síntomas de deficiencia y toxicidad, así como sus causas y consecuencias. No siempre es posible reconocer la causa de una anomalía nutrimental en solamente un síntoma. Se debe analizar el desarrollo del síntoma, tomando en cuenta una serie de características secuenciales y dependientes una de otra, o dicho de otra manera, “las secuencias del síntoma típico de una alteración nutrimental”.

Cuando se presenta un síntoma se debe comparar una planta que se acerque lo máximo a la condición ideal bajo las condiciones específicas del medio, y todo aquello que presente la planta afectada al compararse con la “ideal”, es un síntoma que hay que evaluar como un crecimiento restringido, un amarillamiento homogéneo de hojas adultas, etcétera.

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Los síntomas se clasifican en:

  • Síntoma atípico. Pueden deberse a numerosas causas. Por ejemplo, el crecimiento restringido que puede ser causado por deficiencia nutrimental, por sequía o por una disminución de luminosidad, entre otras causas. Con este tipo de síntoma no es posible reconocer una anomalía nutrimental.
  • Síntomas típico. Es ocasionado por una deficiencia nutricional. Por ejemplo, el amarillamiento homogéneo de hojas adultas que puede indicar que la planta no absorbió suficiente nitrógeno. El oscurecimiento de los bordes de hojas adultas nos puede indicar deficiencias de potasio.

Los parásitos ocasionan síntomas, sin embargo, estos pueden ser diferentes a los causados por anomalías nutrimentales, ya que presentan una sintomatología particular.

Antes de hacer un diagnóstico de alguna deficiencia o exceso se debe tomar en cuenta:

  • Incidencia de plagas o enfermedades
  • Generalización del síntoma
  • Movilidad (gradiente, ubicación)
  • Simetría

En la identificación de los síntomas visuales debemos tomar en cuenta los siguientes puntos (ver Figura1):

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Figura1: Ubicación general de los síntomas de deficiencias de los nutrientes en una planta.
  • Hojas jóvenes y ápice de crecimiento. Deficiencias de micronutrimentos y calcio.
    q Hojas viejas. Generalmente nos guían sobre falta de elementos móviles (nitrógeno, fósforo, potasio y magnesio).
  • Frutos. La falta de firmeza, el color y los grados Brix (la cantidad aproximada de azúcares) están relacionados con la falta de potasio. La pudrición apical tiene que ver con carencia de calcio. Una deficiencia de fósforo trae como consecuencia la partenocarpia o falta de semilla. La deficiencia de magnesio está relacionada con la falta de color en chile y pepino.
  • Entrenudos. Si son cortos puede ser un exceso de fósforo, pero si son largos, puede ser un exceso de nitrógeno.
  • Raíz y tallos. Su crecimiento, tamaño y grosor están relacionados con carencia de fósforo y calcio.

El análisis del suelo en la evaluación de los requerimientos nutricionales de los cultivos

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Para el diagnóstico del suelo, hay tres tipos de análisis: fertilidad del suelo, extracto de pasta saturada y salinidad.

Para poder interpretar un análisis de suelo y determinar los requerimientos nutricionales de los cultivos, es necesario conocer los criterios generales de los niveles nutrimentales del mismo, estos se presentan a continuación:

  • Nivel muy bajo o deficiente. Hay respuesta en el suelo a la adición del fertilizante. Puede ser el principal factor limitativo del rendimiento, se recomienda una dosis superior a la convencional. Todo el suelo contiene insuficiente nivel del nutrimento.
  • Nivel bajo. Alta probabilidad de respuesta a la adición del fertilizante. Aplicar una dosis ligeramente superior a la dosis de recomendación del cultivo.
  • Nivel moderadamente bajo. El nutrimento se encuentra a niveles ligeramente inferiores a los niveles de suficiencia. Es probable que algunos cultivos puedan satisfacer sus requerimientos a este nivel en el suelo. Otros cultivos de alta demanda, sensibles a la deficiencia del nutrimento o de sistema radicular limitado, requieren de la adición de fertilizantes para satisfacer su demanda. Aplicar la dosis general de recomendación.
  • Nivel medio o suficiente. El nutrimento se encuentra en nivel de suficiencia para la mayoría de los cultivos. Sólo habrá respuesta a la fertilización con cultivos de alta demanda, sistema radicular limitado o metas elevadas de rendimientos. Se recomienda fertilizar con el fin de mantener las reservas del nutrimento en el suelo.
  • Nivel moderadamente alto. El nutrimento se encuentra en niveles de suficiencia para todos los cultivos. No hay respuesta a la aplicación de fertilizantes. Se recomienda la fertilización para cultivos de alto rendimiento.
  • Nivel alto. No se recomienda la aplicación de fertilizantes. No se presentan deficiencias. Se aplica fertilizante únicamente para mejorar la calidad del producto como la aplicación de potasio en papa, plátano o tomate, pero sólo dosis bajas.
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Figura2: Niveles nutrimentales en el suelo.
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Cuadro2: Niveles de referencia en un análisis de fertilidad.

En el Cuadro 2, se presentan los niveles de referencia que son elementales para medir la fertilidad del suelo en los cultivos. Mientras que en la Figura 2 están representados los niveles nutrimentales del suelo.

El análisis del suelo en la determinación de los problemas del pH y la salinidad

El pH del suelo es determinante en la nutrición, ya que de él depende la disponibilidad y solubilidad de los nutrimentos para la planta. Estos están representados en la Figura 3, donde lo ancho de cada banda indica mayor solubilidad y disponibilidad de cada nutriente.

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Figura3: pH y disponibilidad de los nutrientes en el suelo.

El contenido de sales de un suelo o de la solución nutritiva, es determinante en la nutrición de los cultivos. Las sales pueden ocasionar diversos problemas en el suelo y los cultivos. Uno de estos problemas es que afecta las relaciones hídricas de un suelo, es decir, entre mayor sea la concentración de sales, menor será el agua disponible para la planta y mayor será el esfuerzo de éstas para absorber el agua, dedicando su energía en este proceso y no en su desarrollo y por tanto afecta su producción.

La salinidad se mide mediante el parámetro de la conductividad eléctrica (CE). El manejo de CE es determinante, tanto en cultivos en suelo como en cultivos hidropónicos (Método utilizado para cultivar plantas usando soluciones minerales). El rango que se maneja es de 1.3 a 3.0 dSm–1 (decisiemens por metro). La CE a manejar dependerá del cultivo y de su etapa fenológica; por ejemplo, en chile, después de establecido el cultivo, la solución se maneja con una CE de 1.8 dSm–1 hasta el amarre de la primera flor y posteriormente se mantiene la CE con un valor de 2.5 dSm–1 hasta el final del ciclo.

Una CE de 2.5 ó 3.0 dSm–1 se debe manejar cuando se presenta un desbalance en el cultivo hacia un crecimiento vegetativo. Si el crecimiento es muy vegetativo se recomienda aumentar la CE; si es muy reproductivo, es recomendable disminuir la CE. En cultivos hidropónicos, se monitorea la CE diariamente. Si la radiación es alta, hay que bajar ligeramente la CE; si el día es nublado, se recomienda aumentar la CE y si la CE del drenaje es mayor a una unidad con respecto al gotero, es necesario dar riesgos con mayor frecuencia.

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Análisis foliar

El análisis foliar se podrá definir como la “relación existente entre el rendimiento y la concentración de un nutrimento en un órgano específico de la planta, muestreado en determinada etapa fenológica de su desarrollo”.

Es una herramienta para evaluar directamente el estado nutricional de las plantas, con la que se puede medir la concentración de un elemento en la planta. Se emplea para determinar concentraciones inadecuadas, marginales, normales o excesivas de los principales nutrimentos. Los criterios que se siguen en un muestreo para realizar un análisis foliar, son muestrear hojas sanas, que estén completas, bien desarrolladas, recientemente maduras y por debajo del punto de crecimiento de la planta, sin daño por plagas y que sean representativas.

Criterios para la interpretación del análisis vegetal

Los principales criterios para la interpretación de un análisis vegetal son: el nivel crítico de concentración, nivel crítico de toxicidad y los rangos de concentración.

  • Nivel crítico de concentración. Es la concentración de un nutriente en particular, determinada en condiciones experimentales, donde todos los demás nutrientes y factores de crecimiento se encuentran en un nivel óptimo, que se asocia con un valor predeterminado del rendimiento máximo. Por encima del nivel crítico la planta tendría cantidades suficientes del nutriente y por debajo no. La concentración nutrimental de un cultivo siempre deberá mantenerse arriba del nivel crítico.
  • Nivel crítico de toxicidad. Es el que se asocia con una reducción por exceso nutrimental, de 5% a 20% del rendimiento máximo.
  • Rangos de concentración. Es la concentración de los nutrientes en un órgano específico de la planta. Estos se han dividido de la siguiente manera:
    • Deficiente: es el rango de concentración en una parte específica de la planta, que se asocia con síntomas visibles de deficiencia y con una severa reducción del crecimiento y la producción. Hay que tomar medidas correctivas inmediatas.
    • Bajo: estas concentraciones se asocian con una reducción del crecimiento o producción, pero no hay síntomas visibles de deficiencia. Hay que efectuar cambios en la fertilización.
    • Adecuado: este rango no provoca aumentos, o disminución del crecimiento o producción. No es necesario realizar ningún cambio en las prácticas de fertilización.
    • Alto: este nivel está comprendido entre el adecuado y el tóxico. Se relaciona con una tendencia hacia la producción de calidad o vigor indeseable. La fertilización se debe de reducir o suspenderse hasta que éstas caigan en el rango adecuado o suficiente.
    • Tóxico: la presencia de concentraciones tóxicas de un nutriente, en la parte específica, se asocia generalmente con un síntoma de toxicidad, y algunas veces con reducción en la producción, y casi siempre con reducción de calidad y vigor excesivo. Cuando se encuentran valores en este rango, es preciso tomar medidas correctivas inmediatas.

En el Cuadro 3, podemos apreciar los valores críticos y óptimos de niveles nutrimentales del cultivo del tomate en sus diferentes etapas fenológicas recomendados en la región.
Para poder alcanzar los niveles óptimos de concentración de los nutrientes se emplean las soluciones nutritivas. Existen diferentes soluciones nutritivas como la solución universal, la solución de Steiner, la solución de Hoagland y Arnon, entre otras. En el Cuadro 4 se presenta la concentración iónica de esta última solución.

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Cuadro3: Valores críticos y óptimos de concentración de nutrientes en el cultivo de tomate.

Esta solución se establece al inicio del cultivo. Dependiendo del estado fenológico y de las condiciones climáticas que se presenten, la solución se modifica de acuerdo a las necesidades del cultivo. Además, se debe de tomar en cuenta los aportes de los iones que contiene el agua de riego y hacer su reducción correspondiente. HC


Julio Arciniega Ramos y Luz del Carmen Oliva Ortiz,
de la Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Sinaloa