Efecto de la dosis y forma de
colocación del potasio sobre la concentración foliar de macroelementos en el
tomate (Lycopersicon esculentum Mill.)
Instituto Nacional
de Investigaciones Agrícolas Estación Experimental Falcón. Avenida Roosevelt
Zona Institucional Coro.
Autor para
correspondencia email: cruiz@latinmail.com
Resumen
Se estudió el
efecto de tres niveles de potasio; 0, 220 y 330 kg.ha-1, colocados
en tres formas diferentes (central, lateral y en el fondo del surco) sobre la
concentración foliar de N, P, K, Ca y Mg medidos por espectofotometría de
absorción atómica utilizando un equipo Perkin-Elmer. Modelo 2280 y la
concentración foliar de P, se analizó por fotometría utilizando el reactivo
Banato-molibdato de amonio, durante la floración, cuajado y fructificación en
la planta de tomate cv. Río Grande, del sector Guarabal, Municipio Federación
del Estado Falcón, en un suelo clasificado como Haplocambids. Se usó un diseño
en bloques al azar con 7 tratamientos y 6 repeticiones. El N se encontró entre
los rangos de 5,38% y 5,88% en los tratamientos de 330 kg.ha-1-fondo
del surco y de 330 kg.ha-1-lateral, respectivamente. Se determinó
mayor concentración de K durante la fase de floración. El P varió, entre 0,29%,
0,14%, 0,23% durante la floración, cuajado y fructificación respectivamente.
Los tratamientos que más acumularon K fueron el de 330 kg.ha-1-central
y de 330 kg.ha-1-fondo del surco; las concentraciones del Ca
variaron entre 3,61% y 4,63% en los tratamientos 330 kg.ha-1-lateral
y el 220 kg.ha-1-fondo del surco respectivamente. Con respecto al Mg
las concentraciones variaron entre 0,83% y 1,06% para los tratamientos de 330
kg.ha-1-lateral y el testigo respectivamente. La concentración de N,
durante el cuajado, varió entre 3,30% y 3,78% en los tratamientos testigo y 220
kg.ha-1-lateral. El P varió entre los rangos de 0,13% y 0,16% en los
tratamientos de 220 kg.ha-1-fondo del surco y de 330 kg.ha-1-lateral.
El K se encontró entre 2,11% y 2,40% en los tratamientos 220 y 330 kg.ha-1-fondo
del surco, respectivamente; durante la fructificación, no se encontraron
diferencias significativas entre los tratamientos para las concentraciones de
N, P, K, Ca y Mg.
Palabras clave: tomate, floración, cuajado,
fructificación, potasio, macroelementos.
Introducción
El cultivo del
tomate en la actualidad exige el dominio y/o manejo de un alto nivel
tecnológico, así como el conocimiento de aspectos inherentes al crecimiento y
desarrollo de la planta, especialmente durante la formación de frutos. Esta
fase es dependiente en alto grado de la aplicación adecuada de macro y
micronutrientes, la cual debe basarse en una estimación de los requerimientos,
considerando la relación entre la absorción de nutrientes por el cultivo, el
análisis de suelo y el análisis de tejido (1).
Además en el
conocimiento del comportamiento ecofisiológico que fundamente el manejo
agronómico, la medición de biomasa acumulada en la planta (7) y la eficiencia
de rendimiento y producción en la conversión de nutrientes (8, 11, 19).
La fertilización usada
actualmente en el tomate, no obedece a un programa establecido, que esté de
acuerdo con las distintas fases fenológicas del desarrollo de la planta, lo que
hace que la práctica sea ineficiente.
El potasio es un
catión monovalente, cuya absorción es altamente selectiva y estrechamente
acoplada a la actividad metabólica; está caracterizado por una gran movilidad
en la planta a todos los niveles dentro de células individuales, dentro de
tejidos y en el transporte a grandes distancia vía xilema y floema, estas
funciones están ligadas a los procesos de activación enzimática, síntesis de
proteínas, fotosíntesis, osmoregulación, extensión celular, movimientos de
órganos, transporte en el floema, balance catión-anión (16).
El fruto del
tomate es el más fuerte depósito de K; acumulando cerca del 60% del K+ absorbido
(23). El K+constituye cerca del 90% de cationes, presentes en el
fruto del tomate y el pericarpio acumula más de K que el tejido locular, por
ejemplo, 60% y 40% del total en el fruto respectivamente (2).
La eficiencia en
la absorción de K ha demostrado ser más alta en plántulas jóvenes, y la
habilidad para concentrar K en la corriente xilemática ha sido correlacionada
con la tasa de crecimiento del tallo; así mismo, la máxima tasa de acumulación
de K en la planta, parece depender de la alta tasa de transporte en la
corriente transpiratoria (24).
Muchos trabajos
han verificado el efecto del K en combinación con otros cationes como el calcio
y el magnesio, así tenemos que la relación K/Ca y K+Mg/Ca está asociada a la
ocurrencia de algunos desordenes en la maduración del tomate, los cuales
disminuyen cuando se incrementan las relaciones K/Ca y Ca+Mg/Ca en hojas y
frutos (22).
La eficiencia en
el uso de los fertilizantes ha sido bien documentada (4,12, 15, 26) así mismo,
la eficiencia, también ha sido estrechamente correlacionada con las distintas
formas de colocación; para el caso del tomate, se ha encontrado que la
respuesta promedio a la forma de colocación central es de 43,45 Tm.ha-1 con
una eficiencia de 296 kg por kg de fertilizante fosforado aplicado, mientras
que para el fertilizante potásico la respuesta promedio fue de 36,46 Tm.ha-1 de
la forma de colocación lateral con una eficiencia de 233 kg (18, 19).
Teniendo estas
premisas como marco, el objetivo de la investigación fue evaluar el efecto de
tres niveles de potasio y su forma de colocación, sobre la concentración foliar
de N, P, K, Ca, Mg, durante la floración, cuajado y fructificación del tomate (Lycopersicon
esculentum Mill.).
Materiales y
métodos
El experimento se
llevó a cabo en la finca Santa Bárbara, situada en el Sector Guarabal,
Parroquia Independencia, a 13 km al oeste de Churuguara, Capital del Municipio
Federación del Estado Falcón, a 10º 47' de latitud Norte, 69º 32' de longitud
Oeste y altitud de 685 msnm.
Según la
clasificación de Zonas de Vida de Venezuela de Ewel et al. (9),
esta área se encuentra ubicada dentro del Bosque muy Seco Tropical.
La precipitación
promedio anual varía entre 550 y 1100 mm y la temperatura promedio anual es de
28ºC, cuya máxima absoluta es de 32ºC y la mínima absoluta de 18ºC. La
evapotranspiración sobrepasa los 2000 mm.año-1(5).
Como material
vegetal se utilizó el híbrido Río Grande, el cual fue sembrado en semilleros y
transplantado a los 35 días, a una distancia de 1,20 m entre surco y 0,30 m
entre plantas, para una densidad de 27.000 plantas.ha-1. Se
aplicaron 150 kg.ha-1 de nitrato de amonio, fraccionada en tres
partes; 80 kg.ha-1 de P (fosfopoder), al momento del
transplante y el potasio en las dosis indicadas (tratamientos). Se utilizó
riego por surcos, aplicándose en la mañana con una frecuencia diaria durante
los primeros 8 días después del transplante y, posteriormente cada tres días.
Se usó como fuente
de potasio (K) el cloruro de potasio (KCl), siendo los tratamientos:
|
Número
|
Dosis (kg.ha-1)
|
Colocación
|
|
1
|
220
|
Central
|
|
2
|
220
|
Lateral
|
|
3
|
220
|
Fondo Del Surco
|
|
4
|
330
|
Central
|
|
5
|
330
|
Lateral
|
|
6
|
330
|
Fondo Del Surco
|
|
7
|
0
|
Testigo
|
El fertilizante se
colocó de forma manual, para lo cual fue necesario abrir sobre el camellón una
banda de 10 cm de ancho por 15 cm de profundidad (en ambos extremos se
colocaron estacas), luego se aplicó el fertilizante y se conformó nuevamente el
camellón. Posteriormente se realizó el transplante, tomando como guía las
estacas que indicaban donde estaba colocado el fertilizante. De similar forma
se procedió a colocar el potasio de forma lateral o a un lado de la planta.
Mientras que para la otra posición, se colocó el 70% de la dosis de KCl en el
momento del transplante en el fondo del surco, aplicando el resto en el agua de
riego.
Para los muestreos
foliares se seleccionaron 15 hojas que estuvieran por debajo y opuestas al
racimo floral más apical. El primer muestreo se llevó a cabo entre los 58 y 70
días después del transplante (DDT) el cual coincidió con la floración; el
segundo entre 70 y 82 DDT (cuajado) y el tercero entre 80 y 120 DDT
(fructificación).
Las muestras
fueron secadas en estufa a 75°C por 72 horas. Luego fueron molidas y pasadas
por un tamiz n° 20; se tomó una submuestra de 1 g. La cual se llevó a estufa,
se incineró a 500°C por 5 horas. La ceniza obtenida se le agregó ácido nítrico
al 20% por 24 horas; luego, en un balón de 50 ml se obtuvieron las diluciones
correspondientes para medir N, K, Ca y Mg por espectofotometría de absorción
atómica utilizando un equipo Perkin-Elmer, Modelo 2280 y la concentración
foliar de P, se analizó por fotometría utilizando el reactivo Banato-molibdato
de amonio.
Se usó un diseño
en bloques al azar con siete (7) tratamientos y seis (6) repeticiones, dando un
total de 42 unidades experimentales, formadas cada una por cuatro (4) surcos de
4 m de largo, separados 1,20 m entre sí, para una superficie de 14,40 m2.parcela-1 y
un área total efectiva de 604,80 m2.
Resultados y
discusión
A. Absorción de
macroelementos durante las fases de floración, cuajado y fructificación.
En el cuadro
1 se muestra las medias obtenidas de los macroele-mentos N, P, K, Ca y
Mg en los principales eventos fenológicos, se observó diferencias
significativas (P<0,05) en los resultados con relación a las tres fases de
desarrollo reproductivo del cultivo.
|
|
Macroelementos
(%)
|
|
|
N
|
P
|
K
|
Ca
|
Mg
|
|
Floración
|
5,60a1
|
0,30a
|
2,41a
|
4,16b
|
0,98b
|
|
Cuajado
|
3,53c
|
0,15c
|
2,23b
|
2,39c
|
0,70b
|
|
Fructificación
|
4,13b
|
0,24b
|
1,22c
|
5,12a
|
1,04a
|
|
P<0,05
|
*
|
*
|
*
|
*
|
*
|
|
C.V.
(%)
|
16,02
|
44,77
|
18,58
|
23,24
|
14,09
|
Cuadro 1. Concentración de macroelementos N, P, K,
Ca y Mg en el tejido foliar de tomate cv. Río Grande, tratado con cloruro de
potasio y evaluado en floración, cuajado y fructificación.
Promedio de 3
evaluaciones.
1Valores entre columnas seguido por letras diferentes, son
estadísticamente diferentes (P<0,05) de acuerdo a la prueba de Rango
Múltiple de Duncan.
La concentración
del nitrógeno se encontró en 5,60% en la fase de floración, lo cual se
considera apropiado según Bennett (6) quien reportó concentraciones adecuadas
entre 4 y 6%, mientras que a 3% se verificó como niveles deficientes en plantas
juveniles. Por el contrario este porcentaje fue alto si se considera que
Jones et al.(14), reportaron que una acumulación mayor a 3,5% de
este elemento fue alta. La concentración de N disminuyó durante el cuajado y
luego aumentó en la fructificación, lo cual coincide con lo reportado por
Jones et al. (14).
En el caso
particular del fósforo para el momento de floración se observó una mayor
concentración de este elemento con 0,30%, luego se redujo durante el cuajado a
0,15%, para finalmente incrementarse durante la fructificación a 0,24% estos
valores serían bajos al compararlos con lo reportado por Jones et al. (14).
De igual manera, Bennett (6) reportó que concentraciones por debajo de 0,4%
fueron deficientes en plantas jóvenes, 0,98% fue un nivel adecuado a los 28
días después del trasplante, al igual que 0,78% a los 56 días después del
transplante.
El porcentaje de
potasio fue disminuyendo durante las fases de floración, cuajado y
fructificación con promedios de 2,41; 2,23 y 1,22, respectivamente, los cuales
se consideraron bajos al compararlos con los de Jones et al.(14) y
Wilcox (25) al encontrar la mayor concentración de K en el tejido foliar a los
45 días de emergencia con 4,45%; mientras que, la más baja a los 91 días, con
2,57%, coincidiendo con la fructificación. Sin embargo, el potasio constituye
por lo menos el 90% de los cationes presentes en el fruto (2) lo que pudiera
explicar este comportamiento ya que el fruto es el "sumidero" por
excelencia de este elemento razón por lo cual se apreció esta disminución en
las hojas, puesto que se requiere en exceso para lograr una buena maduración y
firmeza de frutos (17)
El calcio alcanzó
la mayor concentración durante la fructificación, disminuyendo en floración y
finalmente el nivel más bajo durante el cuajado; este elemento esta ligado a la
constitución de la pared celular lo que significa un papel importante en la
consistencia de los frutos (18) asimismo, está involucrado en el proceso de
maduración y ablandamiento de frutos (8). Según Jones et al. (14),
durante la floración la concentración de Ca fue alta, mientras que en cuajado y
fructificación fue normal, con valores de 1,5% y 2,5%, respectivamente.
La absorción de Ca
puede ser particularmente reducida por altas concentraciones de potasio, y en
este ensayo el K se encontró en niveles bajos. De la misma manera Greenwood y
Stone (13) señalaron un incremento en la absorción del Ca como consecuencia de
la restricción en la toma de K. El movimiento del Ca en la planta es a través
de la corriente transpiratoria, el riego se aplicó en la mañana y en esta zona
la evapotranspiración es muy elevada lo que en parte pudiera explicar la
elevada concentración de este elemento y la menor absorción de K.
El magnesio
alcanzó valores de 0,98%, 0,70% y 1,04%, en floración, cuajado y
fructificación, respectivamente. Por su parte Jones et al. (14)
encontraron los niveles más altos en floración > 8,0%, cuajado > 1,0% y
fructificación > 0,9%, mientras que Wilcox (25) encontró el mayor valor, en
hojas, a los 77 días después de la emergencia con 1,15%. El potasio está
directamente relacionado con la absorción de algunos macronutrientes y su
aplicación en grandes cantidades puede crear desbalances nutricionales producto
de la fijación y/o desplazamiento de los cationes (1).
B. Absorción de
macroelementos en relación a los tratamientos.
La concentración
N, P, K, Ca y Mg durante la floración, se puede observar en el cuadro
2; se encontraron diferencias significativas (P<0,05) entre los
tratamientos para las concentraciones de N, Ca y Mg. Con relación al nitrógeno,
este se encontró entre los rangos de 5,38% y 5,88% en los tratamientos de 330
kg.ha-1-fondo del surco y de 330 kg.ha-1-lateral,
respectivamente siendo estos valores altos al compararlos con los reportados
por Wilcox (25) quien señaló concentraciones menores a 2,5% como deficientes y
mayores a 3,5% como un nivel adecuado.
Cuadro
2. Efecto de la
dosis de cloruro de potasio y la forma de colocación en el suelo sobre la
concentración de macroelementos N, P, K, Ca y Mg en el tejido foliar de tomate
cv. Río Grande, evaluados en floración.
|
Forma de
colocación
|
KCl (kg.ha-1)
|
Macroelementos
(%)
|
|
|
|
N
|
P
|
K
|
Ca
|
Mg
|
|
Testigo
|
0
|
5,55b1
|
0,31a
|
2,22a
|
4,39ab
|
1,07a
|
|
Central
|
220
|
5,63ab
|
0,27a
|
2,32a
|
4,20ab
|
0,98a
|
|
|
330
|
5,70ab
|
0,33a
|
2,52a
|
3,92ab
|
1,00a
|
|
Lateral
|
220
|
5,53b
|
0,29a
|
2,34a
|
4,01ab
|
0,95ab
|
|
|
330
|
5,88a
|
0,29a
|
2,28a
|
3,61b
|
0,83b
|
|
Fondo surco
|
220
|
5,55b
|
0,29a
|
2,45a
|
4,64a
|
1,00a
|
|
|
330
|
5,38b
|
0,32a
|
2,46a
|
4,36ab
|
1,00a
|
|
P<0,05
|
|
*
|
n.s.
|
n.s.
|
*
|
*
|
|
C.V. (%)
|
|
4,53
|
16,31
|
16,98
|
18,13
|
11,57
|
Promedio de 3
evaluaciones.
1Valores entre columnas seguido por letras diferentes, son
estadísticamente diferentes (P<0,05) de acuerdo a la prueba de Rango
Múltiple de Duncan.
La concentración
de fósforo varió entre 0,27% y 0,33%, lo cual significó valores normales según
Jones et al.(14) reportaron como valores normales entre 0,25 y
1,0%, mientras que Wilcox (25), registró concentraciones menores a 0,12% como
deficientes y mayores a 0,2% como adecuados.
El potasio se
encontró en los rangos 2,22% y 2,52%, estando estos promedios en condiciones de
insuficiencia o por debajo de los valores normales (14). Las concentraciones
normales se han encontrado entre 4,00 y 8,00% según Jones et al. (15).
Sin embargo Wilcox (25), encontró que las concentraciones menores a 2,3% fueron
niveles deficientes y 3,5% fueron niveles adecuados. También se han citado como
niveles adecuados entre 56 y 70 días después del transplante los valores de
3,93% y 3,85%, respectivamente (6). Los tratamientos que más acumularon potasio
fueron el de 330 kg.ha-1-central y de 330 kg.ha-1-fondo
del surco, el testigo acumuló la menor cantidad de K (2,22%).
Mulholand et
al. (17), estudiando el efecto individual e interactivo de la temperatura
en la zona radical, la nutrición con potasio y el déficit de presión de vapor
sobre la acumulación de Ca y K en tomate, encontraron que la acumulación de K
fue sustancialmente reducida en todas las hojas y frutos en la porción más baja
de los brotes de las plantas que crecieron a la mayor humedad. Se conoce que la
regulación del potencial osmótico y el turgor celular es la función primaria
del K en la planta y también que altos niveles de K en la célula están
asociados a alto turgor Mengel y Kirkby, 1980 citado por Mulholand et
al. (17). En tal sentido Mulholand et al., (17) proponen que
bajo alta humedad la inhibición de toma de K desde la raíz puede estar ocurriendo,
debido al constante y alto turgor en la hoja, causando de este modo la menor
acumulación en el brote.
Las
concentraciones de calcio variaron entre 3,61% y 4,64% en los tratamientos de
330 kg.ha-1-lateral y de 220 kg.ha-1-fondo del surco
respectivamente, lo cual es un nivel alto al compararse con lo reportado por
Jones et al. (14) quien señala como niveles normales entre
1,50 y 2,50%. Aunque de manera contraria Wilcox (25) reportó como niveles
adecuados aquellos mayores a 3,0% y niveles deficientes los menores a 1,0%.
Con respecto al
magnesio las concentraciones variaron entre 0,83% y 1,07% para los tratamientos
de 330 kg.ha-1-lateral y el testigo respectivamente. Jones et
al. (14) reportó que los niveles normales se encontraron entre 0,32 y 0,8%;
encontrándose entre los niveles normales si se considera que Wilcox (25)
encontró el nivel más alto a los 77 días después de la emergencia con 1,15% y
reportó el nivel mayor a 0,42% como adecuado.
La concentración
de N, P, K, Ca y Mg, durante el cuajado se muestra en el cuadro
3; se encontró diferencias significativas entre los tratamientos para la
concentración de P. Para el caso del nitrógeno, la concentración varió entre
3,30% y 3,78% en los tratamientos testigo y de 220 kg.ha-1-lateral,
respectivamente.
Cuadro
3. Efecto de la
dosis de cloruro de potasio y la forma de colocación en el suelo sobre la
concentración de macroelementos N, P, K, Ca y Mg en el tejido foliar de tomate
cv. Río Grande, evaluados durante el cuajado de frutos.
|
Forma de
colocación
|
KCl (kg.ha-1)
|
Macroelementos
(%)
|
|
|
|
N
|
P
|
K
|
Ca
|
Mg
|
|
Testigo
|
0
|
3,30a1
|
0,14ab
|
2,19a
|
1,89a
|
0,70a
|
|
Central
|
220
|
3,32a
|
0,14ab
|
2,14a
|
2,34a
|
0,69a
|
|
|
330
|
3,60a
|
0,15ab
|
2,27a
|
2,38a
|
0,71a
|
|
Lateral
|
220
|
3,78a
|
0,14ab
|
2,31a
|
2,91a
|
0,71a
|
|
|
330
|
3,50a
|
0,17a
|
2,18a
|
1,93a
|
0,69a
|
|
Fdo surco
|
220
|
3,38a
|
0,13b
|
2,12a
|
2,29a
|
0,71a
|
|
|
330
|
3,72a
|
0,16a
|
2,40a
|
2,28a
|
0,70a
|
|
P<0,05
|
|
n.s.
|
*
|
n.s.
|
n.s.
|
n.s.
|
|
C.V. (%)
|
|
4,53
|
16,72
|
14,20
|
45,15
|
15,45
|
Promedio de 3
evaluaciones.
1Valores entre columnas seguido por letras diferentes, son
estadísticamente diferentes (P<0,05) de acuerdo a la prueba de Rango
Múltiple de Duncan.
Según Jones et
al. (14), los valores normales para esta fase se encontró entre 2,0% y
3,96%, mientras Bennett (6), registró valores por encima del 4,70% como niveles
adecuados.
El fósforo varió
entre los rangos de 0,13% y 0,17% en los tratamientos de 220 kg.ha-1-fondo
del surco y de 330 kg.ha-1-lateral, respectivamente. Wilcox (25)
encontró que el fósforo disminuyó a partir de los 21 días después de la
emergencia, hasta el final del ciclo de la planta, reportando promedios de
0,20% hasta 0,54%, por lo que se pudiera decir que en este ensayo los niveles
fueron bajos. El potasio se encontró entre 2,12% y 2,40% en los tratamientos de
220 kg.ha-1-fondo del surco y de 330 kg.ha-1-fondo del
surco, respectivamente. Los niveles bajos de K aun con aplicaciones altas han
sido asociados a una competencia específica de cationes o antagonismo catiónico
(16).
La concentración
de calcio varió entre 1,89% y 2,91% en los tratamientos testigo y 220 kg.ha-1-lateral,
respectivamente. De manera similar Jones et al. (14)
reportaron que los valores normales se hallaban entre los rangos 1,50% y 2,50%,
contrariamente a esto Wilcox (25) ubicó el rango entre 3,06% y 4,31% y fijó el
nivel mayor a 3,0% como el adecuado. Es de hacer notar que las concentraciones
de Ca fueron menores en la época de floración y fructificación. El contenido de
magnesio varió entre 0,68% y 0,70% en los tratamientos de 220 kg.ha-1-central
y de 220 kg.ha-1-lateral, respectivamente. Estas concentraciones
disminuyeron durante la floración. Jones et al. (14) encontró
los valores normales entre 0,33% y 0,90%, promedios que coinciden a los
encontrados en este experimento.
Durante la
fructificación (datos no mostrados), el potasio se encontró en niveles bajos,
lo que era de esperarse puesto que el análisis se realizó en la hoja y para
este momento el fruto es el mayor sumidero, tal como lo señala Mulholand et
al. (17), El fósforo se encontró en niveles normales y el Ca alto. El
magnesio registró una disminución durante el cuajado y luego mostró un
incremento en la fructificación. Rezende et al. (20)
encontraron que la concentración de P, S y Mg en el fruto no son afectadas por
la dosis de potasio, mientras que el nitrato, el potasio y las relaciones K/Ca
y K/Mg, aumentaron cuando se incrementan las dosis de potasio.
