Manejo de la Nutrición en Huertos de Aguacate

Transcripción

Manejo de la Nutrición del Aguacate
en Producción Orgánica
Dr. Edgardo Federico Hernández Valdés
Facultad de Agrobiología “Presidente Juárez”
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo
Uruapan, Michoacán, México
Conferencia impartida en el Segundo Curso Internacional de Actualización
Tecnológica
“Nutrición y manejo de la copa del aguacate”
Uruapan, Michoacán, 22 mayo 2013
Dr. Edgardo Federico Hernández Valdés
Ingeniero Agrónomo con especialidad en Fruticultura, Facultad de
Agrobiología, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
Maestría en Ciencias de la Productividad Frutícola, especialidad de
Nutrición Vegetal, Facultad de Ciencias Agrotecnológicas,
Universidad Autónoma de Chihuahua.
Doctorado en Ciencias en Edafología, especialidad en Nutrición
Vegetal, Colegio de Posgraduados.
Actualmente, es Profesor Investigador en la Facultad de
Agrobiología de la Universidad Michoacana de San Nicolás de
Hidalgo y Director del Laboratorio de Diagnóstico Vegetal Ciclus.
Agricultura Orgánica
• Es una práctica agroecológica cuyo objetivo es
hacer producción agropecuaria imitando lo
mas posible la forma en como produce la
naturaleza.
• Busca el equilibrio entre los cultivos, el
hombre y el medio ambiente.
Aracibia,L. y P. Bradasic. 2007. Manual de agricultura orgánica para la agricultura familiar campesina en la XII Región de Magallanes. Instituto de
Desarrollo Agropecuario, Departamento de Fomento. Punta Arenas, Chile.
Ciclo de nitrógeno
N2
Atmosférico
Quemas
Fijación
simbiótica
N2
N2O
Lluvia
NH3
Animales
Residuos
Absorción
Estiércol
Fijación no
simbiótica
Fijación
Industrial
Materia
orgánica
Desnitrificación
Volatilización
Inmovilización
NO3-
Lixiviación
Mineralización
NH4+
Nitrificación
Fijado en
arcillas
NH4 NO3
NO2 N2O
Ciclo de nitrógeno
N2
Atmosférico
Quemas
Fijación
simbiótica
N2
N2O
Lluvia
NH3
Animales
Residuos
Absorción
Estiércol
Fijación no
simbiótica
Fijación
Industrial
Materia
orgánica
Desnitrificación
Volatilización
Inmovilización
NO3-
Lixiviación
Mineralización
NH4+
Nitrificación
Fijado en
arcillas
NH4 NO3
NO2 N2O
Lupinus
(Lupinus polyphyllus)
Acumulación de materia seca y
2.5
Cristalina
nitrógeno en plantas de jícama
San Juan
Hoja
2.0
1.5
1.0
(Pachyrhizus erosus)
0.5
5.0
Cristalina
y = -4E-06x3 + 0.0009x2 - 0.0316x +
R2 = 0.8218
San Juan
Materia seca ( g planta-1)
4.0
3.0
Contenido de nitrógeno (g)
0.0
2.5
15
30
45
60
75
90
105
120
135
45
60
75
90
105
120
135
45
60
75
90
105
120
135
2.0
Tallo
1.5
1.0
0.5
0.0
15
30
2.5
2.0
2.0
y = -6E-06x3 + 0.0013x2 - 0.0573x +
R2 = 0.8728
Raíz
1.5
1.0
1.0
0.5
0.0
0
34
68
101
135
0.0
15
30
Días después de siembra
(Meza-Guzmán, 2011)
Concentración de N-NH4 en el suelo
(Vicia sativa)
Janamargo
Maleza
Testigo
-1
Concentración de N-NH4 (µg g )
40
a
30
20
b
10
c
0
0
31
61
92
122
150
(Torres-Ochoa, 2011)
Acumulación de nitrógeno en plantas de
Janamargo
12.0
12.0
Parte aérea
9.0
Raiz
-2
6.0
gNm
gNm
-2
9.0
6.0
3.0
3.0
0.0
61
92
Días despues de siembra
Campo
122
0.0
30
61
91
Macetas
(Torres-Ochoa, 2011)
Diferencia ente NO3 vía orgánica y química
N2
Atmosférico
Quemas
Fijación
simbiótica
N2
N2O
Lluvia
NH3
Animales
Residuos
Absorción
Estiércol
Fijación no
simbiótica
Fijación
Industrial
Materia
orgánica
Desnitrificación
Volatilización
Inmovilización
NO3-
Lixiviación
Mineralización
NH4+
Nitrificación
Fijado en
arcillas
NH4 NO3
NO2 N2O
NO3 vía orgánica
N2
Atmosférico
Quemas
Fijación
simbiótica
N2
N2O
Lluvia
NH3
Animales
Residuos
Absorción
Estiércol
Fijación no
simbiótica
Fijación
Industrial
Materia
orgánica
Desnitrificación
Volatilización
Inmovilización
NO3-
Lixiviación
Mineralización
NH4+
Nitrificación
Fijado en
arcillas
NH4 NO3
NO2 N2O
NO3 vía química
N2
Atmosférico
Quemas
Fijación
simbiótica
N2
N2O
Lluvia
NH3
Animales
Residuos
Absorción
Estiércol
Fijación no
simbiótica
Fijación
Industrial
Materia
orgánica
Desnitrificación
Volatilización
Inmovilización
NO3-
Lixiviación
Mineralización
NH4+
Nitrificación
Fijado en
arcillas
NH4 NO3
NO2 N2O
Síntesis de la Urea
16
O
H2N-C-NH2
Urea-Fertilizante
Síntesis de la Urea-Fertilizante
2NH3 + CO2
H2N-COONH4
Carbamato
O
H2N-COONH4
H2N-C-NH2 + H2O
Urea
To
16
O
O
H2N-C-NH-C-NH2
Biuret
Sulfato de Amonio
2NH3 + H2SO4
(NH4) 2SO4
Sulfato de Amonio
2NH3 + H2SO4
(NH4) 2SO4
NH4
NH4
SO4
Sulfato de Amonio
2NH3 + H2SO4
(NH4) 2SO4
Sulfato de Amonio
Desmitificación
2NH3 + H2SO4
N2O
NO3
Lixiviación
Nitrificación
(NH4) 2SO4
Volatilización
NH3
Concentración de nitratos en la solución del suelo a
135 cm de profundidad con manejo orgánico,
integrado y convencional
Hass, G.; M. Berg and U. Kopke. 2002. Nitrate leaching comparing conventional, integrated and organic agricultural production systems. In:
Steenvorden, J.; F. Claessen and J. Willems (Eds). Agricultural effects on ground and surface water Intern. Association of Hydrological
Sciences. IAHS Publ. No. 273, Oxfordshire, UK. 131-136.
Rendimiento (t ha-1)de cultivos en tres sistemas de
manejo en dos localizaciones durante 1995-1996
Trigo
Remolacha
Centeno
Papas
1995
1996
1995
1996
1995
1996
1995
1996
Convencional
7.8 a
8.5 a
57.7 b
70.6
5.6 a
4.6 a
43.4 a
63.1 a
Integrado
8.3 a
8.5 a
59.1 a
69.3
6.2 a
5.1 a
42.7 a
53.0 b
Orgánico
3.5 b
6.7 b
48.4 b
72.6
2.1 b
3.6 b
35.0 b
46.9 c
MSD Tukey 5%
1.31
1.23
10.27
n.s.
0.95
0.87
4.98
5.77
• El rendimiento de los cultivos orgánicos fue
menor que el convencional y el integrado.
• Comparando la producción de materia seca
de cultivos (trigo, remolacha, centeno y papa)
en relación a la cantidad de nitrato lixiviado,
la eficiencia de producción (kg NO3 ha-1 año-1
lixiviado en relación a t ha-1 año-1) de los
sistemas orgánicos fue mayor.
¿Se reducen la lixiviación de
nitratos en huertos orgánicos?
• Los huertos orgánicos reciben menos aporte
de nitrógeno.
• Si el objetivo es mantener el rendimiento del
cultivo entre un huerto orgánico y un
convencional, deben aplicarse cantidades
similares de nitrógeno
Kirchmann, H. and L. Bergstom. 2007. Do organic farming practices reduce nitrate leaching?. Comm. Soil Sci. Pant Anal. 32(7-8): 997-1028
¿Se reducen la lixiviación de
nitratos en huertos orgánicos?
• El reducir la lixiviación de nitratos no es
cuestión de manejo de huertos orgánicos o
convencionales, mas bien por la aplicación y
uso apropiado de las cantidades de nitrógeno.
Kirchmann, H. and L. Bergstom. 2007. Do organic farming practices reduce nitrate leaching?. Comm. Soil Sci. Pant Anal. 32(7-8): 997-1028
Conductividad eléctrica en dos huertos
con manejo orgánico y convencional
1.30
1.30
Conductividad eléctrica (dS m-1)
(A)
(B)
1.03
1.03
0.75
0.75
0.48
0.48
Orgánico
0.20
0.20
274
1.30
304
342
19
54
85
120
152
194
235
274
273
304
342
19
54
85
120
152
194
235
273
341
19
55
85
120
152
193
235
273
1.30
(C)
(D)
1.03
1.03
0.75
0.75
0.48
0.48
0.20
0.20
273
A y C Huerto 1.
B y D, Huerto 2.
Convencional
303
341
19
55
85
120
152
193
235
A y B a 30 cm de profundidad
C y D a 60 cm de profundidad
273
273
303
Días Julianos
(Mendoza, 2011)
Materia Orgánica (%)
5.10
5.10
4.20
4.20
3.30
3.30
2.40
2.40
Convencional
Orgánico
(A)
1.50
(B)
1.50
274
304
342
19
54
85
120
152
194
235
273
274
5.10
5.10
4.20
4.20
3.30
3.30
2.40
2.40
304
342
19
54
85
120
152
194
(C)
1.50
235
273
(D)
1.50
273
303
341
19
55
85
120
152
193
235
273
273
303
341
19
55
85
120
152
193
235
273
Días Julianos
A y C Huerto 1.
B y D, Huerto 2.
(Mendoza, 2011)
23
23
Temperatura (%)
Convencional
21
21
18
18
16
16
Orgánico
(A)
(B)
13
13
23
274
23
21
21
18
18
16
16
274
304
342
19
54
85
120
152
194
235
273
304
342
19
54
85
120
152
194
(C)
235
273
(D)
13
13
274
304
342
19
54
85
120
152
194
235
273
274
304
342
19
54
85
120
152
194
235
273
Días Julianos
A y C Huerto 1.
B y D, Huerto 2.
(Mendoza, 2011)
Ciclo del P
Fertilizantes
Residuos de
Plantas y animales
Absorción
Eutroficación
P adsorbido
(P lábil)
Fe / Al PO4
CaHPO4
Minerales
Secundarios
(P no lábil)
Minerales
Secundarios
(P no lábil)
Precipitación
Materia
orgánica
Mineralización
P en solución
Disolución
Lixiviación
Inmovilización
(P no lábil)
(P lábil)
FER-074
Macronutrimentos
Nutrimento
Micronutrimentos
Roca Fosfórica
Identificación
Nitrógeno
Valor
0.22 %
Fósforo
(P2O5)
29.42 %
Potasio
(K2O)
0.09 %
Calcio
(CaO)
54.15 %
Magnesio (MgO)
0.05 %
P = 12.44 eq kg-1
Ca = 19.34 eq kg-1
2444.77 mg kg
-1
115.45 mg kg
-1
21.74 mg kg
-1
Cobre
9.65 mg kg
-1
Boro
61.04 mg kg
-1
Hierro
Manganeso
Zinc
Ca3(PO4)2
Hidroxiapatita
En condiciones aeróbicas la degradación de la materia orgánica libera grandes
cantidades de CO2 como producto de la actividad respiratoria de los microorganismos y
que al reaccionar con el agua y los fosfatos insolubles los transforma en fosfatos solubles
así:
Ca3(PO4)2 + 4H2O + 4CO2
Fosfato tribásico
Ca(H2PO4)2. 2H2O + 2CO2
Fosfato dibásico
2Ca(HCO3)2 + Ca(H2PO4)2
Fosfato monobásico.
Ca(HCO3)2 + 2H2O + Ca(H2PO4)2
Fosfato monobásico.
Producción de ácidos orgánicos (bacterias, hongos)
Ca3(PO4)2+ 3H2SO4
2PO4-3+ 3CaSO4+ 6H+
Reacción de roca fosfórica
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + 6H2O
2H3PO4 + 3CaSO4 · 2H2O
Solubilización de roca fosfórica
• Dos rocas fosfóricas
•
•
•
•
•
Vinaza
Acido cítrico
Acido acético
Acido sulfúrico
Agua
Roca fosfórica 1
Concentración de fósforo (mg L-1)
100000
A. sulfúrico
Vinaza
A. citríco
A. acético
Agua
10000
1000
100
10
1
1
2
3
Días después de incubación
4
5
Roca fosfórica 2
Concentración de fósforo (mg L-1)
100000
A. sulfúrico
Vinaza
A. citríco
A. acético
Agua
10000
1000
100
10
1
1
2
3
Días después de incubación
4
5
Producción de Fertilizantes de
Potasio
• Prácticamente toda la potasa comercial es
recuperada en forma de salmueras o de
depósitos
solubles.
subterráneos
de
materiales
Fuentes de potasio aprobadas y restringidas
USDA-National Organic Program (NOP)
• Sulfato de potasio: Permitido si es producido
de fuentes naturales (Great Salt Lake, Utah).
Su uso no es permitido en ciudades Europeas.
Mikkkelsen. 2007. Managing potassium for organic crop production. Western Nutrient Management Conference. Salt Lake City, UT. 7:111-116.
Salmuera
Evaporación por calor solar
Molienda
Separación
Sulfato de potasio
Sulfato de Potasio
Proceso de horno de Mannheim
KCl + H2SO4
KHSO4 + HCl
KHSO4 + KCl
K2SO4 + HCl
• Cloruro de potasio: Es restringido a menos
que provenga de una fuente mineral (Silvita) y
que no se someta a ningún tratamiento para
remover las sales de sodio.
Mikkkelsen. 2007. Managing potassium for organic crop production. Western Nutrient Management Conference. Salt Lake City, UT. 7:111-116.
Mar muerto
NaCl
86
MgCl2
132
CaCl2
35
KCl
11 g L-1
• Sulfato de potasio + sulfato de magnesio.
(Langbeinita). Es permitido en forma cruda,
molido y sin cualquier modificación o
purificación.
Mikkkelsen. 2008. Managing potassium for organic crop production. Better crops. 92(2):26-29.
Minerales ricos en potasio
Nombre
Cloruros
Sulfatos
Micas
K2O (%)
Silvita
KCl
63.1
Carnalita
KCl – MgCl2 – 6 H2O
17.0
Alunita
K2[Al(OH)2]6(SO4)4
11.4
Polihalita
K2SO4-MgSO4-2CaSO4-2H2O
15.5
Langbeinita
K2SO4-2MgSO4
22.6
KNO3
46.5
Leucita
KAl(SiO3)
21.4
Feldespatos - Ortoclasa
KAlSi3O8
16.8
Moscovita
H2KAl3(SiO4)3
11.8
Biotita
(H2K)2(Mg2 Fe)2Al2(SiO4)3
Nitratos
Silicatos
Composición
6.2 – 10.1
Nitrato de Potasio
• En Chile en los desiertos de Atacama y
Tarapacá, se encuentran los depósitos más
grandes de nitratos de potasio.
Nitrato de Potasio
KCl + NH4NO3
KNO3 + NH4Cl
KCl + NaNO3
KNO3 + NaCl
KCl + 2HNO3
KNO3 + HCl
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DE MATERIALES ORGÁNICOS
LÍQUIDOS UTILIZADOS EN LA FRANJA AGUACATERA DE
MICHOACÁN, MEX.
Edgardo Federico Hernández Valdés
Verónica Aguilera Taylor
Rosa Elena Pérez Sánchez
Ana Tztzqui Chávez Bárcenas
Pedro Antonio García Saucedo
Frecuencia relativa (%)
40
35.6 %
30
20
10
0
1
3.0
2
4.7
3
6.3
4 8.0
5 9.6
6 11.3
7
pH
5.5 – 8.5
(NMX-FF-109-SCFI-2008)
Hernández et al, 2011. Características químicas de materiales orgánicos líquidos utilizados en la franja aguacatera de Michoacán, Mex. Memorias
del XXVI Congreso Nacional de la Ciencia de Suelo. Campeche, Campeche, Mex.
40
35.6 %
30
20
10
0
1
3.0
2
Supermagro
Lixiviados de vermicompostas
4.7
3
6.3
4 8.0
5 9.6
pH
6 11.3
7
Lixiviados de compostas
vermicompostas
5.5 – 8.5
43.1 %
44
33
22
11
0
1 10.4 2 20.6
3 30.8
4 41.0
5 51.2
6 61.4
7
Conductividad Eléctrica (dS m-1)
< 4.0
43.1 %
44
33
22
11
0
1 10.4 2 20.6
Lixiviados de compostas
y vermicompostas
3 30.8
4 41.0
5 51.2
Conductividad Eléctrica (dS m-1)
6 61.4
7
Te de composta
< 4.0
61.6 %
62
47
31
16
0
1
1.6
2
3.1
3 4.7
4 6.2
5 7.8
6 9.3
7
Materia Orgánica (%)
20 – 50 %
66
59.7 %
50
33
17
0
1
1.6
2
3.2
3
4.8
4
6.3
5 7.9
6 9.5
7
Nitrógeno total (g L-1)
10 – 40 g L-1
66
59.7 %
50
33
17
0
1
1.6
2
0.07 – 0.09 g L-1
3.2
3
4.8
4
6.3
5 7.9
Nitrógeno total (g L-1)
6 9.5
7
Te de composta
10 – 40 g L-1
66
87.7 %
50
33
17
0
1 10.4 2 20.6
3 30.8
4 41.0
5 51.3
6 61.5
7
Relación C/N
< 20
66
87.7 %
50
33
17
0
1 10.4 2 20.6
Lixiviado de composta
y guano de murciélago
3 30.8
4 41.0
5 51.3
Relación C/N
6 61.5
7
Fermento de cáscara
de café
< 20
Conclusiones
• Las características químicas de los materiales orgánicos
líquidos colectados en la franja aguacatera de Michoacán,
México, son muy contrastantes debido al tipo de materia
prima utilizada y a su forma de preparación.
pH y salinidad de cinco vermicompostas
producidas por E. foetida.
pH
Salinidad
mS cm-1
Doméstico
8.2 b
1.3 b
Estiércol
7.8 c
0.3 d
Banano
9.0 a
1.5 a
Ornamental
7.8 c
0.6 c
Broza de café
6.9d
0.3 d
Vermicomposta
Las columnas con la misma letra son similares de acuerdo a la prueba de Tukey a p<0.05
Broza = Conjunto de ramas, hojas secas y otros restos de plantas
Duran, L. y C. Henríquez. 2007. Caracterización química, física y microbiológica de vermicompostas producidos a partir de cinco sustratos
orgánicos. Agronomía Costarricense. 31(1):41-51.
Contenido nutrimental de cinco
vermicompostas producidas por E.
foetida.
Vermicomposta
N
P
K
Ca
Mg
%
Doméstico
3.1 a
1.7 b
3.3 b
5.6 a
0.6 c
Estiércol
1.8 b
2.0 a
1.1 cd
2.3 c
0.7 b
Banano
2.9 a
1.7 b
6.8 a
1.8 d
0.8 a
Ornamental
2.2b
1.5 c
1.3 c
4.0 b
0.5 c
Broza de café
1.8 b
1.3 d
0.8 d
1.6 d
0.3 d
Las columnas con la misma letra son similares de acuerdo a la prueba de Tukey a p<0.05
Duran, L. y C. Henríquez. 2007. Caracterización química, física y microbiológica de vermicompostas producidos a partir de cinco sustratos
orgánicos. Agronomía Costarricense. 31(1):41-51.
Rendimiento total de tomate sometido a aplicaciones foliares
de agua y extracto de vermicomposta
Zaller, J.G. 2006. Foliar Spraying of Vermicompost Extracts: Effects on Fruit Quality and Indications of Late-Blight Suppression of Field-Grown
Tomatoes. Biological Agriculture and Horticulture,. 24:165–180.
Parámetros químicos de calidad de frutos comerciales de
tomate asperjados con agua y extracto de vermicomposta
Diplom F1
C
Matina
Rheinlands Ruhm
Agua
Vermicomposta
Agua
Vermicomposta
Agua
Vermicomposta
48.6
48.7
48.3
48.4
48.1
47.9
50.8
50.4
46.5
46.2
45.8
45.9
463
460.4
465.7
466.5
431.9
468.1
10.4
9.3
9.7
9.6
11.0
10.7
15.2
15.1
15.5
14.8
14.1*
14.3*
22.9*
23.3*
21.6
21.9
22.1
21.7
28.3
27.9
26.9
27.2
27.6
26.9
(mg g-1)
P
(mg
kg-1)
K
(mg
kg-1)
Ca
(mg
kg-1)
Mg
(mg
kg-1)
Glucosa
(mg g-1)
Fructosa
g-1)
(mg
* Diferencia significativa
Nivel de infección de Phytophthora infestans en plantas de tomate
cv. Diplom F1, asperjadas con agua y extracto de vermicomposta
(1 sin infección, 9 muy infectado)
Significativo
No significativo
Significativo
Efecto de aplicaciones curativas de te de composta
no aireado en la severidad moho gris del tomate
(Botrytis cinerea) en invernadero.
Gallinaza
Estiércol de oveja
Severidad (%)
Estiércol bovino
Camarón
Algas marinas
Control (Agua)
Semanas después del tratamiento
Medias con la misma letra son iguales estadísticamente de acuerdo a Fisher (P < 0.05)
Souleymane, B.; A. Dionne; R.J. Twedell; H. Antoun and T.J. Avis. 2010. Suppressive effect of non-aerated compost teas on foliar fungal pathogens
of tomato. Biological Control. 52: 167-173.
Efecto de aplicaciones preventivas de te de
composta no aireado en la severidad moho gris del
tomate (Botrytis cinerea) en invernadero.
Gallinaza
Estiércol de oveja
Severidad (%)
Estiércol bovino
Camarón
Algas marinas
Control (Agua)
Semanas después del tratamiento
Medias con la misma letra son iguales estadísticamente de acuerdo a Fisher (P < 0.05)
Souleymane, B.; A. Dionne; R.J. Twedell; H. Antoun and T.J. Avis. 2010. Suppressive effect of non-aerated compost teas on foliar fungal pathogens
of tomato. Biological Control. 52: 167-173.
Ciclo de nitrógeno
N2
Atmosférico
Quemas
Fijación
simbiótica
N2
N2O
Lluvia
NH3
Animales
Residuos
Absorción
Estiércol
Fijación no
simbiótica
Fijación
Industrial
Materia
orgánica
Desnitrificación
Volatilización
Inmovilización
NO3-
Lixiviación
Mineralización
NH4+
Nitrificación
Fijado en
arcillas
NH4 NO3
NO2 N2O
Edgardo Federico Hernández Valdés
• Facultad de Agrobiología “Presidente Juárez”
(452) 523 – 64 – 74
[email protected]
• CICLUS, Laboratorio de Diagnóstico Vegetal
(452) 119 – 80 – 10
[email protected]
www.cicluslab.com
Uruapan, Mich.

Manejo de la Nutrición en Huertos de Aguacate

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