Rev. Fac. Agron. (LUZ). 1997,14:285-296

Normas foliares DRIS para el diagnóstico nutricional del plátano (Musa AAB subgrupo plátano cv. Harton)¹

Vianel Rodriguez² Orlando Rodriguez²

Recibido el 02-09-1996 * Aceptado el 28-02-1997

Resumen

Se generaron normas de diagnóstico foliar para el plátano cv. Hartón, bajo el marco conceptual del sistema conocido como DRIS. Metodológicamente, se procedió realizando un censo en las zonas venezolanas más productoras de plátanos, para ubicar las plantaciones con mayores rendimientos (mas de 15 kg/racimo). La selección del área de muestreo definitiva alcanzó unas 1602 ha dentro de unas 25 000 ha de cultivo de la planicie del río Chama, en la Depresión del Lago de Maracaibo. En esta área, se seleccionaron 1024 unidades experimentales y se colectaron muestras de tejido en la hoja tres (FIII), según la normativa MEIR. Diez semanas después se pesaron los racimos, con lo cual quedaron seleccionadas 204 plantas de rendimientos elevados (sobre 18 kg/racimo), como las unidades experimentales apropiadas para el desarrollo de las normas. A partir de los resultados analíticos de éstas, se desarrollaron las normas DRIS para los elementos N, P, K, Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, Mn y para todas sus mutuas relaciones. Palabras claves: Plátano Hartón, normas DRIS, hoja FIII., análisis foliar.

Abstract

Introducción

El plátano Hartón (Musa AAB subgrupo plátano cv. Hartón) representa uno de los renglones agrícolas más importantes en Venezuela La superficie sembrada sobrepasa las 100 000 ha, aportando el 50 % del valor de la producción frutícola, constituyéndose así, en una de las frutas mas importantes del país (20). Parte de la producción de cultivo, es exportada (11).

Debido a la escasez de estudios sobre la nutrición mineral del plátano Hartón, no se cuenta con un set integral de normas de diagnóstico de tejidos para este cultivo. Por esa razón, el diagnóstico del estado nutricional y las recomendaciones de fertilización del plátano Hartón, tradicionalmente han estado basadas en normas de tejidos y de suelos desarrolladas para otras musáceas del grupo AAA, de las cuales difiere ampliamente (15).

De la situación planteada anteriormente, se desprende la necesidad de contar con un adecuado sistema de diagnóstico y de conciliar éste, con recomendaciones técnicamente correctas, de acuerdo a los requerimientos de extracción de nutrimentos del cultivo de plátano Hartón. Para ello, es indispensable contar previamente con normas de diagnóstico, las cuales permitan valorar el estado nutricional del mismo.

Una evaluación de los actuales sistemas de diagnóstico, indicó que la alternativa que podría satisfacer esos requerimientos, podría ser el sistema conocido como DRIS. El sistema DRIS, según Sumner (33), permite desarrollar un set de normas de diagnostico, las cuales representan calibraciones de la composición de los tejidos de la planta, de la composición del suelo, de las condiciones ambientales y de las prácticas de manejo, como funciones del rendimiento de un cultivo particular. Las ventajas que han sido experimentalmente determinadas para este sistema en diferentes trabajos experimentales (7, 22, 25, 26, 31, 33, 35), son: a) Realizar el diagnóstico nutricional a cualquier estado de desarrollo de la planta, b) Arreglar los elementos nutritivos, en orden de su importancia o grado de limitación del rendimiento, c) Incrementar la rapidez y flexibilidad del trabajo de investigación, con los consecuentes ahorros en tiempo y dinero, d) Observar, estudiar y darle solución a los problemas en la medida que ellos van ocurriendo. En resumen, el DRIS integra íntimamente el balance nutricional de la planta y el suelo e incorpora factores diversos tales como edad de la planta y el clima en el diagnóstico, permitiendo así hacer recomendaciones confiables sobre el manejo del cultivo.

El DRIS, acrónimo de Diagnosis and Recommendation Integrated System, fue desarrollado por Beaufils (3, 4, 5, 7), como un esquema general para la experimentación y calibración, basado en principios desarrollados de investigación en nutrición de plantas. Beaufils (7) desarrolló los conceptos del DRIS, fundamentalmente en un trabajo con el cultivo de caucho en Vietnam (3, 4, 5). De acuerdo a Beaufils (7), el desarrollo de este sistema permite realizar el diagnóstico nutricional de un cultivo, en base a las relaciones de balance entre todos los pares de nutrimentos incluidos en un estudio, a través del cálculo de los índices de los nutrimentos.

Para la realización del diagnóstico de una planta por el sistema DRIS, lógicamente hay que contar con un set de normas previamente desarrolladas. Los datos de la composición de una planta, son comparados contra las normas, calculando el set de "lndices DRIS" para cada elemento determinado. Esos índices tienen valores negativos y positivos y su sumatoria es igual a cero, debido a que ellos representan el balance relativo entre todos los elementos. El orden de requerimiento del elemento por la planta, está dado por el índice más negativo, lo cual indica que es el elemento más necesitado. El cálculo de los índices DRIS puede ser realizado manualmente (7, 21) o con el uso de un programa de computadora desarrollado por W. S. Letsch en 1986, en la Universidad de Georgia.

Dicho sistema DRIS, fue utilizado como el marco conceptual, teórico y práctico, para desarrollar la presiente investigación.

En este sentido se planteó lograr 2 objetivos básicos:

1. Evaluar los contenidos de N, P, K, Ca, Mg, Zn, Cu, Fe y Mn en la hoja tres (FIII) del plátano (Musa AAB subgrupo plátano cv. Hartón), para desarrollar sus normas de diagnóstico foliar en Venezuela.

2. Desarrollar tales normas bajo el esquema DRIS, como alternativa de diagnóstico y evaluación nutricional del cultivo del plátano Hartón.

En contraste al enfoque clásico experimental de campo para la fertilidad del suelo, el enfoque del DRIS emplea una técnica de estudio basada en un censo generalizado del cultivo, para obtener una muestra representativa de la población, a partir de la cual, se pueden desarrollar las normas. En este censo, un gran número de sitios distribuidos al azar, son seleccionados para el muestreo. Los sitios a muestrear, pueden ser campos de producción o lotes experimentales. Cada sitio de muestreo es análogo a una parcela experimental, por lo cual la técnica de estudio DRIS, produce un gran número de observaciones, las cuales pueden ser consideradas como componentes de un gran experimento de campo, replicado en el tiempo y en el espacio (31).

Bajo ese esquema detallado en el párrafo anterior, el sistema DRIS puede ser visualizado como un experimento factorial completo en el cual, todos los factores actúan sobre el rendimiento sin restricción alguna (26).

En Venezuela, Rodríguez y Rojas (22) desarrollaron normas DRIS para el naranjo "Valencia" (Citrus sinensis (L.) Osbeck), encontrando un adecuado nivel de confiabilidad para diagnosticar el estado nutricional del cultivo, indiferentemente de como fuesen estratificadas las plantas de naranjo, v.g. de acuerdo al portainjerto, de acuerdo a la edad de la planta o bien, seleccionadas aleatoriamente. De acuerdo a estos autores, el DRIS, como alternativa para elaborar normas de diagnóstico, ha evolucionado rápidamente en diversos cultivos, por ser una vía rápida, confiable y de bajo costo de generarlas.

A nivel internacional se reportan normas DRIS en cebolla (10), tabaco, cereza, avellana y pino de navidad (19); naranjo 'Valencia" (9, 12, 22, 3 1) alfalfa (36); caña de azúcar (8, 25); piña (13), maíz (6, 27, 28), soya (28), trigo (29), pasto Bermuda (34), banano (1) y vid (23).

Materiales y métodos

1. Fase de planificación y campo.

Definición de los límites y de la magnitud de la población a muestrear. La selección de las zonas productoras se hizo en base a la magnitud de los aportes a la producción nacional. Por esta razón, el universo estuvo formado Por los estados Zulia y Mérida, particularmente en la zona sur del Lago de Maracaibo. Esta zona pertenece a la clase Bosque Húmedo Tropical, con temperaturas promedios de 26.8 ºC, humedad relativa promedio de 83 % y una precipitación promedio anual de 1632 mm/año (16).

Una vez establecidos en la zona productora, se procedió a ubicar las fincas, cuyos registros de producción reflejaran rendimientos promedios, superiores a los 15 kg/racimo y que tuvieran además, un elevado nivel en las prácticas de manejo agronómico, que garantizaran estabilidad de esos rendimientos. Se buscaron y seleccionaron las plantas más productivas, en base a los postulados de Beaufils (7) y los resultados de Lesch y Sumner (14). En este sentido, se obtuvo una alta coincidencia, ya que todas las fincas que cumplían este requisito, estaban dedicadas al negocio de la exportación de plátanos. Por estos aspectos, quedaron seleccionadas 17 fincas, con una superficie total de 1602 ha, ubicadas a las margen derecha e izquierda del río Chama, a lo largo de unos 70 km de carreteras. La fase de ubicación de las unidades experimentales en el campo, se realizó en aproximadamente 75 días. Se tomaron datos del cultivo, del suelo y del clima en. una hoja de registro diseñada por Rodríguez y Rojas (22). Los datos recogidas, fueron utilizados para la creación de un banco de datos.

Definición de la unidad experimental. Se seleccionó como unidad experimental la cepa constituida por dos plantas de plátanos cv. Hartón: la madre, a inicios de la fase reproductiva (según la normativa de muestreo foliar MEIR) y su respectivo hijo, sin importar su estado de desarrollo.

Definición del esquema de muestreo. Se tomó la muestra foliar de la planta madre de acuerdo a la normativa establecida por el Muestreo Internacional de Referencia (MEIR), Martin-Prevel (17, 18), recolectándose 1024 muestras foliares, en un igual número de cepas.

Definición del esquema de medición de la producción. Dada la homogeneidad de la edad de las plantas muestreadas, aproximadamente de 9 a 11 semanas después, (24), se procedió a pesar los racimos.

Definición de la población a utilizar para calcular las normas. De acuerdo con lineamientos seguidos en trabajos previos por Letsch y Sumner (14), Caldwell (10), Rodríguez y Rojas (22) y Sumner (33), se procesaron alrededor del 20 % del total de las muestras colectadas, las cuales estuvieron constituidas por aquellas unidades experimentales, cuyos racimos pesaron máis de 18 kg.

Metodología de desarrollo de las normas. Consistió en la determinación de la media de los niveles de cada forma de expresión, en la subpoblación de mas alto rendimiento, a partir de los resultados acumulados en el banco de datos generado. Este procesamiento, se sustenta en los resultados de Letsch y Sumner (14), quienes demostraron la validez de este procedimiento, como vía alterna de desarrollar normas representativas y confiables.

2. Fase de laboratorio.

Definición de los métodos analíticos de procesamiento de las muestras. El nitrógeno se determinó por el método Micro Kjeldahl usando como catalizador el sulfato de potasio combinado con selenio al 1 %, todos los demás elementos fueron determinados por la vía dé la incineración por 6 horas a 500 ºC de los tejidos. El fósforo se determinó por colorimetría ultravioleta en solución vanadomolibdica. El potasio, calcio, magnesio, hierro, cobre, zinc y manganeso, se determinaron por via seca con espectrofotometría de absorción atómica (12).

3. Fase total.

El procesamiento de los tejidos en el laboratorio, más la fase de análisis estadístico y procesamiento de la información, se realizó en unos 18 meses, los cuales sumados a la primera fase de ubicación de las unidades experimentales (75 días), resultó en un período total para la obtención de los datos y generación las normas, inferior a los dos años.

Resultados y discusión

1. Definición de los niveles de abstracción y de las normas a desarrollar. Según Munson y Nelson (19), las mejores normas son las desarrolladas a los mayores niveles de abstracción y bajo las condiciones edafoecológicas máis particulares. Por tal motivo, se generaron las normas para la localidad más productiva del país, la cual está constituida por la zona productora del sur del lago de Maracaibo.

En cuanto a las normas a desarrollar, se determinaron las normas para los elementos N, P, K, Ca, Mg, Zn, Fe, Cu y Mn, así como normas por pares de elementos, en base a sus productos y/o cocientes, utilizando los datos de la población con rendimientos superiores a los 18 kg/racimo, basados en las recomendaciones de Sumner (31), quien sugiere utilizar los cocientes, para los pares de elementos cuyos niveles de contenido en las hojas tienen la misma tendencia de variación con la edad y utilizar productos, para los pares de elementos, cuyos niveles de contenido tienen diferente tendencia. En tal sentido, para seleccionar los cocientes más apropiados, en el subgrupo de plantas de máis alto rendimiento, se realizó un análisis discriminatorio de las varianzas (cuadro 1) entre las plantas de menor peso promedio (18.65 kg/racimo) y las de mayor peso promedio (22.63 kg/ racimo).

Para el caso de las relaciones a expresarse como cocientes, se escogieron aquellas que resultaron con los mayores valores en sus relaciones entre varianzas.

Finalmente a través de dicho procedimiento, además de las normas en base a materia seca para los elementos N, P, K, Ca, Mg, Zn, Fe, Cu y Mn, quedaron seleccionados para desarrollar como normas, los cocientes N/K, P/N, P/K, Zn/Fe, Zn/Cu, Zn/Mn, Zn/Ca, Zn/Mg, Cu/Fe, Mn/Fa, Ca/Fe, Mg/Fe, Mg/Cu, Ca/Cu, Mg/Cu, Mn/Ca, Mg/Mn, y Ca/Mg (cuadro 1) así como también los productos entre todos los demás pares de elementos posibles.

2. Normas preliminares de diagnóstico nutricional desarrolladas para el plátano Hartón en Venezuela. En los cuadros 2 y 3, se presentan las normas desarrolladas como resultado del procesamiento y presentación adecuados de los análisis de tejidos realizados.

Las normas generadas se corresponden con las medias de la subpoblación de más alto rendimiento, de acuerdo a los criterios de Walworth et al (36) y de Walworth y Sumner (37). Se presentan, además, las normas con sus respectivas desviaciones estándar (D.S.) y coeficientes de variación (C.V.).

Según Walworth y Sumner (37), el coeficiente de variación de los parámetros obtenidos del análisis de una población de plantas, refleja la variación real de dichos valores. En tal razón, la variación de los contenidos de los nutrimentos que ocurre en la muestra MEIR de la hoja tres (FIII) de la planta madre, en la cepa del plátano cv. Hartón, está fielmente representada por el coeficiente de variación de cada nutrimento, obtenido en el presente trabajo. El coeficiente de variación se obtuvo a partir del banco de datos generado.

La desviación estándar según Walworth y Sumner (37), permite determinar el rango por encima y debajo de la norma en el cual, se considera que el nutrimento en consideración, se encuentra en un balance de adecuado contenido y por ende de adecuado estado nutricional. El análisis del estado nutricional de una determinada planta problema, puede realizarse determinando los "Indices de los Nutrimentos", según la metodología propuesta por Beaufils (7) y explicada por Walworth 3, Sumner (37) y por Rodríguez (21).

Cuadro 1. Relación de varianzas (X/Y) entre los subgrupos de plantas de mas alto rendimiento, con menor peso promedio (XI 18,65 kg/racimo, 170 plantas) y mayor peso promedio (YI 22,63 kg/ racimo, 48 plantas), para seleccionar las normas de diagnóstico DRIS, para el plátano cv. Hartón en Venezuela.

Cuadro 2. Normas foliares de diagnóstico nutricional para el plátano cv. Hartón, expresadas en relación a la materia seca (M.S.).¹

En relación a la magnitud de los valores de la desviación estandard y del coeficiente de variación de las normas presentadas en el cuadro 2 se considera lo siguiente. Los valores presentados, resultados del proceso de estudio de la población del cultivo, podrían parecer elevados, si son evaluados utilizando los criterios de la investigación controlada, en la cual, todas las variables que inciden sobre el crecimiento y la producción del cultivo, menos una o dos, son homogéneas y están uniformemente prefijadas. Sin embargo, los valores de la DS y el CV no pueden considerarse ni altos ni bajos, sino reales, debido a que ellos son el producto de trabajar abiertamente con la población de un cultivo sobre el cual, todas las variables que inciden sobre la producción no están controladas y por lo tanto, están efectivamente actuando (7, 25,26, 30, 31,33).

Por las razones analizadas, en estas normas se está reflejando la variación real de esos parámetros en la población. Esta situación las convierte en universales, sin la dependencia espacial y temporal de la mayoría de la experimentación de campo controlada, sino mas bien, con las ventajas que tendría un gigantesco experimento multifactorial, que estuviese replicado en el tiempo y en el espacio, abarcando a la población total de un cultivo (7,26, 32). En este mismo orden de ideas, Walworth y Sumner, (37), señalan como ejemplo, que para una base de datos de maíz a nivel internacional, proveniente de 8 000 observaciones, el coeficiente de variación para la norma Mg/M.S. cuyo valor es de 42 %, no envuelve problemas de interpretación puesto que, en esta situación, dicho valor representa la real variación existente en los contenidos de los nutrimentos, en las subpoblaciones de más alto rendimiento. Además, la magnitud de esa variación, es sopesada contra el inverso del correspondiente coeficiente de variación, al ser considerado este valor, durante el calculo de los Indices de los Nutrimentos (37).

Cuadro 3. Normas foliares de diagnóstico nutricional para el plátano cv. Hartón, expresadas en forma de productos o cocientes entre pares de elementos. ¹

Comparando las normas para cada elemento en base a la materia seca con las previamente reportadas por otros autores se consiguió que casi todas ellas, se ubican en el rango elevado de suficiencia y que la norma K/M.S., cuyo valor es de 4.49 %, está por encima de 3.96 %, el cual es el nivel sugerido por Kilmer (1968), citado por Soto (24), como adecuado para los cultivares del subgrupo plátano. Estos hechos se explicarían según Sumner (33), por los altos rendimientos que sirven de fundamento para la elaboración de la base de datos. Al efecto, Sumner (33), analiza evidencias experimentales, las cuales demuestran que mientras más alto es el nivel del rendimiento, más elevado es el valor de la norma correspondiente.

Conclusiones y recomendaciones

Se desarrollaron las normas de diagnóstico nutricional del plátano Hartón en Venezuela, bajo el modelo conocido como DRIS, acrónimo de Diagnosis and Recommendation Integrated System. Dichas normas son representativas de las condiciones de la zona productora de donde provienen las muestras, por lo cual aplicables para el diagnóstico nutricional del cultivo señalado.

Por las razones consideradas, se recomienda la utilización de estas normas, como herramienta del diagnóstico nutricional del plátano cv. Hartón. Con la incorporación progresiva de nuevos datos relevantes de otras localidades al banco de datos, se refinarían aún mas las normas y se ampliaría la confiabilidad de su utilización.

Se utilizaron unos 20 meses para el desarrollo de las normas a un costo moderadamente bajo. Por lo tanto, se recomienda el modelo conceptual y metodológico DRIS, para generar normas de diagnóstico nutricional de otros cultivos, debido a que el censo de los individuos con los mas altos rendimientos, constituye una vía alterna, económica y confiable para su elaboración.

Agradecimientos

Los autores agradecen la colaboración del FONAIAP-Chama y de los productores de plátano del sur del Lago de Maracaibo, Venezuela.

Literatura citada