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PRODUCCIÓN ORGÁNICA DE AGUACATE: MANEJO SUSTENTABLE DEL SUELO
1. 2. 3.
CONTENIDO
Página Prólogo 3
Introducción 5
1. Antecedentes 6
2. El suelo 11
2.1. Indicadores de calidad del suelo 16
2.1.1. Indicadores químicos 17
2.1.1.1. Nitrógeno mineral 17
2.1.1.2. Humedad del suelo 23
2.1.1.3. pH del suelo 26
2.1.1.4. Conductividad eléctrica 30
2.1.1.5. Capacidad de intercambio catiónico 31
2.1.1.6. Bases intercambiables 32
2.1.1.7. Contenido de calcio, potasio y magnesio 34
2.1.2. Indicadores físicos 39
2.1.2.1. Densidad aparente 39
2.1.2.2. Estructura del suelo 41
2.1.2.2.1. Distribución del tamaño de agregados 42
2.1.2.2.2. Coeficiente de estructuración 42
2.1.2.2.3. Estado estructural del suelo 43
2.1.3. Indicadores biológicos 52
2.1.3.1. Respiración del suelo 52
3. El árbol de aguacate 54
3.1. Dinámica nutrimental 54
3.2. Nitrógeno en la planta y fruto de aguacate 56
3.3. Contenido de clorofila en hojas 60
1
Página
3.4. Sincronización entre la demanda de nitrógeno por el cultivo de aguacate y el suministro de nitrógeno del suelo
63
4. El fruto de aguacate 67
4.1. Rendimiento 67
4.2. Indicadores de calidad del fruto 68
5. Conclusiones 72
6. Literatura citada 74
2
PROLOGO
La producción orgánica de aguacate ha adquirido gran importancia en los
últimos años, debido a la demanda creciente de los consumidores americanos y
europeos por éste tipo de productos agrícolas. Sin embargo, pocos estudios se
han realizado con el objeto de entender los procesos biológicos, químicos y físicos
que ocurren en el suelo de los huertos de aguacate donde se lleva a cabo un
manejo orgánico.
El presente documento no es un manual para la producción orgánica de
aguacate, sino el resultado de investigaciones realizadas en suelos de huertos de
aguacate con manejo orgánico y manejo convencional, además de suelos en
un bosque inalterado, para establecer el impacto de dichos sistemas de
producción en el ambiente edáfico.
Las investigaciones son el resultado del proyecto: “Indicadores de calidad del
suelo, estado nutrimental y calidad de frutos de aguacate cv. Hass en huertos de
aguacate con manejo orgánico e integrado”, apoyado por la Fundación
Produce Michoacán, A.C.
También, se externa un profundo agradecimiento al Sr. Armando Cruz Guillén,
productor cooperante, quien mostró siempre apertura y entusiasmo para
transferir los conocimientos generados en dicho proyecto.
De tal manera que los resultados aquí expuestos podrán ayudar a establecer
estrategias de un manejo sustentable del recurso suelo en el cultivo de aguacate,
evitando la aplicación excesiva de agroquímicos habituales y sincronizando los
requerimientos nutrimentales de acuerdo a la etapa fenológica en la cual el
cultivo lo requiere, para conseguir el equilibrio entre los requerimientos del cultivo
y la oportuna aplicación de insumos en lugar y tiempo adecuados.
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DEDICATORIA
A la memoria del hombre del sueño arrebatado.
Descansa en paz hermano.
4
Introducción.
La conservación de suelos representa junto con la mano de obra familiar, los
recursos de producción más importantes con que cuenta el pequeño productor.
El recurso suelo se vuelve sensiblemente más importante en la producción
orgánica porque en su manejo ya no se le considera como únicamente materia,
sino por el contrario, se trata de un “organismo vivo” y requiere por tanto, todos
los cuidados y consideraciones necesarias para su utilización desde un punto de
vista sostenible.
Es necesario además, considerar dos factores adicionales que influyen
directamente en el uso sostenible de los suelos. Por un lado tenemos que una
gran parte de la región aguacatera del estado de Michoacán está representada
por condiciones de suelo en ladera, las que en algunos casos son de topografía
muy irregular y por otro lado, las altas intensidades de lluvia que se registran en la
mayor parte de dicha región. Es así como en diferentes municipios del estado de
Michoacán se han registrado tasas de erosión muy altas. Estas pérdidas
lógicamente llevan implícitas grandes pérdidas de nutrientes que debieron ser
repuestas en los sistemas de producción.
Estos aspectos antes expuestos hacen necesario referirse a la importancia de
conservar los suelos como punto de partida en la producción orgánica. En este
contexto, en el presente documento se analizan los procesos físicos, químicos y
biológicos en los suelos desde su enfoque convencional, así como su enfoque
conservacionista u orgánico, esto es, basado en una estrategia en donde la
cobertura misma del suelo es el factor más importante.
5
1. Antecedentes
A fines del siglo XIX e inicios del XX los descubrimientos científicos y cambios
tecnológicos (fertilizantes químicos, mejoramiento genético vegetal y motores de
combustión) posibilitaron el inicio de una revolución agrícola, que consolidó el
patrón productivo químico, motomecánico y genético. Este patrón, luego
denominado agricultura convencional se intensifica a partir de la Segunda
Guerra Mundial. Con la Revolución Verde en la década de los 70´s, la agricultura
que ya era convencional en el Primer Mundo, se difundió en los países
subdesarrollados con el fin de eliminar el hambre del mundo mediante "paquetes
tecnológicos" basados en el empleo de energía fósil e insumos industriales.
La producción agrícola total creció aceleradamente pero a fines de los 80´s el
optimismo por el aumento de producción fue cediendo frente a una serie de
preocupaciones relacionadas a problemas socioeconómicos y ambientales. La
destrucción de bosques, pérdida de biodiversidad, erosión de suelos y
contaminación de recursos naturales y alimentos se volvieron consecuencias casi
inherentes al proceso modernizador.
En el mismo momento (a principios de siglo XX) en que se consolidaba el
patrón dominante, una minoría de investigadores y grupos aislados de
productores recorría otros caminos basados en la valorización del potencial
biológico y la fertilización orgánica de los suelos. Estos "disidentes" dieron origen
en las décadas de los años 20´s y 30´s a movimientos como el biodinámico,
orgánico y biológico en Europa y a la agricultura natural del Japón. Durante
décadas, estos grupos se mantuvieron al margen y hostilizados por los círculos
agrícolas mayoritarios.
Según una definición del USDA de 1984, la agricultura orgánica es un sistema
de producción que evita o excluye ampliamente el uso de fertilizantes ,
pesticidas, reguladores del crecimiento y aditivos para la alimentación animal
elaborados sintéticamente. Se basa en la rotación de cultivos, utilización de
6
estiércol, leguminosas, abonos verdes, residuos orgánicos externos al predio,
cultivo mecánico, minerales naturales y aspectos de control biológico de plagas
para mantener la estructura y productividad del suelo, proveer nutrientes para las
plantas y controlar insectos, malezas y otras plagas.
En los años 60´s estas vertientes "rebeldes" se fortalecieron, el clima de intenso
debate en los EE.UU. sobre los efectos de los agrotóxicos, a raíz del libro de Rachel
Carson (Primavera Silenciosa, 1960), en un ambiente contestatario que ponía en
jaque valores de la sociedad moderna, favorece su consideración no sólo en los
círculos científicos sino a nivel de los medios de comunicación y opinión pública.
El conjunto de estas propuestas que se define como agricultura alternativa pasó
a denominar a la agricultura dominante como "convencional".
En 1989 el Consejo Nacional de Investigaciones (NRC) de EE.UU. publica un
informe sobre agricultura alternativa que se convierte en uno de los principales
reconocimientos del sistema oficial norteamericano a estas tendencias, hasta el
momento catalogadas como retrógradas, fuera de la realidad y defensoras de
una vuelta romántica al pasado. En el se concluye que en los EE.UU. los sistemas
alternativos podrían mejorar la eficiencia de los sistemas productivos
disminuyendo los impactos sobre el ambiente. Incluso a nivel económico
(considerado uno de sus puntos débiles) el NRC afirmó que los sistemas
alternativos podían reducir los costos de producción y ser tan rentables como los
convencionales.
A pesar del avance en la legitimidad y curiosidad de los medios
académicos, los sistemas alternativos son hoy marginales en relación a las
prácticas convencionales. Eso no impide que en EE.UU., por ejemplo, el mercado
de lo orgánico llegó en 1995 a los 2.800 millones de dólares y que esté creciendo
desde hace seis años en tasas mayores al 20%. Según el USDA la cantidad de
productores orgánicos y la superficie se ha triplicado en los últimos años.
7
Quintero (2000) menciona que México es uno de los países que forman
parte de los centros de origen de la agricultura, ya que en Mesoamérica se inició
como resultado de la domesticación y el uso de algunas especies, por lo que los
conocimientos acumulados en ese campo son cuantiosos y deben ser valorados
y estudiados antes de que sean desechados, ya que su origen está ligado a las
condiciones ambientales que privan en todas las regiones del país, esto hace
diferente a la agricultura mexicana de la del resto del mundo. La superioridad de
la tecnología agrícola con respecto a la precolombina es relativa e hizo falta
conocer las características de la nueva tecnología y de la autóctona,
considerando la visión original, este error que vuelve a repetirse al paso de los
años cuando se intenta que los productores sean adaptadores de las tecnologías
existentes en diferentes partes del mundo, obligándolos a abandonar sus
tecnologías propias, hecho que incrementa la confusión y el deterioro ambiental,
ya que iniciamos la utilización de tecnologías desconocidas hasta por sus
creadores como son las basadas en el uso de agroquímicos o productos químicos
de síntesis que solo han generado que zonas consideradas excelentes para los
cultivos agrícolas se conviertan en lugares peligrosos hasta para la propia vida.
En la actualidad, menciona dicho autor, que los adelantos científicos han
concluido que la mayor parte de los insumos de síntesis química sólo han
propiciado erosiones y contaminación de los suelos, disminución de la
biodiversidad genética, vulnerabilidad de los cultivos a los insectos, fomento de
monocultivo y reducción de los alimentos disponibles, empobreciendo grandes
masas de campesinos e incrementando los conflictos sociales en el campo y la
ciudad.
Como una alternativa en nuestro país surge la agricultura orgánica, la cual
retoma conocimientos prehispánicos y progresos científicos de todas las
disciplinas agronómicas, donde se excluye por sus resultados e impactos
negativos a los insumos de síntesis química, así como por la alta dependencia
tecnológica que representa ya que consideramos que lo más importante es
8
lograr una producción sostenida, de buena calidad y que se ajuste a las
condiciones ambientales y cosmobiológicas de nuestro país. En este tenor,
Quintero (2000) sugiere que la agricultura orgánica es la más viable para los
agricultores mexicanos considerando que aproximadamente son el 90% los que
no han adoptado tecnologías del extranjero y mantienen la suya, estos son los
que adoptan con más facilidad la agricultura orgánica, ya que han sido los más
reacios a aceptar los cambios impuestos por los diversos programas oficiales del
país quienes han logrado producir alimentos limpios y libres de residuos químicos
que en los países más avanzados del mundo se han cotizado con un alto precio.
En el año de 1995 surge el primer predio certificado por IMO, el cual se mantiene
en 1996, hasta que en el año de 1997 se certifican ocho huertos por IMO (57%) y
QAI (43%) las cuales suman 304 hectáreas, con una producción de 395
toneladas, superficie que en el año de 1998 se incrementó más de 700 hectáreas
con 10,000 toneladas estimadas de fruta, con un ciclo productivo que abarca los
12 meses del año revisados por los certificadores de IMO el 50% y el resto por SOIL
y QAI.
Los principales problemas que se han presentado en la producción
orgánica de aguacate son su comercialización como producto orgánico,
aunado al ataque de plagas como araña roja, trips, chicharrita, mosca blanca y
gusanos defoliadores, así como los problemas de enfermedades, tales como la
roña, viruela y antracnosis, los cuales se mantienen bajo control con extractos de
plantas, aceites vegetales y minerales. La nutrición se ha resuelto con la
proliferación de empresas composferal y fábricas de biofertilizantes.
En Estados Unidos las empresas que han adicionado valor a su
producto a través de la certificación orgánica han recibido importantes
sobreprecios.
El sobreprecio promedio del aguacate a lo largo de la cadena de
comercialización alcanza el 90%, con un mínimo de un 64% a nivel del
productor y un máximo de 140% a nivel de mayorista. La diferencia se
9
hace mayor conforme aumenta la cercanía al consumidor. Mayoristas y
minoristas presentan los mayores sobreprecios y márgenes de ganancia de
toda la cadena de comercialización con porcentajes superiores al 100%.
En la Unión Europea los sobreprecios del aguacate orgánico con
respecto al convencional son bastante significativos. El sobreprecio
promedio a lo largo de la cadena de comercialización alcanza el 60% con
un incremento de entre 300 a 400% desde que sale del huerto, hasta que
llega al consumidor.
Un estudio revela que los sobreprecios pagados por las empresas
europeas son inferiores a los pagados por las empresas estadounidenses.
Este hecho, unido a los menores márgenes de ganancia de los mayoristas
son una clara señal de la madurez que comienza a alcanzar el mercado
europeo para productos orgánicos. El mercado Europeo continúa
creciendo a tasas cercanas del 5 a 10%. A pesar de que ya cuenta con
una importante oferta de aguacate orgánico, todavía existe una creciente
demanda insatisfecha, lo cual implica que los precios continuarán siendo
favorables en el mediano plazo.
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2. El suelo
En la región aguacatera del estado de Michoacán, la mayoría de los suelos
que la integran se han clasificado como Andisoles. Los Andisoles son suelos que
presentan propiedades ándicas resultantes de la presencia de cantidades
significativas de materiales amorfos, los cuales consisten de minerales de un
orden de rango corto como el alófano, imogolita, ferrihidrita, complejos de
aluminio – humus o cantidades específicas de vidrio volcánico (Parfitt y Clayden,
1991; Soil Survey Staff, 1999). Estos suelos se forman durante el intemperismo de
tefras y materiales con vidrio volcánico (Soil Survey Staff, 1999), presentan un
horizonte A oscuro de gran espesor, son friables, con alto contenido de materia
orgánica (Foto 1), tienen baja densidad aparente y alta capacidad de retención
de agua (Ishizuka y Black, 1977).
En la Meseta Tarasca se han identificado a los suelos de “Ando” desde los
años 60´s (Aguilera, 1961; Cervantes, 1965; Guajardo, 1967). En un estudio de
suelos reciente, en dicha región, Alcalá y colaboradores (2002)encontraron que
la relación precipitación/temperatura de 63.3 y la isoyeta de 1060 determinaron
la distribución de los suelos en los regímenes de humedad údico y ústico. Con la
taxonomía de los suelos se identificaron suelos del tipo Andisols, los cuales se
subdividieron en Vitrands, Ustands y Udands en donde influyó el régimen de
humedad del suelo y el material parental. A nivel Suborden presentan
características diferentes que son de importancia en su manejo o transferencia.
El limo es la fracción dominante en la textura de los Andisoles (Fitz-Patrick,
1993). Sin embargo, la fracción mineral dominante en los suelos de Timaba,
Uruapana es la arena como se aprecia en el Cuadro 1.
11
Cuadro 1. Textura de los perfiles en los tres sitios de muestreo en Tiamba, Uruapan, Michoacán (2003).
Sitio de muestreo
Profundidad
(cm)
Arcilla
(%)
Limo
(%)
Arena
(%)
Textura
(Bouyoucos)
0-20 17.44 28.86 53.7 Franco Arenoso
20-43 7.44 44.86 47.7 Franco Arenoso
43-63 9.44 34.86 55.7 Franco Arenoso
63-97 9.44 24.86 65.7 Franco Arenoso
97-123 7.44 38.86 53.7 Franco Arenoso
Bosque
> 123 7.44 44.86 47.7 Franco Arenoso
0-20 5.44 14.86 79.7 Arena Franca
20-40 13.44 14.86 71.7 Franco Arenoso
40-60 7.44 22.86 69.7 Franco Arenoso
60-80 5.44 20.86 73.7 Arena Franca
80-100 11.44 16.86 41.7 Franco
100-120 17.44 18.86 63.7 Franco Arenoso
Convencional
120-140 13.44 10.86 75.7 Franco Arenoso
0-20 3.44 14.86 81.7 Arena Franca
20-40 3.44 14.86 81.7 Franco Arenoso
40-60 17.44 18.86 63.7 Franco Arenoso
60-80 5.44 28.86 65.7 Franco Arenoso
80-100 17.44 14.86 67.7 Franco Arenoso
100-120 17.44 10.86 71.7 Franco Arenoso
Orgánico
120-140 5.44 22.86 71.1 Arena Franca
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La coloración del suelo es de café a café rojiza; su textura es franca o
franca arenosa; el contenido de materia orgánica es alto y varía de 2.5 a 5.2; su
CIC es de 33 a 63 me/100g, considerada alta (Gallegos, 1983).
Se ha observado que en suelos derivados de cenizas volcánicas
(Andisoles), existe una alta acumulación de materia orgánica en la capa
superficial; sin embargo, la disponibilidad de nitrógeno en estos suelos es muy
baja (Pérez, 1988). Algunos autores consideran que estos suelos debido a su
origen y condiciones climáticas, poseen características especiales que le
confieren un buena mineralización de nitrógeno orgánico (Broadbent, 1964
citado por Pérez, 1988).
En el Cuadro 2 se observa que en cuanto al contenido de materia
orgánica los tres sitios de muestreo son extremadamente ricos. El pH es en
general, ácido (INPOFOS, 1997).
Cassman y Munns (1980), descubrieron que cuando aumentaba la
profundidad de suelo el contenido de nitratos disminuía, el amonio permanecía
uniforme y el pH del suelo aumentaba ligeramente. Bajos contenidos de
humedad a través del perfil del suelo retarda la mineralización en sistemas de
labranza cero como resultado de la baja actividad microbiana (Salazar et
al.,1998).
El nitrato es altamente móvil y se desplaza libremente en el agua del suelo.
Cuando llueve abundantemente se mueve hacia abajo en el perfil del suelo con
el exceso de agua. Gran parte de los NO3- pueden escurrirse por el perfil del
suelo. Esto sucede más en los suelos arenosos profundos que en los suelos de
textura fina con un drenaje moderado (INPOFOS, 1997; Llanos, 1984).
En el Cuadro 2 se observa que en los tres sitios de muestreo a través de las
diferentes profundidades del perfil, los NO3- son arrastrados fuera del alcance de
13
Cuadro 2. Análisis de los perfiles realizados en los sitios de muestreo en Tiamba, Uruapan, Michoacán (2003).
Sitio de muestreo
Profundidad
(cm)
pH
(1: 2)
CE
(dS m-1)
CO
(%)
MO
%
Hum.
%
NH4+
mg kg-1
NO3-
mg kg-1
0-20 5.2 0.04 8.05 13.88 38.6 65.8 32.4
20-43 5.2 0.02 4.36 7.52 46.0 46.3 43.3
43-63 5.1 0.01 2.00 3.45 33.8 38.5 32.4
63-97 5.0 0.00 1.89 3.27 30.5 30.1 54.1
97-123 5.2 0.01 1.59 2.74 27.5 15.4 54.1
> 123 5.0 0.01 1.38 2.39 23.2 12.3 57.7
Bosque
0-20 5.4 0.04 3.02 5.22 22.3 54.1 36.1
20-40 5.3 0.04 3.64 6.28 29.5 43.3 39.7
40-60 5.2 0.03 3.43 5.92 23.0 36.1 43.3
60-80 5.1 0.01 2.20 3.80 20.7 33.2 46.9
80-100 5.2 0.01 2.00 3.45 19.6 33.1 54.1
100-120 5.4 0.01 1.90 3.27 13.9 28.8 57.7
120-140 5.2 0.01 0.76 1.33 11.8 19.8 64.9
Convencional
0-20 5.5 0.49 3.23 5.57 35.1 50.5 28.8
20-40 5.7 0.48 3.85 6.63 41.3 49.7 36.1
40-60 5.4 0.20 3.23 5.57 31.8 45.7 32.4
60-80 5.3 0.17 2.72 4.69 31.5 44.1 54.1
80-100 5.3 0.12 2.31 3.98 31.5 39.7 36.1
100-120 5.5 0.02 1.79 3.09 28.2 34.1 39.7
Orgánico
120-140 5.4 0.01 0.77 1.33 22.0 32.4 61.3
CE = Conductividad Eléctrica; MO = Materia Orgánica; Hum. = Humedad
14
las raíces de las plantas (0-40 cm), a pesar de ser un suelo de textura fina. Es decir
hay una marcada pérdida por lixiviación, siendo más alta en el huerto con
manejo integrado que en el huerto con manejo orgánico y en el bosque.
La importancia de los NO3- es por su lixiviación y la contaminación de aguas
subterráneas. El hecho es sorprendente cuando la concentración de NO3- bajo
sistemas de manejo de agricultura intensiva es menos de 25 mg L-1de agua
comparados con concentraciones básicas mayores de 1 mg L-1 bajo bosques
nativos (Martens, 2001). El Cuadro 2 muestra que el bosque tiene menor
contenido de nitratos en su capa inferior que los huertos.
Los altos niveles de NO3- y las grandes diferencias entre altos y bajos
contenidos de nitrógeno en los suelos generalmente ocurre en el horizonte
superior, el cual típicamente tiene una alta actividad microbiana y tiende a
disminuir con la profundidad (Miegroet y Johson, 1993).
Una razón por la baja lixiviación en suelos de coníferas es debido a que son
predominantemente ácidos y posiblemente la nitrificación sea más lenta que en
sistemas agrícolas o huertos de aguacate con aplicaciones de fertilizantes (Follett,
1989).
Con el objeto de evaluar los indicadores químicos, físicos y biológicos de
calidad del suelo en huertos de aguacate con manejo orgánico y manejo
integrado, así como en un ecosistema natural (bosque) se realizaron
periódicamente muestreos de suelo a dos profundidades ( 0-20 y 20-40 cm). Para
tal efecto, se colectaron 20 muestras compuestas por muestreo en dichos sitios
durante dos años, en las cuales se midieron e identificaron los indicadores de
calidad del suelo que mayor impacto tienen en la producción de aguacate
producido convencional y orgánicamente. Los resultados se discuten a
continuación.
15
2.1. Indicadores de calidad del suelo
La calidad del suelo, es definida simplemente como la capacidad de
funcionar de un tipo específico de suelo. En general, ésta es evaluada midiendo
un grupo mínimo de datos de propiedades del suelo para estimar la capacidad
del suelo de realizar funciones básicas por ejemplo, mantener la productividad,
regular y separar agua y flujo de solutos, filtrar y amortiguar contra contaminantes
y almacenar y reciclar nutrientes.
Foto 1. Perfil del suelo en un huerto orgánico (Uruapan, Mich.)
La calidad del suelo abarca algunos indicadores físicos, químicos y
biológicos del suelo y sus interacciones. Por esto, para captar la naturaleza
holística de la calidad, o salud del suelo deberán ser determinados todos los
parámetros señalados. Sin embargo, no todos los parámetros tienen la misma
relevancia para todos los suelos, o situaciones. Un grupo mínimo de propiedades
del suelo, o indicadores, de cada uno de los tres componentes del suelo son
seleccionados sobre la base de su aptitud para indicar la capacidad del suelo
para funcionar en usos y climas determinados.
Existen dos formas básicas para evaluar la calidad del suelo:
16
1. Hacer mediciones periódicamente para monitorear cambios o
tendencias en la calidad del suelo.
2. Comparar los valores medidos con los de una condición del suelo
estándar o de referencia.
De tal manera que al emplear las dos formas de evaluar la calidad del
suelo se puede realizar lo siguiente:
a. Comparaciones entre distintos sistemas de manejo para determinar sus
respectivos efectos sobre la calidad del suelo, como fue el caso en
nuestro estudio.
b. Mediciones en un mismo lote a lo largo del tiempo para monitorear las
tendencias de la calidad del suelo, determinadas por el uso y manejo
del suelo.
c. Comparación de áreas problema dentro de un predio, con áreas sin
problemas.
d. Comparación de valores medidos con condiciones edáficas de
referencia o con el ecosistema natural.
2.1.1. Indicadores químicos
2.1.1.1. Nitrógeno mineral
El nitrógeno es un nutriente esencial para las plantas verdes. Este elemento
es tomado del suelo en forma de amonio (NH4+), nitratos (NO3-) y en su conjunto,
como nitrógeno inorgánico o mineral (NH4+ +NO3-), independientemente de la
forma como éste se haya suministrado, ya sea en forma de fertilizante sintético o
como abono orgánico, no sintético.
En la Figura 1 se muestra los contenidos de amonio, nitratos y nitrógeno
mineral en la profundidad de muestreo de 0-40 cm. En esta imagen se observa
que el contenido de NH4+ en el suelo del bosque fue de 23.9 mg kg-1, en el huerto
17
de aguacate convencional se tuvo 23.5 mg kg-1 y en el huerto con manejo
orgánico 22.2 mg kg-1. La concentración mayor de NO3- se encontró en el huerto
con manejo convencional con un valor de 22.3 mg kg-1, mientras que en el
huerto con manejo orgánico y en el bosque fueron de 20.6 y 21.1 mg kg-1,
respectivamente. En esta misma Figura se compara el contenido total de
nitrógeno mineral cuyos valores son 44.9, 45.9 y 42.8 mg kg-1 para el bosque, el
huerto con manejo convencional y el huerto con manejo orgánico
respectivamente.
05
101520253035404550
Bosque Integrado Orgánico
Sitios de muestreo
mg
kg-1
NH4+ NO3- NO3-+NH4+
a
a
aa
a
aa
a
a
Figura 1. Contenido de nitrógeno mineral en suelos (0-40 cm) de huertos de aguacate con manejo orgánico y convencional y de un bosque en Tiamba, Uruapan, Michoacán.
Se observa que no hubo diferencias significativas en promedio, en los tres
sitios de muestreo, como lo indican las letras sobre las columnas, en el contenido
de NH4+, NO3- y NH4++NO3-. Rodríguez y colaboradores (1977) reportan que un
suelo normal con menos de 10 mg kg-1 de nitrógeno inorgánico es considerado
como un contenido muy bajo, entre 10 y 20 mg kg-1 es bajo, medio entre 20 y 40
18
mg kg-1, alto entre 40 y 60 mg kg-1 y muy alto mayor de 60 mg kg-1. De acuerdo a
lo anterior, se observó que los suelos en los tres sitios de muestreo presentan un
valor alto de nitrógeno inorgánico (NH4++NO3-), esto indica que el nutrimento se
encuentra a niveles muy por encima del nivel crítico y prácticamente no hay
posibilidad de respuesta a la aplicación del nutrimento, excepto en situaciones
excepcionales en las que la disponibilidad sea afectada por otros factores o
limitaciones de tipo físico o químico, tales como una compactación del suelo o
fijación biológica (Castellanos y col., 2002).
Los nitratos son muy móviles en la solución del suelo, al no quedar retenidos
por las partículas coloidales. La lluvia o riego los arrastran fácilmente y según la
intensidad del aporte acuoso, pueden ser transportados fuera del alcance de las
raíces de las plantas (Llanos, 1984). Posiblemente debido a esa movilidad la
cantidad de NO3- fue menor al contenido de NH4+,en los tres sitios de muestreo.
Un suelo rico en materia orgánica, tiene valores aun más altos de 40-60 mg
kg-1, como en tierras con estiércol donde la concentración de nitrógeno
inorgánico puede ser hasta de 500 mg kg-1 (Kim, 1996). Durante la fase inicial de
descomposición de composts, el NH4+ es la forma dominante (Alexander, 1977;
He y col., 2000). Podemos observar en la Figura 1 que el contenido de NH4+ es
mayor al de los NO3- en los tres sitios de muestreo debido a la aplicación de
materia orgánica en los huertos. Sin embargo, el bosque registró el valor más alto
de NH4+, posiblemente por la alta acumulación de mantillo en la capa superficial
que se está mineralizando constantemente durante el año. Alexander (1977)
menciona que el NH4+ está asociado directamente con el exceso de productos
de desecho en el metabolismo microbiano.
Para el contenido de NO3- y NH4++NO3- el valor más alto se observó en el
huerto con manejo integrado, posiblemente por el aporte de fertilizantes y
materia orgánica, durante el ciclo de producción.
19
En la Figura 2 se aprecia el contenido de NH4+, NO3-, NH4++NO3- y humedad,
en cada una de las fechas de muestreo, en la capa del suelo de 0-40 cm, donde
se tiene el mayor porcentaje de raíces activas (Salazar y Cortés, 1986).
05
1015202530354045
24/Ene. 22/Mar. 3/May. 5/Jul. 6/Sep. 8/Nov.
Fechas de muestreo
mg
kg-1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Porc
enta
je d
e hu
med
ad
NH4+ NO3- NO3-+NH4+ Hum.
Figura 2. Contenido de nitrógeno mineral y porcentaje de humedad en diferentes fechas de muestreo (0-40 cm de profundidad) en Tiamba, Uruapan, Michoacán.
El contenido de amonio, nitratos y nitrógeno mineral sigue prácticamente la
misma tendencia, a excepción del NH4+ donde a partir del mes de julio éste se
fue incrementando y fue mayor que el contenido de nitratos en marzo y
noviembre. La cantidad de NH4+ y NO3- fue igual en los meses de enero, mayo y
julio. En general, la cantidad de NH4+ y NO3- se incrementó en los meses de marzo,
septiembre y noviembre, y sufrió una gran disminución en el mes de enero y julio.
En los meses de marzo y septiembre el contenido de NO3- se incrementó en los
tres sitios de muestreo. Los meses de mayor precipitación en la región
corresponden a junio, julio, agosto y septiembre (276.7, 345.8, 325.1, y 378 mm,
respectivamente, SAGAR, 1970), con lo cual se registró una disminución del
20
contenido de nitrógeno mineral y el menor contenido de nitratos posiblemente
por efectos de lavado o lixiviación, en los tres sitios de muestreo. El mes de marzo
registró el valor más alto de NO3- y estadísticamente fue diferente a las demás
fechas.
La estación del año en la cual el NO3- es más abundante no
necesariamente coincide con el tiempo de máxima actividad microbiológica,
porque la planta toma nitrógeno y existe también la posibilidad de inmovilización
microbiológica (fijación biológica). La formación de NO3- es más rápida en
primavera y otoño y más lenta en verano e invierno, ya que las fluctuaciones de
humedad y temperatura pueden alterar la producción de nitrógeno mineral
(Alexander, 1977). Así se tiene en la Figura anterior que en los meses de verano e
invierno los valores de nitratos en los tres sitios de muestreo sufrieron una
disminución. Martens (2001), señala que la más baja mineralización ocurre debido
a la más alta humedad y más bajos niveles de oxígeno en la labranza cero, como
ocurre en los huertos orgánicos.
Una lluvia o riego de 10 mm arrastrará parte de los nitratos hasta una
profundidad de 4-6 cm en el suelo de textura franco-limosa. Al secarse el suelo a
partir de sus capas más someras, se produce un gradiente de humedad negativo
de abajo hacia arriba que arrastra otra vez los nitratos, esta vez hacia la
superficie (Llanos, 1984), es por ello, que se presenta posiblemente, gran
variabilidad de los NO3- a través del tiempo en los tres sitios de muestreo.
El nitrógeno en ecosistemas forestales está en su mayor parte en formas
orgánicas y representa la acumulación de muchas décadas, siglos o milenios de
entradas de nitrógeno desde la atmósfera. El crecimiento de los árboles depende
del nitrógeno proporcionado vía mineralización del nitrógeno orgánico. El
porcentaje de mineralización y nitrificación es más lento en primavera y otoño, y
está asociado con incrementos en la lixiviación de NO3- a través del suelo. Los
nitratos tienden a ser bajos durante los meses de invierno en la mayoría de los
21
ecosistemas forestales, especialmente en la capa superior del suelo (Miegroet y
Johson, 1993).
En la Figura 2 se aprecia también que a medida que disminuye el
porcentaje de humedad, el contenido de NH4+ y NO3- aumentan.
05
101520253035404550
0-20 20-40 0-40Profundidad
mg
kg-1
NH4+ NO3- NO3-+NH4+a b
a a b b
Figura 3. Contenido de nitrógeno mineral en dos profundidades de muestreo en suelos de Tiamba, Uruapan, Michoacán.
En la Figura 3 se muestra la concentración de NH4+, NO3- y NH4++NO3- en
dos profundidades de muestreo (0-20 y 20-40 cm) y la profundidad total de 0-40
cm, en donde se observa que la mayor concentración de estos iones se
encuentra en la profundidad de 0-20 cm en los tres sitios de muestreo, debido a
que la mayor concentración de residuos orgánicos y la materia orgánica se
encuentran en las primeras capas del suelo. Además, las aplicaciones de
fertilizantes químicos y orgánicos se llevan acabo en la capa superficial del suelo.
Porres (1980), señala que la concentración del nitrógeno mineralizado disminuye
exponencialmente con la profundidad del suelo debido al cambio en el
22
contenido de materia orgánica. Sin embargo, señala además que el nitrógeno
mineral puede ser distribuido uniformemente a través del perfil, en suelos de
textura fina. También indica que el desarrollo de las plantas es una respuesta de
la presencia del nitrógeno mineral en la profundidad de 0-15 cm, como resultado
del proceso de mineralización de este elemento. Por otro lado, se conoce que el
NO3- es completamente móvil y que se desplaza libremente en la solución del
suelo, acumulándose en capas profundas del perfil. En la época de secas estos
nitratos se pueden mover hacia arriba con el agua, produciendo acumulaciones
en la superficie del suelo (Inpofos, 1997; Llanos 1984).
2.1.1.2. Humedad del suelo
En aguacate, se ha podido observar que la falta de humedad en el suelo
disminuye la tasa de fotosíntesis y transpiración como un resultado directo de la
reducción en la conductancia estomática (Barrientos -Priego, 1998).
05
101520253035404550
Bosque Integrado Orgánico
Sitios de muestreo
Por
cent
aje
de h
umed
ad
a
b b c c
Figura 4. Porcentaje de humedad en suelos de un bosque y huertos de aguacate con manejo orgánico y convencional (0-40 cm) en Tiamba, Uruapan, Michoacán.
23
En la Figura 4 se aprecia el porcentaje de humedad en los suelos de los
huertos con manejo orgánico y convencional y en el bosque, en los cuales se
observa que el mayor contenido de humedad se registró en el bosque (48.7 %),
seguido por el huerto con manejo orgánico (39.3%) y en último lugar, el huerto
con manejo integrado (36.1 %).
El huerto con manejo orgánico contaba con un sistema de riego, lo que
permitió mantener un mayor porcentaje de humedad durante el año; para el
bosque, el alto contenido de mantillo probablemente evita la pérdida de
humedad por evapotranspiración; mientras que en el huerto con manejo
convencional y sin sistema de riego se observó el más bajo contenido de
humedad.
01020304050607080
24/Ene. 22/Mar. 3/May. 5/Jul. 6/Sep. 8/Nov.
Fechas de muestreo
Por
cen
taje
de
hu
med
ad
Bosque Integrado Orgánico
2003 2002
Figura 5. Porcentaje de humedad del suelo (%) en los tres sitios de muestreo (0-40 cm) en diferentes fechas,en Tiamba, Uruapan, Michoacán.
En la Figura 5 se puede observar que el mayor porcentaje de humedad se
registró de julio a noviembre, periodo de mayores precipitaciones en la región; el
menor porcentaje se presentó en el mes de mayo (32.8 mm SAGAR, 1970), donde
24
el bosque y el huerto con manejo orgánico igualaron su porcentaje de humedad;
en el bosque y el huerto con manejo convencional la humedad fue semejante en
el mes de marzo, y entre los dos huertos (orgánico y convencional), dicho
parámetro fue igual en los meses de enero y noviembre.
La igualdad de humedad entre los huertos en enero y noviembre (41.9 y
36.9 mm, respectivamente) posiblemente se deba a que fueron los meses en los
que los huertos recibieron menos agua por precipitación y el porcentaje de
humedad tendió a igualarse, a diferencia del huerto con manejo orgánico que
periódicamente recibe su riego presurizado.
0102030405060
0-20 20-40 0-40
Profundidad
Porc
enta
je d
e hu
med
ad
Bosque Integrado Orgánico
a b a
a a
b
Figura 6. Porcentaje de humedad del suelo (%) en los tres sitios de muestreo a dos profundidades (Tiamba, Uruapan, Michoacán).
La Figura 6 presenta el porcentaje de humedad a las dos profundidades de
estudio (0-20 y 20-40 cm), y la profundidad total de muestreo (0-40 cm). En
general, el mayor porcentaje de humedad se presentó a la profundidad de 20-40
cm (Cuadro 2), tanto en el bosque como en los huertos de aguacate.
25
2.1.1.3. pH del suelo
El potencial hidrógeno (pH) es un indicador químico del grado de acidez,
neutralidad o alcalinidad del suelo. Este parámetro es muy importante debido a
que nos indica el nivel de disponibilidad nutrimental en un suelo, así como los
riesgos de toxicidad por aluminio en condiciones ácidas.
La determinación del pH (actual) del suelo se realizó mediante
potenciometría con el uso de agua desionizada como extractante en una
relación suelo:agua de 1:2.
Los suelos que se forman bajo condiciones de bosques tienden a ser más
ácidos. Las coníferas crean más acidez (INPOFOS, 1997). El pH del los suelos
forestales es ácido, resultado de la acumulación y descomposición de la materia
orgánica (Miegroet y Jonson, 1993).
5.6
5.7
5.8
5.9
6
6.1
6.2
Bosque Integrado Orgánico
Sitios de muestreo
pH
a
b
c
Figura 7. pH del suelo(0-40 cm) en los tres sitios de muestreo (Tiamba, Uruapan, Michoacán).
26
En la Figura 7 se aprecia el valor de pH de los tres sitios de muestreo en
forma global y se observa que el huerto con manejo convencional registró el
valor más alto (6.1), seguido por el bosque (5.9) y por último, el huerto con
manejo orgánico (5.8).
El pH de los suelos minerales normalmente tiene un valor cercano a la
neutralidad y el de los suelos orgánicos, es ácido o ligeramente ácido (Aguilar y
col., 1987). En la Figura 7 se observa, que el huerto con manejo orgánico tiene un
pH ligeramente más ácido que el bosque y el huerto con manejo convencional.
En ambientes ácidos, los procesos de nitrificación son lentos, incluso con la
presencia de un adecuado suministro de sustrato. Típicamente la tasa de
nitrificación desciende marcadamente por debajo de un pH de 6.0 y llega a ser
insignificante debajo de pH 5.0, aunque los NO3- pueden estar presentes
ocasionalmente en suelos con pH de 4.0 y algunas veces, con un pH más bajo
(Alexander,1977). Posiblemente, debido al pH registrado en los tres sitios de
muestreo, el huerto con manejo integrado con un pH menos ácido tuvo el mayor
contenido de NO3- y el huerto con manejo orgánico con un pH más ácido, menor
contenido de nitratos.
27
5.2
5.4
5.6
5.8
6.0
6.2
6.4
6.6
24/Ene. 22/Mar. 3/May. 5/Jul. 6/Sep. 8/Nov.
Fechas de muestreo
pH
Bosque Integrado Orgánico
2003 2002
Figura 8. pH del suelo (0-40 cm) en los tres sitios de muestreo y en diferentes fechas (Tiamba, Uruapan, Michoacán).
En la Figura 8 se observa que los valores de pH más alcalinos se registraron
en los meses de julio y septiembre y los más ácidos, en los meses de noviembre y
mayo, en los tres sitios de muestreo.
El pH del suelo no es otra cosa que la cantidad de iones H+ libres en la
solución del suelo (acidez activa). Pero los iones H+ de las soluciones están en
equilibrio con los fijados en el complejo arcilla-humus que representa la acidez
potencial. Cuando el proceso de nitrificación convierte el NH4+ a NO3- se liberan
iones H+ produciendo acidez en el suelo; si la planta no absorbe el amonio
directamente, el NO3- también puede ser un factor asociado con la acidez del
suelo, cuando los nitratos se lixivian junto con el Ca++, Mg++ y K+. El NO3- y los
cationes básicos forman pares iónicos que se pierden juntos por lixiviación. A
medida que las bases son removidas, éstas son remplazadas por H+, haciendo el
suelo más ácido. La fertilización nitrogenada también produce acidez y acelera
su desarrollo (INPOFOS, 1997).
28
Un suelo se acidifica rápidamente con una precipitación abundante,
debido al lavado de elementos alcalino-terreos y la abundancia de iones de H+
fijados (Bartolini,1989), pero también hay liberación de estos elementos por la
descomposición de la materia orgánica que temporalmente pueden
incrementar el Ph, como se observa en este caso particular, a partir de los meses
más húmedos en los tres sitios de muestreo.
En la Figura 9 se observa que en el huerto con manejo convencional se
registraron los valores más altos de pH en ambas profundidades y en el huerto
con manejo orgánico, los valores más bajos. También se percibe que la mayor
acidez se encuentra en la profundidad de 0-20 cm.
5.45.55.65.75.85.96.06.16.26.3
0-20 20-40 0-40
Profundidades de muestreo
pH
Bosque Integrado Orgánicoa
a b
a a
b
Figura 9. pH del suelo en huertos con manejo orgánico y convencional, así como en un bosque (0-20 y 20-40 cm) en Tiamba, Uruapan, Michoacán.
29
2.1.1.4. Conductividad eléctrica
La conductividad eléctrica (CE) de mezclas de suelo y agua indica la
cantidad de sales presentes en el suelo. Este parámetro se mide en la pasta de
saturación. Todos los suelos contienen sales, las cuales son esenciales para el
crecimiento de los cultivos, sin embargo, un exceso de éstas en el medio inhibe el
crecimiento al afectar el equilibrio suelo-agua. De tal manera que la
determinación de la CE detecta la cantidad de cationes y/o aniones en solución.
Cuanto mayor es la cantidad de cationes y aniones, mayor es la lectura de CE.
Se considera que un valor óptimo de CE para la mayoría de los cultivos es < 2 dS
m-1 (Soil Survey Staff, 1993; Janzen, 1993; Smith y Doran, 1996).
0
0.05
0.1
0.15
0.2
MAY SEP NOV ABR
Fecha de muestreo
CE
, dS
m-1
ORGANICO INTEGRADO BOSQUE
Figura 10. CE del suelo en huertos de aguacate con manejo orgánico e integrado y bosque en diferentes fechas de muestreo (0-20 cm).(2002-2003)
En las figuras 10 y 11 se observa que la CE fue mayor siempre en el suelo del
huerto con manejo integrado, en comparación con el huerto de aguacate con
manejo orgánico y en el suelo del ecosistema natural (bosque).
30
00.020.040.060.080.1
0.12
MAY SEP NOV ABR
Fecha de muestreo
CE
, dS
m-1
ORGANICO INTEGRADO BOSQUE
Figura 11. CE del suelo en huertos de aguacate con manejo orgánico e integrado y bosque en diferentes fechas de muestreo (20-40 cm).(2002-2003)
De acuerdo a la clasificación del Soil Survey Staff (1993) los suelos de los
sitios estudiados (manejos orgánico e integrado y bosque) no son salinos (0-0.98
dS m-1 a 25° C).
El hecho de que la CE siempre fue mayor en el huerto con manejo
integrado se debió seguramente a las cantidades de fertilizantes minerales
aplicados durante el ciclo.
2.1.1.5. Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC)
La capacidad de intercambio catiónico se refiere a la capacidad de los
suelos de mantener sorbidos a los nutrientes en la superficie de sus coloides
edáficos y ésta dependerá del tipo de minerales secundarios que componen el
suelo, además del contenido de materia orgánica en el mismo. Se indica que a
mayor CIC, mayor es la fertilidad de un suelo.
31
0
5
10
15
20
25
MAY SEP NOV ABR
Fecha de muestreo
CIC
, meq
100
g-1
ORGANICO INTEGRADO BOSQUE
Figura 12. Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) del suelo en huertos con manejo orgánico e integrado y bosque en diferentes fechas de muestreo (0-40 cm).(2002-2003)
En la figura 12 se observa que la CIC fue mayor en el huerto con manejo
orgánico y en el suelo del bosque, comparados con el huerto de manejo
integrado. Esto se relaciona seguramente por la mayor cantidad de materia
orgánica presente en los suelos de los primeros sitios mencionados.
2.1.1.6. Bases intercambiables
Algunos de los cationes intercambiables tienen carácter básico, como son
los cationes de calcio, magnesio, potasio, sodio, etc., mientras que los cationes
de hidrógeno y aluminio tienen carácter ácido. Se llama porcentaje de
saturación de bases intercambiables a la proporción de cationes básicos con
relación al total de cationes intercambiables, expresada en %.
En las figuras 13 y 14 se observa que el contenido de bases intercambiables
fue mayor en los huertos con manejos orgánico e integrado en la profundidad de
0-20 cm, en comparación con el suelo del bosque. Caso contrario ocurre en la
profundidad de 20-40 cm, donde el contenido de bases intercambiables es
mayor en el bosque y el suelo con manejo orgánico, con relación al huerto con
manejo integrado.
32
579
1113151719
MAY SEP NOV ABR
Fecha de muestreo
Bas
es in
terc
ambi
able
s, cm
ol K
g-1
ORGANICO INTEGRADO BOSQUE
Figura 13. Bases intercambiables del suelo en huertos de aguacate con manejo orgánico e integrado y bosque en diferentes fechas de muestreo (0-20 cm). (2002-2003)
Los suelos que tienen un porcentaje de saturación de bases alto son suelos
fértiles, ya que disponen de una gran cantidad de sitios de intercambio
ocupados por cationes básicos, fácilmente intercambiables con otros cationes
básicos de la solución del suelo.
El caso donde el contenido de bases intercambiables en el suelo fue mayor
(manejos orgánico e integrado) se refiere seguramente, a los nutrientes de tipo
básico, adicionados mediante fertilizantes sintéticos y no sintéticos que se
encontraban en el perfil del suelo de 0-20 cm y que al mismo tiempo, se
encontraban disponibles para el cultivo de aguacate.
33
0
2
4
6
8
10
12
MAY SEP NOV ABR
Fecha de muestreo
Bas
es in
terc
ambi
able
s,cm
ol K
g-1
ORGANICO INTEGRADO BOSQUE
Figura 14. Bases intercambiables del suelo en huertos de aguacate con manejo orgánico e integrado y bosque en diferentes fechas de muestreo (20-40 cm). (2002-2003)
2.1.1.7. Contenido de calcio (Ca), potasio (K) y magnesio (Mg)
Las alteraciones producidas por deficiencias nutrimentales se pueden
detectar, de un modo indirecto, conociendo el contenido de elementos nutritivos
del suelo, ya que éste es su proveedor. En las Figuras 15 – 20 se muestra el
contenido de calcio, potasio y magnesio asimilables en los suelos de los sitios
estudiados en dos profundidades (0-20 y 20-40 cm). Para tal efecto, dichos iones
se extrajeron con una solución de acetato de amonio.
El contenido de Ca en el suelo depende de la naturaleza de la roca
madre. El contenido óptimo depende, sobre todo, del porcentaje de saturación
en calcio.
De acuerdo con Cadahia (1999) se considera como óptimo un contenido
de calcio en el suelo de 200-280 mg 100g-1 de suelo.
34
0
5
10
15
MAY SEP NOV ABR
Fecha de muestreo
Ca,
cmol
Kg-1
ORGANICO INTEGRADO BOSQUE
Figura 15. Contenido de calcio (Ca) en el suelo en huertos de aguacate con manejo orgánico e integrado y bosque en diferentes fechas de muestreo (0-20 cm). (2002-2003)
De tal manera que en la Figura 15 se observa que en la profundidad 0-20
cm el contenido de Ca fue mayor en los huertos con manejo orgánico e
integrado, en comparación con el suelo del bosque, sin embargo, a una
profundidad de 20-40 cm los mayores niveles de calcio se encontraron en el
huerto con manejo orgánico y los menores, en el huerto con manejo integrado
(Figura 16). La primera situación se debe seguramente a la adición de fertilizantes
minerales y no sintéticos que contienen calcio en su formulación.
012345678
MAY SEP NOV ABR
Fecha de muestreo
Ca,
cmol
Kg-1
ORGANICO INTEGRADO BOSQUE
Figura 16. Contenido de calcio (Ca) en el suelo en huertos de aguacate con manejo orgánico e integrado y bosque en diferentes fechas de muestreo (20-40 cm). (2002-2003)
35
0
0.5
1
1.5
MAY SEP NOV ABRFecha de muestreo
K, c
mol
Kg-1
ORGANICO INTEGRADO BOSQUE
Figura 17. Contenido de potasio (K) en el suelo en huertos de aguacate con manejo orgánico e integrado y bosque en diferentes fechas de muestreo (0-20 cm). (2002-2003)
El potasio se encuentra en el suelo en forma orgánica e inorgánica. La
concentración media de K en el suelo es de 1.5%. De acuerdo a Cadahia (1999)
el contenido óptimo en la mayoría de los suelos varía de 12 a 30 mg 100 g-1 de
suelo para suelos arcillosos de temporal (como es el caso de nuestros sitios de
estudio), 16 - 36 mg 100 g-1 de suelo para condiciones de cultivos extensivos y de
20 a 42 g-1 de suelo para cultivos intensivos.
00.20.40.60.8
11.21.4
MAY SEP NOV ABR
Fecha de muestreo
K, c
mol
Kg-1
ORGANICO INTEGRADO BOSQUE
Figura 18. Contenido de potasio (K) en el suelo en huertos de aguacate con manejo orgánico e integrado y bosque en diferentes fechas de muestreo (20-40 cm). (2002-2003)
36
En las Figuras 17 y 18 se observa que el contenido de potasio siempre fue
mayor en el suelo del bosque a las dos profundidades de muestreo, en
comparación con los huertos de aguacate con manejos orgánico e integrado.
Se menciona que los suelos derivados de cenizas volcánicas son ricos en potasio,
por lo que muchos productores no adicionan este elemento o lo hacen en muy
pequeñas cantidades. Por lo arriba mencionado, se concluye que el monocultivo
de aguacate bajo los dos sistemas de producción (orgánico e integrado) ha
ocasionado el abatimiento de dicho elemento en los suelos de la región, ya que
Sánchez y Ramírez (2000) mencionan que el potasio es el elemento mayormente
demandado por el cultivo de aguacate y por lo tanto, éste elemento es
removido del recurso suelo en altas cantidades con la cosecha.
00.5
11.5
22.5
3
MAY SEP NOV ABR
Fecha de muestreo
Mg,
cmol
Kg-1
ORGANICO INTEGRADO BOSQUE
Figura 19. Contenido de magnesio (Mg) en el suelo en huertos de aguacate con manejo orgánico e integrado y bosque en diferentes fechas de muestreo (0-20 cm). (2002-2003)
El magnesio se encuentra en el suelo en forma soluble e insoluble. La
asimilación de éste elemento por los cultivos no solo depende de la cantidad de
magnesio soluble, sino también de la abundancia de otros iones que pueden
interferir en la asimilación del Mg. En suelos demasiado ácidos, o con expresiva
cantidad de K y/o Ca, la absorción del Mg se dificulta. De acuerdo con Cadahia
37
(1999) se menciona que un contenido de Mg de 18 a 30 mg 100 g-1 de suelo es
considerado como normal.
En las Figuras 19 y 20 se observa que el contenido de magnesio en suelo
siempre fue mayor en el bosque, comparado con los suelos de los huertos de
aguacate con manejos orgánico e integrado, caso similar al potasio. Lo que se
sustenta por la remoción del magnesio del suelo por las cosechas del
monocultivo de aguacate. El contenido de magnesio en el huerto con manejo
orgánico fue mayor que en el huerto con manejo integrado debido a la menor
remoción de éste elemento por las cosechas inferiores, además de que la
adición de enmiendas orgánicas favorece el incremento del Mg en el suelo.
00.5
11.5
22.5
3
MAY SEP NOV ABR
Fecha de muestreo
Mg,
cmol
Kg-1
ORGANICO INTEGRADO BOSQUE
Figura 20. Contenido de magnesio (Mg) en el suelo en huertos con manejo orgánico e integrado y bosque en diferentes fechas de muestreo (20-40 cm).
38
2.1.2. Indicadores físicos
El paso del sistema de producción tradicional del aguacate al sistema de
producción orgánica, dicho de otra forma, el cambio del manejo del suelo tiene
influencia directa sobre sus propiedades físicas y sobre las poblaciones vegetales
que en el se desarrollan, por lo cual, el uso adecuado del suelo puede estimarse
por medio de los cambios en sus propiedades físicas inducidos por el manejo a
largo plazo (Vyn y Rainbault, 1993). La adición de materia orgánica al suelo
mejora las propiedades físicas, tales como la densidad aparente (Dap) e
incrementa la actividad microbiana, mejorando la estructuración. En huertos de
aguacate en Uruapan, Michoacán con nueve años de manejo orgánico se ha
identificado la compactación de las capas superficiales. Se considera que el
conocimiento del comportamiento de la estructura del suelo constituye una de
las claves para el entendimiento de procesos con importancia agrícola
ambiental, tales como el movimiento del aire y del agua en el suelo que se
relacionan con la compactación.
El manejo del suelo ejerce procesos dinámicos que causan cambios en las
propiedades físicas de los suelos, los cuales pueden persistir por tiempos variables
y pueden afectar fuertemente a los cultivos.
De tal manera que a continuación se abordan los principales indicadores
físicos de calidad del suelo en huertos de aguacate con manejo orgánico y un
manejo convencional, así como en un ecosistema natural vecino (bosque) en
Uruapan, Michoacán.
2.1.2.1. Densidad aparente
La densidad aparente medida en Mg m-3 se expresa como la relación de
masa de suelo seco con respecto al volumen total del mismo. La densidad
aparente de un suelo tipo Andosol típico de la región estudiada es generalmente
39
menor a 0.9 Mg m-3 y se debe a la presencia de materiales amorfos y materia
orgánica, principalmente. Sin embargo, se pueden encontrar densidades
aparentes mayores que 0.9 Mg m-3 y hasta 1.2 Mg m-3 cuando el material está
compuesto solo por cenizas vítreas sin alteración que pueden ser originados por
depósitos recientes de cenizas o procesos de erosión (FAO, ISRIC y SICS, 1999).
Para su determinación se utilizó el método del cilindro, el cual consiste en la
obtención de una muestra de suelo de un volumen conocido (41.4 cm-3).
Los resultados de la densidad aparente (Dap) en los sitios de muestreo a
tres profundidades se presentan en el Cuadro 3, donde se observa que conforme
aumenta la profundidad del suelo existe un incremento en el valor de la densidad
aparente, lo cual se debe posiblemente, a una disminución en los contenidos de
materia orgánica a lo largo del perfil del suelo.
También, en la Figura 21 se observa que la mayor Dap está presente en los
suelos de los huertos con manejo orgánico e integrado, en comparación con el
suelo del bosque, esto debido a los mayores índices de compactación en dichos
huertos como producto del manejo del suelo.
Cuadro 3. Densidad aparente del suelo en huertos con manejo orgánico e integrado y bosque en diferentes profundidades.
Densidad aparente del suelo Profundidad Manejo Orgánico Manejo Integrado Bosque
----- cm ----- --------------------Mg m-3----------------------
0 – 5 0.7 0.74 0.6
5 – 10 0.88 0.99 0.69
10 – 15 0.93 1.03 0.68
0 – 15 0.84 0.92 0.66
40
La diferencia en cuanto al incremento de la Dap entre profundidades se
observa mayormente a partir de los cinco centímetros para los suelos con manejo
orgánico y manejo integrado en comparación con el bosque.
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
ORGANICO INTEGRADO BOSQUE
Tipo de manejo del suelo
Dap
(Mg
m-3
)
0-5 cm 5-10 cm 10-15 cm
Figura 21. Variación de la Dap en función de la profundidad del suelo en huertos con manejo orgánico e integrado y bosque.
2.1.2.2. Estructura del suelo
La estructura del suelo lleva implícitos algunos factores de estabilidad que
imparten patrones de descomposición estructural, que pueden resultar de fuerzas
naturales que operan en el suelo para organizar las partículas en bloques, placas,
agregados o gránulos (Baver, et. al., 1980). Los agregados del suelo están sujetos
a fuerzas de desintegración relacionados con la labranza, la erosión (hídrica y
eólica), el impacto de la lluvia sobre la superficie, el humedecimiento y secado;
los agregados que no son destruidos por este tipo de fuerzas, tienen partículas
primarias que permanecen fuertemente unidas. Por lo tanto, la estabilidad de los
41
agregados del suelo se expresa como la resistencia de estos a su rompimiento
cuando se exponen a procesos potencialmente destructivos, los que dependen
del tipo de suelo y de la naturaleza y manera en que se apliquen dichas fuerzas
(Hillel, 1980). Al evaluar la agregación de los suelos lo que interesa es la
distribución, la cantidad y estabilidad de los agregados (Rusell, 1998).
Las metodologías para evaluar la estructura del suelo son indirectas, miden
una propiedad del suelo que se supone es dependiente de la estructura, más
que la estructura en sí y muchos de ellos son específicos para el propósito con el
cual fueron creados. Los parámetros evaluados en este trabajo fueron el
coeficiente de estructuración, el estado estructural del suelo y el diámetro medio
ponderado.
2.1.2.2.1. Distribución del tamaño de agregados
La distribución de agregados en seco se cuantificó por el método
propuesto por Kemper y Rosenau (1986), que consiste en tamizar una muestra de
suelo secado al aire, utilizando una columna de tamices con diámetros
equivalentes de 11.5, 4.75, 3.36, 2.0, 1.0, 0.5 y 0.25 mm y un recibidor bajo el último
tamiz. El tamizado se realizó con un agregador eléctrico por in periodo de 10
minutos y se pesó la fracción retenida en cada tamiz calculando el peso
proporcional. Esta evaluación se realizó en dos profundidades, 0 – 15 cm y 15 – 30
cm.
2.1.2.2.2. Coeficiente de estructuración
El coeficiente de estructuración para los suelos con diferente manejo
(Cuadro 4) se estimó a partir de los resultados de la distribución de agregados en
seco. Se estima que entre mayor es su valor mejor estructurado está el suelo.
42
2.1.2.2.3. Estado estructural del suelo (EES)
El estado estructural del suelo en huertos con manejo orgánico e
integrado, así como en un bosque (Cuadro 4) se estimó cuantitativamente
relacionando entre sí el porcentaje de agregados de diámetro en el rango 0.25 –
11.5 mm (tamaño óptimo para el desarrollo de los cultivos) entre el peso total de
la muestra utilizada para evaluar la distribución del tamaño de agregados del
tamizado en seco. Para la interpretación de los resultados se utilizó la escala del
siguiente cuadro.
Escala de apreciación cualitativa del estado estructural del suelo
Tamizado en seco (%) Estado estructural del suelo
>80 Excelente
80-60 Bueno
60-40 Satisfactorio
40-20 No satisfactorio
<20 Malo
2.1.2.2.4. Diámetro medio ponderado (DMP)
La sumatoria de los agregados estables retenidos a partir del tamiz de 0.25
mm y mayores, nos proporciona el porcentaje total de la estabilidad de
agregados del suelo, la distribución del tamaño de agregados se expresa
aplicando el parámetro denominado Diámetro Medio Ponderado (DMP) (Cuadro
4) y de acuerdo a la escala cuantitativa de Le Bissonnais (1996), se valora la
susceptibilidad de las muestras a la degradación de acuerdo al siguiente cuadro.
43
DMP <0.4 0.4-0.8 0.8-1.3 1.3-2.0 >2.0
Estabilidad Muy
inestable
Inestable Medio Estable Muy estable
En el Cuadro 4 se observa que el suelo del huerto de aguacate con
manejo orgánico presenta menor estructura (coeficiente de estructuración) en
comparación con el suelo del huerto con manejo integrado, asumiendo que el
suelo del bosque presenta las características sin alteraciones antropogénicas, lo
cual indica que al destinar los suelos al uso agrícola éstos pierden su estabilidad
estructural y predominan los microagregados. Se menciona que cuando
aumenta la proporción de macroagregados sobre los micoragregados se
incrementa la calidad del suelo. Los agregados del suelo protegen dentro de su
estructura a la materia orgánica contra el ataque microbial, por lo tanto, la
formación y preservación de agregados contribuyen a la preservación de la
materia orgánica en el suelo (USDA, 1998).
Además, en el Cuadro 4 se muestra que el cambio del uso del suelo de
bosque a cultivo de aguacate, tanto en forma orgánica como integrada
ocasiona alteraciones significativas en el estado estructural del suelo como
consecuencia del laboreo del mismo.
La estabilidad del suelo sirve como indicador cualitativo de la actividad
biológica, flujo de energía y desarrollo del ciclo de nutrientes. La agregación de
las partículas del suelo debe ser constantemente renovada por los procesos
biológicos (USDA, 1998).
Se observa también una disminución en la estabilidad de los agregados del
suelo en los huertos de aguacate con manejo orgánico e integrado, en
comparación con el suelo del bosque, predominando los microagregados
44
(fracción < 0.25 mm) que repercute directamente en le valor del diámetro medio
ponderado (Cuadro4).
Cuadro 4. Evaluación de la estructura del suelo (2002)
Tipo de manejo
E EES (%)
Evaluación DMP Evaluación
------------------------- 0 – 15 cm --------------------------
Orgánico 0.51 33.72 No
satisfactorio 0.83 Medio
Integrado 0.55 35.12 No
satisfactorio 0.51 Inestable
Bosque 0.77 42.86 Satisfactorio 1.0 Medio
------------------------- 15 – 30 cm --------------------------
Orgánico 0.4 28.5 No
satisfactorio 0.38 Muy inestable
Integrado 0.32 23.87 No
satisfactorio 0.33 Muy inestable
Bosque 0.55 32.79 No
satisfactorio 0.91 Medio
E - Coeficiente de estructuración; EES - Estado estructural del suelo; DMP - Diámetro medio ponderado
2.1.2.3. Resistencia a la penetración
La resistencia a la penetración se considera un indicador físico básico de la
compactación por lo que se incluye comúnmente en los programas de
monitoreo edafoecológico y agrícola. Se han establecido niveles críticos de
resistencia mecánica para designar capas no aptas para uso agrícola (Oades,
1993), se considera que cuando se alcanza un valor de 3 MPa el crecimiento de
la raíz se reduce en un 80%, limitando significativamente el volumen del suelo
explorado.
45
La técnica de penetrometría ayuda a identificar de manera rápida áreas
compactadas en el suelo, por lo que es una de las herramientas utilizadas en
estudios de la calidad física de los suelos como indicador de la compactación de
estos. La compactación del suelo es un fenómeno cuyas consecuencias se ven
reflejadas en procesos degradativos del mismo y en la producción de cultivos.
Para el presente estudio se realizaron inserciones en suelos de los huertos de
aguacate con manejo orgánico e integrado, así como en el suelo del bosque
con un penetrómetro Bush SP 100, marca ELE. Se utilizó un cono estándar (ASAE,
20°) con un diámetro en la base de 1.28 cm, para tal efecto, a cada inserción se
le llamó perfil.
Para cada centímetro se obtuvo la resistencia a la penetración expresada
en megapascales (MPa) y se graficó el valor medio en función de la profundidad
(Figura 29) y se estableció la siguiente clasificación de compactación.
Clase 1: Perfiles compactados en los primeros 20 cm (resistencia > 4 MPa);
Clase 2: Perfiles compactados en la superficie (5-10 cm) y subsiguiente no
compactación;
Clase 3: No compactado, en todo el perfil.
Los resultados muestran que el porcentaje de perfiles compactados fue
mayor en el huerto de aguacate con manejo orgánico (Cuadro 5).
Cuadro 5. Porcentaje de perfiles compactados y no compactados (2002)
Tipo de manejo Perfiles Compactado No compactado
-------------------- % -------------------
Orgánico 40 85 15
Integrado 30 70 30
Bosque 9 0 100
46
En los huertos con manejo orgánico e integrado se identificaron perfiles
Clase 1 con tendencias similares (Figuras 22 y 23), sin embargo, en el huerto con
manejo orgánico se encontró mayor porcentaje de perfiles Clase 1 con valores
de 3 MPa entre los 3 y 11 cm y valores superiores a 4 MPa entre los 13 y 15 cm
(Figura 22). En los perfiles Clase 2 se tuvo valores superiores a 3 MPa entre los 5 y 11
cm.
En el huerto de aguacate con manejo integrado los perfiles Clase 1
presentaron valores superiores a 3 MPa entre los 5 y 11 cm y en los perfiles Clase 2
se encontraron valores menores a 3 MPa (Figura 23). Por lo anteriormente dicho,
el huerto de aguacate con manejo orgánico presentó mayor grado de
compactación (85%) en comparación con el huerto de manejo integrado (70%).
El suelo del bosque prácticamente no presentó compactación (0%).
Figura 22. Resistencia mecánica del suelo en huertos de aguacate cv. Hass con manejo orgánico (Clase 1 y 2) comparado con un suelo inalterado del bosque (Clase 3). (2002)
Entre los 45 y 50 cm de profundidad del suelo en los huertos de aguacate
con manejo orgánico e integrado los valores de resistencia a la penetración son
47
semejantes a los del perfil del suelo del bosque, lo que hace suponer que ese
estrato está menos perturbado por la actividad agrícola.
Figura 23. Resistencia mecánica del suelo en huertos de aguacate cv. Hass con manejo integrado (Clase 1 y 2) comparado con un suelo inalterado del bosque (Clase 3). (2002)
Por observaciones in situ de los puntos de muestreo se confirma la
presencia de capas endurecidas sin presencia de piedras, lo que sugiere que la
compactación detectada en los huertos es de origen antropogénico,
ocasionada durante los años con el cambio del uso de suelo del bosque al
cultivo de aguacate.
2.1.2.4. Constantes hidrofísicas del suelo
Estas propiedades son aquellas que caracterizan la retención y transmisión
de agua en el perfil del suelo, los cambios son producidos por la geometría del
espacio poroso producido por las actividades de laboreo del suelo y se ven
reflejados en la porosidad total y en la distribución del tamaño de poros. A
continuación se describen y analizan cada una de ellas.
48
2.1.2.4.1. Capacidad de campo y punto de marchitez permanente
La determinación de la capacidad de campo (CC) y punto de marchitez
permanente (PMP) se realizó mediante la olla de presión y membrana de presión,
respectivamente.
En el cuadro 6 se muestran los valores promedio de la CC y PMP donde se
aprecia que el suelo del bosque tiene mejor capacidad de retención de
humedad que el suelo de los huertos con manejos orgánico e integrado. El rango
de humedad aprovechable (humedad entre CC y PMP) es semejante en los
suelos de dichos huertos y en las dos profundidades, lo que significa que no hubo
diferencias entre los manejos.
Cuadro 6. Constantes de humedad del suelo (0-20 y 20-40 cm) en huertos con manejo orgánico e integrado y en el suelo de un bosque (2002)
Tipo de manejo Capacidad de
Campo
Punto de Marchitez
Permanente
---------------------------- 0-20 cm -------------------------
Orgánico 40.46 20.5
Integrado 40.6 21.66
Bosque 50.42 30.64
---------------------------- 20-40 cm -------------------------
Orgánico 44.09 21.81
Integrado 41.5 20.21
Bosque 59.0 34.24
2.1.2.4.2. Curva de retención de humedad
La relación entre la succión de humedad del suelo y el contenido de ésta
es denominada humedad característica del suelo y puede ser representada
49
mediante una curva de retención de humedad. La retención de la humedad en
el suelo depende ampliamente de la microestructura del suelo y de la distribución
del tamaño de poros. La curva de retención se realizó a partir de los datos de
capacidad de campo (CC) y punto de marchitez permanente (PMP) utilizando el
modelo matemático propuesto por Palacios (1980), mediante la siguiente
fórmula:
T = ( k / hg n ) + C Donde:
T = Tensión del suelo (atm)
hg = Humedad gravimétrica (%)
K, C, n = Constantes de la ecuación
C = 0.000014 (hgCC) 2.7 + 0.3
n = ((log (TPMP -C)( TCC –C)) / (log hgPMP - hgCC)
k = log (T – C) + n log hg
Figura 24. Curva de retención de humedad del suelo en huertos de aguacate con manejo orgánico e integrado y en el suelo de un bosque (0-15 cm) (2002)
50
La capacidad de retención de humedad del suelo bajo manejo orgánico
es semejante al huerto con manejo integrado y éstos a su vez son distintos al suelo
del bosque, el cual tiene la mayor capacidad de retención de humedad para las
profundidades evaluadas (0-15 y 15-30 cm), la tendencia de las curvas son
similares a la misma profundidad de muestreo (Figura 24).
En esta gráfica se puede apreciar para el manejo orgánico e integrado
una disminución en la capacidad de retención de humedad en cualquier punto
de la curva como producto de la disminución de la porosidad total y como
efecto de la compactación del suelo en ambos huertos con manejos orgánico e
integrado.
Por lo anteriormente dicho, se puede concluir que el cambio del uso de
suelo de bosque a manejo orgánico y/o integrado ha alterado en forma y lugar
las propiedades físicas del suelo, reflejadas en un incremento de la densidad
aparente, disminución en la retención de humedad, menor agregación y mayor
resistencia la penetración. Dichas propiedades físicas fueron mayormente
afectadas a una profundidad de 0-15 cm y en menor grado, a los 15-30 cm,
donde hubo menor variación de éstas.
De ésta manera, el cambio de uso del suelo de bosque a manejo orgánico
de aguacate rompe con el paradigma de la agricultura orgánica en donde se
indica que dicho manejo se considera sustentable ya que se producen productos
agrícolas en armonía y sin deteriorar el medio ambiente y en el presente estudio
se demostró que la producción de aguacate orgánico deteriora el recurso suelo
(indicadores físicos de calidad y salud del suelo).
51
2.1.3. Indicadores biológicos
2.1.3.1. Respiración del suelo
La respiración es la producción de dióxido de carbono (CO2) como
resultado de la actividad biológica en el suelo, realizada por microorganismos,
raíces vivas y macroorganismos tales como lombrices, nemátodos o insectos
(Parkin y otros, 1996). La actividad de organismos en el suelo es considerada
como un atributo positivo para la calidad del suelo.
La respiración del suelo es altamente variable, tanto espacialmente como
estacionalmente y está fuertemente afectada por condiciones de humedad y
temperatura. Las labranzas y la cultivación del suelo pueden ocasionar pérdidas
de carbono de éste y un aumento del CO2 liberado. El suelo es aflojado, lo cual
crea mejor accesibilidad para el oxígeno necesario para la respiración y
descomposición de la materia orgánica, produciendo una liberación de CO2
(Reicoski y Lindstrom, 1995).
0
5
10
15
20
25
30
CO
2, m
g
ORGANICO
Figura 25. Actividad microbiana (respiración) del suelo en huertos de aguacate con manejo orgánico e integrado y bosque. (2002)
INTEGRADO BOSQUE
52
En la Figura 25 se observa que la calidad biológica de los suelos del huerto
con manejo orgánico y el bosque es mejor que el huerto con manejo integrado,
relacionado esto con mayor cantidad de materia orgánica en los primeros.
53
3. El árbol de aguacate
3.1. Dinámica nutrimental
Está establecido que cada uno de los nutrimentos puede ser un factor que
limite la producción y calidad del fruto en aguacate. Tal limitación existe debido
a diversos factores como: la disponibilidad del elemento en el suelo, su
concentración y cantidad en la planta, la demanda específica del órgano en
crecimiento por el elemento mineral y la tasa de crecimiento de la demanda
(Figueroa y col., 2002).
El aguacate se caracteriza por ser una especie que tiene altos
requerimientos nutrimentales. La demanda nutrimental de éste cultivo es variable
durante su desarrollo. Esta depende de la edad del árbol, etapa fenológica y la
variedad, etc. Sánchez y otros (2000) indican que en la variedad Hass los mayores
requerimientos de nitrógeno y potasio se presentan en la floración y fructificación
y de fósforo, en la floración temprana.
En las Figuras 26 y 27 se muestra la dinámica nutrimental en hojas de
aguacate por efecto del manejo del huerto.
En ambas figuras se observa que el contenido nutrimental en tejido vegetal
siempre fue mayor en el huerto de aguacate con manejo integrado que en el
huerto con manejo orgánico, lo cual se reflejó finalmente en el rendimiento de
fruto.
54
0
0.5
1
1.5
2
2.5
MAY SEP NOV ABR
N, %
M.S
.
ORGANICO INTEGRADO
00.05
0.10.15
0.20.25
0.30.35
MAY SEP NOV ABR
P, %
M.S
.
ORGANICO INTEGRADO
00.20.40.60.8
11.21.4
MAY SEP NOV ABR
K, %
M.S
.
ORGANICO INTEGRADO
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
MAY SEP NOV ABR
Ca,
% M
.S.
ORGANICO INTEGRADO
00.10.20.30.40.50.60.70.8
MAY SEP NOV ABR
Mg,
% M
.S.
ORGANICO INTEGRADO
0
20
40
60
80
100
120
MAY SEP NOV ABR
B, p
pm M
.S.
ORGANICO INTEGRADO
Figura 26. Dinámica del contenido de N, P, K, Ca, Mg y B en el tejido vegetal de aguacate cv. Hass en huertos con manejo orgánico e integrado. (2002-2003)
55
050
100150200250300350400
MAY SEP NOV ABR
Cu,
ppm
M.S
.
ORGANICO INTEGRADO
0
50
100
150
200
250
300
MAY SEP NOV ABR
Fe, p
pm M
.S.
ORGANICO INTEGRADO
020406080
100120140160
MAY SEP NOV ABR
Mn,
ppm
M.S
.
ORGANICO INTEGRADO
0
20
40
60
80
100
MAY SEP NOV ABR
Zn,
% M
.S.
ORGANICO INTEGRADO
Figura 27. Dinámica del contenido de Cu, Fe, Mn y Zn en el tejido vegetal de aguacate cv. Hass en huertos con manejo orgánico e integrado. (2002-2003)
3.2. Nitrógeno en la planta y fruto de aguacate
En la Figura 28 se observa gráficamente que el mayor porcentaje de
nitrógeno total en el follaje y fruto de aguacate se encontró en el huerto con
manejo convencional (2.2 y 1.4%, respectivamente) y éste fue menor en el huerto
con manejo orgánico (1.7 y 1.2%).
56
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Follaje Fruto
Muestra
Por
cen
taje
de
nit
ógen
o to
tal
Integrado Orgánico
a
a
b
b
Figura 28. Contenido de nitrógeno total en el follaje y frutos en huertos de aguacate (Tiamba, Uruapan, Michoacán).
La literatura reporta que el contenido promedio de nitrógeno en hojas de
aguacate es de 1.6% (Alcántar y Sandoval, 1999). Whiley (2002) reporta niveles no
menores al 2.0% en hojas del cv. Hass.
Con los datos que se presentan en el Cuadro 7 se observa que el huerto
con manejo integrado tiene un ligero exceso de nitrógeno en el follaje y el huerto
con manejo orgánico se encontró en el nivel adecuado.
Aplicaciones elevadas o excesivas de nitrógeno en el suelo provocan bajos
contenidos de magnesio y fósforo e inducen deficiencias de potasio, cobre, zinc
y boro (Gallegos, 1983; Sánchez y Ramírez, 2002).
El nitrógeno total en el follaje tiende a incrementarse de mayo a
noviembre. Los valores más altos se registraron en noviembre y marzo (2.2 % en
ambos meses), y el menor valor, en mayo (1.8%) como se observa en la Figura 29.
En el fruto, el contenido de nitrógeno total fue menor al del follaje y su tendencia
fue disminuir de mayo a noviembre; el valor más bajo se presentó en el mes de
septiembre (1.1%) y el valor más alto fue en el mes de mayo (1.4%).
57
Cuadro 7. Niveles de abastecimiento nutrimental sugeridos por Jones y col. (1991) para determinar el estado nutrimental del árbol de aguacate con base a materia seca.
Elemento Deficiente
< de
Niveles adecuados Exceso
> de
N, % 1.6 1.6 2.0 2.0
P, % 0.05 0.08 0.25 0.3
K, % 0.35 0.75 2.0 3.0
Ca, % 0.5 1.0 3.0 4.0
Mg, % 0.15 0.25 0.80 1.0
S, % 0.05 0.20 0.60 1.0
B, mg kg-1 10-20 50 100 100-200
Fe, mg kg-1 20-40 50 200
Mn, mg kg-1 10-15 30 500 1000
Zn, mg kg-1 10-20 30 150 300
Cu, mg kg-1 2-3 5 15 25
En la región de Michoacán se han encontrado los mayores contenidos de
nitrógeno en las hojas durante los meses de julio a agosto con una tendencia a
disminuir con la edad de las mismas (Gallegos, 1983). En la Figura 29 se aprecia
que en las hojas de aguacate se registró un aumento de nitrógeno en los meses
mencionados anteriormente. Sin embargo, en el fruto se presentó una ligera
disminución a partir del mes de mayo.
58
0.00.51.01.52.02.5
24/Ene. 22/Mar. 3/May. 5/Jul. 6/Sep. 8/Nov.
Fechas de muestreo
por
cen
taje
de
nit
róge
no
tota
l
Follaje Fruto
2003 2002
Figura 29. Contenido de nitrógeno total en el follaje y fruto de huertos de aguacate (integrado y orgánico) en diferentes periodos de muestreo en Tiamba, Uruapan, Michoacán.
En el huerto con manejo integrado, la concentración de nitratos tanto en
pecíolo de las hojas como en el fruto fue mayor (906 y 1010 mg L-1) en
comparación con el huerto con manejo orgánico (631 y 473 mg L-1 para pecíolo
y fruto, respectivamente) como se observa en la Figura 30.
0
200
400
600
800
1000
Integrado Orgánico
Sitios de muestreo
mg
L-1
020040060080010001200
mg
kg-1
Pecíolo Fruto Maduro
Figura 30. Concentración de NO3- en el pecíolo de las hojas y frutos de los dos huertos de aguacate (integrado y orgánico) en Tiamba, Uruapan, Michoacán.
59
El contenido de NO3- en el fruto superó al del follaje en el huerto con
manejo integrado. En el huerto con manejo orgánico el follaje registró los valores
más altos con respecto al fruto.
3.3. Contenido de clorofila en hojas
El nitrógeno forma parte estructural de las moléculas de clorofila, y el
contenido de clorofila en las hojas se encuentra relacionado directamente con el
contenido nutrimental de las plantas, específicamente, del nitrógeno, hierro y
magnesio (Petterson et al., 1993). Investigaciones recientes indican que existe una
fuerte correlación entre la concentración de nitrógeno y el contenido de clorofila
en la hoja (Lohry, 1989; Girardin et al., 1985; Zelitch, 1982).
El contenido de clorofila en hojas puede ser determinado indirectamente
con un medidor portátil de clorofila SPAD-502, el cual nos muestra valores
arbitrarios denominados unidades o lecturas SPAD.
En la Figura 31 se aprecia que el huerto con manejo integrado registró
mayor valor en las unidades SPAD (51) que el huerto con manejo orgánico (47.6),
lo cual coincide con el contenido de nitrógeno total en hojas.
Schepers y col., (1992) señalan que la calibración del medidor de clorofila
SPAD-502 en contraste con la concentración de nitrógeno en la hoja, en general,
es posible porque tiene una estrecha relación entre la concentración de
nitrógeno y el color verde de la hoja (clorofila). Sin embargo, factores como la
edad de la hoja, variedad, tiempo de aplicación de fertilizante y fuentes de
nitrógeno limitan la eficiencia del uso del medidor de clorofila SPAD-502 como
sustituto para determinar la concentración de nitrógeno.
60
4546474849505152
Integrado Orgánico
Sitio de muestreo
Un
idad
es S
PA
D
a
b
Figura 31. Unidades SPAD en huertos de aguacate (integrado y orgánico) en Tiamba, Uruapan, Michoacán.
Takebe y col., (1990) reportan que la concentración de clorofila en la hoja
está directamente relacionada con la concentración de nitrógeno en la misma,
lo cual puede servir como un índice de su concentración en la hoja y así ayudar
a la predicción del requerimiento de nitrógeno en el cultivo. Con la evaluación
constante del contenido de nitrógeno en las hojas durante la estación de
crecimiento, es posible corregir una deficiencia de este nutrimento, antes de que
disminuya la productividad del cultivo.
Las lecturas del SPAD pueden variar con la hora del día, pero si son
tomadas a la misma hora, los datos son generalmente válidos. Es conveniente
evitar lecturas cuando hay rocío en las hojas (después de una lluvia o aspersión, o
muy temprano) porque esto puede alterar los datos.
61
yNH4+NO3- = 0.004x + 1.9216R2 = 0.481
yNO3- = 0.009x + 1.8953R2 = 0.3641
yNH4+ = 0.0067x + 1.9518R2 = 0.5475
1.9
2.0
2.1
2.2
2.3
2.4
0 20 40 60 80 100 120
mg kg-1
% N
itróg
eno
tota
l
NH4+ NO3- NO3-+NH4+
Figura 32. Relación entre porcentaje de nitrógeno total del las hojas y contenido de NH4+, NO3- y NH4++NO3- en el suelo del huerto con manejo integrado, en seis fechas de muestreo en Tiamba, Uruapan, Michoacán.
El coeficiente de correlación entre el nitrógeno total y los NO3- es r = 0.6034
y para NH4++NO3- r = 0.6935 que son valores relativamente bajos, lo cual indica
que existe una asociación media entre el contenido de nitratos y NH4++NO3- con
el porcentaje de nitrógeno total en los árboles del huerto con manejo integrado.
Para el caso del NH4+ y nitrógeno total la correlación es positiva y significativa (r =
0.7399) que señala, que al aumentar la cantidad de NH4+ en el suelo hay un
aumento de nitrógeno total en las hojas de los árboles de aguacate.
62
3.4. Sincronización entre la demanda de nitrógeno por el cultivo de aguacate y el suministro de nitrógeno del suelo
0
5
10
15
20
25
MAY SEP NOV ABR
Fechas de muestreo
N to
tal,
mg
g-1
05101520253035
N m
iner
al, m
g kg
-1
HOJAS SUELO
Figura 33. Sincronización entre la demanda del cultivo (N total) y el suministro del suelo (N mineral) en el huerto de aguacate con manejo orgánico. (2002-2003)
La sincronización entre la demanda del cultivo (DEM) y el suministro del suelo
(SUM) se refiere a que ambas líneas deben de coincidir como una condición
ideal, es decir, el suelo deberá abastecer de nitrógeno al cultivo de aguacate
cuando éste lo requiera.
0
5
10
15
20
25
MAY SEP NOV ABR
Fechas de muestreo
N to
tal,
mg
g-1
0
10
20
30
40
50
N m
iner
al, m
g kg
-1
HOJAS SUELO
Figura 34. Sincronización entre la demanda del cultivo (N total) y el suministro del suelo (N mineral) en el huerto de aguacate con manejo integrado. (2002-2003)
63
Como se puede apreciar en las Figuras 33 y 34 la falta de sincronización
entre la DEM y el SUM en el huerto de aguacate con manejo orgánico es mucho
mayor que en el huerto con manejo integrado, lo que al final se tradujo como un
menor rendimiento (50% menos que en el huerto integrado). Esto significa que
mientras el cultivo demandó nitrógeno, éste no se encontró disponible en el suelo
y viceversa, cuando en el suelo no había disponibilidad de nitrógeno los árboles
de aguacate demandaron mayormente a éste elemento.
yNH4+ = 0.0144x + 1.3306R2 = 0.6059
yNO3- = 0.0147x + 1.3504R2 = 0.3406
yNH4++NO3- = 0.0079x + 1.3027R2 = 0.5179
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
2.1
0 20 40 60 80 1
mg kg-1
% N
itróg
eno
tota
l
00
NH4+ NO3- NO3-+NH4+
Figura 35. Relación entre porcentaje de N total en la hoja y concentraciones de NH4+, NO3- y NH4++NO3- en el suelo del huerto con manejo orgánico, en seis fechas de muestreo en Tiamba, Uruapan, Michoacán.
Para el huerto con manejo orgánico el coeficiente de correlación de
nitrógeno total con el NH4+ es r = 0.778 y con el NH4++NO3- de r = 0.7196. Esto
indica que al aumentar el NH4++NO3- en el suelo aumenta el nitrógeno total en las
hojas de aguacate.
64
Posiblemente el hecho de que los nitratos no estén muy correlacionados
con el porcentaje de nitrógeno total en ambos huertos, se deba a su bajo
contenido en el suelo como se observó en la Figura 1.
020406080
100120
24/Ene. 22/Mar. 3/May. 5/Jul. 6/Sep. 8/Nov.
Fechas de muestreo
mg
kg-1
NH4+ NO3- NO3-+NH4+
Aparición de nuevas hojas Aparición de nuevas hojas
Amarre del fruto
Cosecha tempranaCosecha normal
FloracionAmarre del fruto
Floracion
Cosecha normal
Figura 36. Contenido de nitrógeno mineral del suelo en relación con el comportamiento fenológico del aguacate en el huerto con manejo integrado en Tiamba, Uruapan, Michoacán.
De acuerdo al comportamiento fenológico del aguacate (Palacios, 1986),
en las Figuras 36 y 37 se aprecia que en las etapas en las que el árbol de
aguacate requiere altas cantidades de nitrógeno, coincide con las mayores
cantidades de nitrógeno disponible del suelo, y el período donde el suelo
contiene menor cantidad de nitrógeno aprovechable para el árbol, éste
precisamente ha completado sus etapas activas como son: aparición de nuevas
hojas, amarre del fruto y floración. Así que el color amarillento que presenta el
huerto con manejo orgánico, posiblemente no sea una falta de nitrógeno
65
disponible en el suelo, sino algún otro factor como la compactación del suelo
(Castellanos et al., 2002).
0
20
40
60
80
100
24/Ene. 22/Mar. 3/May. 5/Jul. 6/Sep. 8/Nov.
Fechas de muestreo
mg
kg-1
NH4+ NO3- NO3-+NH4+
Aparición de nuevas hojas Aparición de nuevas hojas
Amarre del fruto
Cosecha tempranaCosecha normal
FloracionAmarre del fruto
Floracion
Cosecha normal
Figura 37. Contenido de nitrógeno mineral del suelo en relación con el comportamiento fenológico del aguacate en el huerto con manejo orgánico en Tiamba, Uruapan, Michoacán.
66
4.El fruto de aguacate
4.1. Rendimiento
El rendimiento de fruto es función de diversos factores bióticos y abióticos.
En la Figura 38 se observa que no hubo efecto significativo en el rendimiento por
el tipo de manejo del huerto, sin embargo, el huerto con manejo integrado
superó casi en un 50% la producción de fruto en comparación con el huerto con
manejo orgánico. Es evidente el incremento sustancial de fruto en el primer caso,
sin embargo, el hecho de que el análisis estadístico no haya mostrado diferencias
significativas entre tratamientos se debió a un alto coeficiente de variación entre
los rendimientos obtenidos en el huerto con manejo orgánico, los cuales variaron
de 0 a 400 kg árbol-1.
0
50
100
150
200
250
300
350
Ren
dim
ient
o, k
g ár
bol-1
ORGANICO INTEGRADO
Tratamientos
a
a
Figura 38. Rendimiento de aguacate cv. Hass en huertos con manejo orgánico e integrado. Letras diferentes encima de las barras indican diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos (Tukey, P<0.05). (2002)
67
4.2. Indicadores de calidad del fruto.
En las Figuras 39 – 42 y Cuadro 8 se muestra los resultados de la evaluación de los
indicadores físicos y químicos de calidad del fruto de aguacate por efecto del
manejo del huerto.
a
19
20
21
22
23
24
25
26
% a
ceite
ORGANICO INTEGRADO
Tratamientos
b
Figura 39. Contenido de aceite en fruto de aguacate cv. Hass en huertos con manejo orgánico e integrado. Letras diferentes encima de las barras indican diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos (Tukey, P<0.05). (2002) Mediante un análisis de correlación canónica se trató de relacionar la forma
como pudieran están involucrados los indicadores de calidad del suelo con el
estado nutrimental de los árboles y estos a su vez, con la calidad del fruto. De tal
manera, que se encontró una relación directa entre el contenido de bases
intercambiables del suelo con el color del fruto al corte (cromaticidad) y la
intensidad de color (luminosidad). También los contenidos de Cu, Mn y Mg en el
tejido foliar correlacionaron con el color verde y la firmeza a la madurez del fruto.
68
4.74.754.8
4.854.9
4.955
5.055.1
5.15
Firm
eza,
kg
cm-3
ORGANICO INTEGRADO
Tratamientos
a
b
Figura 40. Firmeza al corte del fruto de aguacate cv. Hass en huertos con manejo orgánico e integrado. Letras diferentes encima de las barras indican diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos (Tukey, P<0.05). (2002)
a
Figura 41. Firmeza a la madurez del fruto de aguacate cv. Hass en huertos con manejo orgánico e integrado. Letras diferentes encima de las barras indican diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos (Tukey,P<0.05). (2002)
a
00.010.020.030.040.050.060.070.080.090.1
Firm
eza,
kg
cm-3
ORGANICO INTEGRADO
Tratamientos
69
Cuadro 8. Color del fruto de aguacate cv. Hass en huertos con manejo orgánico e integrado. (2002)
Color al corte Color a la madurez Tratamientos
Lz a b L a c
Manejo orgánico
29.36 a
15.91 a
12.27 a
24.58 a
0.39 a
3.89 a
Manejo integrado
25.47 b
3.90 b
6.43 b
22.49 b
0.05 b
2.18 b z Letras diferentes dentro de cada columna indican diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos (Tukey, P<0.05). L = luminosidad; a y b = cromaticidad. Donde: L =100 es blanco muy claro y 0 es oscuro intenso; a = (-) verde y (+) rojo; b = (-) azul y (+) amarillo.
a
Figura 42. Contenido de materia seca en fruto de aguacate cv. Hass en huertos con manejo orgánico e integrado. Letras diferentes encima de las barras indican diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos (Tukey, P<0.05). (2002)
b
31
32
33
34
35
36
37
Mat
eria
seca
, %
ORGANICO INTEGRADO
Tratamientos
70
Se encontró diferencias estadísticas significativas (Tukey, P< 0.05) entre los
tipos de manejo (orgánico e integrado) de los huertos de aguacate para los
siguientes indicadores de calidad del fruto: contenido de aceite, firmeza a la
madurez, color verde y amarillo al corte, luminosidad y color amarillo a la
madurez y contenido de materia seca.
Cabe mencionar, que aún cuando los rendimientos son casi 50 % menores en
el huerto orgánico el fruto de aguacate obtenido con éste manejo superó en
calidad (física y química) al fruto que se cosechó del huerto con manejo
integrado.
71
5. Conclusiones
5.1. No hubo diferencias en el contenido de NH4+ y NO3- entre el bosque,
huerto con manejo integrado y el huerto con manejo orgánico, esto indica que el
contenido de estas formas de nitrógeno en promedio no depende de la práctica
de fertilización. Sin embargo, los mayores valores de NO3- y NH4++NO3- se
encontraron en el huerto de aguacate con manejo integrado y los menores
valores en el huerto con manejo orgánico.
5.2. El mayor contenido de NH4+ y NO3- se registró en el mes de marzo y el
menor , se presentó en el mes de julio cuando las lluvias en la región son más
abundantes.
5.3. Entre las dos profundidades de muestreo (0-20 y 20-40 cm) el mayor
contenido de NH4+ y NO3- se observó en la capa de 0-20 cm para las muestras
colectadas junto a los árboles de aguacate y en el bosque, pero en los perfiles
del suelo en medio de los árboles de aguacate y del bosque el contenido de
NH4+ disminuyó con la profundidad del suelo, mientras que el contenido de NO3-
aumentó en el mismo sentido, señalando que hay acumulación de esta forma de
nitrógeno en las capas profundas del suelo por lixiviación.
5.4. El porcentaje de humedad del suelo varía fuertemente durante el año,
siendo en los meses de julio, agosto y septiembre cuando el suelo esta más
húmedo. Sin embargo, en promedio la capa de 20-40 cm conserva mayor
porcentaje de humedad que la capa de 0-20 cm; y el huerto con manejo
integrado fue más seco que el huerto con manejo orgánico y el bosque, como
promedio general.
5.5. El pH es más alto en el huerto con manejo integrado que en el orgánico y
el bosque, también es mayor al inició del periodo de lluvias hasta el mes de
septiembre, fecha en que comienza la acidificación del suelo. La mayor acidez
72
se observó en la capa de 0-20 cm debido a la materia orgánica que se esta
mineralizando.
5.6. El mayor porcentaje de nitrógeno total en las hojas y en el fruto, la mayor
concentración de NO3- en el pecíolo y lecturas de unidades SPAD se obtuvieron
en el huerto con manejo integrado; sin embargo, en ambos huertos de aguacate
se dispone de altas concentraciones de NH4+ y NO3- en las etapas fenológicas
más criticas para el árbol.
5.7. El cambio del uso de suelo de bosque a manejo orgánico y/o integrado
ha alterado en forma y lugar las propiedades físicas del suelo, reflejadas en un
incremento de la densidad aparente, disminución en la retención de humedad,
menor agregación y mayor resistencia la penetración. Dichas propiedades físicas
fueron mayormente afectadas a una profundidad de 0-15 cm y en menor grado,
a los 15-30 cm, donde hubo menor variación de éstas.
5.8. Existen diferencias entre los tipos de manejo (orgánico e integrado) de los
huertos de aguacate para los siguientes indicadores de calidad del fruto:
contenido de aceite, firmeza a la madurez, color verde y amarillo al corte,
luminosidad y color amarillo a la madurez y contenido de materia seca. Aún
cuando los rendimientos son casi 50 % menores en el huerto orgánico el fruto de
aguacate obtenido con éste manejo superó en calidad (física y química) al fruto
que se cosechó del huerto con manejo integrado.
73
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