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Boletin técnico informativo octubre 2015
“Nutricion del cultivo
de caña de azucar
y uso eficiente
de fertilizantes”
Tabla de contenido
Introducción2
Origen de los nutrientes3
Boletín
Técnico
Informativo
del sector
de la caña
de azúcar.
Octubre 2015
Suelo4
Formas de los nutrimentos en el suelo
6
Nutrición del cultivo caña de azúcar
5
Elementos esenciales en el cultivo de la caña de azúcar
5
Enfoque integral y planificación de la fertilización
7
Análisis químico de las plantas9
Tipos de fertilizantes10
Biofertilizantes10
Conclusiones11
Bibliografía11
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Nutrición del cultivo de caña de azúcar
y uso eficiente de fertilizantes
Introducción
La caña de azúcar es un cultivo
altamente extractor de nutrientes
del suelo y requiere considerables
dosis de fertilización de macro y
micronutrientes para suplir sus
necesidades, debido a su elevada
capacidad de producción de
biomasa1, que en peso fresco
alcanza un valor cercano o superior
a 100 t/ha (que significa entre 20
y 35 t/ha de materia seca), lo cual,
asociado a la prolongada duración
de su ciclo, implica una extracción
de nutrientes del suelo de entre
800 a 1,500 kg/ha por año,
sobresaliendo el potasio y silicio,
seguidos de nitrógeno, fósforo y
otros nutrientes (Velasco, 2014).
La nutrición vegetal y la aplicación
de fertilizantes en el cultivo de la
caña de azúcar es un aspecto que no
se ha abordado con la importancia
debida; así, encontramos una misma dosis de fertilización y las mismas
fuentes de fertilizantes en diferentes zonas de abasto de los ingenios y tipos
de suelos. La poca disponibilidad o falta de algún micronutriente restringirá
los procesos de crecimiento y producción.
Desde el punto de vista agronómico, el agricultor puede realizar muchas
actividades para maximizar el rendimiento de la caña que produce, y para
ello, una nutrición adecuada es importante, pues la nutrición que fomenta el
rendimiento de caña de azúcar, también mejorará el contenido de azúcar y
su calidad.
La mayoría de los nutrientes requeridos tienen una función específica para
mejorar el rendimiento.
El nitrógeno es importante para alta producción, estimula el crecimiento y su
desarrollo, llevando a un macollaje más fuerte. El fósforo es particularmente
importante para el desarrollo radicular, crecimiento temprano de brotes,
incremento de la productividad temprana y la extensión de los entrenudos.
El potasio, al igual que el nitrógeno, estimula un fuerte desarrollo de la caña,
buena longitud de los entrenudos, mayor circunferencia y producción. Por otra
parte, el magnesio, el azufre y el hierro, incrementan la actividad fotosintética
manteniendo buen desarrollo para dar altos rendimientos; y el calcio, asegura
plantas resistentes, protege la producción de raíces, tallo y hojas.
Tallos, follaje, cepa y raíces
1
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Origen de los nutrientes
Los lugares de donde se puede tener acceso a los nutrientes pueden ser los
siguientes:
• Reservas naturales del suelo. Composición del suelo, elementos
disponibles y cambiables (las arcillas y la materia orgánica son la fuente
de reserva de los suelos por ser de naturaleza coloidal), y las condiciones
meteorológicas.
• Fertilizantes minerales, una amplia gama de abonos simples y compuestos,
micronutrientes quelatados y complejados; y en menor medida, los
fertilizantes orgánicos (aminoácidos y hormonas).
• El agua de riego. Gran cantidad de agua circula por las plantas aportando
principalmente elementos como: calcio, magnesio, potasio, nitratos,
sulfatos y boro.
• Fuentes orgánicas. Descomposición y mineralización de residuos
vegetales y animales del suelo. Estos pueden ser naturales (reciclaje) o
incorporados.
• Lluvia. Especialmente nitrógeno. El agua de lluvia puede captar y llevar
el nitrógeno atmosférico hacia la tierra e incorporarse al sistema sueloplanta.
• Microorganismos. Fijación biológica (nitrógeno), micorrizas (fósforo),
reacciones óxido reductivas de los elementos (Domínguez, 1997).
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Suelo
El suelo es el medio natural que proporciona a las plantas el sostén físico,
agua y nutrientes para su desarrollo. Sin embargo, con frecuencia estos
nutrientes se encuentran en cantidades insuficientes, o bien están en
proporción desbalanceada, lo cual evita que se obtengan los rendimientos
máximos potenciales. En ocasiones también ocurre que un elemento se
encuentra en el suelo, pero en forma tal que no es aprovechable; es decir, no
puede ser absorbido por las raíces de las plantas.
La caña de azúcar no exige ningún tipo específico de suelo y puede ser
cultivada exitosamente en diversos tipos de éste, desde los arenosos a los
franco-arcillosos y arcillosos, además de un pH que oscile entre 5.5 y 7.8
para su óptimo desarrollo. En pH extremo, el fósforo reacciona con iones
como el calcio, hierro y aluminio, provocando su precipitación o fijación, lo
que disminuye su disponibilidad (Mora, 2011).
Las condiciones ideales de suelo para el cultivo de la caña de azúcar son:
suelo bien drenado, sin problemas de salinidad, profundo, franco, con una
densidad aparente de 1.1 a 1.2 g/cm3, con un adecuado equilibrio entre
los poros de distintos tamaños, con porosidad total superior a 50%; una
capa freática bajo los 1.5 a 2 m desde la superficie y una capacidad de
retención de la humedad disponible de 15% o superior (15 cm por metro de
profundidad del suelo), características que deben permanecer al menos en
los primeros 50 cm del suelo, donde se localiza la mayor cantidad de raíces.
Es preferible que los suelos sean fértiles, que no muestren problemas de
deficiencia o desbalances minerales; sin embargo, si presentan niveles
de fertilidad bajos, pero las características físicas son buenas, se puede
solucionar agregando los nutrimentos requeridos (Subirós, 2000), de
acuerdo a un análisis previo de donde se desea establecer o mantener
el cultivo.
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Formas de los nutrimentos
en el suelo
Los nutrientes se encuentran en el suelo en tres formas relacionadas con su
grado de aprovechamiento:
i) Formando parte de minerales primarios y secundarios o en complejos
orgánicos, donde estas formas no son inmediatamente aprovechables, tal es
el caso del potasio en los feldespatos y micas, así como el hierro en la pirita
y el fósforo en las apatitas;
ii) En formas aniónicas y catiónicas absorbidas al complejo coloidal orgánico
o mineral del suelo, estas formas son intercambiables y se encuentran en
equilibrio con la solución del suelo, además son directamente asimilables; y
iii) Formas iónicas o moleculares pequeñas en solución, y por lo tanto, asimilables,
por ejemplo moléculas de urea, cationes NH4, K+, Ca2+ y aniones NO3-, H2
PO4 - y SO4 2- (Havlin et al., 1999).
Nutrición del cultivo caña
de azúcar
Se admiten tres formas de nutrición de plantas:
a) Nutrición carbonada: a través de la incorporación y transformación del CO2
en carbohidratos en el proceso fotosintético,
b) Nutrición mineral: a través de la absorción radicular de nutrientes en formas
aniónicas y catiónicas simples,
c) Nutrición hídrica, es la absorción de agua para la fotosíntesis y con ella la
absorción de minerales (Domínguez, 1997).
Existen tres mecanismos por los cuales un nutrimento puede penetrar a la
planta:
a) Intercepción: las raíces al crecer en el suelo, ocuparán espacios contiguos a
los nutrimentos y estos podrán ser absorbidos sin ningún tipo de movimiento;
b) Flujo de masas: el agua del suelo está en continuo movimiento y lleva
nutrimentos disueltos. Cuando la planta absorba agua para reemplazar a la
pérdida de la transpiración, se producirá también el flujo de nutrimentos; y,
c) Difusión: se refiere al movimiento de nutrimentos de una solución de menor a
mayor concentración. La velocidad de difusión de los nutrimentos depende del
contenido de agua del suelo (Sundara, 1998).
Elementos esenciales en el cultivo
de la caña de azúcar
Los elementos esenciales son aquellos que tienen una función conocida dentro del metabolismo de la planta; en
ausencia de éstos se presentan síntomas visuales por deficiencia, que pueden ser corregidos cuando son abastecidos
en cantidades que requieren las plantas. No obstante, no son incluidos en la clasificación antes mostrada por ser
obtenidos de la atmósfera o del agua, en el caso específico del H y del O.
Para considerar esencial un nutrimento se deben tomar en cuenta tres criterios:
i) La planta no puede completar su ciclo de vida en ausencia del elemento mineral;
ii) La función de este elemento debe ser específica y no puede ser reemplazada por otro elemento; y
iii) El elemento debe participar directamente en el metabolismo de la planta.
De acuerdo con esta definición, los elementos minerales que tengan efectos indirectos en el crecimiento de las
plantas no son considerados como esenciales. Los elementos que bloquean los efectos tóxicos de otros elementos
y los que reemplazan a otros en funciones menores específicas como reguladores de la presión osmótica, no son
esenciales; pero pueden ser considerados como elementos benéficos, entre los cuales se tiene al silicio (Si), sodio
(Na), cobalto (Co), etc. (Hinsinger, 1998).
EXTRACCIÓN DE NUTRIENTES DEL SUELO
POR EL CULTIVO DE CAÑA DE AZÚCAR
Nutrientes
Cantidad extraída (kg/ha/año)
Potasio300 – 350
Silicio200 – 300
Nitrógeno130 – 200
Fósforo80 – 100
Calcio55 – 60
Magnesio35 – 45
Azufre20 – 30
Fuente: Velasco V. J., 2014
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Enfoque integral y planificación
de la fertilización
El manejo nutricional es uno de los pilares fundamentales para optimizar el
resultado de los sistemas de explotación de caña de azúcar. Sin embargo, a nivel
de establecimiento agropecuario, la fertilización representa una tecnología más que
debe ser integrada dentro del proceso de producción. Por ello, para que la utilización
de esta herramienta impacte favorablemente en los resultados técnico-económicos
del productor, es fundamental que exista un proceso de planificación y programación
de la producción, dentro del cual se deberá definir un plan de fertilización.
Determinación de un plan de fertilización
El proceso de planificación de la fertilización se puede dividir en cinco etapas:
1. Muestreo y análisis de suelos
El análisis de suelos es una práctica básica para determinar la fertilidad actual y
potencial de cada zona. El objetivo de efectuar un análisis de suelos es determinar
la oferta de nutrientes de la región en cuestión, para que junto con la extracción de
nutrientes (demanda) se pueda efectuar un balance y establecer las cantidades a
agregar como fertilizantes.
El análisis químico de suelos es uno de los medios más rápidos y económicos que
sirve de apoyo técnico para proporcionar recomendaciones de fertilizantes. La
determinación de recomendaciones de fertilizantes y enmiendas de encalado en
suelos ácidos incluye una serie de factores que pueden encontrarse en la nota
Análisis de Suelo y agua del mes de julio de 2015 reportada por el CONADESUCA.
Tipo de análisis
De acuerdo al pH del suelo se puede
determinar qué tipo de elementos se
deben incluir en el análisis.
pH ácido: textura, materia orgánica,
nitrógeno total, fósforo, potasio, calcio,
magnesio, azufre y aluminio.
pH alcalino: textura, materia orgánica,
nitrógeno total, fósforo, potasio, calcio,
magnesio, azufre, hierro, manganeso,
boro, cobre y zinc (Salgado et al., 2003).
2. Diagnóstico de la
fertilización
El proceso de diagnóstico se
efectúa analizando en forma
integral los resultados provenientes
del análisis de suelo en conjunto
con las características de cada zona
(rotación, cobertura de residuos,
historial agrícola, aspectos físicos,
etc.), y el clima local. Para esta
etapa es importante disponer de
información histórica propia de cada
región y de ensayos realizados en
el propio campo o eventualmente
en la zona. De esta manera, es
posible conocer si la información
obtenida es representativa de las
condiciones locales, y por ende,
valiosa para considerarla dentro
del manejo nutricional.
3. Diseño del plan de fertilización
Una vez realizado el diagnóstico, es necesario armar un plan de fertilización
ajustado a cada región. Este plan consiste en la definición de las cantidades
y tipos de fertilizantes a aplicar, así como del momento y tecnología de
aplicación para satisfacer las necesidades del cultivo.
4. Ejecución y monitoreo del plan de fertilización
Este proceso se define como la implementación efectiva del plan definido.
Sin duda, a medida que se va ejecutando el plan pueden surgir cuestiones
no previstas que requieren del ajuste según el nuevo escenario; por ejemplo,
lluvias menores a las previstas.
5. Evaluación y análisis de los resultados del plan de
fertilización
Una vez ejecutado el plan es necesario analizar y evaluar si la estrategia
de fertilización utilizada funcionó y con qué grado de eficiencia. Para poder
hacerlo, es necesario contar con algún testigo en donde se aplique la práctica
tradicional o no se aplique fertilización.
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Análisis químico de
las plantas
El análisis vegetal permite corregir las deficiencias y toxicidades
causadas por algunos nutrimentos. Si nota que el cultivo presenta
síntomas de deficiencias (clorosis, enanismo, etc.), lo más conveniente
es realizar un análisis foliar para determinar la causa de los trastornos
fisiológicos del cultivo. Los principales criterios para la interpretación
de los análisis de tejidos vegetales son el nivel crítico de deficiencia y
toxicidad, y los rangos de concentración (Salgado et al., 2003). Antes
de realizar el muestreo se debe tomar en cuenta lo siguiente:
Número de hojas.- Colectar 15 hojas en un recorrido en zig-zag por
el predio, la parcela no debe ser mayor a 5 ha, para terrenos planos.
Parte de la planta.- Tomar la tercera hoja en el collarín visible. De la
hoja se toman 20 cm, eliminando la base y la punta. Posteriormente se
elimina la nervadura central. El material vegetativo se guarda en una
bolsa de papel perforada. Tiempo: 3-5 meses en plantillas y socas.
Hora de muestreo.- Realizar el muestreo por la mañana, para llevarla
al laboratorio el mismo día.
Tipo de análisis.- Esto dependerá del objetivo del productor, pero los
laboratorios pueden determinar: N, P, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, B, Mo.
Tipos de fertilizantes
Por definición, un fertilizante es cualquier material orgánico o inorgánico, natural
o sintético, capaz de proporcionar a las plantas los elementos esenciales para
su desarrollo. Por su origen los fertilizantes se clasifican en químicos y orgánicos
(Salgado et al., 2003).
Fertilizantes químicos.- También llamados fertilizantes inorgánicos o
minerales; existen tres sustancias principales en la composición de los
fertilizantes: el nitrógeno, el fósforo y el potasio; las proporciones en % de estos
componentes en el fertilizante químico, están representados por la fórmula que
acompaña a los fertilizantes. Esta fórmula consta de tres números separados por
guiones, ejemplo: 20-20-20 o 20-0-10 etc., el primer número es la proporción
de nitrógeno asimilable por la planta que contiene, el segundo la cantidad de
fósforo y el tercero de potasio. Cuando los tres números tienen valor diferente
de cero se dice que es un fertilizante completo. Aproximadamente 50% del
aumento en el rendimiento de los cultivos de caña de azúcar, en todo el mundo,
se debe a la utilización de fertilizantes químicos.
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Fertilizantes orgánicos.- También
conocidos como abonos orgánicos,
que son producidos con materiales
de origen vegetal o animal.
Biofertilizantes
Los biofertilizantes son productos a
base de uno o más microorganismos
no patógenos que, al ser inoculados
a plantas, pueden vivir asociados
o en simbiosis, incrementando el
suministro, la disponibilidad y el
acceso físico de nutrientes que
favorecen mayor crecimiento (Barea
et al., 2002).
También se definen como fertilizantes orgánicos naturales que promueven la
disponibilidad de nutrientes y contribuyen a proporcionárselos a las plantas
y a mejorar la calidad del suelo, creando un entorno microbiológico natural
(FAO, 2009). De manera similar, se menciona también que son una base de
microorganismos que se desarrollan naturalmente en el suelo, se aíslan de
él y, al inocularlos nuevamente en la rizósfera de la planta, incrementan sus
poblaciones; asimismo, mediante su actividad biológica ponen a disposición
de las plantas importantes nutrientes necesarios para el desarrollo del
cultivo, así como sustancias promotoras de crecimiento, y contribuyen a la
mineralización de la materia orgánica del suelo.
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Conclusiones Bibliografía
Una nutrición apropiada a la planta
es fundamental para lograr altos
rendimientos y calidad en la caña
de azúcar.
La generación de una dosis
de fertilización precisa permite
disminuir los costos de producción
al aplicar únicamente el o los
nutrientes que se encuentren
en condiciones de deficiencia;
por lo tanto, se evita también el
deterioro ambiental, reflejándose
positivamente en el ingreso del
productor.
Son varios los factores que
limitan el rendimiento del cultivo;
sin embargo, tienen que ser
considerados para fijar la meta de
rendimiento, ya que estos indican
si hace falta o no aplicar productos
fertilizantes.
• Barea J.M., Azc.n R., Azc.n-Aguilar C. 2002. Mycorrhizosphere interactions to improve plant
fitness and soil quality. Antonie Van Leeuwenhoek International Journal of General and
Molecular Microbiology, 81(1-4): 343-351.
• Domínguez, V.A. 1997. Tratado de Fertilización. 3ra. Edición. Mundi Prensa. Madrid. 613
pág.
• FAO. 2009. Glosario de biotecnología para la agricultura y la alimentación. http://www.fao.
org/docrep/004/y2775s/y2775s00.htm
• Havlin, L. J.; Beaton, D. J.; Tisdale, L.S.; y Nelson, L.W. 1999. Soil fertility and fertilizers: an
introduction to nutrient management. Prentice Hall. New Jersey USA.
• Hinsinger, P. 1998. How do plant roots acquire mineral nutrients? Chemical processes
involved in the rhizosphere. Adv. Agron. 64:225-257.
• Mora H. J., Recopilación bibliográfica para la nutrición del cultivo de caña de azúcar
(Saccharum Spp.), Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Veracruzana, 2011.
• Salgado G. S., Bucio A. L., Riestra D. y Lagunes-Espinoza L. C. 2003. Caña de azúcar:
hacia un manejo sustentable. ISBN 968-839-331-2. Campus Tabasco, Colegio de
Postgraduados-Instituto para el Desarrollo de Sistemas de producción del Trópico
Húmedo de Tabasco. Villahermosa, Tabasco. 384 pp.
• Subirós, R.F. 2000. El cultivo de la caña de azúcar. EUNED. San José, Costa Rica.
• Sundara, B. 1998. Sugarcane cultivation. 292. Vikas Pub. House: New Delhi.
• Velasco-Velasco, J. Los biofertilizantes y la producción de caña de azúcar (Saccharum
Spp.), Campus Córdoba, Colegio de Postgraduados, México, 2014.
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