Actualización de los cultivos de arroz, algodón y maíz

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(3) PRESENTACION El departamento del Guaviare por su condición particular es considerado como estratégico para el mundo por sus recursos naturales; y para el gobierno nacional como región estratégica para el manejo del conflicto armado y la lucha contra el narcotráfico. Estas dos condiciones indican la importancia de plantear los asuntos que deben ser resueltos para proponer una alternativa viable de desarrollo. Partiendo de que los puntos anteriores tienen una solución satisfactoria, es necesario considerar la importancia que tiene identificar y organizar una base económica diferente a la producción de cultivos ilícitos y mejorar las condiciones de vida de la población establecida. Este planteamiento gira en torno a los requerimeintos de iniciar y fortalecer un proceso planificado y ordenado por parte del Plan Nacional de Desarrollo Alternativo-PLANTE y de la Secretaría de Agricultura y del Medio Ambiente, encaminado al desarrollo científico y tecnológico para el uso, recuperación y manejo de los recursos naturales renovables; para plantear alternativas productivas que permitan la creación de una economía sostenible y ambientalmente sustantable, como una opción para la población asentada en el departamento. Se presentan hoy por parte de CORPOICA-Regional Ocho, los resultados de este primer resultado. Este documento reune las conferencias de los especialistas de CORPOICA en el Curso de Actualización en los cultivos de algodón, arroz y maíz', realizado en San José del Guaviare del 28 de agosto al 1 de septiembre de 1995, para los técnicos y profesionales de las UMATA y del sector agropecuario.. ¡AIME TRINA REVIREPO gional Och CORPOICA.

(4) TABLA DE CONTENIDO. INTRODUCCION 1. ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS DE SUELOS 1.1. Análisis de suelos 111 Instrucciones para tomas de muestras de suelos 1.1.1.1 Que es una muestra representativa de suelo*? 1.1.1 .2 Cuando se deben tomar las muestras de suelo 1.1.1.3 Donde se deben tomar las muestras de suela? 1.1.1.4 Profundidad a la cual se debe tomar la muestra 1.1.1.5 Cómo tornar una muestra de suelo 1 .1.1 .6 Cómo llenar las hojas de información sobre las muestras de suelos 1.2 METODOS DE ANAUSIS DE SUELOS 1.3 UNIDADES EMPLEADAS EN ELANALISIS DE SUELOS 1.4 LA CALIBRACION DEL ANALISIS DEL SUELO 1.5 LA INTERPRETACION DEL ANALISIS DE SUELO 1.5.1 El pH 'La reacción del suelo" y sus efectos 1.5.2 La acidez intercambiable 1.5 .3 La materia orgánica TABLA 1.5.4 El fósforo (p) aprovechable 1.5.5 Capacidad de intercambio catiónico (CIC) 1.5.6 Bases intercambiables Ca, Mg, K. Na TABLA 1.6 RECOMENDACIONES DE CAL 1.7 TOLERANCIA DE VARIOS CULTIVOS A LA ACIDEZ DEL SUELO TABLA 1.8 MATERIALES UTILIZADOS PARA NEUTRALIZAR LA ACIDEZ DEL SUELO 1.8.1 Cal agrícola 1.8.2 Cal viva 1.8.3 Cal apagada 1.8.4 Cal dolomítica 1.8.5 Escorias Thomas 1.8.6 Valor de neutralización de los distintos materiales TABLA 19 LA RELACION Ca/Mg 1.10 RECOMENDACIONES DE NITROGENO, FOSFORO Y POTASIO 1.10.1 Factores que afectan la eficiencia de la Fertilización 2. ASPECTOS FISIOLOGICOS DEL RENDIMIENTO EN LOS CULTIVOS 2.1 Control Ambiental 2.2 Control Genético. Página 2 2 2 3 3 4 5 7 8 9 10 10 11 11 11 12 12 12 13 14 15 15 16 16 16 16 16 16 17 17 17 18 18 19 20 21.

(5) TA B LA Variedades vigorosas 4.5 Uso de semilla certificada 4.6 Densidad de siembra 4.7 4.8 Utilización de maquinana limpia 4.9 Canales y cabaflones libres de malezas 4.10 Control físico o mecánico 4.11 Control biológico 4.12 Control químico - Epoca de aplicación - Herbicidas preemergentes - Herbicidas posemeraentes - Selección de los herbdas - Métodos da apIcación 413 Referencias 5. LOS INSECTOS DAÑINOS EN LOS CULTIVOS 5.1 Bases ecológisas para un manejo integrado de plagas FIGURA 5.2 CONTROL LEGAL 5.3 CONTROL BIOLOGICO 5.4 CONTROL FISICO 5.5 CONTROL MECANflCO 5.6 CONTROL GENETICO 5.7 CONTROL QUIMICO 5.8 CONTROL CULTURAL 6. MANEJO DE ENFERMEDADES 6.1 INTRODUCCION 6.2 LA ENFERMEDAD 6.3 LOS PATOGENOS 6.3.1 Los viroides 6.3.2 Los virus 6.3.3 Las bacterias 6.3.4 Los hongos 6.3.5 Los protozoarios 6.3.6 Los nemátodos 6.4 LA ENFERMEDAD EN LA COMUNIDAD 6.5 MEDIDAS DE MANEJO DE ENFERMEDADES 7. EL CULTIVO DEL ARROZ 7.1 GENERALIDADES 7.2 SISTEMAS DE CULTIVO 7.3 SISTEMAS DE SIEMBRA 7.4 VARIEDADES DE ARROZ TABLA TABLA 7.5 SUELO 7.6 MANEJO DE MALEZAS 7.7 MANEJO DE INSECTOS PLAGAS 7.8 MANEJO DE ENFERMEDADES. 45 46 46 46 47 47 47 48 49 50 50 50 51. LI. 53 54 54 55 56 56 56 56 57 57 57 58 58 58 59 59 59 60 60 62 62 62 64 68 68 68 68 69 69 70 70 71 71 72.

(6) Aspe ,--os Básicos de la Fotosíntesis 2.3 - Proceso fcoquímico - Proceso Fs:co - Proceso bquímico Diferencias de la Ca p acdad Fotosntética entre !Espeoes 2.4 Fotosntesis en el Campo 2.5 2.6 Eficiencia de la Utilización de la Luz 2.7 Efecto de las densidades de población 2.6 Efecto de las deficiencias de agua 2.9 Efectos de la Nutrición M:neral 2.10 Efectos de otros Factores sobre la fotosíntesis -002 - Temperatura - Edad de las hojas - Regulación interna - Relación ce las Fases de Desarrollo con e! Rendimiento - Fase vege:atva - Fase reproductiva - Fase de maduración - Indice de cosecha - Componentes de Rendimiento 2.11 Referencias 3. GENETICA VEGETAL-BREVE RESEÑA 3.1 CONCEPTOS BASICOS - Herencia - Variación - Carácter - El medio ambiente - Hipótesis, principios y leyes mendelianas 3.2 ASPECTOS BASICOS DE LA HERENCIA 3.3 METODOS PARA EL ESTUDIO DE LA HERENCIA 3.4 FORMAS DE REPRODUCCION Y COMPOSICION GENETICA DE LA POBLACION 3.4.1 Autofecundación y Fecundación Cruzada - Plantas de Propagación Asexual - Plantas Autogamas - Plantas Alogamas 3.5 OBJETIVOS DEL MEJORAMIENTO DE PLANTAS TABLA FIGURA FIGURA 3.6 LITERATURA CITADA 4. MANEJO INTEGRADO DE LAS MALEZAS EN LOS CULTIVOS DE ARROZ, MAIZ Y ALGODON 4.1 Principios generales 4.2 Manejo Integrado de malezas 4.3 Control cultural 4.4 Rotación de cultivos. 21 21 22 22 22 23 24. 26 27 28 29 29 29 "a 29 3 30 30 30 31 31 33 34 34 34 34. 35 35 35 36 36 37 37 37 37 37 38 39 40 41 42 43 43 44 44 45.

(7) TABLA 7.8 1 7.8.2 7.9 8 6.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.6.1 8.6.2 8.6.3 8.6.4 8.7 8.7.1 8.7.2 8.7.3 8.8 9.. Maneo ce Pncu;ana Mane'c Virus ce ía Hoja bianca (\HB: LITERATURA CONSULTADA EL CULTIVO DEL MAIZ CARA TER[STAS GENERALES DEL M 1 VAR I EDADES '' REQUISiTOS DEL SUELO OONDCIONES DEL CAMPO Y SU PREPARACION FERT!LIZANTES SIEMBRA MANEJO DEL CULTIVO Controí de Maiezas A po rau e rs. '.4Ç.. Control de Enfermedades rs - rs LI 1. Métodos de Cosecha Secado y Almacenamiento de los Granos Aproveonamiento del Forraje REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS FERTILIZACION DE MAIZ Y SORGO EN SUELO DE LOS LLANOS ORIENTALES SUELOS RECOMENDACIONES DE CORRECTIVOS Y FERTILIZANTES. 9.1 9.2 TABLA 9.2.1 Recomendaciones de Cal 9.3 RECOMENDACIONES DE NITROGENO (N) 9.4 RECOMENDACIONES DE FOSFORO. POTASIO Y ELEMENTOS MENORES TABLA TABLA TABLA 9.4.1 Fuentes. Epocas y Métodos de Aplicación de Fósforo y Poasio 9.5 BIBLIOGRAFIA 10 DESARROLLO Y MANEJO DEL CULTIVO DEL ALGODONERO 10.1 INTRODUCCION 10.2 CRECIMIENTO Y DESARROLLO DE LA PLANTA DE ALG000N 10.3 CICLO Y LABORES DE CULTIVO FIGURA FIGURA FIGURA FIGURA 10.4 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 11. MANEJO INTEGRADO DE PLAGAS EN ALGODON 11.1 Principios 11.2 Bases de¡ M.I.P. 11.3 Etapas del algodonero y sus insectos-plagas. 73 73 73 76 76 ¡o ¡/ ¡/ 78 78 78 79 79 80 80 81 81 62 63 83 84 84. 85 85 85 86 86 86 87 88 89 89 90 90 91 93 95. 9.7 98 99 99 99 99.

(8) PA. 1. ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS DE SUELOS. José E. Baquero Peñuela. Teniendo en cuenta que uno de los factores que más noide en a producción de cultivos es el eficiente manejo de a fertilización, es necesario considerar algunos aspectos que conHeven a este; fin. El presente documento hace parte del Manual de Asstencia Técnica No. 25 de Instituto Colomb;ano Agropecuario titulado "FERTILIZACION DE DIVERSOS CULTIVOS" (quinta aproximación), el cuaI ccntenc os aspectos mas importantes sobre el análisis de suelo, las instrucciones para a torna de muestras de suelo y la interpretación de estos resultados. Con el adecuaco conocimiento y apcación de las recomendaciones al respecto se puece iiegar a tomar decisiones más acertadas sobre la fertilización de cuitivos.. 1.1 ANALISIS DE SUELOS. Son muchos los factores que afectan el rendimiento de los cultivos, entre los cuales ocupa un lugar importante la disponibilidad en el suelo de los nutnmentos esenciales- para las plantas. Cuando estos nutrimentos no están en cantidades adecuadas hay necesidad de agregar fertilizantes químicos y/o enmiendas para suplir las necesidades de la planta, o corregir condiciones adversas en el suelo que inhiben su absorción; para esto se hace indispensable realizar el análisis de suelos con el fin de obtener la información sobre disponibilidad en el suelo de estos nutrimentos. El análisis de suelos puede suministrar información muy valiosa sobre la necesidad de usar fertilizantes y cal para aumentar el rendimiento de las cosechas. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que estos análisis y la fertilización no son una panacea. Hay, además, otros factores que afectan el crecimiento de las plantas y, por lo tanto, deben estudiarse si se quiere aumentar la producción.. 1.1.1 Instrucciones para tomar Muestras de Suelos La toma adecuada de las muestras de suelo para su análisis, tiene tanta importancia como la exactitud de las determinaciones de laboratorio o el criterio de interpretación de los resultados. Por consiguiente, es necesario que las personas que realicen esta tarea se ajusten a las instrucciones que para tal efecto se aconsejan, con el objeto de obtener una información más exacta.. LA, Investigador Asistente, P rograma Regional Agrícola CORPOICA, C.f. La Libertad, A.A. 3129 Villavicencio. Meta..

(9) 3. 1.1.1.1.. Qué es una muestra representativa de suelo?. Una muestra de suelo es una mezcla de varias submuestras más pequeñas, obtenidas en distintas partes de un lote hasta cubrir toda el área del terreno. La muestra de suelo debe pesar aproximadamente un kilogramo, cantidad que puede representar cinco o diez hectáreas de terreno que contienen por lo menos 20 millones de kg de suelo en la capa arable. La muestra de suelo debe incluir por lo menos 20 lugares diferentes del campo o área de 10 hectáreas o más, según la homogeneidad, en características visuales y de manejo, como se indica en la Figura 1. Una muestra que incluya muy pocos puntos del área puede dar información falsa sobre la fertilidad general del terreno, y las cantidades de cal y de fertilizantes que se recomiendan sobre esas bases pueden ser, por tal motivo erradas. ZONA PLANA (Maíz). 00 1. fQ. o. o. 0 Q. ZONA QUEBRADA (Pastos) Muestra No.3. 7. Muestra No.l. A 10. 8. Limite de suelo. BOS. Muestra No.4. 'II. -. Iv. 1'. 1. ZONA LIGERAMENTE ONDULADA -.. Muestra No.2. •. Figura 1. División de la finca en áreas y recolección de submuestras. Muestra No.5 VEGAS BAJAS. 1.1.1.2. Cuándo se deben tomar las muestras de suelo Las muestras de suelo deben tomarse dos o tres meses antes de sembrar, en esta forma se obtendrá de esa práctica la información del análisis del suelo con tiempo suficiente para obtener los fertilizantes necesarios y hacer las aplicaciones de cal oportunamente. Es muy importante obtener las muestras dos o tres meses antes de la siembra en áreas que se van a dedicar a pastos, ya que si es necesaria la aplicación de cal, ésta se mezclará con el suelo al incorporarla con la rastrillada.

(10) 4. para obtener mayores beneficios. En pastos ya establecidos, ta mejor época para analizar el suelo y aplicar fertilizantes, es dos meses antes de comenzar el período de máximo crecimiento. Las muestras de suelo para la mayoría de las cosechas deben recolectarse cada uno o dos años; para hortalizas o cosechas de alto valor, es necesario hacerlo con más frecuencia. Siempre son necesarias las muestras de suelos para anáhsis de fertilidad, antes de sembrar pastos y cie hacer aplicaciones de cal. El momento más oportuno para la cbtención de las muestras es cuando el suelo tiene el grado de humedad apropiaco para las labores agrícolas. Si hay necesidad de ellas cuando el suelo esté muy húmedo. se extiende sobre pape] limpio, o sobre un plastco y se secan al aire a temperatura ambiente, antes de enviarlas a! hortonú Debe evitarse e uso de calor adificial para acelerar el secam i ento de las muestras. 1.1.1.3. Dónde se deben tomar las muestras de suelos? Cuando el predio presente cambios en apariencia y producción, como consecuencia de la variación de los ti p os de suelo, de la conformación topográfica, de la cantidad de erosión, de la clase de drenaje, de] tratamiento agrícola de los últimos años, es necesario dividir la finca en áreas que contemplen estas variaciones para colectar las muestras. Es conveniente evitar aquellas áreas muy pequeñas que difieren mucho del resto del campo, y que por su tamaño no tengan significaci6ñ en la producción de cultivos. En aquellos casos en que por razones especiales interesa obtener una información analítica de estos sitios, es necesario obtener una muestra individual de esos lugares. Cuando se extraigan muestras de suelo en lotes con cosechas cultivadas en surcos, deben provenir de éstos o de los caballones y no de la banda del fertilizante ni de áreas de antiguos canales, carreteras o caminos. Tampoco de sitios donde existan residuos de paja o de quemas. Hay que evitar, igualmente, recogerlas en el límite de los cambios de pendientes entre tierras planas y quebradas o en la orilla de las cercas inmediatas a los árboles, en parches pantanosos en cualquier otra área de uso poco común no representativa. Si el predio es uniforme en apariencia y producción, así como el manejo a que se ha sometido durante los últimos años, se puede considerar como una unidad para la extracción de la muestra. En estas circunstancias, las áreas no deben sobrepasar una superficie de 10 hectáreas. Cuando el área sea mayor, deberá dividirse en unidades de este tamaño..

(11) 5 1.1.1.4. Profundidad a la cual se debe tomar la muestra. La muestra se debe recolectar a una profundidad de O a 20 centímetros cuando se trata de suelos cultivados o que se pretenden cultivar, y si se trata de suelos con pastos o de áreas en las cuales se quiere sembrar pastos, es necesario que la profundidad sea de O a 10 centímetros. La cal y los fertilizantes que se aplican al voleo sobre el terreno penetran muy lentamente en el suelo. Cuando las muestras provienen de suelos a otras profundidades diferentes a las mencionadas, estas deben anotarse en la hoja de información, ya que la profundidad es una consideración muy importante que el especialista debe tener en cuenta al hacer las recomendaciones de fertilizantes y cal. También se toman muestras de 20 a 40 cm en terrenos dedicados a fruticultura y para cultivar algodón, ya que en estos casos los resultados analíticos pueden proQorconar rtos de mucho interés. 1.11.5. Cómo tomar una muestra de suelo? La forma de tomar las muestras varía de acuerdo con el objeto del análisis, según se trate de muestras para análisis de fertilidad con el fin de proporcionar bases para la aplicación de fertilizantes, o para caracterizar perfiles de suelos con fines edafológicos. En esta oportunidad se hace referencia únicamente al primer caso. o sea a la muestra de suelo para análisis de fertilidad con el fin de asesorar a los agricultores sobre la aplicación de fertilizantes. Lo primero que debe hacerse es obtener los siguientes materiales y herramientas para obtener las muestras: Un balde limpio, un sacabocado, barreno, pala o gariancha, cajas de cartón, bolsa de plástico y las hojas de información que suministran los técnicos agrícolas. Cuando la herramienta usada es una pata o garlancha se . procede como se observa en la Figura 2 se raspa aproximadamente un centímetro de la superficie del suelo para eliminar los residuos frescos de materia orgánica, polvo de la carretera u otras contaminaciones artificiales. Se cava un hueco en forma de y, cuyo tamaño aproximado sea el ancho de la pala y tenga una profundidad de 20 centímetros. Luego se corta una tajada de suelo de 2-3 centímetros de grueso en la pared del hueco y se toman una faja de unos 3 a 5 centímetros de ancho en el centro de la tajada. Se coloca esta faja de suelo en el balde y se repite la operación en 15-o 20 lugares del área delimitada para la extracción de la muestra completa. Cuando se usan barrenos o sacabocados, al final de las 15 o 20 perforaciones ya se ha obtenido la tierra necesaria para formar un volumen alrededor de 1 kg de peso. En cambio, cuando se saca la muestra con la pala, la tierra recogida.

(12) constituye una cantidad demasiado grande para la muestra. Una combinación de vanas submuestras pequeñas, cada una seleccionada de una parte homogénea del total, da información más precisa que una simple muestra más grande.. NO ECHE AL BALDE LOS EXREMOS. 1'. PALA O GARLANCHA. 1. e. _ 1. Figura 2. Forma de tomar las muestras de suelos Las muestras no deben empacarse en bolsas que hayan sido usadas con fertilizantes o sustancias químicas. No se debe fumar o dejar caer cenizas de cigarrillo al manipular las muestras, las cuales se identifican enumerándolas y escribiéndoles el nombre y la dirección correspondientes. 1.1.1.6. Cómo llenar las hojas de información sobre las muestras de suelos? Es importante llenar lo más exactamente posible la hoja de información sobre las muestras de suelos porque esto ayudará especialmente a la formulación de las recomendaciones que cada agricultor necesita. Si las muestras corresponden a vanas fincas, no deben usarse los mismos números para identificarlas. Los datos que deben suministrar por cada muestra son los siguientes: nombre y dirección completa del solicitante, nombre y ubicación de la finca (corregimiento, municipio, etc.), tipo de análisis solicitado, profundidad de la toma de aquellas, superficie que representa y un cultivo para el cual se requiere recomendación. Hay que señalar, también, lo que se detalla enseguida: si el drenaje interno es: bueno, regular o malo; si se ha agregado cal en los últimos años en el suelo; si se va a aplicar riego y cuáles son los cultivos sembrados en los últimos dos años; qué tipos de fertilizantes se han utilizado y a razón de cuántos kilogramos por hectárea,.

(13) 7 mencionando el rendimiento de los sembrados, con o sin fertilizantes, y añadiendo observaciones y cualquier otro dato que el técnico considere pertinente y útil. Es importante conservar una copia de la información que acompaña a la muestra y del análisis de los suelos, junto con el registro de los rendimientos de la cosecha y las aplicaciones de cal y fertilizantes. Es conveniente tener un mapa de la finca, en el cual se indiquen los lotes y las áreas en donde se han tomado las muestras de suelos, numeradas claramente, para conservar los registros del análisis de suelos. 1.2. METODOS DE ANALISIS DE SUELOS En el laboratorio se efectúan los análisis siguiendo los métodos descritos a continuación. • Determinación de! p H: El pH se determina por el método del pote nciómetro con electrodo de vidrio en la relación suelo-agua por volumen de 1:1. A 10 cm de suelo, agregar 10 cm de agua destilada. La mezcla se deja en reposo durante una hora, se agita y luego se lee el pH en el potenciómetro. • Determinación de la acidez intercambiable (Al + H): Se determina mediante la extracción con KCI normal titulando el extracto con 0.1 N NaOH, en presencia de fenolftaleina. La acidez intercambiable se expresa en miliequivalente por 100 Ogramos de suelo (meq/100 g de suelo). • Cálculo de la materia orgánica: La materia orgánica del suelo se calcula indirectamente determinando el carbono orgánico; este se oxida con ácido crómico en presencia de un exceso de H2SO4 concentrado (método de Walkley Black), para posterior determinación colon métrica. • Determinación del fósforo: Para determinar el fósforo (P) en el suelo se utiliza el método de Bray H. La extracción se efectúa con una mezcla de 0.03 N NH 4 F y de 0.1 NHCI. El fósforo del suelo se expresa en partes por millón de P (ppm de P). • Determinación de bases intercambiables: Ca; Mg' , K; Na. La extracción se hace con acetato de amonio normal y neutro, y la posterior determinación se logra por medio de la espectrofotometría. • Determinación de la capacidad de intercambio catiónico: C.I.C. Al desplazar los cationes del suelo con acetato de amonio, se lava el exceso de amonio con alcohol. El amonio (NH 4 ) retenido se desplaza con una solución del NaCI al 10%. Al lixiviado se le agregan 10 cm 3 de formaldehído neutro al 40%. Luego se titula con 0.1 N NaOH, utilizando fenolftaleina como indicador. La C.I.C. se expresa en meg/100 g de suelo. La C.I.C. también se puede calcular indirectamente, por suma de cationes Ca; Mg, K; Na; Al; H intercambiables, lo cual da la C.I.C. efectiva..

(14) 8. • Anáhss físico-mecánico: El análisis físico-mecánico o de textura se hace por el método de Bouyoucous o del hidrómetro. Como agente dispersante se utiliza en una solución de hexarnetofosfato y carbonato de sodio. Para agricultores se determina la textura al tacto. • Determinación de la salinidad: Se determina la conductividad eléctrica (O E.) y la clase de aniones: NO 3 , CI. SO 4 . H003 y cationes: Ca: MaT K' Na en el extracto de suelo saturado. También se determina e pH del suelo saturado y el contenido de Na intercambiable en el suelo expresaao en porcentaje. La conductividad del extracto se expresa en milimhos/cm.. 13. UNiDADES EMPLEADAS EN. ELANALISIS DE SUELOS. Las unidades comúnmente empleadas en el análisis de suelo son: a) porcentaje b) miliequivalente por 100 gramos de suelo (Meqi'lOOg): c) p artes por mifión (ppm). Es de anotar que se acepta aue una hectárea de suelo, capa b ara le, pesa 2.000.000 de kilogramos o en su defecto, que tiene un volumen de 2.000.000. de litros, cuando el suelo posee una densidad aparente de 1 gícm3. A continuación se explican las unidades empleadas en el análisis de suelos: • Partes por millón (ppm), se llama ppm a las unidades en un millón de unidades Ejemplo: kilogramos en un millón de kilogramos; gramos en un millón de gramos; litro en un millón de litros. Si un suelo tiene 10 ppm de P, ese suelo tendrá 20 kg/ha de P, o lo que es lo mismo: 45,8 kg/ha de P 2 05 . 1 ppm de P es igual a 4,58 kg de P2051ha. • Miliequivalente: el equivalente químico de un elemento es su peso atómico dividido por su valencia. Si se expresa en gramos se le denomina equivalente gramo.. Ejemplo: a. Peso atómico de calcio (Ca) Valencia Equivalente gramo 40:2. 40 2 20 g. b. Peso atómico magnesio (Mg) Valencia Equivalente gramos 24:2 =. 24 2 12 g. c. Peso atómico del potasio (K) Valencia Equivalente gramos 39:1 =. 39 1 39 g.

(15) Se denomina miliequivalente (meq) al equivalente dividido por 1000. Ejemplo: a) Miliequivalente gramo del Mg =. 12/1.000 = 0.012 g. b) Miliequivalente gramo del K =. 3911.000 = 0.039 g. c) Miliequivalente gramo del Ca =. 20/1.000 = 0.020 g. • Conversión de miliequivalente a kilogramos por hectáreas: La hectárea de suelo, capa arable, peso en promedio 2.000.000 de kg. supongamos que en un análisis de suelo dio 1 meq de calcio por 100 gramos de suelos. Esto equivale a 0,02 g en 100 gramos de suelo, o sea, a 0,0002 kg por kg de suelo. Por tanto, en 2.000.000 de kg. es decir, en una hectárea habrá 400 kg de Ca. Aplicando los mismos racionamientos se tiene: 1 meq de Cali 00 g de suelo 1 meq de Mg/loo g de suelo 1 meq de K 1100 g de suelo = 1 meq de Na/100 g de suelo =. 1.4. LA CALIBRAC ION DEL. 400 kg de Ca/ha 240 kg de Mg/ha 780 kg de KJha 460 kg de Na/ha. ANAL1S!S DEL SUELO. Desde el punto de vista físico o químico una técnica de análisis con fines agrícolas puede ser buena pero si no existe correlación con la respuesta obtenida por la planta bajo condiciones de campo o de invernadero, dicha técnica o procedimiento no tendrá ningún valor. Por esto, es necesario calibrar el método, o sea, fijar los valores limites para calificar el suelo como bajo, medio o alto en 'determinado elemento de acuerdo con los resultados analíticos obtenidos por el método bajo estudio. La calibración que se obtiene después de comparar estadísticamente los resultados del análisis de un adecuado número de suelos, con los resultados obtenidos en el campo o invernadero (rendimiento y otra variable), al aplicarles el nutrimento bajo estudio. La calibración de un método para establecer los límites estimativos de bajo, medio y alto, sólo puede hacerse con base en la probabilidad de que el suelo sea realmente pobre, - . rico en el elemento que. se estudia. Cuando el suelo se considera pobre, la probabilidad de que responda, es decir, de que aumente significativamente el rendimiento al aplicar dicho nutrimento debe ser alta; cuando es rico la probabilidad debe ser baja. Agrupados y comparados los resultados de los análisis de los suelos estudiados con la respuesta de la planta a la aplicación del elemento se establecen los limites de los valores para que se cumplan los requisitos establecidos en la Tabla 1..

(16) lo Tabla 1. Probabilidad de respuesta de los cultivos a la fertilización, según el contenido del nutrimento en el suelo. CONTENIDO DEL NUTRIMENTO EN EL SUELO. PROBABILIDAD DE RESPUESTA. Bajo (B) Medio (M) Alto (A). Igual o mayor de 8056 (Alta) Alrededor de 50% (Media) Igual o menor de 20% (Baja). A LA FERTILIZACION. 1.5. LA INTERPRETACION DEL ANAIJS!S DE SUELO Posiblemente I a interpretación es la e:aa más mpoante y difícil en un anál i sis de suelos No se trata solamente de conocer los niveles críticos, sino de poder tener un conce p to global del análisis, considerar la interde p endencia entre elementos y propiedaces del suelo, medir el efecto de condiciones de clima y, en fin, de conocer e l cultivo para el cual se va a utilizar el análisis. Indudablemente esto es difici!, pera habrá una mayor confiabilidad mientras más y mejor se consideren los factores expuestos. Hacer un análisis es fácil, interpretarlo y utilizarlo correctamente presenta dificultades. Enseguida se presentan algunos elementos relacionados con la interpretación de resultados de análisis de suelos. 1.5.1. E] pH "La reacción del suelo" y sus efectos = Menor de 55: fuerte a extremadamente ácido. Posible toxicidad del aluminio y del manganeso. Posibles deficiencias de P, Ca. Mg y Mo. Es necesario encalar para Ja mayoría de los cultivos. = De 5.5 a 5,9: moderadamente ácido, baja solubilidad del P y regular dispon:bilidad de Ca y Mg. Algunos cultivos, como las leguminosas, requieren encalamiento. = De 6.0 a 6,5: ligeramente ácido: condición adecuada para el crecimiento de la mayoria de los cultivos. = Menor de 6,6 a 7,3: casi neutro o neutro: buena disponibilidad de Ca y Mg; moderada disponibilidad de P y baja disponibilidad de micronutrimentos a excepción del Mo. = De 7,4 a 8,0 Alcalino: posible exceso de carbonatos. Baja solubilidad del P y de micronutnmentos a excepción del Mo. Se inhibe el crecimiento de varios cultivos. Es necesario tratar el suelo con enmiendas..

(17) 11. 1.5.2. La acidez intercambiable La acidez intercambiable en la mayoría de los suelos está constituida por el Al y el H intercambiables. En los suelos minerales predomina el Al. Generalmente, a valores de pH por debajo de 5,5 en suelos minerales y por debajo de 5,0 en suelos orgánicos, existen problemas con el aluminio. Criterios muy generales para considerar el Al como problema en los suelos: a. Si el análisis indica valores superiores a 2 meq de Al intercambiabie. b. Si la relación,. Ca - MgK Al 1.5.3. La materia orgánica A medida que disminuye la temperatura, el contenido de materia orgánica aumenta debido a la baja tasa de mineralización de ésta. En Colombia, por existir relación inversa entre altitud y temperatura se ha encontrado correlación positiva entre el contenido de materia orgánica y la altura sobre el nivel del mar. En términos generales, la materia orgánica dividida por 20 es igual al porcentaje de N. En la Tabla 2 se observa el estimativo conceptual de la materia orgánica en los suelos. Tabla 2. Estimativo de materia orgánica en los suelos INTERPRETAC1ON DEL % DE MATERIA ORGANICA CLIMA Frío Templado Cálido. BAJO. MEDIO. ALTO. Menor de 5 Menor de 3 Menor de 2. 5.10 3.5 2.3. Mayor de 10 Mayor de 5 Mayor de 3. La materia orgánica es fuente principalmente de N, P, S y de algunos elementos menores. Además, mejora las propiedades físicas, aumenta la capacidad amortiguadora (Buffer) y tiene gran influencia en la capacidad de intercambio catiónico. Cada 1% de materia orgánica representa en general, 2 meqllOO g en la medida de la C.I.C..

(18) 12. 1.5.4. El fósforo (P) aprovechable Existen varios métodos para la extracción de P. Algunos de los trabajos efectuados en Colombia han mostrado correlación con los métodos Bray II, Bray 1 y Truog. El capitulo sobre recomendaoones de fertilizantes indica os niveles críticos de P en el suelo para cada cultivo 1.5.5. Capacidad de intercambio catiónico (CIO) Esta propiedad de los suelos está asociada directamente con la textura. el tipo de arcilla y e contenido de materia orgán:ca en ellos. En Colombia la CIO de los suelos es muy vanable, aún dentro de una misma reqión. Es aeseab!e que todo suelo presente una 010 a!a. asociada con elevada saturacion de bases, ya que esta situación indca una gran capacidad potencial para surn:nistrar Ca, M y K a las plantas. En términos generales, un estimativo conceptual de la CIO en los suelos es el siguiente:. menor que 10 meq/100 g: 10 - 20 meq/100 g: mayor que 20 meq/100 g:. Baja Media Alta. 1.5.6 Bases intercambiables: Ca, Mg, K, Na En general es difícil establecer niveles críticos para estos nutrimentos. En la mayoría de los casos se debe considerar no solamente el elemento intercambiable, sino también el porcentaje de saturación del complejo de cambio y el pH del suelo. La relación Ca/Mg debe tenerse en cuenta, especialmente en suelos ácidos que requieren encalamiento. El valor mínimo para la relación debe ser uno. Cuando la relación Ca/Mg es amplia, más de 4 y el suelo necesite encalamiento, se recomienda aplicar 1.250 kg/ha de cal dolomítica por cada miliequivalente de aluminio. En la Tabla 3 se observa el estimativo conceptual de las bases en los suelos y el porcentaje de saturación de las mismas..

(19) 13. Tabla 3. Estimativo conceptual de las bases en el suelo 1 NTERPRETACION ELEMENTO. BAJO. MEDIO. ALTO. Calcio. meq/100 g Saturación %. <3 <30. 3-6 30-50. >6 > 50. Magnesio. meq/100 g Saturación %. <1.5 <15. 1.5-2.5 15-25. > 2.5 > 25. Potasio. meq/100 g Saturación %. <0.20 <2. 0.20-0.40 2-3. > 0.40 >3. meq/100 g Saturación % Relación normal al. Su contenido debe ser menor de 1 Deoe ser menor de 15%. Ca: Mg: K 3:1: 0.25. En general, por encima de 4 milimhoslcm se restringe el rendimiento de muchos cultivos y . se debe recuperar el suelo. 1.5.7. Conductividad eléctrica (C.E.) La conductividad eléctrica es un índice de la salinidad, es así como el porcentaje de saturación de sodio lo es de la sodicidad del suelo. En la Tabla 4 se hace una evaluación de la salinidad. Tabla 4.. Interpretación de la C.E. del ¿xtracto del suelo (Milimhos/cm).. 0-2. 3-4. 4-8. 3-16. 16. No salino. Muy ligeramente salino. Moderadamente salino. Fuertemente salino. Muy fuertemente salino. Por otra parte, cuando la saturación de sodto es superior al 15% yel pH es superior a 8,0 existen problemas serios en el suelo, principalmente desdé el punto de vista físico. En estos casos se necesita someter el suelo a un tratamiento a base de enmiendas sulfatadas y de lavado para recuperarlo..

(20) 14. 1.6 RECOMENDACIONES DE CAL La cal se aplica a los suelos para neutralizar ftarógeno H 4 y el aluminio intercambiable (Al) y para proporcionar calcio. Se apca calcio más magnesio si ella es calcitica o dolomítica respectivamente. Los principales factores que se deben tener presentes al agregar la cal a ¡os suelos, además de la planta que se va a cultivar. son el pH y el aluminio intercambiable, la textura, el contenido de materia orgán:c.a y la relación Ca/Mg. La importancia del pH está relacionada con la toIeancia de las plantas al manganeso y al aluminio contenidos en la solución de; suelo. Las leguminosas de grano requieren un pH aproximadamente de 65; la paa y la cebada crecen bien en suelos cercanos a un pH de 5,0. Las correcciones aecuadas de pH,m ediante aplicaciones de cal, permiten que algunos nutrimentos pasen a ser aprovechables por los cultivos, disminuyéndose así la cantidad de fert:zantes y su costo. El tipo de suelo y el contenido de materia orgánica también influyen en la cantidad de cal que se debe agregar. Los suelos con alto contenido de materia orgánica y/o arcilla, requieren, para elevar el pH en una unidad, más cal que los arenosos. Las rotaciones también deben tenerse en cuenta al hacer recomendaciones de cal. Por ejemplo, cuando la papa está incluida en una rotación con cosechas que requieren un pH más alto, debe aplicarse cal, pero no sobrepasar un pH de 5,5 ya que esta planta puede ser afectada por ciertas enfermedades que aparecen cuando el pH está por encima de este valor. Como la cal reacciona lentamente en el suelo, debe aplicarse de cuatro a seis semanas antes de la siembra. Sin embargo, los pastos y en general las plantas forrajeras crecen bien cuando la cal se aplica un poco antes de la siembra, pero mezclada uniformemente con el suelo. Las recomendaciones de cal, se basan especialmente en el contenido de aluminio intercambiable de los suelos. En suelos con menos de 10% de materia orgánica y un pH inferior a 5,5 y en suelos con más de 10 0/Ó de materia orgánica y pH inferior a 5,0 se recomienda aplicar una tonelada y media de cal agrícola, que contenga por lo menos el equivalente al 80% de CaCO, por cada miliequivalente (meq) de aluminio intercambiable. Cuando se utilizan Escorias Thomas, es posible disminuir la cantidad de cal en suelos con un pH menor de 5,5. En algunos suelos de Colombia el contenido de aluminio intercambiable es muy alto y, por tanto, la cantidad de cal para su corrección seria exagerada. Es muy importante que el técnico analice con el agricultor el aspecto económico en el uso de la cal. Aplicaciones superiores y aún menores de tres toneladas por hectárea pueden resultar antieconómicas. Se puede pensar también en aplicar la cal por ciclo agrícola hasta llegar a las condiciones adecuadas de acidez de los suelos..

(21) 15. En muchos suelos del país que requieren cal, se encuentra una relación Ca/Mg muy amplia, es decir, que la cantidad de magnesio en relación con la del calcio es muy pequeña. Al agregar a los suelos cal agrícola o sea aquella que contiene solamente CaCO3 , se agrava el desequilibrio entre el calcio y magnesio y se pueden inducir deficiencias de este en los cultivos. Por esta razón es muy importante que las aplicaciones de cal se hagan con base en cal dolomítica o sea de aquella que contiene además de carbonato de calcio, carbonato de magnesio.. 1.7 TOLERANCIA DE VARIOS CULTIVOS A LA ACIDEZ DEL SUELO En la Tabla 5 se indican los límites aproximados de tolerancia de pH para algunos cultivos. Tabla 5. Límite de tolerancia de pH para algunos cultivos pH 4,8 - 5,5. pH 5,6 - 6,4. pH 6,5 - 7,3. Piña. Maiz. Alfalfa. Fríjol. Trébol. Trigo. Algodonero. (Anaria comosus) Papa. (Solanum tuberosum). Yuca. -. (Manihot esculenta) Pasto gordura. (Me/mis minutiflora) Pasto' puntero. (Hyparrhenia rufa) Pasto braquiaria. (Brachiana decumbens). (Zea mays) (Phaseo/us spp). (Triticum aestivum). Arroz. (Oryza sativa). Tomate. (Lyco5ersicum esculentum). (Medicago sativa) (Trifolium spp). (Gossipium spp) Coliflor. (Bra ss/ca o/era cea). Caña de azúcar. (Saccharum officinarum). Un caso muy especial es el de arroz que tolera suelos bastante ácidos aún cuando se siembra en secano, pero si el suelo está inundado se logra una modificación muy marcada del pH. Por ejemplo, un suelo de bajo contenido de materia orgánica y un pH inicial de 5.0 tendrá un pH 6,0 después de dos a tres semanas de inundación. En este caso, la especie no es necesariamente resistente a la acidez. Parece que el arroz de secano responde a moderadas aplicaciones de cal en suelos muy ácidos del Piedemonte Llanero, mientras que en riego, en los mismos suelos, no responde tanto a esa aplicación. A veces, cuando se modifica la reacción del suelo, es preciso hacerlo en tal forma que si bien no se consigue el mejor desarrollo del cultivo, se logra en cambio evitar la presencia de ciertas enfermedades. Por ejemplo la "Costra" o "Sama' de las papas que es causada por la bacteria Streptomyces scabies encuentra su medio más apropiado en los suelos alcalinos, pues la acidez del terreno le es altamente.

(22) 16. perjudicial. Otro ejemplo; la pudrición de la raíz del tabaco se puede presentar en terrenos cuya reacción es de 6,0 o más, pero cuando el pH es inferior a 5,6 la enfermedad rara vez se presenta.. 1.8 MATERIALES UTILIZADOS PARA NEUTRALIZAR LA ACIDEZ DEL SUELO Para neutralizar la acidez del suelo, es decir, para aumentar el pH, se pueden utilizar la cal o las Escorias Thomas. Existen cuatro clases de cal: agrícola, viva, apagada y dolomítica. 1.8.1. Cal agrícola Es el producto formado especialmente por carbonato de calcio (CaCO) en cantidad del 70% como mínimo. En forma natural se encuentra como piedra caliza o piedra de cal. 1.8.2. Cal viva Es la misma piedra caliza o carbonato de calcio, calcinada o quemada en hornos. Esta cal también recibe el nombre de óxido de calcio (CaO) y se encuentra en el comercio en forma de terronos más o menos grandes. Para aplicarla al suelo se puede pulverizar, inmediatamente después de su aplicación absorbe agua y forma gránulos que se endurecen por la formación en sus superficies de carbonato de calcio: en este estado puede permanecer en el suelo por largo tiempo. Su aplicación se recomienda solamente cuando se puede asegurar una mezcla en el terreno, pues existe el peligro de 'quemar" la semilla. 1.8.3. Cal apagada Es la misma cal viva después de haberla tratado con agua; también recibe técnicamente el nombre de hidróxido de calcio (Ca(OH) 2 ) y de cal hidratada. Es menos fuerte que la cal viva y como el óxido de calcio, es un polvo blanco de manipulación difícil y desagradable. 1.8.4. Cal dolomítica Es una mezcla de carbonato de calcio y magnesio. Generalmente contiene 40% de carbonato de calcio (CaCO 3) y 8 a 10 1,10 de carbonato de magnesio (MgCO3). Esta cal tiene mucha importancia en suelos ácidos deficientes en Mg. 1.8.5. Escorias Thomas Las Escorias Thomas son un subproducto de la industria del acero. En Colombia, son producidas por Acerías Paz del Río. Poseen un contenido relativamente alto en fósforo (P 2 05 ), aproximadamente 10% y mediano de CaCO. Se aplica a los suelos, más por su contenido de fósforo que como material de encalamiento, pero.

(23) 17. por su poder de neutralización son adecuadas para suelos ácidos deficientes en P como los de los Llanos Orientales. Las Escorias Thomas son también fuente de Mg. 1.8.6. Valor de neutralización de los distintos materiales Los materiales para encalar los suelos difieren marcadamente en su capacidad para neutralizar la acidez. El valor de neutralización de la cal, depende de la cantidad de ácido que ésta neutraliza. La Tabla 6 muestra el valor de neutralización de algunos materiales utilizados para encatar suelos, teniendo como base el contenido de carbonato de calcio puro (CaCO) con un poder neutralizante del 100%. Tabla 6.. Equivalente CaCO 3 de varios materiales de encalamiento. NOMBRE COMUN Carbonato de calcio puro Caliza-cal agrícola Cal viva Cal apagada Cal dolomítica Escorias Thomas Escorias de alto horno. FORMULA QUIMICA EQUIVALENTE CaCO3 CaCO3 CaCO3 CaO Ca(OH)2 CaCO3 MgCO3. 100 70-95 150 120 110 60-70 75-90. 1.9 LA RELACION Ca/Mg Uno de los problemas más comunes en los suelos colombianos es el de la relación Ca/Mg en el complejo coloidal de los suelos. En suelos donde la relación Ca/Mg se halla en estado natural amplio, se han constatado deficiencias de Mg; por otra parte, en suelos del Valle del río Cauca, en donde la relación es estrecha o menor que la unidad, se ha encontrado baja producción en cultivos como el arroz, la caña de azúcar y pastos. No obstante que se reconocen muchos efectos benéficos del encalamiento en suelos extremadamente ácidos, como el de neutralizar los efectos tóxicos del Al y del Mn, y aumentar la aprovechabilidad de otros nutrimentos, también puede causar disturbios en la fertilidad del suelo, como por ejemplo, el desbalanceamiento de la relación Ca/Mg, provocando, en muchos casos, una deficiencia de Mg en las plantas: es una costumbre muy difundida aplicar cal a los suelos extremadamente ácidos de las regiones húmedas, sin efectuar ensayos previos para probar Fa bondad de esta práctica..

(24) 18. 1.10. RECOMENDACIONES DE NITROGENO, FOSFORO Y POTASIO. 1.10.1. FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE LA FERTILIZACION Los fertilizantes son tal vez el arma más eficiente y rápida para la obtención de una mayor productividad de las áreas agrícolas del país. Existen, sin embargo, una serie de factores que afectan la eficiencia de los fertilizantes, los cuales desafortunadamente no se pueden detectar con un análisis de suelos. Estos factores son entre otras calidad de semilla, preparación de terreno, control fitosanitario, control de malezas, etc. Por lo anterior es necesario entender que el análisis de suelos y su correcta interpretación no es suficiente para obtener óptimas y eficientes producciones, ya que existen otras labores extremas que inciden directa e indirectamente sobre la marcha del cultivo que son necesarios tener en cuenta..

(25) : 19. 2. ASPECTOS FISIOLOGICOS DEL RENDIMIENTO EN LOS CULTIVOS. Jaime H. Bernal Riobo*. El rendimiento de los cultivos se incrementó en forma acelerada durante los últimos 50 años como resultado de la introducción de nuevas variedades y el avance en las técnicas de manejo agronómico del cultivo. Además del incremento en el p otencia de rendimiento, a las nuevas variedades desarrolladas por los fitomejoradores se les ha incorporó la resistencia a enfermedades, plagas y la habilidad para responder a niveles altos de fertiiización. En un estudio realizado en el Re;no Unido tasado sobre & promedio de la Qroduccon nacional de trigo durante 30 años, se encontró que el incremento en & rendimiento de este cerea' fue debdo gracias a la introducción de variedades mejoradas y a la im p lementación de practicas agronómicas adecuadas para el cultivo. Sin embargo fue imposible aeterminar & grado de contribución que tuvo cada uno de estos factores en la p -oducción final de: grano debido a la fuerte interacción que existe entre & genot:po y el ambiente, lo que nos indica que las variedades responden en forma di ferente según el ambiente en el cual se desarrollan. Es así como las plantas sernienanas de arroz y trigo de alto potencial de rendimiento generadas durante la llamada revolución verde, responden mejor a niveles altós de fertilización nitrogenado que las variedades altas. La determinación del rendimiento final de cualquier cultivo es un proceso complejo que dependerá de los efectos acumulativos del ambiente interactuando en cada una de las etapas del crecimiento de las plantas. Los primeros intentos para entender como el ambiente y el genotipo interactuaban para determinar el rendimiento en los cereales se basaron principalmente en el análisis de los componentes del rendimiento. De esta forma algunos investigadores sugirieron que teóricamente el procedimiento a seguir sena encontrar en la planta los caracteres que controlaban el rendimiento por hectárea y por medio de una serie de hibridaciones acumularlos en una planta para formar una combinación óptima. Por lo tanto el rendimiento de grano por área seria tratado corno el producto de los varios componentes individuales; por ejemplo para los cereales el rendimiento seria el producto de multiplicar el número de plantas por metro cuadrado, por el número de espigas por planta, por el número de granos por espiga, por el peso de cien granos. La idea era poder estudiar los efectos del ambiente en cada uno de estos componentes.. • Fisiólogo vegetal. Investigador Asociado Programa Regional Agrícola Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria. Centro de Investigación La Libertad, AA, 3019, Villavicencio, Meta..

(26) 20. Posteriormente la técnica de análisis de crecimiento fue desarrollada, con un cambio en el énfasis sobre la tasa de asimilación neta, hacia la tasa de crecimiento de? cultivo. Con el uso de la técnica del análisis de crecimiento la dinámica de la partición de carbohidratos puede ser analizada con más detalle. Con el uso de la técnica del análisis de crecimiento se encontró como el rendimiento económico no solo dependía de la producción total de materia seca si no también del indice de cosecha, o sea la proporción de la materia seca económicamente útil. El crecimiento y desarrollo de las plantas es controlado internamente por la constitución genética de los individuos y externamente por el ambiente: ambas clases de controles actúan sobre los procesos bioquímicos y fisiológicos. El conocimiento de los factores que afectan el crecimiento y la comprensión de la forma como actúan. facilitara la selección de los genátipos las prácticas agronómicas que permitirán maximizar la eficiencia de la producción en los diferentes ambientes. 2.1 Control Ambiental El ambiente controla externamente el crecimiento y desarrollo de las plantas modificando la intensidad de los procesos fisiológicos. Los factores ambientales pueden agruparse en tres ciases y aunque se consideren separadamente, es necesario tener en cuenta que ellos interactúan y por esta razón al variar el nivel o intensidad de uno, se modifican las respuestas de las plantas a los demás. El primer grupo de factores está formado por el complejo climático dentro del cual, los que más afectan la producción son la intensidad de luz, la precipitación y la temperatura. El segundo grupo está constituido por el complejo edáfico y sobresalen en importancia las características físicas y químicas de los suelos. El tercer componente del ambiente, de importancia en agricultura, es el factor biótico, especialmente er los aspectos relacionados- con malezas, insectos y microorganismos. La principal consideración, desde el punto de vista de producción con relación al ambiente, es que las regiones agrícolas difieren en la intensidad o nivel de los diferentes factores y que uno o más de ellos pueden limitar la producción en una región por deficiencia o exceso, mientras otra combinación de factores puede ser limitante en otra región. De lo anterior se desprende que la caracterización del ambiente y la determinación de los factores limitantes debe ser uno de los primeros aspectos a considerar para planificar la producción agrícola de una región. Para obtener el rendimiento máximo económico, los limitantes deben superarse mediante la utilización de genótipos menos exigentes en los factores identificados o adecuando el nivel de ellos a las exigencias de los genótipos más adaptables al ambiente de la zona..

(27) 21. 2.2. Control Genético. Las características de crecmiento y desarrollo y por tanto el rendimiento potencial de una planta, están impresos en el código çenético presente en cada célula el cual determina las caractensticas morfológicas y fisiológcas de los individuos. La coordinación de las actividades en cada parte del organismo y las respues:as a los estímulos ambientales son reguladas por medio de las hormonas. La distribución de la vegetacón señala que existen especies limitadas a complejos ambientales específicos y especies que prosperan en ambientes diversos. Las especies de distribución amplia tienen variabilidad genética amplia. lo cua les ha permitido formar combinaciones genétcas (ecotipos). específicas para d:'erentes ambientes. Estos ecotipos tienen respuestas diferentes a los factores ambientales por lo cual presentan variaciones en crecimiento de una región a otra. La habilidad de las especies cultivadas para crecer en diferentes ambientes se basa en los mismos principios y por esta razón es necesario producir genótipos, a manera ce ecotipos, con ada p tación a las condiciones ambientales predominantes de cada región. Un genotipo adaptado es el que puede utilizar más eficientemente los recursos ambientales existentes. Si no se utilizan genótipos apropados es necesario modificar el ambiente para acomodarlo a los requerimientos del genotipo disponible, lo cual eleva los costos de producción. Por lo tanto, para producir eficiente y económicamente en un ambiente dado, es necesario seleccionar el genotipo qUe más se adapte a ese ambiente. Como las condiciones climáticas varian de un semestre a otro y generalmente se observan variaciones de rendimiento entre semestres, es posible lograr producción estable utilizando genótipos con adaptación específica a las condiciones climáticas predominantes en cada periodo de crecimiento y modificando las prácticas agronómicas para minimizar el efecto de los factores que se tomen limitantes. Como la fotosíntesis es el proceso más relacionado con el rendimiento, esta presentación se limita a analizar la fotosíntesis, dando énfasis a la discusión de los principales factores que la afectan y sus relaciones con el rendimiento y la productividad. 2.3 Aspectos Básicos de la Fotosíntesis La fotosíntesis consta de tres procesos parciales uno fotoquímico, otro físico y el tercero bioquímico. a) Proceso fotoquímico. Por este proceso ¡a energía radiante es transformada en energía química, la cual es utilizada posteriormente para reducir el CO2 a carbohidratos. Este proceso es afectado solamente por la luz..

(28) 22. b). Proceso físico. Difusión de CO2 del aire externo a los cloroplastos. Proceso físico de difusión que depende de la diferencia y concentración de 002 entre el aire externo de los cloroplastos y es afectado por la resistencia de los tejidos de la hoja a la difusión.. c). Proceso bioquímico. Realiza la fijación enzimática de CO2 y es afectado principalmente por la temperatura.. De acuerdo con el principio de Blackman sobre factores limitantes que enuncia que "cuando la velocidad de un proceso depende de varios factores, la tasa del proceso es limitada por el ritmo del proceso más lento; se puede observar que los factores que principalmente afectan la fotosíntesis son la intensidad de luz, la difusión de 002 y la temperatura. Al examinar el proceso fotosintético en hojas individuales se observa que a bajas intensidades de luz, el proceso fotoquímico es limitante y la tase de fotosíntesis depende de la luminosidad. A las concentraciones normales de 002 de 320 ppm y cuando hay saturación de luz, la fotosíntesis es afectada por variaciones en la concentración externa de 002. Con a intensidad de luz y la concentración de 002 a niveles de saturación, la tasa de fotosíntesis es afectada por la temperatura porque el proceso bioquímico es limitante. En condiciones tropicales la temperatura es el factor menos limitante de la fotosíntesis. 2.4 Diferencias de la Capacidad Fotosintética entre Especies Las especies cultivadas se pueden diferenciar en dos grupos de acuerdo con el proceso bioquímico. En el grupo denominado 03, el primer producto de la fotosíntesis es un compuesto de tres carbones. El primer producto detectable de la fotosíntesis de las plantas 04, es un ácido orgánico de cuatro carbones. Otras características de los dos grupos de plantas se presentan en el Cuadro 1..

(29) 23 Cuadro 1.. Algunas características que diferencian a las plantas C 3 de las plantas. C4otosintesis en haces vasculares Eficiencia Ca rboxi lasa Compensación CO,, ppm Uso de agua g/g MS asa max. F.S. neta (mg C0Jdm 2 hoja/nr.) asa max. crecimiento (g MS/dm 2 hcaidia) ;hibición FS por CO, otorrespiración emperatura óptima FS neta ernperatura óptima crecimiento °C Saturación con luz (mt. max) u!tivo. No Baja RIBICO 30-70 450-950 15-40 0,5-2.0 Sí Alta 1. Ç '9. 20-25 0,25-0.33 Alaodón Arroz. 04 Sí Alta PEPCA 0-10 250-35: 40-80 4-5 No Baja 30.L15 30.35 0,9-1.c Maíz. Modificado de: Black, C.C. 1973. Phoosinlhetic carbon fixal;on in relation to riet 002 uptake.. Ann. Rey . Pliysol. 24.253-286.. Existen diferencias entre los dos grupos de plantas en la manera como responden as tasas de fotosíntesis al variar la intensidad de luz. Las hojas de plantas 04 como el sorgo, el maíz y la caña de azúcar, no muestran saturación de las tasas de fotosíntesis, aún a intensidades superiores a las de la máxima luminosidad solar. Las tasas máximas de las plantas 04, por lo menos duplican a las de las plantas 03. Las hojas de plantas 03 como soya y algodón se saturan de luz a intensidades mucho más bajas que las piantas 04 indicando que el suministro 7de 002 al oroplasto o su reducción son limitantes. En este sentido es de importanc;a anotar cue las plantas 03 presentan fotorrespiración y las plantas 04 no. En las plantas 03 la respiración en presencia de la luz es varias veces mayor que en oscuridad y puede aproximarse a la mitad de la fijación de 002 que ocurre simultáneamente. Por esta razón la fijación neta se puede reducir a la mitad. 2.5 Fotosíntesis en el Campo Los ecosistemas agrícolas son básicamente sistemas que deben diseñarse para explotar eficientemente la fotosíntesis puesto que el 92% de la materia seca, producida por las plantas, está formada por 0, H y O y estos elementos son asimilados por el proceso fotosintético. La fracción restante de la materia seca está constituida por los 13 elementos esenciales absorbidos del suelo. Los ecosistemas agrícolas se caracterizan por la competencia entre los individuos para utilizar los mismos recursos del ambiente. En un cultivo se establece competencia por agua y minerales bajo el terreno y por luz en el ambiente aéreo..

(30) 24. Esta competencia empieza más temprano en poblaciones densas que en poblaciones ralas. Los efectos de la competencia son más drásticos cuando los organismos son similares en morfología y cuando tienen las mismas demandas, como en el caso de las comunidades de plantas cultivadas. Las plantas espaciadas no interfieren entre sí y tienen tasas altas de crecimiento. Al disminuir el espaciamiento aumenta la interferencia reduciéndose las tasas de acumulación de materia seca por planta. Al disminuir las tasas de acumulación neta, hay menos asimilados disponibles para la raíz limitándose su expansión y actividad. La disminución consecuente de la toma de nutrientes y agua causa reducción de la expansión de hojas y por lo tanto limita el área fotosintética. Las plantas en comunidad presentan curvas de fotosíntesis similares a las de las hojas individuales pero muestran menor tendencia a saturarse. Por esta razón presentan las tasas máximas de fotosíntesis a intensidades mayores a las que saturan a Fas hojas individuales. La principal razón de las diferencias entre hojas individuales y plantas se debe a que las hojas superiores absorben la mayor parte de la luz reduciendo la disponible para las hojas inferiores. Al aumentar la intensidad de luz se saturan las hojas superiores pero hay más luz transmitida y reflejada hacia las hojas inferiores que no están saturadas. La disponibilidad de luz es frecuente el principal determinante de la productividad agrícola en cond:c:ones de agricultura altamente tecnificada donde el agua y los minerales no son limitantes. Existe gran variación en la radiación que reciben ciferentes zonas, las diferencias se deben a la localización geográfica y a condiciones climáticas. Estas variaciones dan lugar a diferencias en productividad potencial entre regiones. 2.6 Eficiencia de la Utilización de la Luz El rendimiento de un cultivo depende básicamente del tamaño y eficiencia de su sistema fotosintético, La eficiencia en la utilización de la energía radiante depende de la efectividad con que es interceptada y transformada en carbohidratos. La eficiencia de intercepción depende del área y el arreglo foliar. El índice comúnmente empleado para expresar la capacidad de la comunidad de plantas para interceptar luz, es la relación entre el área de follaje y el área de terreno y se denomine índice de área foliar (IAF). En condiciones agrícolas el IAF es más determinante de la producción de materia seca que la capacidad fotosintética del cultivar. Los incrementos en rendimiento que se logran desarrollando sistemas que aumenten la intercepción de luz y mejorando la distribución de la luz en el manto foliar son mayores que los logrados mediante el aumento de la capacidad de conversión de energía en carbohidratos..

(31) 25 En las fases iniciales de desarrollo de los cultivos el lA es bajo y no se intercepta toda la radiación. Para aumentar a captura de luz en estos estados se deben utilizar genótipos que produzcan y expandan las hojas rá p idamente. Un fenotipo ideal para interceptar y mamener una distribución adecuada de la luz en el manto foliar, es el de plantas en que las hojas inferiores sean horizontales y las superiores verticales. La intercepción aumenta 2 medida que se incremema e! IAF hasta aue éste alcanza un nivel critico, a este nive se obtiene la rnáme interce p ción y as tasas máximas de crecimiento. Como el IAF crítico varia entre especies y variedades, estas diferencias deben tenerse en cuenta en la see:cón de las densidades de p oblación. Cuanco el IAF es bajo las tasas de acrnu!ación de materia seca dependen del grado de cu:nrniento de! terreno y en este caso las hojas dispuestas horizontalmente interceptan más radiación. A valores altos de IAF las tasas de crecimiento son mayores cuando hay una mayor c'oporción del área foliar iluminada, en este caso, son más ventajosas las hoas verticales, cuando la elevación del sol sobre el terreno presenta ángulos suoeriores a 60, se requieren LAF superiores a tres para lograr intercepción completa de la radiación. Otras formas de aumentar la utilización de la radiación son la distribución uniforme de las plantas, el aumento de las densidades de pobación, la reducción de las distancias entre surcos, la fertilización adecuada, esnecialmente con nitrógeno, para lograr desarrollo rápido del área foliar o para proongar la duración del área foliar activa. Como el desarrollo del grano ocurre cuando se acelera la senectud del follaje, los cultivares en que las ho j as permanecen activas por más tiempo tienden a proporcionar mayores rendimientos. Los aumentos que comúnmente se observan con aplicaciones tardías de fertilizantes se deben a que prolongan la actividad de las hojas. La orientación de los surcos en sentido norte-sur puede dar lugar a mayor intercepción de luz que la orientación este-oeste sin embargo, la dirección del viento influye en estas respuestas por afectar la distribución de 002 en el manto foliar. La eficiencia de la conversión de la luz en carbohidratos puede expresarse en términos de la relación entre la energía almacenada en los componentes orgánicos y la energía radiante absorbida; también se expresa por la relación entre el número de moles convertidos y el número de Einsteins absorbidos, o por el número de moléculas convertidas con relación al número de fotones absorbidos. Los cálculos efectuados por varios investigadores señalan que, en las áreas con mayor desarrollo agrícola, la eficiencia de utilización de la radiación total incidente varía entre 2% y 3%. La eficiencia de utilización de la radiación visible incidente varía entre 5% y 10% y la eficiencia de conversión de la radiación visible absorbida varía entre 6% y 12%..

(32) 26. Considerando la agricultura a nivel mundial, la eficiencia de utilización de la luz visible es menor del 1% debido al uso de variedades no adaptadas, a que se presentan deficiencias o excesos de agua, a las deficiencias nutricionales, a la presencia de malezas y a la ocurrencia de plagas y enfermedades. El manejo adecuado de estos factores es indispensable para obtener máxima productividad. Puede decirse en general, que para optimizar la eficiencia fotosintética, las condiciones para el crecimiento de las plantas deben ser las que proporcionen tasas de fotosíntesis cercanas al potencial del genotipo. Como existe correlación entre el rendimiento económico y el grado en que fa energía radiante es utilizada en la producción de materia seca, se deben desarrollar plantas que utilicen y conviertan el máximo de energía en materia orgánica y que acumulen la mayor parte de ella en los órganos que constituyen el rendimiento económico.. 2.7 Efecto de las Densidades de Población Al aumentar la población se debe considerar que las tasas de productividad aumentan con el área foliar sólo hasta el punto en que absorbe completamente la radiación y que al aumentar la población, se aumenta ligeramente el uso total de agua pero se reduce marcadamente el uso por planta; este último efecto puede causar reducción de rendimiento con poblaciones demasiado altas. La respuesta del rendimient al aumento de la densidad de población dependen de si el producto es el resultado del crecimiento vegetativo 0 del crecimiento reproductivo, esto es. si el rendimiento económico es la biomasa total o solamente la semilla. Cuando el rendimiento es la biomasa total, éste aumenta al aumentar la población hasta un punto en que un nuevo aumento de la población no aumenta el rendimiento (ver Figura). Si se continúa aumentando la población fa producción de biomasa se mantiene en el nivel máximo. Cuando el rendimiento económico proviene de estructuras reproductivas, al aumentar el número de plantas se alcanza una población óptima a la cual se obtienen los rendimientos máximos, si esta población se sobrepasa los rendimientos disminuyen. El rendimiento máximo de grano se obtiene a la densidad de población más baja que proporciona el máximo rendimiento biológico. La disminución del rendimiento de grano a densidades de población excesivas se debe a la reducción de la disponibilidad de luz, agua y minerales por planta, lo cual afecta la reproducción dando lugar a que se disminuya drásticamente el número de depósitos por planta. Se postula además que la disminución de la reducción de.

(33) 27. nitratos debida al sombreamiento excesivo, limita la síntesis de proteínas y por lo tanto el desarrollo de las inflorescencias.. 2.8 Efecto de las Deficiencias de Agua. Las deficiencias de agua afectan la producción de materia seca por sus efectos sobre la fotosíntesis, la respiración, la expansión foliar y la reproducción. El principal efecto de las deficiencias de agua sobre la productividad se debe a la disminución de las tasas de fotosíntesis. Cuando la turgencia de las hojas es alta, las tasas de fotosíntesis durante el día están relacionadas estrechamente con la intensidad de luz. La fotosíntesis cesa cuando las hojas pierden el 50% del agua requerida para turgencia máxima. Ocurren deficiencias de agua cuando las tasas de absorción son inferiores a las de transpiración. Al presentarse esta situación, la apertura estomática disminuye aumentando la resistencia a Ja difusión de CO2 y por lo tanto las tasas de fotosíntesis disminuyen. Aunque el agua participa como materia prima en el proceso fotoquímico, este proceso es poco sensible a las deficiencias de humedad porque solamente el 0,1% del agua utilizada por la planta se emplea en la liberación de H+ y electrones Cualquier factor que reduzca las tasas de absorción de agua. como la disminución del agua disponible y el desarrollo limitado de raíces, afecta las tasas de fotosíntesis. Plantas que se desarrollan bajo competencia tienen sistemas radiculares poco extensos y son propensas a presentar tasas de absorción inferiores a las de transpiración en las etapas avanzadas de desarrollo cuando el IAF es alto y las demandas de agua elevadas. Las deficiencias de agua aumentan las tasas de respiración. Al aumentarse la respiración y disminuir la fotosíntesis la acumulación de materia seoa disminuye. El funcionamiento del floema es regulado por la disponibilidad de agua. El efecto de las deficiencias de agua sobre el transporte de carbohidratos es complejo y está relacionado con ! os efectos sobre: la fotosíntesis, la actividad de los depósitos y el transporte en sí. Cuando ocurren deficiencias de humedad la concentración de solutos en el floema aumenta y se retarda la velocidad del transporte. La acumulación de carbohidratos en la hojas causa inhibición de la fotosíntesis. La deficiencia de agua limita el crecimiento de las hojas porque la presión de turgencia es el factor más determinante en aumento de tamaño de las células. Los efectos sobre la expansión celular pueden presentarse antes de que ocurra cierre estomático Limitaciones en la expansión foliar, en estados tempranos de desarrollo, pueden limitar los rendimientos por dar lugar a menor área fotosintética en la época de desarrollo de las inflorescencias y de llenado de granos..

(34) 28. La etapa reproductiva es la etapa en que se desarrollan los depósitos para el material fotosintétco producido durante la maduración. ¡as deficiencias de humedad durante a fase reproductiva limitan e rendimiento potencial. La reducción del número de depósitos se debe a que se reduce la división y la diferenciación celular. La principal causa de la reducción del tamaño de las inflorescencias es la disminución de la disponibilidad de carbohidratos. El periodo reproductivo desde la iniciación de la inflorescencia hasta ¡a antesis es muy sensible a las deficiencias de humecad. Las deficiencia de agua durante la maduración o período de llenado del grano reducen drásticamente los rendimientos por limitar las tasas de fotosíntesis y de traslocación.. 2.9 Efectos de la Nutrición Mineral La deficiencia de elementos minerales puede afectar directamente o indirectamente, cualquier de tos subprocesos de ¡a fotosíntesis. Varios minerales son componentes de los pigmentos (Mg, N) o de los compuestos que constituyen la cadena transportadora de electrones (Fe, Cu) o participan como transportadores de electrones (CI, Mn). Otros elementos forman parte de los compuestos que almacenan energía (NP). La difusión de 002 es afectada por K el cual controla los movimientos estomáticos. Otros elementos son requeridos para la actividad de las enzimas fijadoras de 002 (Mg). Los minerales afectan la utilización de la luz por afectar el crecimiento y el funcionamiento de las hojas. Las deficiencias de minerales retardan La expansión y aceleran la senectud. Las tasas máximas de fotosíntesis se mantienen por más tiempo en hojas de plantas fertilizadas adecuadamente. Las hojas tienen tamaño y duración limitada y para maximizar ambos aspectos requieren nutrición mineral apropiada especialmente de N, P, y K. El N aumenta y mantiene el área foliar activa aplicado en cualquier época, pero en algunas situaciones puede aumentar área sin aumentar rendimiento: puede aún causar disminución, cuando se produce un área foliar alta en condiciones de baja luminosidad. La tasa de absorción de elementos minerales es afectada por la disponibilidad de ellos, por la extensión del sistema radicular y por la respiración de las raíces. La respiración de las raíces es reducida por suministro deficiente de carbohidratos o por deficiencias de oxígeno..

(35) 29. 2.10 Efectos de otros Factores sobre la Fotosíntesis CO2 Experimentalmente se ha demostrado que el enriquecimiento de la atmósfera con 002 estimula las tasas de fotosíntesis especialmente en especies 03 por reducir la fotorrespiración. Las plantas 04 presentan una respuesta similar pero se saturan a menores concentraciones.. El 002. puede ser limitante de las tasas máximas de fotosíntesis en días de alta radiación. En estas condiciones los vientos favorecen la fotosíntesis reemplazando el aire 5fl 002, cerca de la superficie foliarpor arre con mayor concentración de 002. El 002 puede ser limitante 'de las tasas de fotosíntesis de las hojas superiores y la luz de las hojas inferiores. Temperatura Al elevarse la temperatura aumentan las tasas de fotosíntesis pero se aumentan en mayor grado las de respiración y las de fotorrespiración en las plantas C3. Las plantas 04 por tener temperaturas óptimas más altas para fotosíntesis que las plantas 03. por no presentar fotorrespiración, son más productivas en los ambientes cálidos y soleados donde las plantas 03 estarían en desventaja. Estas características deben tenerse en cuenta en la zonificación de la producción agrícola. La' temperatura aumenta las tasas de fotosíntesis, sólo en condiciones en que la intensidad de luz o la difusión de 002 no son limitantes. Las regiones en que las temperaturas nocturnas son bajas tienden a ser más productivas que las regiones en que las noches son cálidas porque se reduce el gasto de carbohidratos en respiración. Como la elevación de la temperatura acelera más la respiración que la fotosíntesis, la fotosíntesis neta disminuye al aumentar la temperatura. Edad de las hojas La edad de las hojas afecta las tasas de acumulación de carbohidratos. La capacidad para fotosintetizar aumenta a medida que la hoja crece y alcanza su capacidad máxima cuando la expansión es completa; después de este punto la clorofila se descompone y los cloroplastos se degradan, disminuyendo la actividad fotosintética. Regulación interna Las tasas de fotosíntesis parecen estar controladas por la velocidad con que los productos son respirados o almacenados. Factores que afectan la actividad de los.