DETERMINACIÓN DE LAS FÓRMULAS QUÍMICAS REGIONALIZADAS PARA LA FERTILIZACIÓN DEL CAFÉ EN HONDURAS

AUTORES

Allan L. Erazo,

Harold Gamboa,

Nestor Meneses.

Allan Erazo,

Honduras.

Instituto Hondureño del Café, [[1]]

RESUMEN

El Estudio de Zonificación Agroecológica del cultivo del café en Honduras, dentro de sus objetivos, se contempló la caracterización de las diferentes regiones cafetaleras del país en el aspecto físico- químico de los suelos, especialmente enfocado en la relación con la fertilidad para desarrollar recomendaciones regionalizadas para la aplicación de fertilizantes. El análisis de la información se realizó a partir de 12,726 muestras de suelo, provenientes de diferentes zonas cafetaleras ubica- das en quince departamentos productores del café del país; las muestras fueron obtenidas a dos profundidades: i) 0 a 20 cm, y ii) 20 a 40 cm, extraídas de las bandas de fertilización y calles en 4,242 fincas de café. Cada muestra obtenida, representa aproximadamente un kilómetro cuadrado de área cafetalera, lo que significa un promedio de 264,404 manzanas de fincas con cultivo de café. Para interpretar los resultados de los análisis de suelo, se establecieron niveles críticos para cada elemento, las muestras de suelo fueron analizadas en el Laboratorio Químico Agrícola del IHCAFE. Los análisis químicos de los elementos fósforo, potasio, hierro, zinc, cobre y manganeso se realizaron utilizando la solución extractora Melish 1 y para Ca, Mg y aluminio la extracción con KCl 1 Normal. La materia orgánica se analizó por el método de Walkley-Black, y el pH se determinó en agua en una relación 1:2.5.

Los datos obtenidos se utilizaron para hacer análisis espaciales con la ayuda del programa ArcGis 9.3, con el objetivo de determinar las zonas homogéneas con respecto a distintos nutrientes. Con lo cual se elaboró los diferentes mapas por elementos analizados, y como producto final se determinó la creación de cinco fórmulas de fertilizantes granulares regionalizadas.

I. INTRODUCCIÓN

El Instituto Hondureño del Café, consciente de su papel referente a la generación y transferencia de tecnología, ha venido desarrollando en los últimos años el Estudio de Zonificación Agroecológica del cultivo del café en Honduras. Dentro de sus objetivos, se contemplará la caracterización de las diferentes regiones cafetaleras del país en el aspecto físico-químico de los suelos, especialmente enfocado en la relación con la fertilidad, para desarrollar recomendaciones regionalizadas para la aplicación de fertilizantes. De esta manera, se pretende ofrecer una guía al sector productor de café, que le permita priorizar las necesidades de nutrición de acuerdo con los requerimientos del cultivo en las diferentes regiones cafetaleras del país y hacer un uso racional de los fertilizantes, con el propósito de producir de manera más eficiente y con una mayor rentabilidad. Asimismo, este trabajo permitirá identificar y definir las regiones que presenten diferentes problemas con determinados elementos, que interfieran en el desarrollo del potencial agrícola de las zonas productoras y así tomar acciones de investigación encaminadas a la búsqueda de soluciones técnicas y económicas.

II. OBJETIVOS

Caracterizar las diferentes regiones cafetaleras del país en el aspecto físico-químico de los suelos, especialmente enfocado en la relación con la fertilidad, para desarrollar recomendaciones regionalizadas para la aplicación de fertilizantes.

III. MATERIALES Y MÉTODOS

El análisis de la información se realizó a partir de 12,726 muestras de suelo, provenientes de diferentes zonas cafetaleras ubicadas en quince departamentos productores del café del país; las muestras fueron obtenidas a dos profundidades: i) 0 a 20 cm, y ii) 20 a 40 cm, extraídas de las bandas de fertilización y calles en 4,242 fincas de café (Cuadro 1). Cada muestra obtenida, representa aproximadamente un kilómetro cuadrado de área cafetalera, lo que significa un promedio de 264,404 manzanas de fincas con cultivo de café.

Mapa 1. Ubicación de las áreas muestreadas a nivel nacional.

Para interpretar los resultados de los análisis de suelo, se establecieron niveles críticos para cada elemento. Se definió como nivel crítico de un elemento, la concentración extraída del suelo por la cual existe una alta probabilidad de no obtener incrementos sensibles en la producción, mientras que valores inferiores podrían corresponder a producciones bajas.

Cuadro 1. Muestras de suelo obtenidas a nivel nacional.

Departamento	Área mz	Fincas muestreadas	Muestras suelo analizadas
Atlántida	2,867	46	138
Colón	686	11	33
Comayagua	26,116	419	1,257
Copán	30,479	489	1,467
Cortés	10,908	175	525
Choluteca	1,122	18	54
El Paraíso	53,230	854	2,562
Francisco Morazán	6,295	101	303
Intibucá	6,607	106	318
La Paz	19,198	308	924
Lempira	16,393	263	789
Ocotepeque	13,214	212	636

Departamento	Área mz	Fincas muestreadas	Muestras suelo analizadas
Olancho	33,034	530	1,590
Santa Bárbara	21,005	337	1,011
Yoro	23,249	373	1,119
Total	264,404	4,242	12,726

Las muestras de suelo fueron analizadas en el Laboratorio Químico Agrícola del IHCAFE. Los análisis químicos de los elementos fósforo, potasio, hierro, zinc, cobre y manganeso se realizaron utilizando la solución extractora Melish 1 y para Ca, Mg y aluminio la extracción con KCl 1 Normal. La materia orgánica se analizó por el método de Walkley-Black y el pH se determinó en agua en una relación 1:2.5.

Los datos obtenidos se utilizaron para hacer análisis espaciales con la ayuda del programa ArcGis 9.3, con el objetivo de determinar las zonas homogéneas con respecto a distintos nutrientes.

Cuadro 2. Valores para la interpretación del análisis de suelo utilizada por el Laboratorio Químico Agrícola del IHCAFE.

Características		Niveles
		Bajo	Medio	Alto
pH		<5.5	5.5 – 6.5	>6.5
M.O	%	<4	4.0 – 10.0	>10.0
P	ppm	<10	10 – 20	>20
K	meq/100 g	<0.25	0.25 – 0.40	>0.4
Ca	meq/100 g	<4.0	4.0 - 25	>25
Mg	meq/100 g	<1	1.0 – 5.0	>5.0
Al	meq/100 g	<0.5	0.5 – 1.5	>1.5
Fe	ppm	<10	10 – 50	>50
Cu	ppm	<2.0	2.0 - 20	>20
Zn	ppm	<4.0	4.0 – 5.0	>5.0
Mn	ppm	<5.0	5.0 - 50	>50
S. Bases	%	<40	40 - 60	>70
S. Al	%	<25	25 - 60	>60
K/CICE	%	<4	4.0 – 5.0	>5.0
Ca/CICE	%	<40	40 - 60	>60
Mg/CICE	%	<12	12 – 15	>15
Ca/Mg		<2.0	2.0 – 5.0	>5.0
Ca/K		<2.0	5.0 – 25	>25
Mg/K		<2.5	2.5 - 15	>15
Ca+Mg/K		<10	10 – 40	>40
Ca+Mg+K		<5	5 – 25	>25

IV. RESULTADOS

Se generaron mapas a partir de la información analizada, los cuales reflejan los departamentos que presentan los mayores problemas asociados a cada elemento analizado, y además de ello, se analizaron los valores medios y altos, la relación entre ellos, dando lugar a homogenizar las zonas con base en los valores analizados por regiones

Mapa 2. Nivel crítico de pH.

El mapa de pH generado nos muestra que la mayoría de los suelos cafetaleros de Honduras presentan valores por debajo de 5, aun cuando el cultivo de café es tolerable a la acidez, no es menos cierto que se puede ver limitada la absorción y disponibilidad de los elementos para la plantas. Los estudios sobre productividad nos indican que el pH ejerce un efecto indirecto sobre el cultivo ya que a una determinada acidez o alcalinidad favorece a la asimilación nutrimental.

El rango óptimo de pH para café es entre 5.5 y 6.5.

El grado de acidez de un suelo se refleja en la concentración de iones H existentes en la solución del suelo y se define en una escala que va de 1 a 14, su medición es a través de un potenciómetro. Químicamente el pH puede afectar el % de SB y el de S Al, favoreciendo la generación de cargas que influirán sobre la CICE. Biológicamente afecta la flora microbial presente y su actividad, a pH menores de 5.5 la flora bacterial y actinomicetica se ven disminuidas afectando la mineralización de la materia orgánica, prevaleciendo los hongos que poseen una tasa mineralizadora bien baja, además se desfavorece la nitrificación, amonificacion y la fijación de nitrógeno.

Mapa 3. Nivel crítico de aluminio.

El mapa de aluminio (AI) generado muestra que los suelos con un pH bajo presentan concentraciones de Al mayores a 1 meq\100g de suelo, esta acidez puede estar presente por el material parental que dio origen al suelo o por la inducción a través de fertilización nitrogenada. Cuando la cantidad de Al en la solución del suelo alcanza concentraciones superiores a 1 ppm tendrá efectos directos sobre el sistema radicular, y por consiguiente en el crecimiento y absorción nutrimental, ya que el Al se acumula en el sistema radicular, causando daño directo a la raíz, eliminando las raíces axiales impidiendo así la translocación nutrimental especialmente calcio (Ca) y fósforo (P) acentuando la deficiencia de estos elementos en el tejido vegetativo.

Mapa 4. Disponibilidad de nitrógeno.

El nitrógeno (N) es el elemento que con mayor frecuencia limita los rendimientos de los cultivos en los trópicos. Es primordial para las plantas ya que forma parte de las proteínas y otros compuestos orgánicos esenciales, estas lo absorben bajo la forma nítrica (ion NO3) y amoniacal (ion NH4), la absorción nítrica predomina en la mayoría de los suelos por la mayor posibilidad de absorción y por su abundancia en circunstancias normales.

En el presente trabajo se definieron los niveles de N con base en la concentración de materia orgánica, considerando el 5% de N total de la concentración de materia Orgánica del suelo, valores por debajo de 4% de esta materia se definió como bajos, y valores entre 4 y 10% como medios y por encima de 10 como altos.

Mapa 5. Disponibilidad de fósforo.

Los niveles críticos de la disponibilidad de fósforo (P) en el suelo varían mucho según el suelo y el cultivo, razón por la cual para acceder a una mayor aproximación de la realidad, se debe contar con valores específicos para cada circunstancia. Cuando la planta de café presenta deficiencia de P, puede provocar trastornos en su funcionamiento o actividad fisiológica causando la muerte rápida de la planta, cambios metabólicos y parálisis en la respiración.

Los niveles altos de P encontrados en Honduras, se concentran el centro-occidente del país presentando un comportamiento similar al potasio (K), lo que representa que en estas zonas se utilizan en mayores cantidades fuentes de N-P-K para fertilizar el cultivo. En contraste con las zonas donde se reportan las menores producciones de café, la disponibilidad del elemento se encuentra en niveles medios a bajos en su mayoría.

Mapa 6. Potasio en zonas cafetaleras.

De acuerdo con los resultados obtenidos, se puede observar que a nivel nacional, tan solo un pequeño % de las muestras presentaron niveles menores a 0.25 meq/100 (nivel bajo) en pequeñas áreas pertenecientes a los departamentos de Santa Bárbara, Copán, Yoro, Comayagua y Olancho. La mayor parte del territorio nacional muestreado representado un % alto de niveles óptimos del elemento y un % se encuentra en un rango medio.

Mapa 7. Cantidad de calcio en el suelo de zonas cafetaleras.

En los cafetales el efecto del calcio (Ca) es vital para el crecimiento de las raíces. Los bajos niveles de calcio en el suelo, generalmente coinciden con una fuerte acidez del suelo, que también produce una baja saturación del complejo de cambio con los nutrientes catiónicos Ca, Mg (magnesio) y K. En suelos con bajo contenido de Ca, inicialmente las plantas de café manifiestan los síntomas de carencia en las hojas nuevas, observándose un área clorótica que se extiende del borde de la hoja hacia el centro y provoca generalmente una deformación convexa de la lámina foliar y un sistema radicular pobre.

La abundancia de Ca y Mg es un indicador de suelos jóvenes y está directamente asociada con una alta fertilidad natural, gran capacidad de retención de cationes a través de carga fija y un alto pH. Los niveles menores a 4.0 meq de Ca/100g de suelo se consideran como deficientes.

El comportamiento del Ca en las áreas muestreadas a nivel nacional, evidencia que más del 90% de las zonas cafetaleras presentan cantidades del elemento ubicados en el límite superior del valor óptimo (4.0 meq/100 gr).

Mapa 8. Cantidad de magnesio en el suelo de zonas cafetaleras.

El Mg se encuentra en el suelo bajo formas solubles e insolubles, las formas insolubles (silicatos) son muy abundantes; pero el paso a formas solubles depende de la acción de los agentes atmosféricos y su acción es muy lenta.

Los suelos ricos en Mg soluble son aquellos cuya roca madre es dolomítica o calizas.

La asimilación de este nutriente no solo depende de la cantidad de Mg soluble, sino también de la concentración de las otras bases que pueden interferir su asimilación por parte de la planta, en suelos muy ácidos o con excesiva cantidad de K o incluso Ca, la absorción por parte de la planta es limitada.

El Mg puede disminuir su concentración en el suelo por la extracción que hacen las cosechas, por ser lavado del suelo o por remoción de la zona de intercambio por los iones ácidos. Actualmente cada vez son más frecuentes las deficiencias de este elemento, agravándose la situación en los cultivos perennes como el café que hacen grandes extracciones, además se debe considerar el antagonismo del Mg con los iones de H (hidrógeno), K y Ca. Cuando se produce una deficiencia es preciso corregirla haciendo un encalado, especialmente en suelos ácidos, en caso de deficiencias severas se añade al suelo fosfato de magnesio, complementando con aplicaciones foliares con base en sulfato de magnesio.

Mapa 9. Cantidad de zinc en el suelo de zonas cafetaleras.

La cantidad de Zinc (Zn) en el suelo está relacionado con la roca madre, los suelos que derivan de las rocas ígneas básicas pueden estar bien provistos de Zn, sin embargo, los suelos que se originan de rocas madres sedimentarias silíceas son más pobres de este elemento. El contenido de Zn en los suelos se sitúa entre 10 y 300 ppm y está relacionado con los silicatos primarios, los minerales arcillosos y la materia orgánica.

Los suelos del trópico desarrollan sistemas más severos de deficiencias de Zn, condicionadas por altos niveles de carbonatos de calcio, suelos con sobredosis de cal, suelos arcillosos que favorecen su adsorción, con contenidos bien bajos de materia orgánica, poca humedad y altas concentraciones de óxidos de Fe (hierro) y Al. La alta intensidad de la luz propicia también la aparición de deficiencias de Zn, ya que las plantas acumulan energía en las hojas que no puede ser aprovechada o sintetizada por bajos niveles del elemento, esto favorece la acumulación de radicales libres de oxigeno que son tóxicos y somete a la planta al estrés ambiental, lo que disminuye la síntesis proteica en la polinización, y por lo tanto en la producción de frutos.

Los granos de polen pueden contener 80 mg de Zn/kilo, mientras que las hojas 30 mg de Zn/kilo, por esta razón la deficiencia de Zn tiene mayor efecto en el rendimiento de frutos que en el desarrollo vegetativo. Algunas plantas pueden presentar deficiencias de Zn sin ser evidente en las hojas a esto se le denomina deficiencia oculta de Zn, pudiendo reducirse la productividad hasta un 20%.

El Zn es mucho más electropositivo que el Cu (cobre), por ello es más difícil de reducir, y su presencia natural como metal nativo es escaso, posee gran capacidad de migración en el suelo lo que lo ubica como un metal de mayor movilidad.

Mapa 10. Fórmulas regionalizadas de N-P-K.

Las diferentes concentraciones de los macro elementos y la combinación de los mismos dio origen a la elaboración de cinco fórmulas regionalizadas que pueden ser utilizadas para la nutrición del café por cada región, acoplando estas al análisis de suelos y haciendo los ajustes elementales necesarios según requerimiento del cultivo.

V. CONCLUSIONES

1. Un 73% de los suelos cafetaleros de Honduras presentan valores de pH por debajo de 5, lo que limita la absorción de nutrientes por parte de la planta.
2. Un 80% de los departamentos cafetaleros presentan una propensión alta a incrementar la acidez en los suelos, producto de la fertilización nitrogenada, exceptuando los departamentos de Yoro, Olancho y Choluteca.
3. Un 90% de los suelos cafetaleros de Honduras presentan valores medios de N que oscilan entre 4 y 10%, y solo un 10% presenta valores arriba del 10% lo que se considera alto.
4. Un 97% de los suelos cafetaleros de Honduras presentan niveles medios de Ca y Mg.
5. El Zn presenta valores de medios a bajos en casi un 70% de los suelos cafetaleros de Honduras, haciendo necesaria su aplicación por vía foliar o incorporándolo al suelo.
6. El P y K son elementos que se muestran en niveles medios en casi todos los suelos cafetaleros de Honduras, en su mayoría por la incorporación vía fertilizantes.
7. El agrupamiento y combinación de la composición química de los suelos cafetaleros de Honduras nos permitió elaborar cinco fórmulas de fertilizante regionalizadas.

VI. RECOMENDACIONES

1. Validar las fórmulas de fertilizantes regionalizadas en los centros experimentales previa elaboración de las mismas.
2. Continuar con el proceso de análisis de una nueva base de datos para contrastar la dinámica nutrimental de las zonas cafetaleras hasta la fecha, y poder elaborar nuevas fórmulas por región.

VII. BIBLIOGRAFÍA

Bertsch, F. (1998). La fertilidad de los suelos y su manejo, San Jose, Costa Rica. Cepeda, J.M. (2002). Química de Suelos, Distrito Federal, Mexico.

Espinoza, J. (1992). Acidez y encalado de los suelos. In Memoria del seminario de fertilización y nutrición del café. ANACAFE, USAID, INPOFOS, Guatemala, Guatemala.

Fassbender, H. W, Bornemisza, E. (1987). Química de Suelos con énfasis en suelos de América Latina, IICA.

Herrera. J. S; Ordoñez, M. & Zuniga, M. (1997). Efecto de la aplicación de cal dolomita en la banda de fertilización de cafetales establecidos. In Memoria del VI Seminario Nacional de Investigación y Transferencia en Caficultura, Tegucigalpa, Honduras.

Lupi, A.M (2001). Efecto de diferentes fuentes de nitrógeno amonical sobre la acidificación de los suelos. International Fertilizer Development Center (IFDC).

Malavolta, E. (1995). Efecto de la acidez y el encalado en suelos cafetaleros. En Memoria V Seminario de investigación y transferencia de caficultura, Tegucigalpa, Honduras.

Morilla, M. K. (2006). El encalado en la regulación de pH. www.ergormix.com

Molina, E. (1998). Encalado para la corrección de acidez del suelo, Asociación Costarricense de Suelo, San Jose, Costa Rica.

Osorio, O; Palma, M. (2015). Programa informático de análisis de suelo y formulación de recomen- daciones de fertilizantes y enmiendas para cafetales (FERTIHCAFE).

Valencia, G. (1988). Fisiología, Nutrición y Fertilización del Cafeto. Comitecafe, Caldas CENICAFE, Colombia.

Van Raij. B. (1991). Fertilidade do solo andubacao. Sao Paulo, Piracicaba, Brasil. POTAFOS.