Nitrógeno ---------------------------------- ( N )

Se considera que el nitrógeno (N) es uno de los nutri-mentos de mayor importancia en el manejo de lanutrición del cultivo de banano. La cantidad de estenutrimento en la planta es considerablemente alta.

El nitrógeno en la planta

El papel más importante del N en las plantas es su par-ticipación en la estructura de las moléculas de proteí-na. El N tiene también un importante papel en el pro-ceso de la fotosíntesis, debido a que es indispensablepara la formación de la molécula de clorofila. El N escomponente de vitaminas que tienen una importanciaextraordinaria para el crecimiento de la planta(Devlin, 1982).

Síntomas de deficiencia de nitrógeno

No es común observar deficiencias nutricionales en elcultivo de banano sembrado en suelos adecuados ybajo buenas condiciones de manejo. Sin embargo,debido a los altos requerimientos de N por parte deeste cultivo, bajo ciertas condiciones, es factibleobservar los síntomas característicos de la deficienciade N, particularmente en presencia de problemasradiculares provocados por ataque de nemátodos,déficit hídrico en épocas secas o exceso de humedaden épocas lluviosas. El aspecto de las plantas que pre-sentan deficiencia de N se describe a continuación.

Amarillamiento de las hojas

Un síntoma evidente de la falta de N en el cultivo debanano es el amarillamiento de las hojas debido a ladisminución de la clorofila (Figura 1), en contrastecon una planta bien nutrida la cual presenta un colorverde intenso (Figura 2). Este amarillamiento se ini-cia primero en las hojas más viejas, pero a medi-da que la deficiencia se intensifica, el amarillamientose presenta en hojas más jóvenes. Los pecíolos de lashojas más afectadas presentan una coloración rosada,síntoma típico de la falta de N en plantas de banano(Figura 3) (Martin-Prével, 1964; Instituto de laPotasa y el Fósforo, 1988).

Retraso del crecimiento y desarrollo de la planta

Otro efecto muy marcado de la deficiencia de N en elcultivo de banano es un fuerte retraso en el crec-imiento y desarrollo de la planta. La tasa de produc-ción de hojas, así como la distancia entre éstas, sereduce apreciablemente y las hojas salen en un mismoplano, lo que le confiere a la planta la apariencia de"roseta". La altura de la planta y la longitud de lashojas se reducen considera-blemente (Prével, 1964;Murray, 1960).

El nitrógeno en el suelo

La cantidad de N en el suelo, disponible para la plan-ta, es relativamente pequeña. Por esta razón, sedebe suplir este nutrimento con regularidad através de los programas de fertilización. Lascantidades de N presentes en el suelo están con-troladas por las condiciones climáticas, la veg-etación, la topografía, el material parental, lasactividades humanas y el tiempo en que estosfactores han actuado sobre el suelo (Fassbender,1982). Este nutrimento se presenta en los suelosdel trópico en dos formas principales (Sánchez,1981):

Nitrógeno orgánico

Es el N que se encuentra en restos de plantas,animales y microorganismos. Un alto porcenta-je del N en el suelo se encuentra en esta forma,

1

REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES DEL CULTIVODE BANANO

Figura 1. Planta de banano deficiente en N con mal desarrolloy amarillamiento en las hojas viejas.

pero no es inmediatamente disponible para las plan-tas. El N orgánico debe descomponerse y formarcompuestos inorgánicos para que pueda ser absorbidopor la planta.

Nitrógeno inorgánico

Se presenta en forma de iones amonio (NH4+) y nitra-

to (NO3-) que son rápidamente disponibles para las

plantas. Si bien las plantas pueden absorber tantoiones NH4

+ como NO3- , es esta última forma de N la

que más absorben las plantas (Sarasola y Rocca,1975). Los fertilizantes nitrogenados suplen el N enestas dos formas.

Dinámica del nitrógeno en el suelo

La cantidad de N inorgánico disponible para las plan-tas (NH4

+ y NO3-) depende principalmente de la can-

tidad de N aplicado como fertilizante y del N miner-alizado de la materia orgánica. El N presente en elsuelo cambia de una forma a otra por medio de proce-sos que ocurren rápidamente. Esto permite que el Npueda ser asimilado por la planta pero también elevael potencial de pérdida de N del suelo. El conocimien-to de estas transformaciones permite ser eficiente en

el manejo de N. A continuación se discuten breve-mente estos procesos (Tisdale et al., 1993):

Mineralización

La mineralización del N es la transformación micro-biana de las formas orgánicas de N a NH4

+. De estaforma el N orgánico pasa a una forma inorgánica quepuede ser absorbida por la planta o transformada aNO3

-. La mineralización de N se incrementa con latemperatura y con humedad adecuada, pero no exce-siva.

Nitrificación

El NH4+ mineralizado de las formas orgánicas y el

NH4+ añadido al suelo en los fertilizantes se transfor-

ma en NO3- mediante el proceso microbiano denomi-

nado nitrificación. Este proceso se lleva a cabo en dosfases. En la primera el NH4

+ es oxidado formandonitrito (NO2

-) mediante la intervención de las bacte-rias Nitrosomonas. Esta fase se representa mediante lasiguiente ecuación:

Nitrosomonas2NH4

+ + 3O2 ---------------------------> 2NO2- + 2H2 O + 4H+

2

Figura 2. Planta de banano de primera cosecha conbuen desarrollo y color, resultado de una buenanutrición.

Figura 3. Planta de banano deficiente en N con col-oración rosada del pseudotallo y amarilla-mien-to de las hojas más viejas.

En la segunda fase el NO2- se transforma en NO3

-

con la intervención de las bacterias Nitrobacter. Lareacción se representa con la siguiente ecuación:

Nitrobacter2NO2

- + O2 ---------------> 2NO3-

Nótese que en las dos fases es indispensable la pre -sencia de oxígeno (O2). Por esta razón la nitrificaciónocurre rápidamente en suelos bien aireados y sereduce significativamente en suelos encharcados.

Es importante también indicar que la nitrificación deNH4

+, proveniente tanto de fuentes orgánicas comoinorgánicas, produce un exceso de iones hidrógeno(H+) que acidifica paulatinamente el suelo (primeraecuación). Es necesario evaluar constantemente elcambio de pH en el suelo para evitar desarrollar pro -blemas de alta acidez.

El NO3- producido por el proceso de nitrificación y el

NO3- aplicado al suelo en los fertilizantes es muy

móvil y se puede perder fácilmente por lixiviación. Elentender como se produce el proceso de nitrificaciónpermite diseñar las prácticas de manejo que eviten laspérdidas de NO3

- y que aseguren que el N aplicadocomo fertilizante ingrese en la planta y contribuya alrendimiento.

En los trópicos húmedos, debido a la alta pluviosidad,las pérdidas de N pueden ser muy altas. Una excelentepráctica que minimiza las pérdidas de N por lixi-viación, utilizada efectivamente en el cultivo delbanano, es el fraccionamiento de las dosis de N. Estapráctica evita la acumulación de altas cantidades deNO3

- en el suelo que fácilmente se pierden por lixi-viación.

Denitrificación

En condiciones de inundación el O2 es excluido delsuelo y prevalecen condiciones anaeróbicas. En estascondiciones algunos organismos (Pseudomonas,Bacillus y Paracoccus) tienen la habilidad de obtenersu O2 del NO2

- y NO3- , con la consecuente liberación

de N en forma N2 y N2O, que son gases que sedesprenden a la atmósfera. La ecuación simplificadade esta reacción es la siguiente:

NO3- Ô NO2

- Ô NO Ô N2 Ô N2O

En ciertos casos este proceso puede producir impor-

tantes pérdidas de N del suelo.

Volatilización

El N del suelo puede perderse por volatilización, quees el proceso que transforma NH4

+ en gas amoníaco(NH3). Este proceso está principalmente asociado conla aplicación superficial de los fertilizantes nitrogena-dos. Las pérdidas de NH3 son favorecidas por suelosde pH naturalmente alto o por reacciones que elevantemporalmente el pH como sucede con la urea.

Después de la aplicación en la superficie del suelo, laurea es atacada por la enzima ureasa que facilita suhidrólisis formando en esta primera reacción carbama-to de amonio que es un compuesto inestable. Estareacción eleva el pH en la inmediata vecindad delgránulo de urea a valores mayores que 8.0. En esteambiente alcalino el carbamato de amonio se descom-pone rápidamente en NH3 y dióxido de carbono(CO2). Estas reacciones se describen a continuación:

ureasaCO(NH2)2 + H2O --------------> H2NCOONH4

H2NCOONH4 ---------------> 2NH3 + CO2

El NH3 formado al final de estas reacciones es un gasque se volatiliza fácilmente de la superficie del sueloperdiéndose de esta forma apreciable cantidad de N.El NH3 en contacto con la humedad del suelo se trans-forma nuevamente en NH4

+ permaneciendo asi enforma estable en el suelo. Por esta razón es aconse-jable incorporar la urea en el suelo mecánicamente odisolviéndola con riego o con la precipitación. Estapráctica de manejo evita la volatilización del N prove-niente de la urea.

El NH4+ formado después de la hidrólisis de la urea

pasa por los mismos procesos de oxidación biológica(nitrificación) por los que pasa el NH4

+ de otrasfuentes nitrogenadas. Como ya se discutió anterior-mente este proceso lleva a la paulatina acidificacióndel suelo.

Necesidades de nitrógeno en el cultivo debanano

El banano remueve cantidades considerables de N delsuelo. Se considera que en una producción de 70ton/ha/año saca del campo en la fruta alrededor de 125kg de N.

3

La descomposición de los residuos orgánicos dejadosen el campo provee N que puede ser utilizado por laplanta, pero las cantidades de N provenientes de losmateriales orgánicos generalmente son muy bajaspara suplir completamente las necesidades de N delcultivo. Por esta razón, casi todo el N requerido paraobtener rendimientos adecuados de fruta debe sersuplido en forma de fertilizantes minerales, a travésde los programas de fertilización.

En la producción de banano alrededor del mundo seutilizan dosis de N entre 100 y 600 kg N/ha/año,dependiendo de las condiciones de suelo y las condi-ciones climáticas de cada zona. En la mayoría de laszonas bananeras de América Latina se utilizan dosisde alrededor de 300 kg N/ha/año.

Investigación conducida en Costa Rica por variosaños demostró que dosis de 300 a 320 kg N/ha/año,usando urea como fuente de N y fraccionando la dosisen ocho aplicaciones al año (40 kg N/ha/aplicación),obtuvieron consistentemente la mayor rentabilidad yel máximo beneficio económico (Herrera, 1989;López, 1991a). Es importante observar que la prácticade fraccionar la dosis de N permite una mayor efi-ciencia de uso de este nutrimento en condiciones dealta precipitación, como los prevalentes en las zonasdonde se condujeron estos experimentos (3000 a 4000mm anuales), donde existe un alto potencial de pérdi-da de NO3

- por lixiviación. En estas mismas áreas sefracciona hasta 26 veces la dosis anual de N lograndoexcelentes resultados. Es evidente entonces que ladeterminación del número de aplicaciones se rela-ciona estrechamente con la precipitación y con la tex-tura del suelo, factores que determinan el potencial depérdida de N por lixiviación.

Fuentes de nitrógeno aplicadas al suelo

Fuentes que contienen amonio

Urea, CO(NH2)2 (46% N). Este es un excelente fertil-izante nitrogenado debido a que posee un alto por-centaje de N. La urea se hidroliza en el suelo forman-do iones NH4

+.

Nitrato de amonio, NH4NO3 (32 a 33,5 % N). Estefertilizante es también una fuente de N como NO3

-.Este material es higroscópico y tiende a endurecerseen condiciones de mucha humedad, por esta razón sedebe evitar almacenarlo por mucho tiempo.

Sulfato de amonio, (NH4) 2SO4 (20,5% N). Tiene laventaja de suplir azufre (S) además de N, pero porotro lado tiene la desventaja de tener una fuerte reac-ción ácida.

Urea recubierta con azufre, (38% N). Consiste deurea recubierta con una capa delgada de S elementallo que permite reducir pérdidas de N. Investigaciónconducida en la Zona Atlántica de Costa Rica encon-tró que la productividad del banano aumentó en 18%cuando se utilizó este fertilizante en lugar de urea cor-riente (Jaramillo y Bazán, 1976).

Fosfato Diamónico, (NH4)2 PO4 (16% N) y, FosfatoMonoamónico NH4H2PO4 (11% N). Además de Ntambién suplen fósforo (P). Son más importantescomo fuentes de P que de N.

Existen otras fuentes amoniacales, gaseosas olíquidas, como el amoníaco anhidro (NH3, 82% N) yel agua amoniacal de diferentes concentraciones, depoco uso en el cultivo de banano.

Los fertilizantes amoniacales tienen la desventaja deacidificar el suelo debido al proceso de nitrificación.Se ha demostrado, en el cultivo del banano, que mien-tras más alta sea la dosis de urea se reduce más el pHdel suelo (López, 1991a). Por otro lado, Godefroy yGuillemot (1975), al comparar el efecto de la urea ydel sulfato de amonio sobre las características quími-cas y la productividad de un suelo bananero, encon-traron que el sulfato de amonio acidifica más el sueloque la urea. También, mencionan que el sulfato deamonio provoca una mayor lixiviación de calcio (Ca)y magnesio (Mg). Uno de los fertilizantes nitrogena-dos que menos acidifica el suelo es el nitrato de amo-nio debido a la baja cantidad de N amoniacal (16%).

Si bien el efecto acidificante de los fertilizantes nitro-genados amoniacales no causa un efecto a corto omediano plazo sobre el cultivo de banano, la reduc-ción drástica del pH del suelo a largo plazo tienerepercusiones negativas en la nutrición del cultivo.Para atenuar este problema, se recomienda hacer unuso más eficiente de los fertilizantes nitrogenados,buscando disminuir el uso de fuentes amoniacales.

Fuentes que contienen nitratos

Nitrato de potasio, KNO3 (13% N). Es un fertilizantemuy apropiado para banano ya que suple los dosnutrimentos más importantes para la producción de

4

banano, N y K, en una relación balanceada (1:3). Suuso se ve limitado por el alto costo. Este material esexcelente para utilizarse en programas de fertigacióndebido a que es muy soluble.

Nitrato de calcio, Ca(NO3)2 (15% N). Es una buenafuente de N y Ca de menor uso que el nitrato de pota-sio. Su precio es también alto lo que limita su uso enbanano.

La ventaja de utilizar nitratos en el cultivo del bananoradica en que estos fertilizantes no poseen reacciónácida y se consideran más bien fisiológicamentealcalinos.

Resultados de investigación conducida en Costa Ricano detectó diferencias en rendimiento con el uso de

KNO3 y con el uso de fuentes tradicionales de N(urea) y K (KCl), sin embargo, se encontró que el usocontinuo de KNO3 no provocó cambios en el pH delsuelo como lo hizo el uso de urea (López, 1991b).

Fuentes de nitrógeno aplicadas vía foliar

Algunos fertilizantes nitrogenados han sido aplicadoscon éxito por vía foliar en el cultivo de banano. Cain(1956) menciona el uso de aplicaciones foliares deurea hasta en concentraciones del 5%. El nitrato depotasio también ha sido usado con éxito en SantaMarta, Colombia, en concentraciones del 2% (Guerre-ro y Gadbán, 1992).

5