ENFOQUES Y RESULTADOS DE INVESTIGACIÓN EN NUTRICIÓN

MINERAL DE MANZANOS EN CHILE

Dr. JOSÉ ANTONIO YURICENTRO DE POMÁCEAS

UNIVERSIDAD DE TALCA

Vacaria, 12 de Julio 2012

CHILE vs BRASIL

UBICACIÓN: 17º 3´-55º 4´ L.S. 5º L.N. - 33º 5´ L.S.

67º 2´-75º 4´ L.O. 34º 5´- 73º 6´ L.O.

POBLACIÓN: 17.400.000 hab. 192.380.000 hab.

SUPERFICIE: 756.102 km2 8.514.877 km2

DENSIDAD: 23 HAB/km2 22,6 HAB/km2

PIB: US$ 294.500 mill. 2.293.800 mill.

US$ 16.900 US$ 11.800

SUPERFICIE FRUTAL (HA)

Especie 1997 2000 2011

Almendros 5.860 5.850 7.700

Cerezos 4.902 5.832 17.500

Ciruelos 12.398 13.070 19.000

Damascos 2.333 2.455 2.100

Duraznos 11.928 11.385 16.700

Kiwis 7.710 7.775 10.000

Limoneros 7.663 7.543 7.800

Manzanos 39.902 35.790 37.200

Naranjos 7.294 7.571 9.250

Nectarines 6.120 6.624 5.300

Nogal 7.575 7.808 14.600

Olivos 4.507 5.051 26.000

Paltos 17.047 21.208 39.300

Perales 11.882 10.360 6.900

Vid Mesa 43.854 44.890 62.400

Otros 20.042 15.629 72.570

TOTAL 210.917 208.841 324.000

Produción Manzanas: 1.650.000 ton

Exportación: 870.000 ton (53%)

45 millones de cajas

“LA NUTRICIÓN MINERAL DEL ÁRBOL ES DETERMINANTE EN LA CALIDAD DE LA FRUTA, ESPECIALMENTE EN

SU PERIODO DE POSCOSECHA”

EL SUELO Y LA RAÍZ

LARGO DE RAÍCES VS SUPERFICIE DE SUELO

04/10/05

12/04/0623/11/05

25/10/05 08/11/05

GALAXY / EMLA 9

30 cm PROFUNDIDAD

menos de 20% de eficiencia

“MIENTRAS MAYOR ES LA DOSIS DE FERTILIZANTE APLICADA,

MÁS BAJA ES LA EFECTIVIDAD DE SU ABSORCIÓN”

RESPIRACIÓN SALINA

ESCALA DE INHIBICIÓN DE

ABSORCIÓN DE CALCIO

NH4+ > K+ > Mg++ > Ca++

Nutriente Muy Bajo Bajo Medio Alto Muy Alto

Ca < 2,0 2,01 – 5,0 5,01 – 9,0 9,01 - 15 > 15

Mg <0,25 0,26 – 0,50 0,51 – 1,0 1,01 – 2,0 > 2,0

K < 0,12 0,13 – 0,25 0,26 – 0,51 0,52 – 0,64 > 0,65

Na < 0,15 0,16 – 0,20 0,21 – 0,30 0,31 – 0,40 > 0,40

Suma Bases < 3,0 3,01 – 6,0 6,01 – 11,0 11,01 – 15,0 > 15,0

Al < 0,10 0,11 – 0,25 0,26 – 0,50 0,51 – 0,80 > 0,80

Saturación Al

(%)

< 1,09 1,1 – 3,09 3,1 – 6,09 6,1 – 12,09 > 12,1

23

CATEGORÍAS DE DISPONIBILIDAD PARA ANÁLISIS DE SUELO - CATIONES DE INTERCAMBIO (cmol(+)/kg)

Relación Rango Clasificación

Ca/Mg 5 Normal

>10 Riesgo deficiencia Mg

K/Mg < 0,1 Riesgo deficiencia K

0,2 – 0,3 Normal

> 0,5 Riesgo deficiencia Mg

Relación Rango Clasificación

Ca/Mg 5 Normal

>10 Riesgo deficiencia Mg

K/Mg < 0,1 Riesgo deficiencia K

0,2 – 0,3 Normal

> 0,5 Riesgo deficiencia Mg

Larcher, 2000

LOS ELEMENTOS MINERALES

-AMINOÁCIDOS - PROTEÍNAS

-COENZIMAS - VITAMINAS

-NUCLEÓTIDOS - DNA

-CLOROFILA -ALCALOIDES

NITRÓGENO

Determinación de Clorofila

Hojas de distinto verdor

y = 0,5169e0,0653x

R2 = 0,9482

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 10 20 30 40 50

SPAD

Clo

rofi

la T

ota

l (m

g/L

)

4-6 MILLONES DE FLORES/ha

1 MILLÓN DE INFLORESENCIAS/ha

1.500 kg INFLORESENCIAS FRESCAS/ha

10-15 kg N/ha

-DNA – ATP-FOSFOLÍPIDOS DE MEMBRANAS-AZÚCARES FOTOSÍNTESIS/RESPIRACIÓN-FIRMEZA DE FRUTA-MEJOR CONDICIÓN DE POSTCOSECHA

FÓSFORO

• INFLUENCIA LA DIVISIÓN CELULAR DE LA FRUTA →

+ CÉLULAS → + CALIBRE y + FIRMEZA.

• ACCIÓN ANTI-RUSSET.

• NO DEBE SER LIMITANTE LAS 6 SEMANAS DPF.

• EFECTO POSITIVO EN EL COLOR (+ PAL).

• DEFICIENCIA → FRUTOS MÁS PEQUEÑOS, DE PULPA DURA Y POCO AZÚCAR, SIN SABOR.

• EVITA EL COLAPSO DE LAS CÉLULAS EN

POSTCOSECHA → < INTERNAL BREAKDOWN.

-APERTURA ESTOMÁTICA: ABSORCIÓN DE CO2

-FAVORECE EL TURGOR CELULAR: ELONGACIÓN.

-MAYOR COLOR, TAMAÑO Y DULZOR DE LA FRUTA.

POTASIO

6,0

31,5

62,5

3,3

35,1

61,6

1,5

23,8

74,7

0

20

40

60

80

100

% r

ela

tivo

Sin aplicación Speedfol K K+P

ChoiceFancyExtra Fancy

CATEGORÍAS DE COLOR TEMPORADA 2005-2006

CALCIO

-ESTABILIDAD DE TEJIDOS: LAMELA MEDIA (PECTINAS)-ESTABILIDAD DE MEMBRANAS CELULARES-SE ACUMULA COMO CACO3 Y OXALATO DE CA (INSOLUBLE) EN VACUOLAS-FORMA PARTE DE ENZIMAS: AMILASA, PEROXIDASA-CALMODULINA: SEGUNDO MENSAJERO

VELOCIDAD DE ABSORCIÓN DEL CALCIO MANZANAS GOLDEN SMOOTHEE/PAJAM 2

(FUENTE: CASERO, et al., 1999)

mg C

a/fr

uto

-día

PORCENTAJE DE CALCIO ACUMULADO RESPECTO DEL TOTAL DURANTE EL CRECIMIENTO DE MANZANAS GOLDEN SMOOTHEE/PAJAM 2(FUENTE: CASERO, et al., 1999, MODIFICADO POR LEPE & HERNÁNDEZ. 2011)

pH DEL SUELO VS BITTER PITMANZANAS RED DELICIOUS

0

5

10

15

20

25

% b

itte

r p

it

pH suelo del huerto

4,2 - 4,7

5,1 - 5,6

5,9 - 6,4

7,2 - 8,3

CONTENIDO DE POTASIO EN LAS HOJAS VS APARICIÓN DE BITTER PIT

cv. Cox Orange. (adaptado de Quast, 1986)

0

10

20

30

40

50

0 1 2

K foliar (%)

bit

ter

pit

(%

)

Curvas ROC

Area under the ROC curve (AUC) 0,731

Standard Error a 0,0380

95% Confidence Interval b 0,664 to 0,791

z statistic 6,065

Significance level P (Area=0.5) <0,0001

Potasio

Existe un 82,5 % de probabilidad de encontrar daños asociados a desbalances de Calcio con un valor > 98,4 mg/100 g PF

(Sensibilidad)

Existe un 57,3 % de probabilidad de encontrar fruta sana o sin desbalances de

Calcio con un valor < 98,4 mg/100 g PF (Especificidad)

CONTENIDO DE CA EN LA FRUTA VS INCIDENCIA DE BITTER PIT

cv. Cox Orange (adaptado de Quast, 1986)

0

10

20

30

40

50

60

70

0 2 4 6Ca (mg/100 gr)

bit

ter p

it (

%)

Curvas ROC

Area under the ROC curve (AUC) 0,940

Standard Error a 0,0171

95% Confidence Interval b 0,897 to 0,968

z statistic 25,720

Significance level P (Area=0.5) <0,0001

Calcio

Existe un 79,0 % de probabilidad de encontrar fruta sana o sin desbalances de

calcio con un valor > 3,75 mg/ 100 g PF (Especificidad)

Existe un 94,7 % de probabilidad de encontrar daños asociados a desbalances

de calcio con un valor <= 3,75 mg/100 g PF (Sensibilidad)

Relación K/CaCurvas ROC

Area under the ROC curve (AUC) 0,930

Standard Error a 0,0200

95% Confidence Interval b 0,885 to 0,961

z statistic 21,523

Significance level P (Area=0.5) <0,0001

Existe un 80,7 % de probabilidad de encontrar daños asociados a desbalances de calcio con un

valor > 29,8 (Sensibilidad)

Existe un 93,0 % de probabilidad de encontrar fruta sana o sin desbalances de calcio con un valor < 29,8 (Especificidad)

NIVELES REFERENCIALES DE NUTRIENTES EN FRUTOS PEQUEÑOS (60 ddpf) VS A COSECHA

(FUENTE: CENTRO DE POMÁCEAS. 2011)

Nutriente Fruto Pequeño(mg/100 g PF)

Cosecha(mg/100 g PF)

Dilución (%)

N 48,0 – 72,0 30,0 – 45,0 60,0

P 7,8 – 15,6 6,0 - 12,0 30,0

K 117,0– 195,0 90,0 – 150,0 30,0

Ca 6,0 – 10,0 4,0 – 5,5 50,0

Mg 5,6 – 10,5 4,0 – 7,5 40,0

Relación Fruto Pequeño Fruto Cosecha

N/Ca < 15 < 10

K/Ca < 15 < 30

Mg/Ca - 0,8

N/K - 0,3 – 0,4

Relación Fruto Pequeño Fruto Cosecha

N/Ca < 15 < 10

K/Ca < 15 < 30

Mg/Ca - 0,8

N/K - 0,3 – 0,4

RELACIÓN BITTER PIT / TºMEDIA DIARIA DE ENERO

(28 HUERTOS, EN 4 AÑOS VAN DER BOON, 1980)

0

5

10

15

20

25

18 19 20 21 22 23 24

Temperatura (ºC)

Bit

ter

pit

(%

)

-FORMA PARTE DE LA CLOROFILA

-ESENCIAL EN LA RUBISCO (FOTOSÍNTESIS)

-SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: UNE RIBOSOMAS

-MAYOR ACIDEZ; MÁS COLOR ROJO

MAGNESIO

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

B.P externo B.P subep. B.P interna

% In

cid

en

cia

B.P

itt

Wuxal Top Mg

Tratam.Huerto

MANGANESO

-MANTIENE COLOR DE FONDO DE LA FRUTA

-30-35 PPM PARA CRECIMIENTO DE HOJA

-100-200 PPM PARA COLORACIÓN DE FRUTA

-SOBRE 400 PPM: TOXICIDAD

CINC

-SÍNTESIS AUXINA: DOMINANCIA APICAL

-FUNCIÓN ANTIOXIDANTE

-METABOLISMO DEL NITRÓGENO

-MAYOR ACUMULACIÓN DE CALCIO

-MEJOR COLORACIÓN DE FRUTA?

Cakmak, 2000

NUTRICIÓN FOLIAR

Elemento USA (1) USA (2) Australia

Nitrógeno 1,9 – 2,6 1,5 – 3,0 2,0 – 2,4

Fósforo 0,10 – 0,13 0,11 – 0,30 0,15 – 0,20

Potasio 1,5 – 2,0 1,2 – 2,0 1,5 2,0

Calcio 1,2 – 1,6 1,5 – 2,0 1,1 – 2,0

Magnesio 0,25 – 0,40 0,20 – 0,35 0,21 – 0,25

Manganeso 25 - 200 25 – 150 50 – 100

Hierro 50 – 300 40 – 400 100 – 300

Cinc 20 – 100 15 – 200 20 – 50

Boro 25 – 50 20 – 50 20 - 40

Almacenaje (días) Peso Fruto (g) Cosecha

30 60

140 24-43 130-260 65-104

200 33-58 176-352 88-140

RANGOS DE CERAS (MG/FRUTO) EN CUTÍCULA EN MANZANAS CV. ROYAL GALA A COSECHA Y DURANTE ALMACENAJE, DE 6 HUERTOS DE LA SEXTA REGIÓN. TEMPORADA 2007-2008.

DEPÓSITO DE PRODUCTOS

1.8 – 2.4 %

46-57 %

AUMENTO DE ZINC (ppm) EN LA HOJAPRODUCTO DE UNA APLICACIÓN FOLIAR

IAF: 4 IAF: 3 IAF: 2

1000

L/ha

1500

L/ha

2000

L/ha

1000

L/ha

1500

L/ha

2000

L/ha

1000

L/ha

1500

L/ha

2000

L/ha

Wuxal Zn

(0.1%)16 24 32 21 32 43 32 48 64

Basf Zn 55

(0.1%)103 154 206 137 206 275 206 209 412

INCREMENTO EN CALCIO (mg/100 g) EN LA FRUTA EN APLICACIONES FOLIARES

Nº aplicac.

1000 L/ha 1500 L/ha 2000 L/ha

80

Ton/ha

60

Ton/ha

40

Ton/ha

80

Ton/ha

60

Ton/ha

40

Ton/ha

80

Ton/ha

60

Ton/ha

40

Ton/ha

mg/100 gr

CaCl2(0.5%)

1 0.034 0.045 0.068 0.051 0.068 0.101 0.068 0.09 0.135

2 0.068 0.090 0.135 0.101 0.135 0.203 0.135 0.18 0.27

6 0.203 0.27 0.405 0.304 0.405 0.608 0.405 0.54 0.81

10 0.338 0.45 0.675 0.506 0.675 1.013 0.675 0.90 1.35

Wuxal

Calcio

(0.5%)

1 0.019 0.025 0.038 0.028 0.038 0.056 0.038 0.05 0.075

2 0.038 0.05 0.075 0.056 0.075 0.113 0.075 0.1 0.15

6 0.113 0.15 0.225 0.169 0.225 0.338 0.225 0.3 0.45

10 0.188 0.25 0.375 0.281 0.375 0.563 0.375 0.5 0.75

0.11% 0.20%

ESTIMACIÓN DE EXTRACCIÓN DE NUTRIENTES

60-110 ton/ha

10-18 ton m.s./ha

mín 1 kg m.s./m2

Fuji Royal Gala Braeburn Red Chief

kg / planta 5,44 3,99 3,79 1,12

kg / há 6.800 4.988 4738,00 1.400

Nº plantas / há 1.250 1.250 1250 1.250

Perímetro / planta 33,18 35,39 32,60 35,55

Cultivar

Nº Hojas IAF

2000/2001 2001/2002 2000/2001 2001/2002

Royal Gala 12.210 11.607 5,3 4,4

Red Chief 13.740 13.155 2,4 2,4

Braeburn 13.806 17.088 2,7 2,7

Fuji 11.437 10.274 4,0 3,7

Granny SmithGalaxy

(kg/Ha)

26502957K

711810P

51826192N

1,53,11,53,6B

0,710,71,09,9Cu

710611Mg

7616867171Ca

2,23,12,62,7Zn

2,84,92,33,8Mn

RaícesEje + RamasRaícesEje + Ramas

Elemento

Granny SmithGalaxy

(kg/Ha)

26502957K

711810P

51826192N

1,53,11,53,6B

0,710,71,09,9Cu

710611Mg

7616867171Ca

2,23,12,62,7Zn

2,84,92,33,8Mn

RaícesEje + RamasRaícesEje + Ramas

Elemento

Peso por estructura de árboles Galaxy MM 106

-12-8-4048

12162024

Pe

so

(k

g)

2003-2004 2,52 -1,82 4,33

2004-2005 4,99 -2,31 7,30

2005-2006 7,70 -3,99 11,70

2006-2007 10,33 -5,77 16,11

Aereo Raices Total

Minerales Aéreo vs Subterráneo Galaxy MM 106

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Nitrógeno % Fósforo % Potasio % Calcio % Magnesio % Mn ppm Zinc ppm Cobre ppm Boro ppm

Subterráneo Aéreo

DESCRIPCIÓN ESQUEMATICA LISÍMETRO(FUENTE: GONZÁLEZ–TALICE. 2010)

Line with six drips

400 liters pot

Leaching tube

Drum for leach collect

Pot cover

Concrete

structure

Soil level

Soil level

Nitrógeno (Kg/Ha)

Potasio (Kg/Ha)

0

10

20

30

40

50

60

70

(kg

/ha

)

Super Chief Galaxy G. Smith Fuji

2003/2004

2004/2005

2005/2006

2006/2007

2007/2008

0

20

40

60

80

100

120

(kg

/ha

)

Super Chief Galaxy G. Smith Fuji

2003/2004

2004/2005

2005/2006

2006/2007

2007/2008

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

(kg

/ha

)

Super Chief Galaxy G. Smith Fuji

2003/2004

2004/2005

2005/2006

2006/2007

2007/2008

Calcio (Kg/Ha)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

(g/h

a)

Super Chief Galaxy G. Smith Fuji

2003/2004

2004/2005

2005/2006

2006/2007

2007/2008

Zinc (g/Ha)

ESTIMACIÓN DE LA EXTRACCIÓN DE MINERALES POR LA FRUTA Y HOJAS DE 1 HA DE MANZANOS

80

Ton/ha

60

Ton/ha

40

Ton/ha

Contenido

Mineral

Fruta

4

IAF

3

AF

2

IAF

Contenido

Mineral

Hojas

Contenido

Mineral

Madera

Elemento Extracción Fruta (kg/ha) (mg/100 g) Extracción Hojas (kg/ha) (%) (%)

N 29-34 22 – 26 14-29 36-43 64 – 80 48-60 32-40 2.0-2.5 0.5-0.7

K 72-120 54 – 90 36-60 90-150 38 – 64 28.8-48 19-32 1.2-2.0 0.35

P 4.8-9.6 3.6 - 7.2 2.4-4.8 6.0-12 3.2 - 6.4 2.4-4.8 1.6-3.2 0.1-0.2 0.1-0.15

Ca 2.4-9.6 1.8 - 7.2 1.2-4.8 3.0-12 38 – 64 28.8-48 19-32 1.2-2.0 0.5

Mg 3.2-6.0 2.4 - 4.5 1.6-3.0 4.0-7.5 6.4 - 9.6 4.8-7.2 3.2-4.8 0.2-0.3 0.07

(g/ha) (ppm) (g/ha) (ppm)

Zn 80-184 60-138 40-92 1.0-2.3 64-320 48-240 32-160 20-100

Mn 40 30 20 0.5 80-320 60-240 40-160 25-100

B 160-320 120-240 80-160 2.0-4.0 64-128 48-96 32-64 20-40

Fe 80-200 60-150 40-100 1.0-2.5 160-960 120-720 80-480 50-300

PROGRAMA DE FERTILIZACIÓNMANZANOS ADULTOS

sep marnov dic ene feboct abr

B Zn / Mn

N (aa; urea)

Ca

K / Mg

N / B

NO3NH4 / K NH4 / K

Ca / P

FOLIAR

SUELO

Temporada

2004-2005 2005-2006 2006-2007 2007-2008 2008-2009

ton h

a-1

0

50

100

150

200

250

300

ACUMULACIÓN DE TON HA-1 EN BROOKFIELD PLANTADO EL 2003 SOBRE: M 7 (●), M 9 (○), M 9-PAJAM 2 (▼) Y MM 106 (Δ).

LA FRESCURA ES EL MAYOR VALOR

AGREGADO DE LA FRUTA!

(FRESHNESS IS THE BEST FRUIT ASSET!)

BIBLIOGRAFÍA

-Alexander, A. 1986. Foliar Fertilization. Schering Spezial Fertilizer. Martinus Nijhoff Pub. Dordrecht, 494 p.

-Bergmann, W. 1993. Ernährungsstörungen bei Kulturpflanzen. 3 Ed. Gustav Fischer, Jena. 835 p.-Brady, N. and Weil, R. 2002. The Nature and Propierties of Soils. 3 ed. Prentice Hall. Jersey. 960

p.-Ferree, D. and Warrington, I. 2003. Apples: Botany, Production and Uses. CABI Pub., UK. 660 p.-Jackson, J.E. 2003. Biology of Apples and Pears. Cambridge University Press, UK. 488 p.-Jones, B.; Wolf, B. and Mills, H. 1991. Plant Analysis Handbook. Micro-Macro Pub., USA. 213 p.-Marschner, H. 1995. Mineral Nutrition of Higher Plants. Second Edition. Academic Press, Inc.

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85 REUNIONES TÉCNICAS

BOLETÍN 63