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Estado Nutricional y Respuesta a la Fertilización Localizada en Populus

Fabio Achinelli^[1],[2], Esteban Baridón^[3], Mark Coleman^[4], Matías Francisco^[5], Alejandro Aparicio^[6] y Raúl Marlats^[7],[8].

Resumen

En este trabajo se estudió cómo Populus × euramericana cv. Conti 12 y P. deltoides cv. Stoneville 66 responden a la aplicación localizada de fertilizantes nitrogenados, fosforados y potásicos en el período de establecimiento, diagnosticándose su estado nutricional a través del Sistema de Diagnosis y Recomendación Integrado (DRIS) y mediciones de área foliar individual de las hojas terminales (AFIt).

En el hapludol típico estudiado, con baja a media capacidad de N total, la fertilización localizada con dosis de entre 30 y 46 Kg N ha^-1 produjo mejoras en el estado nutricional de las plantas, incrementando a su vez los valores de AFIt y acelerando la ocupación del sitio por el cultivo.

El diagnóstico nutricional efectuado con DRIS fue coherente con la relación observada entre AFIt y el crecimiento de los clones, coincidiendo además con las respuestas detectadas en el análisis de ANOVA. El DRIS y la técnica de AFIt podrían por tanto utilizarse en forma combinada para realizar monitoreos nutricionales.

Palabras claves: Populus, fertilización localizada, Nitrógeno, Fósforo, Potasio, DRIS, área foliar individual.

Introducción

El álamo (Populus) es un cultivo forestal que requiere de una elevada provisión de nutrientes para establecerse con rapidez y mantener altas tasas de productividad. El N es el nutriente de mayor importancia para este cultivo, aunque muchas veces es necesario aportar otros elementos para mantener el balance nutricional (Stanturf y otros, 2001). Cuando los fertilizantes son aplicados en el momento de la plantación ha resultado conveniente efectuar el tratamiento en forma localizada, ya que de este modo se logran mayores tasas de crecimiento y eficiencias de absorción (van den Driessche 1999).

Para decidir si una plantación debe ser fertilizada, así como cuáles fertilizantes y dosis emplear, es indispensable contar con un diagnóstico previo del estado nutricional de las plantas y conocer cómo responden a la fertilización. Leech y Kim (1981) adaptaron el Sistema de Diagnosis y Recomendación Integrado (DRIS) para su uso en álamo, siendo un sistema adecuado para realizar este tipo de diagnóstico (Stanturf y otros, 2001). Se han propuesto procedimientos más simples para monitorear la productividad potencial de las plantaciones y evaluar la necesidad de fertilizar. Harrington y otros (1997) y van den Driessche (1999) han demostrado que el área foliar individual media de las hojas terminales (AFIt) tiene una estrecha relación con el crecimiento en altura y biomasa aérea alcanzado por las plantas. Si se comprueba que los tamaños de hoja también se relacionan con los índices de DRIS para un clon específico, se podría emplear el AFIt como procedimiento auxiliar en el monitoreo nutricional de las plantaciones y disminuir así el número de análisis de laboratorio necesarios para esta labor.

En la pampa húmeda de Buenos Aires, Argentina, existe una superficie importante de plantaciones de álamos. Achinelli y otros (2001) obtuvieron incrementos significativos en el crecimiento inicial de una plantación de P. deltoides cv. Stoneville 66 (Stoneville 66) mediante la aplicación localizada de fertilizantes, lo que evidencia que la productividad de estas plantaciones puede estar afectada por limitantes nutricionales.

Este trabajo se llevó a cabo para determinar cuál es el estado nutricional de dos clones de álamo implantados en la pampa húmeda de Buenos Aires, Argentina y cómo responden a la fertilización localizada con diferentes combinaciones de fertilizantes nitrogenados, fosforados y potásicos en el período de establecimiento. Simultáneamente se ajustó la técnica de DRIS para estos clones y se evaluó si existe relación entre los índices de DRIS y el AFIt de los distintos tratamientos ensayados.

Materiales y Métodos

En agosto de 2000 se estableció un ensayo en el Partido de Alberti, Buenos Aires, Argentina (34°° 50’ Lat. Sur; 60°° 30’ Long. Oeste; 55 msnm; 930 mm de precipitación media anual). El suelo fue caracterizado mediante prospecciones con barreno y una calicata, en la que se describió al perfil modal y se tomaron muestras para las determinaciones analíticas en laboratorio. La implantación del ensayo se realizó con estacas de 70 cm de longitud, empleando un distanciamiento de 2,8 × 3,5 m (1020 estacas por ha). El material utilizado correspondió a los dos clones de mayor difusión en la región: Stoneville 66 y P. × euramericana cv. Conti 12 (Conti 12). El ensayo fue de tipo factorial completo con 96 tratamientos, tres repeticiones y un diseño en bloques completos al azar. Los tratamientos surgieron de aplicar a los clones mencionados cuatro dosis diferentes de N en forma de urea (0; 22,5; 45 y 67,5 g de N por planta), cuatro de P como superfosfato triple de calcio (0; 17; 34 y 51 g de P) y tres de K en forma de cloruro de potasio (0; 14,2 y 28,5 g de K por planta). Los fertilizantes fueron suministrados en forma manual y localizada: el superfosfato triple de calcio en dos perforaciones de 0,4 m de profundidad situadas a 0,25 m de distancia de cada estaca, y la urea y el cloruro de potasio en dos surcos superficiales situados a 0,25 m de distancia de cada estaca. Las dosis de urea y de cloruro de potasio se suministraron fraccionadas en dos aplicaciones, una mitad en agosto de 2000 y la otra en noviembre de 2001. Las parcelas estuvieron conformadas por seis plantas consecutivas de una fila separadas 2,8 m entre sí, de las cuales sólo las cuatro centrales se emplearon para las mediciones. Las malezas fueron controladas mediante tratamientos químicos y mecánicos.

El crecimiento de los clones se evaluó a través de la altura total, el diámetro de copa y el volumen de leño con corteza (Vcc) por planta. El Vcc fue estimado mediante ecuaciones alométricas previamente ajustadas de acuerdo a Pontailler y otros (1997).

El 20 de febrero de 2001 se recolectaron las tres últimas hojas maduras del brote dominante de cada planta (n = 12 por parcela) y se midió su área foliar con un integrador Li-Cor LI-3000, para luego calcular el AFIt media por parcela. Las hojas fueron posteriormente secadas y molidas para su análisis en laboratorio. Las determinaciones de N foliar se realizaron por combustión seca (LECO FP528). Para el análisis de P, K, Ca y Mg totales las muestras fueron digeridas en ácido nítrico concentrado y peróxido de hidrógeno, y analizadas por ICP (Jones y otros 1991). Los índices de DRIS para cada tratamiento se calcularon de acuerdo con Leech y Kim (1981), utilizando estándares de campo en el análisis. Los estándares se obtuvieron a partir de la selección de las 21 parcelas de cada clon que registraron los mayores crecimientos en Vcc durante la primera estación de crecimiento. Los datos obtenidos fueron analizados estadísticamente mediante análisis de la varianza (ANOVA), test de Tukey-HSD para el contraste de medias y análisis de correlación.

Resultados

La descripción morfológica del perfil modal correspondió a un Hapludol típico (Soil Taxonomy 1999). Los análisis de laboratorio de los primeros horizontes indicaron:

a- 0-20 cm: pH 6,8; N total 0,14%; P 12,9 ppm; K+ 2,09 cmolc Kg^-1.
b- 20-40 cm: pH 6,8; N total 0,10%; P 10,8 ppm; K+ 2,22 cmolc Kg^-1.

En el primer año de crecimiento los clones respondieron a la fertilización localizada con incrementos en el crecimiento respecto de los tratamientos sin fertilización (testigo) (tablas 1 y 2). En ambos clones las parcelas testigo se ubicaron dentro del grupo de tratamientos con menores crecimientos, aunque sin presentar síntomas visuales ni concentraciones foliares que indicaran deficiencias nutricionales severas de acuerdo a los umbrales definidos por Hansen (1993).

Tabla 1. Diferencias en las medias de Vcc y concentraciones foliares de nutrientes (en % de peso seco) entre las parcelas utilizadas en el estándar de campo de DRIS y las parcelas testigo de cada clon, período 2000-2001.

⁽¹⁾ Las medias en cada columna seguidas de la misma letra no difieren al nivel de significancia del 5% (Tukey-HSD)

Stoneville 66 tuvo un mayor crecimiento en altura que Conti 12, y una respuesta positiva aunque no significativa a la fertilización con P. En Conti 12 el aporte de este nutriente produjo el efecto inverso, dando lugar a la interacción clon × P. Los mayores Vcc y AFIt se registraron en los tratamientos fertilizados con N.

En el segundo año se mantuvieron las diferencias significativas entre los clones y los niveles de aporte de N en cuanto a altura total y Vcc, así como también se presentaron en el diámetro de copa. En el caso de la altura total y el Vcc los diferentes comportamientos de los clones respecto de las dosis de N suministradas provocaron la aparición de interacciones significativas clon × N.

Tabla 2. Efecto de la fertilización localizada sobre el crecimiento de clones de álamo durante el establecimiento.

⁽¹⁾ Las dosis que se aplicaron durante el primer año de crecimiento corresponden a la mitad de las indicadas.

⁽²⁾ Las medias de los tratamientos en cada columna y factor seguidas de la misma letra no difieren al nivel de significancia del 5% (Tukey-HSD)

Las correlaciones más estrechas con el crecimiento de los dos clones se dieron respecto de los índices DRIS de N en los distintos tratamientos (tabla 3). Los índices de K, Ca, Mg así como la sumatoria de índices, se correlacionaron negativamente con las variables de crecimiento, mientras que en el caso del índice de P las correlaciones fueron de signo positivo en Stoneville 66 y negativo en Conti 12. En los dos clones la magnitud de la correlación entre el AFIt y el crecimiento en altura y Vcc resultó similar o mayor que la del índice de N con dichas variables. En los casos de K, Ca y Mg en donde se encontraron correlaciones negativas el AFIt, la altura total y el Vcc siguieron una tendencia decreciente a medida que los índices correspondientes variaban desde valores cercanos a 0 a positivos, indicando que los mismos se alejaban de la condición de balance nutricional por exceso; este comportamiento también pudo ser detectado por la correlación negativa del crecimiento con el incremento en la suma de índices. El comportamiento opuesto se observó para las correlaciones con el índice de N, de signo positivo, indicando un desbalance del elemento por defecto. Las correlaciones con el índice de P indicaron desbalances por exceso en Conti 12 y por defecto en Stoneville 66.

Tabla 3. Coeficientes de correlación r entre las variables de crecimiento y los índices de DRIS (período 2000 - 2001).

Discusión

Las respuestas más acentuadas y definidas a la fertilización se dieron cuando se suministró N a las plantas, nutriente para el cual se encontró una capacidad media a baja en el suelo (0,14 y 0,10% N total). Si bien las diferencias de crecimiento entre las distintas dosis utilizadas de N no tuvieron en todos los caso significancia estadística, siguieron una tendencia creciente tanto se tratara de los distintos clones como de períodos de crecimiento. La fertilización localizada con N logró incrementar el crecimiento en altura, en Vcc y en diámetro de copa de los dos clones, permitiendo acelerar la ocupación del sitio y superar con mayor rapidez la etapa de establecimiento, de importancia crítica para los álamos. Los incrementos de mayor significancia fueron obtenidos empleando dosis de entre 30 y 46 Kg N ha^-1, las cuales son inferiores a las comúnmente utilizadas en otras regiones del mundo (Hansen 1993, Stanturf y otros, 2001). De modo similar a lo encontrado por van den Driessche (1999) en este trabajo se observa que la aplicación localizada de nutrientes es una técnica efectiva, ya que permite obtener respuestas significativas en el crecimiento y mejoras en el estado nutricional de las plantas mediante dosis reducidas de fertilizantes. Los resultados encontrados respecto del N y el P muestran asimismo las diferencias que se pueden presentar en las respuestas y las necesidades nutricionales según el clon utilizado, y consecuentemente la necesidad de llevar a cabo ajustes metodológicos específicos para cada material clonal. El diagnóstico del estado nutricional de los tratamientos mediante el sistema DRIS fue coherente tanto con los valores de AFIt como con las respuestas detectadas con ANOVA para la fertilización con N y P. Las correlaciones entre el AFIt, la altura total y el Vcc para los clones de este trabajo tuvieron además una intensidad similar o mayor que las determinadas por Harrington y otros (1997) y van den Driessche (1999) para otros clones de álamo, agregando evidencia en favor de la utilidad de esta variable como indicadora de la productividad potencial de dicho cultivo. Una vez determinada la relación existente entre los índices de DRIS y los valores de AFIt correspondientes en un clon y sitio en particular, existe la posibilidad de utilizar ambas técnicas en forma combinada y disminuir así la cantidad de análisis foliares necesarios para realizar monitoreos nutricionales.

Conclusión

En el hapludol típico estudiado, con baja a media capacidad de N total, P. × euramericana cv. Conti 12 y P. deltoides cv. Stoneville 66 responden a la fertilización localizada con dosis de entre 30 y 46 kg N ha^-1. Esta práctica es efectiva para mejorar el estado nutricional de las plantaciones y acelerar la ocupación del sitio por el cultivo, haciendo que éste supere con mayor rapidez la etapa de establecimiento. La técnica de DRIS puede ser complementada con mediciones de AFIt para realizar monitoreos nutricionales más rápidos y económicos.

Obras citadas

Achinelli, F. G., H. A. Acciaresi and R. M. Marlats, 2001. Leaf characteristics, light interception and productivity of newly planted Populus deltoides cuttings under different integrated weed control schedules in an ex-agricultural site in Buenos Aires Province, Argentina. Proceedings of the British Crop Protection Council - Weeds 2001, Brighton, U.K., November 2001. Volume 1, pp. 305-308.

Hansen, E. A., 1993. A guide for determining when to fertilize hybrid poplar plantations. USDA Forest Service Research Paper NC-319, 7 p.

Harrington, C. A., M. A. Radwan and D. S. DeBell, 1997. Leaf characteristics reflect growth rates of 2-year-old Populus trees. Canadian Journal of Forest Research 27: 1321-1325.

Jones, J. B.,Jr., B. Wolf and H.A. Mills, 1991. Plant analysis handbook. MicroMacro Pub. Inc., Athens, GA. p. 197.

Leech, R. H. and Y. T. Kim, 1981. Foliar analysis and DRIS as a guide to fertilizer amendments in poplar plantations. The Forestry Chronicle, 57: 17-21.

Pontailler, J. Y, R. Ceulemans, J. Guittet and F. Mau, 1997. Linear and non-linear functions of volume index to estimate woody biomass in high density young poplar stands. Annales des Sciences Forestieres 54: 335-345.

Stanturf, J.A., C. van Oosten, D. A. Netzer, M. D. Coleman, and C. J. Portwood, 2001. Ecology and silviculture of poplar plantations. Poplar Culture in North America. Part A, Chapter 5. Edited by D.I. Dickmann, J.G. Isebrands, J.E. Eckenwalder, and J. Richardson. NRC Research Press, National Research Council of Canada, Ottawa, ON KlA OR6, Canada. pp. 153-206.

Soil Taxonomy, 1999. A basic system of soil classification for making and interpreting soil surveys, Second Edition. Superintendent of Document, U. S. Government Printing, 869 pp.

van den Driessche, R., 1999. First-year growth response of four Populus trichocarpa × Populus deltoides clones to fertilizer placement and level. Canadian Journal of Forest Research 29: 554-562.