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Pie de página Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Centro de Investigación Regional del Noreste Campo Experimental Las Huastecas Villa Cuauhtémoc, Tam., Agosto de 2013 Folleto Técnico No. MX-0-310391-33-03-14-09-32 ISBN: 978-607-37-0066-5 Nutrición de Agave tequilana y manejo de los fertilizantes en un sistema de producción intensiva (riego por goteo)
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Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Centro de Investigación Regional del Noreste Campo Experimental Las Huastecas Villa Cuauhtémoc, Tam., Agosto de 2013 Folleto Técnico No. MX-0-310391-33-03-14-09-32 ISBN: 978-607-37-0066-5
Nutrición de Agave tequilana y manejo de los fertilizantes en un sistema de producción intensiva (riego por goteo)
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SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN
Lic. Enrique Martínez y Martínez
Secretario
Lic. Jesús Aguilar Padilla Subsecretario de Agricultura
Profr. Arturo Osornio Sánchez Subsecretario de Desarrollo Rural
M.C. Ricardo Aguilar Castillo Subsecretario de Alimentación y Competitividad
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INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS
Y PECUARIAS
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CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL DEL NORESTE
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Director Regional
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Dr. José Luis Cornejo Enciso Director de Administración
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Nutrición de Agave tequilana y manejo de los fertilizantes en un sistema de producción intensiva
(riego por goteo)
1Dr. Lamberto Zúñiga Estrada 1Investigador del Programa de Investigación Fertilidad de Suelos y Nutrición Vegetal del Campo Experimental Las Huastecas –CIRNE-INIFAP-SAGARPA
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Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Progreso No. 5, Barrio de Santa Catarina
Delegación Coyoacán C.P. 04010 México, D.F.
Tel. (55) 3871-8700
Nutrición de Agave tequilana y manejo de los fertilizantes en un sistema de producción intensiva
(riego por goteo)
ISBN: 978-607-37-0066-5 CLAVE INIFAP/CIRNE/A-517
Primera Edición 2013 No está permitida la reproducción total o parcial de esta publicación, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de la Institución.
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C O N T E N I D O Página INTRODUCCIÓN……………………………………..………...........
1
Metabolismo y fisiología de la planta de agave…………..………. La planta de agave y sus usos……………………………………... Territorio con Denominación de Origen Tequila (DOT)................ Características del cultivo de Agave tequilana……………………. NUTRIMENTOS ESENCIALES DE LAS PLANTAS……………... Acumulación de materia seca en la planta de agave………… Nutrimentos extraídos por la planta de agave………………… Rentabilidad del cultivo de agave………………………………. Manejo de fertilizantes en el cultivo de agave…………….….. Selección de fertilizantes………………………………………... Método de aplicación de fertilizantes…………………………... Estimación de la necesidad de fertilizantes……………..…….. Dosis de N, P2O5 y K2O para un rendimiento de 150 t ha-1…. Dosis de nitrógeno……………………………………............ Dosis de fósforo………………………………………..……… Dosis de potasio………………………………………............ Dosis de fertilización de base y en el sistema de riego........... LITERATURA CITADA………………………………………………. ANEXOS………………………………………………………………. Anexo 1. Características del suelo donde se estableció la planta de agave en fertigación en Tamaulipas………………….………… Anexo 2. Características de los principales fertilizantes usados en fertigación………………………………………………………….. AGRADECIMIENTOS………………………………………………..
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ÍNDICE DE CUADROS Cuadro Página
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Elementos minerales requeridos por las plantas verdes……………………………………………………… Acumulación y distribución de la materia seca en la planta de agave desarrollada en dos condiciones de manejo de fertilizantes……………………………………
Acumulación de materia seca y absorción de nutrimentos por hectárea en la planta de agave desarrollada con fertigación (252.1 t ha-1 de rendimiento)……………………………………………….. Nutrimentos e índice de cosecha estimados para producir una tonelada de piña de agave………………. Eficiencia de recuperación de fertilizante estimado en la planta de agave desarrollada con fertigación en Tamaulipas (252.1 t ha-1 rendimiento)………………….
Rentabilidad del cultivo de agave en Tamaulipas……. Fertilizantes, fórmula química y formación de iones al disociarse en agua del suelo o solución nutritiva……… Factores para convertir el P y K elemental a la forma presente en los fertilizantes……………………………… Aplicación de nutrimentos en el cultivo de agave desarrollado con la técnica de fertigación……………… Cantidad de fertilizantes comerciales requeridos por el cultivo de agave como fertilización de base y en el programa de fertigación para una producción de 150 t ha-1………………………………………………………….
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ÍNDICE DE FIGURAS Figura Página
1
Territorio con denominación de origen tequila (DOT)…
5
2 Tasa mensual de acumulación de la materia seca en
la planta de agave desarrollada con la técnica de fertigación, (252.1 t ha-1 de rendimiento)………………..
13 3
Patrón de la concentración de nutrimentos en la materia seca de la planta de agave desarrollada con fertigación en Tamaulipas…………………………..…….
14
4 Tasa de extracción de nutrimentos en la planta de agave (gramos/planta mes-1) desarrollado con fertigación en Tamaulipas………………………………...
15
5 Patrón de extracción de nitrógeno en la materia seca de órganos y en la materia seca total de la planta de agave desarrollada con fertigación en Tamaulipas……
17
6 Patrón de extracción de fósforo en la materia seca de órganos y en la materia seca total de la planta de agave desarrollada con fertigación en Tamaulipas……
18 7
Patrón de extracción de potasio en la materia seca de órganos y en la materia seca total de la planta de agave desarrollada con fertigación en Tamaulipas……
18
8 Patrón de extracción de calcio en la materia seca de órganos y en la materia seca total de la planta de agave desarrollada con fertigación en Tamaulipas……
19 9
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11
Patrón de extracción de magnesio en la materia seca de órganos y en la materia seca total de la planta de agave desarrollada con fertigación en Tamaulipas…… Agave azul desarrollado con fertigación (riego por goteo)……………………………………………………….. Cantidad de N, P2O5 y K2O (kg ha-1) por riego semanal que se debe aplicar a la planta de agave desarrollada en fertigación, (150 t ha-1 de rendimiento)......................
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Nutrición de Agave tequilana y manejo de los fertilizantes en un sistema de
producción intensiva (riego por goteo)
Dr. Lamberto ZÚÑIGA ESTRADA1
INTRODUCCIÓN
Debido a la importancia económica que tiene el cultivo de
agave (Agave tequilana Weber var. Azul) en la industria del
tequila en México, diversas instituciones del sector oficial y
privadas han generado tecnología de manejo del cultivo,
principalmente de protección contra plagas y enfermedades. La
tecnología generada sobre el uso de fertilizantes muestra una
gran variación en cuanto a dosis, fuentes y época de aplicación,
motivo por el cual esta práctica de fertilización en el cultivo de
agave se realiza de manera tradicional, sin la seguridad de
incidir en el rendimiento ni en la calidad de la piña. Por tal razón,
el presente folleto tiene el objetivo de contribuir al manejo racional
de los fertilizantes, poniendo al alcance de técnicos y productores
información sobre las demandas de N, P, K, Ca y Mg del cultivo de
agave en sus diferentes etapas de desarrollo. Esta se generó en
plantas de agave cultivadas con un sistema de riego por goteo y
fertilizadas dos veces por semana con una solución nutritiva, desde
su establecimiento hasta su cosecha (6 años y 5 meses).
1Investigador del Programa de Investigación Fertilidad de Suelos y Nutrición Vegetal del Campo Experimental Las Huastecas –CIRNE-INIFAP-SAGARPA.
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El documento que se presenta pone de manifiesto la
respuesta de la planta de agave cuando se cultiva con la
tecnología de fertigación, recibiendo agua y fertilizante, mediante
un sistema de riego por goteo, en un volumen de suelo en el cual
se desarrollan las raíces. De esta manera es posible cosechar a
los 4 años y 5 meses de establecida la plantación, y obtener
rendimientos de piña de 155 t ha-1, con 27.7% de azúcares
reductores. Mientras que a la madurez fisiológica (6 años y 5
meses), los rendimientos que se obtienen son de 252.1 t ha-1, con
30.4% de azúcares reductores. Además de los altos rendimientos
que se alcanzan cuando el agave se desarrolla bajo este sistema
de producción intensiva, el productor disminuye el costo de
producción de 1.8 a 1.2 pesos por kilogramo de piña jimado. Es
decir, se reduce 33% el costo por tonelada producida. Los altos
rendimientos obtenidos y un menor costo de producción por
tonelada son condiciones que caracterizan a las empresas
agropecuarias rentables (García, 2000).
Metabolismo y fisiología de la planta de agave
La familia Agavácea está integrada por ocho géneros, entre
los cuales se encuentra el género Agave, cuyo significado es
"noble" o "admirable", y fue dado a conocer a la ciencia por
Linneo, en 1753. Las plantas del género Agave son originarias de
América, en donde existen 273 especies descritas, desde el norte
de Dakota, EUA, hasta Bolivia y Paraguay; México cuenta con 205
especies, de las cuales 151 son endémicas. A estas plantas se les
conoce como magueyes, agaves o mezcales (Gentry, 1982). Estas
3
forman una gran roseta de hojas gruesas y carnosas,
generalmente terminadas en una afilada aguja en el ápice y, a
menudo, también con márgenes espinosos. El robusto tallo leñoso
suele ser corto, por lo que las hojas parecen surgir de la raíz. Son
plantas perennes que alcanzan su madurez entre los 10 y los 25
años (García, 2007), y presentan características de las plantas
xerófitas; su anatomía y metabolismo están adaptados para utilizar
eficientemente el agua y, por ende, están capacitadas para vivir en
condiciones áridas y semiáridas; es decir, soportar condiciones de
estrés impuestas por el ambiente, como déficit hídrico, alta
temperatura, salinidad y deficiencias nutrimentales. La presencia
de una cutícula gruesa en la epidermis de la hoja, la acumulación
de cera en la superficie y el contar con estomas de naturaleza
compleja son características distintivas de estas plantas que las
protegen de la transpiración excesiva en los periodos de sequía.
Por su tipo de fotosíntesis, los agaves pertenecen a las plantas
MAC (metabolismo del ácido crasuláceo), las cuales presentan
transpiración nocturna, ya que abren sus estomas en la noche y
fijan el carbono en ácidos orgánicos, principalmente el málico. El
tipo de fotosíntesis MAC les permite obtener ganancias netas de
carbono con pérdidas mínimas de agua. En condiciones de riego,
estas plantas elevan su productividad, al abrir los estomas durante
el día y tener una mayor actividad fotosintética, sin importar la
cantidad de agua transpirada, puesto que bajo esta condición el
agua no es un factor limitante (Bidwell, 1987). El sistema de raíz
de los agaves es superficial, lo cual facilita la absorción de agua de
lluvia, generalmente escasa, que solo humedece la superficie del
4
suelo. Estas características de los agaves les permiten tener una
eficiencia de uso de agua hasta seis veces mayor que la de las
plantas con metabolismo C3, como el trigo (Borland et al., 2009).
La planta de agave y sus usos
Desde tiempos prehispánicos, la planta de agave se ha
utilizado en más de 100 formas diferentes; la alimentación, la
construcción de vivienda y cercas vivas, así como la elaboración
de productos medicinales son las más comunes. Sin embargo,
también se ha utilizado en la obtención de fibra para producir
cuerda, redes y otros objetos, tal es el caso de especies como el
“henequén” (Agave fourcroides) y el Agave sisalana (Gentry,
1982); otros productos derivados de la planta de agave, gracias al
alto contenido de fructuosa, son jarabes, inulina, dulces,
concentrados, alimentos horneados y aderezos para frutas, cada
uno de los cuales se elabora con diferentes partes de la planta de
agave (hojas, piña, quiote, etc.). Por su importancia económica
destaca el uso de la planta de agave en la elaboración de distintos
tipos de bebida, a partir de su savia, por ejemplo, el aguamiel, el
pulque o un destilado, como el mezcal y el tequila, entre otras
bebidas destiladas de agave, como la “raicilla” y el “vino barranca”,
de importancia en algunas regiones. En la industria del tequila solo
se utiliza la piña del agave, la cual representa 54% de la planta en
peso húmedo. De la parte restante se utilizan los azúcares y la
fibra (32%), además de los azúcares reductores (14%) que se
aprovechan, entre otras cosas, para fabricar papel (Idarraga et al.,
1999) y plásticos biodegradables (Alva y Riley, 2008), y producir
5
etanol carburante, mediante procesos en los que participan
bacterias etanologénicas (Caro-Bermúdez, 2010).
Territorio con Denominación de Origen Tequila (DOT)
La especie de agave de mayor importancia económica es
el Agave tequilana. De esta, aparte de elaborarse los productos
anteriores, también se produce tequila. La siembra de esta especie
en el territorio nacional ha sido protegida por el Gobierno Federal,
mediante la Denominación de Origen Tequila (DOT), desde 1974; la
aplicación de normas y la vigilancia de que esta denominación se
respete la realiza el Consejo Regulador del Tequila (CRT). La DOT
para esa bebida se ha modificado en varias ocasiones: el 13 de
octubre de 1977, el 3 de noviembre de 1999 y el 26 de junio de
2000. La DOT, a la fecha, comprende 181 municipios: todos los
municipios de Jalisco (125), 8 municipios de Nayarit, 7 municipios
de Guanajuato, 30 municipios de Michoacán y 11 municipios de
Tamaulipas (CRT, 2007) (Figura1).
Figura 1. Territorio con denominación de origen del tequila.
6
Características del cultivo de Agave tequilana
La planta del Agave tequilana Weber var. Azul es carnosa,
con hojas en forma de roseta, fibrosa, de color azul o verde
grisáceo, originado por un alto contenido de ceras que impiden
que la planta pierda agua; presenta hojas rígidas, con espinas
marginales y apicales; en el tallo almacena azúcares e inulina; su
raíz es superficial y, dependiendo del manejo agronómico y
condiciones ambientales, entre uno y tres años puede llegar a
producir hijuelos, los que se utilizan para establecer nuevas
plantaciones. Una plantación con deficiente manejo retrasará su
producción por varios años. Las principales partes del agave o
maguey son: raíz, hijuelo o rizoma, cogollo o meristemo, piña o
bola, penca u hoja, espina o puya, y escapo o quiote.
El agave alcanza la madurez fisiológica cuando tiene entre
ocho y diez años de edad. En los meses secos del año, comienza
a reducir el tamaño de sus hojas en el cogollo central, haciéndose
más pequeñas y numerosas, por el crecimiento de una
inflorescencia llamada quiote. Este crece rápidamente y consume
todos los azúcares que se acumularon durante años, razón por la
que se corta; a esta operación se le llama desquiote.
Después de que el agave ha llegado a su plena madurez,
se cosecha y durante esta se realiza la jima, debido a que en la
elaboración del tequila solo se utiliza la parte central (corazón, piña
o cabeza) de la planta, donde se concentra la mayor cantidad de
azúcares. El ciclo de vida de la planta puede ser de hasta 12 años.
7
NUTRIMENTOS ESENCIALES DE LAS PLANTAS
Además de utilizar la luz para completar su ciclo de vida,
las plantas necesitan de dieciséis elementos químicos para su
metabolismo, crecimiento y desarrollo. Estos se identifican como
elementos esenciales (desde 1939, debido a Arnon y Stout), dado
que satisfacen tres criterios: a) en ausencia de un elemento, una
planta sería incapaz de completar su ciclo de vida; b) la función del
elemento no puede realizarla otro elemento y c) el elemento debe
realizar una función metabólica específica dentro de la planta
(Cuadro 1) (Marschner, 1995).
Del total de elementos esenciales, el carbono (C), el
hidrógeno (H) y el oxígeno (O) constituyen cerca de 95% del peso
seco de una planta. El C se toma del aire, como dióxido de
carbono (CO2); el O se combina con el H para formar agua (H2O)
y, de esta forma, ambos elementos son absorbidos por las raíces.
Dentro de la planta, los tres elementos se transforman en
carbohidratos, mediante la fotosíntesis, la cual se realiza en los
cloroplastos de las células, utilizando la luz como fuente de
energía.
Los catorce elementos restantes solo representan entre 3 y
5% del peso seco de una planta y, de acuerdo con las cantidades
que una planta requiere de cada uno de ellos, se clasifican en
macro y micronutrimentos. Los primeros se dividen en elementos
primarios e incluyen al nitrógeno (N), el fósforo (P) y el potasio (K),
y elementos secundarios, como el calcio (Ca), el magnesio (Mg) y
8
el azufre (S). Los micronutrimentos son hierro (Fe), cobre (Cu),
manganeso (Mn), zinc (Zn), boro (Bo) y molibdeno (Mo).
Cuadro 1. Elementos minerales requeridos por las plantas verdes.
Elemento Fuente Forma asimilable
Principal función dentro de la planta
Macronutrimentos Nitrógeno Suelo y
aire NO3-, NH4
* Síntesis de clorofila, proteínas, ácidos nucleicos, coenzimas.
Fósforo Suelo HPO42-,
H2PO4-
Formación y transportador de energía ATP, ácidos nucleicos,
coenzimas,
Potasio Suelo K+ Regulación hídrica, apertura estomática, glicólisis
Calcio Suelo Ca2+ Estructura y permeabilidad de la membrana, constituye la lámina
media
Magnesio Suelo Mg2+ Asimilación del CO2, parte principal de la molécula de
clorofila
Azufre Suelo SO42- Síntesis de proteínas y función
estructural Micronutrimentos
Hierro Suelo Fe2+, Fe3+ Transporte de electrones, síntesis de clorofila
Manganeso Suelo Mn2+ Óxido-reducción en el transporte de electrones (fotosíntesis)
Zinc Suelo Zn2+, Zn(OH)2
Metabolismo de auxinas y síntesis del nucleótido (Zn2+, Zn(OH)2)
Cobre Suelo Cu+, Cu2+ Activador enzimático; síntesis de lignina, melanina e hidratos de
carbono
Boro Suelo H3BO3-
Síntesis del nucleótido, tras- locación y asimilación de
carbohidratos
Cloro Suelo Cl- Mantiene la neutralidad eléctrica y la turgencia
Molibdeno Suelo MoO42-
Fijación de nitrógeno, componente de la nitrato-reductasa y la nitrogenasa
9
Todos estos nutrimentos están presentes en los suelos en
cantidades suficientes o se aplican, mediante fertilizantes, si el
suelo en forma natural no puede abastecer las necesidades de las
plantas. Como ya se mencionó, los nutrimentos intervienen en el
metabolismo de las plantas, durante el cual se elaboran las
proteínas, las grasas y otros compuestos orgánicos que
constituyen sus verdaderos alimentos y se utilizan para hacer
nuevos tejidos y proporcionar energía para el crecimiento y
desarrollo.
Cuando algún elemento esencial está presente en
cantidades que no abastecen la demanda de la planta, esta puede
funcionar de manera restringida y, en casos de deficiencia severa,
puede llegar a presentar síntomas observables en las hojas, los
cuales pueden persistir hasta que la deficiencia se corrija.
En la planta de agave se ha observado que cuando el
suministro de nitrógeno es limitado, el crecimiento disminuye y su
follaje empieza a tomar un color verde, en lugar del azul
característico. En una deficiencia severa de N, las plantas se
autoajustan, enviando el N presente en las hojas maduras hacia
las hojas jóvenes. Ante esta situación, se afectan negativamente
los rendimientos. Para otros nutrimentos, los síntomas visuales
que presentan las hojas no pueden asociarse a un elemento en
particular, por lo que para diferenciar los síntomas relacionados
con una enfermedad o a una deficiencia, se requiere realizar
estudios específicos.
10
Acumulación de materia seca en planta de agave
En las regiones productoras de agave en México, el
volumen de la precipitación y su distribución ocurren de manera
desigual, aunado a la diversidad de suelos en donde se desarrolla
el cultivo; esto origina una amplia gama de condiciones que se
manifiestan en una gran variabilidad en el crecimiento, el
desarrollo, el rendimiento y la calidad de la piña de la planta de
agave.
En Tamaulipas, con la tecnología generada en el estado de
Jalisco, el cultivo del Agave tequilana se empezó a establecer en
el año 2000. Cuatro años después, comenzaron los estudios para
conocer la adaptación, el comportamiento y, principalmente, las
necesidades nutricionales de la planta en las condiciones edafo-
climáticas de la región sur del estado. Con este propósito se
estableció la planta de agave en un Vertisol (Anexo 1). Las
características evaluadas en una planta de agave sin riego y sin
fertilización, se contrastaron con aquellas registradas en la planta
desarrollada con la tecnología de fertigación; este último manejo
consistió en aplicar, previo al establecimiento de la planta, una
fertilización base de 162, 50 y 250 kg ha-1 de N, P2O5 y K2O,
respectivamente, y después, mediante la técnica de fertigación, en
350 eventos de riego, se aplicaron al cultivo 3,431 L de agua y una
fertilización por planta de 265.7 g de N, 62.9 g de P, 245.2 g de K,
69.6 g de Ca y 44.4 g de Mg. El manejo que recibió la planta de
agave originó grandes diferencias en el crecimiento, la
acumulación de materia seca y el rendimiento.
11
La madurez fisiológica de la planta de agave se presentó
después de 70 meses de establecida, edad a la que se observó el
desarrollo del escapo floral, el cual inmediatamente se eliminó. La
evaluación final se realizó siete meses después y se determinó
que el peso húmedo de una planta desarrollada sin fertilización y
sin riego fue de 37.7 kg. Este peso representó solo 19.2% del peso
obtenido en la planta cultivada con tecnología, el cual fue de 196.4
kg. En esta última planta, la materia seca representó entre 13 y
17%, y se incrementó hasta 26% al final del ciclo. La distribución
de la materia seca en los órganos de ambas plantas se muestra en
el Cuadro 2.
Cuadro 2. Acumulación y distribución de la materia seca en la planta de agave desarrollada en dos condiciones de manejo de fertilizantes.
Desarrollo
de la planta
(meses)
Sin riego y sin fertilizante Fertilizante de base 162-150-250 + fertigación
Piña Hojas Raíz Total Piña Hojas Raíz Total
kg de materia seca planta-1 4 0.1 0.2 0.0 0.4 0.2 0.5 0.0 0.7 9 0.4 0.6 0.0 1.0 0.4 1.0 0.0 1.4 17 0.7 1.4 0.1 2.2 1.3 3.1 0.1 4.5 29 1.2 2.2 0.1 3.5 3.5 8.1 0.3 11.8 41 1.4 2.4 0.1 4.0 5.7 10.3 0.6 16.7 53 2.9 2.7 0.2 5.8 14.6 16.6 0.5 31.6 65 3.2 4.2 0.3 7.7 19.9 23.3 0.4 43.6 77 3.7 3.7 0.4 7.7 22.2 28.2 0.3 50.7
12
La distribución de la materia seca en los órganos de ambas
plantas fue similar; en promedio, las hojas acumularon 52.0% de la
materia seca, 2.5% se registró en la raíz y el resto (45.5%) en la
piña. La materia seca que se encontró en la piña de las plantas
cultivadas sin fertilizante y sin riego fue ampliamente superada por
la materia seca de la piña de plantas de agave fertilizadas y con el
sistema de goteo. Esta situación se registró a los 41 meses de
establecida la planta; es decir, la tecnología de fertigación permitió
obtener, en 3 años con 5 meses, piñas con peso de la materia
seca obtenida en plantas de 6 años y 5 meses, desarrolladas en
condiciones de temporal y sin fertilizante.
Es importante mencionar que la materia seca acumulada
en la piña de plantas sin riego y sin fertilizante se obtuvo de piñas
de 14.1 kg de peso húmedo, con el cual se estimó un rendimiento
de 46,530 kg ha-1 (3,300 plantas por hectárea). De igual forma, se
estimó un rendimiento de 252,120 kg ha-1 para las plantas
desarrolladas con fertilización de base más fertigación y que
produjeron piñas de 76.4 kg.
En la planta desarrollada con la tecnología de fertigación, la
tasa de producción de la materia seca presentó una forma del tipo
polinómica (Figura 2); lenta al inicio del ciclo, un máximo entre 50 y
65 meses, disminuyendo en la etapa final del ciclo. Durante los
primeros 24 meses se acumularon 520 g de MS/planta mes-1,
cantidad que se incrementó hasta 1,200 g de MS/planta mes-1,
entre el cuarto y quinto año, etapa en la que el órgano de
desarrollo fue la piña; sin embargo, es importante mencionar que
13
ambas cantidades representaron un incremento mensual de 3,344
y 5,417 kg de peso húmedo por hectárea.
Figura 2. Tasa mensual de acumulación de la materia seca en la planta de agave desarrollada con la técnica de fertigación, (252.1 t ha-1 de rendimiento).
Nutrimentos extraídos por la planta de agave
Los nutrimentos presentes en el suelo se solubilizan en el
agua y de esta forma los absorben las raíces de la planta; dentro
de estas, se incorporan a procesos metabólicos en la raíz o se
movilizan a la parte superior, donde forman compuestos orgánicos,
proteínas y grasas, de hojas, tallos y estructuras reproductivas,
cuya materia seca está formada entre 3 y 5% por nutrimentos.
El Ca fue el nutrimento que presentó los valores más altos
de concentración en la materia seca total de la planta de agave,
mientras que el P fue el nutrimento que presentó los valores más
bajos. Esta situación se observó durante todo el ciclo del cultivo,
independientemente del manejo que recibió; la Figura 3 muestra
y = -0.0084x3 + 0.67x2 + 6.6031xR² = 0.77
0.0200.0400.0600.0800.0
1000.01200.01400.0
0 20 40 60 80
Mat
eria
seca
(g)
Meses después del trasplante
14
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
0 20 40 60 80
Nut
rimen
tos e
n la
mat
eria
seca
(%)
Meses después del trasplante
N P
K Ca
Mg
los valores de concentración de nutrimentos en la materia seca de
la planta de agave desarrollada con la tecnología de fertigación.
Después de 20 meses de establecida la planta de agave, la
concentración de Ca, K y N en la materia seca presentó una
tendencia a disminuir. Este comportamiento puede atribuirse a un
efecto de dilución, en el que intervienen dos factores: el
abastecimiento limitado de nutrimentos por el suelo y la rápida
velocidad de crecimiento de la planta en ese periodo, aunque
también pudo originarse por la combinación de ambos. La
concentración de P y Mg en la materia seca de la planta fue casi
constante durante todo el ciclo de esta.
Figura 3. Patrón de la concentración de nutrimentos en la materia
seca total de la planta de agave desarrollada con fertigación en Tamaulipas.
La concentración de nutrimentos en la materia seca de la
planta de agave desarrollada con fertigación y la tasa de
15
acumulación mensual de la materia seca, estimada mediante el
modelo mostrado en la Figura 2, permitieron estimar la tasa de
extracción mensual de nutrimentos para cada etapa evaluada de la
planta de agave (Figura 4). En dicha figura se observa que en todo
el ciclo de desarrollo de la planta la tasa mensual de extracción
estimada en la materia seca consistentemente fue mayor en Ca y
en orden descendente le siguieron K > N > Mg > P. La tendencia
observada en los nutrimentos fue similar; al principio del ciclo la
tasa de extracción mensual presentó valores bajos y al avanzar la
edad de la planta la tasa de extracción de nutrimentos se
incrementó, alcanzando un valor máximo, y luego disminuyó, hacia
el final del ciclo.
Figura 4. Tasa de extracción de nutrimentos en la planta de agave
(gramos/planta mes-1) desarrollada con fertigación en Tamaulipas.
El mayor valor de la tasa de extracción del Ca fue 31.5 g de
Ca mes-1 y para el K la mayor tasa de extracción fue de 11.9 g de
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
1-4 5-9 10-17 18-29 30-41 42-53 54-65 66-77
Extr
acci
ón d
e nu
trim
ento
s (g
mes
-1)
Meses después del transplante
N P K Ca Mg
16
K mes-1, ambos nutrimentos presentaron estos valores de
extracción después de 41 meses de desarrollo de la planta de
agave. Con respecto al N y Mg, su máxima extracción mensual fue
de 5.9 y 3.0 g mes-1, respectivamente, registrados luego de 53
meses de desarrollo de la planta; para el P, el valor máximo de la
tasa de extracción fue de 1.5 g mes-1, registrado doce meses
después que los máximos valores de N y Mg. La cantidad de
nutrimentos acumulados en la materia seca de la planta de agave
desarrollada con fertigación fue proporcional a los valores
registrados en la tasa de extracción, es decir, a mayores valores
registrados en la tasa de extracción mensual, mayor acumulación
de nutrimentos y viceversa; esto pudiera ejemplificarse con la
acumulación total de nutrimentos en la materia seca de la planta
de agave antes mencionada (Cuadro 3).
Cuadro 3. Acumulación de materia seca y absorción de nutrimentos por hectárea en la planta de agave desarrollada con fertigación (252.1 t ha-1 de rendimiento).
Factor evaluado
Ciclo de desarrollo en meses
4 9 17 29 41 53 65 77 g planta-1
Materia seca 729 1351 4534 11849 16701 31614 43645 50693
N 8.7 15.6 49.8 79.9 109.4 188.8 239.0 275.7 P 1.3 2.3 7.7 18.8 25.9 44.7 69.5 101.0 K 14.5 34.2 97.7 189.6 242.0 375.8 442.2 514.0
Ca 22.7 75.9 239.6 483.8 642.9 937.7 1054.0 1113.9 Mg 2.7 4.6 17.0 37.8 52.6 96.4 126.5 141.7
Los nutrimentos en la MS se acumularon en la planta de
agave durante todo el ciclo; en las etapas iniciales de su
establecimiento, la cantidad de N, P, K, Ca y Mg determinada en la
17
MS fue pequeña, pero se incrementó diferencialmente al avanzar
el ciclo, con el desarrollo de la piña (41 meses), se presenta el
inicio de una extracción de nutrimentos más acentuada. El P, uno
de los nutrimentos demandado por la planta en menor cantidad, se
acumuló en la MS sólo 23% de su demanda total, a la mitad del
ciclo de la planta; mientras que el Ca presente en la MS en esta
misma etapa representó 54%, 45% el K y 35% el N y el Mg; los
porcentajes restantes de los nutrimentos se acumularon durante la
etapa de desarrollo de la piña.
El patrón estacional de acumulación de nutrimentos en los
órganos de la planta de agave se muestra en las Figuras 5, 6, 7, 8
y 9.
Figura 5. Patrón de extracción de nitrógeno en la materia seca de
órganos y en la materia seca total de la planta de agave desarrollada con fertigación en Tamaulipas.
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
4 9 17 29 41 53 65 77
Acum
ulac
ión
en la
MS
(%)
Meses después del trasplante
NPlantaHojaPiñaRaiz
18
Figura 6. Patrón de extracción de fósforo en la materia seca de
órganos y en la materia seca total de la planta de agave desarrollada con fertigación en Tamaulipas.
Figura 7. Patrón de extracción de potasio en la materia seca de
órganos y en la materia seca total de la planta de agave desarrollada con fertigación en Tamaulipas.
0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0
100.0
4 9 17 29 41 53 65 77
Acum
ulac
ión
en la
MS
(%)
Meses despues del trasplante
PPlantaHojas
Piña
Raiz
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
4 9 17 29 41 53 65 77
Acum
ulac
ión
en la
MS
(%)
Meses después del trasplante
K
PlantaHojasPiñaRaiz
19
Figura 8. Patrón de extracción de calcio en la materia seca de
órganos y en la materia seca total de la planta de agave desarrollada con fertigación en Tamaulipas.
Figura 9. Patrón de extracción de magnesio en la materia seca de
órganos y en la materia seca total de la planta de agave desarrollada con fertigación en Tamaulipas.
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
4 9 17 29 41 53 65 77
Acum
ulac
ión
en la
MS
(%)
Meses después del trasplante
CaPlantaHojaPiñaRaiz
0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0
100.0
4 9 17 29 41 53 65 77
Acum
ulac
ión
en la
MS
(%)
Meses después del trasplante
MgPlantaHojaPiñaRaiz
20
Los nutrimentos presentaron un comportamiento similar; los
valores más altos de ellos se registraron en la materia seca de la
hoja, y estos disminuyeron en la materia seca de la piña y la raíz.
Al final del ciclo, en la materia seca de la hoja se acumuló
82.4% de K, 79.2% de P, 71.9% de N, 65.9% de Ca y 55.8% de
Mg. Los nutrimentos acumulados en esta estructura de la planta
son importantes, ya que pueden reincorporarse y reciclarse en el
suelo en las nuevas plantaciones. Por otra parte, la proporción
restante de cada uno de los nutrimentos se determinó en el órgano
de interés económico, la piña, y son exportados por el suelo. De
manera que para realizar un manejo del cultivo sustentable o
sostenible, estos nutrimentos deben restituirse al suelo, mediante
el aporte de abonos orgánicos o fertilizantes químicos.
Sin embargo, dado que la cantidad de nutrimentos que se
exportan del suelo está dada por el rendimiento obtenido; con la
información de los nutrimentos acumulados en la piña y los valores
del rendimiento obtenido se estimó la cantidad de nutrimentos que
la planta de agave requiere para producir una tonelada (Cuadro 4).
El mismo cuadro muestra el índice de cosecha de materia seca y,
para cada uno de los nutrimentos, estos índices indican la
proporción de materia seca y nutrimento que se utiliza en la piña.
Es importante mencionar que la cantidad disponible de
nutrimentos para la planta varía con el tipo de suelo y las prácticas
de labranza, y es afectada por las condiciones ambientales, como
la temperatura y la humedad.
21
Cuadro 4. Nutrimentos e índice de cosecha estimados para producir una tonelada de piña de agave.
Variable Materia seca Nutrimentos
N P K Ca Mg
kg planta-1 kg t-1
Piña 22.2 1.02 0.27 1.17 4.96 0.82
Planta 50.7 3.63 1.33 6.76 14.64 1.86 Índice de cosecha 0.44 0.28 0.20 0.17 0.34 0.44
Cuando estos nutrimentos presentes en el suelo son
insuficientes o no están disponibles para satisfacer la demanda del
cultivo para un rendimiento objetivo, se deben aplicar fertilizantes o
abonos orgánicos con el propósito de complementar el suministro
de nutrimentos. Generalmente, este suministro está asociado a la
suma de la disponibilidad de nutrimentos en el suelo, el contenido
de nutrimentos reciclados en la materia seca del cultivo anterior y
un porcentaje de nutrimentos inmovilizados de la fertilización del
ciclo anterior (Rodríguez, 1993). Sin embargo, en términos
prácticos, el aporte real de nutrimentos del suelo al cultivo de
agave es la cantidad de nutrimentos que la planta de agave sin
fertilización y sin riego extrajo en la materia seca durante todo su
ciclo. Estos nutrimentos los absorbió del suelo la raíz de la planta,
de manera natural (Cuadro 5).
22
Cuadro 5. Eficiencia de recuperación de fertilizante estimado en la planta de agave desarrollada con fertigación en Tamaulipas (252.1 t ha-1 rendimiento).
Nutrimento
Fertilizante Aplicado
en fertilizante de base + fertigación
(Dosis)
Extraído en planta del
testigo absoluto
(Suministro)
Extraído en planta con fertigación
(Demanda)
Eficiencia de recuperación
(ERF)
gramos planta-1 N 340.7 120.2 275.7 0.5 P 144.0 55.0 101.1 0.3 K 407.3 190.1 470.4 0.7
Ca 81.2 766.1 1113.9 4.0 Mg 54.2 46,4 123.9 0.2
El cuadro muestra que la absorción de los nutrimentos
aplicados como fertilizantes no es un proceso 100% eficiente, de
manera que la cantidad de nutrimentos determinados en la materia
seca de la planta de agave para N, P, K, Ca y Mg representó 50%,
30%, 70%, 400% y 20%, respectivamente. Es decir, en N, P, K y
Mg se necesitó aplicar cantidades de fertilizantes superiores a las
demandas internas de la planta; estos nutrimentos que no son
absorbidos por la planta se incorporan a la fertilidad del suelo y
contribuyen a la nutrición de los cultivos establecidos
posteriormente
El caso particular del Ca, cuya extracción por la planta de
agave fue superior a la cantidad de Ca aplicado con el fertilizante,
pone en evidencia que la tecnología de fertigación puede hacer un
uso intensivo de la fertilidad natural del suelo, cuando no se
aplican correctamente los nutrimentos que la planta requiere,
23
contribuyendo de esta forma a agotar los nutrimentos disponibles.
En suelos ácidos y ligeramente ácidos, el Ca puede estar presente
en bajas cantidades, limitando funciones metabólicas y
estructurales de la planta de agave (lámina media), lo cual puede
repercutir en una mayor susceptibilidad de la planta de agave al
ataque de microorganismos (hongos y bacterias).
Rentabilidad del cultivo de agave
El objetivo de todo agricultor es ver traducidos su
inversión, esfuerzos y riesgos en ganancias; esto se logra
cuando todo lo que interviene en su sistema de producción,
desde la toma de decisión de iniciar la plantación, hasta la
comercialización de la cosecha, se ha razonado y programado
cuidadosamente, y se ha efectuado en forma técnica.
El Agave tequilana en Tamaulipas se empezó a establecer
en el año 2000, con la tecnología de producción generada en el
estado de Jalisco. Actualmente, se tienen registros de que en el
sur del estado están establecidas 12 mil 586 hectáreas, 80% de la
superficie total es de temporal y el resto (20%) es de riego rodado
o riego por goteo (Oiedrus, 2012), como se ilustra en la Figura 10.
La rentabilidad del cultivo en condiciones de temporal se estimó
considerando las principales actividades realizadas en la mayoría
de la superficie de agave establecida en el estado, mientras que
para estimar la rentabilidad en la condición de riego, se utilizó la
información generada en el INIFAP (Cuadro 6). En este cuadro se
observa que mediante la tecnología de fertigación el rendimiento
obtenido fue 5.4 veces superior que el registrado en la planta de
24
agave desarrollada en condiciones de temporal, con lo cual
disminuyó de $ 1.8 a $ 1.2 el costo por kilogramo cosechado de
agave.
Cuadro 6. Rentabilidad del cultivo de agave en Tamaulipas.
Concepto Unidades Condición de Humedad
Temporal Riego tecnificado
Plantas Hectáreas 3,300.0 3,300.0 Peso por piña (kg) 14.1 76.4
Rendimiento obtenido (kg ha-1) 46,530.0 252,120.0 Precio esperado ($ kg-1) 3.0 3.0 Ingreso esperado ($) 139,590.0 756,360.0
Mermas 10% ($) 13,959.0 75,636.0 Ingreso total esperado ($) 125,631.0 680,724.0 Costo de producción ($) 81,893.5 310,245.0
Preparación del terreno ($ ha-1) 1,400.0 1,400.0 Material vegetativo y plantación ($ ha-1) 32,190.0 32,190.0 Labores de cultivo mecanizadas ($ ha-1) 7,200.0 7,200.0
Fertilizantes (610-321-785) ($ ha-1) 0.0 58,281.0
Productos químicos (fungicidas, bactericidas e insecticidas) ($) 17,858.0 17,858.0
Mano de obra (extracción de hijuelos, aplicación de productos
químicos) ($ ha-1) 6,960.0 22,800.0
Sistema de riego, diesel y jornales ($ ha-1) 0.0 82,304.0
Cosecha, jima y acarreo (0.35 $ t-1) 16,285.5 88,242.0 Costo por kilogramo jimado ($ kg-1) 1.8 1.2 Utilidad neta por kilogramo ($ kg-1) 0.9 1.5
Unidad neta por planta ($ planta-1) 13.3 112.3 Utilidad neta por héctárea ($ ha-1) 43,737.5 370,479.0
Relación B/C ($) 1.5 2.2
25
Figura 10. Agave azul cultivado con fertigación (riego por goteo)
26
Manejo de fertilizantes en el cultivo de agave
De las prácticas de producción que se realizan en el cultivo
de agave, la fertilización tiene por objeto complementar la
cantidad de nutrimentos que en forma natural están presentes en
el suelo, con el propósito de proporcionar a la planta los
nutrimentos indispensables para obtener rendimientos de óptima
calidad, cantidad y rentabilidad. Es decir, cuando los nutrimentos
del suelo son insuficientes para abastecer la demanda de la
planta, los nutrimentos faltantes pueden aplicarse mediante
materiales orgánicos o inorgánicos, naturales o sintéticos,
llamados fertilizantes, que suministran a las plantas uno o más
nutrimentos para su normal crecimiento.
Una estrategia apropiada para manejar los fertilizantes debe
considerar factores propios del fertilizante (fuente de nutrimento,
concentración, pureza, índice salino, reacción pH/alcalina, ion
acompañante, disponibilidad del producto, costo, etc.) (Anexo
2) y del suelo donde se va a utilizar (pH, textura, materia
orgánica, capacidad de intercambio catiónico, etc.) (Gavi s/f).
Por lo anterior, es importante dejar en claro que la práctica de
fertilización no garantiza la obtención del rendimiento objetivo,
si no se consideran los aspectos técnicos de su manejo y si,
además, el resto de las prácticas de cultivo no se efectúan en
forma adecuada y oportuna. Por esta razón, es necesario
mencionar algunos factores que se deben considerar para
elaborar un programa de fertilización:
Producción (rendimiento objetivo).
27
Condición de humedad (riego o temporal).
Características físicas y químicas del suelo.
Ciclo de vida de la plantación.
Número de plantas por hectárea.
Aspectos y sanidad de las plantas.
Manejo en general de la plantación.
Selección de fertilizantes
Los fertilizantes que se aplican directamente al suelo son
sólidos, mientras que los que se aplican en el sistema de riego
pueden ser líquidos y sólidos, ambos son sales que, en contacto
con el agua del suelo o de la solución, se disocian formando iones,
aniones y cationes (Cuadro 7); diferentes iones pueden interactuar
en la solución del suelo y precipitarse (formando compuestos
insolubles); los fertilizantes que aportan fósforo y magnesio, al
mezclarse o diluirse con fertilizantes que aportan calcio, pueden
formar precipitados.
Cuadro 7. Fertilizantes, fórmula química y formación de iones al disociarse en agua del suelo o solución nutritiva.
Nombre del fertilizante Fórmula Disociación del fertilizante
(iones) Catión Anión
Fosfonitrato NH4NO3 NH4+ NO3
-
Nitrato de potasio KNO3 K+ NO3-
Fosfato monoámonico NH4H2PO4 NH4+ H2PO4
-
Nitrato de calcio Ca(NO3)2 Ca2+ NO3
Sulfato de magnesio MgSO4.7H2O Mg2+ SO42-
28
De igual forma sucede con fertilizantes que aportan sulfatos
que forman compuestos insolubles con el magnesio. Estos
fertilizantes que se precipitan no están disponibles para las raíces
y aumentan el riesgo de taponar emisores y disminuir,
consecuentemente, la eficiencia de aplicación de los nutrimentos.
Método de aplicación de fertilizantes
El fertilizante puede aplicarse en banda o al voleo,
inyectado directamente al suelo, asperjado al follaje o
mediante el agua de riego. Es decir, el fertilizante se debe
colocar cerca de las raíces o directamente se aplica para
ponerlo en contacto con las hojas, en forma de solución.
El N puede perderse por volatilización cuando se aplica
al voleo, a diferencia de cuando se suministra con las
soluciones UAN 32 (urea más nitrato de amonio) y nitrato de
amonio. La eficiencia de recuperación es mayor cuando la
urea se aplica en bandas a 10 cm de profundidad. La
aplicación de soluciones o gas al suelo también aumenta la
recuperación del N por la planta.
Debido a que el P y K son nutrimentos altamente
reactivos con las propiedades físicas y químicas de los suelos,
su eficiencia aumenta si se colocan cerca de las raíces para
que estas los intercepten. La aplicación de P y K en banda o
en hilera incrementa su eficiencia. En suelos compactados, la
disponibilidad de K es reducida, probablemente debido a una
menor aireación en la zona radicular. El B y los sulfatos de Zn,
29
Cu y Mn se pueden aplicar al voleo, en la superficie del suelo.
Con respecto a la fertilización tradicional, la fertigación
presenta las siguientes ventajas (Kafkafi, 2005):
Los fertilizantes se aplican en un volumen de suelo que se
humedece y es la zona donde se desarrollan las raíces.
Los fertilizantes se aplican con mayor frecuencia y en
cantidades adecuadas a las necesidades del cultivo en las
distintas etapas de su desarrollo. Con esto se reducen las
pérdidas por lavado y volatilización, y aumenta el
aprovechamiento de los fertilizantes por los cultivos.
Los fertilizantes a base de P2O5 y K2O puede desplazarse a
mayor profundidad en el suelo, lo que facilita la absorción
por las plantas.
Los síntomas de deficiencia nutrimental en la planta,
pueden corregirse más rápidamente.
Menor costo de aplicación de los elementos nutritivos.
Posibilidad de usar aguas salinas con mayor grado de
tolerancia que en otros sistemas de riego.
Menor uso de maquinaria y, por ende, menor compactación
del suelo.
La mayoría de los inconvenientes asociados a la fertigación
no se deben al método en sí, sino a un manejo incorrecto o al
30
desconocimiento que existe acerca de la nutrición de las plantas.
Por tal motivo, cuando se usa la técnica de fertigación es
necesario tomar las siguientes precauciones:
Realizar la dosificación de fertilizantes, de acuerdo con las
necesidades de la planta, para no producir daño al cultivo.
Usar productos solubles para evitar que se precipiten y así
minimizar las obturaciones en los sistemas de riego.
Procurar que se disuelvan bien.
De preferencia, aplicar los fertilizantes de forma separada.
De necesitar aplicarlos en una misma solución deben ser
compatibles entre sí. Es decir, que no se produzcan
precipitados.
Estimación de la necesidad de fertilizantes
De manera práctica, la dosis de fertilizantes que se
requiere aplicar para complementar la fertilidad natural del suelo
puede estimarse con la fórmula siguiente, propuesta por Stanford
(1973) y Rodríguez (1993).
demanda - suministro Dosis de fertilización = eficiencia de recuperación de fertilizante
Donde:
Dosis de fertilización = cantidad de nutrimentos que se
requiere aplicar al suelo con fertilizante.
31
Demanda = cantidad de nutrimentos que necesita un
cultivo para obtener el rendimiento objetivo (requerimiento interno).
Suministro = cantidad de nutrimentos disponibles en
el suelo, absorbidos por el cultivo y que provienen de la fertilidad natural.
Eficiencia de recuperación de fertilizantes = cantidad de fertilizante
que la planta absorbe del total de fertilizante aplicado.
Es importante mencionar que para obtener una mejor
estimación de la dosis de fertilizantes que requiere un cultivo en un
sitio determinado, las variables involucradas en estos cálculos
deben de generarse en el mismo sitio. La precisión al estimar la
dosis de fertilización disminuye cuando alguna de las variables se
genera en otras condiciones.
Dosis de N, P2O5 y K2O para un rendimiento de 150 t ha-1
Dosis de Nitrógeno
Mediante el estudio de nutrición de la planta de agave se
generaron los valores que permiten obtener las variables de la
fórmula mencionada anteriormente y que permite estimar la
necesidad de fertilización. Para N se presentan los valores de
nutrimentos que requiere el cultivo de agave desarrollado con
fertigación y establecido con una densidad de 3,300 plantas por
hectárea (3 m entre hileras y 1 m entre plantas).
32
Fórmula:
demanda - suministro Dosis de fertilización = eficiencia de recuperación de fertilizante Cálculo de la demanda = (cantidad de N x tonelada x rendimiento
objetivo)/índice de cosecha de N. = (1.02 kg de N t-1 (Cuadro 4) x 150
t)/ 0.28 (Cuadro 4). = (153 kg de N)/ 0.28 = 546.4 kg de N Suministro = (cantidad de N (g planta-1)
extraído del suelo por la planta del testigo absoluto (Cuadro 5)) × densidad de plantas por hectárea.
= (120.2 g de N planta-1 × 3,300
plantas ha-1).
= 396,660 g de N ha-1
= 396.7 kg de N ha-1
Eficiencia de recuperación de fertilizante = (valor de N
recuperado (Cuadro 5)). = (0.5) Sustitución de valores en la fórmula:
546.3 kg de N - 396.66 kg de N Dosis de fertilización = 0.5
33
Cálculos:
149.6 kg de N Dosis de fertilización = 0.5 Dosis de fertilización = 299.2 kg de N Dosis de Fósforo
Fórmula:
demanda - suministro Dosis de fertilización = eficiencia de recuperación de fertilizante
Cálculo de la demanda = (cantidad de P × tonelada × rendimiento objetivo)/índice de cosecha de P).
= (0.27 kg de P t-1 (Cuadro 4) × 150 t)/ 0.20 (Cuadro 4).
= (40.5 kg de P)/ 0.20
= 202.5 kg de P.
Suministro = (Cantidad de P (g planta-1) extraído del suelo por la planta del testigo absoluto (Cuadro 5)) × densidad de plantas ha-1.
= (55.0 g de P planta-1 × 3,300 plantas ha-1)
= 181,500 g de P ha-1
= 181.7 kg de P ha-1
34
Eficiencia de recuperación de fertilizante = (Valor de P recuperado (Cuadro 5)).
= (0.3)
Sustitución de valores en la fórmula:
202.5 kg de P – 181.7 kg de P Dosis de fertilización = 0.3 Cálculos:
20.8 kg de P Dosis de fertilización = 0.3 Dosis de fertilización = 69.3 kg de P Dosis de Potasio
Fórmula:
demanda - suministro Dosis de fertilización = eficiencia de recuperación de fertilizante
Calculo de la demanda = (cantidad de K × tonelada × rendimiento objetivo)/índice de cosecha de K.
= (1.17 kg de K t-1 (Cuadro 4) × 150 t)/ 0.17 (Cuadro 4)).
= (175.5 kg de K )/ 0.17
= 1032.4 kg de K.
35
Suministro = (cantidad de K (g planta-1) extraído del suelo por la planta del testigo absoluto (Cuadro 5)) × densidad de plantas ha-1.
= (190.1 g de K planta-1 × 3,300 plantas ha-1)
= 627,330 g de K ha-1
= 627.3kg de K ha-1
Eficiencia de recuperación de fertilizante = (valor de K recuperado (Cuadro 5)).
= (0.7)
Sustitución de valores en la fórmula:
1,032.4 kg de K – 627.3 kg de K Dosis de fertilización = 0.7 Cálculos:
405.1 kg de K Dosis de fertilización = 0.7 Dosis de fertilización = 578.7 kg de K
En los cálculos anteriormente realizados se determinó que
el cultivo de agave requiere una fertilización que aporte las
siguientes cantidades por hectárea de nutrimentos (kg ha-1).
N P K 299.2 69.3 578.7
36
Las cantidades de N, P y K se requieren aplicar con
fertilizante de manera complementaria a la fertilidad natural del
suelo, para obtener 150 t ha-1 de piña de agave. Estas se
calcularon en su forma elemental, como generalmente se
expresan los resultados del análisis vegetal en los laboratorios de
servicio. Sin embargo, dado que en los fertilizantes los valores
indicados después del nombre del producto corresponden al
contenido de nitrógeno total (N), el segundo al fósforo disponible
(P2O5) y el tercero al contenido de potasio soluble en agua (K2O),
se requieren factores de conversión para transformar las
concentraciones de P y K elemental a P2O5 y K2O,
respectivamente (Cuadro 8).
Cuadro 8. Factores para convertir el P y K elemental a la forma presente en los fertilizantes.
Columna A Columna B Multiplicar por
A para obtener B
B para obtener A
P2O5 P 0.44 2.3
K2O K 0.83 1.2
De acuerdo con el cuadro anterior, la dosis de 299.2-69.3-
578.7 estimadas con N, P y K elemental, respectivamente, deben
transformarse a N, P2O5 y K2O mediante los siguientes cálculos:
Fósforo 69.3 kg de P × 2.3 = 159.39 kg de P2O5
Potasio 578.7 kg de K × 1.2 = 694.44 kg de K2O
37
La cantidad final de unidades fertilizantes que se debe
aplicar es:
Nitrógeno (N) = 299. 2 kg ha-1
Fósforo (P2O5) = 159.4 kg ha-1
Potasio (K2O) = 694.4 kg ha-1
Dosis fertilización de base y en el sistema de riego
Una vez obtenida la cantidad total de nutrimentos que
deben aplicarse mediante fertilizantes, con el propósito de
garantizar el abastecimiento de nutrimentos a la planta de agave
durante la etapa inicial del ciclo, es necesario realizar una
fertilización de base. Para nutrimentos primarios, como el N, P2O5
y K2O, se sugiere aplicar un máximo de 20, 50 y 30%
respectivamente, de la dosis total que se desea aplicar; la
proporción de fertilizante restante se aplicará mediante el sistema
de riego, distribuida en el ciclo del cultivo, como se muestra en el
Cuadro 9.
38
Cuadro 9. Aplicación de nutrimentos en el cultivo de agave desarrollado con la técnica de fertigación.
Forma de aplicación
Demanda total de nutrimento (kg ha-1) N P2O5 K2O
299.2 159.4 699.4 Base (%) 20 50 20 kg ha-1 58 80 140
Fertigación (%) 80 50 80 kg ha-1 241.2 79.4 559.4
Distribución en el ciclo de desarrollo
Periodo meses kg/ha mes-1 0-4 0.3 0.1 0.6 5-9 1.0 0.2 2.4
10-17 2.2 0.4 5.0 18-29 2.8 0.9 7.6 30-41 4.1 1.2 10.3 42-53 4.5 1.4 10.1 54-65 4.0 1.5 8.4 66-77 2.7 1.3 5.7
Las cantidades de nutrimentos que se deben aplicar
mensualmente para un periodo determinado, deben dividirse entre
el número de riegos programados, para estimar la cantidad de
nutrimentos que se deben aplicar en cada riego. Suponiendo que
durante todo el ciclo se proporcionará un riego por semana a la
planta de agave, en cada riego se deberá aplicar la cantidad de
nutrimentos que se muestra en la Figura 11.
39
Figura 11. Cantidad de N, P2O5 y K2O (kg ha-1) por riego semanal
que se debe de aplicar a la planta de agave desarrollada en fertigación, (150 t ha-1 de rendimiento).
La fertilización de base se debe aplicar al suelo y a una
profundidad entre 10 y 15 cm por debajo de donde se establecerá
el hijuelo, para garantizar que las primeras raíces puedan
abastecer de nutrimentos a la planta en la etapa inicial de su
desarrollo. Mientras que en el sistema de riego el fertilizante se
debe aplicar disuelto en el agua, técnica conocida como
fertigación.
Con algunos de los fertilizantes comerciales se calculó la
cantidad de fertilizante requerida en la fertilización de base y la
estimada mensualmente en los periodos de desarrollo de la planta,
así como también se estimó la cantidad de productos comerciales
solubles que se deben aplicar en cada riego (Cuadro 10).
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0-4 05-09 10-17 18-29 30-41 42-53 54-65 66-77
Dosi
s por
rieg
o (k
g ha
-1)
Meses después del trasplante
NP2O5K2O
40
Cuadro 10. Cantidad de fertilizantes comerciales requeridos por el cultivo de agave como fertilización de base y en el programa de fertigación para una producción de 150 t ha-1.
Forma de fertilización
Unidades Fertilizante Productos comerciales
N P2O5 K2O Fosfo-nitrato
(33.5-03-00)
Fosfato Mono-
amónico (11-52-00)
Nitrato de Potasio
(13-00-44)
kg ha-1
58 80 140 0 153.8 318.2
kg ha-1 Distribución en el ciclo Fertigación 241.2 79.4 559.4
kg/ha riego-1 Periodo en meses
kg/ha mes-1
0-4 1.34 0.25 2.53 0.15 0.03 0.36
5-9 4.77 0.88 11.81 0.55 0.08 1.34
10-17 17.82 3.52 39.60 1.16 0.21 2.81
18-29 34.08 10.30 91.68 1.82 0.41 4.34
30-41 49.24 14.99 123.48 2.47 0.60 5.85
42-53 53.88 16.37 121.51 2.45 0.66 5.75
54-65 47.97 17.90 100.57 2.08 0.72 4.76
66-77 32.29 15.19 68.23 1.45 0.61 3.23
Las cantidades de fertilizante que se muestran en el cuadro
anterior pueden modificarse si el productor utiliza otras fuentes
disponibles en su región. Sin embargo, es importante aclarar que
dado que algunas fuentes de fertilizantes aportan más de un
nutrimento, se deben iniciar los cálculos de las necesidades de
fertilizantes, abasteciendo los requerimientos de P2O5 y K2O; si se
selecciona el fosfato monoamónico (11-52-00) y el nitrato de
potasio (13-00-44), el aporte de N contenido en estos fertilizantes
debe estimarse y ajustarse con el fosfonitrato (33-03-00), para
aplicar la dosis de N establecida previamente.
41
LITERATURA CITADA Alva M, L.E., Riley, M.R., 2008. Utilization of cellulosic waste from
tequila bagasse and production of polyhydroxyalkanoate (PHA) bioplastics by Saccharophagusdegradans. Biotechnology and bioengineering 100, 882-8.
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43
A N E X O S
44
ANEXO 1. Características del suelo donde se estableció la planta de agave en fertigación en Tamaulipas.
Característica Unidades Valores
Análisis Mecánico Arena % 26.9 Limo % 23.0
Arcilla % 50.1
Humedad del suelo Capacidad de campo % 42.60 Punto de marchitez
permanente % 20.64
pH 8.7
Conductividad eléctrica mS cm-1 1.31 Materia orgánica % 1.11
P-Olsen mg kg-1 10.39 Cationes intercambiables
K+ cmol(+) kg-1 0.37 Ca2+ cmol(+) kg-1 43.2 Mg2+ cmol(+) kg-1 4.4 Na+ cmol(+) kg-1 1.35
Capacidad de intercambio catiónico cmol(+) kg-1 52.5
Micronutrimentos
Fe2+ mg kg-1 0.34 Zn2+ mg kg-1 5.47 Mn2+ mg kg-1 0.17 Cu2+ mg kg-1 1.19
Carbonatos
Activos % 0.06 Totales % 0.69
45
ANEXO 2. Características de los principales fertilizantes usados en fertigación.
Fertilizante Grado
Grado % E
Fórmula química
Solubili- dad g L-1
Índice salino
Índice (A) o (B)
Fertilizantes N Nitrato Amonio Sulfato Amonio Amonio Anhidro Nitrato Calcio Urea Urea/Acido Sulfúrico* Urea Nitrato Amonio Fertilizantes P2O5 Polifosfato Amonio Fosfato Monoamónico Fosfato Mocropotásico Acido Fosfórico Fertilizantes K2O Nitrato Potasio Cloruro de Potasio Sulfato de Potasio Otros fertilizantes Sulfato doble de potasio y magnesio Sulfato de magnesio Nitrato de magnesio Micronutrientes Borax Acido bórico Solubor Sulfato de cobre (acidi) Sulfato de fierro (acidi) Manganeso de sulfato (acidi) Molibdato de amonio Molibdato de sodio Sulfato de zinc Quelato de zinc Quelato de manganeso Quelato de fierro Quelato de cobre Lignosulfato de zinc Lignosulfato de manganeso Lignosulfato de fierro Lignosulfato de cobre
33 N 21 N 82 N 15.5N-26CaO 46 N 15 N 32 N 10 N,34 P2O5 12 N-61P2O5 52 P2O5,34 K2O 61 P2O5 13.5 N, 44 K2O 60 K2O 50 K2O 22 K2O,18 MgO 16 MgO 11 N, 10 MgO 11% B 17.5% B 20% B 25% Cu 20% Fe 27% Mn 54% Mo 39% Mo 36% Zn 5% - 14% Zn 5% - 12% Mn 4% - 14% Fe 5% - 14% Cu 6% Zn 5% - 14% Mn 6% Fe 6% Cu
NH4NO3 (NH4)2SO4 NH3 Ca (NO3)2 CO (NH2)2
CO (NH2)2 H2SO4 CO (NH2)2. NH4 NO3 (NH4)5 P3O10 NH4 H2 PO4 KH2 PO4 H3 PO4 KNO3 KCl K2S04 K2SO4 2MgSO4 MgSO4 Mg (NO3)2 Na2B4O7 – 10H2O H3BO3 Na2B8O13 – 4H2O CuSO4 – 5H2O FeSO4 – 7H2O MnSO4 – 4H2O (NH4)6Mo7O24 – 4H2O Na2MoO4 ZnSO4– 7H2O DTPA & EDTA DTPA & EDTA DTPA,HOEDTA–EDDHA DTPA & EDTA Lignosulfonato Lignosulfonato Lignosulfonato Lignosulfonato
1920 730 Alta 1220 1033 alta alta
alta 626 230 alta
316 340 110
62 77
250
2.10 6.35 22 22
15.65 105.3
43 56
96.5 sol sol sol sol sol sol
sol sol
105 69 -- 61 75 -- --
-- 30 8 --
74 116 46
22 44
105
60 (A)
110 (A) 148 (A) 21 (B) 80 (A)
55 (A)
23 (B) N N
46
AGRADECIMIENTOS
A los productores de agave [Agave tequilana (Weber)
variedad azul] y al M.C. Ernesto Salgado Sosa, ex-investigador del
INIFAP, su interés en materializar al cultivo como una alternativa
de producción de importancia económica en el estado de
Tamaulipas; al INIFAP y a la Fundación Produce Tamaulipas, A.C.
por el apoyo económico recibido para la realización de los trabajos
de investigación que sustentan el presente folleto; al T.I.
Constantino Olmedo Gutiérrez y Sr. Fidel Martínez, equipo de
trabajo del proyecto de agave del Campo Experimental Las
Huastecas del INIFAP, por su colaboración y acertadas
sugerencias en las diversas actividades que se realizaron en el
proyecto.
Al Lic. Hans H. Humprey Oelmeyer, presidente del Comité
Estatal Sistema Producto Agave Tequilero en Tamaulipas, S.C.,
por el apoyo económico para la impresión del presente folleto
técnico; con el interés de difundir a productores de agave de
Tamaulipas y de otras zonas productoras de México, los
resultados de la investigación realizada en el INIFAP en el cultivo
de agave.
Centros Nacionales de Investigación Disciplinaria, Centros de Investigación Regional y
Campos Experimentales
Sede de Centro de Investigación Regional Centro Nacional de Investigación Disciplinaria Campo Experimental
COMITÉ EDITORIAL DEL CIR-NORESTE
Presidente Dr. Jorge Elizondo Barrón
Secretario Ing. Hipólito Castillo Tovar
Vocal Forestal
M.C. Luis Mario Torres Espinosa Vocales Agrícolas
Dr. Raúl Rodríguez Guerra Dr. Antonio Palemón Terán Vargas Dr. Isidro Humberto Almeyda León
Dr. Héctor Manuel Cortinas Escobar Vocal Pecuario
Dr. Héctor Guillermo Gámez Vázquez
REVISIÓN TÉCNICA
M.C. Jorge Alvarado López Investigador Titular, Colegio de Postgraduados
Dr. Alfonso Pérez Serna Investigador del C.E. Zacatecas, INIFAP CIR-Norte Centro
FORMACIÓN
Tipografía: Rosa María Villela Barrón Fotografias: Dr. Lamberto Zúñiga Estrada
Código INIFAP
MX-0-310391-33-03-14-09-32
Esta publicación se terminó de imprimir el mes de agosto de 2013, en la Imprenta
Formatos del Norte, S.A. de C.V., 12 de Noviembre 310
Col. La Paz. CP. 89326 Tampico, Tam.
Su tiraje constó de 500 ejemplares
Campo Experimental Las Huastecas
GERARDO ARCOS CAVAZOS Jefe de Campo
ARELI ELIZABETH GONZÁLEZ LOREDO
Jefe Administrativo
ALFREDO TREJO RIVERA Encargado de la Jefatura de Operación
PERSONAL INVESTIGADOR
Investigador Programa de Investigación
Rodríguez Morelos Víctor Hugo Arroz Guarneros Altamirano Rafael Carne de Rumiantes Mata Vázquez Horacio Fertilidad de Suelos y Nutrición Vegetal Patishtán Pérez Juan Fertilidad de Suelos y Nutrición Vegetal Zúñiga Estrada Lamberto Fertilidad de Suelos y Nutrición Vegetal Vázquez García Enrique Frutales Méndez Aguilar Reinaldo Hortalizas Ramírez Meraz Moisés Hortalizas Ascencio Luciano Guillermo Oleaginosas Anuales Bautista Pérez Cristóbal Ervi Oleaginosas Anuales García Rodríguez Julio César Oleaginosas Anuales Maldonado Moreno Nicolás Oleaginosas Anuales Valadez Gutiérrez Juan Oleaginosas Anuales Espinosa Vásquez Gonzalo Oleaginosas Anuales Ávila Curiel Miguel Pastizales y Cultivos Forrajeros González Jiménez Alberto Pastizales y Cultivos Forrajeros Cantú Covarrubias Antonio Salud Animal Arcos Cavazos Gerardo Sanidad Forestal y Agrícola Garza Urbina Enrique Sanidad Forestal y Agrícola Terán Vargas Antonio Palemón Sanidad Forestal y Agrícola
GOBIERNO DEL ESTADO DE TAMAULIPAS
ING. EGIDIO TORRE CANTÚ Gobernador del Estado
LIC. JORGE ALBERTO REYES MORENO
Secretario de Desarrollo Rural
DELEGACIÓN ESTATAL DE LA SAGARPA
ING. EDUARDO M. MANSILLA GÓMEZ Delegado en Tamaulipas
FUNDACIÓN PRODUCE TAMAULIPAS, A.C.
C. MIGUEL RIVERA ARÍAS Presidente
ING. HOMERO GARCÍA DE LA LLATA
Tesorero
ING. MARIO CÉSAR MARTÍNEZ RODRÍGUEZ Gerente
CONSEJO CONSULTIVO DEL C.E. LAS HUASTECAS
LIC. MARIO CÉSAR ELIZONDO OCAMPO Presidente
