Respuesta de cafetales al sol y bajo semisombra a nitrógeno y su relación con la materia orgánica del suelo.

La materia orgánica del suelo (MO) puede llegar a ser una fuente importante de nitrógeno (N) para las plantas. Mediante el desarrollo de esta investigación se evaluó la respuesta de cafetales a plena exposición solar y bajo semisombra al suministro de N y su relación con la MO. Para ello se seleccionaron 20 plantaciones al sol y 12 con semisombra en 25 municipios de Colombia, contrastantes en su contenido de MO (desde 4 hasta 28%). Se evaluaron dos tratamientos, uno con N, P, K y Mg y el otro sin N, el cual se aplicó en dosis de 240 kg ha–1 año–1 como urea. En los cafetales al sol el efecto de la carencia de N sobre la producción se manifestó a partir del segundo año y se aumentó gradualmente, hasta alcanzar reducciones cercanas al 50% en el cuarto año; bajo semisombra se registró un comportamiento similar pero de menor magnitud. En ambos sistemas de producción, el comportamiento del rendimiento relativo en función del contenido de materia orgánica, se ajustó a un modelo cuadrático, con punto de inflexión en el 18% de la variable independiente. El suministro de N disminuyó el pH del suelo y aumentó las pérdidas de K+ en los dos sistemas; en los cafetales al sol se incrementaron los contenidos foliares de N, Mg y Mn por el efecto del N, mientras que las concentraciones de P, K, Cu y B disminuyeron. En las plantaciones desarrolladas bajo semisombra la fertilización nitrogenada sólo aumentó el contenido foliar del Mn y redujo el B

Lixiviación del potasio en suelos de la zona cafetera y su relación con la textura

To improve the efficiency in the use of fertilizers it is necessary to know those characteristics of the soil which have an effect on it. With the purpose of evaluating the effect of the texture of soil on the losses of potassium (K+) by leaching, soil samples at 25 cm deep were taken, using PVC tubes in four cartographical units of soil in the Coffee Zone of Colombia: San Simón (Eutropept, sandy loam), Montenegro (Fulvudands, sandy loam), Chinchiná (Melanudands, loam) and Doscientos (Dystropept, clay loam). Half of the samples from each unit of soil (seven) were superficially fertilized with 4 g of K in the form of KCl (60% of K2O) and the other half weren’t; subsequently, 360mL of distilled water was administered every four days for 25 times and the leached K+ was valued, as well as the Ca2+, Mg2+ and pH. The highest losses by leaching of K+ applied were registered in the Chinchiná unit, followed by Montenegro, San Simón and Doscientos. This response was mainly related to the mineralogy of the soils and the ECEC, before the texture. As a result of the administration of K, losses of Ca2+ and Mg2+ by leaching were increased during the first irrigations.Para mejorar la eficiencia en el uso de los fertilizantes es necesario conocer aquellas características del suelo que la afectan. Con el propósito de evaluar el efecto de la textura del suelo sobre las pérdidas de potasio (K+) por lixiviación, se colectaron muestras de suelo a 25 cm de profundidad mediante tubos de PVC en cuatro unidades cartográficas de suelo de la zona cafetera de Colombia: San Simón (Eutropept, franco arenosa), Montenegro (Fulvudands, franco arenosa), Chinchiná (Melanudands, franca) y Doscientos (Dystropept, franco arcillosa). La mitad de las muestras de cada unidad de suelo (siete) se fertilizó superficialmente con 4 g de K en forma de KCl (60% de K2O) y la otra mitad no; posteriormente se suministraron 360 mL de agua destilada cada cuatro días durante 25 oportunidades y se valoró el K+ lixiviado, además de Ca2+, Mg2+ y pH. Las mayores pérdidas por lixiviación de K+ aplicado se registraron para la unidad Chinchiná, seguido por Montenegro, San Simón y Doscientos, respuesta que se relacionó con la mineralogía de los suelos y la CICE, antes que la textura. En consecuencia de la aplicación de K, se incrementaron las pérdidas de Ca2+ y Mg2+ por lixiviación durante los primeros riegos

Determinants of nitrogen use efficiency in coffee crops. A review

World production of coffee (Coffea spp.) has increased in recent decades due to its growing demand. Nitrogen (N) is one of the most required nutrients by coffee crops and in many cases, the most yield-limiting; nevertheless, a high percentage of supplied N is lost, generating pollution, greenhouse gases, and economic losses. Given this scenario, it is a priority to adopt practices that increase nitrogen use efficiency related to the capacity of plants to absorb and use N to produce biomass. This article provides context about NUE and determining factors in coffee: plant, soil, climate, and management. On the plant side, despite advances in genetics and the results of genotype evaluation, it may be a decade or more before improved coffee varieties with high EUN become available or used in world coffee farming. Both the physical, chemical, and biological properties of the soil and the elements of the climate, mainly temperature, precipitation, and solar radiation, have an influence on coffee growth and many of the processes that intervene in the N cycle and NUE; however, some components of these two factors are not fully controllable. Management of the factors that determine NUE should focus on reducing N losses in the system, increasing its uptake and utilization by plants, and maintaining or increasing productivity

Efecto de los cambios en las relaciones de calcio, magnesio y potasio intercambiables en suelos de la zona cafetera colombiana sobre la nutrición de café (Coffea arabica L.) en la etapa de almácigo

La disponibilidad de calcio (Ca), magnesio (Mg) y potasio (K) para las plantas, no solo depende de su contenido en el complejo de cambio y en la solución, sino también de la competencia que se puede presentar entre estos elementos; comportamiento que varía de acuerdo a la selectividad catiónica de los suelos. Este trabajo permitió generar información acerca de la selectividad catiónica de algunos suelos por estos elementos en la zona cafetera colombiana, y el efecto de los cambios en sus relaciones sobre la nutrición y el crecimiento del café (Coffea arabica L.) en la etapa de almácigo. En una primera fase se evaluaron las reacciones de intercambio Ca–Mg–K en 14 unidades de suelos, diferentes en su origen y mineralogía. Para ello se aplicaron cuatro soluciones con diferentes fuerzas iónicas (1, 2, 4 y 8 mmol L–1) y concentraciones (0,25, 0,50, 1,00 y 2,00 mmolc L–1), manteniendo una relación molecular entre los cationes igual a 1,0. Los coeficientes de selectividad de intercambio para los tres pares de cationes, Ca–Mg, Ca–K y K–Mg, fueron calculados mediante la ecuación de Vanselow, utilizando los valores de actividad de los iones en la solución de equilibrio y concentraciones de los cationes intercambiables. En todas las unidades cartográficas de suelos evaluadas, los sitios de intercambio catiónico presentaron mayor afinidad por el Ca2+, seguido por Mg2+ y K+. El comportamiento de la selectividad para los tres elementos varió entre los suelos, pero sólo en algunos casos se encontró relación de la selectividad con la mineralogía o el origen de estos. Se presentó una fuerte preferencia por el Ca2+ antes que el Mg2+, y pese a que ésta disminuyó con el incremento de la fuerza iónica, no dejó de manifestarse; además, el aumento en el pH de los suelos se reflejó en una reducción de la selectividad por el Ca2+ con respecto al Mg2+. En ocho de los suelos hubo preferencia de K+ sobre Ca2+, y todos fueron más selectivos por el K+ que por el Mg2+. En general los Andisoles presentaron menores cambios en su selectividad con los incrementos de la fuerza iónica. Con base en los resultados de la primera fase del trabajo, se seleccionaron tres de los 14 suelos (unidades cartográficas Timbío, Chinchiná y Doscientos), para determinar en ellos el efecto de las variaciones de Ca2+, Mg2+ y K+ en la fase intercambiable y en la solución del suelo sobre la nutrición y el crecimiento de café variedad Caturra. Bajo el diseño de bloques completos al azar se evaluaron tres dosis de cada elemento (0, 1 y 3 g dm–3 de suelo), en una combinación factorial 33 con 10 repeticiones, empleando como fuentes de fertilizantes sulfatos. Se encontró una estrecha relación entre la actividad de Mg2+ y K+ y su contenido intercambiable, tendencia que no se halló para el Ca2+, como consecuencia de la menor solubilidad de la fuente empleada. La actividad de los tres elementos se reflejó en la concentración de estos en la planta, en tanto que la fase intercambiable sólo fue buen indicador para Mg2+ y K+. En ninguna de las tres unidades de suelos, los cambios en las relaciones Ca/Mg, Ca/K, Mg/K y (Ca+Mg)/K en la fase intercambiable lograron explicar las variaciones del peso seco total de las plantas. En contraste para dos de las unidades de suelos se encontró efecto de las relaciones de actividades Ca/Mg y Ca/K sobre la biomasa de las plantas. Las variaciones de las concentraciones de Ca, Mg y K en las plantas pudieron ser explicadas por sus relaciones, sin que esto indicara necesariamente condiciones de competencia./ Abstract. The availability of calcium (Ca2+), magnesium (Mg2+) and potassium (K+) for plants depends not only on the content of these elements in the exchangeable complex and the solution, but also in the competition that can take place among them; this behavior varies accordingly to the cation selectivity of the soil. This study allowed to obtain information regarding the cation selectivity of some soils of the mentioned elements in the Colombian coffee zone, and the effect of changes in its relationships on coffee seeding nutrition and growth (Coffea Arabica L.) at the nursery stage. On a primary phase, the reactions of Ca2+–Mg2+–K+ exchange in 14 soils with differences in their origin and mineralogy were evaluated. For this, four solutions were applied with different ionic strength (1, 2, 4 and 8 mmol L–1) and concentrations (0.25, 0.50, 1.00 and 2.00 mmolc L–1), maintaining a molecular relation among the cations equal to 1.0. The exchange selectivity coefficients for the three cation pairs, Ca2+–Mg2+, Ca2+–K+, and K+–Mg2+ were calculated with the Vanselow equation, using the ion activity in the solution equilibria and the concentration of the exchangeable cations. In all the evaluated units of soils, the cation exchangeable sites presented higher affinity for Ca2+, followed by Mg2+ and K+. The behavior of the selectivity for the three elements varied between the soils, but only in some cases it was possible to relate this with the soil mineralogy or their origin. There was a strong preference for Ca2+ over Mg2+; even though the Ca2+ was diminished with the increase of the ionic strength, it did not cease to manifest itself. Furthermore, the increase in soil pH level produced a reduction of the Ca2+ selectivity regarding the Mg2+. In eight of the soils there was a preference of K+ over Ca2+, and all were more selective for K+ than Mg2+. In general, the Andisols presented minor changes in their selectivity with the increase of ionic strength. In a second phase, three of 14 soils were selected (Timbío, Chinchiná and Doscientos) to determine the effect of Ca2+, Mg2+ and K+ variations in the exchangeable phase and in the soil solution on nutrition and growth of the coffee seedlings. Under the design random blocks, three doses of each element were evaluated (0, 1 and 3 g dm–3 of soil), in a factorial combination 33 with 10 repetitions, applying sulfate fertilizers as sources. As a result treatments, the contents and ratios of Ca2+, Mg2+ and K+ in the soils were modified, nevertheless, due to the high doses applied soil salinity was generated, affecting plant growth. High residuality of the applied elements was detected, which generated an over evaluation of exchangeable fractions of Ca2+, Mg2+ and K+ (normal and neutral ammonium acetate). A close relationship was found between the activity and exchangeable content of Mg2+ and K+; tendency not found for Ca2+, as a consequence of the lower solubility of the source used. In soil solution the activity of these elements was reflected in their concentration in the plant, while the exchangeable phase was only a good indicator for Mg2+ and K+. In none of the three soils, the changes in the ratios of Ca/Mg, Ca/K, Mg/K and (Ca+Mg)/K in the exchangeable phase allowed to explain the variations of the plants’ total dry weight. In contrast, an effect of the ratios of Ca/Mg and Ca/K activities in soil solution for two of the soils was found on the biomass of the plants. The concentration variations of Ca, Mg and K+ in plants tissues were explained by its ratios, without this necessarily indicating competence conditions.Doctorad

Lixiviación del potasio en suelos de la zona cafetera y su relación con la textura

To improve the efficiency in the use of fertilizers it is necessary to know those characteristics of the soil which have an effect on it. With the purpose of evaluating the effect of the texture of soil on the losses of potassium (K+) by leaching, soil samples at 25 cm deep were taken, using PVC tubes in four cartographical units of soil in the Coffee Zone of Colombia: San Simón (Eutropept, sandy loam), Montenegro (Fulvudands, sandy loam), Chinchiná (Melanudands, loam) and Doscientos (Dystropept, clay loam). Half of the samples from each unit of soil (seven) were superficially fertilized with 4 g of K in the form of KCl (60% of K2O) and the other half weren’t; subsequently, 360mL of distilled water was administered every four days for 25 times and the leached K+ was valued, as well as the Ca2+, Mg2+ and pH. The highest losses by leaching of K+ applied were registered in the Chinchiná unit, followed by Montenegro, San Simón and Doscientos. This response was mainly related to the mineralogy of the soils and the ECEC, before the texture. As a result of the administration of K, losses of Ca2+ and Mg2+ by leaching were increased during the first irrigations.Para mejorar la eficiencia en el uso de los fertilizantes es necesario conocer aquellas características del suelo que la afectan. Con el propósito de evaluar el efecto de la textura del suelo sobre las pérdidas de potasio (K+) por lixiviación, se colectaron muestras de suelo a 25 cm de profundidad mediante tubos de PVC en cuatro unidades cartográficas de suelo de la zona cafetera de Colombia: San Simón (Eutropept, franco arenosa), Montenegro (Fulvudands, franco arenosa), Chinchiná (Melanudands, franca) y Doscientos (Dystropept, franco arcillosa). La mitad de las muestras de cada unidad de suelo (siete) se fertilizó superficialmente con 4 g de K en forma de KCl (60% de K2O) y la otra mitad no; posteriormente se suministraron 360 mL de agua destilada cada cuatro días durante 25 oportunidades y se valoró el K+ lixiviado, además de Ca2+, Mg2+ y pH. Las mayores pérdidas por lixiviación de K+ aplicado se registraron para la unidad Chinchiná, seguido por Montenegro, San Simón y Doscientos, respuesta que se relacionó con la mineralogía de los suelos y la CICE, antes que la textura. En consecuencia de la aplicación de K, se incrementaron las pérdidas de Ca2+ y Mg2+ por lixiviación durante los primeros riegos

Producción de café (Coffea arabica L.) en respuesta al manejo específico de la fertilidad del suelo

El estudio de la variabilidad espacial es el principal insumo para el manejo específico por sitio-MES, con fines de optimizar los recursos, al reducir los costos de producción de los cultivos y el impacto negativo sobre el ambiente. Con el objetivo de determinar el efecto del MES en la producción del café, durante los años 2011 y 2012 se realizó un experimento del manejo de la fertilidad del suelo en café (Coffea arabica L.), Variedad Castillo® en lotes con áreas diferentes (1,0, 2,0 y 3,5 ha), ubicados en tres fincas del departamento del Quindío, Colombia. Se evaluó el efecto de tres tratamientos en la producción de café cereza: i) testigo sin fertilización; ii) manejo de acuerdo a los resultados de los análisis de suelo, logrados mediante un muestreo convencional en zigzag y, iii) manejo por sitio específico conforme lo indicaron las áreas homogéneas, obtenidas mediante mapas de variabilidad espacial. En ninguno de los lotes hubo efecto de los tratamientos, respuesta que se relacionó con uno o más de los siguientes factores: tiempo relativamente corto de evaluación, fertilidad del suelo, reservas de los nutrientes en las plantas, y el número reducido de repeticiones (tres por tratamiento)

Producción de café (Coffea Arabica L.) en respuesta al manejo específico por sitio de la fertilidad del suelo

El estudio de la variabilidad espacial es el principal insumo para el manejo específico por sitio MES, con el fin de optimizar los recursos, al reducir los costos de producción de los cultivos y el impacto negativo sobre el ambiente. Con el objetivo de determinar el efecto del MES en la producción del café, durante los años 2011 y 2012 se realizó un experimento del manejo de la fertilidad del suelo en café (Coffea arabica L.), Variedad Castillo® en lotes con áreas diferentes (1,0, 2,0 y 3,5 ha), ubicados en tres fincas del departamento del Quindío, Colombia. Se evaluó el efecto de tres tratamientos en la producción de café cereza: i) testigo sin fertilización; ii) manejo de acuerdo a los resultados de los análisis de suelo, logrados mediante un muestreo convencional en zigzag y, iii) manejo por sitio específico conforme lo indicaron las áreas homogéneas, obtenidas mediante mapas de variabilidad espacial. En ninguno de los lotes hubo efecto de los tratamientos, respuesta que se relacionó con uno o más de los siguientes factores: tiempo relativamente corto de evaluación, fertilidad del suelo, reservas de los nutrientes en las plantas, y el número reducido de repeticiones (tres por tratamiento)

Producción de café (Coffea arabica L.) en función de las propiedades del suelo, en dos localidades de Quindío, Colombia

La producción agrícola es afectada por los componentes suelo, clima y manejo del sistema, los cuales al interactuar originan más de 50 factores que influyen de diferente forma en el cultivo. Con el objetivo de identificar las propiedades del suelo que determinan en mayor grado la producción de café, se realizó una investigación en dos localidades del departamento del Quindío, Colombia, entre los años 2011 y 2012, en lotes de café de 1,0 ha, plantados con variedad Castillo® de tres años de edad y fertilizados según los análisis de suelos. Se tomaron muestras de suelo cada 10 m en forma de retícula, a una profundidad de 0 a 20 cm y se analizaron 31 propiedades físicas y químicas. Cada muestra estaba conformada por cuatro muestras simples, tomadas en el plato de los árboles colindantes, a los que se les registró la producción de café cereza durante 21 meses. En general, la producción fue explicada entre 17,89% y 41,16%, por pocas propiedades, entre ellas porosidad, textura, profundidad del horizonte A, y contenidos de materia orgánica, S, B y Mn.

Producción de café (Coffea Arabica L.) en respuesta al manejo específico por sitio de la fertilidad del suelo

El estudio de la variabilidad espacial es el principal insumo para el manejo específico por sitio MES, con el fin de optimizar los recursos, al reducir los costos de producción de los cultivos y el impacto negativo sobre el ambiente. Con el objetivo de determinar el efecto del MES en la producción del café, durante los años 2011 y 2012 se realizó un experimento del manejo de la fertilidad del suelo en café (Coffea arabica L.), Variedad Castillo® en lotes con áreas diferentes (1,0, 2,0 y 3,5 ha), ubicados en tres fincas del departamento del Quindío, Colombia. Se evaluó el efecto de tres tratamientos en la producción de café cereza: i) testigo sin fertilización; ii) manejo de acuerdo a los resultados de los análisis de suelo, logrados mediante un muestreo convencional en zigzag y, iii) manejo por sitio específico conforme lo indicaron las áreas homogéneas, obtenidas mediante mapas de variabilidad espacial. En ninguno de los lotes hubo efecto de los tratamientos, respuesta que se relacionó con uno o más de los siguientes factores: tiempo relativamente corto de evaluación, fertilidad del suelo, reservas de los nutrientes en las plantas, y el número reducido de repeticiones (tres por tratamiento)