Figure 1: Effect of increasing rates of lime on different development and growth parameters of asparagus plants.
Aage Krarup H.1, Christian Krarup H.2 y Cristian Fernández S.M.1
1 Facultad de Ciencias
Agrarias, Universidad Austral de Chile. Casilla 567. Valdivia.
2 Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal, P. Universidad
Católica de Chile (akramp@uach.cl y ckrarup@puc.cl)
Recepción de originales: 20 de septiembre del 2000
DEVELOPMENT OF ASPARAGUS CROWNS WITH INCREASING RATES OF LIMING
Key words: Asparagus officinalis L., acid soil, limestone, growth, roots, shoots, buds
The effects of liming on growth and development of asparagus crowns were studied in an Andisol with an original pH of 5.0. Containers were filled with 15 kg of soil having : no fertilizers, a basic NPK fertilization or the basic fertilization and increasing rates of limestone (1, 2, 4, 8, and 16 ton/ha), and seeded with asparagus cv. Atlas. After 198 days, at the beginning of senescence, plants were digged and different growth and development parameters were measured; at the same time, soil samples were analyzed. Length and number of roots and shoots, number of buds per crown, length and width of the rhizome, fresh weight of roots and shoots and the plant's total fresh weight increased almost linearly with increasing rates of liming; soils liad almost corresponding increases in Ca, Na, Mg and total interchangable bases and a decrease of Al, closely related to limestone levels. The application of a minimum of 4 ton/ha of lime is recommended to obtain asparagus crowns of optimal size or weight (± 50 g).
Palabras Claves: Asparagus officinalis L., suelo ácido, cal, crecimiento, raíces, tallos
Se estudió el efecto del encalado en el crecimiento y desarrollo de coronas de espárrago en un Andisol de pH 5,0. Se sembró semillas del cv. Atlas en macetas llenadas con 15 kg de suelo sin fertilizar, fertilizadas con NPK y encalado con dosis crecientes (1, 2. 4, 8, y 16 ton/ha de cal). Después de 198 días, al inicio de senescencia, se sacaron las plantas y se midieron distintos parámetros de crecimiento y desarrollo; además, en este momento se hizo un análisis de los suelos de cada tratamiento. El largo y número de raíces y tallos, el número de yemas por corona, el largo y el ancho del rizoma, el peso fresco de raíces y tallos, y el peso fresco total de las plantas aumentaron de manera casi lineal con el incremento de la dosis de cal; los suelos tuvieron incrementos en Ca, Na, Mg y en la suma de bases de intercambio, al igual que a una disminución del Al, que corresponden al incremento de la dosis de cal. Se recomienda la aplicación de una dosis mínima de 4 ton/ha para obtener coronas de tamaño o peso óptimo (± 50 g).
En suelos de origen volcánico del sur de Chile (andisoles o "trumaos"), los que se caracterizan por tener un pH bajo y contenido alto de aluminio (Sadzawka y Carrasco, 1985), se ha observado un escaso crecimiento y desarrollo radicular de las plantas de espárrago. Los efectos negativos de los suelos ácidos sobre el crecimiento y desarrollo de distintas especies han sido reconocidos y estudiados desde hace muchos años (Williams y Vlamis, 1976), observándose limitaciones en especies tan diversas como trigo (McLay, Ritchie y Barrow, 1993), cebolla (Schofield, et al, 1998), maíz (Duriex, Bartlett y Magdoff, 1995), algodón (Rosolem, et al, 1999), etc.. Igualmente, desde hace muchos años se conoce el hecho que las enmiendas calcáreas mejoran las condiciones del suelo, al elevar el pH y reducir el contenido de aluminio del mismo (Williams y Vlamis, 1976); en las mismas especies señaladas, las aplicaciones de cal resultan en un mejoramiento significativo del crecimiento medido según diversos parámetros.
Los antecedentes sobre la respuesta de espárrago a las condiciones de pH del suelo son más bien especulativos y con grandes variaciones según sea la zona geográfica que origina la información, considerándose óptimo un pH entre 6,2 y 6,5 en Estados Unidos (Carolus y Brown, 1961), entre 6,0 a 7,5 en Alemania (Becwer-Dillingen, 1958), entre 7,6 y 7,7 en Holanda (Franken, 1968) y entre 6,0 y 7,5 en Suecia (Fritz, 1965), autores que son citados por Anstett, 1969, para concluir que suelos ácidos, como los usados en Francia para el cultivo de la especie, deben ser enmendados hasta alcanzar un pH próximo a la neutralidad. Estudios o recomendaciones posteriores han indicado que por razones de respuesta productiva y económica, el pH de suelos ácidos debiera encontrarse en el rango de 5,5 a 6,5 (Cantaluppi y Precheur, 1993, Douglas y Ledgard, 1990, Hartmann 1988, Khosla y Tiessen, 1985, Moreau y Zuang, 1977). La información reseñada se refiere a la etapa productiva del cultivo, durante los años de cosecha de la esparraguera, y aunque las investigaciones propiamente tales son escasas y de corto plazo, concuerdan en que el espárrago no tolera un pH menor a 5,5 en esta etapa, lo que se debería a una posible toxicidad por aluminio o a deficiencia de magnesio (Hartmann, 1988). Esto hace recomendable el encalado de los cultivos establecidos en suelos ácidos, a pesar que algunos resultados han sido poco claros o definitivos, lo que podría deberse a la variación del pH en el perfil del suelo (Douglas y Ledgard, 1990), el cual es explorado intensivamente por esta especie que posee un arraigamiento profundizador y muy profuso en plantas adultas.
Sin embargo, las plantaciones definitivas generalmente son establecidas después de una etapa previa de una temporada de crecimiento, conocida como etapa de vivero o almacigo, en la que en un terreno distinto y a partir de semillas se obtienen coronas (arañas o champas), estructuras subterráneas que son usadas para implantar el cultivo definitivo. En esta etapa inicial, las plantas presentan un sistema radicular en formación, más bien reducido (Krarup y Herrera, 1987), y estudios en condiciones artificiales han demostrado una fuerte influencia del pH del medio en la germinación y el crecimiento inicial, con un pH óptimo entre 5,5 y 6,5 (Khosla y Tiessen, 1988); sin embargo, no se conocen investigaciones sobre aplicaciones de cal en situaciones de vivero convencional. Estudios realizados en Valdivia han demostrado que, después de una temporada de crecimiento, las coronas alcanzan un peso cercano a los 25 g (Krarup y Herrera, 1987 y Krarup, 1991), lo que indica un tamaño cercano al límite mínimo recomendable de 20 g (Moreau y Zuang, 1977) para su utilización en el establecimiento del cultivo. Las aplicaciones de cal en suelos ácidos podrían resultar no sólo en un mayor crecimiento y desarrollo de las plantas, lo que significaría un mayor peso de coronas, sino también en un mayor porcentaje de plantas comerciales o útiles en los viveros.
La presente investigación, realizada en un suelo volcánico de reacción acida típico del sur de Chile, tuvo dos objetivos centrales: estudiar las respuestas de espárrago a aplicaciones de cal en su primera temporada de crecimiento, de semilla a corona, y ante eventuales efectos benéficos del encalado, determinar la dosis más conveniente a aplicar para lograr coronas de un tamaño óptimo para el establecimiento óptimo del cultivo.
La investigación fue realizada en Chile (39°30'S), en un suelo Andisol, Serie Valdivia, representativo de los suelos ácidos del sur del país, cuyo análisis químico se indica en el Cuadro 2. El experimento consideró siete tratamientos dados por un testigo sin fertilizar, un tratamiento con una fertilización base de 200 kg/ha de P2O5 (fuente: superfosfato triple) y 100 kg/ha de K2O (fuente: sulfato de potasio) y sin cal, y cinco tratamientos con la misma fertilización base pero con dosis crecientes de cal: 1, 2, 4, 8 y 16 t/ha de cal Soprocal, producto comercial que contiene 86 a 90% de carbonato de calcio. Durante el curso del experimento se aplicó a todos los tratamientos, excepto el testigo sin fertilizar, 128 kg/ha de nitrógeno (fuente: nitrato de sodio) en dos oportunidades, a los 60 y a los 90 días después de la siembra.
Los tratamientos se realizaron en macetas plásticas llenadas con una cantidad uniforme de suelo (15 kg/maceta) previamente mezclado con la fertilización pertinente. El cálculo de las cantidades a aplicar por maceta se hizo asumiendo que para estos fines una hectárea de suelo tiene un volumen de 3000 m3 y un peso de 800 kg/m3. Cada uno de los tratamientos se replicó en 10 macetas que fueron ubicadas al aire libre, sobre el suelo, en un diseño de bloques completos al azar.
En cada una de las macetas, el 28-10-1999, se sembraron 5 semillas del cultivar Atlas, las que a los 45 días fueron raleadas a 3 plantas por bolsa, las que se mantuvieron hasta su extracción, el 16-05-2000, fecha en que las plantas presentaban un follaje aún completo pero iniciando la senescencia. En dicha fecha se evaluaron parámetros de crecimiento y desarrollo tales como largo de raíces y tallos; número de tallos, yemas y raíces; peso fresco y seco de follaje y raíces, niveles de azúcares en las raíces, y largo y ancho de los rizomas de las coronas. También se realizaron análisis de suelo posteriores a la extracción de las coronas. Los resultados obtenidos fueron sometidos a análisis de varianza y las diferencias entre tratamientos fueron determinadas según el método de la varianza de Fisher y la prueba de comparaciones múltiples de Tukey.
Análisis de los parámetros de crecimiento y desarrollo de las plantas
Los resultados que se presentan en el Cuadro 1 indican
que el tratamiento 0-0, sin fertilización ni aplicación de cal, prácticamente
no creció, presentando los menores valores para todos los parámetros medidos,
excepto en la relación largo/ancho del rizoma, variable que es una relación
entre partes y que se mantiene bastante similar en todos los tratamientos. Incluso,
en algunas repeticiones del tratamiento hubo muerte de plantas, lo que generó
un peso total promedio insignificante.Estos resultados confirman la necesidad
imperiosa de aplicar fertilizantes en este tipo de suelos. El sólo hecho de
hacer una fertilización básica, incluso sin cal (ver tratamiento 0 del mismo
Cuadro 1) resulta en un incremento significativo de los valores
de ciertas características de las plantas y coronas, como largo y número de
tallos, largo de raíces, peso fresco del follaje y otros, aunque con un peso
fresco de las coronas cercano a 22 g, valor promedio aún muy cercano al peso
mínimo recomendado para su implantación (Moreau y Zuang, 1977),
lo que implica un número elevado de coronas bajo el peso deseado.
En el Cuadro 1 también se aprecia que aplicaciones crecientes de cal, de 1 a 16 t/ha, resultaron en valores superiores para todos los indicadores de crecimiento y desarrollo considerados, como largo de tallos y raíces, número de los mismos, número de yemas, peso fresco de tallos y raíces, etc.. Sin embargo, aunque los valores máximos de crecimiento de tallos, de raíces y la mayor diferenciación en número de estas estructuras se alcanza con las dosis mayores de cal, las diferencias entre la dosis máxima aplicada y el resto de las dosis sólo es significativa para muchas variables con los tratamientos de 2 o menos ton/ha de cal. Esto indicaría que aplicaciones iguales a 4 t/ha de cal, o un poco superiores a esta cifra, serían suficientes para lograr los beneficios del encalado, ya que se obtienen coronas de un peso promedio superior a 50 g, tamaño que se considera más que adecuado y que dobla el peso promedio obtenido sin encalar o tratamiento 0 de este estudio y de otros estudios anteriores en la localidad (Krarup y Herrera, 1988 y Krarup, 1991).
| Cuadro 1: Efecto de la aplicación al suelo de diferentes
dosis de cal sobre parámetros de desarrollo y crecimiento de plantas
de espárragos. Table 1: Effect of applying different rates of lime on develompent and growth of asparagus plants. |
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La Figura 1 demuestra gráficamente que hay una respuesta casi lineal en parámetros como largo de tallos y raíces, número de yemas y de todas las variables medidas en peso al aumentar la dosis de cal. Destaca el hecho que las curvas no presentan un cambio de tendencia definido hasta la dosis máxima de cal, lo que permite suponer que dosis mayores podrían incrementar los valores obtenidos en este experimento; sin embargo, no sería justificable aplicar dosis tan altas de cal porque, aparte de consideraciones económicas, el tamaño de las coronas resultantes sería excesivo. En la figura se puede apreciar que hasta poco más de seis meses de la siembra, en general, los tallos son 1,3 veces más largos que las raíces, pero que éstas son más numerosas y con una relación entre raíces y tallos creciente hacia los niveles superiores de calcio, y que el número de yemas por rizoma también es creciente a mayores dosis de cal, en una situación más propia de las relaciones alométricas habituales en plantas adultas (Moreau y Zuang, 1977). Esto indica que no sólo hay un incremento de las variables medidas en peso sino también un mayor avance en diferenciación y maduración de las plantas al aplicar dosis crecientes de cal.
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| Figura 1: Efecto de dosis crecicientes de cal sobre diferentes
parámetros de crecimiento y desarrollo de plantas de espárrago. Figure 1: Effect of increasing rates of lime on different development and growth parameters of asparagus plants. |
El porcentaje de materia seca de follaje y raíces no se ve afectado por las aplicaciones de cal (Cuadro 1) y es mayor en las raíces que en el follaje, lo que se explica porque en espárrago, al iniciarse la senescencia en otoño, se produce una migración de nutrientes desde la parte aérea a las raíces de la corona, para generar la reservas necesarias para el próximo crecimiento primaveral (Moreau y Zuang, 1977). Los niveles de azúcares en las raíces, expresados en porcentaje de sacarosa o en ºBrix, al igual que los parámetros de crecimiento ya discutidos, son mínimos en el tratamiento sin fertilizar, lo que indica otro aspecto restrictivo de esta condición de suelo, y aumentan con la fertilización (ver tratamientos 0-0 y 0 en Cuadro 1). Las aplicaciones de cal tampoco tienen efectos en este parámetro, excepto en la dosis mayor (16 ton/ ha) que disminuye significamente el contenido de azúcares
Análisis de los parámetros químicos del suelo empleado
En el Cuadro 2 se presentan los análisis de los suelos al iniciar el experimento y para cada uno de los tratamientos al final del experimento. El análisis previo a la instauración de los tratamientos deja de manifiesto las características peculiares del suelo volcánico usado: pH bajo (5.00), bajo nivel de calcio, sodio y magnesio de intercambio, una baja capacidad de intercambio de bases (2,16 mq/l00g) y un elevado nivel intercambiable (0,56 mq/l00g) y de saturación de aluminio (20.60%), valores que son comunes para suelos ácidos. Los valores de materia orgánica, nitrógeno mineral, fósforo aprovechable y potasio de intercambio son adecuados y habituales en muchos suelos.
La obtención de coronas a partir de semillas en un suelo de esta naturaleza sin fertilizar (tratamiento 0-0 del Cuadro 2), implica una disminución significativa de algunos de los valores iniciales como: pH (a 4,76), fósforo aprovechable (a 9,26 ppm), magnesio de intercambio (a 0,06 mq/l00g) y suma de bases de intercambio (a 1,46 mq/l00g); al mismo tiempo, resulta en un incremento significativo del aluminio intercambiable (a 0,83 mq/l00g) y del porcentaje de saturación de aluminio (a 36,30%).
Es decir, sólo cultivar, sin fertilizar ni encalar el suelo, resulta en empeoramiento de sus condiciones. El sólo hecho de fertilizar (tratamiento 0 del Cuadro 2) resulta en cambios generales inversos al final del cultivo para las mismas variables, lo que indica que la fertilización mejora y es necesaria para lograr condiciones de suelo que permitan un crecimiento y desarrollo minimo de las plantas y obtener una proporción de coronas útiles.
| Cuadro 2: Análisis de suelos, previo y al término
del ensayo. Table 2: Soil analysis, previously and at the end of trial. |
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| 0-0 : suelo sin fertilización inicial y sin cal Fertilización inicial: 200 Kg P2O5 + 100 Kg K2O/ha; posteriormente 128 Kg N/ha en dos parcialidades |
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Los cambios observados en el tratamiento fertilizado se hacen más significativos
al enmendar el suelo con dosis crecientes de cal. Los análisis químicos del
suelo de los tratamientos que tuvieron dosis crecientes de cal incorporada al
suelo, muestran un mejoramiento significativo de las características de los
suelos para el crecimiento de las plantas, en la medida que se incrementa la
dosis de cal, de 1 a 16 ton/ ha. En especial, se incrementa el pH hasta alcanzar
valores cercanos o coincidentes a un pH 5,5 a 6,5 que se consideran óptimos
para la especie (Khosla y Tiessen, 1985), se incrementa la
suma de bases de intercambio y también el calcio, el sodio y el magnesio, elemento
este último que podría ser deficitario en suelos ácidos (Hartmann,
1988), y se disminuyen de manera muy significativa el aluminio intercambiable
y el porcentaje de saturación de aluminio, elemento que en niveles elevados
resulta fitóxico para la especie Hartmann,(1988). Todos estos
cambios configuran una condición edáfica mejorada para el crecimiento y desarrollo
de las plantas de espárrago; al utilizar el indicador habitual de 5 mq/l00gss
como la suma de bases de intercambio mínimo para el buen crecimiento de las
plantas, se puede observar en el Cuadro 2 que esta condición ocurre con dosis
de 4 ton/ha de cal o superiores.
Contenido de nutrientes en las raíces al término del ciclo vegetativo.
Las aplicaciones de cal al suelo produjeron algunos cambios menores en el contenido de los principales elementos presentes en las raíces y con escasas diferencias entre niveles cercanos de los tratamientos (Cuadro 3). Estos cambios no presentan la clara tendencia ni la magnitud de los efectos generados por las aplicaciones de cal en las variables de crecimiento y desarrollo. Lo más destacado es el marcado incremento del fierro que se presentó con la dosis de 16 ton/ha, en la que el contenido de fierro subió a 1381 ppm, lo que podría ser cercano aniveles limitantes para el crecimiento y desarrollo de la planta. En el resto de los elementos, si bien es cierto se observaron diferencias significativas en los contenidos, éstos no serían de una magnitud relevante; sin embargo, debe destacarse que el nivel de calcio en las raíces cambia muy poco, siendo sólo levemente más alto en las dosis mayores; en otras palabras, las aplicaciones de calcio mejoraron esencialmente la condiciones químicas del suelo, favoreciéndose con ello el crecimiento y desarrollo de las plantas y de las coronas resultantes.
Las aplicaciones de cal resultaron en un significativo incremento de los parámetros de crecimiento y desarrollo de las coronas de espárrago, generando un beneficio biológico creciente hasta la dosis máxima estudiada (16 t/ha de cal). Las respuestas observadas permiten establecer que el encalado de suelos ácidos (pH < 5,5) es una necesidad.
La dosis de cal debiera asegurar un pH mínimo de 5,5, lo que en este experimento
se logró con aplicaciones sobre 4 t/ha. Por otro lado, dosis mayores a 8 t/ha
podrían resultar inconvenientes porque las coronas adquieren un tamaño demasiado
grande que implica mayor costo de manejo y mayor daño físico, por lo que no
existiría un beneficio económico claro en su aplicación.
La literatura indica que la restricción del crecimiento y desarrollo del espárrago
en los suelos de pH inferior a 5,5 se debería a toxicidad de aluminio o a carencia
de magnesio. El encalado tiene un efecto principal o más marcado sobre los niveles
de aluminio, por lo que sería de interés establecer los efectos de aplicaciones
de magnesio, solas o en combinación con cal.
Investigación financiada por la Comisión Nacional de Ciencia y Tecnología (CONICYT), Proyecto FONDECYT 199013 5.
ANSTETT, A. 1969. Les conditions agropédologiques de la culture de l'asperge. Pépiniére Horticulteurs Maraîchers 100: 6015-6022.
CANTALUPPI, C.J. y R.J. PRECHEUR. 1993. Asparagus Production, Marketing, and Management. Ohio State University Ext. Bul. 826, 14 p.
DOUGLAS, J.A. y S.F. LEDGARD. 1990. The fertiliser requirement of asparagus. In: The New Zealand Asparagus Manual. Chapter 4. The N.Z. Asparagus Council, Manurewa, N. Z. , 4-1 to 4-8.
DURIEUX, R.P., BARLETT R.J. y F.R. MAGDOFF. 1995. Separate mechanisms of aluminium toxicity for nitrate uptake and root elongation. Plant and Soil 172:2,229-234.
HARTMANN, H.D. 1988. Producción de espárragos en los países europeos. En: Seminario "Situación nacional e internacional de la producción de espárragos". PUC, Facultad de Agronomía. Depto. de Ciencias Vegetales, Publicación 03-88, 16-29.
KHOSLA, S. y H. TIESSEN. 1985. The effect of pH on asparagus seed germination and plant composition. Proceedings of the Sixth International Asparagus Symposium. U. of Guelph, Ontario, Canada, p. 377.
KRARUP, A. 1991. Germinación, emergencia y evaluación de coronas de espárragos producidas a partir de semillas acondicionadas con polietilenglicol y sulfato de magnesio. Agro Sur 19(2): 88-93.
KRARUP, A. y M. HERRERA. 1987. Germinación, emergencia y desarrollo inicial del espárrago (Asparagus officinalis L.) a partir de semillas de distinto diámetro. Agro Sur 15(1): 26-31.
McLAY, C.D.A., RITCHIE, G.S.P. y N.J. BARROW 1993. Effect of gypsum and lime on wheat growth in pots containing an acidic subsoil. Plant Nutrition - from genetic engineering to field practice. Proc. Twelfth Int. Plant Nutrition Colloquium , 21-26 Sept.1993, Perth, W.Australia. 1993. Developments in Plant and Soil Sciences Vol.54: 747-750.
MOREAU, B. y H. ZUANG. 1977. L'asperge. Institut National de Vulgarisation pour les Fruits, Legumes et Champignons. Paris, France, 209 p.
ROSOLEM, C.A, WHITAKER, J.P.T., VANZOLINI, S. y V.J. RAMOS. 1999. The significance of root growth on cotton nutrition in an acidic low-P soil. Plant and Soil 212:2, 185-190.
SADWAKA, M.A. y M.A. CARRASCO. 1985. Química de los suelos volcánicos. In: Suelos volcánicos de Chile. Ed. J.Tosso, INIA, Min.Agr., Santiago. Pp 337-432.
SCHOFIELD, R.M.S., PALLON, J., FISKEJO, G., KARLSSON, G. Y K.G. MALMQVIST. 1998. Aluminun and calcium distribution patterns in aluminum-intoxicated roots of Allium cepa do not support the calcium displacement hypothesis and indicate signal-mediated inhibition of root growth. Planta 205 : 2, 175-180.
WILLIAMS, D.E. y J.VLAMIS. 1976. Acid soil infertility. In: Soil and plant-tissue testing in California. Div. of Agr.Sciences. U.California, Bulletin 1879.Pp 46-48