Bionutrición Una alternativa para la producción sostenible ... · suelos con alto contenido de...

Bionutrición Una alternativa para la

producción sostenible de caféEn el cultivo de café la nutrición de las plantas es uno de los aspectos más importantes; esta actividad agronómica debe realizarse en el momento oportuno y con los nutrimentos requeridos para obtener plantas con buen crecimiento y desarrollo, sanas y productivas. La fertilización puede realizarse de manera convencional, con la aplicación de productos químicos de síntesis o fuentes naturales, así como con productos biológicos (Bionutrición). Esta última alternativa consiste en el uso de microorganismos capaces de incrementar la disponibilidad de nutrientes para las plantas, que contribuyen a la sanidad vegetal y a la obtención de altos rendimientos.

El nitrógeno es el nutrimento más importante para el crecimiento y la productividad de las plantas de café, y aunque es un gas abundante en la atmósfera (78%), no está directamente disponible para ellas. La transformación del nitrógeno atmosférico (N) en formas asimilables por las plantas (por ejemplo, NH4) ocurre a través de la Fijación Biológica del Nitrógeno (FBN), mediada por microorganismos tipo arqueobacterias, cianobacterias (Anabaena), proteobacterias (Azotobacter, Rhizobium) y los Actinomicetos. Igualmente, éstos y otros grupos de microorganismos tienen la capacidad de mineralizar el nitrógeno contenido en la materia orgánica nitrogenada, principalmente en los cuerpos proteicos de la misma, cuando ésta se incorpora al suelo; en las dos formas mencionadas, la nitrogenasa cumple la función de la transformación del nitrógeno en formas asimilables.

457 Julio de 2015 Gerencia Técnica / Programa de Investigación CientíficaFondo Nacional del Café

Diferentes géneros de bacterias se consideran componentes vitales del suelo, involucrados en actividades bióticas del ecosistema edáfico, haciendo dinámico el ciclaje de los nutrientes y sostenible la producción de cultivos. El término PGPR (por sus siglas en inglés, Plant Growth Promoting Rhizobacteria) se emplea para describir a las bacterias que habitan en la rizósfera y que pueden tener un efecto positivo sobre las plantas (7). El uso de las rizobacterias se ha desarrollado de forma gradual y ascendente, teniendo como finalidad aumentar el rendimiento de los cultivos, disminuir el uso de fertilizantes minerales y agroinsumos, mejorar la asimilación de los fertilizantes y, consecuentemente, preservar e l med i o amb i en t e . E s t o s mic roo rgan i smos es t imu lan el crecimiento de las plantas a través de la movilización de nutrientes en el suelo, produciendo reguladores de crecimiento de las plantas, protegiendo las plantas contra el ataque de patógenos, mejorando la estructura del suelo y biorremediando la polución del suelo por la captura de metales pesados y tóxicos, desdoblando moléculas agroquímicas en el suelo y por la degradación de compuestos xenobióticos. En efecto, las bacterias que se alojan alrededor o en las raíces de las plantas (rizobacterias) son versátiles en la transformación, movilización y solubilización de los nutrientes del suelo. Además, las rizobacterias son dominantes en el reciclaje de nutrientes, y como consecuencia, son cruciales en la fertilidad del suelo (1).

La combinación de nitrógeno y la rizobacteria Azospirillum puede asegurar en gran parte la absorción del nutriente y la producción del

cultivo en áreas agrícolas usando alta tecnología (5). El éxito de estos bioinsumos se manifiesta en un beneficio económico por el aumento en la productividad de los cultivos como consecuencia de una mejor asimilación de los fertilizantes minerales, condición que en muchos casos permite reducir las cantidades de este agroinsumo. Sin embargo, la fertilización mineral no debe ser reemplazada por los bioinsumos, pero estos sí deben ser vistos como un componente potencial de una estrategia de manejo integrado de la nutrición, que mejore la asimilación de nutrientes del suelo por parte de la planta (14).

Esta alternativa de nutrición de plantas que utiliza microorganismos

denominados por algunos autores como bioinoculantes (14),

aporta a la sostenibilidad de la caficultura desde lo

ambiental, con la reducción en el uso de agroquímicos, y desde lo social, al disminuir

el riesgo en la salud del caficultor, su familia y la

comunidad por la exposición a estos agroinsumos.

Sadeghian y Duque (13), mencionan que una adecuada fertilización también debe considerar aspectos como obtener rend imientos sostenibles a través del tiempo, sin causar deterioros ambientales, costos racionales y adecuadas p rác t i cas ag ronómicas que favorezcan la utilización eficiente de las reservas de los nutrimentos del suelo y de la atmósfera.

Manizales, Caldas, Colombia Tel. (6) 8506550 Fax. (6) 8504723

A.A. 2427 Manizales

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ISSN - 0120 - 0178Los trabajos suscritos por el personal técnico del Centro Nacional de Investigaciones de Café son parte de las investigaciones realizadas por la Federación Nacional de Cafeteros de Colombia. Sin embargo, tanto en este caso como en el de personas no pertenecientes a este Centro, las ideas emitidas por los autores son de su exclusiva responsabilidad y no expresan necesariamente las opiniones de la Entidad.

Ángela María Castro ToroBacterióloga, M.Sc en Fitopatología. Organización de Industrias Unidas S.A. Orius Biotecnología. Villavicencio. Meta, Colombia

César Alberto Serna GiraldoInvestigador Científico IDisciplina de Economía - Cenicafé

Carlos Alberto Rivillas OsorioInvestigador Científico IIIDisciplina de Fitopatología - Cenicafé

Centro Nacional de Investigaciones de Café - CenicaféManizales, Caldas, Colombia

Edición

Sandra Milena Marín López

Fotografías

Archivo Cenicafé, Ángela Castro

Diagramación

Luz Adriana Álvarez Monsalve

Imprenta

Autores

En la Estación Central Naranjal de Cenicafé (Chinchiná), situada a 1.350 m de altitud, en plantas de café variedad Colombia, en dos ciclos productivos (siembra nueva y zoca). Las plantas se sembraron a 1,0 x 1,5 m, a plena exposición solar. La fertilización y evaluación de las plantas de café se realizó con intervalos de 4 meses (tres veces/año) en marzo, julio y noviembre, con el fin de disponer y facilitar la asimilación de macronutrientes en períodos diferentes del cultivo y optimizar la nutrición mineral con la biológica.

E l p r ime r c i c l o p roduc t i vo comprendió el período de diciembre de 2001 a diciembre de 2006. El segundo ciclo (zoca) se evaluó entre marzo de 2007 a diciembre de 2012.

La fertilización mineral se hizo con base en las recomendaciones de los análisis de suelos (fertilización mineral con tres fuentes simples de fertilizantes correspondientes a

Tabla 1. Descripción de tratamientos en las etapas de siembra nueva y zoca.

Tratamientos

Dosis Número de aplicaciones/año

Urea DAP KCl Total Insumo biotecnológicoMineral Insumo

biotecnológicokg.ha-año-1 L.ha-año-1

Testigo referencia 480 240 480 1.200 - 3 -

Fertilización mineral (reducción del 33%) + Bioinsumo

320 160 320 800 1,5 2 1

Fertilización mineral (reducción del 56%) + Bioinsumo

214 106 214 534 1,5 2 1

urea, DAP y KCl). Se incorporó el insumo biotecnológico Bacthon®, cuyos ingredientes activos son: Azospirillum brasilense, Azotobacter chroococcum , Lactobaci l lus acidophilus y Saccharomyces cerevisiae 1.

En la Tabla 1, se presentan los tratamientos y las cantidades de fertilizante mineral y del insumo biotecnológico evaluados. Se aplicaron los tres elementos mayores, los cuales están directamente relacionados con el crecimiento de las plantas, como elementos básicos de los aminoácidos y proteínas (N); en el balance de energía tomada durante la fotosíntesis (P2O5) y en la participación de procesos regulatorios celulares activando enzimas en los tejidos meristemáticos (K20).

En la Tabla 2 se presenta la forma cómo se aplicaron cada uno de los tratamientos y las cantidades del fertilizante mineral y del insumo biotecnológico.

La Estación Central Naranjal tiene suelos con alto contenido de materia orgánica y con macronutrimentos en cantidades que se consideran normales o ligeramente inferiores a los requerimientos del cultivo de café. A través de un análisis de suelos se realizaron ajustes en algunos de los nutrimentos esenciales, al considerarse que en algunos casos, es posible reducir las cantidades de nitrógeno, fósforo y potasio, sin pérdidas en la capacidad productiva de las plantas de café.

Durante el período de 12 años que duró la investigación, se presentaron alteraciones cl imáticas y las consecuencias derivadas de éstas fueron negativas para el cultivo, especialmente las observadas en el segundo ciclo productivo (2007-2012), donde hubo excesos de precipitación, y disminuciones en el promedio de la temperatura y el brillo solar (Fenómeno de La Niña) (8, 9, 10).

1 La garantía para el uso del Bacthon® está en las cepas que lo componen, las cuales tienen el respaldo de una entidad Internacional donde son referenciadas en su acción y seguridad sanitaria para un uso sin riesgo por un país determinado.

¿Dónde y cuándo se realizó el experimento?

3

Peña et al. (12), mencionan que las deficiencias hídricas severas a nivel del suelo así como los excesos pueden afectar el crecimiento, desarrollo vegetativo y productivo de la planta. La sobresaturación del suelo, asociada en gran medida a altas precipitaciones o un gran número de días con lluvia, limita el desarrollo del sistema radical, trayendo consigo plantas con síntomas de deficiencias nutricionales, lavado de nutrientes, alta incidencia de mancha de hierro en hojas y frutos, defoliación, paloteo, baja producción y mala calidad de los frutos.

En la Estación Central Naranjal, entre los años 2001-2006 (primer ciclo productivo) la lluvia anual

Tabla 2. Forma de aplicación del fertilizante mineral y del insumo biotecnológico Bacthon®. Se presenta la descripción, cantidad y forma de aplicación de los tratamientos más

consistentes de este estudio.

Descripción Cantidad y forma de aplicación

Nutrición mineral

Testigo de referencia

Dosis de 1.200 kg.ha-año-1

El fertilizante mineral se aplicó al voleo, en la gotera del árbol (tres veces al año: marzo, julio y noviembre).

Tratamiento: 24-12-24 (Urea, DAP, KCl), en g/planta.

Nutrición mineral + insumo biotecnológico

Reducción del 33% del fertilizante mineral:Dosis de 800 kg.ha-año-1 + insumo biotecnológico (1,5 L.ha-año-1)

Reducción del 56% del fertilizante mineral:Dosis de 534 kg.ha-año-1 + insumo biotecnológico (1,5 L.ha-año-1)

El fertilizante mineral se aplicó al voleo en la gotera del árbol (dos veces al año: marzo y noviembre).

Reducción del 33%: 24-12-24 (Urea, DAP, KCl).

Reducción del 56%: 16-8-16 (Urea, DAP, KCl), en g/planta.

El insumo biotecnológico se aplicó al suelo, empleando un volumen de 80 mL/planta y una concentración de 3 mL.L-1 . La dosis de Bacthon® fue de 1,5 L.ha-año-1 (una vez al año: julio), utilizando un equipo de presión previa retenida con boquilla de baja descarga. La aplicación se realizó en medio de las dos aplicaciones del fertilizante mineral.

registró valores de 2.871 mm que al compararse con el registro histórico de 2.740 mm, indica que en ese lapso de tiempo hubo un régimen de lluvias con un comportamiento similar al histórico. El brillo solar tuvo un valor promedio para ese período de 1.782 horas anuales muy próximo a los valores históricos (1.775 horas). En relación con las temperaturas, la amplitud térmica fue más estrecha, especialmente por los registros de las temperaturas mínimas que fueron más altas comparadas con los registros histór icos, evidenciando que durante las noches las temperaturas estuvieron aproximadamente un grado por encima de los registros históricos.

Durante el segundo ciclo productivo las condiciones del clima fueron adversas para la producción de café. Especialmente en los años 2008, 2010 y 2011, las plantaciones de café se vieron seriamente comprometidas en su desarrollo y nivel de producción por el efecto de La Niña. Hubo incrementos de la lluvia entre el 20% y el 40%, y disminuciones del brillo solar entre el 11,5% y el 18%, con respecto a los registros históricos. Estos valores fueron determinantes para que el crecimiento, las floraciones y el potencial productivo de las plantas de café se vieran afectados, condición que fue adversa para todos los tratamientos.

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En este Avance Técnico se presentan los resultados de la evaluación en la nutrición de café con un tratamiento de referencia de fer t i l ización mineral y dos tratamientos con la reducción del 33% y el 56% de la dosis del fertilizante mineral complementado con una aplicación del insumo biotecnológico Bacthon® en estos dos últimos tratamientos. Estas reducciones en términos del fertilizante mineral o de cada nutrimento fueron las siguientes: entre 160 y 266 kg.ha-año-1 de urea equivalentes a 89 y 147 kg. ha-año-1 de N; entre 80 y 134 kg.ha-año-1 de DAP equivalente a 37 y 62 kg.ha-año-1 de P2O5; entre 160 y 266 kg.ha-año-1 de KCL equivalentes a 96 y 160 kg.ha-año-1 de K2O.

El estudio se realizó durante 12 años, se empleó un diseño experimental de bloques al azar

con cinco repeticiones. Se evaluó la producción de café en 12 plantas por tratamiento (60 plantas en total), mientras que el crecimiento y desarrollo de las plantas y la incidencia y severidad de mancha de hierro en los frutos se evaluaron en cinco plantas por tratamiento.

Resultados de la bionutrición en caféEn este estudio los tratamientos tuvieron como objetivo generar información sobre el crecimiento, sanidad y producción de las plantas de café con aplicaciones de nutrimentos por encima y por debajo de las recomendaciones que se dan a los productores de café a través de los análisis de suelos. Esas cantidades de los fertilizantes minerales solas o alternadas con un insumo biotecnológico se aplicaron

Tabla 3. Variables de crecimiento y desarrollo de las plantas de café al final de los dos ciclos productivos.

con el fin de determinar hasta dónde la fertilización mineral podría ser parcialmente sustituida por una nueva opción biotecnológica que incluyera la adición del Bacthon®, buscando un mayor aporte a la sostenibilidad del cultivo y el suelo, sin sacrificar la producción.

Nutrición mineral y bionutrición

Crecimiento y desarrollo de las plantasEn la Tabla 3, se compara el crecimiento de las plantas con la aplicación de la dosis de 1.200 kg.ha-año-1, el tratamiento que tuvo una reducción del 33% del fertilizante mineral + el insumo biotecnológico y el tratamiento con la reducción del 56% del fertilizante mineral + el insumo biotecnológico.

Ciclo productivo Tratamiento

Altura (cm) Cruces (n°) Ramas (n°) Hojas (n°)

Prom. CV Prom. CV Prom. CV Prom. CV

Primer ciclo (siembra nueva)

Referencia 236,8 a 14,6 49 a 15,8 79 a 20,5 1.419 b 24,9

Reducción del 33% del fertilizante+Bioinsumo

250,8 a 8,2 52 a 11,7 87 a 11,8 2.038 a 30,1


236,4 a 10,4 47 a 16,1 80 a 15,3 1.615 b 19,7

Segundo ciclo (zoca)

Referencia 201,8 a 12,6 50 a 12,5 44 a 26,3 1.650 a 43,8


192,4 a 12,1 51 a 12,4 48 a 43,8 1.916 a 59,0


199,8 a 13,5 52 a 15,9 50 a 35,2 1.997 a 44,5

Letras distintas indican diferencia estadística según Duncan al 5%. Prom.: Promedio; CV: Coeficiente de variación.

Los tratamientos con la reducción de la dosis del fertilizante mineral (33% y 56%) y la aplicación del insumo biotecnológico mostraron un crecimiento y desarrollo similar al del tratamiento de referencia.

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La altura y el número de cruces, ramas y hojas de las plantas de estos tratamientos tuvieron un comportamiento de continuo incremento. Este hecho, desde el punto de vista fisiológico, permite un oportuno y eficiente llenado de granos sin competencia de asimilados.

Las Tablas 4 y 5 presentan el peso seco y el peso fresco de las raíces (siembra nueva y zoca, respectivamente), así como el peso fresco de la parte aérea de las plantas de los tratamientos con la aplicación del referente mineral y aquellos en los cuales se redujo el fertilizante mineral al 33% y al 56% más la aplicación del insumo biotecnológico. A pesar de las reducciones, las plantas mostraron los mayores crecimientos de raíz y aéreos. Las raíces con la fertilización mineral mostraron sanidad y un adecuado desarrollo, con diferencias estadísticas con el peso de las

Ciclo productivo TratamientoRaíz (g)

Prom. CV

Primer ciclo (siembra nueva)

Referencia 529,2 a 34,3

Reducción del 33% del fertilizante+Bioinsumo 667,8 a 57,9

Reducción del 56% del fertilizante+Bioinsumo 487,3 a 41,9


Tabla 4. Peso seco de raíz al final del primer ciclo productivo.


Raíz (g) Tallo (kg) Follaje (kg) Aéreo total (kg)

Prom. CV Prom. CV Prom. CV Prom. CV


Referencia 1.900 c 12,3 2,9 a 23,2 3,0 b 28,1 5,9 b 22,7


2.300 b 12,1 3,0 a 31,2 3,5 ab 53,3 6,5 ab 37,1


3.100 a 13,5 3,4 a 25,8 4,0 a 33,7 7,4 a 26,3


Tabla 5. Peso fresco de raíz y aéreo de las plantas al final del ciclo de zoca.

raíces de los tratamientos con las reducciones del fertilizante mineral más la aplicación del bioinoculante. En estos dos tratamientos hubo un desarrollo más abundante de raíces secundarias y terciarias, aspecto importante para la planta, ya que un sistema de raíces bien desarrollado además de dar soporte a la planta, proporciona la oportunidad de explorar un volumen mayor de suelo, de manera que le permita a la planta una mayor y mejor absorción de agua y nutrimentos incluso superior a sus necesidades (15). El árbol de café como todas las plantas, toma el agua y los nutrimentos del suelo a través de su sistema radical, principalmente por las secciones más jóvenes con abundantes pelos radicales (15), hecho que fue notorio en este estudio. Parra y Cuevas (11), mencionan que el efecto de la inoculación de Azospirillum sobre el incremento

del rendimiento en el campo, generalmente oscila entre el 10% y 30%. No obstante, se considera que incrementos hasta del 20% en el rendimiento son comercialmente valiosos en la agricultura moderna, si éstos se obtienen consistentemente. Chaman et al. (3), hacen referencia a la afinidad y especificidad que tiene Azospirillum por las raíces de muchos cultivos, estableciendo asociaciones simbióticas, que incluyen una variedad de mecanismos, como efectos directos sobre la toma de nutrientes (transformación de nitrógeno atmosférico y nitrógeno de la materia orgánica en nitrógeno asimilable, movilización de fósforo, quelación del hierro) y sobre el crecimiento de las raíces a través de la producción de fitohormonas (auxinas, giberelinas y citoquininas).

Las Figuras 1 y 2 ilustran el aspecto de raíz y aéreo de las plantas de café para los tratamientos evaluados.

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Figura 1. Aspecto general de las raíces de las plantas de café al final del segundo ciclo. a) Con la aplicación del fertilizante mineral; b) y c) Con la reducción del

fertilizante mineral al 33% y al 56% más la aplicación del insumo biotecnológico Bacthon®.

Figura 2. Aspecto general de las plantas de café al final del experimento. a) Con la aplicación del fertilizante

mineral; b) y c) Con la reducción del fertilizante mineral al 33% y al 56% más la aplicación del insumo

biotecnológico Bacthon®.

b) b)

c) c)

a)a)

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Producción de café

En la Tabla 6, se presenta el promedio de la producción de café cereza por parcela (12 árboles por parcela y cinco repeticiones por tratamiento, para un total de 60 plantas), en cada uno de los ciclos productivos.

El equilibrio en el crecimiento de las plantas permitió que en los

tratamientos con la reducción de la dosis del fertilizante y adición del insumo biotecnológico, en los dos ciclos, la producción estuviera en los rangos esperados, sin alteraciones en los factores de conversión ni en la cantidad del café producido.

En este estudio los efectos y beneficios de las rizobacterias en la producción de las plantas de café no fueron evidentes en las dos

primeras cosechas, tanto para el ciclo de siembra nueva como para el ciclo de zoca. Con la incorporación de microorganismos al suelo los beneficios son sostenibles, pero estos organismos requieren de mayor tiempo para cambiar favorablemente la biomasa microbial del suelo y su composición, de manera que se vea reflejado ese efecto en las plantas, como cuando se aplica un insumo químico de síntesis. Los resultados

Tabla 6. Promedio de la producción (en kg) de café cereza/parcela (12 árboles), en los dos ciclos productivos.


2009 2010 2011 2012 Ciclo productivo

Prom. CV Prom. CV Prom. CV Prom. CV Prom. CV

Segundo ciclo

(zoca)

Referencia 13,03 a 42,8 21,78 a 23,0 18,09 b 14,7 20,35 ab 22,5 18,31 b 29,2

Reducción del 33% del fertilizante +Bioinsumo

13,68 a 31,8 25,99 a 50,2 20,70 b 32,6 18,34 b 33,5 19,68 ab 44,9


18,36 a 74,6 26,94 a 33,1 26,87 a 13,8 24,98 a 9,1 24,29 a 35,2



2003 2004 2005 2006 Ciclo productivo

Prom. CV Prom. CV Prom. CV Prom. CV Prom. CV

Primer ciclo

(siembra nueva)

Referencia 6,03 a 30,7 39,31 a 29,0 42,51 a 15,6 37,77 b 3,9 31,40 b 52,0


15,0 a 27,6 51,08 a 22,3 48,76 a 7,1 49,71 a 4,6 41,13 a 40,3


11,24 a 47,0 46,68 a 28,3 42,15 a 24,4 35,79 b 15,2 33,96 ab 48,2

Para los dos ciclos productivos las plantas con la reducción de la dosis del fertilizante mineral (33% y 56%) y la aplicación del insumo biotecnológico mostraron continuo crecimiento, desarrollo y producción de café.

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demuestran que con comunidades microbianas establecidas en el suelo y actuando en beneficio de las plantas pueden reducirse los fertilizantes minerales. Por el contrario, cuando el insumo químico se aplica al suelo de manera indiscriminada afecta la población y diversidad de organismos del suelo. A través de varios estudios, se conoce que la población de microorganismos del suelo se reduce por las altas aplicaciones de N, P2O5 y K2O, como también pueden estimularse con el uso racional de diferentes fuentes de N y de los otros dos elementos mayores. Esta misma situación se presenta con la aplicación de algunos pesticidas (2, 6).

Tabla 7. Promedio de mancha de hierro en frutos de café en los dos ciclos productivos.

Para los dos ciclos productivos las plantas con la reducción de la dosis del fertilizante mineral (33% y 56%) y la aplicación del insumo biotecnológico mostraron continuo crecimiento, desarrollo y producción de café.

Las bacterias pertenecientes al género Azotobacter poseen un complejo enzimático capaz de reducir el nitrógeno del aire a amonio (fijan de 20 a 30 kg.ha-año-1 de N) pudiendo ser asimilado por las plantas. Además de este beneficio, estas bacterias sintetizan diferentes sustancias fisiológicamente activas; Azotobacter chroococcum sintetiza tiamina (50-100 µg.g-1 de sustancia celular seca), ácido nicotínico (240-260 µg.g-1 ), ácido pantoténico (más de 500 µg.g-1 ), biotina (6-16 µg.g-1 ), vitaminas, aminoácidos y auxinas (7). Estas propiedades beneficiosas de las bacterias hacia la planta, le permiten un mejor crecimiento y desarrollo, ser más tolerantes al ataque de patógenos

y, como consecuencia, ser plantas productivas.

Presencia de mancha de hierro

La Tabla 7 muestra el comportamiento del hongo patógeno Cercospora coffeicola en los frutos de café, en los dos ciclos productivos. Se observa que las plantas de café por efecto de la adición del insumo biotecnológico respondieron de manera favorable a la disminución de la nutrición mineral y que la relación entre la reducción de la nutrición de plantas de café y el aumento en el ataque de C. coffeicola (incidencia y severidad) no se cumplió en este estudio (3).

Ciclo Productivo Año Tratamiento

Meses

Marzo Julio Noviembre

Prom. EE Prom. EE Prom. EE

Primer ciclo (Siembra nueva)

2003

1 - 2,4 a 0,65 3,5 a 0,95

2 - 1,1 a 0,32 3,5 a 0,85

3 - 1,4 a 0,21 3,5 a 0,89

2004

1 2,1 a 0,26 4,3 a 0,56 7,6 a 1,50

2 1,0 b 0,20 3,5 a 0,35 12,6 a 1,89

3 1,0 b 0,18 4,7 a 0,45 8,6 a 1,44

2005

1 5,6 a 0,82 7,0 b 0,70 13,1 a 1,18

2 4,1 a 0,80 14,6 a 1,25 12,7 a 1,40

3 4,1 a 0,77 14,0 a 1,17 18,2 a 1,81

2006

1 10,1 a 1,19 14,1 b 1,11 26,2 a 2,17

2 2,3 b 0,43 7,0 c 0,73 9,4 b 1,52

3 7,2 a 0,75 22,8 a 1,60 30,1 a 2,49

1. Testigo referencia; 2. Fertilizante mineral < 33% + Insumo biotecnológico; 3. Fertilizante mineral < 56% + Insumo biotecnológico.

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Con estos insumos biotecnológicos se busca que las plantas además de su adecuado crecimiento, desarrollo y sanidad frente a disturbios fisiológicos y a la presencia de plagas y enfermedades, conserven producciones altas, beneficios que se

Ciclo Productivo Año Tratamiento

Meses

Marzo Julio Noviembre

Prom. EE Prom. EE Prom. EE


2009

1 9,5 a 1,86 2,2 a 0,50 11,4 a 1,62

2 4,6 b 0,77 1,9 a 0,47 9,0 a 1,50

3 8,2 ab 1,10 3,6 a 0,57 12,5 a 1,81

2010

1 2,8 a 0,90 10,0 a 1,28 27 a 2,87

2 3,2 a 0,66 6,0 ab 0,94 28 a 2,59

3 4,2 a 1,16 5,2 b 0,86 29 a 2,70

2011

1 8,8 b 1,38 14,6 a 1,95 34,1 a 3,18

2 6,4 b 1,50 10,8 ab 1,25 21,5 b 2,41

3 15,4 a 1,88 8,7 b 1,14 23,4 b 2,38

2012

1 27,0 a 1,71 24,7 a 1,42 39,7 a 2,69

2 15,6 b 1,76 21,1 a 1,40 33,8 ab 2,33

3 22,5 ab 3,66 16,0 b 1,20 28,5 b 2,46

1. Testigo referencia; 2. Fertilizante mineral < 33% + Insumo biotecnológico; 3. Fertilizante mineral < 56% + Insumo biotecnológico.

Letras distintas indican diferencia estadística según Duncan al 5%. Prom.: Promedio; EE: Error estándar.

De esta manera es posible aplicar una menor cantidad de fertilizantes minerales y mejorar la fracción biológica del suelo por el repoblamiento con una microbiota benéfica y más activa, la cual contribuye a la sanidad y desarrollo de las plantas.

logran con productos que cumplan con estándares internacionales en los procesos de producción y calidad del mismo, de manera que se garantice la eficacia del producto, que no tenga impacto ambiental y que cumpla con los

requerimientos de los Límites Máximos de Residuos Permisibles - LMR como requisito que están solicitando los consumidores de productos como el café en el mundo (www.codexalimentarius.org).

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ConclusionesEstos resultados, en las condiciones donde se realizó el estudio con el uso del Bacthon®, abren la posibilidad de una nueva biotecnología en café, la cual permite incluir las bacterias fijadoras de nitrógeno y biotransformadoras de proteínas del suelo, para reducir la cantidad de fertilizantes minerales aplicados para el beneficio de la producción de cultivos como el café. Al mejorar la asimilación de los nutrientes es más funcional la actividad de nutrir las plantas.

Se recomienda que es ta nueva biotecnología requiera de productos biotecnológicos que estén registrados ante el Ministerio de Agricultura (Registro ICA) y autorizados para la venta y uso en café. De esta forma se garantiza que los resultados obtenidos en este estudio sean reproducibles, con los mismos efectos a los obtenidos en esta investigación en las plantaciones de café.

Amigo CaficultorLa bionutrición abre nuevos caminos para la producción sostenible de café. Para la nutrición de sus cafetales puede reducir la fertilización mineral entre 33% y 56%, complementando esta actividad con el insumo biotecnológico Bacthon®.

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Applied soil ecology 72:103-108. 2013.

6. GEISSELER, D.; SCOW K., M. Long-term effects of mineral fertilizer on soil microorganisms: A review. Soil biology and biochemistry 75:54-63. 2014.

7. HERNÁNDEZ D., M.I.; CHAILLOUX L., M. La nutrición mineral y la biofertilización en el cultivo del tomate (Licopersicon esculentum Mill). Temas de ciencia y tecnología 5(13):11-27. 2001.

8. JARAMILLO R., A.; ARCILA P., J. Variabilidad climática en la zona cafetera colombiana asociada al evento del niño y su efecto en la caficultura. Chinchiná : Cenicafé, 2009. 8 p. (Avances Técnicos No. 390).

9. JARAMILLO R., A.; RAMÍREZ B., V.H.; ARCILA P., J. Patrones de distribución de la lluvia en la zona cafetera. Chinchiná : Cenicafé, 2011. 12 p. (Avances Técnicos No. 410).

10. JARAMILLO R., A.; RAMÍREZ B., V.H.; ARCILA P., J. Distribución de la lluvia clave para planificar las labores en el cultivo del café en Colombia. Chinchiná : Cenicafé, 2011. 8 p. (Avances Técnicos No. 411).

11. PARRA, Y.; CUEVAS, F. Revisión bibliográfica: Potencialidades de Azospirillum como inoculante para la agricultura. Cultivos tropicales 23(3):31-41. 2001.

12. PEÑA Q., A.J.; RAMÍREZ B., V.H.; VALENCIA A., J.A.; JARAMILLO R., A. La lluvia como factor de amenaza para el cultivo del café en Colombia. Chinchiná : Cenicafé, 2012. 8 p. (Avances Técnicos No. 415).

13. SADEGHIAN K., S.; DUQUE O., H. Análisis de suelos: Importancia e implicaciones económicas en el cultivo del café. Chinchiná : Cenicafé, 2003. 8 p. (Avances Técnicos No. 308).

14. OWEN, D.; WILLIAMS, A.P.; GRIFFITH, G.W.; WITHERS P., J.A. Use of commercial bio-inoculants to increase agricultural production through improved phosphorus acquisition. Applied soil ecology 86:41-54. 2014.

15. VALENCIA A., G. Fisiología, nutrición y fertilización del cafeto. Chinchiná : Agroinsumos del café : Cenicafé, 1999. 94 p.

Literatura citada1. AHEMAD, M.; KIBRET, M. Mechanisms

and applications of plant growth promoting rhizobacteria: Current perspective. Journal of king saud university-science 26:1-20. 2014.

2. BORJA M. , L . ; GARBISU, C . ; ANTIGÜEDAD, I.; RUIZ R., E. Fertilization can modify the non-target effects of pesticides on soil microbial communities. Soil biology and biochemistry 48:125-134. 2012.

3. CHAMAN, A.; SANGUIN, H.; BELLVERT, F.; MEIFFREN, G.; COMTE, G.; WISNIEWSKI D., F.; BERTRAND, C.; PRIGENT C., C. Plant secondary metaboli te prof i l ing evidences strain-dependent effect in the Azospirillum-Oryza sativa association. Phytochemestry 87:65-77. 2013.

4. FERNÁNDEZ B., O.; MESTRE M., A.; LOPEZ D., S. Efecto de la fertilización en la incidencia de la Mancha de Hierro Cercospora coffeicola en frutos de café. Cenicafé 17(1):5-16. 1966.

5. FERREIRA, A.S.; PIRES, R.R.; RABELO, P.G.; OLIVEIRA, R.C.; LUZ, J.M.Q.; BRITO, C .H. Impl i ca t ions o f Azospirillum brasilense inoculation and nutrient addition on maize in soil of the Brazilian Cerrado under greenhouse and field conditions.

Agradecimientos

A la Federación Nacional de Cafeteros, al Centro Nacional de Investigaciones de Café - Cenicafé, a la Organización Colombiana de fabricación de productos biotecnológicos “Orius Biotecnología” por el apoyo financiero para este estudio a través del convenio suscrito con Federación Nacional de Cafeteros y a muchos otros colaboradores de Cenicafé que participaron en la ejecución, análisis y publicación de estos resultados.

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