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IMPORTANCIA DE LOS INDICADORES FÍSICO-QUÍMICOS EN LA CALIDAD DEL SUELO PARA LA PRODUCCIÓN SUSTENTABLE DEL BANANO EN COSTA RICA.

THE IMPORTANCE OF PHYSICAL-CHEMICAL INDICATORS IN THE SOIL QUALITY FOR THE

SUSTAINABLE PRODUCTION OF BANANA IN COSTA RICA

Edgardo Serrano1; Jorge Sandoval2; Luis Pocasangre3; Franklin Rosales4 & Eduardo Delgado5

1Coordinador de la Sección de Suelos y Drenajes CORBANA. eserrano@corbana.co.cr; 2Director de Investigaciones-CORBANA. jsandoval@corbana.co.cr;

3Proyecto FONTAGRO-INIBAP. lpoca@catie.ac.cr; 4Coordinador Regional para América Latina y el Caribe Proyecto FONTAGRO-INIBAP. frosales@catie.ac.cr;

5Manager Proyecto Calidad y Salud de suelos FONTAGRO-INIBAP. edelgado@catie.ac.cr

RESUMEN Se muestreron 3 fincas de la zona bananera ubicada al Este del río Reventazon y 3 de la zona ubicada al Oeste de dicho río en la zona Caribe de Costa Rica, en cada zona se escogió una finca con buena productividad, una de mediana productividad y una de baja productividad. Dentro de cada finca se seleccionaron suelos con vigor bueno, regular y pobre. Utilizando la metodología de minicalicatas (4 por cada tipo de vigor), se estudiaron 16 propiedades químicas, 5 relaciones de bases y 9 propiedades físicas en los horizontes presentes en el perfil de 0 a 60 cm de profundidad. La amplitud del horizonte superficial (Ap) osciló entre 8 y 12 cm, acumuló materia orgánica humificada de la cual derivó su color oscuro y sus propiedades físico-químicas fueron alteradas por la adición de agroquímicos. Las variables físico-químicas de este horizonte se relacionaron estadísticamente con la variables biométricas de vigor y producción; circunferencia de pseudotallo (medida a un metro del nivel de suelo), altura de hijo y número de manos en 20 plantas próximas a ser cosechadas. Los indicadores químicos, acidez intercambiable, pH, Al+3 las relaciones de bases (Ca/Mg, Mg/K, % Sat. K y % Sat. Ca), retención de fosfatos y contenido de P afectaron significativamente el vigor y la productividad del cultivo. Por otra parta la infiltración básica y el % de porosidad fueron las propiedades físicas que más explicaron los cambios en el vigor y la producción. Palabras Claves: Acidez, relaciones de bases, porosidad, infiltración, vigor, minicalicata, horizonte. ANTECEDENTES

Dos de las recomendaciones incluidas en las memorias del Primer Simposio Internacional denominado “El Sistema Radical del banano: hacia un mejor conocimiento para su manejo productivo” realizado en Costa Rica a finales del 2003 fueron: 1. Investigar sobre factores biológicos, físicos y químicos que provocan el deterioro del suelo y 2. Identificar indicadores para determinar la calidad y salud del suelo. Con base en estas recomendaciones a finales del 2004 se consolidó una iniciativa para Latinoamérica formada por INIBAP (Red de Internacional para el Mejoramiento y Desarrollo del Banano y del Plátano), MUSALAC (Red de Investigación y Desarrollo del Banano y del Plátano para ALC) y FONTAGRO (Fondo Regional de Tecnología Agropecuaria). Este último financió en cuatro países (Costa Rica, Panamá, República Dominicana y Venezuela) el proyecto conocido como “Innovaciones tecnológicas para el manejo de la calidad y salud de los suelos bananeros en América Latina y el Caribe. La Corporación Bananera Nacional., como colaborador directo de INIBAP asesoró técnica y logísticamente en el trabajo de muestreo en Costa Rica. Como antecedente técnico, Pattison y colaboradores (2005) en Australia probaron un grupo básico de indicadores, correlacionando positivamente la estabilidad de agregados con las raíces de más de 5mm. La correlación de estas raíces con la densidad real fue negativa. Dichos investigadores encontraron que el uso de enmiendas orgánicas con alto contenido de carbono, fueron capaces de suprimir significativamente el nematodo fitoparásito R. similis de las raíces de banano con respecto a las áreas no tratadas. En cuanto a indicadores físico-químicos y su relación con el vigor y productividad del cultivo del banano, la información publicada es muy poca por no decir que inexistente. Es necesario seguir dedicando recursos, tanto técnicos como económicos en ese sentido.

INTRODUCCIÓN

Durante más de cien años se ha cultivado el banano en varios países del trópico americano. No hay duda de la importante contribución histórica de la industria bananera al desarrollo económico y social de muchos países de la región. Hoy es inminente la necesidad de revisar críticamente los

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sistemas de producción bananera para formular innovaciones tecnológicas que garanticen su sostenibilidad, en procura de una mejor calidad de vida. Esta aspiración implica la preservación integral de los recursos naturales, dentro de los cuales el componente suelo es de vital importancia. Los principios de la revolución verde desarrollados a mediados del siglo pasado, determinaron el diseño de un paquete tecnológico con alta cantidad de insumos, que permitió alcanzar altos niveles de producción y de rentabilidad del cultivo.

Estas ganancias motivaron que muchos países promovieran la siembra de este cultivo como alternativa de crecimiento económico. Costa Rica no ha sido la excepción y según se indica en el cuadro 1, se han producido variaciones significativas en el área cultivada, en el volumen total de cajas exportadas y en la productividad en cajas/ha/año del país en el período comprendido entre los años 1987 y 2002. En 1987 el área sembrada de banano era de 20.987 ha, con una productividad promedio de 2.476 kg/ha/año y 56,60 millones de cajas exportadas de 18,14 kg. En solo tres años; (1991-1993) se sembraron 21.098 ha, área equivalente a la que se tenía en 1987. Entre 1988 y 1994 se sembraron 31.750 ha en el programa de fomento bananero (151% más de lo que se tenía sembrado en 1987), Si bien es cierto, se aumentó el volumen de cajas exportadas a 103,34 millones, la productividad en el año 1994 decayó a 1.960 cajas/ha/año (la más baja de todo el período estudiado). Otros han sido señalados como años de recuperación, como 1998 y 1999 donde se llegó a producir 2.466 y 2.385 cajas/ha/año con 115,83 y 116,49 millones de cajas exportadas respectivamente.

Sin embargo, existe una clara tendencia a la baja, tanto en productividad, como en el volumen total de cajas exportadas del año 2000 al año 2002 donde se alcanza la tercera productividad más baja del período analizado con 2.107 cajas/ha/año en las 42.182 ha cultivadas. Estos cambios drásticos en la productividad por hectárea, a pesar de poseer tanta área nueva deben ser explicados Varios factores se han conjugado para que a lo largo de esos 16 años la productividad se haya comportado de forma tan contrastante. Uno de ellos, sin duda, es el peso de la raíz funcional el cual es afectado por factores bióticos como los nematodos y los microorganismos de suelo, y los abióticos como el drenaje superficial e interno, el deterioro fisico-químico de la rizosfera, altas y bajas temperaturas y precipitaciones.

Serrano (2005 a), informó de una clara relación entre cantidad de raíz funcional y productividad de Costa Rica entre 1987 y el 2002 donde se encontró un coeficiente de determinación (R2) de 0,71 entre las dos variables (Fig 1). Años antes en finca San Pablo, Serrano y Marín (1998) correlacionaron el peso de raíz funcional con la productividad anual en cajas/ha/año y las cajas producidas por racimo procesado de 1987 a 1997 encontrando coeficientes de 0,85 y 0,92 respectivamente. Calvo y Araya (2001), determinaron los contenidos de raíz total y funcional en los diferentes cantones productores de banano en Costa Rica de 1995 a 1999, encontrando que fincas con productividades cercanas a las 3.000 cajas/ha/año tenían los pesos de raíz total y funcional más altos que fincas con menor productividad.

Conociendo que parte de la respuesta en la disminución o aumento en la productividad se encuentra en los factores de suelo que afectan la raíz (rizosfera), planificó y llevó a cabo este estudio, cuyo objetivo fue determinar cuales son los indicadores fisico-químicos que diagnostican estadísticamente el estado de salud y calidad del suelo con respecto al vigor y la producción de plantaciones bananeras establecidas en Costa Rica.

MATERIALES Y MÉTODOS Ubicación de fincas muestreadas y criterios de selección

El estudio se realizó en el área bananera del Caribe de Costa Rica. En tres fincas de la zona de producción ubicada al oeste del río Reventazón con suelos de origen volcánico y tres fincas de la zona de producción ubicada al Este de dicho río con suelos de origen sedimentario. Para la zona oeste se seleccionó una finca de buena productividad (Cartagena con 3000 a 3500 cajas/ha/año), una con productividad histórica media (Calinda con un rango entre 2500 a 2900 cajas/ha/año) y una de baja productividad como las Juntas con un rango de 2000 a 2200 cajas/ha/año. En el caso de la zona Este la finca de buena productividad fue Palo Verde 1(con 3000 a 3500 cajas/ha/año), la de productividad media El Esfuerzo (con un rango entre 2500 a 2900 cajas/ha/año) y la de baja productividad San Pablo (2000 a 2300 cajas/ha/año) (Fig 2). Selección de áreas dentro de la finca y metodología de muestreo

Dentro de cada finca se escogieron áreas de vigor contrastante (bueno medio y bajo). Para la descripción de los indicadores físico-químicos de estos sitios, se abrieron 12 minicalicatas (4 por tipo de vigor) de 60 cm ancho * 60 cm largo * 60 cm fondo en la banda de fertilización de plantas de

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banano recién florecidas (Fig 3), con el objetivo de clasificar el perfil en su aptitud para el cultivo del banano. Con barreno holandés se profundizó hasta 220 cm. Alrededor de la minicalicata se registraron los datos biométricos de vigor; altura del hijo, circunferencia del pseudotallo (tomada 1 m de altura del nivel del suelo) y número de manos de 20 plantas próximas a cosecha. Las muestras fueron enviadas al Laboratorio Analítico de Suelos y Foliares de CORBANA. Los cuadros 2 y 3 se detallan los análisis físico-químicos realizados así como la referencia de las metodologías utilizadas. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 1. Variables de vigor y producción en sitios buenos, medios y pobres

La longitud del pseudotallo y su circunferencia están en relación directa en primer término con el tipo de clon y luego con el vigor de la planta producto de su estado de crecimiento. Normalmente una planta con buen vigor es aquella que presenta una mayor cantidad de hojas bien desarrolladas, y por consiguiente una mayor circunferencia del pseudotallo. Estas dos características a su vez le representan a la planta de banano mejor capacidad fotosintética, mayor acumulación de reservas, y como consecuencia de esto mayor peso de racimo y número de manos (Soto, 1992).

La Sección de Suelos y Drenajes de CORBANA., (1999 y 2001), realizó estudios integrales detallados de suelos, vigor, clima y producción, en una finca de la zona este (finca Siquirres, 1999) y en una finca de la zona oeste (finca Calinda, 2001). Los perfiles de suelos se describieron en cuadrícula 100 * 100 m y en cada estación de suelos se tomó la circunferencia del pseudolatallo y el número de manos de 10 plantas recién florecidas. En ambas fincas los suelos clasificados como clase I y II, mostraron datos más altos de circunferencia de pseudotallo y número de manos que los clasificados como III y IV. En finca Siquirres, la circunferencia de pseudotallo y el número de manos fue de 81,6 cm y 8,1 respectivamente, en los suelos de clase I y II. En suelos de grado III y IV, los valores fueron; en circunferencia 76,1 cm y 7,6 en el número de manos (suelos de clase III); y 69,0 cm y 6,8 manos para los perfiles de grado IV. Para finca Calinda los suelos clasificados como clase I y II la circunferencia de pseudotallo fue de 77,5 cm y el número de manos fue de 7,4. Mientras que en los suelos de grado III y IV, los valores fueron; en circunferencia 72,7 cm y 7,0 en el número de manos (suelos de clase III); y 69,0 cm y 6,4 manos para los perfiles de grado IV.

El comportamiento de las variables de número de manos, circunferencia de pseudotallo y altura de hijos a la cosecha tomadas para los sitios de vigor bueno, medio y pobre no fue diferente a lo informado en los estudios anteriores. Según se observa en el cuadro 4, los sitios buenos presentaron 1,25 manos más que los sitios medios y 2,75 manos más que los sitios pobres. Lo circunferencia de pseudotallo también denotó este comportamiento, mostrando los sitios buenos 13,3 cm más que los sitios medios y 24,2 cm más que los sitios pobres. Esta diferencia fue estadísticamente significativa, probando de esta manera que los sitios fueron correctamente seleccionados. Las correlaciones entre variables de vigor y producción fueron altas y significativas; teniendo así que entre el número de manos y la circunferencia de pseudotallo existe un r=0,90, y entre el número de manos y la altura de hijos a la cosecha de 0,76. Finalmente entre la circunferencia de pseudotallo y la altura de hijos a la cosecha el r=0,78. 2. Indicadores químicos

• Retención de fosfatos y contenido de P. La zona Caribe del país se divide en dos grandes regiones geológicas (Dóndoli, Dengo y

Malavasi, 1968), de manera que los suelos de la zona Caribe Oeste se desarrollan sobre coladas de lava, rocas piroclásticas, rocas andesíticas, lahares pequeños, basaltos, ignimbritas, cenizas del cuaternario y pocas rocas sedimentarias. Las áreas de la zona Caribe Este, tienen suelos derivados de partículas provenientes de depósitos marinos clásticos finos y localmente calizas. Lara (1970) y Jiménez (1972) utilizan el río Reventazón como límite geográfico entre las dos áreas, y Jiménez (1972) clasifica a los suelos de la zona Oeste como de baja fertilidad y los de la zona este de alta fertilidad. Las dos principales zonas de producción de banano en las llanuras aluviales del Caribe son conformadas por cuencas hidrográficas de ríos que nacen en las cordilleras Volcánicas Central (los de la zona Oeste) y la de Talamanca (los de la Este).

Además de tener utilidad para la interpretación de la fertilidad actual de los suelos, la retención de fosfatos es un indicador que ayuda reconocer si los suelos estudiados poseen propiedades ándicas (Soil Survey Staff, 1999).

El cuadro 5 muestra que los suelos de la zona Oeste son significativamente más fijadores de fosfatos que los de la zona Este. También encontramos de este cuadro que los suelos clasificados como Andisoles (Typic Hapludands), presentaron más del 90% de retención de fosfatos. Según lo

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informa Espinosa (1996) un porcentaje de retención de fosfatos por encima del 85% en suelos volcánicos se relaciona a la presencia de minerales amorfos de rango corto (arcillas no cristalinas como alofana, halloisita y metahalloisita) y a los complejos del humus con el Al amorfo. Relacionado a este complejo encontramos la particularidad de que los suelos volcánicos presentan porcentajes altos de materia orgánica total; sin embargo, esta no se encuentra disponible para la planta en su totalidad. La forma de fijación encontrada para los suelos sedimentarios de la zona este son los fosfatos de calcio y magnesio presentes en las arcillas 2:1 expandibles como la montmorillonita y no expandibles como la illita (Nieuwenhuyse, Jongmans y Van Breemen, 1994). Fassbender (1984) encontró al fraccionar fosfatos inorgánicos, que en suelos de pH de más de 5,0 predominaban los fosfatos de calcio. Murrel (1998), informó que los fosfatos de Fe y Al (presentes en suelos ácidos con pH menor a 5,5) son menos solubles que los fosfatos de Ca. Añade Sánchez (1986), que la transformación de una forma de fosfato a otra está controlada principalmente por el pH del suelo.

De acuerdo con el nivel crítico de 10 mg/L de P extraído en solución Olsen para los suelos de Costa Rica (Bertsch, 1987), el primer horizonte (Ap) de la figura 4 muestra niveles muy altos de P para los tres tipos de vigor; mientras que en el horizonte suprayacente (Bw1) existe deficiencia. Este comportamiento se debe principalmente a que el contenido de P total está estrechamente ligado a los contenidos más altos de materia orgánica y de los fosfatos orgánicos presentes en el horizonte Ap; por lo tanto al disminuir el porcentaje de materia orgánica total y de los fosfatos orgánicos en el horizonte Bw1 disminuye el fósforo total (Fassbender, 1984; Sánchez, 1986). Debido a que los valores de pH detectados en este primer horizonte son menores a 5,5; posiblemente mucho del P inorgánico aplicado como fertilizante y acumulado en este primer horizonte se encuentra fijado en formas de fosfatos de Al y Fe. La agroecología propone el uso de otras fuentes de nutrimentos para las plantas en lugar del uso de los fertilizantes inorgánicos. Hayman (1987), informó que una alta disponibilidad de P se correlaciona negativamente con la actividad de la micorriza arbuscular HMA. Esta evidencia nos induce a cuestionar si las aplicaciones excesivas de este o cualquier otro elemento están afectando no solo la dinámica de la química del suelo, sino también la biológica.

• pH, acidez y aluminio intercambiable (Al+3)

Los suelos de la zona Caribe, en su mayoría pertenecen a los órdenes de los andisoles e inceptisoles que no son naturalmente ácidos (López, 1963; Jiménez, 1972; López y Solís, 1991; Nieuwenhuyse y Kroonenberg, 1994; Stoorvogel y Eppink, 1995; Mata, 2000). Con base en esa evidencia, Serrano (2002, 2005b) atribuye el proceso de acidificación en la banda de fertilización próxima al hijo de sucesión, a la adición de fertilizantes nitrogenados que contienen o forman amonio (NH4

+). Esta forma de (N) se convierte en nitrato por medio de la nitrificación y produce un exceso de H+ que acidifica el suelo. El proceso se representa en las ecuaciones (1) y (2) (Espinosa y Molina, 1999):

2NH4+ + 3O2 2NO2

- + 4H+ + H2O (1)

Nitrosomonas

2NO4+ + O2 2NO3- (2)

Nitrobacter

Los suelos donde se cultiva banano son intensamente fertilizados con N. Para suplir las necesidades del cultivo se aplican entre 375 y 450 kg de N/ha/año, utilizando fertilizantes nitrogenados amoniacales que en mayor o menor grado acidifican el suelo. Esta acidez residual o inducida se mide mediante el índice de acidez fisiológica, que indica la cantidad en kg de CaCO3 que podría neutralizar el efecto de la acidez causada por 100 kg de fertilizante. Entre más alto el valor neto de este índice, mayor es el efecto residual que produce el fertilizante. En las fincas de la zona este del río Reventazón, para suplir 387 kg de N/ha/año, se utilizan 1,402 kg de materias primas, el 81% son fuentes nitrogenadas que tienen o producen amonio (Cuadro 6).

Este exceso de acidez causada por fertilizantes nitrogenados de reacción ácida en la banda de fertilización provoca la disminución del pH, y cuando el valor de este es menor a 5,5 se solubiliza el alumino como octahedro hexahidratado [Al(H2O)6

+3], frecuentemente abreviado como Al+3 (Lora, 1994). En el cultivo del banano no se considera al Al+3 como un nutriente ya que no es esencial para que la planta cumpla su ciclo (Lahav y Turner, 1992).

La figura 5 presenta el efecto de la acidez acumulada sobre el vigor de la plantación. El efecto fue detrimental para el vigor y la producción cuando se aumentó la acidez, y esta a su vez bajó el pH, solubilizando Al+3. Rufyikiri et al. (2000, 2001), trabajando en hidroponía con soluciones

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nutritivas ácidas (78µM Al+3) encontró para el cultivar Grande Naine una disminución en la biomasa total, en el número y diámetro de raíces, en los contenidos de Ca y Mg, en la absorción total de agua y nutrimentos por la planta. Delvaux (2005), confirma que el Al+3 disminuye significativamente la tasa de transpiración de la planta de banano, decreciendo la absorción de Ca y Mg. Añadió, asimismo, que las raíces de banano son capaces de extraer este elemento tóxico de los minerales del suelo y absorberlo, y que la concentración de Al+3 en la rizosfera esta muy relacionada con la capacidad de intercambio catiónico de las raíces de banano.

• Relaciones de bases (% Sat. de K , % Sat. Ca, Ca/Mg, Mg/K,) Lahav y Turner, 1992; Delvaux, 1995; y Robinson, 1996 coinciden en indicar a los nutrientes

N y K como los más importantes para la nutrición mineral del cultivo del banano. Sin embargo, López (1983), en plantaciones comerciales bananeras, informó de desbalances en el suelo entre los contenidos K, Ca y Mg. Además, incluso señaló que en la mayoría de casos estudiados existía un exceso de K con respecto al Ca y Mg. Vimpany y colaboradores (1991) en Australia, corroboraron la afirmación de López e introdujeron el concepto que las aplicaciones excesivas de K, agravan el problema de acidez del suelo perdiéndose por lixiviación grandes cantidades de Ca y Mg. Afirman también que bajo estas condiciones puede presentarse una deficiencia de Ca y/o Mg, aunque se encuentren niveles adecuados de estos elementos en el suelo. La figura 6 con datos del proyecto indica una relación inversa entre el % de saturación de K y el % de saturación de Ca. Los suelos con vigor pobre mostraron saturaciones de K más altas y saturaciones de Ca más bajas que los de buen vigor. Por otra parte y según se infiere de la figura 7, los suelos con las mejores condiciones de vigor y producción presentaron relaciones más altas de Ca/Mg y Mg/K que los suelos de vigor pobre. Podemos afirmar entonces que bajo las condiciones en que se realizó este estudio el exceso de K afectó tanto al Ca como al Mg; y que logrando en algún momento un equilibrio del K, el Mg en exceso relativo con respecto al Ca inhibiría la absorción de este. Aparte de manejar niveles críticos en el suelo para las bases (Ca, Mg y K) los países donde se cultiva banano deberían tener sus relaciones de bases locales para no incurrir en desbalances y efectos detrimentales sobre el vigor y la productividad. 3. Indicadores físicos

• Infiltración básica y % de Porosidad La infiltración básica es una de las propiedades físicas más completas que se puede

determinar en suelos dedicados al cultivo del banano, ya que es afectada por otras propiedades como la textura, la densidad aparente, la porosidad, la estructura y la retensión de humedad (Delvaux, 1995). Jaramillo y Vásquez (1990), establecieron un rango óptimo de 6 a 15 cm/h. Según Vaquero (2005), de ser menor tendríamos problemas de anoxia radical; de ser mayor un grave problema de retensión de agua (déficit hídrico en épocas de menor precipitación y lixiviación de nutrientes en períodos de alta pluviosidad). Según lo observamos en la figura 8 tanto en la zona este como en la oeste existe una infiltración básica más alta para los suelos de vigor pobre. Sin embargo, los suelos más livianos de la zona oeste (volcánicos con fragmentos medios y gruesos en el subsuelo) mostraron una infiltración básica clasificada como excesiva; en los de la zona este la infiltración clasificó como muy rápida. Es probable que ambos suelos sufran de déficit hídrico en períodos de menor precipitación y esto haya disminuido su potencial productivo.

En la misma figura se observan valores óptimos de porosidad (56 a 62%) en ambas zonas. Sin embargo, Amézquita (2004) hace la aclaración que además de un buen porcentaje de porosidad es necesaria una adecuada distribución de macro, meso y microporos. En los suelos volcánicos de la zona Oeste dominan los macroporos y bioporos (antiguas raíces), por donde se infiltra y se mueve el agua de lluvia que llega al suelo. Existen pocos mesoporos donde se acumula el agua útil que es donde se aprovisiona la planta para cumplir sus funciones de nutrición y transpiración. En los suelos más arcillosos de la zona Este hay predominancia de microporos que es donde ocurre la reducción de elementos como el Mn y Fe para que sean disponibles para la planta, también existe carencia de mesoporos. Esto según Amézquita, (1994), limita los procesos de interceptación radical, flujo de masas y difusión, por los cuales llegan los nutrientes a ponerse en contacto con las raíces.

CONCLUSIONES • El presente estudio estableció la relación significativa de los indicadores químicos, acidez

intercambiable, pH, relaciones de bases (Ca/Mg, Mg/K, % Sat. K y % Sat. Ca), retención de fosfatos y contenido de P sobre el vigor y la producción del cultivo del banano en en la zona

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Caribe de Costa Rica. Asimismo, se señala que al manejo inadecuado (excesivo en la mayoría de los casos) de las aplicaciones de los elementos N, K y P, como agentes causales de toxicidades y desbalances que afectan el rendimiento del cultivo.

• El hecho de que de todos los indicadores físicos estudiados, la infiltración básica y el % de porosidad fueron los que afectaron significativamente el vigor y la producción del cultivo, se debe probablemente a la preselección de suelos que se dio en el Programa de Fomento Bananero, como requisito para optar por el financiamiento e incentivos para la siembra de nuevas entre los años 1987 y 1994.

AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen a los matemáticos Javier Trejos y Mario Villalobos por la asesoría brindada para la interpretación de los resultados de este estudio. Es extensivo también este agradecimiento a los compañeros de CORBANA Werner Rodríguez y Alvaro Segura de las Sección de Agrofisiología por sus aportes verbales para la conclusión de este escrito y al Ing. Roddy Ortega de la Sección de Suelos y Drenajes por su esfuerzo en la fase de campo de este proyecto.

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214

Cuadro 1. Área en producción y productividad de banano en cajas totales de 18,14 kg y cajas/ha/año en el período comprendido entre1987-2002.

Año

Área en

producción (ha)

Área en nueva

acumulada sembrada después

de 1987

Cajas de 18,14 kg exportadas (en millones)

Productividad

en cajas/ha/año

1987 20987 2476 1988 22022 1035 56,60 2570 1989 24722 3735 67,52 2731 1990 28296 7309 74,14 2620 1991 33400 12413 80,56 2421 1992 38119 17132 91,36 2397 1993 49394 28407 101,06 2046 1994 52737 31750 103,34 1960 1995 52166 112,09 2149 1996 49191 106,60 2167 1997 49192 101,17 2057 1998 46968 115,83 2466 1999 48887 116,49 2385 2000 47982 104,05 2169 2001 44423 95,89 2158 2002 42182 88,88 2107 Fuente: Sánchez, O. y Zuñiga, M. 2003. Costa Rica,

Informe anual de estadísticas de exportación de banano.

Cuadro 2. Indicadores físicos de suelo y referencias de las metodologías utilizadas en su medición.

Indicador Referencias de metodologías Descripción del perfil de la minicalicata -FAO/PNUD, (1968)

-Jaramillo y Vásquez (1990) Textura

-Textura al tacto tomada en el campo por horizonte - Bouyoucos, (1951).

Drenaje - Munsell soil color charts, (2000) Estructura - USDA (1995)

Densidad aparente, de partículas y porosidad

- Forsythe (1980)

Infiltración básica - ILRI (1977) Resistencia a la penetración -Forsythe (1980) Resistencia al corte tangencial -Forsythe (1980)

215

Cuadro 3. Indicadores químicos de suelo y referencias de las metodologías utilizadas en su medición.

Indicador Referencias de metodologías -Nutrientes extraídos en Mehlich 3 (Ca, Mg, K, P, Fe, Cu, Zn, Mn)

Mehlich (1984)

-Materia orgánica total (Walkley and Black)

Nelson y Sommers (1982)

-pH in water (1:2.5)

McLean (1982)

Acidez y Aluminio intercambiables Thomas (1982) Geles amorfos de Al y Fe Blakemore (1981) Capacidad de intercambio catiónico Chapman (1965) Retensión de fosfatos Secretaria de medio ambiental y recursos naturales (2003) Cuadro 4. Variables de vigor y producción de acuerdo a sitio bueno, medio y pobre Tipo de vigor No de manos Circunferencia de

pseudotallo (cm) Altura de hijo (cm)

Bueno 8,70 90,0 250,9 Medio 7,45 76,7 201,5 Pobre 5,95 65,8 160,8

216

Cuadro 5. Clasificación taxonómica y agrológica para el cultivo del banano de 72 mini-calicatas. Proyecto de calidad y salud de suelos de Costa Rica. Zona Vigor Clasificación Taxonómica

(USDA, 1999) Clasificación

actual/potencial para banano (Jaramillo y

Vásquez, 1980)

Retención de

fosfatos en

horizonte diagnósti

co (%)

Bueno

Andic Dystrudepts (58%) Andic Eutrudepts (25%) Typic Hapludands (17%) (Fase profunda +120 cm)

II s2 II s2

III(f1)/I

72 78 95

Oeste

Medio

Dystric Fluventic Eutrudepts(42%) Andic Dystrudepts (25%) Andic Eutrudepts (25%) Typic Hapludands (8%)

(Fase profunda +120 cm)

II s2

II s2 II s2

III(f1)/I

54

71 74 90

Pobre

Andic Dystrudepts (25%) Andic Eutrudepts (25%) Typic Hapludand (75%)

(Fase poco profunda are -60 cm)

II s2 II s2

III(f1,s1,s2 are)

77 79 96

Bueno

Dystric Fluventic Eutrudepts(58%) Fluvaquentic Eutrudepts (42%)

II s2 III(d1)/II s2

40 49

Este

Medio

Dystric Fluventic Eutrudepts(58%) Fluvaquentic Eutrudepts (42%)

II s2 III(d1)/II s2

40 48

Pobre

Fluvaquentic Eutrudepts (33%) Fluvaquentic Endoaquepts (67%)

II s2 V(d1)/III s2

47 58

s2: Limitación factor Textura f1: Limitación factor Fertilidad d1: Limitación factor Drenaje

217

Cuadro 6. Fuentes de fertilizantes nitrogenados aplicados en plantaciones bananeras ubicadas al este del río Reventazón.

Fertilizante nitrogenado Kg de N/ha/año

Kg de fertilizante/ha/año

Índice de acidez fisiológica

Sulfato de amonio [(NH4)2SO4] 71,9 342,4 -112

Nitrato de amonio (NH4)2NO3 130,0 388,1 -63

Urea(NH4)2CO 92,0 200,0 -84

Diamonio fosfato [(NH4)2HPO4] 36,6 203,3 -74

Nitrato de amonio calcáreo 56,5 269,0 0

Total 387,0 1402,8

Índice de acidez fisiológica = (-) kg CaCO3/100 kg de fertilizante

Fig 1. Relación entre raíz funcional y productividad en Costa Rica. 1987-2002

1500

2000

2500

3000

1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001

(caj

as/h

a)

0

50

100

150

(g)

Productividad Raíz funcional

R2=0,71

218

Fig 2. Ubicación de fincas bajo estudio con respecto a zona de producción.

219

Fig 3. Minicalicata en ubicada en el área de influencia de la banda de fertilización

Fig. 4. Fósforo total de acuerdo al tipo de vigor en horizontes Ap y Bw1, Proyecto de Calidad y Salud de Suelos en Costa Rica.

0,025,050,075,0

100,0125,0150,0

Bueno Medio PobreTipo de vigor

P (m

g/L)

Fósforo en horizonte Ap Fósforo en horizonte Bw1

220

Fig 5. Relación del vigor con el pH, la acidez intercambiable y el aluminio intercambiable ,Proyecto de Calidad y Salud del Suelo en Costa Rica

Fig 6. Relación del vigor con el % de sat. de K y el % de Sat. de Ca, Proyecto de Calidad y Salud del Suelo en Costa Rica.

7,5

10,0

12,5

15,0

Bueno Medio PobreTipo de vigor

% S

at. K

60,0

65,0

70,0

75,0

% S

at. C

a

% Sat. K % Sat. Ca

4,5

4,7

4,9

5,1

5,3

5,5

Bueno Medio PobreTipo de vigor

pH

1,01,21,41,61,82,02,2

Cmol

/L (+

)

pH Acidez intercambiable Al+3 intercambiable

221

Fig. 7. Relación del vigor con los ratios Ca/Mg y Mg/K, Proyecto de Calidad y Salud del Suelo en Costa Rica.

Fig. 8. Relación del vigor con el % de porosidad y la infiltración básica en las zonas Este y Oeste de las plantaciones de banano del Caribe de Costa Rica, Proyecto de Calidad y Salud del Suelo.

3,0

4,0

5,0

Bueno Medio Pobre

Tipo de vigor

Ca/

Mg

3,0

5,0

7,0

Mg/

K

Ca/Mg Mg/K