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COLEGIO DE POSTGRADUADOS INSTITUCIÓN DE ENSEÑANZA E INVESTIGACIÓN EN CIENCIAS AGRÍCOLAS

INSTITUTO DE RECURSOS NATURALES ESPECIALIDAD EN EDAFOLOGIA

D I N Á M I C A D E L P O T AS I O E N E L S U E L O Y S U R E Q U E R I M I E N T O P O R L O S C U LTI V O S

José Luis Vidal Martínez

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN Nivel Maestría

MONTECILLO, TEXCOCO, EDO. DE MÉXICO

Marzo, 2003

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Índice General I II III 1 2 3 3.1 3.2 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.4 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.5.5 4.5.6 4.6 4.7 4.8 4.9 4.9.1 4.9.2 4.9.3 4.9.4 4.10 4.10.1 4.10.2 4.10.3 4.10.4 4.11 4.12 IV V 1

Introducción Justificación Revisión de Literatura Requerimientos del cultivo Tipos de suelo en el estado de Guanajuato Vertisol Generalidades del suelo Fertilidad del suelo Elemento de estudio Definición del potasio Funciones en la planta Fisiológicas Agronómicas Formas de potasio en el suelo Potasio en la solución del suelo Potasio intercambiable Potasio no intercambiable Capacidad tampón del potasio Absorción de potasio por las plantas Factores del suelo que afectan la absorción de potasio por la planta Aireación del suelo Contenido de potasio en el suelo Fijación Capacidad de intercambio cationico Temperatura del suelo Humedad del suelo Síntomas de deficiencia Liberación de potasio Fijación de potasio Tipo de arcilla y la disponibilidad de potasio en el suelo Grupo de la Caolinita Grupo de la Montmorillonita Grupo de la Ilita Grupo de la vermiculita Dinámica del potasio en el suelo Absorción por las plantas Lixiviación Fijación Erosión Interacción del potasio con otros nutrientes El potasio en los suelos de México Objetivos e hipótesis Materiales y Métodos Instalación del experimento -4-

1 2 3 3 4 4 4 5 6 6 6 7 7 7 8 9 9 11 11 11 11 12 12 12 12 12 12 12 13 13 13 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 16 17 17

2 3 4 5 6 7 8 VI VII

Extracción del suelo en campo Propiedades del suelo y agua Manejo del experimento Cuadro 1. Descripción de los tratamientos fertilizantes para riego rodado Cuadro 2. Descripción de los tratamientos fertilizantes en riego por goteo Diseño de tratamientos Descripción de la toma de muestras Trabajo de laboratorio Análisis estadístico Cronograma de actividades Literatura citada

17 17 17 18 19 20 21 21 23 23 24

Proyecto que presenta el alumno: José Luis Vidal Martínez , para obtener el titulo de maestro en ciencias. Edafología, Fertilidad de suelos.

Titulo del PROYECTO

Dinámica del Potasio en un vertisol de Guanajuato y su requerimiento por el cultivo de brócoli

CONSEJO PARTICULAR -5-

Dr. Roberto Núñez Escobar

Consejero

Dr. Jorge D. Etchevers Barra

Dr. Rogelio Carrillo González

Dr. Ignacio Lazcano Ferrat

Asesores

Marzo, 2003. Dinámica del potasio en un vertisol de Guanajuato y su requerimiento por el cultivo de Brócoli a. Introducción Los suelos agrícolas de México se consideran, en general, bien abastecidos de potasio aprovechable. Numerosas experiencias han demostrado que no se requiere de la fertilización potásica en cultivos básicos como maíz y trigo. Sin embargo, es práctica usual aplicar este fertilizante a cultivos más demandantes de este elemento, como café, caña de azúcar, tabaco, papa y hortalizas en general. A pesar de la información existente sobre la fertilización de cultivos hortícolas, ésta es deficiente o de mala calidad, en muchos casos se puede hacer uso irracional de los fertilizantes, y afectar así, el ambiente y la economía de los productores. El análisis del contenido de potasio aprovechable de un suelo revela solo su concentración en un momento dado, pero no da idea de la velocidad con que el suelo es capaz de restituir el potasio que un cultivo en desarrollo esta sustrayendo. Por lo tanto, una concentración que sea suficiente para trigo puede resultar insuficiente en un cultivo más demandante como el brócoli o la papa.

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La producción de hortalizas en campo abierto en el país, es una actividad importante económicamente (8.3% de la producción agrícola total). Con la agricultura actual, en que se dispone de cultivares más rendidores y por lo tanto, más demandantes de nutrimentos, es necesario expresar la disponibilidad potásica de los suelos en términos de la demanda del cultivo.

b. Justificación El brócoli es una de las hortalizas ocupan un lugar cada vez más importante en la agricultura de Guanajuato; entre 1980 y 1999 representó el 69 % del valor total de la producción (Claridades agropecuarias, 1999); su cultivo ocupa una superficie de 35,000 has., con una intensidad de producción de 2.3 ciclos al año (Lazcano et al. 1997). Con un rendimiento promedio de 11.6 t ha-1 bajo agricultura convencional (Bancomext, 2001); sin embargo, datos del campo experimental de INIFAP, establece que es posible producir comercialmente hasta 24 t ha-1 (Barro, 1986) en fertigación. De ahí que se considere a la fertigación como la tecnología potencial en la producción de Brócoli, permitiendo por un lado, el uso más eficiente del agua y los fertilizantes; abatiendo así, el costo e incrementando el rendimiento, con ello se protegen las reservas de agua subterránea, recurso escaso de vital importancia en la agricultura. Actualmente en nuestro país a la mayoría de los cultivos, no se les recomienda una fertilización potásica; cuando ésta se efectúa en cultivos básicos varia de 20 a 50 kg de K 2O y para los cultivos intensivos es de 80 a 500 kg de K2O. El potasio es un nutriente primario esencial para el desarrollo de las plantas, su abundancia depende del tipo de material madre del que se origine el suelo y el medio ambiente en el que este se forme. -7-

Los vertisol tienen una gran cantidad de arcillas del tipo 2:1, generalmente montmorillonita, presentan alta capacidad de intercambio cationico (CIC), lo que nos permite, en éste caso, garantizar la disponibilidad de potasio para los cultivos. En el estado de Guanajuato se tienen 12,689 Km 2 de vertisoles, que equivale al 40.89% del total de los suelos del estado. Esto hace de gran importancia que se establezca cual es el comportamiento del K en este tipo de suelo y su influencia en el rendimiento de los cultivos. No existen recomendaciones para la fertilización potásica en los cultivos más demandantes de éste nutrimento en los vertisoles de Guanajuato. Al conocer la dinámica del K en este suelo se podrá mejorar el rendimiento de los cultivos, al poder predecir la cantidad de fertilizante potásico que requiere la planta en su desarrollo.

c. Revisión de literatura 1.- Requerimientos del cultivo El brócoli (Brassica oleracea var. Itálica), pertenece la familia de las crucíferas, es una planta herbácea C3, como la mayoría de las hortalizas (Valadez, 1994); su producto comestible es la inflorescencia, su cultivo esta muy difundido en la región del Bajío, es muy demandante de potasio; su nivel de extracción oscila entre 3.5 y 4.5% de K en materia seca, el K es extraído del terreno de cultivo por el producto de interés comercial (inflorescencia), su sistema radical típico, es poco eficiente en la exploración del suelo. Requiere un pH para la absorción de nutrimentos que fluctúe entre 6.0 y 7.2, la CE óptima para su buen desarrollo es de 2.8 dS m -1, pero tolera una salinidad de 4 dS m-1. La CIC en su mejor rango debe de ser menor de 5 meq. El requerimiento de agua puede ser abastecido con 350 a 550 mm por periodo vegetativo. Es un cultivo de clima templado frío, para su óptimo desarrollo requiere temperaturas alrededor de los 8º C a 17º C como ideal, aunque puede soportar de 2° C a 25° C y un fotoperíodo de 11 a 13 horas luz, clima templado a ligeramente frío y humedad relativa intermedia a baja. Se adapta casi a cualquier tipo de suelos, pero como todos los vegetales, prefieren suelos no muy ligeros, prefieren suelos uniformes, profundos con buen drenaje. Bajo estos requerimientos en México

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es posible cultivarla en muchos lugares del Altiplano, siendo los principales productores: El Bajío (Guanajuato), Querétaro, Aguascalientes y Michoacán. La fertilización del cultivo dependerá de la exigencia de esta hortaliza y de la fertilidad del suelo; por lo que se deben determinar de acuerdo a los niveles de extracción de cada especie. En los cultivos de invierno se recomienda fertilizarlos con fuentes de N-NO 3, el cual debe ser fraccionado en tres oportunidades, al transplante, antes de la floración y durante la maduración de los frutos (Cooke, 1983). La fertilización fosfórica y potásica basada en el análisis químico de suelo debe elevar a 1 ppm el P y a 150 ppm el K, en la solución del suelo, según la escala propuesta por Barbier (García y García, 1989). De acuerdo a Greenwood (1983) son pocos los cultivos que presentan respuesta a fertilización de P y K cuando en los suelos hay más de 25 ppm de P Olsen y más de 150 ppm de K intercambiable en el suelo. La concentración de nutrimentos que debe estar presente en el cultivo durante el crecimiento, es de mayor significado que aquella acumulada por el cultivo al momento de la cosecha, por lo que es aconsejable que el suelo tenga la disponibilidad necesaria desde el inicio de la plantación hasta que alcance la máxima absorción. (Crooke, 1983) Aquellas hortalizas que se cultiven por el interés de sus hojas; las que se cosechen durante su crecimiento vegetativo, requieren mayores cantidades de N y K para mantener una alta tasa de crecimiento (Crooke, 1983). La eficiencia de la fertilización nitrogenada puede ser de 65% y varia de acuerdo a la intensidad en que se observan los procesos de inmovilización, desnitrificación, lixiviación y del nivel inicial de disponibilidad de N en el suelo (Rodríguez, 1993). La eficiencia de la fertilización fosfórica depende principalmente del tipo de suelo, eficiencia de absorción del cultivo y de la forma de aplicación del fertilizante (Rodríguez, 1993). Los cultivos de ciclo corto y un limitado sistema radicular presentan un 9% de eficiencia de recuperación de P y en los de sistema radicular denso es del 30% (Rodríguez et al 1994). La eficiencia de la fertilización potásica esta dada, por la retención de K por los suelos y por la eficiencia de absorción de este nutrimento por los cultivos, de acuerdo a su densidad radicular, y a la labilidad de K de intercambio controlada por el contenido de arcilla en los suelos (Rodríguez, 1993 a, b). La fertilización con N, P, y K para el cultivo de Brócoli que recomiendan para México: Venegas (1996) 350-120-100. y Lazcano-Ferrat (1995) que recomienda 450-90-100.

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2.- Tipos de suelo en el estado de Guanajuato según INEGI, 2002. Entidad federativa Unidades de suelos Guanajuato Calcisoles Feozems Leptosoles Vertisoles Planosoles Luvisoles

Superficie (km2) 236 15 761 1 775 12 689 220 351

Porcentaje estatal 0.76 50.79 5.72 40.89 0.71 1.13

3.- Vertisol 3.1.- Generalidades del suelo Vertisol deriva de la palabra latina “Verto” que significa voltear; que se refiere al volteo de la superficie del suelo. Estos suelos son de color oscuro y ricos en arcillas expandibles (30% o más); se definieron por primera vez en la clasificación americana en 1960. Son de textura uniforme fina o muy fina y contenido bajo de materia orgánica (1 al 2%); la fracción de arcilla es algo variable, está constituida por montmorillonita o materiales mixtos en capas que tienen una gran capacidad de expansión y contracción durante los procesos de humedecimiento y secado, provocando cambios de volumen del orden de 25 y 50%. Estos suelos tienen una densidad de 1.8 a 2.0 g cm-3 en el horizonte medio, y por lo tanto son más densos. Una relación carbono nitrógeno de 10 a 15. Una capacidad de intercambio catiónico que oscila de 25 a 80 cmol c kg-1, con un alto grado de saturación de bases rara vez inferior al 50%, en la mayoría de los vertisoles hay una concentración de calcio libre que varía de 5 a 10%, en cuanto al sodio intercambiable es similar; más elevado que en suelos de zonas húmedas pero menor que en suelos salinos o alcalinos, la salinidad en general es baja, el pH está en el intervalo de neutro a alcalino en un intervalo de 7 a 8. Los vertisoles son muy susceptibles a todas las formas de erosión.

3.2.- Fertilidad de los vertisoles Generalmente son deficientes en muchos de los macroelementos; se registran limitaciones de nitrógeno, necesidades moderadas de fósforo y se consideran suficientes de potasio, y los nutrimentos secundarios y micronutrimentos se han juzgado con un buen nivel abastecimiento para las plantas (Ortiz-Villanueva, 1985). El contenido de N, P y K es bajo para cultivos más demandantes y tiene que ser complementado con adición de fertilizantes para obtener rendimientos elevados, pero la respuesta no siempre es la esperada. Sin embargo, la liberación de nutrientes, por lo general, es suficiente para mantener una agricultura de subsistencia (FitzPatrick, 1987) El contenido de N total es bajo en vertisoles de los trópicos, esto se debe a que el contenido de humus es bajo. Muchos suelos contienen menos del 0.1% en la capa arable (Dudal, 1965). El mejor - 10 -

índice para medir el N aprovechable es el N-NO -3 en vertisoles; el contenido es mayor en esta forma que las otras que hay en el subsuelo, el alto contenido de calcio y la humedad del suelo promueven la descomposición rápida de la materia orgánica y por ende la formación de N-NO -3.También presentan una rápida nitrificación y una fijación del NH4 (Crowther, 1954). El fósforo principalmente esta en forma inorgánica en suelos con bajo contenido de humus y el fosfato de calcio es generalmente mayor que el fosfato de aluminio. En condiciones de riego donde el N responde con mejores rendimientos, el P se debe adicionar como fertilizante. ( Knibbe, W. G. J. y

Thomas, G. 1972) El contenido de K total en muchos vertisoles es alrededor de 1% y suele ser menor en suelos con bajo contenido de minerales primarios portadores de K. El K intercambiable varía de 40 a 500 ppm. (Dudal, 1965). El límite crítico en el cual se observan las respuestas al K es de 100 ppm. La fijación del K no se considera severa dado que si aprovechado por las plantas. Sin embargo, el humedecimiento y secado alternos, y concentraciones altas de K provocan que una parte del K intercambiable pase a formas no intercambiables, esto por la interestratificación de la montmorillonita con la mica (Knibbe, W. G. J. and Thomas, G. 1972). Esta porción es útil como deposito amortiguador de los sobrantes y como fuente de lenta liberación. En general los vertisoles son suelos fértiles, principalmente los de regiones tropicales, frecuentemente son dedicados al cultivo del algodón, a los que se llama “black cotton soils”. En realidad, aunque la fertilidad química es elevada, las propiedades físicas son desfavorables por la excesiva cantidad de arcillas expandibles; la capacidad de campo es elevada pero también el punto de marchitez permanente, la cantidad de agua aprovechable en el suelo es limitada. (Duchaufour, 1984) Los movimientos vérticos y la profunda fisuración, en los periodos secos, producen efectos muy desfavorables: ruptura de las raíces absorbentes, desecación profunda del perfil, compactación y aumento de la densidad aparente; el suelo es difícil de trabajar durante un largo periodo, ya sea porque esta encharcado o porque está fuertemente endurecido. (Duchaufour, 1984)

4.- Elemento de estudio 4.1.- Definición del Potasio Fue descubierto y nombrado en 1807 por el químico británico sir Humphry Davy. Es un metal alcalino de color blanco plateado que puede cortarse con un cuchillo. Tiene una dureza de 0.5. Se da en tres formas isotópicas naturales, de números másicos 39, 40 y 41. El potasio 40 es radiactivo y tiene una vida media de 1,280 millones de años. El isótopo más abundante es el potasio 39. Se han preparado - 11 -

artificialmente varios isótopos radiactivos. El potasio tiene un punto de fusión de 63° C, un punto de ebullición de 760° C y una densidad de 0.86 g cm -3; la masa atómica del potasio es 39.098. Pertenece al grupo IA de la tabla periódica por tener un electrón en su último orbital, es fácilmente ionizable y origina compuestos que en su mayoría son hidrosolubles. (Pratt et al., 1982) El potasio ocupa el séptimo lugar en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre; se encuentra en grandes cantidades (2.6%) en la naturaleza en minerales primarios tales como: los feldespatos (KAlSi3O8) que se encuentran principalmente ortoclasa y microlina en arenas y limos o en forma de micas como la muscovita (H 2KAl3(SiO4)3) o biotita (H, K)2(Mg, Fe)2 Al2(SiO4)3 la carnalita, la arenisca verde y la silvita (Núñez, 2002). También se encuentra en la estructura de minerales secundarios como: illitas, vermiculitas, cloritas y arcillas estratificadas. En la solución del suelo está presente en una fracción muy pequeña, del potasio total contenido en el suelo, éste oscila entre 0.1 y 100 mg L-1 de solución. 4.2.- Funciones en la planta El potasio se toma del suelo en forma ionica (K+). A diferencia del N y P, el K no forma compuestos orgánicos, su función está relacionada con diversos procesos metabólicos. Es vital en la fotosíntesis; cuando hay deficiencias, ésta se reduce e incrementa la respiración, por lo que disminuye la acumulación de carbohidratos, como consecuencia adversa en el crecimiento y producción de la planta. El potasio está presente en todo el tejido vegetal; es un componente importante de los suelos fértiles. Es absorbido en grandes cantidades por las plantas, más que cualquier otro, a excepción del nitrógeno y en algunos casos del calcio. (Tisdale y Nelson, 1987). El potasio es requerido por las plantas en dosis altas, por lo cual llega a alcanzar concentraciones que oscilan entre 6 y 8%; las plantas más exigentes comienzan a mostrar deficiencias si la concentración en su tejido es menor al 3%.(Núñez, 2002). 4.2.1.- Funciones fisiológicas: a) Esencial para la síntesis de proteínas. b) Importante en la descomposición de carbohidratos. c) Controla el balance iónico. d) Translocación de metales pesados como el hierro (Fe). e) Activa más de 60 sistemas enzimáticos que regulan las principales reacciones metabólicas de las plantas. f)

Participa en el proceso de apertura y cerrado de los estomas.

g) Juega un papel importante en la regula del potencial osmótico. Tiene influencia en el uso eficiente del agua, al regir el proceso de apertura y cerrado de los estomas, esto es regulado por la concentración del K en la planta; la escasez de K en la planta no permite que

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los estomas se abran completamente y que sean rápidos al cerrarse, esto hace que el estrés de la planta sea mayor. (PPI, 1997). 4.2.2.- Funciones desde el punto de vista agronómico: a) Es importante en la formación de frutos. b) Mejora la resistencia de los cultivos a las enfermedades. c) Aumenta la resistencia de los cultivos al frío o heladas. d) Incrementa el peso y el llenado del grano.

4.3.- Formas de potasio en el suelo El contenido de potasio total no se correlaciona con el que absorben las plantas por lo que solo representa la reserva disponible del suelo. Los suelos más pobres de este nutriente son los ferralíticos altamente intemperizados como los oxisoles y ultisoles, siguiéndoles en este orden los aluviales y siendo los más ricos aquellos que derivan de cenizas volcánicas. La intemperización de los minerales primarios y secundarios liberan el potasio hidrosoluble e intercambiable, que puede ser aprovechado por las plantas. (Núñez, 2002). Por su grado de aprovechamiento por las plantas el K se clasifico en: El K del suelo, bajo el enfoque moderno se divide en cuatro fracciones, dependiendo de su biodisponibilidad: en la solución del suelo (Ks), intercambiable (Ki), no intercambiable (Kni) y la capacidad amortiguadora de K (cK), (Salomón, 1998): 4.3.1.- El K en la solución del suelo (Ks).- La aplicación de fertilizante potásico soluble produce un incremento del reservorio de Ks y posteriormente el Ki, éste finalmente fluye por el proceso de difusión, hacia el reservorio de Kni. Este proceso tiene una cinética rápida el cual transcurre en 120 horas (Rodríguez, 1993). Con el flujo rápido entre los componentes se produce un nuevo equilibrio entre ellos. La absorción radicular produce una cinética inversa. La salida del sistema de este K ésta determinada, en gran parte, por la absorción de K por los cultivos, éste depende de su potencial productivo y de su requerimiento interno de K. La lixiviación del suelo, solo es importante en suelos arenosos. La posibilidad de intervenir adecuadamente en este sistema para lograr una nutrición adecuada de los cultivos por medio de la fertilización, depende del conocimiento que se disponga de los componentes y de sus flujos en el suelo (Rodríguez, 1993).

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La solución del suelo es el medio de donde las plantas absorben los nutrientes. Los solutos son electrolitos y gases en solución que están en equilibrio con la fase sólida, así como pequeñas cantidades de compuestos orgánicos solubles y también metabolitos (Soon y Warren, 1993) La concentración de K en la solución es muy importante en su disponibilidad, a mayor concentración, una mayor cantidad de K se mueve vía flujo de masas, y otro tanto se desplaza por gradiente de difusión hacia la raíz. Estos procesos son afectados por el contenido de agua, la temperatura y las características físicas del suelo. Considerando que el volumen de raíces anuales es de 1% del volumen del suelo, la cantidad de K obtenido directamente en la zona de la raíz es pequeño. (Aguado, 1999) En condiciones de campo, la composición de la solución del suelo varia de acuerdo a las propiedades del suelo, contenido de agua y a la proporción de nutrientes extraídos por la planta. El potasio de la solución del suelo se encuentra en equilibrio con el K intercambiable; la concentración de equilibrio es una propiedad particular de cada suelo y esta determinada por tres factores: 1) cantidad de Ks, 2) contenido de arcillas y 3) mineralogía de las arcillas. También se tiene que tomar en cuenta el tipo de cultivo a desarrollar; hay plantas que tienen la capacidad de tomar el K a concentraciones muy bajas o que son más eficientes en el uso metabólico del K. (Uribe y Cox, 1990) Al absorber los iones K+, se modifica el equilibrio eléctrico de la raíz, el cual puede mantenerse mediante uno de los procedimientos siguientes: el intercambio con otro cation (H +), o la absorción de un anion (NO-3 o H2PO4-). El potasio en solución es muy importante debido a su inmediata y completa disponibilidad; sin embargo, la cantidad presente en la solución del suelo es demasiado exigua como para cubrir las necesidades de las plantas (Thompson y Troech, 1982). Los iones de K intercambiables no pueden desplazarse a las raíces a menos que sean sustituidos por otros cationes en los sitios de intercambio. Las raíces que puedes acercarse a estos iones K, los pueden intercambiar por iones hidrógeno, a esto se le conoce como absorción por contacto (Aguado, 1999) 4.3.2.- El K intercambiable (Ki).- Se encuentra retenido en las arcillas principalmente en forma electrostática, y neutraliza las cargas negativas que resultan de las sustituciones isomórficas en su estructura. Los suelos con bajo contenido de arcillas, presentan valores bajos de Ki y pueden ser modificados por el manejo y la composición mineralógica de los suelos (Rodríguez, 1993). La forma intercambiable se considera como la principal fuente primaria de K para la absorción de los cultivos. Muchos experimentos han confirmado que el - 14 -

Ki puede ser usado para predecir la respuesta a fertilizantes potásicos (Haby, et al, 1990). Consecuentemente los procedimientos analíticos, usados para estimar las necesidades de fertilizante potásico, emplean los extractantes los cuales reemplazan una porción significativa de Ki (Pratt et al, 1982) 4.3.3.- El potasio no intercambiable (Kni).- Se encuentra retenido con una energía de retención alta en sitios específicos en la periferia de la estructura de las arcillas micáceas. Existe una estrecha relación entre el tipo y el contenido de arcilla, y los valores de Kni. Los valores mayores de Kni se asocian a suelos con altas proporciones de arcillas micáceas 2:1 (vermiculitas, ilitas); y una disminución de Kni posiblemente obedezca al uso intensivo del suelo. El Kni corresponde al K extraído con HNO 3 1N, en ebullición, el cual recibe diferentes nombres “K fijado”, “K de la periferia intemperizados”, de las micas “step” K, etc. (Rodríguez, 1993). En suelos donde predominan las arcillas de los tipos ilita y vermiculita el K agregado se desplaza desde la solución hacia el interior de los espacios interlaminares en las arcillas en donde estos pueden quedarse retenidos como ión K en los espacios de las capas de tetraedros. Este ión K no se puede extraer con AcNH 4 y pasa a formar parte del reservorio Kni que participa en un equilibrio muy lento con la solución del suelo (Rodríguez, 1993). La relación que permite establecer el porcentaje de K retenido agregado (RK) en el reservorio no intercambiable es: RK = [(Ki final – Ki inicial)/ K agregado] x 100. En suelos ricos en arcillas micáceas (vermiculita-ilita) se produce una retención tanto en húmedo como en seco, sin embargo, en suelos con predominio de esmectitas o de composición mixta, la retención solo se produce en seco. Finalmente no se observa un efecto del tiempo en el proceso de retención ya que esta no varia en el periodo de 33 días, lo que indica que su cinética es muy rápida (Rodríguez, 1993). Los resultados coinciden con los principios teóricos que indican que las arcillas micáceas vermiculitas e ilitas, retienen en húmedo, mientras que las esmectitas solo en seco. En el caso de las esmectitas, estas colapsan algunas de sus capas y el K queda atrapado. Tanto en los suelos como en las arcillas amorfas, como en los suelos con arcillas cristalinas 1:1, no tienen lugar los procesos señalados anteriormente. En general la retención de K es mayor a medida que el suelo tiene mas arcillas micáceas y la periferia intemperizada de las micas se encuentra más insaturada. Como lo indica Rodríguez (1993), el suministro de K no solo esta determinado por el Ki sino por las reservas de K del suelo que se encuentran el reservorio de Ki. Los índices del - 15 -

reservorio de Kni como la extracción con HNO 3, tampoco indican la tasa de desorción de K por lo que los suelos con un mismo contenido de Kni pueden presentar suministros de K muy distintos. Una baja tasa de liberación de Ki en un determinado suelo indica que se requiere un nivel mas alto de Ki que en otro suelo con una tasa alta para obtener el mismo suministro. Del mismo modo una tasa alta de liberación de K del reservorio Kni permite una mayor utilización de las reservas de K que en otro suelo con el mismo contenido o superior de Kni pero con menor tasa de desorción. El K en sus tres componentes (Ks, Ki y Kni) se encuentra en equilibrio dinámico; el cual es favorecido por las entradas al sistema a través de la fertilización y los residuos de cosecha, y desfavorecido por las salidas del sistema mediante la absorción de K a través de los cultivos, lo que aumenta o disminuye su tamaño. En resumen, los factores que influencian la disponibilidad de K en el suelo para las plantas son: la lixiviación, mayor en condiciones de intensa y frecuente precipitación y que se acentúa en suelos de baja CIC; la cantidad y tipo de arcillas que controlan la concentración de K en la solución del suelo y la capacidad de reponer K; el aumento del pH del suelo; el encalado incrementa la CIC de los suelos en cantidades significativas de minerales con cargas eléctricas dependientes del pH. Una mayor CIC incrementa la habilidad del suelo de retener K, removiéndolo de esta forma de la solución del suelo y reduciendo las perdidas por lixiviación. Al deteriorarse la estructura del suelo y disminuir el contenido del agua disminuye el movimiento de K por difusión a las raíces. En virtud de que la tasa de difusión de K es altamente dependiente de la temperatura, un aumento de la temperatura de 15 a 25° C, incrementa substancialmente la tasa de difusión del K. A demás la temperatura afecta la tasa de meteorización de los minerales del suelo. 4.3.4.- Capacidad tampón del K (cK).- Esta determinada por el tipo, naturaleza y cantidad de arcilla en el suelo (López, 1991)y se puede utilizar para estimar el suministro de K en el suelo, la cK es por tanto un índice de la labilidad del Ki y caracteriza el equilibrio que se produce entre el Ki y el Ks. La cK permite conocer la dificultad o facilidad de elevar los valores de K en el suelo a través de la fertilización (Rodríguez y Galviz, 1989) En el método desarrollado por Rodríguez (1990) para establecer las relaciones entre Ki y Ks el incorporo 100 ppm de K (K2HPO4) a 50 g de suelo el suelo se llevo a capacidad de campo, el K se homogeneizo cuidadosamente con el suelo y la temperatura se mantuvo a 20° C durante 24 horas, se consideraron tres repeticiones por muestra. El Ki y el Ks se determinaron previamente a la incubación y después de 24 hrs, siempre por triplicado. Con esto se desarrolló una función lineal y se determinó la pendiente para cada suelo. - 16 -

4.4.- Absorción del K por las plantas Las membranas celulares tienen poca permeabilidad para el potasio, a pesar de esto, es absorbido por las plantas en grandes cantidades. El potasio requerido por las plantas es transportado hasta la raíz por tres mecanismos: contacto, flujo de masas y difusión (Barber, 1964). Se calcula que menos del 10% del requerimiento de este nutriente es absorbido por intercambio con la micelia coloidal (contacto). El flujo de masas solo aporta una parte que depende de la concentración de potasio y del agua transpirada por la planta. La mayor parte del K se absorbe por difusión; el gradiente de concentración que es generado por la raíz en la solución del suelo.

4.5.- Factores del suelo que afectan la absorción de potasio por la planta (PPI, 1997). Las características generales de cada suelo en particular determinan la eficiencia con la que cada cultivo absorberá potasio. Por ejemplo: 4.5.1.- Aireación del suelo.- Afecta principalmente la absorción de K que la de cualquier otro nutrimento. La siembra directa o labranza mínima (compactación del suelo), limitan la oxigenación del suelo por lo que incrementan los problemas de deficiencia, esto por la reducida aireación que limita el crecimiento de las raíces. 4.5.2.- Contenido de K en el suelo.- A medida que éste es limitante en el suelo, la absorción disminuye. 4.5.3.- Fijación.- En suelos con alto contenido de arcillas 2:1; que son las que atrapan al K en su estructura, reteniéndolo y no dejándolo disponible, por esto disminuye la absorción por la planta. 4.5.4.- CIC.- Los suelos con una alta CIC tienen una mayor capacidad de almacenamiento y de intercambio con la planta. 4.5.5.- Temperatura del suelo.- La baja temperatura reduce la disponibilidad del K y por ende la absorción. 4.5.6.- Humedad del suelo.- El agua es necesaria para el movimiento de difusión del K a la raíz. La sequía y los anegamientos reducen la absorción de K por la planta.

4.6.- Síntomas de deficiencia:

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Estos aparecen de diversas formas, uno de los síntomas más comunes de la carencia de K es el marchitamiento o quemado en los márgenes en las hojas, enrollamiento de las hojas hacia arriba (entazado); en el fruto de jitomate se presenta una maduración irregular. Las plantas con carencia de K crecen lentamente; presentando un sistema radicular deficiente, con los tallos muy débiles, por lo que el acame es común. Las semillas y los frutos son pequeños o deformes y la planta presenta una baja resistencia a las enfermedades.

4.7.- Liberación de potasio Se habla de ello cuando el potasio pasa de una forma no intercambiable a otra que sí lo es. La liberación requiere procesos de meteorización que destruyan o abran la estructura de los minerales que contienen potasio. El ión K es un catión tan grande como el oxígeno que penetra justamente en los huecos hexagonales de los arreglos tetraédricos. Cuando la meteorización desprende fragmentos de la estructura de un feldespato potásico, se favorece la liberación de este elemento (Thompson y Troech, 1982). El K se libera con más facilidad de las partículas minerales, comprendidas en el tamaño de las arcillas, como la biotita, pero la provisión de tales partículas se agota rápidamente. La tasa de liberación se hace más lenta conforme le suelo envejece, porque el potasio, lo mismo que otros nutrientes, se encuentra en partículas cada vez de mayor tamaño o en minerales más resistentes. 4.8.- Fijación de potasio Es el paso de los iones K+ de la solución del suelo hacia el interior de las estructural cristalinas minerales. Con frecuencia la fertilización da lugar a concentraciones de K suficientemente levadas para que ocurra la fijación, y el tipo de mineral arcilloso es el factor más importante en este proceso (Thompson y Troech, 1982). El K se fija por minerales de tipo expandible, como la montmorillonita y algunas illitas. Más que perdido el K fijado debe considerarse inmovilizado o almacenado. En consecuencia el K fijado en la illita se libera más fácilmente que el nativo, eso es por estar en el lugar más accesible de su estructura. Thompson y Troech, (1982) Mencionan que cuando existe fijación de K la CIC del suelo se reduce en una magnitud equivalente porque los iones de K son retenidos fuertemente. La montmorillonita cuya estructura reticular es 2:1 presenta un densidad de carga relativamente elevada, puede también fijar K; mientras que la Caolinita, arcilla común de una meteorización intensa, no fija K en su red 1:1, además de que su CIC es escasa lo que ofrece un número menor de sitios de intercambio para el K y otros cationes. - 18 -

4.9.- El tipo de arcilla y la disponibilidad de potasio en el suelo Las arcillas tienen un estructura cristalina característica, cuyas unidades básicas son tetraedros de sílice y octaedros de alúmina. 4.9.1.- Grupo de la Caolinita.-Las arcillas tipo 1:1; tienen una capa de tetraedros de sílice y otra de octaedros de alúmina. Tienen un tamaño que varia entre 0.5 a 2 micras y una CIC de 3 a 15 cmolc kg-1, predominando las cargas en las roturas de los bordes de las láminas. 4.9.2.- Grupo de la montmorillonita.- Tipo 2:1; en su estructura básica se encuentran dos capas de tetraedros de sílice entre las cuales esta la de octaedro de alúmina. Su tamaño oscila entre 0.01 a 0.1 micras. Su CIC es variable, entre 80 y 50 cmol c kg -1 , y resulta de la sustitución isomórfica del 20% del aluminio por magnesio, en la capa central de octaedros de alúmina, algunas son expandibles. 4.9.3.- Grupo de la illita.- Es similar al grupo de la montmorillonita, excepto que en los tetraedros el silicio puede ser remplazado por aluminio. Las cargas negativas generadas por la sustitución isomórfica se satisfacen con iones de K que ocupan los espacios hexagonales de las láminas contiguas de tetraedros manteniéndolas unidas fuertemente. El K es retenido en estas arcillas debido a que la sustitución isomórfica ocurre muy cerca de la superficie (Núñez, 2002). Estas arcillas no se expanden al humedecerse tienen una CIC de 10 a 40 cmol c kg -1 , y un tamaño de 0.1 a 0.3 micras. 4.9.4.- Grupo de la vermiculita.- Arcillas del tipo 2:1 en las que existe doble sustitución isomórfica, el magnesio remplaza al aluminio en la capa de octaedros y el silicio al aluminio (alrededor de 1/3) en los tetraedros. Su CIC es de 100 a 150 cmolc kg-1. El potasio hidrosoluble y el presente en la materia orgánica del suelo representan una fracción muy pequeña del total; sin embargo, debido al equilibrio dinámico existente entre las formas de potasio hidrosoluble, intercambiable y fijado, puede suplir el requerimiento de los vegetales. Si a las plantas se les aplica una solución de solo 0.01 ppm constante será suficiente para que la planta complete su ciclo. (Black, 1968) El suministro continuo de K queda garantizado solo si su ritmo de liberación a la solución del suelo y el transporte hacia la raíz, cuentan con un buen abastecimiento de agua. (Barber, 1961).

4.10.- Dinámica del K aprovechable en el suelo El K aprovechable del suelo, procedente de la solubilización de los minerales, de la materia orgánica o los mismos fertilizantes; puede sustraerse por medio de cuatro procesos, que son: - 19 -

4.10.1.- Absorción por las plantas.- Esta es proporcional a su contenido en forma aprovechable en el suelo, aún con altas concentraciones, provocando un acumulación en los tejidos, lo que técnicamente se llama “consumo superfluo”. En un cultivo anual la mayor acumulación de K ocurre durante la floración. Después pueden retornarse cantidades importantes de K de la planta al suelo.(González Eguiarte, 1984). 4.10.2.- Lixiviación.- Es su perdida a capas inferiores en el perfil del suelo, lejos de las raíces, este fenómeno se presenta principalmente en los suelos arenosos, altamente permeables de regiones lluviosas. 4.10.3.- Fijación.- Esto ocurre en presencia de arcillas que lo permiten. Sin embargo esta perdida no es definitiva, y en suelos muy permeables tiene un efecto residual muy favorable. 4.10.4.- Erosión.- Esta perdida es importante cuando los estratos subyacentes contienen menores cantidades de este elemento, este fenómeno si ocurre en los suelos mexicanos.

4.11.- Interacción del K con otros nutrientes El potasio puede interactuar con otros nutrimentos en forma negativa teniendo repercusiones en la nutrición vegetal. K/Ca.- Los excesos de K reducen la absorción de Ca, mientras que por el contrario el Ca favorece la absorción de K (Havlin, 1999). K/Mg.- Existe un antagonismo similar al encontrado entre K/Ca (Havlin, 1999). K/B.- La interacción es limitada en el suelo, pero fuertes adiciones de K incrementan la deficiencia de B, sin embargo, si hay suficiente B en el suelo este antagonismo no ocurre. (Núñez, 1961). K/Na.- El sodio puede sustituir parcialmente al K en algunas plantas, especialmente si el K esta en concentraciones menores al óptimo (Havlin, 1999). En resumen, excesos de potasio pueden inducir una deficiencia de magnesio o calcio y en algunos casos, manganeso, zinc o hierro. 4.12.- El K en los suelos de México La mayoría de los suelos del país se encuentran con un buen abastecimiento del nutrimento, ya sea por que muchos de los suelos se localizan en zonas áridas, lo que no permite que se lixiviación, también por la influencia de las zonas volcánicas que depositan las cenizas ricas en potasio. (Núñez, 2002) - 20 -

IV.- Objetivos e hipótesis General Generar una dosis de fertilización potásica para el cultivo de brócoli, que produzca los más altos rendimientos, en el sistema de riego rodado y en el de fertirriego por goteo.

Particulares 1.- Determinar la intensidad de liberación de potasio en el vertisol de Guanajuato y la demanda de este nutrimento en el brócoli, desarrollado bajo dos sistemas: a).- Fertirriego por goteo y b).- Fertilización edáfica única al transplante con riego rodado.

2.- Relacionar la concentración de potasio hidrosoluble e intercambiable contenida en el vertisol, con la tasa de liberación de este nutrimento, y su influencia en la nutrición y rendimiento del brócoli.

3.- Evaluar la respuesta del cultivo a la fertilización potásica, cuando ésta se realiza con aplicación única al transplante o por dosificación continua a través del fertirriego por goteo.

Hipótesis H1 . El riego por goteo en el vertisol de Guanajuato, permite establecer una dosis para la fertilización potásica en el cultivo de brócoli, que otorgue el rendimiento máximo económico al productor.

- 21 -

H2 . La respuesta del cultivo al potasio, es mayor cuando este nutrimento es aplicado en dosis bajas y frecuentes, a través de fertirriego, que cuando se suministra al suelo en forma convencional.

V.- Materiales y Métodos 1.- Instalación del experimento Se establecerá en el invernadero del área de Fertilidad de suelos del Colegio de Postgraduados, en Montecillo, edo. México. Se utilizará un vertisol del estado de Guanajuato, en el que se desarrollarán plantas de brócoli durante los meses de marzo a mayo 2003. 2.- Extracción del suelo en campo Se colectarán 600 dm 3 de suelo representativo de la región a una profundidad de 0 a 0.20 m, se tomarán muestras aleatorias del campo. 3.- Propiedades del suelo y agua Suelo.- Se determinarán en el laboratorio: % de Textura, estructura, densidad aparente, curva de retención de humedad, y pH N T O T A L , P O l s e n , K-Ca- Mg-Na

NH4Ac 1N pH7

1:2

, Fe-Cu- Mn-Zn

, CIC, CE D T PA

1:5

, MO

Walkey and Black

,

y también las formas de K

total, intercambiable e hidrosoluble. Se comprobarán al inicio y al final del ciclo. Se analizarán las características del agua de riego : pH, CE, CO 3 , HCO 3 , Cl, Ca, Mg, Na y K. Al inicio del ciclo de cultivo. 4.- Manejo del experimento. Se usará la planta de Brócoli ( Brassica oleracea var Italica) . Se llenarán 96 macetas, cada una con seis decímetros cúbicos (6 L de suelo). a).- Se transplantará una planta por maceta, cuando está tenga de 5 a 6 hojas verdaderas. b).- Se simularán dos tipos de riego: el rodado y por goteo. Para ello se determinará en laboratorio la curva de retención de humedad del suelo. i).- Riego rodado (Rr).- Se dará cuando el suelo alcance una tensión de humedad de 150 Mpa, llevando el suelo a saturación.

- 22 -

ii).- Riego por goteo (Rg).- Será diario, conduciendo el suelo a capacidad de campo. c).- Fertilización.- Se aplicará una dosis uniforme de Nitrógeno y Fósforo y se ensayarán 4 dosis de potasio. Dosis de fertilización Ni tróge no

Fós foro

P ota si o

400

100

0-200-400-600

N

P2O5

K2O

400

230

0-240-480-720

Para transformar kg ha - 1 de fertilizante, a g maceta - 1 , se estima una población de 66,000 plantas por hectárea. Las fuentes fertilizantes a usar en este ensayo serán: Nitrato de potasio (NK)

13 %N – 0 – 37 % K

(KNO 3 )

Nitrato de amonio (NAM)

33.5 %N

(NH 4 NO 3 )

Superfosfato de calcio triple (SFT)

20 % P

[Ca (H 2 PO 4 ) 2 ]

i).- La fertilización en el riego rodado: En el caso del fósforo será única al transplante, usando como fuente el superfosfato de calcio triple,. El N y K se dividirán en dos fracciones: la primera al transplante y la segunda treinta días después del transplante. Cuadro 1.

Cuadro 1.- Descripción de los tratamientos fertilizantes en el riego rodado para los 90 días del ciclo de cultivo. TRAT

K0

K1

K2

K3

ELEM

Kg ha-1

Kg de N adicionado en el NK

G del elemento planta-1

g de fertilizante planta-1

Fuente fertilizante

Modo de aplicación

N

400.00

6.06

18.09

NAM

1/2 transp y el resto a los 30 días

P

100.00

1.52

7.58

SFT

Al transplante

K

0.00

0.00

0.00

NK

1/2 transp y el resto a los 30 días

N

329.73

5.00

14.91

NAM

1/2 transp y el resto a los 30 días

P

100.00

1.52

7.58

SFT

Al transplante

K

200.00

3.03

8.19

NK

1/2 transp y el resto a los 30 días

N

259.46

3.93

11.73

NAM

1/2 transp y el resto a los 30 días

P

100.00

1.52

7.58

SFT

Al transplante

K

400.00

6.06

16.38

NK

1/2 transp y el resto a los 30 días

N

189.19

2.87

8.56

NAM

1/2 transp y el resto a los 30 días

P

100.00

1.52

7.58

SFT

Al transplante

0.00

70.27

140.54

- 23 -

K

600.00

210.81

9.09

24.57

NK

1/2 transp y el resto a los 30 días

ii).- La fertilización en el riego por goteo (Fertirrigación): Será en el agua, tomando como referencia una lámina de riego de 60 cm (6,000 m 3 ha - 1 ) en los 90 días del ciclo del brócoli. Si una hectárea recibe 6,000,000 de litros de agua en el ciclo, y tiene 66,000 plantas de brócoli; a cada planta le corresponden 90.9 litros de agua. Este cálculo se usará para determinar la concentración de los fertilizantes en el agua de riego. Los tratamientos de fertirrigación se describen en el Cuadro 2.

Cuadro 2.- Distribución diaria de los tratamientos fertilizantes para el riego por goteo. TRAT

K0

K1

K2

K3

ELEM

ELEMENTO Kg ha-1

N

400.00

K

0.00

N

329.73

K

200.00

N

259.46

K

400.00

N

189.19

K

600.00

Kg de N adicionado en el NK

0.00

70.27

140.54

210.81

g del mg de elemento L-1 fertilizante L-1

Fuente fertilizante

6.06

199.0

NAM

0.00

0.0

NK

5.00

164.1

NAM

3.03

99.5

NK

3.93

129.1

NAM

6.06

199.0

NK

2.87

94.1

NAM

9.09

298.5

NK

Nota: La aplicación del fósforo será igual que en el tratamiento de riego rodado. *Cálculos basados en el supuesto de una lámina total de riego de 0.60 m.

- 24 -

5.- Diseño de tratamientos El lote experimental alojará doce repeticiones, cuatro tratamientos de potasio y dos tipos de riego: Riego rodado (Rr) y Riego por goteo (Rg). Repetición 1 1 2

RrK1

48

RrK0

49

RgK3

47

RrK3

96

RgK2

50

RgK0

95

RgK1

RgK3

94

RgK1

RrK2

Repetición 2 3

RgK2

4

46

51

RgK0

RrK0

45

RgK3

44

52

RrK1

RrK3

93

RgK1

92

RrK2

Repetición 3 5

6

53

RgK2

RrK0

43

RrK2

42

RgK2

41

RgK1

40

54

RrK3

RgK0

RrK2

91

RrK1

RrK0

90

RrK3

RgK3

89

RgK1

RgK2

88

RgK0

Repetición 4 7 8

RrK1

55

RgK0

56

Repetición 5 9

10

RrK0

57

RgK3

39

58

RrK2

RrK3

87

RgK1

86

RrK1

Repetición 6 11

38

12

RrK2

37

RgK2

36

RgK3

59

RgK0

60

RrK1

RgK2

RrK3

84

RgK0

84

RrK0

Repetición 7 13

14

61

RgK1

RrK3

35

RgK0

34

62

RrK2

RgK3

RrK0

83

RgK3

82

RrK1

Repetición 8 15

16

63

RgK2

RrK3

33

RrK3

32

RgK3

31

64

RrK0

RgK1

RrK1

81

RrK2

RrK0

80

RrK2

RgK1

79

Repetición 9 17 18

RrK1

65

RgK2

66

RgK0

Repetición 10 19 20

RrK2

30

RrK3

67

RgK1

29

RgK3

28

RrK0

78

RgK2

68

RgK3

77

RgK0

RgK0

76

RgK1

RrK1

Repetición 11 21

22

69

RgK2

RrK0

27

RrK1

26

70

RrK3

RrK1

75

RrK2

RrK0

74

RrK2

Repetición 12 23

71

RrK3 - 25 -

24

RgK2

25

72

RgK0

RgK1

73

RgK3

6.- Toma de la muestras Solución del suelo: Las macetas en cada muestreo serán sometidas a análisis para determinar el contenido de potasio en la solución, por medio de un extracto de saturación. La solución se llevará al laboratorio para su análisis y cuantificación. Vegetal.- Se harán 5 muestreos destructivos de plantas con desarrollo completo; se tomarán cuando la planta tenga 6 hojas, 12 hojas, al inicio del botoneo, cuando el florete este bien desarrollado y a la cosecha. Los cuatro primeros muestreos se harán sobre dos macetas de cada tratamiento. El muestreo final será a la cosecha de las restantes cuatro repeticiones de cada tratamiento. Se hará un sorteo entre las 96 macetas para elegir las dos macetas de cada tratamiento y a si, consecutivamente. S e medirá altura y

grosor de tallo, se tomará número de hojas, peso fresco y seco en la planta. Vegetal en invernadero.- Este estudio no es destructivo. Se tomarán hojas para obtener el extracto celular que será analizado con el ionometro Oriba. Esté coincidirá con las fechas del muestreo anterior.

7.- El trabajo de laboratorio Análisis de potasio en el suelo.- Se tomarán las macetas con el suelo en cada muestreo de planta para determinar las formas de potasio (Ks, Ki, Kni y cK). Se estimará en suelo húmedo y secado al aire. La metodología a emplear será la siguiente: Potasio hidrosolublesoluble (Ks). Se toman 5 g de suelo seco, molido y tamizado, se coloca en un tubo de polipropileno de 100 mL, se agregan 50 mL de CaCl 2 0.01M, se agita 30 minutos a 180 opm y se centrifuga a 1800 rpm durante 5 minutos, finalmente se cuantifica el Ks del filtrado que se obtiene en un fotómetro de flama (Matejovic y Durkova, 1994) Potasio intercambiable (Ki). Para su extracción se usa acetato de amonio 1N, pH 7, a una relación suelo-solución de 1:10 (Pratt et al., 1982 y Etchevers, 1992); se toma 1 g de suelo seco y tamizado y se le adicionan 10 mL de acetato de amonio, se agita por 5 minutos a 180 opm y se filtra, al final se cuantifica en un fotómetro de flama. - 26 -

Potasio no intercambiable (Kni). A 25 mL de HNO 3 1N se le agregan 2.5 g de suelo seco, molido y tamizado. Se hierve esta suspensión lentamente por 10 minutos, se filtra y se lava el suelo con cuatro porciones de 15 mL cada una de HNO 3 0.1N (Pratt et al., 1982; Mc Lean & Watson, 1985). El extracto se cuantifica con la ayuda de un fotómetro de flama. Capacidad amortiguadora de K. Para la determinación se seguirá el método desarrollado por Rodríguez (1993) y utilizado en suelos tropicales por López (1991). Se establecerán las relaciones entre el Ki y el Ks, midiendo previamente el valor de ambas antes de ser incubado y después se incubarán 50 g de suelo y se tratará con 100 ppm (0.01742 g de KH 2 PO 4 se mezcla íntimamente con una espátula de acero inoxidable) de K por 24 horas a 35° C. El suelo deberá estar seco y tamizado por malla de 2 mm. Obtenida la mezcla se coloca en vasos de polipropileno y se lleva a capacidad de campo, se cubre con polietileno para evitar contaminación y se incuba a 20° C. Después de las 24 horas se vuelven a analizar el Ki y el Ks, de acuerdo a la misma metodología. La capacidad amortiguadora se calculará usando la siguiente fórmula: cK = (Ks24 – Ksi)/(Ki24 – Kii) CK = índice de la capacidad amortiguadora de K Ks24 = K soluble a las 24 horas

Ksi = K soluble inicial

Ki24= K intercambiable a las 24hrs

Kii = K intercambiable inicial

Análisis vegetal.- Se procederá a secar la planta a 72° C para establecer su humedad, se molerá y se tamizará por malla 40 para formar una masa homogénea, la cual se usará para determinar la concentración de K y el absorbido. Para solubilizar el K se digestará con una mezcla nítrico- perclórica y se evaluará por flamometría. Se usarán los procedimientos rutinarios del laboratorio de Fertilidad de Suelos del Colegio de Postgraduados (Etchevers, 1988).

- 27 -

8.- Análisis estadístico Análisis de Varianza

En cada muestreo

En Cosecha

GL

GL

8-1

7

7

Niveles de Potasio

4-1

3

3

Métodos de Riego

2-1

1

1

Interacción Niveles x Métodos de riego

3x1

3

3

Repeticiones

2-1

1

3

Error

1x7

7

21

Total

7+1+7

15

31

FV Tratamientos

Los resultados de producción y la absorción de potasio por la biomasa del brócoli, se someterá a un análisis de varianza para establecer el efecto de los diferentes niveles de fertilización potásica. También se practicarán pruebas de Tukey para establecer la diferencia entre medias. Se usará para este fin el paquete estadístico SAS (SAS Institute Inc, 1999)

VI.-Cronograma de actividades Actividad Presentación del proyecto Primera etapa. CAMPO Identificación y Muestreo Segunda etapa. INVERNADERO Establecimiento del estudio Mantenimiento y toma de datos Tercera etapa. Laboratorio Análisis de suelo Análisis del tejido Análisis del agua Análisis de resultados

Feb 2003

Mar 2003

Abr 2003

May 2003

Jun 2003

Jul 2003

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Ago 2003

X X X X X

Escritura de tesis Examen de grado

X

- 28 -

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