Localidades

El experimento se llevó a cabo en tres localidades: La Estación Experimental (EE) El Rosario (municipio de Venecia, Antioquia), finca cafetera (FC) El Troje (municipio de Tim-bío, Cauca) y Concentración Educativa (CE) Jorge Villamil Ortega (municipio de Gigante, Huila) (Tabla 1), por estar ubicados en zonas donde es común observar síntomas de deficiencia de Zn en las plantas de café.

En cada localidad se implementó un diseño experimental en bloques completos al azar con 7 tratamientos y 9 repeticiones en la EE El Rosario, 11 repeticiones en la FC El Troje y 8 repeticiones en la CE Jorge Villamil. Los tratamientos consistieron en tres dosis de Zn (5, 10 y 20 kg.ha^-1.año^-1) aplicadas al suelo en forma de óxido (ZnO) empleando un fertilizante con 70% de ZnO, y tres dosis de Zn (0,045, 0,09 y 0,18 kg.ha^-1.año^-1) aplicadas vía foliar en forma de quelato EDTA (complejo de ácido etilendiaminotetracetico) con 9% de Zn, además de un tratamiento testigo sin aplicación de este elemento (Tabla 2).

Los cultivos correspondían a café variedad Colombia renovados por zoca. Durante el primer año, los tratamientos edáficos se aplicaron a los dos y ocho meses después de la zoca, en la misma época de aplicación de los demás fertilizantes para esta etapa del cultivo. A partir del segundo año, la aplicación de Zn vía edáfica se realizó cada seis meses, simultáneamente con la recomendación de fertilización (N-P-K) según el análisis de suelo; mientras que la aplicación foliar se realizó a los 60 y 90 días después del pico de floración tanto para la cosecha principal como para la mitaca de cada sitio.

La aplicación de los tratamientos vía foliar se realizó con un equipo de aspersión de presión previa retenida, con una boquilla TX-VK3, a una presión de 0,28 MPa, y un volumen de aplicación aproximado de 10 cm3/planta en el primer año y de 50 cm3 planta durante los años siguientes.

Se registró la producción anual y acumulada de café cereza, obtenida desde agosto de 2008 a diciembre de 20ll en El Rosario, desde febrero de 2009 hasta diciembre de 20ll en la CE Jorge Villamil y desde abril de 2010 a diciembre de 2012 en La FC El Troje; igualmente, se evaluó el factor de rendimiento en trilla en los pases de máxima producción anual en cada localidad.

Los datos se examinaron mediante un análisis de varianza al 5%, según el diseño experimental para cada sitio. Cuando el este análisis mostró efecto de los tratamientos, se aplicó la prueba de Dunnett al 5% para identificar cuales tratamientos eran diferentes al testigo. Sí más de un tratamiento era diferente del testigo, ellos fueron comparados con la prueba de Tukey al 5% y solo en caso de que los tratamientos, por modo de aplicación (edáfico o foliar) eran diferentes que el testigo, se evaluó la tendencia lineal, cuadrática y cúbica de las dosis de Zn.

Para cada sitio, en forma compuesta por cada tratamiento, y en períodos que no coincidían con la aplicación de tratamientos, se tomaron muestras foliares del cuarto par de hojas de una rama productiva ubicada en el tercio medio del árbol, y se realizaron análisis foliares según los procedimientos descritos por ^{Carrillo, Mejia y Franco (1994)} dónde se determinaron los contenidos de nitrógeno por el método semimicro Kjeldahl; fósforo por el método colorimétrico (molibdovanadato de amonio); potasio, calcio, magnesio, hierro, manganeso, zinc y cobre por el método de espectrofotometría de absorción atómica; y boro por colorimétria (azometina H). De igual forma se realizaron análisis de suelos cada año para evaluar cambios en el contenido de los macro y micronutrientes en el suelo, a partir de muestras compuestas por cada tratamiento.

Asumiendo como repeticiones las épocas de muestreo, se obtuvieron los promedios de las concentraciones foliares y los contenidos edáficos de zinc como respuesta a las dosis de zinc aplicadas en forma de óxido y quelato y en el programa Microsoft Excel se obtuvieron las líneas de tendencia correspondientes.

Así mismo, en el programa SAS se evaluó la tendencia lineal y cuadrática (p ≤ 0,05) de las concentraciones foliares de zinc y los contenidos edáficos del mismo elemento como respuesta a las dosis de zinc aplicadas en forma de ZnO y quelato de zinc.

Efecto en la producción y el rendimiento en trilla

Durante los diferentes años de evaluación (Figura 1) no se encontró efecto de la aplicación de Zn sobre la producción de café en la EE El Rosario ni en la CE Jorge Villamil, mientras que en la FC El Troje se registraron diferencias significativas entre los tratamientos en la tercera cosecha (año 2012); al respecto, la prueba de comparación de Dunnett no evidenció diferencias con respecto al testigo. Este resultado concuerda con lo reportado por ^{Uribe y Salazar (1981)} quienes no evidenciaron respuesta en la producción anual.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 1 Producción anual de café cereza (cc) en respuesta a dosis y formas de aplicación de zinc. A) EE El Rosario, B) FC El Troje, C) CE Jorge Villamil. Las barras de error corresponden al error estándar. 

Con respecto a la producción acumulada de café, al igual que en las cosechas anuales, tampoco se encontró efecto de los tratamientos en la EE El Rosario ni en la CE Jorge Villamil (Figura 2), lo cual concuerda con lo hallado por ^{Uribe y Salazar (1981)} y ^{Woods-Pedrosa et al. (2013)}, quienes reportan falta de respuesta a la aplicación de Zn en el rendimiento del cultivo del café, en suelos que presentaban suficiencia en el contenido del elemento. Al respecto, cabe resaltar que las deficiencias de Zn en las plantas de café observadas al inicio de su desarrollo en los sitios del presente estudio pudieron estar más asociadas con el efecto del zoqueo y las condiciones de acidez del suelo.

Fuente: Elaboración propia

Figura 2 Producción acumulada de café cereza (cc) en respuesta a dosis y formas de aplicación de zinc. A) EE El Rosario, B) FC El Troje, C) CE Jorge Villamil. Las barras de error corresponden al error estándar. 

En la FC El Troje se presentó efecto de los tratamientos en la producción acumulada, pero no se presentaron diferencias de estos con relación al tratamiento testigo según prueba de Dunnett al 5%, y los tratamientos 3 y 5 exhibieron menores producciones que el tratamiento 4 según prueba de Tukey al 5%. No se demostró tendencia lineal, cuadrática o cúbica entre las dosis para ambos tipos de fertilización (edáfica y foliar). En concordancia con los resultados obtenidos, en cultivos de café renovados por el método de zoca, en diferentes sitios de la región cafetera de Colombia, fue escasa la respuesta al inicio de la fertilización edáfica con NPK en los primeros doce a dieciocho meses del cultivo, lo anterior atribuido a la fisiología misma de la planta zoqueada, la pérdida de raíces de hasta un 60% en los primeros doce meses y la alta cantidad de biomasa en descomposición en el suelo producida por los residuos del cultivo después de la poda (^{Salazar y Sadeghian, 2016}); razones adicionales para inferirse la nula respuesta a la fertilización con Zn encontrada en el presente estudio.

En cuanto al efecto de los tratamientos en el factor de rendimiento en trilla, el análisis de varianza reveló que en las tres localidades experimentales esta variable no se alteró por el suministro de Zn en ninguna de las dosis o formas de aplicación.

Efecto sobre la concentración foliar de zinc

Se observó una tendencia lineal positiva en el aumento de los tenores foliares promedio de Zn asociado a las dosis de ZnO y Quelato de Zn en Gigante y El Rosario y una tendencia cuadrática en la Finca El Troje; este comportamiento en El Troje se relaciona con los contenidos promedio de Zn en el suelo que siguieron la misma tendencia como resultado de las dosis de ZnO (Figura 3) la cual puede relacionarse con el proceso de inmovilización en las fracciones de la materia orgánica del suelo y las condiciones de baja temperatura, alta humedad y baja radiación solar imperantes en este sitio que según ^{Havlin, Tisdale, Nelson y Beaton (2013)} ejercen en conjunto un efecto variable en la disponibilidad del Zn para las plantas.

Fuente: Los autores.

Figura 3 Concentración de zinc foliar y contenido en el suelo en respuesta a dosis de Zn aplicado en forma foliar y edáfica. 

Sin la aplicación de zinc, los tenores foliares de este elemento en las tres localidades se mantuvieron en el rango entre 8 y 9 mg.kg^-1 (Tabla 3), lo cual se encuentra dentro del rango crítico de este elemento para café (6 a 12 mg.kg^-1) (Sadeghian, 2020) y coincide con el límite de deficiencia (9 mg.kg^-1) reportado por Valencia (1999) para el cultivo de café, donde se asume que no se presentan deficiencias, ni efecto negativo significativo en la producción. De otro lado, ningún tratamiento de aplicación de zinc condujo a superar el nivel crítico de este elemento de 12 mg.kg^-1, como indicador de un consumo de lujo en el cultivo o niveles de toxicidad de este elemento. En forma descriptiva (Tabla 3), se observa como los tratamientos no tuvieron influencia en los tenores de los principales elementos al nivel foliar y en términos generales estuvieron dentro del rango adecuado para el cultivo del café según los criterios de ^{Valencia (1999)}.

Tabla 3 Valores promedio y de error estándar de los contenidos foliares con relación a los tratamientos. 

Fuente: Elaboración propia.

Al evaluar la tendencia lineal y cuadrática (p ≤ 0,05) de las concentraciones foliares de zinc como respuesta a las dosis de zinc aplicadas en forma de ZnO y quelato de zinc, sólo se obtuvo respuesta significativa para Quelato de Zn en Gigante (p ≤0,05) y en general, se observó que la aplicación de Zn vía edáfica incrementa los niveles de este elemento proporcionalmente a las dosis utilizadas en los tres suelos estudiados.

Efecto sobre el contenido de zinc en el suelo

Los contenidos de Zn en el suelo, sin la aplicación del elemento, permanecieron en niveles de 2, 8 y 10 mg.kg^-1 en CE Jorge Villamil, EE El Rosario y FC El Troje respectivamente (Figura 3), sin embargo, estuvieron por encima del límite de deficiencia (1 mg.kg^-1) reportado por Valencia (1999) para el cultivo de café, lo cual se expone como una de las razones para la ausencia de respuesta en la producción de café por efecto de los tratamientos. La aplicación de zinc vía fertilización edáfica incrementó de manera lineal los contendidos de este elemento en el suelo en Gigante y El Rosario y con una tendencia cuadrática en la FC El Troje (Figura 3). El mayor valor promedio de este elemento en el suelo se alcanzó en la FC El Troje 60 mg.kg^-1, seguido por la EE El Rosario 48 mg.kg^-1 y la CE Jorge Villamil 35 mg.kg^-1 (Figura 3), las cuales se reportan dentro de niveles medios para los suelos a nivel mundial y que no causan toxicidad a los cultivos (^{Yadav, Jain y Rai, 2010}), pues según ^{Alloway (2009)} los suelos cultivados tienen niveles promedio de Zn de 65 mg.kg^-1.

Según ^{Marschner (1993)} la disponibilidad del zinc en la solución se afecta por el pH del suelo, ya sea por valores bajos o altos del mismo y Valencia (1999) expone la necesidad de mantener el pH entre 5,0 a 5,5 para que la mayoría de micronutrientes estén en forma aprovechable por la planta de café. No obstante, en el caso de la CE Jorge Villamil y la EE El Rosario, se presentó pH de 4,5 a 4,3 respectivamente al inicio del estudio y a pesar de la aplicación de enmiendas permaneció en promedio entre 4,8 a 4,4 durante el tiempo que duró la investigación, mientras en La FC El Troje aunque la condición inicial de pH fue de 5,3, culminó con un pH entre 4,6 a 4,8 (Tabla 4), asociado con la naturaleza ácida de los suelos derivados de ceniza volcánica de la EE El Rosario y la FC El Troje y de origen sedimentario de la CE Jorge Villamil, que no reflejaron una relación estrecha entre el pH y la disponibilidad de Zn.

Tabla 4 Resultados de los análisis de suelos al inicio antes de aplicar los tratamientos (*) y cuatro años después (**). 

Fuente: Elaboración propia.

En forma descriptiva (Tabla 4), se observa como los tratamientos no tuvieron influencia sobre las principales propiedades químicas de los suelos a excepción de los contenidos de Zn y en términos generales estuvieron dentro del comportamiento esperado para el cultivo del café propio de cada suelo y localidad según los criterios de ^{Sadeghian (2008)}.