Anales Científicos. 81(2), 376-384 (2020) Anales Científicos ISSN 2519-7398 (Versión electrónica) ARTÍCULO ORIGINAL – RESEARCH ARTICLE http://dx.doi.org/10.21704/ac.v81i2.1667 EFECTO DEL ABONO ORGÁNICO ACELERADO EN PLANTONES DE CAFÉ (Coffea arabica L.) Effect of accelerated organic fertilizer on coffee seedlings (Coffea arabica L.) Roberto Cosme De La Cruz1* ; Auristela Reynoso Zárate 1; Enrique Raúl Adama Rojas2; Vicente Pocomucha Poma3 1 Instituto Nacional de Innovación Agraria, Lima, Perú. 2 Universidad Nacional Agraria La Molina, 15024, Lima, Perú. 2 Universidad Nacional Agraria de la Selva, Perú. * E-mail: rcosme@inia.gob.pe Recibido: 25/05/2020; Aceptado: 15/12/2020; Publicado: 30/12/2020 ABSTRACT The objective of the research was to evaluate the effect of accelerated organic fertilizer on the growth and development of coffee plants (Coffea arabica L.), Catimor variety, in the Greenhouse of the Experimental Center and Multipurpose Laboratory of the Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA), district La Molina, department of Lima, Peru. The completely random design was used, with two treatments: treatment 1 (without accelerated organic fertilizer) and treatment 2 (with accelerated organic fertilizer). The following were evaluated: plant height, number of branches, stem diameter, leaf width and length, percentage of dry matter, nitrogen concentration, phosphorus, potassium and calcium in the leaves. The results showed that the use of accelerated organic fertilizer in coffee plants stimulates the variables plant height (24,76 cm), stem diameter (5,74 mm), nitrogen concentration (2,33%), phosphorus concentration (0,17%), calcium concentration (1,61%), but without statistical difference between treatments. In the number of branches per plant, the treatment with accelerated organic fertilizer had the highest number of branches with 3,25 branches per plant, compared to the treatment without accelerated organic fertilizer with 1,5 branches per plant. Keywords: Coffe; fertilizer; agriculture; sustainable performance; organic RESUMEN El objetivo de la investigación fue evaluar el efecto del abono orgánico acelerado en el crecimiento y desarrollo de plantas de café (Coffea arabica L.), variedad Catimor, en el Invernadero del Centro Experimental La Molina y Laboratorio Multipropósito del Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA), distrito La Molina, departamento de Lima, Perú. Se utilizó el diseño completamente al Azar, con dos tratamientos: tratamiento 1 (sin abono orgánico acelerado) y tratamiento 2 (con abono orgánico acelerado). Se evaluaron: altura de la planta, número ramas, diámetro del tallo, ancho y longitud de hoja, porcentaje de materia seca, concentración de nitrógeno, fósforo, potasio y calcio en las hojas. Los resultados mostraron que el uso de abono orgánico acelerado en plantas de café estimula las variables altura de planta (24,76 cm), diámetro de tallo (5,74 mm), concentración de nitrógeno (2,33%), - 376 - Cosme, R., Reynoso, A., Adama, E., & Pocomucha, V. (2020). Anales Científicos. 81(2), 376-384. DOI. 10.21704/ac.v81i2.1667 concentración de fósforo (0,17%), concentración de calcio (1,61 %), pero sin diferencia estadística entre tratamientos. En el número de ramas por planta, el tratamiento con abono orgánico acelerado presentó el mayor número de ramas con 3,25 ramas por planta, en comparación al tratamiento sin abono orgánico acelerado con 1,5 ramas por planta. Palabras clave: café; fertilizante; agricultura, sostenible; orgánico Forma de citar el artículo (Formato APA): Cosme, R., Reynoso, A., Adama, R., & Pocomucha, V. (2020). Efecto del abono orgánico acelerado en plantones de café (Coffea arabica L.). Anales Científicos. 81(2), 376-384. http://dx.doi.org/10.21704/ac.v81i2.1667 Autor de correspondencia (*): Roberto Cosme De La Cruz. Email: rcosme@inia.gob.pe © Los autores. Publicado por la Universidad Nacional Agraria La Molina. This is an open access article under the CC BY 1. INTRODUCCIÓN fertilización. Castro-Tanzi (2017) indica que la producción intensiva de café (Coffea arabica) demanda El café, es un producto de origen agrícola de gran cantidades considerables de potasio (K) y nitrógeno importancia internacional. Existen entre unas 100 (N). No obstante, los nutrientes son fundamentales para especies del género Coffea (Davies et al., 2006), solo C. el desarrollo adecuado del cafeto y el desempeño arabica L. (café arábico) y C. canephora Pierre ex A. esperado del cultivo (Wang et al., 2015; Kadri et al., Froehner (café robusto) son económicamente 2016). Según Salazar y Sadeghian (2016) la demanda importante a nivel mundial. Los principales países de nutrientes varía con la etapa de desarrollo del cultivo. productores del grano tipo arábica y robusta son Brasil El desarrollo vegetativo y el fruto requieren (Lammel et al., 2015), Vietnam, Indonesia, Colombia y considerables cantidades de Nitrógeno (N) y Potasio Etiopia. Es el segundo producto de importancia (K) (Ramírez et al., 2002). López et al. (2016) internacional después del café (DaMatta et al., 2007), el manifiesta que el 90% de los productores en México no 50% de la producción del mundo es destinado a la tienen la cultura de aplicar nutrientes al suelo y los fabricación de café soluble (Ballesteros et al., 2014). fertilizantes que utilizan carecen de sustento técnico Los países productores de café muestran cada vez más para determinar los nutrientes, cantidades, épocas y las interés en comprender los factores que influyen calidad fuentes que deben utilizar para su aplicación. Adicional de bebidas (Avelino et al., 2005). En el Perú, el café es a ello, los daños ocasionados por la roya en los últimos un cultivo de gran importancia económica y social; es años, han ocasionado que los productores mejoren sus el principal producto de la agro exportación, el 95% de prácticas de manejo, especialmente la fertilización. la producción nacional se exporta como materia prima Fertilizar incrementa la producción en comparación con y el otro 5% es para consumo interno de los peruanos el tratamiento sin fertilización. Albaugh et al. (2015) (Choquehuanca, 2018). concluyen que el uso de fertilizantes mejora el crecimiento de plantas. Por el incremento de la Las variables que influyen en la producción de café es actividad microbiana mientras los bioestimulantes el genotipo, su adaptación al ambiente depende la influyen en el rendimiento y tamaño de fruto (Corral et cantidad y calidad del fruto a cosechar (Kathurima et al., 2016). Siendo común observar agroecosistemas de al., 2009). Otra variable de gran importancia es el café donde se aplican cantidades considerables de manejo agronómico, dentro de esta última se encuentra fertilizantes compuestos (Castro-Tanzi et al., 2012). la fertilización. De acuerdo con Sadeghian y González (2012) la fertilización busca mantener e incrementar la En términos prácticos, el manejo de la nutrición en la materia orgánica, nutrientes en el suelo, resistencia de etapa de crecimiento vegetativo de las plantas de café, las plantas a condiciones de estrés como la incidencia inicia desde el transplante del almacigo en el campo y de plagas, enfermedades y sequías. finaliza al inicio de la cosecha (Sadeghian y González, 2012). Para garantizar una producción sostenible se Existen diversos estudios relacionados con el efecto de debe dar también prioridad al manejo dentro del vivero; los nutrientes en el cultivo del café, algunos autores por ello, la necesidad de estudiar la producción mencionan el momento oportuno de realizar la adecuada de plantas de café en almacigo, mediante - 377 - Cosme, R., Reynoso, A., Adama, E., & Pocomucha, V. (2020). Anales Científicos. 81(2), 376-384. DOI. 10.21704/ac.v81i2.1667 pruebas de fertilización con abonos orgánicos arabica L.), variedad Catimor. Se evaluaron las acelerados. El objetivo de este estudio fue evaluar el siguientes variables: altura de la planta (cm), se midió efecto del abono orgánico acelerado en el crecimiento y con una wincha, desde el cuello de la planta hasta el desarrollo de plantas de café (Coffea arábica L.), ápice de la hoja bandera del tallo (Figura 1a); número variedad Catimor, a través de las variables altura de de ramas por planta, fue por conteo; diámetro del tallo, planta, número de hojas, diámetro de tallo, número de ancho y longitud de hoja (cm), se midió con un ramas por planta, ancho de hoja, concentración de calibrador vernier digital (Figura 1b); el porcentaje de nitrógeno, fósforo y calcio en la hoja. materia seca (%), concentración de nitrógeno, fósforo, potasio y calcio en las hojas (%), se obtuvo mediante el análisis foliar realizado en el Laboratorio de análisis de 2. MATERIALES Y MÉTODOS suelos, plantas, aguas y fertilizantes de la Universidad Nacional Agraria La Molina. De cada planta se tomaron El experimento fue conducido en el Invernadero del cuatro hojas del tercio medio (hojas maduras para su Centro Experimental La Molina y Laboratorio evaluación). Multipropósito del Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA), distrito de La Molina, departamento de Lima, Perú. Localizado a 12° 4’ 36,03’’ S y 76° 56’ 42,857’’ O con una altitud de 112 m.s.n.m. El material vegetal utilizado fue de la especie de café (Coffea arabica L.), variedad Catimor, obtenida de Villa Rica, productor de semillas de café, con registro número 004 2014 INIA. El experimento se condujo en invernadero bajo iguales condiciones de manejo, temperatura, humedad e iluminación. Se utilizaron bolsas de polietileno, de 22 cm de profundidad x 29 cm de diámetro, con sustrato esterilizado y libre de contaminantes. El abono orgánico acelerado, denominado “Huallquin Fer”, es un biofertilizante producido en la localidad de Hualquin Grande, Tarma, Junín, con el objetivo de disminuir los costos de producción agraria y la contaminación ambiental, por el uso del suero láctico en su elaboración. El abono orgánico acelerado es obtenido a través de una fermentación homolactica de 7 a 10 días, está constituido por estiércol fresco de vacuno (40%), melaza (10%), suero láctico (40%) y el consorcio microbiano Biolac (10%). El diseño experimental utilizado fue completamente al azar, con cinco repeticiones, cada tratamiento estaba conformado por cuatro plantas. Los tratamientos fueron: T1 (sin abono orgánico acelerado) y T2 (con abono orgánico acelerado), se realizaron cinco aplicaciones vía foliar, cada 15 días, a una dosis de 20 Figura 1. Evaluación de características cuantitativas, ml de abono orgánico acelerado/litro de agua. Para altura de planta (a) y diámetro de tallo (b) en el evaluar el efecto del abono orgánico acelerado en el tratamiento con abono orgánico acelerado. crecimiento y desarrollo de plantas de café (Coffea - 378 - Cosme, R., Reynoso, A., Adama, E., & Pocomucha, V. (2020). Anales Científicos. 81(2), 376-384. DOI. 10.21704/ac.v81i2.1667 Los resultados obtenidos fueron procesados y Estos resultados concuerdan con Mosquera et al. (2016) analizados por el programa SAS Versión 8. En los quienes al evaluar la fertilización orgánica en cafeto parámetros evaluados se realizó el análisis estadístico (Coffea arabica), al momento del trasplante, obtuvieron multifactorial y la Prueba de Tukey (P≤ 0,05) para plantas de café con altura homogénea entre los comparar las medias. tratamientos. Conforme a González et al. (2014), la fertilización contribuye con el óptimo crecimiento y el máximo potencial productivo en el cultivo del café. 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Zamora et al. (2008) al evaluar el uso de abonos orgánicos obtuvieron mayor altura de planta, número de o se observaron diferencia estadística significativa en tubérculos, número de tallos y peso de tubérculos en los valores altura de planta, diámetro de tallo, ancho de comparación con los tratamientos que recibieron hoja, longitud de hoja, concentración de materia seca, fertilización química. Boudet et al. (2017) en estudios en concentración de nitrógeno, fósforo, potasio y calcio realizados en tomate determinaron que fertilizar la en la hoja (Tabla 1). A pesar de que no hubo efecto planta de tomate con fertilizante orgánico, incrementa significativo en los factores evaluados, los mayores el rendimiento y sus componentes. Montes (2019) valores obtenidos son del cultivo de café fertilizado con concluye que la fertilización de café con abono abono orgánico acelerado (Tabla 2). orgánico líquido fermentado aerobicamente al 4% + inoculantes micorrizicos aumentó el rendimiento en el En tanto fue posible encontrar diferencias significativas 44,6 en graneo y primera cosecha. Asimismo, utilizar (p < 0,05) en el número de ramas por planta entre biofertilizantes en el cultivo, hace más eficiente el uso tratamientos (Figura 2). Gardiazábal et al. (2007) de nutrientes a través de las prácticas de conservación y indicaron que fertilizar a nivel foliar no se encuentra reducción de pérdidas en campo; mediante el reciclaje diferencias estadísticas significativas entre de nutrientes orgánicos y el acceso a fuentes de tratamientos. Para la altura al final del experimento, los nitrógeno (Gutiérrez-Castorena et al., 2015). resultados mostraron que no hay diferencias significativas (p > 0,05) entre los tratamientos. Tabla 1. Análisis de variancia para datos cuantitativos y concentraciones foliar de nutrientes en plantas de café a nivel de vivero. Tratamientos Variables cuantitativas Altura de planta N °de ramas Diámetro de tallo Ancho de hoja Longitud de hoja (cm) por planta principal (mm) (mm) (mm) Sin biol 24,142 a 1,500 b 5,412 a 5,422 a 13,354 a Con biol 24,762 a 3,250 a 5,742 a 5,422 a 12,952 a CV 7,797 33,287 3,590 3,693 8,358 P-valor 0,621 0,008 0,153 1,000 0,579 Tratamientos Concentraciones (CC) de nutrientes en las hojas de café (%) Materia seca CC C C de CC de CC de de nutrientes Fosforo-P Potasio- K Calcio -Ca Sin biol 26,752 a 2,156 a 0,1440 a 1,844 a 1,558 a Con biol 26,258 a 2,332 a 0,1680 a 1,764 a 1,610 a CV 2,982 15,298 20,016 12,202 8,087 P-valor 0,352 0,441 0,2589 0,581 0,539 - 379 - Cosme, R., Reynoso, A., Adama, E., & Pocomucha, V. (2020). Anales Científicos. 81(2), 376-384. DOI. 10.21704/ac.v81i2.1667 Tabla 2. Evaluación de datos cuantitativos y concentraciones café a nivel de vivero (media ±error estándar). Variables T1 (sin abono orgánico acelerado) T2 (con abono orgánico acelerado) Promedio Error estándar Promedio Error estándar Altura de planta (cm) 24,142 ± 0,617 24,762 ± 1,036 Número de ramas por planta 1,500 ± 0,426 3,250 ± 0,262 Diámetro de tallo principal (cm) 5,412 ± 0,182 5,742 ± 0,103 Ancho de hoja (cm) 5,422 ± 0,086 5,422 ± 0,093 Longitud de hoja (cm) 13,354 ± 0,208 12,952 ± 0,663 Variables T1 (sin abono orgánico acelerado) T2 (con abono orgánico acelerado) Promedio Error estándar Promedio Error estándar Materia seca 26,752 ± 0,441 26,258 ± 0,236 Nitrógeno 2,156 ± 0,194 2,332 ± 0,097 Fósforo 0,144 ± 0,012 0,168 ± 0,016 Potasio 1,844 ± 0,129 1,764 ± 0,052 Calcio 1,558 ± 0,058 1,610 ± 0,057 En relación al número de ramas por planta, se obtuvo fotoquímica. Linares-Gabriel et al. (2017) en estudios mayores ramas en el tratamiento con la aplicación del realizado en Heliconia psittacorum cv. Tropica abono orgánico acelerado con 3,25 ramas por planta, concluye que el número de hojas fue mayor al testigo y siendo superior estadísticamente al que no se aplicó el resto de tratamientos en la fertilización de biol al abono orgánico acelerado con 1,5 ramas. Dias y Melo suelo. Por ser un abono con material orgánico que no (2009), reportaron que, luego de probar diversos abonos está totalmente transformado, su liberación de orgánicos, la mayor cantidad de hojas fue de 6,41 pares. nutrientes es lenta (Boudet et al., 2015). Orozco (2016) Lao (2013) señala que altas dosis de nitrógeno y Castellanos et al. (2015) reportaron que fertilizar con incrementan el desarrollo vegetativo (mayor contenido biol u abono orgánico se logra mejorar la calidad de los de hojas y ramas) aunque disminuyen la producción, suelos, por el aporte de nutrientes y microorganismos al mientras que dosis bajas afectan negativamente el suelo, que fijan el carbono, mejoran la capacidad de desarrollo vegetativo y la producción. Linares-Gabriel absorción de agua, promueven las actividades et al. (2017) indican que la aplicación foliar de biol tiene fisiológicas y estimulan el desarrollo de las plantas a un efecto positivo en el área foliar. De acuerdo a través de la producción de enzimas. Similar resultado Montoya-Restrepo et al. (2017) el área foliar se fue reportado por Boudet et al. (2015) en estudios relaciona con la tasa fotosintética, evapotranspiración y realizados en plántulas de tomate, donde las variables desarrollo vegetativo (Valbuena et al., 2016), así como de crecimiento aumentaron significativamente cuando con la absorción de agua y nutrimentos. El resultado se se utilizó humatos de vermicomposta (Reyes et al., podría deber a la función que tiene la hoja, de ser el 2015; Torres et al., 2016). Saharan y Nehra (2001) órgano de la planta capaz de aprovechar los nutrimentos indican que los biofertilizantes influyen en la síntesis de que les son aplicados por aspersión (Tisdale et al., reguladores de crecimiento, como auxinas y 1985). giberelinas, que incrementan el desarrollo de pelos radicales y la densidad de la raíz, incrementando la Según Trinidad & Aguilar (1999) los nutrientes capacidad de absorción del agua y captación de presentes en el biol, cuando se aplica vía foliar, nutrientes, dando a la planta mayor viabilidad, provocan un efecto en las primeras fases de crecimiento productividad y resistencia a condiciones adversas del cultivo, favoreciendo la incorporación de los como sequía. Se debe tener en cuenta la sobrevivencia elementos esenciales en los metabolitos que se generan y compatibilidad de los microorganismos presentes en en la fotosíntesis. He et al. (2000) mencionan que al un biol, existiendo compatibilidad entre Metarrhizium, aumentar el tamaño de la hoja incrementa la eficiencia Trichoderma y Beauveria e incompatibilidad entre los - 380 - Cosme, R., Reynoso, A., Adama, E., & Pocomucha, V. (2020). Anales Científicos. 81(2), 376-384. DOI. 10.21704/ac.v81i2.1667 generos Paecilomyces y Beauveria (Villacís-Aldaz et del suelo en la concentración de los elementos en el al., 2016). fruto o en la hoja. Para la variable, diámetro de tallo, no se observaron efectos significativos entre tratamientos (Tabla 2). Jara 4. CONCLUSIONES (2017) y Julca et al. (2015) obtuvieron mayor diámetro del tallo en el cultivo de café con fertilización en De los resultados obtenidos en la presente investigación comparación con el testigo, sin mostrar diferencias se concluye que, realizar la fertilización foliar a las estadísticas entre los tratamientos. Julca et al. (2002) plantas de café, con 20 ml de abono orgánico acelerado reportaron, con el uso de abono orgánico, un diámetro por litro de agua, incrementa el número de ramas por de 3,13 mm al final de su ensayo, mientras que Tristão planta en comparación con el que no es fertilizado con et al. (2006) obtuvieron un valor máximo de 3,8 mm de abono orgánico acelerado. Además de incrementar la diámetro de tallo. altura de planta, diámetro de tallo, número de ramas por planta, ancho de hoja, concentración de nitrógeno, Al analizar la concentración de nutrientes en las hojas, fósforo y calcio, pero sin diferencia estadística con el el tratamiento con abono orgánico acelerado presentó la tratamiento sin aplicar abono orgánico acelerado. Se mayor concentración de materia seca ,nitrógeno, recomienda realizar estudios sobre el efecto del abono fósforo, potasio y calcio (g/kg) en comparación con el orgánico acelerado en la producción de botones tratamiento sin abono orgánico acelerado (Tabla 2). El florales, inducción de yemas en café o inducción de resultado obtenido se puede deber a la aplicación de auxinas, giberalinas y citoquininas (fitohormonas). nutrientes a través del tejido foliar, que es el órgano donde se concentra la mayor actividad fisiológica de la Agradecimientos planta (Rodríguez, 2017; Aguilar, 2016). El uso de productos orgánicos tiene un efecto favorable en el Esta investigación fue apoyada por el Programa aumento de peso fresco y seco (Valencia, 1972). La Nacional de Innovación Agraria (PNIA), en alianza planta presenta buen aspecto visual cuando sus tejidos estratégica con la Universidad Nacional Agraria la contienen los nutrientes en cantidades y proporciones Molina (UNALM), con el proyecto 119_PTT adecuadas (Malavolta et al., 1997). Sin embargo, a “Alternativas productivas que generen ingresos pesar de no existir diferencias estadísticas significativas económicos elaborando Abono Orgánico Acelerado a entre los tratamientos, las hojas del tratamiento 1 partir de excretas de vacuno y suero de leche, y presentan deficiencia de nitrógeno (Martinez et al., disminución de costos de producción agraria en la 2014). Lo cual se puede determinar mediante la localidad de Huallquin Grande - Tarma – Junín”. concentración de nutrientes en hojas que es una herramienta para el diagnóstico nutricional (Puentes- Páramo et al., 2016). En la actualidad son pocos los Conflictos de intereses estudios que se han realizado sobre la relación entre la Los autores firmantes del presente trabajo de concentración de nutrientes de la fuente de fertilización investigación declaran no tener ningún potencial y la hoja. Rodríguez (2017) indica que la velocidad de conflicto de interés personal o económico con otras absorción foliar de los diferentes nutrientes es diferente. personas u organizaciones que puedan influir Gross (1992) sostiene que el nitrógeno se absorbe entre indebidamente con el presente manuscrito. 1 a 6 h, el potasio entre 10 a 24 h, los elementos secundarios y micronutrientes (Ca, Mg, Fe, MN y Zn) Contribuciones de los autores se absorben de 1 a 24 h. Shalajabadi y Salamanca Preparación y ejecución: RCDLC, ARZ, EAR, VPP; (2016) concluyen que la concentración de los Desarrollo de la metodología: RCDLC, ARZ, EAR, micronutrientes en la formación del fruto presenta el VPP; Concepción y diseño: RCDLC, ARZ, EAR, VPP; siguiente orden: Mn>Fe>B>Cu>Zn. Sin embargo, no Edición del artículo: RCDLC, ARZ, EAR, VPP; hubo una relación clara entre las variaciones de los Supervisión del estudio: RCDLC, ARZ, EAR, VPP. micronutrientes foliares y su demanda por los frutos. A excepción de Mn, no se detectó el efecto de la fertilidad - 381 - Cosme, R., Reynoso, A., Adama, E., & Pocomucha, V. (2020). Anales Científicos. 81(2), 376-384. DOI. 10.21704/ac.v81i2.1667 5. LITERATURA CITADA • Choquehuanca, C. (2018). Plan de negocio para la comercialización de cafés peruanos a través de una • Albaugh, T., Rubilar, R., Fox, R., Allen, L., Urrego, plataforma online en lima metropolitana. Tesis de J., Zapata, M., & Stape, J. (2015). Response of grado de Maestro en Administración, ESAN, Lima, Eucalyptus grandis in Colombia to midrotation Perú. 180pp. fertilization is dependent on site and rate but not • Corral, A., Valverde, M., Martínez, R., Chávez, C., frecuency of application. Forest Ecology and & Benavides, R. (2016). Propiedades físicas, Management, 350: 30- 39. químicas y biológicas de un suelo con • Aguilar, C., Alvarado, F., Martínez, J., Gutiérrez, biofertilización cultivado con manzano Terra A., & Morales, J. (2016). 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