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Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Agronomía Costarricense 26(2): 19-30. 2002
ESTIMACIÓN DE BIOMASA POR MÉTODOS ALOMÉTRICOS, NUTRIMENTOS
Y CARBONO EN PLANTACIONES DE PALMITO EN COSTA RICA
1
Adrián Ares
2
/*, Jimmy Boniche**, José Pablo Quesada**, Russell Yost*, Eloy Molina**,
Thomas J. Smyth***
Palabras
clave:
Palmito, biomasa, alometría, nutrimentos, trópico húmedo.
Keywords:
Heart-of-palm, biomass, allometry, nutrients, humid tropic.
RESUMEN
El agroecosistema de palmito (
Bactris
gasipaes
) es un sistema de producción sostenible en
los trópicos húmedos. Los métodos alométricos
permiten predecir la producción de biomasa en for-
ma no destructiva en cualquier momento y a partir
de este dato determinar las fases de crecimiento del
cultivo, los componentes de la biomasa y los nutri-
mentos asociados a cada componente, así como el
rendimiento económico esperado de una planta-
ción. Los objetivos generales del presente trabajo
fueron obtener y validar funciones de predicción de
la biomasa seca y de palmitos producidos en plan-
taciones comerciales, para correlacionarlos con la
biomasa y la producción comercial de palmitos en
las mismas. De esta manera, en varias fincas de la
región Atlántica de Costa Rica se cosechó plantas
de palmito y se separó sus componentes: follaje, pe-
cíolos y tallos. Se utilizó modelos de regresión no
lineales para calcular en forma independiente los
coeficientes de las ecuaciones y así estimar los
componentes de la biomasa y de la biomasa total.
El diámetro basal fue una variable más efectiva pa-
ra predecir la producción de biomasa que la altura
hasta la hoja candela, la altura total y el número de
ABSTRACT
Biomass estimation by allometric
relationships, nutrients, and carbon associated
to heart-of-palm plantations in Costa Rica
.
Peach palm (
Bactris gasipaes
) agroecosystems
constitute a productive and sustainable land use
for the humid tropics. Allometric methods allow to
predict biomass non-destructively at any time and,
subsequently, to determine the span of growth
phases, biomass and nutrient pools, and economic
yields. The overall goals of this study were to
obtain and validate predictive functions of above-
ground dry biomass, and to relate standing
biomass with heart-of-palm yields as well.
Towards this purpose, peach palm shoots were
harvested and separated into components: foliage,
petiole and stem, in the Atlantic region of Costa
Rica. A non-linear seemingly unrelated regression
(NSUR) procedure, which simultaneously fits the
component equations that predict leaf, petiole and
stem in order to assure biomass additivity, was
used to generate the allometric equations. Basal
diameter (BD) was a more effective predictor of
biomass than height to the fork between the spear
leaf and the first fully expanded leaf, total height
1/
Recibido para publicación el 18 de marzo del 2002.
2/
Autor para correspondencia. Correo electrónico:
aares@spa.ars.usda.gov
*
Department of Tropical Plant and Soil Sciences,
University of Hawaii at Manoa. 3190 Maile Way,
Honolulu HI, 96822, USA.
**
Centro de Investigaciones Agronómicas, Universidad
de Costa Rica. San José, Costa Rica.
***
Soil Science Department, North Carolina State
University. Raleigh, North Carolina, USA.
AGRONOMÍA COSTARRICENSE
20
INTRODUCCIÓN
Los cultivos leñosos perennes presentan
distintas fases de crecimiento que difieren en las ta-
sas de acumulación de biomasa radical y aérea así
como en sus necesidades nutricionales. La acumu-
lación de biomasa en relación con la biomasa exis-
tente alcanza el valor máximo normalmente duran-
te el período entre la fase inicial de crecimiento
(establecimiento) y la fase en la cual se alcanza el
equilibrio relativo en la biomasa del cultivo. La
identificación de las fases de crecimiento es impor-
tante para diagnosticar requerimientos y deficien-
cias nutricionales, calcular cantidades de fertilizan-
tes a aplicar y determinar la conveniencia econó-
mica de la fertilización u otras prácticas de mane-
jo. Estas fases tienen que determinarse separada-
mente para cada cultivo y aplicarse a un conjunto
de condiciones de manejo y áreas geográficas.
El palmito (
Bactris gasipaes
) es una pal-
mera cespitosa que produce rebrotes (“hijos”),
controlados en número para optimizar la produc-
ción. La cosecha de palmitos comienza 1 año o
año y medio después de la plantación y continúa
hasta los 20 años o más. Para los fines prácticos
del manejo de la fertilización y del control de la
densidad de los rebrotes, las fases de crecimien-
to en palmito pueden dividirse en establecimien-
to, crecimiento rápido y madurez. Dentro del
contexto de este trabajo, el término madurez se
refiere a la fase en la cual el cultivo alcanza un
nivel estable de biomasa.
En términos de área, el palmito es el se-
gundo cultivo perenne más importante en la re-
gión Atlántica de Costa Rica, después del culti-
vo del banano. Comprende alrededor de 12000 ha,
mientras que el área total de palmito en América
Central y Sudamérica es de aproximadamente
24000 ha. En años recientes, la densidad de
plantación del palmito en Costa Rica se ha in-
crementado del nivel tradicional de 3800-4200
plantas ha
-1
(con espaciamientos de 2,5 ó 2,7x1 m)
a 10000 plantas ha
-1
(2x0,5 m) o más. Este hecho
es importante pues la acumulación de biomasa y el
comienzo y duración de las fases de crecimiento
dependen, en parte, de la densidad de la plantación.
El tipo de suelo, por otro lado, tiene un efecto
menor sobre el crecimiento del cultivo porque el
estado nutricional del suelo tiende a uniformarse
por la fertilización y porque el palmito raramen-
te sufre de estrés hídrico en la región Atlántica de
Costa Rica.
En Hawaii la biomasa aérea de palmito a
los 16 meses de edad varió entre 0,45 y 1,40 kg
de materia seca planta
-1
(2-7 t ha
-1
) en parcelas
experimentales con una densidad equivalente a
5000 plantas ha
-1
(Clement 1995). En Costa Ri-
ca, el peso seco de la biomasa aérea se estimó
en 7,1 t ha
-1
en una plantación de 3 años (Herre-
ra 1989).
hojas de cada rebrote. Los modelos de regresión ex-
plicaron el 70-89% de la variancia de los compo-
nentes de la biomasa (follaje, pecíolos y tallos) y de
la biomasa total. El estudio permitió identificar 3
etapas de crecimiento de las plantaciones de palmi-
to: establecimiento (0-1 año), crecimiento (1-3 años
o 1-8 años, dependiendo de la densidad de planta-
ción) y madurez (> 8 años) las cuales requieren de
ecuaciones de predicción específicas. El contenido
de nutrimentos en la biomasa aérea mostró el si-
guiente orden: N (hasta 150 kg ha
-1
)>K (hasta 119
kg ha
-1
)>Ca (hasta 45 kg ha
-1
)>Mg=S=P (entre 15-
17 kg ha
-1
). La relación entre la biomasa subterrá-
nea y la aérea aumentó con la edad de la plantación.
and number of leaves. Regression models
explained 70-89% of the variance in biomass
components (foliage, petiole and stem) or total
shoot biomass. Three growth stages were
identified: establishment (0-1 years), fast growth
(1-3 or 1-8 years depending on plant density) and
maturity (> 8 years). Nutrient contents associated
to above- and below-ground biomass were
measured. For above-ground biomass nutrient
contents were N (up to 150 kg ha
-1
)>K (up to 119
kg ha
-1
)>Ca (up to 45 kg ha
-1
)>Mg=S=P (between
15-17 kg ha
-1
). The below-ground biomass:
above-ground biomass ratio increased with the
plantation age.
ARES
et al.
: Estimación de biomasa en plantaciones de palmito
21
La biomasa subterránea podría constituir
una importante proporción de la biomasa total en
palmito, especialmente a medida que la edad del
cultivo aumenta. El palmito posee raíces gruesas
y superficiales con 58-80% de la biomasa radical
en los primeros 20 cm del suelo (Ferreira
et al.
1980, 1995; López y Sancho 1990, Jongschaap
1993), pero no existe información sobre la bio-
masa total radical producida. Es posible que las
raíces, rizoma y el tejido fibroso debajo de la ba-
se del tallo aumenten en tamaño con el tiempo, y
por lo tanto, la biomasa subterránea sobrepase a
la biomasa aérea en plantaciones maduras.
La cantidad de C acumulado en plantacio-
nes de palmito es otro aspecto importante, dado el
interés actual en la retención de C por cultivos
agrícolas y bosques en regiones tropicales. En
Costa Rica, se ofrece en la actualidad compensa-
ciones por preservar bosques, y se están llevando a
cabo investigaciones sobre el potencial de distintos
usos de la tierra para acumular C (Bulte
et al
.
2000). El largo período de cultivo de las plantacio-
nes de palmito puede inducir un incremento en el
C orgánico del suelo dada la abundante producción
de residuos vegetales. En mediciones realizadas
durante 48 semanas en cultivos de palmito de 4 y
5 años, esta producción promedió 11,4 t ha
-1
de
materia seca. En este tipo de plantaciones, varia-
bles edáficas como el pH y el contenido de catio-
nes se ven afectadas por la fertilización continua.
En un experimento en Costa Rica con aplicaciones
de N:P:K de 550:87:225 kg ha
-1
año
-1
, el pH del
suelo decreció de 5,5 a 4,5; y los niveles de Ca, Mg
y K también disminuyeron después de 48 meses de
producción continua de palmito (Guzmán 1985).
La alometría es un método rápido, econó-
mico y no destructivo que consiste en desarrollar
ecuaciones al relacionar diferentes dimensiones
de un objeto (por ejemplo una planta, órgano ve-
getal o plantación). Estas ecuaciones permiten
determinar la producción de biomasa de un culti-
vo, definir sus fases de crecimiento y patrones de
reciclaje de nutrimentos. Este método se ha apli-
cado en particular en el área forestal, debido al
elevado costo y dificultades logísticas envueltas
en la recolección de datos de cosecha, y más re-
cientemente en estudios para estimar la fijación
biológica de C a nivel global.
El presente estudio incluye información
sobre: 1) biomasa aérea y nutrimentos en el culti-
vo de palmito de diferentes edades y sobre distin-
tos tipos de suelo, así como sobre la metodología
para estimar biomasa en el campo; 2) fases de
crecimiento basadas en patrones de biomasa aérea
y densidad de plantas y tallos; 3) cantidad de bio-
masa subterránea en comparación con la biomasa
aérea; y 4)impacto del cultivo de palmito a largo
plazo sobre las características del suelo y estima-
ciones de la cantidad de C en biomasa y suelo.
MATERIALES Y MÉTODOS
Estimación de biomasa en el campo y
desarrollo de ecuaciones alométricas
El material vegetal se colectó de una plan-
tación desarrollada sobre un suelo Andisol en
Guápiles, región Atlántica de Costa Rica. La pre-
cipitación anual media de la región es de 4000-
5000 mm, mientras que la temperatura anual me-
dia es de 24,5°C. Se cosechó 129 rebrotes de 25
cepas de palmito de la variedad Utilis-Tucurrique.
Cada rebrote fue cortado al nivel del suelo y se le
midió el diámetro basal a 5 cm de altura (Figura
1), el número de hojas, la altura total y la altura
hasta la base de la candela (Figura 2). Los rebro-
tes fueron separados en tallo (denominado estípi-
te), pecíolo y follaje (raquis más folíolos) (Figura
3), cada porción fue pesada en el campo. Sub-
muestras de cada componente fueron llevadas al
Laboratorio de Suelos y Foliares del Centro de In-
vestigaciones Agronómicas de la Universidad de
Costa Rica y secadas a 65°C para determinar la re-
lación entre la biomasa seca y la biomasa fresca.
Para obtener las ecuaciones alométricas,
se utilizó un método lineal de mínimos cuadrados
generalizados en forma conjunta (Parresol 1999).
Con este método, las ecuaciones de regresión se
calculan con la restricción de que la suma de la
biomasa de cada uno de los componentes de la
planta (tallo, pecíolo y follaje) es igual a la bio-
masa total. El ajuste de los valores de biomasa,
calculados por las ecuaciones a los valores obser-
vados, se evaluó por medio del porcentaje de la
variancia explicada, sesgo y precisión. El porcen-
taje de la variancia explicada indica qué fracción
AGRONOMÍA COSTARRICENSE
22
de la variabilidad de la biomasa se puede atribuir
a otra variable (por ejemplo diámetro basal). En
modelos lineales, la fracción de la variancia ex-
plicada es el coeficiente R
2
. Cuanto más alto es el
porcentaje de la variancia explicada, mejor es el
modelo de regresión. Sesgo es una desviación
sistemática de los valores reales (X) y precisión
se refiere al agrupamiento de los valores alrede-
dor del promedio (independientemente de la di-
rección de la desviación). En el contexto de este
trabajo valores menores a los índices de sesgo y
precisión indican un mejor ajuste del modelo a
los valores observados.
Validación de las ecuaciones alométricas y
estimación del rendimiento de palmito
Para determinar la precisión de las ecua-
ciones alométricas, se cosechó 20 cepas de pal-
mito en 4 plantaciones cuya edad varío desde los
23 meses hasta los 21 años. A cada rebrote se le
midió el diámetro basal y se le separó y pesó el
tallo, el pecíolo y el follaje. Además, se cosechó
la biomasa aérea de cepas de palmito en 12 par-
celas dentro de 2 plantaciones de 5 y 9 años, res-
pectivamente. Cada rebrote fue separado en pe-
cíolo, follaje y tallo; este último fue luego dividi-
do en cáscara y palmito.
Biomasa aérea y nutrimentos
Para este estudio, se seleccionó 18 planta-
ciones de palmito de la variedad Utilis-Tucurri-
que, localizadas en la región Atlántica de Costa
Rica y desarrolladas principalmente sobre Andi-
soles y Ultisoles, excepto una que se encontraba
sobre un Inceptisol.
En cada sitio se eligió una parcela de
200 m
2
al azar. A los rebrotes de cada cepa en la
parcela, se les midió el diámetro basal a los 5 cm
sobre el suelo y se les calculó la biomasa del tallo,
el pecíolo y el follaje, y la biomasa total usando las
ecuaciones descritas en la sección anterior.
Fig. 1.
Medición de diámetro basal.
Fig. 2.
Altura hasta base de candela.
Fig. 3.
Componentes de biomasa de palmito.
ARES
et al.
: Estimación de biomasa en plantaciones de palmito
23
Posteriormente, se realizó un ajuste biomasa
vs. edad para cultivos de baja (<4200 plantas ha
-1
)
y alta densidad (>4200 plantas ha
-1
). En la fase ini-
cial de este estudio, se incluyó los datos de 132
días, de una plantación con 4000 plantas ha
-1
desa-
rrollada sobre un Andisol. No se encontró planta-
ciones de más de 5,7 años de edad y más de 6000
plantas ha
-1
, debido a que la utilización de densida-
des altas es una tendencia relativamente reciente en
Costa Rica. Para ajustar las ecuaciones se asumió
que plantaciones con más de 4200 plantas ha
-1
al-
canzaban la misma biomasa máxima que plantacio-
nes con menos de 4200 plantas ha
-1
.
La concentración de N, P, K, Ca, Mg, Al,
Na, Fe, Mn, Cu, Zn y S se determinó en muestras
de tallo, pecíolo y follaje. Muestras de suelo fue-
ron tomadas a 0-5 cm y 5-20 cm de profundidad
en 10 posiciones en cada parcela también se ana-
lizó C orgánico, N total, P, K, Ca, Mg, S, B, Zn,
Cu, Fe, pH y la acidez del suelo.
Biomasa subterránea y nutrimentos
En un muestreo separado, se excavó 11
plantas de palmito en 4 plantaciones cuya edad
varió entre 23 meses y 21 años. La biomasa sub-
terránea (Figura 4) se separó en 2 componentes:
la sección basal y las raíces. A ambos componen-
tes se les determinó el peso seco y la concentra-
ción de nutrimentos. El término “sección basal”
se refiere al rizoma y al tejido fibroso debajo del
tallo. Para determinar la relación entre la bioma-
sa aérea y la subterránea, se cortó a nivel del sue-
lo los rebrotes de las plantas seleccionadas y se
separó el follaje, el pecíolo y el tallo. Cada frac-
ción fue pesada después de medir el diámetro ba-
sal. La relación peso fresco:peso seco se determi-
nó en submuestras en el laboratorio.
Carbono en el cultivo de palmito
La cantidad de C se calculó en plantas adul-
tas de palmito creciendo sobre Andisoles y Ultiso-
les. Para los cálculos se usó el promedio de carbo-
no orgánico en el suelo de los Andisoles y Ultiso-
les de este estudio, asumiendo una densidad apa-
rente de 0,8 g cm
-3
y 1,2 g cm
-3
para cada orden de
suelo, respectivamente. Los valores de biomasa
aérea fueron convertidos a C usando una relación
carbono:biomasa seca de 0,45 (Barbour
et al.
1987). Para estimar el C presente en residuos ve-
getales, se asumió una cantidad adicionada anual-
mente de 11,4 t ha
-1
, distribuida equitativamente a
lo largo del año y descomponiéndose de acuerdo a
la tasa medida por Molina
et al
. (2000).
RESULTADOS
Obtención y validación de ecuaciones
alométricas para palmito
En promedio la proporción de follaje, pe-
cíolo y tallo en los rebrotes cosechados fue de 57,2;
14,4 y 28,4%, respectivamente. El diámetro basal a
5 cm fue la mejor variable para predecir la bioma-
sa del follaje, el pecíolo, el tallo (Cuadro 1, Figura
5) y la biomasa total (Figura 6). En las ecuaciones
que contenían como variable independiente la “al-
tura hasta la base de la candela” y la “altura total”
las estimaciones de biomasa fueron aceptables. Por
el contrario, el número de hojas no resultó una va-
riable eficiente para predecir la biomasa.
Las ecuaciones con la altura hasta la base
de la candela como variable independiente
(Cuadro 2) pueden usarse en el caso que exista
Fig.
4.
Biomasa subterránea recién cosechada.
AGRONOMÍA COSTARRICENSE
24
dificultades para medir el diámetro basal de ca-
da rebrote (debido a la abundante cantidad de
espinas en variedades como la Tucurrique).
En general, las predicciones de biomasa
basadas en las ecuaciones alométricas fueron
bastante similares a los valores de biomasa co-
sechada (Cuadro 3). Sin embargo, en la planta-
ción de 1,9 años, las ecuaciones sistemática-
mente sobrestimaron la biomasa total y de los
componentes, especialmente del pecíolo y del
tallo.
En las plantaciones de 5 y 9 años, la rela-
ción entre la biomasa aérea total y el rendimien-
to de palmito fue lineal. Las pendientes de la
función de regresión no difirieron entre planta-
ciones de diferente edad, por lo que una sola
función se ajustó a todos los datos. La ecuación
resultó ser:
Cuadro 1. Ecuaciones alométricas para estimar el peso seco de la biomasa de rebrotes (Y en g) de palmito en función del diáme-
tro basal (DB en cm).
Ecuación
EEE
Variancia (%)
Precisión*
Sesgo**
Y
follaje
= 6,8414 DB
2,086
72,4
79
818,8
0,6
Y
tallo
=
2,7340 DB
2,1837
27,7
89
313,6
-0,4
Y
pecíolo
= 2,7402 DB
1,9408
26,4
67
298,7
-0,2
Y
planta
111,8
84
1254,6
0,1
* [E (observado-predicho)
2
]
1/2
,
**E (Observado-predicho) n
-1
.
EEE= Error estándar de estimación.
Fig.
5.
Relación entre el diámetro basal de los rebrotes y
la biomasa real de a) follaje, b) pecíolo y c) tallo
de palmito en la región Atlántica de Costa Rica.
Fig.
6.
Relación entre el diámetro basal de los rebrotes y
la biomasa real total de palmito de Costa Rica.
ARES
et al.
: Estimación de biomasa en plantaciones de palmito
25
RP= 0,0718 BAT (R
2
ajustado
=0,95)
(Ecuación 1)
Donde:
RP= Rendimiento de palmito (kg)
BAT= Biomasa aérea total (kg)
Si bien no se desarrolló ecuaciones alométri-
cas para calcular el número de palmitos, este dato
podría derivarse dividiendo el rendimiento de pal-
mito (una vez calculado a partir de la biomasa aé-
rea total) por el peso seco promedio de un palmito.
Biomasa aérea y nutrimentos
La densidad de siembra en las 18 plan-
taciones de palmito estudiadas varió entre
3150 y 7250 plantas ha
-1
, mientras que el
número de rebrotes osciló entre 4000 y
24250 ha
-1
. El número promedio de rebrotes
planta
-1
fue de 3,31. Para cultivos de más de 1
año, 69% de las plantaciones tenían entre 2 y
4 rebrotes planta
-1
, lo cual refleja un manejo
adecuado.
No se encontró diferencias en la produc-
ción de biomasa en función del tipo de suelo,
razón por la cual los datos de todas las planta-
ciones se incluyeron en forma conjunta en los
análisis posteriores. La producción de biomasa
aérea total se ajustó a funciones lógicas (Figu-
ra 7) y la biomasa total alcanzó un máximo de
6,31 t ha
-1
.
Cuadro 2. Ecuaciones alométricas para estimar el peso seco de la biomasa de rebrotes de palmito
(Y en g) en función de la al-
tura hasta la base de la candela (AC en cm).
Ecuación
EEE
Variancia (%)
Precisión*
Sesgo**
Y
follaje
= 0,0945 AC
1,8463
86,8
78
978,6
-2,0
Y
tallo
=
0,0089 AC
2,2182
43,0
83
484,9
-0,2
Y
pecíolo
= 0,0446 AC
1,7443
26,5
70
299,1
11,6
Y
planta
=
0,1196 AC
1,9249
142,9
81
1610,9
-2,5
*[E (observado-predicho)
2
]
1/2
,
**E (Observado-predicho)n
-1
.
EEE= Error estándar de estimación.
Cuadro 3. Comparación entre los valores observados y los calculados de biomasa total de los rebrotes y de los componentes: ta-
llo, pecíolo y follaje.
Edad
N° rebrotes
Biomasa del
Biomasa del
Biomasa del
Biomasa total
(años)
planta
-1
follaje (kg)
pecíolo (kg)
tallo
(kg)
(kg)
Obs.
Calc.
Obs.
Calc.
Obs.
Calc.
Obs.
Calc.
1,9
1,1
9,6
12,7
2,1
3,7
4,3
6,3
16,0
22,7
4,2
2,5
13,0
10,8
3,7
3,3
4,8
5,1
21,5
19,2
9,2
2,4
12,1
11,8
4,1
3,7
4,9
5,5
21,1
21,0
21,0
3,6
25,3
26,5
5,9
7,8
12,0
13,0
43,2
47,3
Obs.= observado; Calc.= calculado.
AGRONOMÍA COSTARRICENSE
26
Las ecuaciones resultantes son:
BAT=6310/1+(edad/4,672)
-1,258
para
cultivos con < de 4200 plantas ha
-1
(Ecuación 2)
BAT=6310/1+(edad/0,990)
-1,347
para
cultivos con > de 4200 plantas ha
-1
(Ecuación 3)
Donde:
BAT= Biomasa aérea total (kg ha
-1
) y edad
se expresa en años.
Para fines prácticos es indispensable co-
nocer la edad del cultivo y el grupo de densidad
al que pertenece, para poder así estimar la bioma-
sa aérea total, con solo reemplazar la edad en las
ecuaciones 2 ó 3.
La mitad de la biomasa máxima se alcanzó
a los 4,7 años en cultivos con menos de 4200 plan-
tas ha
-1
y aproximadamente al año edad en cultivos
con más de 4200 plantas ha
-1
. Esto refleja un incre-
mento acentuado en la tasa de acumulación de bio-
masa durante la etapa inicial de crecimiento, en las
plantaciones de alta densidad. Basados en esas ten-
dencias, se propone las siguientes fases de creci-
miento para plantaciones de palmito (Figura 8):
Establecimiento: Plantaciones de 0 a 1 año,
en general aún no se cosecha palmitos.
Crecimiento rápido: Plantaciones de 1-3
años con densidad alta (>4200) o de 1-8
años con densidad baja; durante esta etapa
se acumula biomasa y aumenta la produc-
ción de palmito.
Madurez: La plantación alcanza un nivel
estable de biomasa y producción de palmi-
to después de los 8 años.
La cantidad acumulada de nutrimentos en
la biomasa aérea fue: N (hasta aproximadamente
149 kg ha
-1
) >K (hasta 119 kg ha
-1
) >Ca (hasta 45
kg ha
-1
) >Mg=S=P (todos hasta 15-17 kg ha
-1
)
(Cuadro 4). En una plantación se encontró nive-
les mensuales de N y K altos, estos valores pro-
bablemente no son representativos.
-1
-1
-1
Fig.
7.
Biomasa real en plantaciones de palmito en la re-
gión Atlántica de Costa Rica.
Fig. 8.
Fases de crecimiento del palmito: a) Esta-
blecimiento, b) crecimiento rápido, c) madurez.
a
b
c
ARES
et al.
: Estimación de biomasa en plantaciones de palmito
27
Biomasa subterránea y nutrimentos
La relación entre la biomasa subterránea y
la biomasa aérea fue hiperbólica a través del
tiempo y varió entre 1 en el cultivo de menor
edad a >2 en el cultivo de mayor edad (Figura 9).
Por lo tanto, en un cultivo maduro de palmito
puede haber más de 10 t ha
-1
de biomasa subte-
rránea comparada con 5,5 t ha
-1
de biomasa aé-
rea. Esta estimación excluye raíces finas y por lo
tanto puede subestimar la biomasa subterránea
real. La abundancia de raíces finas, sin embargo,
fue muy baja en los sitios muestreados.
En general, el contenido total de macronu-
trimentos en la biomasa subterránea se incrementa
con la edad de la plantación (Cuadro 5). En las raí-
ces gruesas los contenidos de N y Ca se encuentran
en menor cantidad y el contenido de P es mayor
que en la sección basal, mientras que los conteni-
dos de K y Mg son casi iguales en ambos tejidos.
Características del suelo y cantidad de C a
través del tiempo
No se evidenció cambios significativos
en la cantidad de C orgánico en el suelo entre
plantaciones de diferente edad. En plantaciones
de más de 2 años, el promedio de C orgánico a
0-5 cm de profundidad fue de 5,5% en Andiso-
les y 3,7% en Ultisoles. A modo de ejemplo,
puede indicarse que en un cultivo maduro de
palmito hay aproximadamente 8 t ha
-1
de C en
la biomasa aérea y en los primeros 20 cm del
suelo, 83 t ha
-1
de C en Andisoles y 89 t ha
-1
de
C en Ultisoles (Cuadro 6). El pH del suelo, la
Cuadro 4.
Contenido de N, P, K, Ca, Mg y S en la biomasa aérea de
cultivos de
palmito.
Sitio
Edad de la
N
P
K
Ca
Mg
S
Plantación
(años)
kg ha
-1
Río Frío
1,0
20,0
2,2
14,9
4,7
2,8
1,9
Guápiles
1,0
37,7
5,3
9,3
14,2
5,1
----
Guápiles
1,5
149,0
11,8
118,6
17,4
11,6
10,3
La Conquista
1,7
51,2
7,7
46,8
21,3
10,0
----
Río Frío
2,0
85,3
14,2
66,0
23,0
11,5
15,3
Guápiles
2,2
66,2
8,4
32,7
24,4
8,4
----
Horquetas
2,7
74,9
15,2
62,5
31,4
17,0
----
Huetar
3,6
72,9
11,4
55,7
26,0
12,9
----
Guápiles
5,0
71,3
6,4
55,7
13,4
5,7
5,8
Guápiles
5,2
55,2
13,2
70,8
19,2
11,5
----
Río Frío
5,7
92,8
11,3
31,0
30,6
13,3
----
Guápiles
7,5
75,3
7,5
35,0
17,9
8,5
12,9
Río Frío
9,0
96,5
14,9
86,6
22,5
9,9
16,2
Guápiles
10,0
101,0
9,3
69,5
17,4
10,8
11,7
Río Frío
14,5
96,0
14,1
68,5
44,7
13,5
13,6
Guápiles
15,0
118,1
7,9
50,2
25,1
12,1
9,8
Río Frío
20,0
93,1
11,6
54,4
23,7
7,7
8,2
Guápiles
20,0
96,5
11,4
88,2
17,1
8,5
12,7
Fig. 9.
Relación entre la biomasa subterránea y la
biomasa aérea en plantaciones de palmito.
AGRONOMÍA COSTARRICENSE
28
acidez intercambiable y los contenidos de macro
y micronutrimentos del suelo tampoco variaron
con la edad de la plantación.
DISCUSIÓN
El cálculo de la biomasa de rebrotes indivi-
duales en plantaciones de palmito. Su estimación
utilizando ecuaciones con solo el diámetro basal,
como variable independiente, permite obtener va-
lores de la biomasa del tallo, pecíolos, follaje y
planta aceptables. Sin embargo, las ecuaciones ge-
neradas en este estudio deben ser validadas en plan-
taciones de diferente densidad, edad y manejo. Las
relaciones alométricas encontradas posiblemente
no varíen demasiado entre plantaciones de palmito,
ya que el número de rebrotes por cepa es restringi-
do debido al manejo y los brotes se cosechan una
vez que el rebrote dominante ha alcanzado un cier-
to diámetro. Debe mencionarse que las funciones
alométricas sobrestimaron la biomasa total y de sus
componentes en plantaciones jóvenes de palmito
(fase de establecimiento) o entrando en la fase de
Cuadro 5. Contenido de macronutrimentos en tejidos subterráneos de plantaciones de palmito.
Edad de la
N
P
K
Ca
Mg
plantación
(años)
%
Sección basal
1,9
1,12 (0,24)*
0,27 (0,53)
0,52 (0,28)
0,22 (0,13)
0,14 (0,36)
4,2
0,61 (0,34)
0,09 (0,24)
0,31 (0,42)
0,17 (0,21)
0,10 (0,28)
9,2
0,90 (0,53)
0,24 (0,48)
0,78 (0,80)
0,37 (0,70)
0,12 (0,73)
21
0,46 (1,08)
0,29 (1,50)
0,59 (0,73)
0,18 (0,92)
0,13 (1,14)
Raíces gruesas
1,9
0,62 (0,20)
0,20 (0,59)
0,53 (0,31)
0,15 (0,13)
0,08 (0,43)
4,2
0,32 (0,18)
0,10 (0,26)
0,28 (0,37)
0,23 (0,28)
0,08 (0,22)
9,2
0,50 (0,27)
0,21 (0,81)
0,52 (0,50)
0,17 (0,30)
0,10 (0,57)
21
0,47 (0,38)
0,50 (0,93)
1,07 (0,47)
0,23 (0,41)
0,17 (0,52)
* Relación entre la cantidad de nutrimentos en la biomasa subterránea y aérea.
Cuadro 6. Estimaciones de carbono en biomasa aérea y subterránea en plantaciones maduras (>3 años) de palmito sobre Andi-
soles y Ultisoles en la región Atlántica de Costa Rica.
Componente
C (kg ha
-1
)
Biomasa aérea
2400
Biomasa subterránea
4800
Residuos
830
Suelo (0-20 cm)
83000*
88800**
Total
91039*
96830**
* Andisoles, ** Ultisoles.
ARES
et al.
: Estimación de biomasa en plantaciones de palmito
29
crecimiento rápido. Las estimaciones de biomasa
en plantaciones jóvenes es, de todos modos, menos
importante que en plantaciones maduras, debido a
que en las primeras la acumulación de biomasa y la
absorción de nutrimentos son reducidas.
La biomasa aérea en plantaciones de pal-
mito se incrementó con el tiempo. La densidad
de la plantación modifica la duración de las fases
de crecimiento, por lo que las fincas con densi-
dad baja alcanzan la biomasa máxima de aproxi-
madamente 6,3 t ha
-1
a una mayor edad que las
plantaciones de densidad alta. El tipo de suelo, en
cambio, no ejerció una influencia significativa
sobre la acumulación de biomasa.
La cantidad de nutrimentos asociada a plan-
taciones de palmito fue, aproximadamente, pro-
porcional a las cantidades de biomasa aérea. Esto
era de esperar, porque a diferencia de otros culti-
vos perennes, la biomasa aérea en palmito se rege-
nera continuamente después de la cosecha. Por el
contrario, en bosques o plantaciones forestales,
parte de la biomasa aérea es no renovable y se in-
crementa continuamente durante un período pro-
longado, de manera que la acumulación de dife-
rentes nutrimentos puede cambiar durante la rota-
ción. Este es el caso observado en plantaciones de
Eucalipto donde el Mg se acumula durante los es-
tadios iniciales de crecimiento, mientras que el P y
el Ca se incrementan en proporción a la biomasa
en el trascurso de la rotación (Laclau
et al
. 2000).
La cantidad de nutrimentos en la biomasa
aérea siguió, aproximadamente, el orden en las
necesidades de nutrimentos en palmito, sugerido
en estudios previos (N>K>Ca>Mg=S=P), excep-
to para Mg. Varios estudios mencionan la res-
puesta de crecimiento del palmito a la fertiliza-
ción con N y K (Guzmán 1985, Pérez
et al
. 1993,
Lopes-Reis 1997), mientras que la respuesta al P
no es tan frecuente. El palmito presenta a menu-
do síntomas visuales de deficiencia de Mg, lo
que sugiere un alto requerimiento de este ele-
mento, aunque la deficiencia de Mg también pue-
de ocurrir por un desbalance con K.
El incremento relativo de la biomasa sub-
terránea en el tiempo, indica que los tejidos radi-
cales continúan su crecimiento aún después de
que la biomasa aérea alcanza un estado de equi-
librio. La biomasa subterránea parece seguir cre-
ciendo hasta que los órganos subterráneos ocu-
pan la mayor parte del espacio horizontal dispo-
nible. La alta concentración de nutrimentos (por
ejemplo P) en tejidos subterráneos, comparada
con los nutrimentos en la biomasa aérea, sugiere
que la sección basal y las raíces gruesas son re-
servorios de elementos nutritivos, aunque el con-
tenido de los mismos varía; este fenómeno puede
deberse a diferencias de absorción y acumulación
de nutrimentos de estos 2 tipos de raíces.
La ausencia de un efecto del cultivo de pal-
mito sobre el pH del suelo, no concuerda con re-
sultados obtenidos previo a este trabajo (Guzmán
1985), que indican una acidificación del suelo y la
pérdida de bases después de 4 años de fertiliza-
ción. Esto puede deberse en parte a las dosis mo-
destas de fertilizante aplicadas durante el período
de muestreo del presente trabajo, al reemplazo de
urea por otros fertilizantes y probablemente al po-
sible encalado en algunas plantaciones de palmito.
El estudio tampoco suministró evidencia de enri-
quecimiento de C orgánico en el suelo cultivado
con palmito, fenómeno explicable con base en la
alta tasa de descomposición de residuos mencio-
nada por Soto
et al
. (2002).
El C almacenado en la biomasa aérea, en
plantaciones de palmito, es considerablemente me-
nor que el mencionado para bosques de la costa
Atlántica de Costa Rica. La cantidad promedio de
C almacenada en los bosques de la misma región
fue de 100 t ha
-1
de C (Bulte
et al
. 2000), que es
más de 10 veces la cantidad existente en plantacio-
nes de palmito. Además, el C en la biomasa aérea
es retenido durante un corto tiempo debido a las
cosechas continuas; sin embargo, el C contenido en
biomasa subterránea permanecerá por mayor tiem-
po que el de la biomasa aérea. La tasa de reempla-
zo de raíces de palmito en la región Atlántica de
Costa Rica es presumiblemente alta, ya que las raí-
ces necróticas (no funcionales) constituyeron el
37% de la biomasa radical hasta 1 m de profundi-
dad en una plantación de palmito en un Andisol
(López y Sancho 1990).
En los primeros 20 cm de suelo de una
plantación de palmito madura se encuentra alre-
dedor de 91-97 t ha
-1
de C. Estudios de perfiles
verticales de C han indicado que 40-60% del C
del suelo puede ser almacenado debajo de los 25
AGRONOMÍA COSTARRICENSE
30
cm de profundidad (Arrouays y Pelissier 1994).
Por lo tanto, en el suelo de una plantación madu-
ra de palmito habría entre 130 y 140 t ha
-1
de C.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece al Decision Aids for Soil Nu-
trient Management Project (NuMaSS)-Soil Ma-
nagement Collaborative Research Support Pro-
gram, USAID, por el financiamiento de esta in-
vestigación. También se agradece a la empresa
DEMASA, Estación Experimental Los Diaman-
tes y numerosas fincas particulares por permitir
la cosecha destructiva de plantas para obtener los
datos del presente estudio. Se agradece la contri-
bución editorial del Dr. Alfredo Alvarado Her-
nández a este trabajo.
LITERATURA CITADA
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rage profiles in temperate forest humic loamy soils
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