Introducción

El limón persa (Citrus latifolia Tanaka) conocido también como limón Tahiti es el cultivar de limón de mayor demanda por Estados Unidos; México es su principal proveedor, con una participación del 98% de las importaciones de ese país (Arias y Suárez, 2016). A nivel mundial destacan en orden descendente siete países que son los mayores productores de limón: India, México, Argentina, China, Brasil, Estado Unidos y Turquía (Fernández et al., 2015;FAOSTAT, 2017). Entre los problemas que presenta su cultivo están su baja productividad y la calidad de fruto. FAOSTAT (2017) reporta un rendimiento promedio para México de 14t·ha^-1, mientras que los máximos rendimientos son de 30t·ha^-1 (Salgado-García et al., 2016). Dorado et al. (2015) indican que estos problemas se relacionan con el manejo inadecuado de los requerimientos hídricos y nutrimentales.

Los parámetros de calidad del fruto más importantes para los productores, empacadores y procesadores son: contenido de jugo, sólidos solubles totales, acidez, tamaño y color, aunque la importancia que se le da a cada uno depende del destino de la fruta, ya sea como producto fresco o procesado (Zekri et al., 2003). La nutrición tiene relevancia ya que es un factor controlable e influye en la calidad y el rendimiento de los cultivos. Los estudios de fertilización en C. latifolia Tanaka, reportan el efecto de esta práctica en el rendimiento y la calidad de fruta. Quaggio et al. (2002) en un estudio que desarrollaron durante siete años, probando diferentes dosis de fertilización, indicaron que existe una respuesta cuadrática del rendimiento por efecto de la fertilización con nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K); lo anterior se atribuye al amplio rango estudiado para N (30, 100, 170 y 240kg·ha^-1) P (9, 27, 62 y 79kg·ha^-1) y K (24, 91, 158 y 225kg·ha^-1), con lo que se abarcó desde los niveles en que los nutrimentos estuvieron en deficiencia hasta estar en exceso, en suelos arenosos de nula fertilidad. En árboles jóvenes, Boughalleb et al. (2011) recomiendan la dosis de fertilización 180-90-180 de N, P₂O₅ y K₂O respectivamente. La información que existe es general y sirve como guía en la recomendación de fertilización, ya que este tipo de estudios tienen el inconveniente de que se requiere de varios años para precisar la dosis de fertilización y, además, solo funcionan para el sitio o zona en que se generó la información.

El modelo para la generación de recomendaciones de fertilización propuesto por Rodríguez (1993), denominado ‘método racional’, puede ayudar a precisar la dosis de fertilización para árboles frutales, de tal forma que la cantidad de nutrimentos que se apliquen impacten positivamente tanto en el rendimiento como en la calidad del fruto y en la disminución de la contaminación ambiental. El enfoque establece que hay que considerar la demanda de nutrimentos por parte de la planta, que le permita cumplir con sus funciones metabólicas y producir fruto y material vegetativo; el aporte de nutrimentos del suelo, en función de un análisis químico; y la eficiencia de recuperación de fertilizantes.

La demanda nutrimental (DEM) es la cantidad de nutrimentos que requiere anualmente el cultivo para la producción de fruto y material vegetativo (material susceptible de poda). El valor se estima conociendo la extracción nutrimental por fruto en función de una meta de producción por árbol y la extracción nutrimental por producción de material vegetativo. El suministro nutrimental (SUM) es la oferta nutrimental del suelo para el árbol, y se estima considerando el resultado del análisis del suelo, el cual indica la cantidad de nutrimentos disponibles para los cultivos, con base en metodologías calibradas para cada elemento; así mismo, se considera la exploración radicular del cultivo, que para el caso de C. latifolia Tanaka, según Contreras-Morales et al. (2008) se estima que el 80% de las raíces de absorción de nutrimentos se ubica en los 40cm superficiales de suelo, en árboles en etapa de producción comercial (12 años) y de forma lateral se ubican de la mitad de la zona de goteo hacia el tronco.

En la eficiencia de recuperación de fertilizante (ERF), se consideran los valores que recomiendan Silva y Rodríguez (1993) y Martínez-Alcántara et al. (2012) para fertilizante nitrogenado (70%) en condiciones de riego; fósforo (30%) y potasio (70%). El método racional ofrece la ventaja de que es aplicable a cualquier sistema de producción y en cualquier zona de producción, ya que la cantidad de nutrimentos que la planta va a requerir durante el ciclo de producción será acotado por la meta de producción y capacidad de producción de material vegetativo de los árboles, lo cual depende de las condiciones edafoclimáticas y del nivel de fertilidad del suelo, así como de la altura y diámetro de la copa en que se maneja el huerto. El objetivo del estudio fue evaluar el efecto de la dosis de fertilización con N, P y K generada con el método racional en el rendimiento y calidad del fruto de limón persa.

Materiales y Métodos

La investigación se estableció en el ejido de La Labor, en el municipio de Santa María del Oro, Nayarit, México, en las coordenadas GPS: longitud (dec) -104,71 y latitud (dec) 21,37, y a una altitud de 1060m. El clima según Köppen corresponde a un (A) e (W2) a (i), es decir un clima semicálido (subtropical subhúmedo), el más cálido de los templados (c). Los meses de máxima precipitación son julio y agosto, con precipitación media anual de 833,3mm. Los meses más cálidos son junio, julio y agosto, con temperatura de 25,6 a 26,7°C y el mes más frío es enero con 18,9°C (García, 1981).

Se utilizaron árboles de Citrus latifolia Tanaka con una edad de 11 años injertados en C. volkameriana. El sistema de plantación de los árboles es en marco real con distancia entre árboles 6,0x6,0m y altura promedio de 4,0m y diámetro de copa de 3,2m. Cuenta con un sistema de riego por microaspersión.

De acuerdo con los resultados del análisis físico y químico del suelo las características fueron: textura arcillosa; pH (6,5); densidad aparente (Dap) 1,2g·cm^-3; conductividad eléctrica (0,1dS·m^-1); contenido de materia orgánica 2,12%; fósforo Olsen 47,76mg·kg^-1; potasio intercambiable 431mg·kg^-1; calcio y magnesio intercambiables, 2000mg·kg^-1 y 450mg·kg^-1, respectivamente.

Cálculo de la dosis de fertilización

La dosis de fertilización fue calculada por árbol y luego se realizó una extrapolación por hectárea considerando como densidad de población de 277 árboles. La fórmula para calcular la dosis de fertilización (DF), se resume en la ecuación (Rodríguez, 1990):

DF= (DEM-SUM)/ERF

donde DEM: demanda nutrimental, SUM: suministro nutrimental por el suelo y ERF: eficiencia de recuperación de fertilizantes.

Demanda nutrimental (DEM)

La meta de rendimiento se fijó en 27,7t·ha^-1; por lo tanto, la DEM se calculó como la suma de la cantidad de nutrimentos necesarios para producir 100kg de fruto por árbol, acorde a la meta de rendimiento. Se consideró la extracción nutrimental en Kg por tonelada de fruto, mencionados por Mellado-Vázquez et al., (2017), los cuales son: N= 1,80; P= 0,25; K= 2,24; Ca= 1,07 y Mg= 0,22. A la cantidad de nutrimento que se obtuvo de la información anterior para 100kg de fruto por árbol, se le sumó la cantidad de nutrimentos que se requieren para producir 40kg de materia seca por árbol, con destino a la producción de material de poda. La extracción nutrimental para la producción de material vegetativo de C. latifolia reporta las siguientes concentraciones en material de poda: 0,15% N; 0,15% P; 0,66%; Ca 1,64% y Mg 0,11% (Contreras-Morales et al., 2007). La demanda nutrimental anual en gramos por árbol quedó de la siguiente manera: 255g de N, 87g de P, 507g de K, 763g de Ca y 44g de Mg.

Suministro nutrimental (SUM)

El SUM se calculó considerando el volumen y cantidad de suelo explorado por el cultivo, que depende directamente del diámetro de copa, y una profundidad de 40 cm, como superficie efectiva de exploración radicular. En árboles de 12 años de edad Contreras-Morales et al. (2008) reportaron que el 80% de las raíces de absorción se ubican de la parte media de la zona de goteo hacia el tronco; en este caso el diámetro de copa fue de 3,2m y se consideró la mitad del radio de copa (media zona de goteo), que resultó en 0,8m. El volumen del suelo explorado fue entonces πxr²x0,4m= 3,1416x(0,8m)²x0,4m= 0,8m³. Este valor convertido a peso de suelo resulta en (0,8xDap(t·m³))= 0,80x(1,2t·m³)= 0,96t.

El suministro de nitrógeno se calculó a partir de una tasa de mineralización promedio de 2,0% anual y una concentración de N en materia orgánica mineralizada del 5,0% (Ankerman y Large, 2017). El suelo explorado posee la capacidad de suministrar por lo tanto 20,5g de N al año. Para los demás nutrimentos, según los resultados del análisis de suelo y la cantidad de suelo explorado, el SUM estimado fue: P, 46g; K, 366g; Ca, 1920g y Mg 432g. Se observó que la capacidad de suministro de Ca y Mg son muy superiores a la demanda del cultivo, pero en el caso de N, P y K sí se requirió de la aplicación de fertilizantes. Se utilizó como valor de eficiencia de absorción de P el valor de 1,0 y en el caso de K fue de 0,85.

Eficiencia de recuperación de fertilizantes (ERF)

Para el caso de la ERF del nitrógeno se utilizó el valor de 70% que establecieron Martínez-Alcántara et al. (2012), el cual es un dato específico para cítricos; para fósforo se utilizó 30% y 70% para potasio (SAGARPA, 2018). La dosis que se obtuvo fue en g por árbol al año y quedó de la siguiente manera: 335-313-240g de N-P₂O₅-K₂O, respectivamente. En términos de kg·ha^-1, quedó en 93-87-66 kg·ha^-1, respectivamente.

Diseño experimental y tratamientos

El diseño experimental fue de bloques completos al azar, con cuatro tratamientos y siete repeticiones, considerando como unidad experimental a un árbol. Los tratamientos, en kg·ha^-1, fueron 1) T0: testigo (sin fertilización); 2) T1: 46 N, 43 P₂O₅ y 33 K₂O; 3) T2: 93 N, 86 P₂O₅ y 66 K₂O; y 4) T3: 139 N, 129 P₂O₅ y 99 K.O. Las fuentes fueron urea, sulfato de potasio, nitrato de potasio y fosfato monoamónico.

Durante el periodo de lluvias (junio a octubre) del año 2016 no fue posible realizar fertirriego por la presencia constante de precipitaciones, por lo que se aplicó el 30% de la dosis de fertilización a cada árbol, en un radio de 80cm, incorporándola al suelo. La aplicación del 70% restante se inició en enero del 2017. La fertilización se realizó con fertirriego de frecuencia semanal y se terminó en el mes de junio, cuando empezó el siguiente periodo de lluvias. La cantidad de agua que se aplicó por árbol en cada riego fue de 50 litros.

Control de plagas y enfermedades

De manera preventiva se realizaron aplicaciones mensuales de fungicida (Benomilo 1,0g·l^-1) y de Malathion (1,0g·l^-1) para controlar el pulgón que se presenta en los brotes vegetativos nuevos.

Variables

Rendimiento (t·ha^-1). La cosecha se realizó cuando los frutos alcanzaron su punto de cosecha (textura lisa y coloración verde); se pesaron y se llevó un registro de producción por tratamiento y repetición. Los valores obtenidos se extrapolaron a rendimiento por hectárea considerando una densidad de población de 277 árboles. En total se evaluaron ocho cortes; se inició el 3 de septiembre y se finalizó el 27 de mayo.

Peso y tamaño de fruto. Se seleccionaron 14 frutos al azar de cada tratamiento. El peso se registró con una báscula digital marca Torrey® y con la ayuda de un vernier digital, marca Truper®, se midieron las variables de longitud de fruto y diámetro ecuatorial.

Volumen de jugo. Se exprimieron diez frutos por tratamiento en cada fecha de corte y se midió el volumen con una probeta graduada en ml.

Sólidos solubles totales. Los sólidos solubles totales (SST) se analizaron en 14 frutos seleccionados al azar de cada tratamiento, utilizando un refractrómetro digital marca ATAGO. Los resultados a 20ºC se expresaron en ^oBrix.

Color del fruto. A los 14 frutos seleccionados al azar de cada uno de los tratamientos arriba señalados, se les determinó el color con un colorímetro digital (BakingMeter BC-10; Konita Minolta), empleando el sistema CIELab para determinar las coordenadas cromáticas L, a y b.

Análisis estadístico

Para el análisis de los resultados se realizó análisis de varianza y prueba de medias de Tukey (α=0,05) utilizando el paquete estadístico SAS versión 9,4 (SAS, 2009).

Resultados y Discusión

Rendimiento

En rendimiento hubo diferencia estadística entre tratamientos (Figura 1). La meta de rendimiento que se fijó en 28t·ha^-1 se alcanzó con el tratamiento con la dosis más alta de N:P₂O₅:K₂O (139:129:99kg·ha^-1). Esa dosis tuvo 50% más fertilizante, con respecto a la dosis calculada con el método racional (93-86-66kg·ha^-1).

Un exceso de fertilización con N y K en cítricos afecta el rendimiento (Alva et al., 2006, Hammami et al., 2010). Este efecto de disminución de rendimiento no se observó en el presente estudio, lo cual indica que no se aplicó en exceso ninguno de los dos nutrimentos. Se observó que conforme se incrementó la dosis de fertilizante, hubo incremento en el rendimiento. El nutrimento que fue subestimado fue el P Olsen; lo que se considera debido al tipo de textura que presenta el suelo, el cual es un suelo arcilloso, y en este tipo de textura se favorece la reactividad del P con Fe y Al, en condiciones de pH moderadamente ácido. En el caso de la generación de la dosis de fertilización se utilizó una EFR de P de 30%. Si se utiliza una EFR de 20%, se puede precisar la dosis de P, ya que con este valor la dosis de P resulta en la cantidad que se aplicó en T4 y con la cual se alcanzó el rendimiento esperado. La producción que se alcanzó en el presente experimento fue similar a los encontrados por Dorado et al. (2015), quienes en C. latifolia en condiciones de riego y fertilización reportaron 33t·ha^-1, lo que representa los mejores rendimientos que se reportan para el estado de Nayarit.

Peso de fruto

En la Tabla I se observa que de las ocho fechas de corte durante la investigación se presentó diferencia estadística en dos momentos de muestreo (20 de febrero y 7 de marzo), obteniendo los valores más bajos con la dosis T4 (139-129-99). El efecto de disminución de peso de fruto en T4 se puede atribuir a que este tratamiento fue el que tuvo el mayor rendimiento y por lo tanto tuvo mayor número de frutos por árbol. El resultado obtenido es entonces un efecto de relación fuente-demanda, como lo señalan Anuradha et al. (2017). El peso del fruto (g) es similar al reportado por Curti-Díaz et al. (2012), quienes indican que el peso promedio que alcanza el limón persa injertado sobre C. volkameriana es de 79,47g.

Tamaño de fruto

En cuanto a tamaño referido en diámetro y longitud de fruto, las cuales son variables que entran dentro de los parámetros de calidad de fruto, sí existieron diferencias estadísticas por efecto de los tratamientos en las diferentes fechas en las que se evaluaron los frutos (Tablas II y III). En el diámetro ecuatorial los valores en todos los tratamientos alcanzaron tamaño comercial (>38mm) según la Norma Mexicana NMX-FF-0077-1966 que establece el código de tamaño para limón persa, siendo el rango de 47,01 a 90,53mm. Los valores más bajos se obtuvieron en el T1 (Testigo), mientras que, los más altos en el T4 que tuvo la dosis de fertilización de 139-129-99 (N-P₂O₅-K₂O).

Las altas concentraciones de nitrógeno afectan negativamente el tamaño del fruto, según reportó Aboutalebi (2013) en su estudio con lima dulce (Citrus limmetta) al evaluar tres diferentes concentraciones de nitrógeno en forma de sulfato de amonio (0, 250 y 500g por planta). Los resultados del presente estudio evidencian que no se sobrestimó el nitrógeno, ya que en la mayoría de las fechas en que se evaluó no hubo diferencia.

Volumen de jugo

En la Tabla IV se observa que la variable cantidad de jugo no presentó diferencias estadísticas. Alva et al. (2006) aplicaron tres dosis de potasio (K₂O) (95, 190 y 320kg·ha^-1/año) en árboles de limón y el parámetro de jugo no presentó respuesta a las diferentes dosis de este catión. Similarmente, en esta investigación, a pesar de las diferentes cantidades de la fertilización, no se presentó diferencia estadística, con lo que se deduce que el potasio no tuvo efecto en la cantidad de jugo. El nitrógeno no es un nutrimento que influya en esta variable; estudios realizados en Florida con diferentes variedades de naranjas con tres dosis de este nutrimento (168, 224 y 280 kg ha^-1/año) mostraron que el contenido de jugo no se vio influenciado por la fertilización (Paramasivam et al., 2000). La acumulación de jugo en el fruto está directamente relacionada con disponibilidad de agua en el sistema de producción.

Sólidos solubles totales

En la Tabla V se observa que la variable SST tampoco presentó diferencia estadística entre tratamientos. Quaggio et al. (2006), al evaluar diferentes dosis de fertilización anual (kg·ha^-1) en naranja dulce: N (30, 100, 170 y 240); P.O. (9, 27, 45 y 63) y K₂O (25, 91, 157 y 223), mencionaron que el aumento de tamaño de los frutos ocasiona una disminución de los SST y del porcentaje de jugo. En esta investigación, al no tener efecto significativo en tamaño del fruto tanto en los diámetros (ecuatorial y longitudinal) (Tabla II y III) y en el peso del fruto (Tabla I), no hubo efecto significativo sobre esta variable. Los valores obtenidos para SST fueron superiores al valor de 7,0 exigido como mínimo por la industria para limón persa (Dorado et al., 2015).

Color del fruto

En cuanto a color de fruto (Tabla VI), a través de la medición de luminosidad (L), croma (C) y °hue (°h), se apreció diferencia significativa en luminosidad (L) y croma (C); pero no en el valor hue, que es el que determina la tonalidad verde. En limón persa no hay registros de efecto de la fertilización en la coloración de los frutos. La ausencia de color verde que se presenta en el fruto de limón se atribuye comúnmente a una deficiencia nutrimental, sobre todo nitrogenada. Nava et al. (2007) reportaron el efecto negativo de la fertilización nitrogenada en manzana, ya que inhibe la presencia de color rojo. En el caso del limón persa el color de interés comercial es el verde, el cual no se vió afectado por los tratamientos, confirmando que no se realizó una aplicación excesiva de nutrimentos.

Conclusiones

La dosis de fertilización generada con el método racional permitió lograr la meta de rendimiento que se fijó para este cultivo, sin afectar los principales parámetros de calidad de fruto, como son tamaño y color. Es posible elevar el rendimiento máximo que se ha reportado en la zona si se hace un reajuste de la meta de rendimiento y por lo tanto también de la dosis de fertilización.

NUTRICIÓN DE LIMÓN PERSA (Citrus latifolia Tanaka) MEDIANTE EL ENFOQUE DEL MÉTODO RACIONAL

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Notas de autor

gelacio.alejo@uan.edu.mx