Efecto de la nutrición nitrogenada sobre el balance de carbono en el cultivo de papa (Solanum Tubersonum)
Abstract
En los Andes venezolanos se practica actualmente una agricultura muy intensiva
que utiliza tecnologías que no
están diseñadas para aument
ar la eficiencia en el
uso de los recursos, sino
dirigidas a un aumento de la
producción, lo cual trae
como consecuencia que los sistemas de
producción sean altamente ineficientes y
contaminantes. Con la finalidad de a
portar conocimientos y alternativas con
fundamentos científicos que permitan optimizar el manejo del cultivo de papa
como principal rubro de producción de la región se estudió el efecto de la
nutrición de nitrógeno sobre las principale
s respuestas ecofisiológicas asociadas al
balance de carbono del
cultivo de papa (
Solanum
tuberosum
). La hipótesis de
partida, basada en evidencias
previas para este cultivo,
es que la fotosíntesis no
responde linealmente a la disponibil
idad de N sino que mantiene tasas
fotosintéticas relativamente
altas aun en condiciones
de déficit, produciéndose
entonces un exceso de fotoasimilados. La
segunda hipótesis plantea que estos
asimilados producidos bajo condiciones de
déficit no pueden ser transformados en
biomasa con el mismo patrón que en
condiciones normales debido a la
insuficiencia de N y como consecuencia se
producirán cambios en la asignación
de los asimilados, destinándolos a la sí
ntesis de biomasa menos costosa en N
como las raíces o que estos son respirados
en exceso. Un aumento de asignación a
las raíces permitiría al cultivo mejorar
su nutrición nitrogenada, aumentando la
eficiencia de captura de N y estimularía el
ciclado del mismo en el suelo a través
de la exudación. Como tercera hipótesis se
plantea que el cambio de asignación
modifica todo el balance de carbono de
l cultivo, cambiando la importancia
relativa de sus diferentes componentes
funcionales. Para poner a prueba estas
hipótesis, se establecieron tres tratam
ientos contrastantes de fertilización
nitrogenada, utiliz
ando un diseño de bloques al
azar con tres réplicas. Los
tratamientos fueron: 0-N (0 Kg N/ha
), 133-N (133 Kg N/ha) y 400-N (400 Kg
N/ha).
Se establecieron curvas de respuesta de
la fotosíntesis a la radiación en los
diferentes tratamientos a lo largo del de
sarrollo del cultivo y se determinó el área
y contenido de N de las hojas utilizadas
para dichas rela
ciones. Se tomaron
medidas del índice de área foliar (LAI) que
fueron utilizadas para calcular la
producción primaria bruta del cultivo en ba
se a la intercepción de la radiación, las
16
tasas de asimilación neta y eficiencia en
el uso de la radiaci
ón. La PPN se calculó
en base a mediciones de biomasa a través del método de cosechas sucesivas;
además de las mediciones de la biomas
a, contenido de N y respiración de los
diferentes órganos. Finalmente, se desarrolló
un modelo que simu
la el crecimiento
del cultivo utilizando práct
icamente todos los datos me
didos para calcular los
diferentes componentes del balance de car
bono. En este estudio se
encontró que la
fotosíntesis por unidad de área foliar
presentó diferencias moderadas entre
tratamientos contrastantes de fertilización.
En el tratamiento 0-N se observó que la
modificación del área foliar específica (SLA) permitió conservar la concentración
de N por unidad de área, lo que presumiblemente se debe a cambios en la
asignación de N para funciones fotosintét
icas y no fotosintéticas de la hoja,
influyendo así sobre la eficienc
ia en el uso del N. La
producción de biomasa total,
así como la asignación de biomasa y N a los distintos órganos presentaron
diferencias significativas entre tratamie
ntos, manteniendo el siguiente orden: 400-
N > 133-N > 0-N; sin embargo la asignación
de la biomasa y N a las raíces y de
estolones fue mayor en los tratamientos
con limitación de nitrógeno, lo que
aumenta la relación raíz:vástago. Estos cambios arquitectónicos constituyen
respuestas plásticas de aclimatación, que permitieron respaldar lo planteado en la
segunda hipótesis. Con respecto a la ter
cera hipótesis los re
sultados corroboran
que el cambio de asignación de biomasa
modifica el balance de carbono afectando
la importancia relativa de los distin
tos componentes funcionales durante el
desarrollo. Por otro lado
la respiración aumenta con el
suministro de N, debido a
la alta correlación exis
tente con la concentración
de N, así como con la
temperatura; sin embargo las raíces presen
taron una mayor tasa de respiración en
el tratamiento con mayor déficit de ni
trógeno durante todo el
desarrollo. Como
tendencia general se observó que las respue
stas ecofisiológicas
del cultivo fueron
más evidentes durante la primera fase de
su desarrollo y se manifestaron a través
de las modificaciones de patrones
estructurales y funcionales.
Información Adicional
Correo Electrónico | lsarmien@ula.ve frada@ula.ve |
Grado | Magister Scientiae en Ecología Tropical |
Institución | Universidad de Los Andes |
Tutores | Sarmiento, Lina Rada R., Fermin J. |