RESUMEN
La espectroscopía de reflectancia en el infrarrojo cercano (NIRS) es una tecnología rápida, multiparamétrica, amigable con el ambiente, de bajo costo y gran exactitud, para el análisis de diversos componentes en alimentos, en suelo y en agricultura. El objetivo del presente estudio fue construir modelos de calibración NIRS, para la predicción de nutrientes en tejido vegetal de caña de azúcar, para producción de panela, cultivada en la región de la Hoya del río Suárez. Un total de 416 muestras de tejido fueron escaneadas en el segmento espectral Vis-NIR. El análisis quimiométrico, se realizó con el software WinISI V4.10, aplicando la regresión de mínimos cuadrados parciales modificados, junto a una validación cruzada. Se evaluaron cuatro modelos con diferentes tratamientos matemáticos y el rendimiento de las calibraciones, se hizo por medio de la validación externa, analizando las medidas de bondad de ajuste, como el coeficiente de determinación de la predicción, el error estándar de la predicción ajustado por el sesgo y la desviación predictiva residual. Los resultados muestran que el modelo de calibración para N presentó el mayor poder predictivo. Para macronutrientes, las calibraciones, con mayor poder predictivo, fueron P y K y para micronutrientes, el modelo para B, mientras que para Cu presentó el más bajo poder predictivo. Se encontraron modelos adecuados para la predicción de los contenidos de N, Ca y P; para los demás nutrientes, se recomienda ampliar el conjunto de calibración.
Near Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS) is a fast, multiparametric, environmentally friendly, low-cost, and highly accurate technology for the analysis of components in food, soil, and agriculture. The purpose of this study was to generate NIRS calibration models for the prediction of nutrients in plant tissue of sugarcane to panela production cultivated in the Hoya del Río Suárez region. A total of 416 tissue samples were scanned in Vis-NIR spectral segment. Chemometric analysis was performed with the WinISI V4.10 software applying modified partial least squares regression with cross-validation. Four models with different mathematical treatments were evaluated, and the performance of calibrations was made through external validation analyzing the goodness-of-fit measures as prediction determination coefficient, standard error of the bias-adjusted prediction, and residual predictive deviation. The results showed that the calibration model for N had the highest predictive power. For macronutrients, the calibrations with the best predictive power were for P and K, and micronutrients for B, while Cu presented the lowest predictive power. Adequate models were found for the prediction of N, Ca, and P. In the case of the other nutrients, it is recommended to expand the calibration set.
RESUMEN
RESUMEN Aunque el zinc (Zn) es un microelemento esencial para la nutrición del café por su efecto directo sobre el crecimiento y porque sus deficiencias en las etapas vegetativas son cada vez más comunes, son pocas las investigaciones relacionadas con este nutriente en Colombia. Por ello, con el objetivo de evaluar la respuesta del café variedad Colombia renovado por zoca a la fertilización con zinc (Zn), se realizó una investigación en tres localidades: Venecia, Gigante y Timbío. Los tratamientos consistieron en tres dosis de Zn (5, 10 y 20 kg.ha-1), aplicadas al suelo en forma de óxido (ZnO), y tres dosis de Zn (0,045, 0,09 y 0,18 kg.ha-1), aplicadas vía foliar como quelato, además de un testigo sin aplicación de Zn. Durante el primer año, la aplicación edáfica se realizó a los dos y ocho meses después del zoqueo, y a partir del segundo año, cada seis meses con la recomendación NPK según el análisis de suelo. 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. Se midió la producción anual de café cereza y acumulada durante cuatro años. Para las condiciones del estudio la fertilización edáfica o foliar de Zn no tuvo efectos significativos en la producción de café cereza pero si se registraron aumentos en los niveles de Zn en el suelo y en las hojas.
ABSTRACT Even though Zn is an essential micronutrient for coffee nutrition due to its direct effect on plant growth and because Zn deficiencies are more and more frequent, research related to this nutrient in coffee in Colombia is still little. For these reasons, aiming to determine the Colombian variety coffee crop response to zinc fertilization (Zn) in three sites of the Colombian coffee region, the supply of three Zn rates applied to soil in the form of ZnO (5, 10 and 20 kg.ha-1), and three doses of Zn quelate applied via foliar (0.5, 1.0 and 2.0 kg.ha-1), plus a control without Zn were evaluated. The research was carried out in three sites: Venecia, Gigante and Timbio. During the first year soil treatments were applied two and eight months after trimming, and from the second year the edaphic application was carried out every six months simultaneously with the NPK recommendation according to soil analysis. Foliar application was carried out at 60 and 90 days after the blooming peak for both main harvest and the "mitaca" of each site. Coffee berries yield annually and accumulated over four years were analyzed. For the study conditions the Zn application both edaphic and foliar did not affect significantly coffee yield but did increase the Zn contents at soil and leaves.
RESUMO Embora o zinco (Zn) seja um microelemento essencial para a nutrição do café devido a seu efeito direto no crescimento e porque suas deficiências nas etapas vegetativas são cada vez mais comuns, há pouca pesquisa relacionada a este nutriente na Colômbia. Por esta razão, com o objetivo de avaliar a resposta do café da variedade Colômbia, renovado pelo zoca, à fertilização com zinco (Zn), foi realizada uma investigação em três locais: Venecia, Gigante e Timbío. Os tratamentos consistiram em três doses de Zn (5, 10 e 20 kg.ha-1), aplicadas ao solo na forma de óxido (ZnO), e três doses de Zn (0,045, 0,09 e 0,18 kg.ha-1), aplicadas por aplicação foliar como quelato, além de um controle sem aplicação de Zn. Durante o primeiro ano, a aplicação do solo foi realizada dois e oito meses após a enxada, e a partir do segundo ano, a cada seis meses com a recomendação da NPK de acordo com a análise do solo. A aplicação foliar foi feita aos 60 e 90 dias após o pico de floração, tanto para a cultura principal como para a mitaca em cada local. A produção anual e cumulativa de café cereja foi medida ao longo de quatro anos. Para as condições do estudo, a fertilização do solo ou foliar Zn não teve efeito significativo na produção de café cereja, mas foram registrados aumentos nos níveis de solo e de Zn foliar.
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Resumen La productividad de las plantaciones forestales con especies nativas se puede incrementar si se conocen bien los requerimientos nutricionales de cada una de las especies. Estos requerimientos pueden variar de acuerdo a las estrategias ecológicas de las especies y a las adaptaciones que tienen, como por ejemplo la capacidad de fijar nitrógeno. En el presente trabajo se presentan los "rangos satisfactorios" de concentración foliar de macronutrimentos y micronutrimentos para cuatro leguminosas del trópico estacionalmente seco de Guanacaste, Costa Rica. Se analizó la concentración foliar de N, P, Ca, Mg, K, S, Fe, Mn, Cu, Zn y B, Na en las especies Dalbergia retusa (cocobolo), Enterolobium cyclocarpum (guanacaste), Hymenaea courbaril (guapinol) y Schizolobium parahyba (gallinazo). La concentración de nutrimentos varió con las especies y según la capacidad de fijar nitrógeno o no y dentro de cada una de esas categorías de acuerdo a la tasa de crecimiento. La concentración total de nutrimentos fue mayor para las especies fijadoras de N que para las no fijadoras y dentro de cada uno de esos grupos la concentración total de nutrimentos fue mayor para las especies de crecimiento rápido comparado con aquellas de crecimiento más lento. De acuerdo a la cantidad de nutrimentos observados en las hojas, se recomienda que H. courbaril y D. retusa deberían ser sembradas en suelos relativamente pobres de nutrimentos, mientras que E. cyclocarpum y S. parahyba en suelos más fértiles. Para D. retusa e H. courbaril se presenta información nueva sobre concentraciones y se mejora la misma para algunos elementos no mencionados en la literatura para E. cyclocarpum y S. parahyba.
Abstract The information about nutritional aspects of trees in the tropical dry forest is scarce. This investigation aims to establish a normal range of foliar nutrient concentration to four forestry species as related to their growth rates and biological nitrogen fixation capacity in the seasonally dry ecosystem at Guanacaste, Costa Rica. Foliar samples for four species: Dalbergia retusa (cocobolo), Enterolobium cyclocarpum (guanacaste), Hymenaea courbaril (guapinol or jatobá) and Schizolobium parahyba (gallinazo or pachaco), all belonging to the Fabaceae family, were analyzed for N, P, Ca, Mg, K, S, Fe, Mn, Cu, Zn, B and Na. Nutrient concentration varied with species according to their ability to fix nitrogen and their rate of growth. The overall concentration of macronutrients was higher in nitrogen-fixing species compared with non-fixing species, and within each one of those groups, the species with higher growth rate presented more macronutrients than species with low growth rate. According to the concentration of foliar nutrients accumulated in the foliage, we recommend that H. courbaril and D. retusacould be grown in the region soils with medium fertility and E. cyclocarpum and S. parahyba in the more fertile soils. Values ranges of foliar concentrations considered as satisfactory presented in this work are new for D. retusa and H. courbaril and improve the scarce information available for E. cyclocarpum and S. parahyba. Rev. Biol. Trop. 66(3): 969-983. Epub 2018 September 01.