Composición y evolución nutricional del calafate en

la región de Magallanes

Ministerio de Agricultura, Instituto de Investigaciones Agropecuarias - INIA Kampenaike - INFORMATIVO N° 68

IntroducciónEl Calafate (Berberis microphylla G.Forst), es un arbusto que crece hasta una altura de 1,5 a 2,0 m. Tiene muchas ramas arqueadas, cada una cubierta con agujas tripartitas y con hojas de color verde oscuro brillante. Posee flores amarillas de hasta 1 cm de diámetro, solitarias y pedunculares. Sus frutos son bayas de hasta 1 cm de diámetro, carnosos, globosos y de color negro-violáceo con alto contenido de polifenoles y capacidad antioxidante. Se Distribuye en Chile desde Curicó (34°59’0 “Lat S) hasta Tierra del Fuego (53°28’33” Lat S), también en Argentina. Sin embargo, su mayor expresión en términos de diversidad se concentra en las regiones de Aysén y Magallanes.

1Agosto de 2017

Imagen 1. Berberis microphylla

Bajo el marco del proyecto “Recuperación y Explotación del Calafate en la Región de Magallanes” (FONDEMA BIP 30136585-0), una de las líneas que desarrolla el Ins-tituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) es la determinación de las necesidades nutricionales de la es-pecie, con el objeto de que una vez domesticada, se pueda contar con las recomendaciones de manejo de fertilidad para el cultivo.

Cabe destacar que no existe in-formación que per-mita determinar los requerimientos nutricio-nales del calafate, por lo tanto, estos resultados serán un antecedente importante para futuras investigaciones en esta área.

El análisis de tejido, es una técnica de diagnóstico nutricional que permite eva-luar la fertilización empleada en términos cualitativos y cuantitativos, y así mismo, deci-dir sobre las posibles modificaciones a realizar en el programa de fertilización de la misma temporada o de la siguiente. Para el análisis foliar existe un momento adecuado de muestreo, como también tipo de hoja (edad y tamaño) y posición dentro de la planta. Normalmente, se determina como momento óptimo aquel en el cual se presenta la mayor estabilidad de nutrientes (poca variabi-lidad de concentración dentro de un período determinado de tiempo). Una vez que las muestras ingresan al labora-torio para análisis, se procede a su rotulación, limpieza, la-vado y secado, este último por al menos 48 horas a 70°C hasta lograr peso constante (pérdida total del contenido de agua). Posteriormente, se realiza la molienda, y prepa-ración de muestras para cada análisis específico (nitróge-no, fósforo, potasio, calcio, magnesio, sodio, azufre, hierro, manganeso, zinc, cobre, boro y aluminio, como alternati-vas de análisis de rutina). Las técnicas analíticas son las recomendadas y autorizadas por la Comisión Nacional de Acreditación de Laboratorios de análisis de tejidos vege-tales.

Respecto a las raíces, son los órganos encargados de la absorción de agua y nutrientes desde el suelo. Tanto la absorción como el posterior transporte de los nutrientes

Alejandro Ojeda, Juan Hirzel, María Teresa Pino, Claudia Mc Leod, Karina Águila

PRIMA IN TERRA CHILENSIS

2 Agosto de 2017

dentro de la planta están altamente regulados, con el fin de satisfacer los requerimientos para la producción del nuevo material vegetal, lo que en el caso de los frutales menores, representa la producción de madera del año, ho-jas, raíces y principalmente frutos.

Existen 17 nutrientes requeridos para el crecimiento y normal funcionamiento de las plantas, de los cuales tres son obtenidos desde la atmósfera y el agua: carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Los restantes elementos han sido divididos en tres grupos, según la cantidad relativa absorbida por las plantas. En el primer grupo, conocido como macronutrientes primarios se encuentra el nitróge-no (N), fósforo (P), y potasio (K). Luego están los macro-nutrientes secundarios, donde se incluyen el calcio (Ca), magnesio (Mg) y azufre (S). Finalmente, se encuentran los micronutrientes, donde se agrupan el hierro (Fe), boro (B), cobre (Cu), manganeso (Mn), molibdeno (Mo), zinc (Zn), níquel (Ni) y cloro (Cl). Cada uno de estos elementos cum-ple una función única e irremplazable en el metabolismo y desarrollo de las plantas, razón por la cual son conocidos como elementos esenciales.

Los objetivos de esta línea de trabajo son determinar el reparto nutricional del calafate en sus distintas estruc-turas (hojas verdes, hojas maduras, brotes verdes, tallos maduros, frutos y raíces.), evaluar la evolución estacional de los nutrientes (N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu y B) durante la temporada de crecimiento del calafate, en hojas de bro-tes nuevos y por último el estudiar el desarrollo radicular de la especie. Para el calafate, estos estudios constituyen información base de gran importancia para futuras inves-tigaciones, cuyo objetivo será determinar los factores de demanda de la nutrientes, para lograr la fertilización ra-cional cuyo principal argumento es establecer una estra-tegia de manejo integral agronómico de la fertilización, que permita elevar y mantener el estado nutricional de los suelos en forma económica y así alcanzar una nutrición óptima de los cultivos, sin afectar la sustentabilidad del sistema.

Materiales Y MétodosLa investigación se realizó, durante la temporada 2015-16, en la unidad experimental de INIA Kampenaike, ubicada en la comuna de Laguna Blanca en la provincia de Maga-llanes distante a 60 Km al norte de la Ciudad de Punta Are-nas (52°42´ Latitud Sur y 70° 55´ Longitud Oeste) y en Estancia el Chingue, ubicada en la comuna de Torres del Paine provincia de Última Esperanza, distante a 70 Km al norte de la Ciudad de Puerto Natales (51°10´ Latitud Sur y 72° 27´ Longitud Oeste).

Imagen 2: Calafate in situ Estancia el Chingue y Unidad de Evaluación Bajo Túnel INIA Kampenaike.

3Agosto de 2017

Las características físico-químicas del suelo en ambas localidades se describen a continuación.

Cuadro 1: Características físico químicas de los suelos para las localidades de INIA Kampenaike y Estancia el Chingue.

Parámetro

pH H2O

pH Cacl2

M.O

N

P

K

Ca cmol(+) Kg

Mg cmol(+) Kg

K cmol(+) Kg

Na cmol(+) Kg

Al cmol(+) Kg

CICE

SAT Al

Zn

Fe

Cu

Mn

B

S

Arena

Limo

Arcilla

Clase de Textura

Unidad medida

%

ppm

Cmol(+) Kg

%

ppm

% > 0,05 mm

% 0,002 – 0,05 mm

% < 0,002 mm

INIA Kampenaike

6,7

6,0

6,1

77

27,6

812

10,7

2,1

2,1

0,8

0,02

15,7

0,2

5,0

70

0,1

4,6

1,3

1,3

64,6

10,2

25,2

Franco arcillo arenoso

Ea. El Chingue

6,0

6,2

5,9

3

6,1

811

13,7

4,6

2,0

0,05

0,01

20,5

0,03

2,9

74,2

0,6

3,6

0,3

1,0

63

31,8

5,2

Franco arenoso

Para evaluar el reparto nutricional, la metodología utilizada consideró seleccionar una planta madura, sana y medianamente productiva, para muestrear en su totalidad las siguientes estructuras:

• Frutos• Hojasnuevas• Brotesnuevos

• Hojasmaduras• Tallosmaduros• Raíces

Estas muestras fueron llevadas al horno a 50°C por 48 a 72 horas y enviadas al Laboratorio de INIA Quilamapu (Chillán), para obtener el análisis nutricional completo.

Imagen 3: Estructuras de una planta de calafate para análisis de composición nutricional.

Hojas maduras

Tallos maduros

Raíces Brotesnuevos

Hojasnuevas

Frutos

4 Agosto de 2017

Para el caso del estudio de la evolución estacional de los nutrientes, la metodología utilizada fue la recolección mensual de hojas de calafates (100 gr peso verde) de los brotes nuevos del tercio medio superior, para posteriormente ser llevados al horno a 50°C por 48 horas para obtener un peso seco de 50 gr aproximadamente. Luego de esto fueron enviadas a desarrollar un análisis foliar al laboratorio de suelo de INIA Quilamapu.

Por su parte, la metodología utilizada para evaluar el desarrollo radicular fue trabajar sobre cuatro ecotipos (El Chingue, Isla Riesgo, San Gregorio y Tierra del Fuego), manejados bajo túneles con protección de malla antiáfidos y la utilización de rizotrones de 50 x 50 cm, con cuadriculas de 1x1, en donde semanalmente se contaron los cuadros que presentaban crecimiento de raíces.

Imagen 4: Rizotrón utilizado para la determinación de desarrollo radicular en calafate.

Resultados y discusión Reparto Nutricional Como se muestra en el siguiente gráfico, la mayor concentración de Nitrógeno (N), se presenta en las hojas tanto nuevas como maduras (2,06 y 1,47% respectivamente). Por su parte, las raíces presentan la menor distribución del N total de la planta (0,52%).

El mayor contenido de Potasio (K) se concentra en los frutos (0,97%), mientras que las raíces son la estructura que presentan menor concentración de este elemento (0,22%).

En cuanto al Calcio (Ca), la mayor concentración se presenta principalmente en los tallos y ramas maduras (0,6%), mientras que los brotes verdes son los que presentan la menor concentración (0,16%).

Los elementos Fósforo (P), Magnesio (Mg), Azufre (S), se distribuyen uniformemente dentro de todas las estructuras analizadas en la planta.

5Agosto de 2017

El mayor contenido de Cobre (Cu) se concentra en los tallos maduros (11,78 mg/kg), mientras que su menor contenido se encuentra en las raíces (4,09 mg/kg).

Por su parte el Manganeso (Mn) está presente con mayor concentración en hojas maduras y tallos maduros (64-65 mg/kg), mientras que su menor concentración la presentan los brotes verdes (17 mg/kg).

Respecto a la concentración del Zinc (Zn) dentro de la planta, el mayor contenido lo presentan los tallos maduros (49 mg/kg), mientras que las raíces es la estructura que presenta menor concentración (13 mg/kg).

El Boro (B) se encuentra mayormente concentrado en los

La distribución del contenido de Fierro (Fe) dentro de la planta de calafate se presenta en mayor concentración en los tallos maduros (1062 mg/kg), y los brotes verdes son los que presentan menor concentración del elemento evaluado (38 mg/kg).

Respecto a la distribución del Sodio (Na), la mayor fracción se concentra en las hojas maduras (1447 mg/kg), por su parte las hojas nuevas y brotes verdes son los que presentan menor concentración (437-448 mg/kg).

10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,00,0

Cu

Mn

Zn

B

Nutr

ient

res

Gráfico 2: Contenido de Nutrientes (Cu, Mn, Zn, y B) Según Tejido

mg/Kg

Raíces Tallos maduros Brotes verdes Hojas maduras Hojas nuevas Frutos

2000

Na

Fe

Nutr

ient

res

Gráfico 3: Contenido de Nutrientes (Fe y Na) Según Tejido

mg/Kg

Raíces Tallos maduros Brotes verdes Hojas maduras Hojas nuevas Frutos

400 600 800 1000 1200 1400 1600

tallos maduros y hojas maduras (18 y 15 mg/kg), mientras que su menor valor es en las raíces (7,47 mg/kg).

Esta distribución nutricional es posible apreciarla en el gráfico siguiente.

Evolución Estacional de los NutrientesEn general, las especies frutales presentan una disminución en las concentraciones de los diferentes nutrientes durante el desarrollo de la estación, lo cual se manifiesta principalmente el Nitrógeno y el Fósforo. El Potasio presenta una baja no muy considerable al igual que el S. Por su parte, la concentración de Ca y Mg tiende a ir en aumento en la temporada.

En cuanto a los micronutrientes, destacan el Mn y el B con un aumento, y el Zn por su disminución paulatina. Los demás micronutrientes presentan cambios durante el período de evaluación pero sus concentraciones tanto al inicio como al término del período fueron similares.

En el cuadro 2 se observan los niveles de referencias sugeridos para análisis foliar en arándanos y murtilla para su comparación con los resultados obtenidos en calafate a nivel de hojas nuevas.

0,50

1,00

Conc

entr

ació

n de

N,K

y C

a %

)

1,50

2,00

2,50

3,00

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,00

Conc

entr

ació

n de

P, M

g y

S (%

)

Diciembre Enero Febrero Marzo Abril

N K Ca P Mg S

Gráfico 4: Evolución de la Concentración de Macronutrientes en Calafate, Sector el Chinge, Comuna de Torres del Paine, Temporada 2015-2016

Conc

entr

ació

n Fe

, Na

y Cu

(mg/

Kg)

0

Conc

entr

ació

n de

P, M

g y

S (%

)

Diciembre Enero Febrero Marzo Abril

Fe Ka Cu Mn Zn B

20

40

60

80

100

120

0

10

202530

15

5

404550

35

Gráfico 5: Evolución de la Concentración de Micronutrientes en Calafate, Sector el Chingue, Comuna de Torres del Paine, Temporada 2015-2016

6 Agosto de 2017

Desarrollo RadicularEl máximo desarrollo radicular de la planta de calafate se alcanza en los meses de verano, con un valor promedio para las cuatro localidades de un 23 %.

Al observar en forma individual el ecotipo San Gregorio es quien presenta el mayor desarrollo, concentrado en el mes de diciembre con un 31 %, seguido del ecotipo El Chingue con un 27 % para el mes de enero, ecotipo Tierra del Fuego con un 26% para febrero-marzo y por último el ecotipo Isla Riesco con un 18% para febrero.

Nutriente

N

P

K

Ca

Mg

Na

Fe

Mn

Zn

Cu

B

Unidad medida

%

%

%

%

%

Mg/Kg

Mg/kg

Mg/kg

Mg/kg

Mg/kg

Mg/kg

Arándano

1,6 - 2,0

0,1 - 0,4

0,3 - 0,7

0,4 - 0,8

0,1 - 0,3

-

60 - 120

50 - 350

8 - 30

4 - 20

30 - 70

Calafate INIA Kampenaike

2,0

0,2

0,7

0,3

0,1

448

65

39

20

8,7

11

Murtilla

1,3 - 1,5

0,1 - 0,2

0,6 - 0,7

1,1 - 1,2

0,1 - 0,2

400 - 600

100 - 120

400 - 600

6 - 8

4 - 6

60 - 70

Calafate Sector El Chingue

1,6 - 2,0

0,1 - 0,4

0,3 - 0,7

0,4 - 0,8

0,1 - 0,3

-

60 - 120

50 - 350

8 - 30

4 - 20

30 - 70

Cuadro 2: Niveles de Análisis Foliar para Arándano, Murtilla y Calafate.

Al comparar el porcentaje de crecimiento con las temperaturas registradas del suelo a una profundidad de 10 cm se observa una relación directa, en donde a mayor temperatura mayor será el crecimiento, y por otro lado a temperaturas inferiores a los 5°C prácticamente se detiene el desarrollo radicular.

%

0

Julio

5

10

15

20

30

25

35

Agosto

Septiembre

Octubre

Noviembre

Diciembre

Enero

FebreroMarzo Abril

MayoJunio

Gráfico 6: Crecimiento Radicular para Distintos Ecotipos de la Región de Magallanes

7Agosto de 2017

El Chinge Isla Riesco Gregorio Tierra del Fuego

8 Agosto de 2017

ConclusionesEl modelo de fertilización racional, es una herramienta que permite definir el requerimiento de nutrientes, estableciendo un factor de demanda que expresa el requerimiento por unidad de producto cosechado. Este factor depende del reparto de los componentes del crecimiento anual y de la concentración de nutrientes en cada uno de los tejidos del calafate.

Las concentraciones de Nitrógeno son mayores a nivel de brotes nuevos, debido a que este elemento juega un papel importante en el crecimiento vegetativo y vigor de la planta, contribuyendo de igual modo al vigor de las raíces, producción de flores, crecimiento de frutos y reservas para la siguiente temporada.

Por su parte el Fósforo, es de vital importancia en el crecimiento radicular, en la floración y en la acumulación de reservas.

El Potasio presenta una mayor concentración en frutos, ya que este nutriente posee la capacidad de mejorar la firmeza del fruto, su calibre, sabor y olor. Por otra parte aumenta la resistencia al estrés hídrico, enfermedades y plagas.

El Calcio presenta un contenido mayor en tallos y hojas maduras por cuanto este elemento aumenta su presencia en los tejidos que envejecen.

La evolución de los nutrientes en la temporada en los meses previos a la cosecha, a nivel de macronutrientes (N, P y K), experimentan una disminución durante el crecimiento de la planta al igual que los micronutrientes Na, Fe, Zn y Cu. Por su parte los elementos B y Mn presentan un alza sostenida y caída por porte del Mn hacia fines de abril post cosecha.

Año 2017INFORMATIVO Nº 68

Este Informativo es parte del Programa FONDEMA“Recuperación y explotación del calafate en la Región de Magallanes”, Código BIP30136585-0.Permitida la reproducción del contenido de esta publicación citando fuente y el autor.Comité Editor: Juan Hirzel y María Teresa Pino.INIA – KAMPENAIKEAngamos 1056 – Casilla 277 – Fono: 56-612242322– Punta Arenas – XII Región – Chile.Sitio Web http://www.inia.cl/kampenaike - Email: info-kampenaike@inia.clPublicación patrocinada por INIA Kampenaike y Fondo para el Desarrollo de Magallanes – FONDEMA

www.inia.cl

Se puede señalar que la mayor demanda de nutrientes a nivel de tejidos se presenta en hojas, brotes nuevos y raíces, con una disminución de su concentración durante la temporada estival que va de diciembre a marzo y con un desarrollo radicular máximo para el mes de febrero expresando su mayor potencial de absorción de nutrientes.

Las concentraciones de nutrientes a nivel de hojas en Calafate se aproximan a los valores obtenidos para Arándano y Murtilla, lo cual permite ir acercándonos a los primeros parámetros para análisis foliar.

ReferenciasAlbornoz G., Francisco. 2014. Absorción de Nutrientes por las Raíces y Transporte dentro de la Planta, en Diagnóstico nutricional y principios de fertilización en frutales y vides, segunda edición aumentada y corregida. 322 p. Colección Libros INIA Nº31. Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro Regional de Investigación Quilamapu, Chillán, Chile.

Hirzel C., Juan. 2014. Diagnóstico nutricional y principios de fertilización en frutales y vides, segunda edición aumentada y corregida. 322 p. Colección Libros INIA Nº31. Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro Regional de Investigación Quilamapu, Chillán, Chile.

Muñoz C., 2014. Factores de Demanda de Nutrientes en el Arándano Alto, Cultivo en Suelos Volcánicos al Sur de Chile. Proyecto de Tesis. Universidad Austral de Chile. Facultad de Agronomía, Valdivia, Chile.

Rodríguez J., Pinochet D. y Matus F. 2001. Fertilización de los Cultivos. Universidad Católica de Chile, Universidad Austral de Chile, Universidad de Talca, Santiago. Valdivia y Talca. Chile.

Seguel I., Torralbo L., Montenegro A., France A., Hirzel J., Aguilera A. y Díaz L. 2013. Cultivo de la Murtilla. Informativo número 67. Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro Regional de Investigación Carillanca, Temuco, Chile.

Undurraga P., P y Vargas S. (eds.) 2013. Manual de arándano. Boletín INIA N° 263. 120 p. Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro Regional de Investigación Quilamapu, Chillán, Chile.

Vidal I., Amaro J y Venegas A. 1999. Evolución Estacional de Nutrientes y Estimación de la Extracción Anual en Arandano Ojo de Conejo. Vol. 59 N°4. Universidad de Concepción, Facultad de Agronomía, Chillán Chile.