Modelos predictivos de respuesta a los fertilizantes nitrogenados en agroecosistemas cañeros (página 3)

Partes: 1, 2, 3, 4

aciones de fertilizantes nitrogenados para los
cultivos. Reportes provenientes de las áreas
cañeras de Sudáfrica publican que métodos
similares son usados por técnicos y productores en ese
país, para recomendar dosis de nitrógeno al cultivo
de la caña de azúcar (Whipker, 1997; Etchevers,
1999).

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 31 2. REVISION
BIBLIOGRAFICA Roberts y Henry (2001) concluyeron que la
absorción de nitrógeno por la planta puede igual
tener una muy buena correlación con el nitrógeno a
una profundidad de muestreo de 0-30 cm que con el de 0-60 cm,
debido a la compactación en el barreno y la
contaminación con suelo superficial que cae de las paredes
del hoyo, lo cual puede introducir errores significativos,
además de conocer que el mayor por ciento de raíces
activas en la caña se encuentran en los primeros 30 cm de
profundidad. En cuanto al análisis químico de las
muestras de suelo como vía de diagnóstico para la
fertilización nitrogenada, ha sido reportado por
disímiles autores en diferentes momentos de limitada
utilidad, debido a la intervención en la absorción
de este nutrimento por las plantas de dos sistemas
biológicos: 1. La mineralización de la MOS por los
microorganismos del suelo 2. La capacidad de la planta de
establecer asociaciones simbióticas o no con
microorganismos capaces de fijar el N atmosférico. Esto
origina que gran número de factores biológicos que
intervienen en la vida de los microorganismos y de las plantas
(aireación, humedad, temperatura, etc), así como la
alta movilidad de las formas asimilables de nitrógeno por
la planta, dada por su variabilidad frente a las condiciones
ambientales, condiciones que no pueden ser recogidas en el
muestreo de suelo para integrar un sistema de
recomendación del Nitrógeno, lo que le confiere a
este procedimiento un carácter dudoso en cuanto a su
confiabilidad (Infante, 1988; Arzola et al 1998; León,
1997; Cabrera y Bouzo, 1999). La materia orgánica, el N
total e hidrolizable Tanto la literatura nacional como
foránea plantean que la materia orgánica constituye
la gran reserva de nitrógeno del suelo, coincidiendo que
aproximadamente el 5 % de la misma es nitrógeno, del que
se mineraliza cada año entre el 1 y el 3 %, por lo que el
conocimiento de esta variable constituye una medida de
disponibilidad de nitrógeno asimilable por la planta
(Bautista et al,1998; Bautista y Durán, 2001; Arzola y
Alfonso, 2001).

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 32 2. REVISION
BIBLIOGRAFICA En la actualidad, todavía no se ha
encontrado un método que separe completamente la materia
orgánica de la parte mineral del suelo, siendo necesario
determinar la materia orgánica en forma indirecta
(Hernández, 1996). En general los investigadores han
coincidido en aceptar que el carbono orgánico constituye
el 58 % de la materia orgánica estable del suelo (humus),
por lo que la estimación de esta última es posible
a través de la determinación del carbono
orgánico multiplicado por 1,724 (conocido por factor de
Van Bemmen). La materia orgánica del suelo no es de
naturaleza uniforme y los diferentes métodos
analíticos que hoy se disponen comprenden en mayor o menor
grado las formas menos asequibles para las plantas (Jenkinson y
Rayner, 1997; Körshens et al, 1998; Benintende et al, 2000).
Los valores de materia orgánica en Cuba para la
caña de azúcar inferiores a 2 % son considerados
bajos, entre 2 y 4 % medios y por encima de 4 altos (León,
1993). Arzola y Alfonso (2001) estudiaron en un suelo Sialitizado
no cálcico la influencia del laboreo del suelo, el cultivo
de la caña de azúcar y la aplicación de
abono orgánico sobre el contenido de materia
orgánica y algunas propiedades asociadas con este
importante componente del suelo, demostrando que el cultivo
continuado de la caña de azúcar aumenta el
contenido de carbono orgánico, así como la
fracción ligera y gruesa del carbono del suelo. Para el
cultivo de la caña de azúcar León (1993)
asumió que los suelos con menos de 80 mg/kg de
nitrógeno hidrolizado se consideran bajos, mientras que
niveles de 80 y 130 mg/kg son medios y superiores a 130 altos.
Muchos autores reconocen a la MOS como importante factor a
considerar en el manejo de la nutrición nitrogenada,
llegando a fijar límites por debajo de los cuales se
incrementa la necesidad de aplicar fertilizantes nitrogenados
(Hernández, 1996; Pérez, 1999; Bautista y
Durán 2000; Bautista et al, 2000; Bautista y Durán,
2001; Arzola y Alfonso, 2001.) Consideraciones económicas
en el manejo de los fertilizantes Norman Borlaug, Premio
Nóbel de la Paz, plantea que para alimentar a 6 billones
de personas, cada año, se necesita una producción
anual de granos comparable a una gigante autopista pavimentada de
granos de cereal, capaz de rodear a la tierra por la línea
ecuatorial, con un grosor de 2,5 metros y un ancho de 20 metros.
A esta autopista

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BIBLIOGRAFICA se le debe incorporar cada año 1050 kg para
alimentar a las personas que nacieron en ese lustro (Citado por
Terry, 2002). Además se estima que para el 2025 el fondo
de tierra per capita dedicada a la producción de alimentos
será menor de la mitad de lo que fue en 1965, cuando la
población mundial era sólo 3,3 billones de
habitantes. No obstante con el continuo aumento en la demanda de
alimentos, cabría esperar que la agricultura fuese un
negocio floreciente y atractivo, sin embargo los agricultores hoy
enfrentan condiciones de bajos precios de sus productos y
presiones económicas para adquirir los insumos (Murrell y
Munson, 1999). Los países productores de caña de
azúcar por lo general son notables consumidores de
fertilizantes minerales, Cuba en relación con otros
países muestra elevadas tasas de utilización que
están al nivel de los países desarrollados,
teniendo en cuenta que dosis medias superiores a 125 kg/ha se
consideran valores mundialmente altos. En la década del 80
el MINAZ llegó a invertir, cada año, entre 70 y 80
millones de USD en la compra de fertilizantes minerales, de los
cuales, alrededor de 44 % fueron para portadores nitrogenados,
que se aplicaron a más de un millón de
hectáreas, correspondientes a 155 ingenios azucareros.
Estos gastos fueron reducidos fuertemente a inicios de los
años 90 con la caída del campo socialista, y
entrada en vigencia del Período Especial. Los
análisis económicos precisos deben considerar todos
los costos e ingresos asociados con la fertilización. Al
calcular los costos deben tenerse en cuenta que hay insumos que
se amortizan en período mayor a un año, como es el
caso de la toma de muestras de suelo que pueden ser evaluada para
un ciclo completo (Terry, 2002). García (2000) al
referirse al cálculo de los ingresos generados por la
fertilización a partir del incremento en los rendimientos,
demostró en experimentos de larga duración que el
análisis de suelo es un importante indicador para
determinar la probabilidad de respuesta a la
fertilización. El autor concluye afirmando que es posible
manejar la rentabilidad de cualquier sistema de producción
considerando otros factores y no solamente a través de la
reducción de los costos, si además se tiene en
cuenta: la fertilización específica por lote y
cultivo, el monitoreo de los suelos de forma periódica, la
planificación a largo plazo y el desarrollo de bases
datos.

Tesis presentada en opción al título
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BIBLIOGRAFICA Del mismo modo Terry, (2002) plantea que la
reducción de los costos usando menos insumos, con su
consecuente reducción en la producción, no permite
obtener más ganancias, solamente rendimientos altos dan
una mejor oportunidad de ser rentable, pues a partir de altos
niveles de producción viabiliza la distribución de
los costos en un mayor número de unidades producidas,
aún cuando los precios del producto sean bajos.
Además de constituir un claro indicativo de utilizar
prácticas de manejo que promuevan la sostenibilidad del
sistema y amigables con el ambiente.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 35 3.
MATERIALES Y METODOS La elaboración de este trabajo
comprendió resultados de 291 experimentos de campo, a los
que se efectuaron 1747 cosechas. Los ensayos fueron conducidos
por investigadores y técnicos de la red nacional de
estaciones experimentales del Instituto Nacional de
Investigaciones de la Caña de Azúcar, con la
orientación técnica de las Normas
Metodológicas del Departamento de Suelos y
Agroquímica (INICA, 1990). Los estudios se encontraron
distribuidos en diversas zonas edafoclimáticas del
país, lo que permitió abarcar una amplia
variación en cuanto a la disponibilidad y capacidad de
asimilación del nutriente estudiado y factores
edáficos y climáticos con él vinculado. Los
experimentos se condujeron en condiciones de secano, enterrando
el fertilizante a una profundidad de aproximadamente 10 cm a
ambos lados del surco en los retoños. En todos los casos,
salvo los experimentos de fraccionamiento, el fertilizante para
los retoños se aplicó inmediatamente después
del corte (dentro de los 30 días siguientes a la cosecha).
En las cepas de planta el fertilizante se aplicó en el
fondo del surco al momento de la plantación. Los
portadores nitrogenados utilizados fueron indistintamente urea,
sulfato de amonio y nitrato de amonio. Los portadores utilizados
en los fondos PK fueron: superfosfato sencillo, superfosfato
triple y cloruro de potasio. Las muestras de suelo fueron tomadas
en los primeros 25 cm de profundidad del perfil, coincidiendo con
la zona que concentra más de 85 % del sistema radical de
la caña de azúcar (INICA, 1990). Las muestras de
suelo, para su análisis, fueron secadas al aire, molidas y
pasadas por tamiz de 1 mm. Las parcelas experimentales utilizadas
tuvieron un área de calculo de 48 m2, en las que su masa
por lo general fue determinada de forma directa, con la
utilización de un dinamómetro y sólo en un
reducido número de cosechas, por estimación
según los criterios de Milanés y Pardo (1978), tras
corroborar en algunos ensayos la aceptable correspondencia de los
resultados estadísticos entre ambos métodos. 3.1
Descripción de los análisis químicos
realizados Con el propósito de conocer el estado
nutricional del suelo se analizaron muestras tomadas en las
parcelas de los experimentos. Los análisis de suelo se
realizaron según el Manual de Métodos de
Laboratorio del INICA (Cabrera, 1984). Una breve
descripción de los métodos empleados se muestra en
el Cuadro 2.

Tesis presentada en opción al título
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MATERIALES Y METODOS Cuadro 2. Determinaciones analíticas
realizadas a la red de experimentos del INICA. 3.2 Procedimiento
utilizado La diversidad de modelos experimentales y la
heterogeneidad de la base de datos obligó a diseñar
una metodología que permitiera el análisis de la
vasta información disponible. La secuencia de pasos
seguidos para lograr el objetivo propuesto fue: • •
• • Preparación de la base de datos.
Estimación de las dosis de nitrógeno.
Evaluación económica de las recomendaciones.
Análisis del riesgo de las respuestas. 3.2.1
Preparación de la base de datos Entre los múltiples
objetivos que ha trabajado el INICA durante los últimos
años se encuentran la creación y desarrollo de un
sistema automatizado, para ordenar y proteger la
información generada por los experimentos de campo
denominado Sistema de Información de Experimentos (SIDE),
y un sistema PERFIL que soporta la información procedente
de los perfiles de suelos asociados a los experimentos, creados
ex profeso. De la base de datos SIDE se seleccionaron los
experimentos de Nitrógeno, cualesquiera que fueran su
diseño y tipo, comprendiendo estudios de: niveles de
nitrógeno, nitrógeno por variedades,
nitrógeno por cepas, fraccionamiento de nitrógeno y
factoriales NPK completos y confundidos.

3. MATERIALES Y METODOS 37 Para ampliar la información,
los experimentos de niveles por variedades, fraccionamiento,
elementos por cepas y otros que implicaban arreglos bi y tri
factoriales fueron descompuestos para ser analizados como un
número “n” de experimentos de niveles. Estas
modificaciones se aceptaron en el procesamiento final
después de analizarse el grado y sentido de la
afectación que podría ocurrir con los errores
experimentales (Fig. 1). Figura. 1: Relación entre las
varianzas de los errores antes y después de dividir los
experimentos. Los experimentos de niveles que tenían
tratamientos sin fertilizantes fueron nuevamente analizados,
separando ese tratamiento. Posteriormente se ajustó cada
cosecha a un modelo discontinuo (Figura 2) y se registró
en una base de datos la información generada por el mismo,
los resultados del análisis de varianza, los datos
generales del experimento y la información de los perfiles
asociados. Figura 2: Modelo discontinuo al que se ajustaron los
resultados de las cosechas Tesis presentada en opción al
título académico de Maestro en Ciencias del
Suelo

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 38 3.
MATERIALES Y METODOS Creada la base de datos, contentiva de la
información de las cosechas, se procedió a su
validación y depuración. Primeramente se
analizó el estado de la información y
posteriormente se procedió a la estimación de las
variables funcionalmente dependientes. Para el procesamiento
estadístico matemático se agruparon los
experimentos en función de su error experimental. El
conjunto de experimentos se dividió progresivamente en dos
poblaciones hasta alcanzar una magnitud del error cuya diferencia
con el grupo de menor error determinó su
segregación, para lo que se utilizó como criterio
(o dócima) un modelo de varianza totalmente aleatorizado,
donde la varianza del numerador es la del grupo de experimentos
(o cosechas) con los que se trabajó. Los valores de F,
incrementos de producción, varianzas de tratamientos,
varianzas de errores, errores típicos de las medias,
coeficientes de variación de los errores experimentales y
probabilidades del error a, se sometieron a análisis
factorial de componentes principales. Se utilizó una
prueba de una cola, aceptándose una probabilidad del error
a de 10 % y no 5 % como es habitual. Los criterios de
segregación asumidos fueron: • Probabilidad de error
a < 1 e incremento de rendimiento < 10 • Probabilidad
de error a entre 10 y 20 e incremento de rendimiento < 10
• Probabilidad de error a entre 20 y 30 e incremento de
rendimiento < 20 • Probabilidad de error a > 30 e
incremento de rendimiento entre 10 y 30 La base de datos original
comprendió 1747 cosechas, tras la aplicación de los
criterios y condiciones antes señaladas quedó
reducida a 1219. Los datos seleccionados fueron sometidos a
modelación matemática de acuerdo con el criterio
lineal discontinuo, modificados según las siguientes
condiciones: Si: Se asume que: Entonces: Probabilidad > 10 a
> Meseta No hay diferencias significativas No hay diferencia a
b Xc RR a b Xc = = = = = = = Meseta 0 0 100 Meseta 0 0 RR
CV(ERROR) < 5 ó > 15 % Problemas en el experimento =
100 No se considera Donde: a, b y Xc son coeficientes del modelo
discontinuo; RR es el rendimiento relativo; CV es el coeficiente
de variación y la probabilidad es la del error a . Luego,
partiendo de la condición que el uso de los fertilizantes
minerales incrementa la producción, se formularon las
hipótesis nula y alternativa:

Tesis presentada en opción al título
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MATERIALES Y METODOS Ho: El fertilizante no incrementa el
rendimiento. H1: El fertilizante incrementa el rendimiento. 3.2.2
Procedimiento para la estimación de las dosis Con el fin
de estimar las dosis a partir del análisis de la
información disponible se realizaron los siguientes pasos:
• • • • Selección de las variables que
determinan la respuesta. Determinación de condiciones
similares o disímiles que intervienen en la respuesta.
Calibración de los factores que determinan la respuesta
para diferentes condiciones. Modelación de las dosis en
función de la calibración de los factores. La
secuencia de pasos para realizar el procesamiento de cada una de
las bases de datos fue el siguiente: 1. Análisis
multivariado para determinar las variables que mejor explicaban
la varianza total de las matrices de datos y sus relaciones. 2.
Análisis de regresión múltiple para
determinar los niveles de relación entre las variables
seleccionadas y la respuesta a las aplicaciones de fertilizantes.
3. Análisis de varianza, regresiones univariadas y
gráficos de “caja y patilla” para detectar las
condiciones similares (o disímiles) de respuestas. 4.
Análisis de regresión univariada y multivariada
para modelar la calibración de los factores y de las
dosis. 3.2.3 Fundamentos para la evaluación
económica de las recomendaciones El principio
económico utilizado se apoyó en la
comparación hipotética de los incrementos obtenidos
en función del rendimiento alcanzado por las dosis
aplicadas, generando en el caso 1 ingresos superiores a los
egresos (Figura 3). Mientras que en caso 2 a pesar de obtener
mayores ingresos la dosis aplicada no es redituable respecto a
los resultados productivos, pues se obtienen pérdidas
económicas. Las dosis de fertilizantes fueron expresadas
mediante funciones. La función para el cálculo de
las dosis se muestra en el primer cuadrante de la Figura 3 y en
el cuarto los egresos producidos por su aplicación. Se
tiene: Dosis = ƒ(v1, v2 , … vn) Donde: v1, v2 , … vn,
son variables asumidas como criterios para la estimación
de las dosis (p.e. rendimiento esperado, cepa, tipo de suelo,
etc.).

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 40 3.
MATERIALES Y METODOS Como el precio de los fertilizantes no
depende de la cantidad a emplear sino que es fijo, la
función de los egresos es continua: E = pf * Dosis Donde:
E son los egresos y pf es el precio de los productos activos en
$/kg para diferentes portadores, incluyendo los gastos asociados.
El precio asumido para la urea fue de 0.88 y el del amoniaco 0.60
$/kg. En ambos casos se incluyó el precio estabilizado
más 6 % de recargo comercial de la empresa Paz Borroto,
2.5 % de recargo comercial de las UCAI, costo de
aplicación y costo de transportación desde las
mismas. Figura 3. Esquema del procedimiento seguido para la
evaluación económica de las recomendaciones
(Adaptado de Alle, 1967). Se muestran: Caso 1 (verde) efecto
económico favorable de la fertilización; Caso 2
(amarillo) efecto económico desfavorable de la
fertilización. Los incrementos en la producción,
modelados en función de las dosis, están
representados en el segundo cuadrante de la Figura 3 y en el
tercero los ingresos generados por los incrementos alcanzados.
Inc = ƒ(Dosis) Donde: Inc son los incrementos en t/ha. La
dosis están expresadas en kg/ha de N.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 41 3.
MATERIALES Y METODOS Los ingresos están dados por: I = pp
* Inc Donde: I representa los ingresos en $/ha y pp el precio de
la producción en $/t (p.e. Precio de la tonelada de
caña = $ 11.05 MN descontando los gastos de corte, alza y
tiro). La diferencia entre los ingresos y los egresos es el valor
presente neto (VPN): VPN = I – E o sea VPN = pp * Inc – pf
* Dosis Donde: VPN es el valor presente neto en $/ha. La
función VPN igualada a cero permite estimar las dosis
extremas (aquellas en las que los ingresos son iguales a los
egresos) y las dosis económicas (intervalo comprendido
entre las dosis extremas, correspondiendo con aquellas en las que
los ingresos son mayores que los egresos). Así: VPN = 0
Implica: pp * Inc = pf * Dosis por tanto: pp/pf = Dosis/Inc Lo
que indica que el equilibrio económico se alcanza cuando
la relación dosis/incremento es igual a la relación
precio de la caña/costo del fertilizante. Así, para
que se produzcan beneficios económicos debe cumplirse que:
pp/pf > Dosis/Inc Para apreciar esquemáticamente este
efecto compárense los casos 1 y 2 ( Figura 2). La dosis
óptima corresponde al VPN máximo, lo que se obtiene
igualando a cero la primera derivada del valor presente neto con
respecto a la dosis: d(VPN)/d(Dosis) = 0 sustituyendo y derivando
se obtiene: d(VPN)/d(Dosis) = pp * d(Inc)/d(Dosis) – pf = 0
de donde d(Inc)/d(Dosis) = pf/pp lo que expresa que la dosis
óptima se encuentra donde la pendiente de la
función incremento es igual a la relación precio
del fertilizante/precio de la producción.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 42 3.
MATERIALES Y METODOS Para conocer cual es el incremento del
rendimiento a partir del cual una dosis es redituable, se
halló el producto de la dosis en cuestión por el
inverso de la relación entre el precio del fertilizante y
el precio de la producción. 3.2.4 Fundamentos para la
evaluación del riesgo de la respuesta El procedimiento
seguido comprendió: • • • Cálculo de
las probabilidades de respuesta para incrementos de
producción múltiplos de 10, registrados en las
bases de datos, teniendo en cuenta las condiciones de igualdad de
respuesta a las que se arribaron en la determinación de
las dosis. Incorporación de las probabilidades calculadas
a la base de datos. Modelación de la respuesta en
función de los incrementos y las dosis.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 43 4.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN El análisis de los datos de
cosechas, en correspondencia con los incrementos producidos,
unido a la probabilidad del error a y al coeficiente de
variación, mostró que a cosechas altamente
significativas podía corresponder, ocasionalmente, un
nivel muy bajo de incremento del rendimiento, y viceversa, es
decir, a cosechas sin diferencias significativas podía
corresponder alto incremento del rendimiento. Esta dificultad se
solventó rechazando las observaciones dudosas y
reajustando los resultados de los modelos discontinuos. Los
intentos para relacionar variables con el rendimiento relativo,
con todas las cosechas, resultaron infructuosos. Esto era de
esperarse, normalmente para procesar un gran volumen de
información hay que agrupar o discriminar la misma, lo que
constituye una tarea importante para la debida explotación
de los datos. En la forma adoptada para agrupar los experimentos,
o las cosechas, intervinieron criterios lógicos,
económicos y edafológicos. El análisis de
componentes principales, realizado con los datos de las cosechas
de nitrógeno, explicó en los 3 primeros ejes 80 %
de la varianza total de las variables analizadas. En el primer
componente se encontraron las propiedades del suelo y en el
segundo el rendimiento, no teniendo peso los errores
experimentales ni las variedades como se muestra en la Figura 4.
Figura 4. Análisis de componentes principales para las
cosechas de nitrógeno. Las variables descritas en el
análisis de componentes principales fueron: incremento
(INC), dosis (Xc), coeficiente de regresión de los modelos
lineales (B), respuestas

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 44 4.
RESULTADOS Y DISCUSION significativas (SIG), F de Fisher (F),
varianza de los tratamientos (S2T), varianza del error (S2E),
agrupamiento agroproductivo de suelo (AGRUP), subtipo de suelo
según la II Clasificación Genética (SUELO,
oculto en la figura detrás de AGRUP), variedades (VAR),
edad (EDAD), rendimiento agrícola medio de los
tratamientos (MEDIA), rendimiento máximo estable (RME),
lluvia (LLUVIA), rendimiento agrícola del testigo con
fondo (A), coeficiente de variación del error (CV),
probabilidad del error a (PROB), error típico (SX),
rendimiento relativo (RR), acidez hidrolítica (AH),
fósforo asimilable (PO) y potasio asimilable (KO), calcio
intercambiable (Ca), magnesio intercambiable (Mg), potasio
intercambiable (K), materia orgánica (MO), pH en agua
(PH), pH en KCl (PH1) y capacidad de cambio catiónico (T).
A partir de los resultados del análisis de componentes
principales se realizó un análisis de
regresión por el método paso a paso (STEPWISE),
dando como resultado el modelo mostrado en el Cuadro 3. Cuadro 3.
Modelo de regresión de la respuesta al nitrógeno (n
= 1219). 1 Agrupamiento Agroproductivo El análisis de los
factores relacionados con el fertilizante nitrogenado, a partir
de las ecuaciones obtenidas de la regresión, mostró
que influían sobre la respuesta, expresada por el
rendimiento relativo (RR): el suelo, la cepa, la edad, la materia
orgánica y la reacción del suelo (pH en agua y en
cloruro de potasio). El análisis de varianza de los
diferentes factores con respuesta ante la fertilización
nitrogenada (RR), mostró un comportamiento semejante al
observado en el análisis de componentes principales,
destacándose el efecto de la cepa, el suelo (agrupamiento
agroproductivo y también el subtipo de la II
Clasificación Genética de Suelos de Cuba), la edad
y la materia orgánica (Cuadro 4).

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 45 4.
RESULTADOS Y DISCUSION El efecto de la edad está
relacionado con el de la cepa. Aunque el factor provincia
resultó destacado, debe tenerse en cuenta que en él
se reflejan efectos del suelo, lluvia, variedades, etc., los
cuales fueron disímiles en las diferentes provincias.
Cuando se seleccionaron solo las cosechas de plantas, los
factores cepa (primaveras del año, primaveras quedadas y
fríos) y edad, dejaron de ser significativos. Cuadro 4.
Factores que afectaron la respuesta al N según el
análisis de varianza del RR. 4.1 Factores relacionados con
la fertilización nitrogenada Los factores cepa y suelo El
análisis de las medidas de tendencia central por cepas y
agrupamientos de suelos, con relación a la respuesta ante
la fertilización nitrogenada, mostró
comportamientos diferentes. En el análisis para todos los
suelos, se observó un aumento de la respuesta,

Rendimiento Relativo (%) 4. RESULTADOS Y DISCUSION según
avanzaba el número de cortes, aunque a partir del quinto
retoño fue más dispersa, encontrándose casos
en los que no había respuesta (Figura 5). Cepas Figura 5.
Efecto de la fertilización nitrogenada por cepas en
distintos agrupamientos de suelo En el análisis por
agrupamiento agroproductivo se observó que en los suelos
Ferralitizados cuarcíticos, la cepa no tenía efecto
sobre la respuesta del cultivo ante la aplicación de
fertilizantes nitrogenados, pues en todas se encontró un
aumento en el nivel de producción, este resultado parece
estar inducido por los niveles de MOS que pueden ser bajos y por
tanto escasas las reservas de N, así como que en los
Vertisuelos y los Aluviales la respuesta era leve en las cepas de
planta, lo que también ocurrió con los Gleyzados
sialitizados plásticos, de considerarse la total amplitud
del intervalo de confianza de 95 %, a pesar de ser suelos
afectados por hidromorfía, sin que en los restantes grupos
se manifestara efecto positivo digno de destacar (Figura 5). Los
efectos estar 46 observados en los Vertisuelos, Gleyzados
sialitizados y Aluviales, podrían relacionados con el
sobre-humedecimiento. Tesis presentada en opción al
título académico de Maestro en Ciencias del
Suelo

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 47 4.
RESULTADOS Y DISCUSION La exigua manifestación de efectos
positivos de la fertilización nitrogenada sobre el
rendimiento agrícola de cepas de plantas, en el cultivo de
la caña de azúcar, es un hecho reiterado, reportado
por numerosos autores en Cuba (Cuellar, 1974; Alomá, 1983;
Villegas et al. 1983; Pérez, 1985; Angarica, 1985; Iznaga,
1986; León y Lorenzo, 1987; García, 1987;
León 1990; Cabrera y Bouzo, 1999; Pineda, 2001;
Rodríguez y Osorio, 2001) y en otros países
cañeros (Samuels y Capó, 1956, Wood, 1968,
Fogliata, 1973, Husz, 1972; Fasihi et al. 1980; Mutanda, 1983;
Pérez, 1999 y CFSEMG, 1999). De acuerdo con León
(1990), la nutrición nitrogenada está muy ligada a
la mineralización de la materia orgánica del suelo,
pues la transformación de los compuestos nitrogenados
presentes en la misma, primero a amonio y después a
nitritos y nitratos, formas asimilables del nitrógeno,
ocurre en condiciones aeróbicas, mientras que la
reducción biológica de los nitratos, importante
vía de pérdida del nitrógeno, ocurre en
condiciones anaeróbicas; de allí que una mejor
estructura del suelo, que mejore la aireación, acrecienta
la actividad de los organismos responsables de la
mineralización en tanto que reduce la actividad de los
denitrificantes, todo lo cual favorece la disponibilidad y
suministro de nitrógeno para las plantas. Estas
condiciones, según expresa de León, (1990) se les
propician a las cepas de planta a través de las labores de
preparación del suelo que preceden a la plantación,
las que además de atenuar los efectos de la
compactación, incorporan restos vegetales, aumentando el
contenido de materia orgánica del suelo, mejorando
además las condiciones para el desarrollo del sistema de
raíces. A conclusiones similares han arribado Fogliata
(1973), Pérez (1982), Angarica, et al. 1990,
Rodríguez y Osorio (2001). Por otra parte, según
Samuels y Capó (1956) y García (1987), las cepas de
planta realizan una menor extracción de nitrógeno.
Iznaga (1986), en suelo Ferralíticos rojos, muy difundidos
en el país, sobre todo en la mitad occidental, no
sólo observó total ausencia de respuesta en cepas
de planta ante la aplicación de fertilizantes
nitrogenados, sino que en los demás cortes, se alcanzaba
un máximo en el segundo retoño, a partir del cual
comenzaba a disminuir el efecto sobre el rendimiento
agrícola, hasta que en el quinto retoño la
respuesta estaba ausente. Esto corresponde con la difusión
observada en este estudio en las cepas más viejas. Iznaga
(1986) atribuyó este efecto a la acumulación de
materia orgánica a causa de las raíces y plantones
muertos durante todo el ciclo, unido a condiciones físicas
propicias para su adecuada descomposición y
mineralización en la parte central de cada cepa de
caña de

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 48 4.
RESULTADOS Y DISCUSION azúcar, así como que en las
más viejas, los espacios vacíos contribuían
a un menor aprovechamiento del fertilizante. El tipo de arcilla
predominante en el suelo también puede jugar un importante
papel en el aprovechamiento de los fertilizantes nitrogenados por
las plantas. El predominio de arcillas del tipo 2:1 produce a
agrietamiento, que puede provocar daños al sistema radical
limitando la capacidad de las plantas para tomar nutrientes del
suelo (Agafonov et al. 1973). A este tipo de arcilla se atribuye
también fijación incambiable de nitrógeno
amoniacal. Agafonov et al. (1978) destacaron además que la
plasticidad de estos suelos afecta la estructura, limitando el
intercambio de oxígeno del sistema de raíces con el
ambiente, por lo que influye en la manifestación de
estados anaeróbicos por largo período de tiempo. El
predominio de este tipo de arcillas en unos suelos, y el intenso
lavado de nitrógeno en otros, así como la presencia
de hidromorfía o compactación, son en general las
circunstancias que llevaron a la manifestación en mayor o
menor grado de respuesta en las cepas de planta en los distintos
grupos de suelos. Los grupos de suelos, segregados por su mayor o
menor propensión de efectos positivos ante la
fertilización nitrogenada sobre las cepas de planta fueron
los siguientes: El factor materia orgánica del suelo La
relación entre la materia orgánica del suelo (MOS)
y el rendimiento relativo mostró que en la medida en que
los niveles de materia orgánica eran menores, mayor era la
respuesta. Con porcentajes de materia orgánica mayores que
6 % no se observó respuesta, por otra parte ésta se
incrementó rápidamente cuando los porcentajes de
materia orgánica fueron menores que 3 % (Figura 6).

4. RESULTADOS Y DISCUSION Tesis presentada en opción al
título académico de Maestro en Ciencias del Suelo
49 Figura 6. Relación entre la materia orgánica del
suelo y el rendimiento relativo A semejantes resultados han
llegado diferentes autores, entre ellos Hernández (1996),
trabajando en suelos Ferralíticos cuarcíticos de la
provincia Sancti Spíritus y Pérez (1999) en
diferentes suelos de Tucumán, Argentina, todos ellos
dedicados al cultivo de la caña de azúcar.
Así Hernández, al relacionar las propiedades del
suelo con la respuesta de las cepas de planta ante las
aplicaciones de nitrógeno encontró dos grupos
perfectamente definidos: uno donde las cepas de planta
respondían a la fertilización nitrogenada, con
valores de materia orgánica inferiores a 2.5 %, y otro sin
respuesta, al que correspondía los porcentajes de 2.5 en
adelante. Fue tal el efecto observado por este autor, que
asumió el contenido de materia orgánica,
conjuntamente con el rendimiento esperado, como criterios para el
establecimiento de dosis de nitrógeno en cepas de planta
para los suelos estudiados. Por su parte Pérez (1999)
encontró, en el contenido de materia orgánica del
suelo explicación a las variaciones de los incrementos del
rendimiento debidos a fertilización nitrogenada, lo que en
su trabajo estuvo en correspondencia con los resultados obtenidos
con las determinaciones de la capacidad de mineralización
de nitrógeno del suelo. Este autor estableció tres
categorías: menor que 2 % de materia orgánica, de 2
a 3, y mayor que 3, asociadas a incrementos decrecientes del
rendimiento ante la fertilización. También,
Rodríguez y Osorio (2001) consideraron que la MO es un
importante índice relacionado con la nutrición
nitrogenada, al mostrar que los contenidos de la misma disminuyen
con las cosechas sucesivas, lo que puede ser una
explicación de por qué la frecuencia de respuesta
de la caña de azúcar a la fertilización
nitrogenada se incrementa con el envejecimiento de la cepa hasta
cierto límite.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 50 4.
RESULTADOS Y DISCUSION El comportamiento entre la MOS y la
respuesta de la caña de azúcar ante la
aplicación del nitrógeno, manifiesto en el presente
estudio bajo condiciones de suelos monocultivados, constituye un
criterio de prioridad al momento de aplicar fertilizantes
nitrogenados en aquellos suelos que presentan valores de materia
orgánica menores a 2,5 %. León et al, (2001b)
estudiaron los factores que influyen en la transformación
de la MOS encontrando que el cultivo continuado con caña
de azúcar aumentó el contenido de carbono (C)
orgánico, su fracción ligera y el N total del
suelo, representado en un modelo predictivo para modificar las
cantidades de portadores nitrogenados aplicados al suelo. El
factor lluvia En los análisis de segregación y
varianza realizados, así como en los modelos de
regresión obtenidos, la lluvia formó parte del
grupo de factores que mostraron influencia sobre la respuesta del
cultivo ante las aplicaciones de nitrógeno. El efecto de
las lluvias sobre los cultivos agrícolas ha sido estudiado
por numerosos investigadores (Tamm, 1958; Allen et al. 1968;
Angarica, 1972; Henderson et al. 1977; Alcock y Morton, 1985;
León, 1997; Arzola et al. 1998, Cabrera y Bouzo, 1999;
Rodríguez y Osorio, 2001). En la mayoría de los
estudios los autores coinciden sobre la acción
contribuyente de las lluvias en la satisfacción de las
necesidades del N por las plantas, fundamentada por
remoción a partir de la atmósfera y el retorno al
suelo de parte de los compuestos volátiles que como el
amoníaco y óxidos de nitrógeno se
habían perdido, así como otros compuestos formados
por la acción fotoquímica, descargas
eléctricas y combustión de carburantes, pudiendo
estar la magnitud de este aporte entre 16 y 28 kg/ha al
año (Infante, 1988; León, 1997; Rodríguez y
Osorio, 2001). Además, conociendo que las plantas toman el
N en mayor cuantía por las raíces, en forma de
iones NH4+ y NO3- provenientes de la solución del suelo,
numerosos reportes coinciden al plantear que de existir
deficiencias de este nutrimento, las raíces
necesitarían mayor cantidad de agua para tomarlo. En las
recomendaciones de fertilizantes nitrogenados correspondientes a
la década de los 80 en Cuba, López (1981)
consideró la lluvia como un factor más a tener en
cuenta para el calculo de las dosis, en atención a su
efecto sobre el rendimiento agrícola, así a mayor
lluvia mayor aporte de nitrógeno para compensar el mayor
consumo del nutriente por la planta. Este análisis condujo
a recomendar 20 g de N por cada mm de lluvia anual
estimada.

Tesis presentada en opción al título
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RESULTADOS Y DISCUSION INICA (1979) reportó que a bajos
registros de lluvias correspondía mayor necesidad del N
por la planta, y que dicha demanda disminuía en la medida
que aumenta la lluvia, hasta valores de 1600 mm donde
económicamente no se justificaba adicionar fertilizante
nitrogenado al suelo, esto se explicaba porque la caña de
azúcar toma el N de la solución del suelo. Angarica
(1972) observó como los altos valores
puvliométricos en suelos con deficiente drenaje interno se
afectaba la disponibilidad de N asimilable por la planta, lo que
el autor atribuyó a un descenso de la nitrificación
debido al prolongado exceso de humedad, correspondiente al
período más lluvioso del año, además
bajo dichas circunstancias pudo ocurrir reducción en los
compuestos nitrogenados, así como pérdida por
volatilización. El estudio sobre la influencia de la
lluvia, a partir de los datos con que hoy se cuenta, continua en
proceso de análisis y hasta el momento no se dispone de
toda la información necesaria para modelar ésta
respuesta, pues el registro actual de la base de datos contiene
las lluvias totales, siendo necesario su expresión diaria
o al menos decenal para relacionarla con diferentes etapas del
desarrollo del cultivo. Hasta tanto concluya dicho estudio, no
será prudente modelar el efecto de este factor sobre la
demanda del nitrógeno, razón por la que no se
consideró en el modelo que ésta tesis presenta. El
factor variedad La interacción nitrógeno variedad
también ha sido estudiada por numerosos investigadores
nacionales y foráneos. Un hecho aceptado es que debido a
las diferencias morfológicas y fisiológicas que
muestran las variedades entre si, éstas difieren en la
capacidad de extracción y asimilación de los
nutrientes del suelo, en lo que interviene el desarrollo del
sistema de raíces, el área foliar y su aptitud para
acumular nutrimentos. León (1997), comentó la
variabilidad encontrada en reportes internacionales sobre la
eficiencia de diferentes variedades de caña de
azúcar, para hacer frente a excesos y deficiencias del N
seguido de una relativa eficiencia en la utilización del
nutrimento, destacando que con frecuencia no se observa
interacción N-variedad en grado tal como para ser
considerada factor modificador de la cantidad del N aplicar.
Stanford y Ayres (1964) realizando experimentos factoriales del N
por variedades en campos de Hawai, relacionaron el rendimiento
como materia seca y el N extraído con el N aplicado en
plantaciones de 20 y 24 meses de edad, encontrando que las
variedades

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 52 4.
RESULTADOS Y DISCUSION estudiadas tenían semejante
requerimiento interno del N por toneladas de materia seca
producida. Se corroboró por el INICA (1979)
basándose en resultados de experimentos de campo, que la
relación N-variedad es imperceptible, ya que generalmente
en los ensayos del N por variedades fueron otros los factores que
dominan la respuesta, encubriendo la manifestación de la
interacción N-variedad. Chávez (1988)
estudió el comportamiento de diferentes variedades de
caña de azúcar en un suelo Ferralítico rojo
típico frente a la fertilización nitrogenada,
así como la extracción de este elemento por el
cultivo. La autora observó que en todos los experimentos y
cepas evaluadas no se evidenció interacción entre
los niveles de nitrógeno y las variedades utilizadas, por
lo que afirmó que no existe diferencias entre las
variedades y los niveles de asimilación de este
nutrimento. En la base experimental que soporta ésta tesis
se estudiaron un total de 26 variedades, en 291 experimentos, de
ellos 71 correspondieron a estudios de interacción N-
variedades, sin embargo éstos estudios al ser analizados
de forma independiente no mostraron respuesta concluyente. En los
análisis de componentes principales y varianza del
rendimiento relativo se encontraron las variedades como un factor
más a considerar en el estudio del N, lo que significa una
alerta sobre la consecuencia de profundizar en la
interacción N-variedad. Así los resultados
experimentales disponibles en este trabajo resultan aún
insuficientes para considerar a las variedades como criterio
determinante de dosis de fertilizante nitrogenado. La
reacción del suelo (pH) Tanto en el análisis de
componentes principales, como en el modelo de regresión de
la respuesta al nitrógeno, y el análisis de
varianza del rendimiento relativo de los factores que afectan la
misma, el pH mostró influencia sobre el incremento de la
producción frente a las aplicaciones con nitrógeno.
Varias son las formas en que la reacción del suelo puede
influir sobre la asimilación o disponibilidad de
nitrógeno por las plantas. La reacción del suelo
está relacionada con la velocidad de descomposición
de la materia orgánica, favoreciendo o afectando las
condiciones para la amonificación y la
nitrificación (Arzola et al, 1998).

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 53 4.
RESULTADOS Y DISCUSION La fijación y aprovechamiento de
nitrógeno atmosférico es también dependiente
de la reacción del suelo. La actividad de la nitrogenasa,
enzima que fija al nitrógeno atmosférico
reduciéndolo a amoniaco, depende en buen grado del pH, con
valores óptimos en el intervalo de 6.8 a 7.8. Valores
superiores a 5.5 o superiores a 9 reducen notablemente la
actividad de esta enzima. Los géneros de bacterias que
participan en la fijación asimbiótica de
nitrógeno atmosférico resultan generalmente
afectados por pH bajos (excepto el género Beijerinckia).
El comportamiento de las determinaciones de pH, en agua o en
cloruro de potasio, mostró diferencias, fue más
efectivo el pH en agua, real expresión de acidez actual
del suelo (pues el determinado en la extracción con
cloruro de potasio obra sobre la acidez cambiable). Sin embargo a
la altura de los conocimientos actuales no se consideró
oportuno incluir el pH como criterio para el cálculo de
dosis, hasta tanto se amplíen los estudios que fomenten y
justifiquen su uso. El factor rendimiento (RME) y el valor A En
este trabajo el rendimiento máximo estable (RME) fue
considerado uno de los factores del modelo propuesto para las
recomendaciones, dada su significativa participación en la
respuesta del cultivo, según se mostró el
análisis de varianza del rendimiento relativo (ver Cuadro
4). Cuando se analizó el rendimiento alcanzado sin la
aplicación de fertilizantes nitrogenados (pero con fondo
de fósforo y potasio) expresado por el factor A en el
análisis de varianza del rendimiento relativo, contra la
respuesta que se lograba con aplicaciones de nitrógeno, se
observó que los mayores efectos correspondían a los
rendimientos mínimos potenciales más bajos, cesando
prácticamente al nivel de 140 t/ha en adelante (Figura 7).
Debe tenerse en cuenta que los bajos rendimientos en parcelas
experimentales no estaban asociados ni a enyerbamiento ni a la
despoblación. Así, para suelos con pocas
limitaciones, independientemente de la índole de las
mismas, la satisfacción de los requerimientos de
nitrógeno por la planta tienden a ocurrir de forma natural
siendo menos necesaria la fertilización mineral.

4. RESULTADOS Y DISCUSION Tesis presentada en opción al
título académico de Maestro en Ciencias del Suelo
54 Figura 7. Respuesta ante aplicaciones de nitrógeno en
suelos con diferentes potenciales mínimos. Un hecho
generalmente aceptado es que, para elementos móviles como
el nitrógeno y el potasio, el rendimiento juega un papel
importante en la definición de las dosis de los mismos a
aplicar al suelo, con el fin de satisfacer los requerimientos
nutricios del cultivo (León et al. 2001a). Muchas de las
recomendaciones de nitrógeno propuestas para el cultivo de
la caña de azúcar han tenido en cuenta este factor
entre sus bases, como son las que ha tenido en Cuba desde 1981
hasta la fecha (López, 1981; Villegas et al. 1993;
Villegas et al, 1996 y León et al. 1998), y otras con
carácter regional (Angarica, 1985; García, 1987;
León, 1990; Hernández 1995; Pineda, 2001) o las
recomendaciones de Pérez (1999) en Argentina, y en general
las de muchos otros países. El rendimiento se usa para la
estimación de la demanda del nitrógeno, tanto por
el método de balance de nutrientes referido por
Yágodin et al. (1986), como por los métodos basados
en la interpretación de respuesta del cultivo en
experimentos de niveles de nitrógeno y su relación
con variables edáficas y climáticas. Arzola et al.
(1998), destacan la importancia de este factor con el fin de
establecer las dosis de N a aplicar, pues consideran que a mayor
rendimiento mayor extracción del elemento por el cultivo y
por ende más rápido se agotaran sus reservas en el
suelo, recomendando aplicar mayores dosis de N para compensar las
exportaciones por las cosechas.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 55 4.
RESULTADOS Y DISCUSION El factor edad Según Faunconnier y
Bassereau (1980) la edad es el primero de los cuatro factores que
determina la concentración de elementos nutritivos en la
hoja de la caña de azúcar. Van Dillewijn (1975)
concibe la edad de la caña de azúcar como un factor
determinante en el crecimiento, composición química
de los jugos, aprovechamiento del agua, efectividad del
fertilizante nitrogenado y la maduración de la planta para
la cosecha, destacando que a mayor edad ocurría una
disminución gradual en el equilibrio de los órganos
productivos y consumidores, manifiesto en la reducción de
la capacidad de la planta para responder a la influencia de
factores externos, como la fertilización y el riego, lo
que sugiere la aplicación de estos insumos en el
período donde la eficiencia de los mismos por la planta
sea máxima, definidos antes del período de
crecimiento máximo y durante él, de ahí el
empeño de aplicar la mayor proporción del N tan
pronto como sea posible. Según Cornelison y Cooper,
citados por Dillewijn (1975) la respuesta al N aplicado en la
etapa de auge del crecimiento (gran período de
crecimiento), es mayor tanto en la brotación (fase
heterogónica) como en la maduración de los tallos
de la caña, resultado que fue asociado al máximo
desarrollo y actividad del sistema de raíces, así
como de las hojas que tiene lugar en ese preciso momento. El
momento o la época de aplicación del fertilizante
nitrogenado ha sido objeto de estudio en la agricultura
cañera, debido a que la edad de las plantaciones es
determinante en el aprovechamiento del nutrimento por la planta.
León (1997), expresó que la caña de
azúcar es una planta que en edades temprana de su
desarrollo, tiene la capacidad de acumular nutrimentos con mayor
rapidez que materia seca, por lo que sugiere que en esta etapa de
su vida puede extraer nutrimentos en exceso para su ulterior
utilización. Al respecto Dillewijn (1975) observó
que el ritmo de absorción del N, aparentemente, es
independiente de las necesidades inmediatas de la planta, y el N
absorbido después de los requerimientos del momento, puede
ser almacenado para ser utilizado en el posterior crecimiento.
León (1997) refirió que, durante los primeros seis
meses de vida, los retoños pueden acumular 8 o más
veces la cantidad de materia seca que la que acumula la
caña planta para igual período y absorber 2,5 veces
más N, además subrayó, que aún
recién cortada la cepa precedente, ésta dispone de
un sistema de raíces que no por ser antiguo deja de
subsistir y realizar sus funciones hasta la emisión de
nuevas raíces.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 56 4.
RESULTADOS Y DISCUSION Téngase en cuenta que el vegetal
puede almacenar N, lo que se realiza a través de los
ácidos aspártico y glutámico, los que pueden
absorber una molécula más de amoníaco y
formar así sus amidas, la aspargina y la glutamina,
sustancias que se acumulan en la célula vegetal sin
producir daños y constituyen una reserva del N en el
vegetal. De esta forma la planta es capaz de almacenar
nitrógeno en el interior de sus células, para ser
usado cuando lo necesite el vegetal (León, 1997).
Atendiendo al deterioro de las condiciones físicas del
suelo en los ciclos de cosechas, el factor edad es valorado para
realizar determinadas labores de cultivos, que le permitan a la
cepa disponer de mejores condiciones de aireación,
así como reemplazar el viejo sistema de raíces por
uno nuevo. La información experimental que sirvió
de base para desarrollar este trabajo contó con 364
cosechas de fraccionamiento de N, en los que se estudiaron
diferentes niveles (100, 50+50, 25+75, kg del N/ha) en distintos
tipos de suelos y cepas, los que fueron analizados de forma
independiente del resto de las cosechas que conforman la base de
datos general. Los resultados obtenidos coincidieron con diversos
estudios reportados en Cuba y en el extranjero (King, 1968;
Pérez, 1982; León, 1997; Arzola et al, 1998;
Cabrera y Bouzo, 1999) que han demostrado que el fraccionamiento
del N en condiciones de secano no aumenta la efectividad del
fertilizante nitrogenado ni el rendimiento del cultivo, sin
embargo, los autores coincidieron en su gran mayoría al
reportar efectos desfavorables en la calidad del jugo por las
aplicaciones tardías, así como el encarecimiento de
la actividad, por lo que recomiendan aplicar para cualquier
condición todo el N en dosis únicas, al momento de
la plantación, si las circunstancias del suelo son las
propicias, e inmediatamente después del corte en los
retoños. 4.2 Modelo para la estimación de las dosis
de nitrógeno Los factores suelo, cepa y contenido de
materia orgánica brindaron una indicación sobre
dónde era probable la respuesta de la caña de
azúcar ante las aplicaciones de fertilizantes
nitrogenados, pero no aportaron información sobre la
cantidad de N a aplicar. El intento de relacionar directamente
los rendimientos con las dosis resultó infructuoso, sin
embargo, la relación entre los índices de consumo y
los rendimientos esperados proporcionó una vía para
la estimación de las mismas (Figura 8). Los índices
de consumo representan la relación entre la dosis y el
rendimiento:

Índice de consumo /kg del N/t de caña) Tesis
presentada en opción al título académico de
Maestro en Ciencias del Suelo 57 4. RESULTADOS Y DISCUSION IC
(kg/t)= dosis (kg/ha) / rendimiento (t/ha) Los índices de
consumo más altos correspondieron a los suelos 1 dentro de
cada grupo de cepas y a los retoños dentro de cada grupo
de suelos. Las dosis del nitrógeno, estimadas para cada
condición a partir de la correspondencia entre los
índices de consumo y el rendimiento esperado, se muestran
en los cuatro modelos que aparecen en la Figura 9. Una muestra
“tabular” de dosis estimadas por estos modelos se
ofrece en el Cuadro 5, en el que se tuvo en cuenta índices
de consumo medios para diferentes intervalos de rendimiento.
Rendimientos esperados (caña t/ha) Figura 8.
Relación entre índices de consumo y rendimiento
esperado por grupos de suelo y cepas.

Dosis óptima(N kg /ha) 4. RESULTADOS Y DISCUSION Tesis
presentada en opción al título académico de
Maestro en Ciencias del Suelo 58 Rendimiento esperado
(caña t/ha) Figura 9. Relación entre dosis y
rendimiento esperado por grupos de suelo y cepas. Cuadro 5.
Recomendaciones para el nitrógeno.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 59 4.
RESULTADOS Y DISCUSION Según Nelson (1999) se debe
recordar que no existe un modelo ideal. Hay que tener mucho
cuidado para evitar que el modelo escogido produzca estimaciones
sesgadas del óptimo. Este es probablemente un criterio
más importante que el tamaño del R2 (coeficiente de
determinación múltiple), ya que muchos modelos
producen R2 similares, pero el óptimo estimado por cada
uno de ellos es muy diferente. Es necesario mencionar que se
presentan problemas con los modelos tradicionales cuando los
modelos forman una meseta. En esta situación, los modelos
cuadrático, raíz cuadrada y Mitscherlich
sobreestiman la cantidad óptima del nutriente así
como el rendimiento estimado en este punto óptimo. Esto se
debe a que el ajuste matemático de los datos mueve el
óptimo hacia la derecha. 4.3 Evaluación
económica Aunque con la adecuada utilización de los
fertilizantes se logran aspectos tan importantes como la
preservación de la fertilidad del suelo y la
reducción de la contaminación ambiental, el
objetivo primordial de su uso ha sido el de incrementar los
rendimientos. Pero en ocasiones el incremento que se logra con la
fertilización no es siquiera suficiente para sufragar el
gasto en que por ella se incurre. Hoy más que antes el
aspecto económico es de suma importancia, siendo necesario
considerar a la fertilización como una inversión
económica, teniendo el uso de los fertilizantes como
premisa el ser redituable. Es propósito de esta
sección es modelar el impacto de la respuesta
económica de las recomendaciones de fertilizantes
nitrogenados, así como determinar el intervalo de
variación de las dosis redituables y determinar las dosis
óptimas. La relación de los incrementos con las
dosis mostró buen ajuste con ecuaciones de segundo grado,
lo que facilitó el cumplimiento de los objetivos
propuestos. El Cuadro 5 muestra las funciones incremento
obtenidas para las distintas condiciones. Cuadro 5. Funciones
incremento con la fertilización nitrogenada bajo distintas
condiciones.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 60 4.
RESULTADOS Y DISCUSION A partir de las variables incremento y
dosis se establecieron las funciones para el valor presente neto
[ VPN=( Inc x pp ) – ( Dosis x pf ) ]. El Cuadro 6 muestra las
ecuaciones obtenidas para las condiciones definidas en el
estudio. Cuadro 6. Funciones para el valor presente neto. Las
relaciones pp/pf y su inverso para distintos portadores de
fertilizantes se muestran en el Cuadro 7. Cuadro 7. Relaciones
precio del fertilizante precio de la producción para los
portadores del N. Los resultados de la evaluación
económica para diferentes dosis de N y condiciones se
muestran en el Cuadro 8. Cuadro 8. Resultados de la
evaluación económica.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 61 4.
RESULTADOS Y DISCUSION Estos modelos para el nitrógeno
también se realizaron en función del rendimiento
esperado (rendimiento máximo estable en la base de datos),
pues esta variable fue el criterio para la estimación de
las dosis (Figura 10). Para cualesquiera de las circunstancias de
suelo y cepa, el incremento medio, primero aumentó
según fue mayor la dosis, y después
disminuyó. Los incrementos más altos
correspondieron a las cepas de retoños y a los suelos del
grupo 1 (suelos con limitaciones por hidromorfía o
compactación). En los retoños, aún con las
probabilidades mínimas, que también se calcularon,
se observaron incrementos de rendimiento, lo que no fue notable
con las cepas de planta en ninguno de los dos grupos de suelo.
Figura 10. Incrementos de rendimientos medios probables en
función del rendimiento esperado para las cosechas de
nitrógeno. Obsérvese que de acuerdo a la
expresión pp/pf = Dosis/Inc de donde Inc = pf/pp * (Dosis)
y teniendo en cuenta que la relación pf/pp para la urea es
0.0742081 y que las dosis del N para rendimientos esperados de
hasta 100 t/ha no exceden los 100 kg/ha, bastarían
incrementos no superiores a 7.42 t/ha para que las dosis fueran
económicas, lo que, como se observa en la Figura 10, es
completamente factible.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 62 4.
RESULTADOS Y DISCUSION 4.4 Riesgo de la respuesta Con relativa
frecuencia ocurre que la aplicación de los fertilizantes
no incrementa el rendimiento, por lo que resulta conveniente
conocer la probabilidad de que la aplicación de
determinada dosis produzca un incremento dado. Este aspecto
resulta útil para establecer prioridades durante el
desarrollo de la campaña de fertilización cuando
existen restricciones por falta de portadores. Todas las
relaciones mostradas hasta aquí se definieron sin tomar en
cuenta la probabilidad de respuesta y asumiendo una
función de incremento dependiente de la dosis aplicada.
Por otra parte los análisis económicos se
realizaron con las cosechas en las que la aplicación de
fertilizantes produjo incrementos, es decir no se tuvo en cuenta
la frecuencia de respuesta. Dado lo anterior fue conveniente
estudiar el riesgo de la respuesta. Es intención de esta
sección determinar la frecuencia de respuesta de la
aplicación de fertilizantes en caña de
azúcar (sobre la base de los resultados experimentales).
La probabilidad de alcanzar determinado incremento con la
aplicación de una dosis de N se muestra en la Figura 11.
Figura 11. Probabilidad de obtener incrementos con diferentes
dosis de nitrógeno en 4 condiciones de
recomendación.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 63 4.
RESULTADOS Y DISCUSION El orden de las condiciones cepas-suelos
por su probabilidad de alcanzar mayores incrementos a dosis
más bajas fue: Plantas-Suelos 1 > Retoños-Suelos
1 > Retoños-Suelos 2 > Plantas-Suelos 2 Este orden
se corrobora al compararse con las probabilidades de alcanzar los
incrementos correspondientes a la máxima ganancia (Cuadro
8). De existir restricciones para el uso de los fertilizantes
nitrogenados por no disponer de portadores u otra causa, debe
darse prioridad de acuerdo al orden citado.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 64 5.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 Conclusiones 1. El
procedimiento mostrado para el cálculo de las dosis de
fertilizantes nitrogenados, integra todos los aspectos
concernientes al uso racional de los nutrimentos minerales en la
agricultura cañera. 2. De acuerdo al análisis de la
información los criterios para la fertilización
nitrogenada se pueden resumir en: suelo, cepa y rendimiento
esperado. 3. Los modelos mecanicistas obtenidos para las
diferentes condiciones de suelos y cepas mostrados en el cuerpo
del trabajo, brindan la información necesaria para
predecir las necesidades de N correspondiente al sistema
suelo-planta, así como la dosis necesaria para
satisfacerla. 4. Las recomendaciones para la aplicación de
fertilizantes nitrogenados se presentan de forma tabular,
atendiendo a los modelos mecanicistas ajustados a la respuesta
del cultivo en relación con los factores obtenidos como
modificadores de las dosis. 5. La respuesta de la caña de
azúcar a la fertilización nitrogenada aumenta
cuando el contenido de materia orgánica del suelo
disminuye, así a niveles inferiores de 2,5 % es notable la
probabilidad de respuesta. Este criterio debe ser utilizado en el
establecimiento de prioridades para el uso del N en el cultivo de
la caña de azúcar. 6. No se consideró
oportuno incluir el resto de los factores obtenidos de los
análisis efectuados como criterio para el cálculo
de dosis, hasta tanto se amplíen los estudios que sustente
y justifiquen su uso. 7. El N debe aplicarse enterrado, lo
más pronto posible después del corte. Cuando su uso
en la cepa de planta sea imprescindible debe aplicarse al momento
de la plantación. 8. Se establecen procedimientos para el
análisis económico de las recomendaciones y para la
estimación del riesgo de la respuesta. 9. El N
mostró un alto porcentaje de probabilidad de respuesta por
la caña de azúcar, considerando las variables
analizadas. 10. El orden de las condiciones cepa-suelos por su
probabilidad de alcanzar mayores incrementos a dosis más
bajas fue: Plantas-Suelo 1 > Retoños. Suelos 1 >
Retoños-Suelos 2 > Plantas-Suelos 2.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 65 5.
CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES 11. Los resultados obtenidos por
esta vía correspondieron, en general, con los reportados
internacionalmente para condiciones y circunstancias similares,
lo que de cierto modo certificó el valor de las
recomendaciones propuestas. 5.2 Recomendaciones 1. Utilizar el
procedimiento metodológico relatado para conocer con mayor
eficiencia el nivel de respuesta de la caña de
azúcar frente a otros nutrimentos, enmiendas y abonos
orgánicos. 2. De existir restricciones para el uso de los
fertilizantes nitrogenados por no disponer de portadores u otra
causa, debe darse prioridad según el orden citado en la
conclusión 10, del mismo modo que a los suelos con tenores
menores a 2,5 % de MOS. 3. Continuar profundizando en los
factores que determinan la respuesta a la fertilización
nitrogenada, como resultado de procedimiento
estadístico-matemático descrito en el
trabajo.

Tesis presentada en opción al título
académico de Maestro en Ciencias del Suelo 66 1. 2. 6.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Agafonov, O., R. M. Delgado, L. Rivero
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Vertisuelos de Cuba, relacionado con las particularidades de su
génesis. Ciencias Agrícolas. No 3. ACC. 47-76 pp.
Agafonov, O.; J. E. Roldós y R. Avilés (1973):
Influencia de la densidad del suelo Rojo Ferralítico sobre
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