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Gerencia Técnica / Programa de Investigación Científica / Enero de 2005

ISSN - 0120 - 0178ISSN - 0120 - 0178

Fernando Farfán-Valencia*, Alfonso Mestre-Mestre**

La zona cafetera norte de Co-lombia ubicada entre los 8 y11° de Latitud Norte, donde se

localizan los departamentos cafete-ros de Santander, Norte deSantander, Magdalena y Cesar, pre-senta períodos de déficit hídricohasta de 271 mm, durante cincomeses (7, 9). Dadas estas condicio-nes, es común observar sistemas decultivo de café con sombrío, que dis-minuyen los efectos que el déficitde agua causa sobre el cultivocomo el marchitamiento, la baja tasade crecimiento y la defoliación, en-tre otros (14).

El componente arbóreo reduce latemperatura ambiental y la del sue-

FERTILIZACIÓN DE CAFETALESCON SOMBRÍO EN LA ZONA CAFETERA NORTEDE COLOMBIA

* Asistente de Investigación Fitotecnia, Centro Nacional de Investigacionesde Café, Cenicafé, Chinchiná, Caldas, Colombia.

** Investigador Científico III, hasta el año 2000, Fitotecnia, Centro Nacionalde Investigaciones de Café, Cenicafé, Chinchiná, Caldas, Colombia.

lo, reduciéndose simultáneamente la evaporación en la superficie eincrementando la humedad relativa del ambiente (5, 15, 17, 18). Bajo som-brío, la temperatura nocturna del cafetal es más alta y enel día es menor que en cafetales a libre ex-posición solar; por tanto, bajo sombríose reducen las diferencias entre lasdos temperaturas. Los sistemasagro-forestales proporcionanbajas intensidad lumínica ytemperatura foliar, condicio-nes a las cuales se adapta elcafeto para realizar fotosín-tesis y crecer (16). En el es-tablecimiento de sistemasagroforestales con cafédeben desarrollarse prác-ticas tendientes a mante-ner o incrementar la pro-ductividad y la calidad del

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producto, a través del estudio de lasinteracciones positivas entre el cli-ma, la intensidad del sombrío, la va-riedad del café y los niveles deinsumos (3, 4), especialmente ferti-lizantes.

Aunque en Colombia se han reali-zado estudios sobre la respuesta delcafé bajo sombrío a la fertilización(10, 11), no es amplia la informacióncuando interactúan simultáneamen-te el grado de cobertura arbórea ylos diferentes niveles de fertilización.Con el propósito de estudiar estasinteracciones y como no existe enla actualidad una forma confiable dehacer recomendaciones de fertiliza-ción en cafetales bajo diferentes gra-dos de sombra, se planeó el presen-te estudio para evaluar el compor-tamiento productivo del café bajocobertura de guamo, con la aplica-ción de cuatro niveles de fertilizan-te inorgánico en una localidad de lazona cafetera norte de Colombia.

MATERIALES YMÉTODOS

LocalizaciónEl experimento se realizó en laSubestación Experimental PuebloBello, situada en el municipio dePueblo Bello, departamento delCesar a 10° 25' latitud norte, 73° 34'longitud oeste; una altitud de 1.134m; temperatura media de 21,2 °C,precipitación anual de 2.050 mm ysuelos derivados de diabasas(ecotopos 402A).

Componentes del S is temaAgroforestalGuamo santafereño (Inga edulis)como componente arbóreo y café va-riedad Colombia (Coffea arabica L).

METODOLOGÍA

Tratamientos y diseño experi-mentalLos tratamientos estuvieron com-puestos por la combinación de tresdistancias de siembra del sombrío ycuatro niveles de fertilización delcafé (Tabla 1). Para la ejecución delexperimento se procedió como sifueran tres ensayos diferentes (enadelante denominados Subsiste-mas), uno para cada distancia desiembra del guamo. En cadaSubsistema se sortearon los nivelesde fertilización, de acuerdo con eldiseño en Cuadro Latino. Los nive-les de fertilizante fueron la aplicacióndel 25, 50 y 75% del total recomen-dado en el análisis de suelos y untratamiento sin fertilización.

EstablecimientoLos guamos se establecieron enmarzo de 1996 y en junio del mis-mo año se sembró el café a 1,5 x1,5 m. Durante el primer año, todoel sistema tuvo sombrío transitoriode higuerillo (Ricinus communis) ypara el segundo año, sombrío tran-sitorio de guandul (Cajanus cajan).

Fertil izaciónEn julio de 1996, se aplicaron 30 gde urea/planta y un mes después

se aplicaron 15 g/planta de MgO(óxido de magnesio).

Para la fertilización del cafetal en pro-ducción, la recomendación segúnlos resultados de los análisis de sue-los fue la aplicación anual de 290kg/ha de urea + 100 kg/ha de DAP+ 200 kg/ha de KCl (cloruro depotasio), aplicando las cantidadesproporcionales de fertilizante segúnlo planteado en los tratamientos.

La dosis recomendada se fraccionóen dos aplicaciones, una en el pri-mer semestre del año y otra en elsegundo. El fertilizante se aplicó enel “plato” del árbol de café.

Variables evaluadas

Interceptación de la RadiaciónFotosintét icamente Act iva(RFA)Durante los años 1998 al 2001, seevaluó la interceptación de RFA encada unidad experimental, cuandolos árboles de sombrío tenían 2, 3,4 y 5 años, respectivamente. Seempleó una barra integradora demedición LI-191 SA, la cual se colo-có por encima de la planta de café,

Tabla 1. Tratamientos empleados para evaluar la fertilización del café asociadocon guamo.

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y permitió registrar la fracción de laRFA incidente sobre esta planta.Para las mediciones de la RAF inci-dente sobre los guamos, se instalóun sensor LI-190 SA en un área des-cubierta adyacente a la parcela ex-perimental y conectado a un regis-trador automático de datos LI-1000,para almacenar la información de laRFA incidente cada minuto. Lasmediciones se realizaron entre las11:00 y 13:00 horas, utilizando lametodología propuesta por Farfán,et al. (6).

Nivel máximo de sombraCon el fin de determinar si el por-centaje de sombra del guamo lle-gaba a ser igual en las tres distan-cias de siembra y definir el momen-to oportuno para la regulación dela sombra como medida para evitarla reducción de la productividad, secorrelacionó la producción mediaanual del café en cada Subsistemacon el número de guamos estable-cidos por hectárea. Muschler (12),sugiere que al ajustar ecuaciones

lineales simples entre producción ynúmero de árboles puede estable-cerse el momento en que los árbo-les de sombra alcanzan su máximacobertura.

ProducciónPara evaluar el efecto de los trata-mientos sobre la producción decafé, se cosechó mensualmente elcafé cereza por parcela Los regis-tros fueron transformados de kilo-gramos de café cereza a @ de cafépergamino seco/ha; el factor deconversión aplicado fue de 5:1 (5,0kg de café cereza para obtener 1,0kg de café pergamino seco, con11,5% de humedad). Igualmente serealizó un análisis de la distribuciónanual de la cosecha del café paracada distancia de siembra delguamo.

Análisis de la informaciónCon la variable producción se reali-zó el análisis de varianza para cadaSubsistema y cada año de produc-ción, bajo el modelo utilizado en el

diseño experimental. Se realizaronpruebas de Duncan para la compa-ración de medias entre tratamientos,pruebas de Tukey al 5% para lacomparación de las medias genera-les entre los Subsistemas y regre-siones lineales simples para la de-terminación del máximo grado desombrío.

RESULTADOS YDISCUSIÓN

Interceptación de la RadiaciónFotosintét icamente Act iva(RFA)Los registros de interceptación dela RFA indican que el nivel de som-bra se incrementa al aumentar laedad del componente arbóreo. Elporcentaje de sombrío medio enque se desarrolló el cultivo del caféfue del 58% con 278 árboles deguamo/ha, del 50% con 123 árbo-les/ha y del 34% con 70 árboles/ha (Figura 1).

Figura 1. Interceptación deRFA, en tres densidades de

siembra del sombrío de guamoen la Subestación Experimental

de Cenicafé, Pueblo Bello. Años1998 al 2001. Los distintos

tonos de verde representan elcrecimiento anual del dosel de

los árboles de sombrío.

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El coeficiente de correlación entreel porcentaje de sombrío delguamo y la producción media ge-neral registrada dentro de cadaSubsistema (82,1; 116,4 y 129,4 @de café pergamino seco/ha, con278, 123 y 70 árboles de guamo/ha, respectivamente), fue de -0,88,lo que indica una relación lineal in-versa entre estas dos variables; esdecir, si el grado de sombrío au-menta, disminuye la producción.Beer et al. (5), afirman que existeun efecto negativo directo entre elincremento en la densidad de siem-bra de los árboles de sombra y laproducción de café y Vaz (19), in-

dica que la incidencia de la luz enla producción de café es sustancialy la sombra debe mantenerse enlímites razonables, no mayores al50%.

Nivel máximo de sombraEl análisis mediante el ajuste deecuaciones lineales simples mostróuna reducción de la producción decafé cercana al 57,0% en elSubsistema 3 (70 árboles deguamo/ha) en el año 2000 (Figura2d), con una tendencia a manteneresta producción hacia el año 2001,a pesar de presentar significancia

estadística (p< 0,05) al comparar laproducción media bajo las tres den-sidades de siembra del sombrío. Portanto, se puede inferir de acuerdoa las condiciones climáticas de estalocalidad, que a inicios del cuartoaño de establecidos los guamosdebe regularse el sombrío para evi-tar reducciones en la productividaddel café (Figura 2).

Efecto de la fertilización sobrela producción de caféLos resultados de producción decafé entre los años 1997 y 2003, sepresentan en la Tabla 2.

Figura 2. Producción anual decafé, en tres densidades de siembrade sistemas agroforestales conguamos, en la SubestaciónExperimental de Pueblo Bello.(a)1997, (b)1998, (c)1999,(d)2000, (e)2001, (f)2002, (g)2003.

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Subsistema 1: Sombrío a 6,0 x6,0 m.Los análisis de varianza realizados alas producciones registradas cadaaño y a la producción media obte-nida durante siete cosechas (88,7;73,5; 77,7 y 88,3 @ de café perga-mino seco/ha), no mostraron dife-rencias estadísticas entre los trata-mientos. Al realizar otro tipo de aná-lisis, consistente en asumir para elnúmero de repeticiones empleado(cuatro) una diferencia mínima acep-table del 20% con respecto al pro-medio general en cada año evalua-do (2,1; 59,0; 187,4; 60,6; 93,9; 79,1y 92,3 @ de café pergamino seco/ha), se obtuvo que en el año 2000hubo respuesta en la producción

del café a la aplicación de los tresniveles de fertilizante estudiados (25,50 y 75%) y en el año 2002 se pre-sentó esta respuesta con la aplica-ción del 75% del fertilizante, al sercomparados con el testigo (0 fertili-zación).

Los resultados del análisis estadísti-co (Tukey 5%) de la producciónmedia por años en este Subsistemase presentan en la Tabla 2 (mediasidentificadas con letras minúsculashorizontales). Entre 1998 y 1999hubo un incremento del 217,8% enla producción de café; de 1999 al2000 la producción media se redu-jo en 67,6%. El comportamiento dela producción hasta el año 1999 fue

la respuesta del café a la buena dis-ponibilidad de agua entre 1998 y1999 (Evento Frío del Pacífico o Fe-nómeno de La Niña)

Para el año 2001 nuevamente seincrementó la producción en un54,9% en comparación con la re-gistrada en el año 2000. Entre el2001 y el 2002 se redujo la produc-ción en un 15,7% y se incrementóen 16,7% entre el 2002 y el 2003.Es notable un aumento en produc-ción seguido de un descenso en lamisma año tras año o la presenciade un ciclo alternante de produccio-nes altas y bajas en años sucesivos,conocido como variación bienal(13). El ciclo bienal de producción

Tabla 2. Producción de café pergamino seco (@/ha/año) entre 1997 y 2003, con diferentes niveles defertilización y de sombrío de guamo, en la Subestación Experimental Pueblo Bello (Pueblo Bello,Cesar).

*Medias con letra diferente indican diferencia estadística según prueba Duncan al 5%.C.V: Coeficiente de variación

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en café ocurre, en gran parte, debi-do a la baja disponibilidad decarbohidratos durante la diferencia-ción y formación de yemas florales,formación de hojas nuevas y de ra-mas con nudos productivos; casosdonde la bienalidad es alta no siem-pre corresponden a diferenciasgrandes en producción entre cose-chas altas y bajas (13). La variaciónen la producción depende en granproporción (70 - 80%) de las tec-nologías empleadas (variedadesmejoradas, fertilización, controlesfitosanitarios). Además, las condicio-nes climáticas pueden influir entreel 12 y el 18% sobre esta variabili-dad (13).

Subsistema 2: Sombrío a 9,0 x9,0 mEl análisis de varianza no evidencióefecto de los tratamientos de fertili-zación sobre la respuesta en pro-ducción del café al analizar la pro-ducción por año y la media obteni-da en todo el ciclo (p>0,05). Deacuerdo al número de repeticionesempleado (cuatro) y asumiendocomo diferencia mínima aceptableel 20% con respecto al promediogeneral en cada año evaluado (2,6;147,2; 203,0; 106,2; 139,5; 102,1 y114,3 @ de café pergamino seco/ha), se confirma que no hubo efec-to de la dosis de fertilizante sobrela producción del café bajo este gra-do de cobertura de guamo. Los re-sultados sugieren que cafetales es-tablecidos con 123 árboles deguamo/ha, no responden a aplica-ciones de fertilizante. Resultados si-milares fueron obtenidos porMestre (11), quien estudió el efec-to de 4 niveles de fertilizante quími-co sobre la producción de café bajosombrío de guamo, y concluyó queno hay evidencia estadística que lostratamientos tuvieran influencia so-bre la producción.

El resultado de la prueba de compa-ración entre las producciones me-dias registradas por año se presen-ta en la Tabla 2 (medias identifica-das con letras minúsculas horizon-tales). Con el guamo establecido a9,0 x 9,0 m, el Subsistema presentóun comportamiento variable de laproducción media, con aumentos ydisminuciones entre años, similar alencontrado en el Subsistema 1. Ladiferencia en producción entre 1998y 1999 fue del 39,6%; entre 1999 yel 2000 la producción media se re-dujo en 47,7% y se incrementó nue-vamente en un 31,3% en el año2000 al 2001. Entre el 2001 y el2002 hubo una reducción de la pro-ducción de 22,5% y aumentó nue-vamente en un 5,1% en el período2002 al 2003.

Subsistema 3: Sombrío a 12,0x 12,0 mLos resultados del análisis devarianza realizado a las produccio-nes registradas en cada año nomostraron diferencias significativasentre los tratamientos. No obstan-te, asumiendo como diferencia mí-nima aceptable el 20%, con respec-to al promedio general en cada añoevaluado (4,7; 152,9; 264,8; 103,4;146,7; 113,6 y 119,5 @ de café per-gamino seco/ha) y para el númerode repeticiones empleado (cuatro),se obtuvo que en los años 1997 al2003 hubo respuesta en la produc-ción del café a la aplicación del 75%de fertilizante. En los años 2001 y2003 el café también respondió a laaplicación del 25% de la dosis defertilizante.

La prueba de comparación Duncan(al 5%) de la producción media ob-tenida en cada tratamiento de fertili-zación durante las 7 cosechas (115,2;129,5; 115,4 y 157,4 @ de café per-

gamino seco/ha), no mostró diferen-cia estadística entre los tratamientosen que se aplicaron 0, 25 y 50% delfertilizante recomendado por el aná-lisis de suelos, éstos se diferenciaronestadísticamente del tratamiento conaplicación del 75% del fertilizante, loque indica que en esta localidad con70 plantas de guamo/ha como som-brío, café plantado a 1,5 x 1,5m y apli-cando el 75% del fertilizante reco-mendado en el análisis de suelos, seobtienen incrementos del 20% en laproducción comparado con la pro-ducción media obtenida al aplicar 0,25 y 50% del fertilizante.

El comportamiento de la produc-ción media del Subsistemaagroforestal con guamo estableci-do a 12,0 x 12,0 m fue similar al delos dos Subsistemas anteriores, porlo que se aplican los criterios discu-tidos en el Subsistema 1 (Tabla 2).La producción entre 1998 y 1999se incrementó 73,1% y se redujoen 61,0% hacia el año 2000. Entreel 2000 y el 2001 la producción au-mentó en 41,8%; entre el 2001 y el2002 se redujo en 22,5% y aumen-tó nuevamente en tan solo un 5,1%en el período 2002 al 2003.

Comparación de los t resSubsistemasLa prueba de comparación Tukey(5%) de la media general obtenidaen los Subsistemas 1, 2 y 3 (82,1;116,4 y 129,4 @ de café pergaminoseco/ha, respectivamente), mostródiferencias significativas entre estostres valores (medias identificadascon letras mayúsculas en la Tabla 2).La mayor producción se obtuvocon el sombrío establecido con 70guamos/ha, esta producción fue11,1% más alta que la obtenida consombrío plantado con 123 árboles/ha y 57,7% superior a la producción

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registrada con sombrío de 278 ár-boles/ha. La diferencia en produc-ción con guamo a 9,0 x 9,0 m ver-sus 6,0 x 6,0 m fue del 41,9% a fa-vor del primero.

Distribución anual de la cosechaLa distribución anual de la cosechaen los tres Subsistemas estudiadosen el ciclo 1997 a 2003, se presen-ta en la Figura 3. En el Subsistema 1(guamo a 6,0 x 6,0 m) el 95% de lacosecha se concentró en el segun-do semestre del año. En lossubsistemas 2 y 3 (sombrío a 9,0 x9,0 m y a 12,0 x 12,0 m), se concen-tra el 93 y el 92% de la cosecha res-pectivamente, en este mismo perío-do, y es en los meses de octubre anoviembre donde se distribuye lamayor parte de la cosecha. Por en-cima de los 9° de Latitud Norte, loscafetales tienden a florecer en losmeses de marzo y abril; ubicándo-se en este patrón principalmente lacaficultura de los departamentos deCesar, Magdalena y Guajira (1, 8).Estas floraciones son responsablesde por lo menos el 90% de la cose-cha que se recolecta entre noviem-bre y enero. Los rangos de distribu-

ción de la cosecha de café en lazona norte de Colombia, se ubicanentre el 88 y el 97% en el segundosemestre del año y entre el 12 y 3%en el primer semestre (2). La distri-bución media anual de la cosechaen los tres Subsistemas evaluadosfue del 93% en el segundo semes-tre y del 7% en el primero.

CONSIDERACIONESGENERALES

Los resultados aquí obtenidospueden ser atribuibles a las caracte-rísticas intrínsecas del sitio experi-mental (suelo, temperatura y preci-pitación, entre otros) y a las carac-terísticas propias de los Subsistemasevaluados como son: densidad desiembra de los árboles de sombrío,desarrollo de los árboles de som-bra y homogeneidad de la cobertu-ra, entre otros, y se sugiere ser teni-dos en cuenta solamente para estalocalidad.

En la zona norte del país, condistancias de siembra del café a 1,5

x 1,5 m y con sombrío de guamo a6,0 x 6,0 m (278 plantas/ha) y a 9,0x 9,0 m (123 plantas/ha), no se es-pera respuesta del café a las aplica-ciones de dosis bajas o altas de fer-tilizante inorgánico. En cultivos decafé en arreglos espaciales al cua-dro a 1,5 x 1,5 m establecidos conguamo a 12,0 x 12,0 m (70 plantas/ha), la mejor respuesta a aplicacio-nes de fertilizante se obtuvo cuan-do éstas habían recibido el 75% dela dosis según análisis de suelo.

La máxima producción de café,129,4 @ de café pergamino seco/ha/año, se obtuvo cuando el nivelde sombra fue del 34% (sombríode guamo a 12,0 x 12,0 m).

Pasar de una distancia de siem-bra del sombrío de 6,0 x 6,0 m auna de 9,0 x 9,0 m significa aumen-tar la producción de café en un41,9%, y al ampliarla a una distanciade 12,0 x 12,0 m se aumenta la pro-ducción en 57,7%. Pasar de una dis-tancia de 9,0 x 9,0 m a una de 12,0x 12,0 m significa aumentar la pro-ducción de café en un 11,1%

Figura 3. Distribución anual de la cosecha, bajo tres densidades de sombrío de guamo, en la SubestaciónExperimental Pueblo Bello (Pueblo Bello, Cesar).

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Edición: Héctor Fabio Ospina OspinaFotograf ía: Gonzalo Hoyos SalazarDiagramación: Olga Lucía Henao Lema

Centro Nacional de Investigaciones de Café"Pedro Uribe Mejía"

Chinchiná, Caldas, Colombia

Tel. (6) 8506550 Fax. (6) 8504723

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Los t raba jos suscr i tos por e lpersona l técn ico de l Cent roNacional de Investigaciones deCafé son parte de las invest i -gaciones real izadas por la Fe-deración Nacional de Cafete -ros de Colombia. Sin embargo,tanto en este caso como en elde personas no pertenecientesa este Centro, las ideas emiti -das por los autores son de suexclusiva responsabilidad y noexpresan necesar iamente lasopiniones de la Entidad.

Hubo una relación lineal negati-va entre la distancia de siembra delsombrío y la producción del café,es decir, si se disminuye el nivel desombra aumenta la producción decafé.

Para las condiciones en que sedistribuye la cosecha del café, sesugiere regular el sombrío a iniciosdel cuarto año de establecido elcomponente arbóreo mediantepodas que permitan menor intercep-tación de la radiación y por tanto,mantener la producción.

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