1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN - TARAPOTO FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA ACADÉMICO - PROFESIONAL DE AGRONOMIA TEXTO UNIVERSITARIO Nº 03 ARMANDO CUEVA BENAVIDES TARAPOTO – PERU 2013 C A C A O SOMBREAMIENTO - AGROFORESTERIA NUTRICION – FERTILIZACION – FISIOLOGIA
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PROPUESTAS PARA EL PAQUETE TECNOLOGICO … · flores, a fin de incrementar la acumulación de materia orgánica en la superficie del suelo y también favorecer a los polinizadores.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN - TARAPOTO FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA ACADÉMICO - PROFESIONAL DE AGRONOMIA
TEXTO UNIVERSITARIO Nº 03
ARMANDO CUEVA BENAVIDES
TARAPOTO – PERU
2013
C A C A O SOMBREAMIENTO - AGROFORESTERIA
NUTRICION – FERTILIZACION – FISIOLOGIA
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PRESENTACION
El cultivo de cacao es uno de los productos tradicionales de mayor relevancia en la Selva Alta del Perú
y desde hace una década está impulsando el desarrollo económico y social en la región San Martín,
por el área cultivada (39,800 Has) y la calidad del producto para mercado de exportación. A nivel
nacional se cultivan unas 118,000 Has y San Martin representa el 33% de la producción nacional.
Es importante en el manejo de plantación de cacao tener en cuenta el uso de sombra provisional y
permanente y su regulación periódica para permitir la entrada de un cierto grado de luz a la
plantación, que estimulará la actividad fisiológica y nutricional de las plantas. La sombra regulada
también evita mantener ambientes demasiados húmedos o secos que favorecen el ataque de algunas
enfermedades y, o plagas, así, como contribuye al reciclaje de nutrientes por la biomasa.
La agroforestería bajo el concepto de sistemas agroforestales sostenible, es otro de los temas que está
tomando impacto en los trópicos y el cultivo de cacao bajo estas perspectivas constituye una
alternativa del uso del suelo y del bosque, en la captura y almacenamiento de carbono, ejerce una
acción reguladora sobre el microclima, permite una diversificación de especies de alimentos, madera
u otros productos que sirvan para subsistencia e ingresos adicionales para el agricultor,
Las herramientas que se deben manejar para optimizar la productividad y sostenibilidad del cultivo
son el conocimiento en el aspecto nutricional del cacao para realizar una fertilización orgánica o
mineral, así como comprender y relacionar estos temas con la fisiología de las plantas.
La fertilización es una práctica poco común entre los agricultores, no lo entienden como una inversión
tecnológica en los costos. La aplicación de metodología para un programa de fertilización además de
las herramientas del conocimiento ya señalados, se debe tener en cuenta, experiencias del productor
en criterios tecnológicos y económicos.
El presente texto actualizado de información básica y científica, sumado al conocimiento y
experiencia profesional del autor, constituye un importante aporte a la enseñanza académica en la
Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de San Martín, y ser una guía general para
profesionales, y productores contribuyendo al sostenimiento de la actividad cacaotera regional.
El Autor
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CONTENIDO
Pág.
I. SOMBREAMIENTO DEL CACAO 4
1.1 Aspectos fisiológicos para el sombreamiento 4
1.2 Funciones y ventajas del sombreamiento 8
1.3 Referencias sobre el grado óptimo de sombra y su regulación 8
Sombra temporal
Sombra permanente
II. CACAO BAJO AGROFORESTERÍA 13 2.1 Especies forestales integrando sistemas asociados en cacao 14
III. NUTRICION VEGETAL Y REMOCION DE NUTRIENTES 17
3.1 Concepto de nutrición vegetal 17
3.2 Circulación y remoción de nutrientes 19
IV. LOS ELEMENTOS MINERALES NECESARIOS PARA 20
LAS PLANTAS ,FUNCIONES Y SUS DEFICIENCIAS
NUTRICIONALES EN CACAO
4.1. Los macronutrientes 20
4.2 Síntomas de las deficiencias de nutrientes en cacao 21
Deficiencias de N – P – K – MG – Ca – Bo – Zn – Fe 21 - 29
4.3 La clorosis férrica, absorción del hierro y correctivos 31
4.4 Cacao en suelos típico shapumbales – Ultisoles 35
V. FERTILIZACION DEL CACAO
5.1 Efecto de la sombra y la fertilización en el rendimiento del cacao 36
VI. REQUERIMIENTO NUTRICONAL DEL CACAO 38
VII. CRITERIOS PARA EL USO DE FERTILIZANTES 39
VIII. RECOMENDACIONES DE FERTILIZANTES 40
8.1. Fertilización al suelo 40
8.2 Fertilización foliar 45
IX. CONOCIMIENTOS BÁSICOS DE LA RELACIÓN NUTRICION 49
MINERAL Y FISIOLOGIA VEGETAL
X. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 54
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SOMBREAMIENTO - AGROFORESTERIA - NUTRICIÓN
FERTILIZACION Y FISIOLOGIA EN CACAO
* Armando Cueva Benavides
I. SOMBREAMIENTO DEL CACAO La mayor parte del cacao en el Perú se cultiva bajo alguna forma de sombrío con efectos
benéficos sobre las plantas y el suelo, esto se consigue cuando este sombrea miento se maneja
bajo condiciones racionalmente optimas.
Los estudios sobre diferentes intensidades de sombra, introduciendo modificaciones al habita
natural del cacao han demostrado que es posible obtener mayores rendimientos y vida más
prolongada del cacao.
También se ha comprobado que la sombra, puede mermar la tasa de metabolismo y
crecimiento de las plantas y, reducir la floración y la producción.
En las plantaciones de cacao, el uso de sombra ayuda a contrarrestar algunos factores
climáticos adversos que se presentan con mayor intensidad en la época seca.
1.1 Aspectos fisiológicos para el sombreamiento.
Radiación Solar
La cantidad de luz o energía radiante que cae sobre la superficie terrestre en un tiempo
determinado es de 1,3 cal/cm2/min y solo 0,6 cal/cm2/min es aprovechable para el proceso de
fotosíntesis de las plantas, lo cual satisface el requerimiento del proceso anotado (31% del
total de la energía radiante).
_______________________________________________________________________ * Ing. Agrónomo M.Sc. Docente de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad
Al fin de comprender el tema de la fertilización del cacao es necesario definir conceptos
relacionados a la nutrición de las plantas, su fertilización y el rol biológico que cumplen los
nutrientes en las plantas.
El rendimiento de un cultivo descansa en la correcta consideración de algunos factores:
Unos son internos al vegetal (capacidad de enraizamiento, resistencia a bajas temperaturas, a
la sequía, a enfermedades, etc.) y están basados en el potencial genético de la planta, mientras
otros son de tipo externo (clima, suelo, técnicas agronómicas) y otros que en forma genérica
se denominan factores bióticos.
La nutrición vegetal estudia los procesos biológicos, químicos y bioquímicos asociados a la
dinámica y uso de los nutrientes minerales por las plantas para realizar sus funciones
metabólicas y estructurales
La aparición de una nueva célula en el vegetal requiere el aporte adecuado de nutrimentos
para su expansión y funcionamiento. Aunque partes de los mismos puede provenir de otras
zonas del vegetal, un aumento del tamaño neto del vegetal dependerá de la adquisición de
cantidades apropiadas de nutrimentos por la raíz y las hojas. Ello no quiere decir que la
dinámica de crecimiento esté controlada por la disponibilidad de nutrientes, sino que sus
niveles de absorción estarán determinados por la demanda del crecimiento actual. Esto es
cierto para la mayor parte de macronutrientes, lo es menos para los micronutrientes, co n los
cuales se presentan con frecuencia problemas de toxicidad derivados de absorciones
superiores a las necesidades del vegetal.
Continuando con lo relacionado a la nutrición de las plantas, estudios de Stoller indican que
para lograr un máximo rendimiento, las plantas deben tener libre acceso a todos los nutrientes
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excepto al nitrógeno. Los tejidos meristemáticos radicales absorben los nutrientes necesarios
en las cantidades apropiadas, de acuerdo a las señales del resto de los tejidos, para lograr un
crecimiento adecuado. Estas señales a los tejidos radicales son generalmente perturbadas por
factores abióticos: Nutrición - Temperatura – Humedad - Luminosidad.
La nutrición bajo condiciones de invernadero es relativamente sencilla. El agua contiene una
solución nutricional y esta es la principal fuente de nutrientes para la planta. Los niveles de
nitrógeno generalmente se modifican de acuerdo al estadio de crecimiento mientras que el
clima y la luz pueden ser controlados.
Cuando se cultivan plantas a campo, incluso con sistema de irrigación por goteo, el mismo
principio de manejo puede no ser aplicable. El costo por hectárea es demasiado y el riesgo
muy alto. La temperatura y la luminosidad no pueden ser controladas y en consecuencia, se
utiliza un programa nutricional menos costoso. Lo mismo ocurre con los cultivos bajo riego
convencional. La disponibilidad de agua puede ser controlada en gran medida, pero la
temperatura y la luminosidad no. Los costos del programa nutricional se reducen aún más
debido al menor valor de la cosecha por hectárea. Un incremento en el número de hectáreas
(con un bajo rendimiento relativo) puede ser sustituido por la inserción de insumos de alto
valor que son necesarios para obtener rendimientos significativamente altos.
Antes de que sea posible maximizar el rendimiento por hectárea es necesario comprender los
siguientes factores que controlan el crecimiento de las plantas
Maximizar la eficiencia de un balance nutricional y un balance hormonal
Proteger la planta de temperaturas extremas
Proteger las plantas de humedad extrema
Proteger las plantas de los efectos del sombreado - Luminosidad
Si se lograra de alguna forma controlar estos factores, las plantas podrán ser más resistentes a
insectos, enfermedades y nematodos.
Bajo las circunstancias actuales, la mayoría de las plantas son sólo capaces de expresar
aproximadamente el 30% de su potencial genético
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3.2 Circulación y remoción de nutrientes
El cacao como toda planta necesita sustancias orgánicas para formar nuevas células y tejidos y
obtener energía para realizar las funciones vitales.
La circulación de sustancias a través de la planta es de dos tipos:
Las sales minerales y el agua del suelo circulan de las raíces a las hojas
El movimiento de este líquido (savia bruta) se produce en sentido ascendente, y circula a
través de los vasos leñosos o xilema.
Las moléculas orgánicas elaboradas en las hojas se distribuyen por todo el vegetal.
A este líquido se le denomina, savia elaborada y circula tanto en sentido ascendente como
descendente a través de los vasos liberianos o floema.
La absorción de nutrientes por las plantas se lleva a cabo por las raíces y la absorción foliar se
considera una vía de asimilación
La remoción de nutrientes por el cultivo de cacao se incrementa rápidamente durante los
primeros 5 años después de la siembra y luego establecerse manteniendo esa tasa de
absorción por el resto de vida útil de la plantación (Figura 1). En general, el potasio (K) es
el nutriente más absorbido por el cacao, seguido por el nitrógeno (N), calcio (Ca) y magnesio
(Mg).
La cantidad exacta de nutrientes removidos por un cultivo en particular depende del estado
nutricional del árbol. En promedio, 1000 kg de semilla de cacao extraen 30 kg de N, 8 kg
P2O5, 40 kg de K2O, 13 Kg de CaO y 10 kg de MgO. Además, también se remueven
nutrientes en la cáscara de la mazorca que es rica en K (Figura 2). Por otro lado, también se
requieren nutrientes para construir el cuerpo del árbol. Todos estos factores deben ser
considerados al diseñar una recomendación de fertilización en una plantación de cacao.
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Edad en años
Fig 1. Absorción de nutrientes por el cacao Fig 2. Nutrientes removidos en una A través del tiempo tonelada de semilla y en 1.4 toneladas de cascara de cacao.
IV. LOS ELEMENTOS MINERALES NECESARIOS PARA LAS PLANTAS.
FUNCIONES Y SUS DEFICIENCIAS NUTRICIONALES EN CACAO
4.1 Los macronutrientes.
El concepto tradicional de que los macronutrientes intervienen en la construcción de la
estructura celular en contraposición a los micronutrientes como elementos catalíticos o
metabólicos por su participación en la dinámica celular, va perdiendo significación por cuanto
un elemento mayoritario como K, puede estar poco implicado en la arquitectura de las
estructuras vivas, mientras otro menos abundante como el S, Mg u otro micronutriente
pueden ser esencial a la planta, inclusive las hormonas juegan un papel importante en el
crecimiento funcional de las plantas.
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4.2 Síntomas de las deficiencias de nutrientes en cacao
Síntomas de deficiencia de nitrógeno
La carencia de N, se manifiesta en reducción de la velocidad de crecimiento de las plantas.
Una planta sometida a condiciones de deficiencia detiene su crecimiento en pocas semanas
y rápidamente presenta enanismo. La unión del N con los hidratos de carbono forman
aminoácidos y proteínas.
El Nitrógeno es absorbido por la planta en forma nítrica (NO3 y/o amoniacal (NH4+).
Los requerimientos de N están estrechamente relacionados con la intensidad de la luz bajo
la cual crecen las plantas: al aumentar la luminosidad aumenta la intensidad del síntoma.
Cuando la sobre exposición a la luz induce una deficiencia de N se presentan áreas de color
amarillo pálido entre las venas de las hojas, condición que parece estar asociada con una
alta relación carbohidratos/ nitrógeno.
Si no existe suficiente N para ser t ranslocado de las hojas viejas a las hojas nuevas, las
hojas bajeras toman una tonalidad uniforme verde pálida o amarillenta. Cuando la
deficiencia es severa este color verde pálido uniforme afecta incluso a las nervaduras. Las
plantas pueden permanecer en este estado durante largo tiempo. .
Foto.6. Plantación de cacao con deficiencia de N Foto. 7. Evolución de la deficiencia de N
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Síntomas de deficiencia de fósforo
Cuando existe deficiencia de fósforo (P) la planta crece lentamente y las hojas,
especialmente las más pequeñas no desarrollan. Las hojas maduras desarrollan un color
pálido en los filos y en las puntas, mientras que las hojas jóvenes se tornan más pálidas
que las venas, más tarde se queman los filos de las hojas. El crecimiento nuevo, tiene
internudos cortos y las hojas se posicionan en ángulo agudo con relación a la rama Las
hojas maduras desarrollan un color verde muy oscuro. Las estípulas permanecen luego de
que las hojas han caído.
El P es un constituyente esencial de la adenosina trifosfato (ATP), nucleótidos, ácidos
nucleicos y fosfolípidos. Sus principales funciones son: transporte y almacenamiento de
energía y el mantenimiento de la integridad de la membrana celular. El P es móvil dentro de
la planta influye de manera positiva sobre la productividad del cacao estimulando la
formación de raíces y su crecimiento, por ello se requiere aplicar fertilizantes fosfatados
desde el inició de la plantación. Una planta abastecida de fosforo interviene en la síntesis y
transporte de las proteínas y el almidón mejorando la calidad del grano del cacao.
Foto 8. Planta joven con deficiencia de fosforo
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Síntomas de deficiencia de potasio
Los síntomas de deficiencia de K aparecen inicialmente en las hojas más viejas y se
acentúan con el desarrollo de brotes como consecuencia de la translocación del nutriente de
tejido viejo a tejido joven. La translocación es de tal naturaleza que para el momento en que
el brote joven se expande totalmente, las hojas viejas se caen. A medida que la deficiencia
se acentúa, las hojas de los brotes y chupones son cada vez más pequeños.
En las hojas maduras los síntomas se inician como parches intervenales de color verde
amarillento pálido ubicados cerca de los márgenes de las hojas, particularmente en la mitad
distal. Luego estos parches se necrosan y permanecen en áreas pequeñas aisladas por cierto
tiempo y luego se unen para formar un área continua en el borde de la hoja.
Generalmente, en una plantación deficiente en K se observan pocas hojas con los síntomas
debido a que las hojas afectadas caen fácilmente del árbol.
El K es un activador de enzimas, regulación del pH, fortalece las paredes celulares,
lignificando los tejidos escleróticos, dando más vigor a las plantas de cacao a las
enfermedades, incrementa el área foliar para mayor fotosíntesis, y crecimiento del cultivo,
y soporta el estrés hídrico de las plantas.
Foto 9. Plantación de cacao con deficiencia de K Foto 10. Hojas con deficiencia severa de K
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Síntomas de deficiencia de azufre
Los síntomas de deficiencia de azufre (S) son a menudo difíciles de distinguir, debido a que
se confunden con los síntomas de deficiencia de N. Los síntomas se presentan inicialmente
en las hojas nuevas que desarrollan un color amarillento brillante incluyendo las
nervaduras, sin embargo, no existe reducción marcada del tamaño de las hojas.
En las hojas viejas se presentan parches amarillentos de tono pálido, mientras que en las
nuevas son inicialmente de color amarillo brillante e incluyen las nervaduras, las cuales
pueden ser aún más claras, rasgo este que la diferencia de la deficiencia de N.
Posteriormente el brillo desaparece y la tonalidad es pálida y el síntoma aparece en todas la
las hojas. También aparecen necrosis apicales que luego se enrollan y finalmente las hojas
caen.
El azufre es componente estructurar de tres aminoácidos( metionina, cistina, cisteína) y
también afecta la calidad de proteína
Foto. 11 y 12. Síntomas de deficiencias de azufre, clorosis en las hojas terminales y hojas jóvenes en cacao.
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Síntomas de deficiencia de magnesio
El síntoma típico de la deficiencia de Mg aparece como una clorosis que comienza en las
áreas cercanas a la nervadura central de las hojas más viejas, luego de un tiempo el síntoma
se difunde entre las nervaduras hacia los bordes de la hoja. A medida que la carencia avanza
los filos de las hojas entre las nervaduras se tornan pálidos y se inicia la necrosis por la
fusión de las áreas afectadas.
En casos severos de deficiencia se presentan áreas necróticas aisladas. Generalmente, se
pueden observar una zona amarilla prominente que avanza delante de las zonas necróticas y
la cual es generalmente, más brillante que en el caso de deficiencia de K.
El Mg activa varias enzimas. Es constituyente de la clorofila y por lo tanto está involucrada
en la asimilación de CO2 y en la síntesis de proteínas. El Mg también regula el pH celular y
el balance de aniones y cationes.
Es un nutriente muy móvil y puede translocarse fácilmente de hojas viejas a hojas jóvenes,
por esta razón, los síntomas de deficiencias aparecen primero en las hojas viejas.
Foto. 13. Síntomas de deficiencias severas de magnesio en hojas vieja
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Síntomas de deficiencia de calcio Los síntomas de deficiencia de calcio (Ca) aparecen en las hojas más jóvenes, las cuales
presentan parches necróticos que se inician como manchas blancas en la región intervenal
cerca de los márgenes. Posteriormente estos parches pueden fusionarse para formar áreas
necróticas marginales, las cuales son más extensas en las hojas de mayor edad.
En casos de deficiencia severa ocurre una caída prematura de las hojas y muerte de los
brotes y yemas. En las hojas más viejas la quemazón apical y marginal progresa
rápidamente, dejando áreas sanas dentro de la zona necrosada. La deficiencia de Ca causa
disminución de crecimiento de la raíz.
Los síntomas de deficiencia de Ca se pueden confundir con las deficiencias de Mg, sin embargo,
existen notorias diferencias. La deficiencia de Ca se presenta en las hojas nuevas mientras que en las
de Mg aparecen en las hojas viejas. Cuando se presenta clorosis, la causada por la deficiencia de Ca
avanza desde los bordes hacia la nervadura central, mientras que la de Mg lo hace en sentido
contrario.
El Ca es parte de los pectatos de Ca, importantes constituyentes de la pared celular, que también
están involucrados en mantener la integridad de la pared celular, es un activador enzimático
participa en la osmo- regulación y mantenimiento del balance de aniones y cationes en las células,
como el nutriente magnesio.
Foto. 14 y 15. Síntomas de deficiencias de calcio en hojas jóvenes y viejas en cacao
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Síntomas de deficiencia de boro
La deficiencia de boro (B) afecta los puntos de crecimiento activo de la planta, por esta razón, los
síntomas característicos se presentan en los tejidos más jóvenes, mientras que los tejidos de las hojas
maduras aparecen sanos. Uno de los primeros síntomas en aparecer es una reducción en el tamaño
de los entrenudos, acompañado de la formación profusa de chupones y de hojas encrespadas en las
cuales se curva la lámina hacia el exterior y el ápice se enrosca.
A medida que la deficiencia progresa, las hojas de los brotes nuevos se tornan cloróticas o casi
completamente blancas, de tamaño reducido y forma anormal, con áreas crespas hacia el ápice que
se retuercen en espiral. En los casos de deficiencia aguda los meristemos continúan diferenciando
hojas pero éstas caen rápidamente y las que logran madurar son ásperas y quebradizas.
Posteriormente estas hojas pueden desarrollar zonas necróticas a lo largo de los márgenes y, en
algunos casos, en forma de pequeñas islas localizadas en los espacios intervenales. En la fase
avanzada, la punta de las hojas se necrosa mientras que el resto presenta color pálido.
El Boro (B) es esencial para que la floración sea normal. En el caso de plantas deficientes se
presentan anormalidades como floración profusa en el tallo principal y en las ramas y en ocasiones
hinchamiento de los cojines florales.
La deficiencia de B, afecta la viabilidad del polen y el crecimiento de los tubos polínicos, afectando
de esta manera la formación de las semillas y como consecuencia aparecen frutos partenocárpicos o
distorsionados que presentan puntos necróticos.
Cuando existe carencia de B, se pueden observar quebraduras en el tallo y las ramas de estos
tejidos tienden a exudar.
Foto 16 y 17. Síntomas de deficiencia de boro en hoja necrosada, yema terminal y frutos
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Síntomas de deficiencia de zinc
Los síntomas de deficiencia de zinc (Zn) pueden observarse en la hoja en un estado temprano
de su desarrollo y consisten principalmente en deformaciones foliares, cuya gravedad aumenta
con los brotes sucesivos.
Los síntomas más útiles para diagnosis visual con las venas prominentes en las hojas muy
jóvenes, la reducción en el ancho de la lámina foliar, el enrollamiento en espiral la
presencia de clorosis en las nervaduras principales..
En ausencia de esas deformaciones los síntomas son más difíciles de reconocer. En ocasiones
se puede observarse un patrón de nervaduras claramente visibles sobre un fondo clorótico.
En casos de deficiencia intermedia, la hoja puede presentar una proporción anormal entre el
largo y el ancho y áreas cloróticas bien definidas a cada lado de la nervadura central. Puede
también presentarse una distribución asimétrica de las áreas foliares a ambos lados de la
nervadura central, lo cual da lugar a hojas curvadas en forma de hoz que también exhiben
las áreas cloróticas características.
En casos más severos las nervaduras pequeñas de las hojas jóvenes se distorsionan mucho más
hacia la parte basal de la hoja y las áreas intervenales toman un color pálido. El ancho de la
hoja decrece progresivamente, los márgenes se tornan ondulados y la hoja entera se puede
enrollar en espiral. Las funciones del Zin es en la síntesis de citocromos y nucleicos,
metabolismo de las auxinas, producción de clorosis, activación de los procesos enzimáticos
de la planta,
Foto 18 y 19. Síntomas de deficiencia de zinc en hojas de cacao y en plantas jóvenes
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Síntomas de deficiencia de hierro Los síntomas de deficiencia de hierro (Fe) aparecen primero en las hojas jóvenes.
Primero se observa una clorosis intervenal marcada, mientras que las nervaduras
permanecen marcadamente verdes. Cuando estas hojas maduran son más delgadas de
lo normal y tienen consistencia similar al papel.
En casos de deficiencia severa las hojas presentan color blanco amarillento en la
lámina y venas toman un color verde pálido. En el caso de las carencias de Fe las
necrosis aparecen en casos avanzados, en los cuales se presenta un quemazón bien
marcado del ápice.
Ocasionalmente se presenta una deformación de la lámina consistente en el desarrollo
de deformaciones profundas que dan la apariencia de márgenes aserrados. Por lo
general, este tipo de efecto se presenta cuando existe asociación de deficiencias de Fe,
con Mg o con Ca. En algunos otros casos las hojas pueden ser ligeramente asimétricas.
El cacao es bastante sensible a la deficiencia de Fe especialmente en casos de mala
aireación del suelo combinado con valores de pH superiores a 7.5 y carbonato de
calcio en niveles alto.
Foto 20 y 21. Síntomas de deficiencia de hierro en hojas de cacao y deficiencia severa de hierro (Fe) presentando un color blanquecino. Clorosis intervenal
30
Foto 22 y 23. Plantación adulta de cacao presentando clorosis por deficiencia de hierro y a nivel de chupones basales una clorosis intervenal severa
(Suelo arcilloso pH 7.9 a 8.25, carbonatos de 5.45 a 7.05%) Sector Cachiyacu – rio Cumbaza Agricultor Julio Flores
Análisis en Laboratorio de suelos - FCA - UNSM –T – Mayo 2013
Foto 24. Planta joven con síntomas de clorosis y hojas blncas intervenal por
deficiencia severa de Fe y Mn en un suelo alcalino – calcáreo. Sector - Shanao - Lamas
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4.3 La clorosis férrica, absorción del hierro y correctivos foliares.
Es importante dar énfasis a este tema dado que en San Martin existen muchas
plantaciones de cacao con clorosis férrica y básicamente en suelos de mal drenaje y
alcalinos con carbonatos altos, como se demuestran en las fotos 22, 23 y 24.
El hierro es un elemento esencial para los cultivos. Esto es, las plantas no pueden
realizar su ciclo vital su ausencia, ya que está involucrado en el metabolismo de la
planta de una manera específica. Está involucrado en la síntesis de clorofilas, y
participa de un buen número de sistemas enzimáticos importantes para el metabolismo
de las plantas. Su deficiencia se denomina clorosis férrica y se caracteriza, de forma
visual, por un amarillamiento intervenal de las hojas jóvenes. Como consecuencia de la
clorosis férrica, las plantas se desarrollan peor, teniendo menor vigor y una menor
producción. La clorosis es consecuencia del efecto que distintos factores tienen sobre la
absorción y distribución de hierro por las plantas y que es debido a la suma de varios
procesos. Estos procesos, esquematizados en la figura 1, se han de dar a una velocidad
suficiente como para suplir las necesidades férricas de la planta y son:
Solubilización de los oxihidróxidos de hierro de los suelos, por lo general muy
insolubles, tanto más cuanto más elevado es el pH del suelo.
Transporte de Fe soluble hacia las raíces: Este transporte viene ralentizado por las
bajas concentraciones de Fe y por las retenciones que este elemento sufre sobre
distintos materiales edáficos. La presencia de transportadores sería muy
beneficiosa.
Absorción de hierro por las raíces jóvenes de las plantas. Este proceso está muy
influenciado por el pH, el bicarbonato y presencia de caliza del suelo. De manera
general las plantas son capaces de reducir el Fe (III) en la superficie de la raíz y formar
Fe(II) que es la especie química que las plantas pueden tomar. Existen variedades
denominadas eficientes o resistentes con un mecanismo de absorción mucho más eficaz
que las variedades susceptibles. En deficiencia de hierro, plantas eficientes
dicotiledóneas y monocotiledóneas no gramíneas (plantas de la estrategia I) son
capaces de incrementar el poder reductor de las raíces, se liberan ácidos y reductores, a
la vez que la morfología de las raíces cambia. En gramíneas eficientes se liberan fito
sideróforos, quelantes específicos de hierro que lo toman del suelo para luego entrar de
nuevo en la planta.
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Transporte hacia la parte aérea de la planta y su posterior distribució n,
también impedido por elevados contenidos de bicarbonato en el suelo. En
presencia de bicarbonato o de altos contenidos de nitrato el Fe se
inmovilizaría en la planta, de manera similar a la del suelo. El mecanismo de
entrada en las células estaría impedido. En estos casos el Fe total puede ser
elevado (incluso más que en hojas verdes) pero la planta sufriría de clorosis.
Es lo que se denomina la paradoja del hierro. Por tanto la clorosis no es
consecuencia de la falta de hierro en el suelo, donde es uno de los elementos
más abundantes (3,8% de media), sino que es producida por su baja
movilidad. Los factores que más inciden en esta baja movilidad son los
elevados pH y presencia de bicarbonato, mantenida por la caliza activa del
suelo .Las soluciones a la clorosis férrica que han sido ensayadas son las
siguientes:
Genética: selección de variedades más resistentes que sean capaces por sí
mismas de extraer el abundante Fe presente en suelos, o inclusión de los
genes que regulan los mecanismos de eficiencia. En el futuro será la solución
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más definitiva, pero los procesos de selección son lentos, y a veces las nuevas
variedades presentan otros inconvenientes. Además la regulación de la
resistencia a la clorosis implica varios genes y aún no se conoce que factores
son necesarios para su expresión.
Mejora de las condiciones del suelo para que se facilite el transporte de hierro
Mejor manejo de suelos y cultivos: Cualquier técnica de cultivo que favorezca
la aireación permitirá que se desarrollen mejor raíces jóvenes. La adición de
materia orgánica estabilizada, a la vez que mejora la estructura del suelo
puede complejar el Fe. Igualmente el uso de acidificantes en zonas localizadas
del suelo puede favorecer puntualmente una mejora de la nutrición férrica.
Así, se recomienda incrementar la nutrición amoniacal sobre la nítrica en la
medida de lo posible.
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Uso de fertilizantes
Inorgánicos: No es eficaz porque precipitan y sólo vienen a
incrementar el ya abundante hierro del suelo.
Acomplejantes, con efecto muy dudoso o irregular. Serían moléculas,
principalmente orgánicas, capaces de aislar al hierro de la influencia
de los agentes adversos del suelo (pH y bicarbonato). Destaca el uso
de complejantes orgánicos (quelatos naturales)
Quelatos sintéticos, como caso especial de los acomplejantes en que las uniones con
el hierro son múltiples y de elevada estabilidad
En la actualidad es el uso de quelatos la forma más eficaz de corregir la clorosis y
esto es así por su especial forma de acción, diferente al del resto de los fertilizantes.
Mientras que en cualquier otro tipo de fertilizante el principio activo es el propio
elemento que van a aportar, en los quelatos férricos esto no es así. Ya hemos
comentado que en el suelo hay suficiente hierro, por lo que es el agente quelante que
lo acompaña el responsable principal de su acción. Los quelatos (ver figura 2) deben:
1º incrementar la solubilización de hierro, 2º transportarlo hacia la raíz de la planta, 3º
ahí deben ceder el Fe y la parte orgánica del quelato debe volver a solubilizar más
hierro. Es aquí donde el quelato actúa de modo bien diferente al resto de los
fertilizantes. Así, por ejemplo un potasio añadido al suelo será aprovechado o no,
pero un quelato no sólo aportará el hierro que con él se aplica al cultivo, sino que
puede aumentar el aprovechamiento del hierro nativo del suelo.
En el mercado local se encuentran productos específicos y compuestos formulados
con microelemetos incluido el hierro para uso foliar y al suelo, como el Fetrilón
Combi 1(Fertilizante de microelemetos quelatizados - Fe 40 gr/Kg, producto de
BASF)), Genox hierro (quelatado en amino ácidos, producto de Farmagro), Ferti
hierro, complejado (para uso al suelo en drench, producto de Aris Agro), Ultrasol
microrexene Fe- EDDHA Q 48 (para uso foliar , producto de SQM Vitas); sulfato
ferroso, Genox micromix (bionutriente foliar a base de aminoácidos y
microelementos producto de Farmagro), Yara Mila Complex (fertilizante balanceado
con macro nutrientes y micronutrientes incluido ( Fe 0.2%) para aplicación al suelo.
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4.4 Cacao en suelos típico Shapumbales
La siembra en suelos ultisoles, presenta síntomas severos por deficiencias de la mayoría de los
nutrientes por su fuerte acidez y toxicidad de aluminio. No se recomienda la siembra de cacao
en estos suelos ,porque se requiere un plan intensivo de manejo de la fertilidad, uso de
fertilizantes químicos y enmiendas orgánicas y calcáreas, resultando costoso. .
Foto 25. Plantas de cacao con crecimiento deficiente con síntomas de clorosis por deficiencias de nitrógeno, magnesio, potasio y fosforo.
Foto 26. Plantas con síntomas de deficiencia de calcio y magnesio basicamante y toxicidad de aluminio en suelos típico shapumbal orden Ultisoles . sector Chirapa - Lamas (Suelo de extura franco arenoso, pH 4.5 y 70% de saturación de aluminio)
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V. FERTILIZACION DEL CACAO 5.1 Efecto de la sombra y la fertilización en el rendimiento de cacao
El nivel de luz que llega a las hojas del cultivo del cacao tiene un alto efecto en la
producción y en la demanda de fertilizantes. Con un bajo nivel de luz, bajo una cobertura
abundante de sombra, el rendimiento del cultivo es bajo. Con un alto nivel de luz, con poca o
ninguna sombra, los rendimientos son mucho más altos. En este último caso existe una
respuesta substancial en rendimiento a la aplicación de fertilizantes. Niveles altos de luz
con poca disponibilidad de N producen inmediatamente los síntomas de deficiencia
típicos. La necesidad de mantener el balance entre nutrientes obliga a que se hagan
aplicaciones de P y K (y otros nutrientes dependiendo del contenido en el suelo) a medida
que se incrementa la aplicación de N. Los beneficios de la reducción de la sombra y la
aplicación de fertilizantes en el rendimiento del cacao se ilustran en la Figura 12.
En suelos pobres, particularmente en suelos provenientes de sitios donde se han removido lotes
viejos de cacao, el manejo de la nutrición del cultivo es importante para lograr rendimientos
óptimos. En estos suelos, la fertilización debe empezar con aplicaciones de fertilizantes a
base de fosforo y materia orgánica, los cuales se deben mezclar complemente con el suelo del
hoyo de siembra. En estos suelos, la aplicación de N y K debe iniciarse después de la
siembra. En suelos más ricos, la aplicación de fertilizantes es menor y depende del
contenido inicial de nutrientes. La diferencia entre el crecimiento de cacao creciendo en suelos
de fertilidad baja y en suelos de buena fertilidad se observa en la Figura 15 y 16.
Fig.3. Efecto de la sombra y la fertilización en el rendimiento de cacao
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El manejo de la nutrición del cultivo del cacao debe tener en cuenta la cobertura de
sombra, la densidad de plantas y el estado nutricional del suelo. En la Tabla 1 se
presentan los parámetros que sirven de guía para interpretar el estado de fertilidad
del suelo para el cultivo de cacao. En las Tablas 2 y 3 se presentan las
recomendaciones de fertilización para cacao cultivado con poca o ninguna sombra,
teniendo en cuenta la densidad y el estado nutricional del suelo.
Foto 24 y 25. Cacao creciendo en un suelo de baja fertilidad (izquierda) y en un suelo de buena fertilidad (derecha)
5.2 Interpretación de pH y nutrientes de los análisis de suelos para cacao
Tabla 1. Interpretación de los análisis de suelos para el cultivo del cacao.
con productos de la linea Pantera (fertilizantes foliares líquidos), de la línea Plex y Flux
(Productos complejados y altamente concentrados) y de la linea Soilmax (mejoradores
de suelo y agua como el Fulmax y Humax), la empresa TQC, con el bionutriente
activador Kalifol Plus, Orgabiol y la empresa SILVESTRE, con los bioestimulantes
biológico y hormonal orgánico como los productos Agrispón y Rumba.
Es importante señalar que los productos referidos en este texto para aplicación al suelo y
vía foliar, sean analizadas y estudiadas y diferenciadas sus valores nutritivos y se
gestione estudios en cacao en sus diferentes etapas fenológicas. Trabajos que deben
realizarse con productores con buen nivel tecnológico y asociados en empresas y
cooperativas cacaoteras, estudios de campo que pueden ejecutarse a nivel de tesis y/o
practicas, dando énfasis a los reguladores de crecimiento, como promotores de respuesta
fisiológica.
Se denomina reguladores de crecimiento a un conjunto de sustancias distintas a los
nutrientes, cuya presencia a bajas concentraciones desencadena una respuesta fisiológica
(activación, inhibición o modificación del crecimiento y de desarrollo de la planta.). Los
promotores de crecimiento son auxinas, giberelinas, citoquininas, etileno y otros
compuestos.
IX. CONOCIMIENTOS BÁSICOS DE LA RELACIÓN
NUTRICIÓN MINERAL Y FISIOLOGÍA VEGETAL
El progreso de la Fisiología Vegetal va siempre ligado al avance en otros campos de la
Ciencia, y así gracias a trabajos de científicos sobre la anatomía de las plantas, se
alcanza un mejor conocimiento de las mismas al dedicar atención a aspectos de la vida
de las plantas como la germinación, brotamiento, la dormición de brotes y semillas.
Sachs (1832-1897) quién puede considerarse como el padre de la Fisiología Vegetal. No
solo dedicó sus esfuerzos a los estudios del crecimiento de las plantas, sino que también
estudió la fotosíntesis, transporte de nutrientes y las enfermedades ocasionadas por
carencias nutritivas: Siempre intentó relacionar los fenómenos fisiológicos que estudiaba
con procesos físicos y químicos.
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La importancia de la Fisiología Vegetal radica en el conocimiento de los mecanismos
internos, para así poder conocer sus necesidades y responder de una forma adecuada,
bien considerando los factores ambientales y los nutricionales.
El conocimiento de la biología del suelo y la materia orgánica, la química y la física,
como herramienta de gestión de nutrientes.
La aplicación de fertilizantes ayuda al desarrollo óptimo de variedades altamente
productivas mejoradas genéticamente. El cacao mejorado del tipo trinitario y material
genético regional seleccionado establecido en la región responde productivamente a las
expectativas nutricionales, estudios realizados en zonas cacaoteras del Perú y en otros
países. Una plantación establecida bajo un manejo racional de fertilizantes, influye
positivamente en el éxito de los sistemas de manejo de plagas.
El papel de la Nutrición Mineral, se ha observado normalmente como un factor
limitante del cultivo, que junto con el agua, bien manejada, ha traído tradicionalmente un
incremento de rendimiento. Si bien no constituye un factor determinan, como lo son la
radiación solar, temperatura, CO2, características del cultivo (fisiología, fenología…)
estos factores condicionan la productividad potencial que generalmente difiere de la
productividad real, dada la existencia de enfermedades, malezas, plagas y contaminantes
ante los cuales hay que ejercer una labor de protección.
Las plantas toman los nutrientes esenciales y a partir de ese momento los incorpora
desarrollando las siguientes funciones:
Componentes estructurales de las moléculas e intermediarios metabólicos
Activadores enzimáticos
Catalizadores de reacciones
En relación a estas tres funciones se reporta algunos ejemplos: nitrógeno y azufre son
componentes de aminoácidos y polímeros de estos, conocidos como proteínas. El hierro
está implicado en la activación del sistema enzimático en la fotosíntesis. El cobre es un
catalizador de reacciones redox.
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La importancia de la nutrición vegetal radica en la obtención de un equilibrio entre la
aplicación de nutrientes y las necesidades requeridas por la planta. Así tenemos
momentos en los que la planta requiere niveles elevados de fosforo tales como los
estadios de enraizamiento y floración, otros en las que las necesidades de potasio so
mayores, como es el caso de la maduración y llenado de frutos.
Las técnicas de cultivo han ido evolucionando a la par que ha ido aumentando el
conocimiento de las diferentes rutas metabólicas que estas siguen y de sus distintas
funciones.
Queda lejos la forma de practicar la agricultura, en la que se rotaban losa cultivos para
evitar el agotamiento de la tierra, a su posterior aplicación de estiércoles unido a las
técnicas de laboreo, hubo un gran avance en este campo. Pero no fue hasta la aplicación
de los fertilizantes minerales, tanto de fondo como de cobertura, cuando se experimentó
un cambio radical en la concepción de la agricultura. El aumento de la producción fue
significativo a partir de este momento.
Posteriormente la evolución de cultivos intensivos (tanto en hortalizas como en frutales)
nos ha llevado al conocimiento de técnicas avanzadas como la de fertirrigación,
mediante el cual se aprovecha la aplicación del agua de riego para añadir los fertilizantes
mediante el sistema de goteo. Lo cual conlleva un ahorro energético por parte de la
planta, pues se controla las necesidades hídricas y nutricionales del cultivo.
Este sistema de fertilización dio paso a llevar con éxito las técnicas de hidroponía que
Knopp y Von Sachs ya en el siglo XIX habían desarrollado. Estos sistemas consisten en
cultivar en sustratos distintos del suelo, tales como perita, lana de roca o bien
directamente sobre la solución fertilizante.
Frente a las técnicas de nutrición radicular sobre sustratos artificiales se emplean
técnicas de aplicación foliar, generalmente aprovechando la aplicación de fitosanitarios.
Con esto se consigue fertilizar la planta, obteniéndose una respuesta rápida en momentos
puntuales.
En relación a la absorción y distribución de nutrientes es preciso señalar que la planta
requiere agua y elementos minerales para complementar sus funciones vitales. En el
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proceso de absorción, el agua, con los elementos minerales en disolución, ha de estar en
el suelo a disposición de las raíces, una vez en el interior de la raíz se mueve hacia el
tallo que la pone a disposición de las hojas: En las hojas la planta lleva a cabo gran parte
de sus funciones vitales, como son la fotosíntesis, respiración, transpiración entre otras.
Los productos resultantes de la fotosíntesis son conducidos al floema. Si bien la planta
solo requiere el 1% del agua absorbida para realizar la fotosíntesis y el crecimiento.
Las hojas no son órganos especializados para la absorción de los nutrimentos como lo
son las raíces; sin embargo, los estudios han demostrado que los nutrimentos en solución
sí son absorbidos aunque no en toda la superficie de la cutícula foliar, pero sí, en áreas
puntiformes las cuales coinciden con la posición de los ectotesmos que se proyectan
radialmente en la pared celular. Estas áreas puntiformes sirven para excretar soluciones
acuosas de la hoja, como ha sido demostrado en varios estudios. Por lo tanto, también
son apropiados para el proceso inverso, esto es, penetración de soluciones acuosas con
nutrimentos hacia la hoja.
La absorción de nutrientes por la plantas se lleva a cabo por las raíces aunque la
absorción foliar se considera una vía de asimilación con grandes posibilidades. Las hojas
y tallos tiernos constituyen los puntos de entrada de los nutrientes en forma mineral,
aunque pierden esta capacidad a medida que envejecen las hojas y suberifican los tallos.
En relación a la absorción radicular de una planta se hace a través del sistema radicular
que se considera el órgano más importante desde el punto de vista agronómico y por lo
general constituye más de la mitad de la superficie de contacto de la planta con el medio
(suelo y aire). Este condiciona el anclaje de la planta al suelo y la absorción y
acumulación de nutrientes. En el caso del cacao, la planta trabaja una estrategia que es a
través de los pelos absorbentes, estas son células modificadas que situadas en la periferie
y a modo de largos pelos, maximizan el área de contacto con el suelo en función de las
necesidades de la planta. otra estrategia así como todas la plantas que realizan para la
absorción radicular es la asociación con hongos (micorrizas) que facilitan la entrada de
fosfatos y micronutrientes. La asociación se establece penetrando en la raíz
(endomicorrizas) o manteniéndose fijada a células de la periferia (extomicorrizas), y la
ultima estrategia para este proceso es la simbiosis con bacterias (rhizobium) que pone a
disposición de la planta nitrógeno proveniente del aire, como el caso de las
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leguminosas, como las guabas, pacaes, rufindu, plantas que se encuentran asociadas con
cacao como sombra permanente formando sistemas de producción sostenibles.
Los mecanismos de absorción de nutrientes se clasifican atendiendo a la necesidad de
aporte energético, y lo hacen uno por transporte pasivo usando la vía conocido como
apoplasto es un sistema mayoritariamente usado por el agua mediante difusión,
intercambio cationico y flujo de masa, requiriendo para este transporte potencial
electroquímico y no requiere energía metabólica y otro medio es sin potencial
electroquímico pero demanda energía metabólica usando la vía Simplasto donde los
nutrientes entran por transporte activo a las células y se mueven célula a célula por los
plasmodesmos. El apoplasto es un espacio continuo. En la endodermis se encuentra la
banda de Caspary que obliga a pasar al simplasto a los nutrientes para alcanzar el
xilema.
Estudios de fertilización y nutrición realizados en el Perú y en otros países han
determinado una gran variabilidad en las respuestas a la fertilización mineral y orgánica,
que en algunos casos, los logros se han obtenido a mediano plazo, con resultados
satisfactorios en el aspecto productivo y económico. Tecnología que faltaría potenciar
en nuestra región con la participación de estudiantes y docentes de las Facultades de
Ciencias Agrarias, Ecología y del Ambiente de las Universidades de nuestra Amazonia
y luego difundir y validar los conocimientos a los productores y empresas cacaoteras
Haciendo un análisis final de este tema, se puede entender que la fisiología es una
especialidad considerada como ciencia que nos permite conocer lo que pasa y puede
pasar en las plantas bajo diferentes ambientes ecológicos y por ser una planta que crece,
desarrolla y produce bajo diferentes intensidades de luz, temperatura, y diversidad de
genotipos tanto regionales como internacionales, su biología y fisiología es dinámica y
compleja, lo que hace poco comprensible entender estas variables que interactúan en la
relación Nutrición - Fisiología.
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X. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
1. BARCELO. J, RODRIGO, N. 2004. Fisiología Vegetal Ed. Pirámide S.A Madrid
2. BORBOR, F.O. 1996. Estudio preliminar de la clasificación, distribución y efectos de sombra en fincas cacaoteras de la zona de Quevedo. Tesis Ing. Agr. Guayaquil, Ecuador. 64 p.
3. BRACK, E.W. 1995. Experiencias Agroforestales Exitosas en la Cuenca Amazónica Tratado de Cooperación Amazónica. Lima - Perú. 180 p. 4. EMBRAPA. 1995. Sistemas Agroflorestais como Alternativa Auto-Sustentável para Estado de Rondonia. Informe Técnico Planafloro; PNUD. 60 p. 5. HADFIELD, W y VERA J. 2003. Manual del cultivo del cacao. Instituto Nacional Autónomo e Investigaciones Agropecuarias. INIAP. Ecuador. 126 p. 6. IICA- PROCACAO.2004 Poda y regulación de sombra en cacao. Fundación Hondureña de Investigación Agrícola Fascículo N° 7
7. INSTITUTO DE CULTIVOS TROPICALES. 2004. Manejo Integrado del cultivo y Transferencia de Tecnología en la Amazonia Peruana. Tarapoto - Perú.
8. INSTITUTO INTERNACIONAL DE NUTRICION DE PLANTAS. 2006. IPNI Fertilización balanceada y rendimientos de cacao. Informe Nutricional 9. LEVEAU, R. 2009. Caracterización química y microbiológica de abonos a partir de
gallinaza y rastrojos de cosecha para la producción agrícola. Tesis. FCA. UNSM –T 10. MARTINEZ, A. y ENRIQUEZ, G. 1981. La sombra para el cacao. Turrialba, Costa Rica. CATIE. 32 p. 11. MORALES, G. J, 1995. Características de fertilidad de los suelos cacaoteros de San Vicente y El Carmen de Chucuri. Compilación de investigaciones
presentadas en el seminario técnico regional. Reg. No 7. Corpoica, 52 p. 12. PAREDES, M.A. 2000. Rehabilitación - Renovación en Cacao. Programa de Proyectos Productivos- USAID, Winrock International. Lima. 52 p. 13. ROBLES, R. 2007. Sistemas agroforestales en cacao. Curso de capacitación Instituto de Cultivos Tropicales. ICT . La Banda de Shilcayo - Tarapoto 14. RAMIREZ, F. 2009. Fertilización como medio de aumentar la productividad y calidad en café y cacao” XII Convención Nacional de la Cámara Peruana del café y cacao Lima. Corporación Misti. Tarapoto
15. STOLLER J. 2004. Principios de nutrición foliar para los cultivos Modelos Hormonales en las partes de la planta. Experto Fisionutricionista. Corporación STOLLER. Córdova – Argentina.
16. TRINIDAD, L.2011. Manual de Manejo Fisionutricional en los cultivos con
énfasis en arroz y cacao. Promotor de Química Suiza S.A Tarapoto.