Published

2017-01-01

Accumulation of N, P, and K in the tubers of potato (Solanum tuberosum L. ssp. andigena) under contrasting soils of the Andean region of Colombia

Acumulación de N, P y K en tubérculos de papa (Solanum tuberosum L. ssp. andigena) bajo suelos contrastantes en zona andina de Colombia

DOI:

https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v35n1.61068

Keywords:

Nutrient extraction, nutritional requirements, macronutrients, Solanaceae (en)
Extracción nutricional, requerimientos nutricionales, macronutrientes, Solanaceae (es)

Downloads

Authors

  • Manuel Iván Goméz Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá - Faculty of Agricultural Sciences - Department of Agronomy
  • Stanislav Magnitskiy Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá - Faculty of Agricultural Sciences - Department of Agronomy
  • Luis Ernesto Rodríguez Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá - Faculty of Agricultural Sciences - Department of Agronomy
  • Aquiles E. Darghan Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá - Faculty of Agricultural Sciences - Department of Agronomy
The relationship between tuber growth and demand for NPK in andigena group of potato (Solanum tuberosum L. ssp. andigena) is poorly documented under conditions of the Andean region of Colombia. It is necessary to establish a specific nutrient management for high yields to changes in edaphic-environmental supply and improve the production of Capiro and Supreme cultivars. Twelve treatments were evaluated at different stages (75-100-125-150 days after planting) of tuber growth using a repeated measures design with three factors: two cultivars (Capiro, Suprema); three locations with contrasting soils (Subachoque, Facatativá, and Choconta) and two levels of fertilization, F0 (unfertilized) and F1 (fertilized) of incomplete nature by differential fertilization by soil type. A positive correlation between fresh weight, dry weight and extraction of N, P and K (kg ha-1) by the tubers, beside harvest extraction index (HEI) was determined. Under optimal conditions of fertilization significant differences (P<0.001) between factor interactions cultivar x phenology x location for accumulation of N and P were detected, where Suprema was less demanding in the HEI of N (1,92 kg t-1 harvest) and HEI of P (0.38 kg t-1 harvest) than Capiro and was better adapted to acid soils of low fertility, in contrast the HEI of K Between 5.28 and 5.34 kg t-1 harvest did not show differences between cultivars due to the genotypic characteristics in the accumulation of dry biomass and starch that make them suitable for industrial use, in addition it was verified that the nutritional extraction depends on the genetic potential determined by the interaction with the environmental and edaphic supply.

La relación entre el crecimiento del tubérculo y la acumulación NPK en cultivares de papa (Solanum tuberosum L. ssp. andigena) está poco documentada bajo condiciones de la zona andina colombiana y es necesaria para establecer un manejo específico de la fertilización en la obtención de altos rendimientos de los cultivares Capiro y Suprema ante las variaciones de oferta edáfico-ambiental. Se evaluaron 12 tratamientos en diferentes etapas el crecimiento del tubérculo (75-100-125-150 días después de siembra) mediante un diseño en medidas repetidas con tres factores: dos cultivares (Capiro, Suprema); tres localidades con suelos contrastantes (Subachoque, Facatativá y Chocontá) y dos niveles de fertilización, F0 (no fertilizado) y F1 (fertilizado) de naturaleza incompleta por la fertilización diferencial realizada por tipo de suelo. Se presentó correlación positiva entre el peso fresco, peso seco y extracción N, P y K (kg ha-1) del tubérculo además se determinó el índice de extracción de cosecha (IEC). Bajo condiciones óptimas de fertilización se presentaron diferencias significativas (P<0,001) entre las interacciones de los factores cultivar x fenología x localidad para la acumulación de N y P, donde Suprema fue menos exigente en el IEC de N (1,92 kg t-1cosecha) y el IEC de P (0,43 kg t-1 cosecha) que Capiro, además se adaptó mejor a suelos ácidos de baja fertilidad, en contraste el IEC de K entre 5,28 y 5,34 kg t-1 cosecha no presentó diferencias entre cultivares debido a las características genotípicas en la acumulación de biomasa seca y almidón que los hacen adecuados para uso industrial, además se comprobó que la extracción nutricional depende del potencial genético determinado por la interacción con la oferta edáfico-ambiental.

References

Aguilar-Acuña, J.L., J. Martínez-Hernández, V. Volke-Haller, J. Etchevers-Barra, H. Mata-Vázquez, and M. Hernández-Martínez. 2006. Distribución del fósforo en suelo, raíces y materia seca de tubérculos de papa cultivada con fertirriego. Terra Latinoam. 24(2), 269-276.

Balemi, T. 2009. Effect ofphosphorus nutrition on growth ofpotato genotypes with contrasting phosphorus efficiency. Afr. Crop Sci. J. 17(4), 199-212.

Barben, S., B. Nichols, B. Hopkins, V. Jolley, J. Ellsworth, and B. Webb. 2007. Phosphorus and zinc interactions in potato. pp. 219-223. In: Western nutrient management conference. Salt Lake City, UT, USA.

Cabalceta, G., M. Saldias, and A. Alvarado. 2005. Absorción de nutrimentos en el cultivar de papa MNF-80. Agron. Costarr. 29(3).

Cabezas, M. 2013. Fisiología de la maduración del tubérculo de la papa. Fedepapa, Bogotá, Colombia.

Castro, H. and M.I Gómez. 2013. Fertilidad y fertilizantes. pp. 231-304. En: Ciencia del suelo - principios básicos. Sociedad Colombiana de la Ciencia del Suelo. 2a ed. Bogotá, Colombia.

Ciampitti I. A. and O. García. 2008. Requerimientos nutricionales: absorción y extracción de macro nutrientes y nutrientes secundarios II. Hortalizas, frutales y forrajeras. Archivo Agronómico No 12. International Plant Nutrition Institute (IPNI), Buenos Aires, Argentina.

Coraspe-León, H., T. Muraoka, V. Franzini, M. De Stefano, and N. Granja. 2009. Absorción de macronutrientes por plantas de papa (Solanum tuberosum L.) en la producción de tubérculo-semilla. Interciencia 34(1), 57-63.

Corchuelo, G. 2005. Ecofisiología de la papa. pp. 13-17. In: Memorias I Taller nacional sobre suelos, fisiología y nutrición vegetal en el cultivo de papa. CEVIPAPA, Consejo Nacional de la Papa. Bogotá, Colombia.

Fallas, R. and F. Bertsch. 2014. Análisis del estado nutrimental del cultivo de la papa en Costa Rica con base en información existente. Agron. Costarr. 38(1), 199-206.

Fernandes, A.M., R.P. Soratto L.A Moreno, and R.M. Evangelista. 2015. Effect of phosphorus nutrition on quality of fresh tuber of potato cultivars. Bragantia 74, 102-109. Doi: 10.1590/1678-4499.0330.

Gómez, M.I. and P. Torres. 2012. Absorción, extracción y manejo nu-tricional del cultivo de papa. Revista Papa Fedepapa 26, 20-25.

Grandett, G. and R. Lora. 1979. Acumulación de materia seca y de varios nutrimentos en tres variedades de papa cultivadas en la serie Mosquera del Centro Experimental Tibaitata. pp. 98-102. En: Marín M. (ed.). Programa Nacional de Suelos. Informe de Progreso 1978. Mosquera. Instituto Colombiano Agropecuario (ICA), Mosquera, Colombia.

Hernández, H.M., F. Forero, D. Otálora-Antolines, and P.A. Serrano-Cely. 2012. Respuesta agroeconómica del cultivo de papa (Solanum tuberosum L.) bajo diferentes fuentes de fósforo en Villapinzon, Cundinamarca. Cienc. Agric. 9(2), 97-104.

Horvat, T., M. Poljak, B. Lazarevic, Z. Svecnjak, and K. Hanacek. 2014. Effect of foliar fertilizers on physiological characteristics of potato. Roman. Agric. Res. 31(1), 159-165.

Jiménez, M., A. Rossi, and N. Sammán. 2009. Phenotypic, agronomic and nutritional characteristics of seven varieties of Andean potatoes. J. Food Comp. Anal. 22, 613-616. Doi: 10.1016/j.jfca.2008.08.004.

Karam, F., Y. Rouphael, R. Lahoud, J. Breidi, and G. Colla. 2009. Influence of genotypes and potassium application rates on yield and potassium use efficiency of potato. J. Agron. 8(1), 27-32.

Kavvadias, V., C. Paschalidis, G. Akrivos, and D. Petropoulos. 2012. Nitrogen and potassium fertilization responses ofpotato (Solanum tuberosum) cv. Spunta. Com. Soil Sci. Plant Anal. 43(1-2), 176-189. Doi: 10.1080/00103624.2012.634711.

Kumar, C. V., S.S. Prakash, G.M. Prashantha, M.B.M. Kumar, S. Lohith, and T. Chikkaramappa. 2013. Dry matter production and yield ofpotato as influenced by different sources and time of fertilizer application and soil chemical properties under rainfed conditions. Res. J. Agric. Sci. 4, 155-159.

Lefèvre, I., J. Ziebel, C. Guignard, J.F. Hausman, R.O. Gutiérrez Rosales, M. Bonierbale, and D. Evers. 2012. Drought impacts mineral contents in Andean potato cultivars. J. Agron. Crop Sci. 198(3), 196-206. Doi: 10.1111/j.1439-037X.2011.00499.x

Li, W., B. Xiong, S. Wang, X. Deng, L. Yin, and H. Li. 2016. Regulation effects of water and nitrogen on the source-sink relation-ship in potato during the tuber bulking stage. PloS one 11(1),e0146877. Doi: 10.1371/journal.pone.0146877.

Marouani, A., O. Behi, H.B.H. Salah, and O.A. Quilez, 2015. Establishment of chlorophyll meter measurements to manage crop nitrogen status in potato crop. Com. Soil Sci. Plant Anal. 46(4), 476-489. Doi: 10.1080/00103624.2014.997386.

Monneveux, P., D.A Ramírez, and M.T. Pino. 2013. Drought tolerance in potato (S. tuberosum L.): Can we learn from drought tolerance research in cereals?. Plant Sci. 205, 76-86. Doi: 10.1016/j.plantsci.2013.01.011.

Ñústez, C. 2011. Variedades colombianas de papa. Universidad Nacional de Colombia, Bogotá.

Pérez, J.A. 2015. Efecto de diferentes dosis de N y K sobre el rendimiento y fritura en papa (S. tuberosum L.) variedad Pastusa suprema. Trabajo de grado. Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia.

Perrenoud, S. 1993. Fertilizing for high yield potato. IPI Bulletin 8. 2nd ed. International Potash Institute, Basel, Switzerland.

Phillippy, B., M. Lin, and B. Rasco. 2004. Analysis of phytate in raw and cooked potatoes. J. Food Comp. Anal. 17, 217-226. Doi:10.1016/j.jfca.2003.08.001.

Ravindra, K. and N.K. Dayanand. 1999. Applied multivariate statistics with SAS® Software. 2nd ed. SAS Institute Inc., Cary, NC, USA.

Reis, Jr, R.d.A. and P. Monnerat. 2000. Nutrient concentrations in potato stem, petiole and leaflet in response to potassium fertilizer. Sci. Agric. 57, 251-255. Doi: 10.1590/S0103-90162000000200009.

Ríos Q., J.Y., S.D.C. Jaramillo V., L.H. González S., and J.M. Cotes T. 2010. Determinación del efecto de diferentes niveles de fertilización en papa (Solanum tuberosum ssp. andigena) Diacol Capiro en un suelo con propiedades ándicas de Santa Rosa de Osos, Colombia. Rev. Fac. Nac. Agron. Medellin 63(1), 5225-5237.

Ruza, A., I. Skrabule, and A. Vaivode. 2013. Influence of nitrogen on potato productivity and nutrient use efficiency. Proc. Latvian Acad. Sci. 67(3), 247-253.

Santos, C. M., A.M Segura, and L. Ñústez. 2010. Análisis de crecimiento y relación fuente-demanda de cuatro variedades de papa (Solanum tuberosum L.) en el municipio de Zipaquirá (Cundinamarca, Colombia). Rev. Fac. Nac. Agron. Medellin 63(1), 5253-5266.

Sarkar, D., S.K Pandey, and S. Sharma. 2010. High K+ does not affect potato (Solanum tuberosum L.) tuber induction, but represses its development in vitro. In Vitro Cell Dev. Biol-Plant, 46(6), 569-577. Doi: 10.1007/s11627-010-9307-6.

Sauceda A., C.P. 2010. Dosis de nitrógeno y fecha de siembra en la modelación del rendimiento de papa (Solanum tuberosum L.) en el norte de Sinaloa. MSc. thesis. Colegio de Postgraduados, Montecillos, México.

Segura, M., M. Santos, and C. Ñústez. 2006. Desarrollo fenológico de cuatro variedades de papa (Solanum tuberosum L.) en el municipio de Zipaquirá (Cundinamarca). Fitotec. Colomb. 6(1), 33-43.

Sierra, G., J. Santos, and B. Kalazich. 2002. Manual fertilización del cultivo de papa en la zona Sur de Chile. Instituto de Investigaciones Agropecuarias. Santiago, Chile.

Soil Survey Staff. 2010. Keys to soil taxonomy. 9th ed. Soil Conservation Service. 331. United States Department of Agriculture (USDA), Washington DC, USA.

Subramanian, N.K., P.J. White, M.R. Broadley, and G. Ramsay. 2011. The three-dimensional distribution of minerals in potato tubers. Ann. Bot. 107(4), 681-691. Doi: 10.1093/aob/mcr009.

Tekalign, T. and P.S. Hammes. 2005. Growth and productivity of potato as influenced by cultivar and reproductive growth: II. Growth analysis, tuber yield and quality. Sci. Hortic. 105(1), 29-44. Doi: 10.1016/j.scienta.2005.01.021.

Villamil, H. 2005. Fisiología de la nutrición en papa. CEVIPAPA, Consejo Nacional de la Papa. Bogota, Colombia.

Wekesa, M., M. Okoth, G. Abong, J. Muthoni, and J. Kabira. 2014. Effect of soil characteristics on potato tuber minerals composition of selected Kenyan varieties. J. Agr. Sci. 6(12), 163-171. Doi: 10.5539/jas.v6n12p163.

Westermann, D. 2005. Nutritional requirements of potatoes. Am. J. Pot. Res. 82, 301-307. Doi: 10.1007/BF02871960.

White, P.J., J.E Bradshaw, M. Finlay, B. Dale, G. Ramsay, J.P. Hammond, and M.R. Broadley. 2009. Relationships between yield and mineral concentrations in potato tubers. HortScience 44, 6-11.

How to Cite

APA

Goméz, M. I., Magnitskiy, S., Rodríguez, L. E. and Darghan, A. E. (2017). Accumulation of N, P, and K in the tubers of potato (Solanum tuberosum L. ssp. andigena) under contrasting soils of the Andean region of Colombia. Agronomía Colombiana, 35(1), 59–67. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v35n1.61068

ACM

[1]
Goméz, M.I., Magnitskiy, S., Rodríguez, L.E. and Darghan, A.E. 2017. Accumulation of N, P, and K in the tubers of potato (Solanum tuberosum L. ssp. andigena) under contrasting soils of the Andean region of Colombia. Agronomía Colombiana. 35, 1 (Jan. 2017), 59–67. DOI:https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v35n1.61068.

ACS

(1)
Goméz, M. I.; Magnitskiy, S.; Rodríguez, L. E.; Darghan, A. E. Accumulation of N, P, and K in the tubers of potato (Solanum tuberosum L. ssp. andigena) under contrasting soils of the Andean region of Colombia. Agron. Colomb. 2017, 35, 59-67.

ABNT

GOMÉZ, M. I.; MAGNITSKIY, S.; RODRÍGUEZ, L. E.; DARGHAN, A. E. Accumulation of N, P, and K in the tubers of potato (Solanum tuberosum L. ssp. andigena) under contrasting soils of the Andean region of Colombia. Agronomía Colombiana, [S. l.], v. 35, n. 1, p. 59–67, 2017. DOI: 10.15446/agron.colomb.v35n1.61068. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/agrocol/article/view/61068. Acesso em: 18 apr. 2024.

Chicago

Goméz, Manuel Iván, Stanislav Magnitskiy, Luis Ernesto Rodríguez, and Aquiles E. Darghan. 2017. “Accumulation of N, P, and K in the tubers of potato (Solanum tuberosum L. ssp. andigena) under contrasting soils of the Andean region of Colombia”. Agronomía Colombiana 35 (1):59-67. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v35n1.61068.

Harvard

Goméz, M. I., Magnitskiy, S., Rodríguez, L. E. and Darghan, A. E. (2017) “Accumulation of N, P, and K in the tubers of potato (Solanum tuberosum L. ssp. andigena) under contrasting soils of the Andean region of Colombia”, Agronomía Colombiana, 35(1), pp. 59–67. doi: 10.15446/agron.colomb.v35n1.61068.

IEEE

[1]
M. I. Goméz, S. Magnitskiy, L. E. Rodríguez, and A. E. Darghan, “Accumulation of N, P, and K in the tubers of potato (Solanum tuberosum L. ssp. andigena) under contrasting soils of the Andean region of Colombia”, Agron. Colomb., vol. 35, no. 1, pp. 59–67, Jan. 2017.

MLA

Goméz, M. I., S. Magnitskiy, L. E. Rodríguez, and A. E. Darghan. “Accumulation of N, P, and K in the tubers of potato (Solanum tuberosum L. ssp. andigena) under contrasting soils of the Andean region of Colombia”. Agronomía Colombiana, vol. 35, no. 1, Jan. 2017, pp. 59-67, doi:10.15446/agron.colomb.v35n1.61068.

Turabian

Goméz, Manuel Iván, Stanislav Magnitskiy, Luis Ernesto Rodríguez, and Aquiles E. Darghan. “Accumulation of N, P, and K in the tubers of potato (Solanum tuberosum L. ssp. andigena) under contrasting soils of the Andean region of Colombia”. Agronomía Colombiana 35, no. 1 (January 1, 2017): 59–67. Accessed April 18, 2024. https://revistas.unal.edu.co/index.php/agrocol/article/view/61068.

Vancouver

1.
Goméz MI, Magnitskiy S, Rodríguez LE, Darghan AE. Accumulation of N, P, and K in the tubers of potato (Solanum tuberosum L. ssp. andigena) under contrasting soils of the Andean region of Colombia. Agron. Colomb. [Internet]. 2017 Jan. 1 [cited 2024 Apr. 18];35(1):59-67. Available from: https://revistas.unal.edu.co/index.php/agrocol/article/view/61068

Download Citation

CrossRef Cited-by

CrossRef citations8

1. Raul Iván Valbuena Benavides, Elias Alexander Silva Arero, Baltazar Coronel Ortiz, Ingrid Marcela Preciado Mongui, Roger Alonso Bautista Cubillos, Andrés Felipe Uribe Gaviria, Germán David Sanchez León, Juan David Santa Sepulveda, Mauricio Soto Suarez, Olga Yanet Peréz Cardona, Nancy del Carmen Barreto Triana, Nubia Liliana Cely Pardo, Rafael Antonio Pedraza Rute, Cesar Augusto Terán Chaves, Erika Patricia Martinez Lemus, Zahara Lucia Lasso Paredes. (2019). Modelo productivo para el cultivo de la papa (Solanum tuberosum), variedad Perla Negra, en el altiplano cundiboyacense. https://doi.org/10.21930/agrosavia.model.7402735.

2. Andres Felipe León-Burgos, Gina Yuret Beltrán Cortes, Andrea Liliana Barragán Pérez, Helber Enrique Balaguera-López. (2021). Distribución de fotoasimilados en los órganos vertederos de plantas Solanaceas, caso tomate y papa. Una revisión. Ciencia y Agricultura, 18(3), p.79. https://doi.org/10.19053/01228420.v18.n3.2021.13566.

3. Nicolás Puentes Montealegre, Johanna Santamaría Vanegas, Carlos Eduardo Ñústez-López, Gladys Rozo. (2022). Control of N-NH4+ and K+ leaching in potato using a carrageenan hydrogel. Agronomía Colombiana, 40(1), p.85. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v40n1.98526.

4. Weichen He, Jing Li, Yanjun Lu, Shaojie Chen, Lijuan Deng, Ximing Xu, Yueming Zhu, Minghuan Jin, Yuheng Liu, Guoquan Lu, Zunfu Lv. (2023). Development of critical K dilution curves for diagnosing sweetpotato K status. Frontiers in Plant Science, 14 https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1124328.

5. Manuel Iván Gómez, Andrea Barragán, Stanislav Magnitskiy, Luis Ernesto Rodríguez. (2019). Normalized difference vegetation index, and K+ in stem sap of potato plants (Group Andigenum) as affected by fertilization. Experimental Agriculture, 55(6), p.945. https://doi.org/10.1017/S001447971900005X.

6. Manuel Iván Gómez, Stanislav Magnitskiy, Luis Ernesto Rodríguez. (2019). Nitrogen, phosphorus and potassium accumulation and partitioning by the potato group Andigenum in Colombia. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 113(3), p.349. https://doi.org/10.1007/s10705-019-09986-z.

7. Manuel Iván Gómez, Stanislav Magnitskiy, Luis Ernesto Rodríguez. (2019). Critical Dilution Curves for Nitrogen, Phosphorus, and Potassium in Potato Group Andigenum. Agronomy Journal, 111(1), p.419. https://doi.org/10.2134/agronj2018.05.0357.

8. Manuel Iván Gómez, Stanislav Magnitskiy, Luis Ernesto Rodríguez. (2018). Potential yield and efficiency of N and K uptake in tubers of cvs. Capiro and Suprema (Solanum tuberosum Group Andigenum). Agronomía Colombiana, 36(2), p.126. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v36n2.72766.

Dimensions

PlumX

Article abstract page views

626

Downloads

Download data is not yet available.