Carbon-nitrogen ratio in soils with fertilizer applications and nutrient absorption in banana (Musa spp.) cv. Williams
Relación carbono-nitrógeno en suelos con aplicación de fertilizantes y absorción de nutrientes en banano (Musa spp.) cv. Williams
DOI:
https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v38n2.78075Keywords:
crop nutrition, plant development, organic matter, edaphogenesis, soil moisture (en)nutrición de cultivos, desarrollo vegetal, materia orgánica, edafogénesis, humedad del suelo (es)
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This research took place in Uraba, Antioquia, in the CENIBANANO-AUGURA experimental field, where a research program on nutrition and fertilization in bananas is carried out. This crop requires high amounts of nitrogen for production, so it is indispensable to evaluate the impact of these applications on the carbon-nitrogen ratio (C/N ratio) in soil. Published literature is scarce for this problem. This research evaluated the C/N ratio in areas with fertilizer applications and nutrient uptake, along with the interaction with production in a banana crop of the AAA group giant Cavendish subgroup, Williams clone, sixth generation in two production cycles. A randomized complete block design was used with five treatments that consisted of differential doses of nitrogen (161, 321.8, and 483 kg ha-1), and an omission and absolute control distributed in four replicates. The treatments with nitrogen doses generated statistical differences for the interactions between the two study zones for the percentages of carbon and total soil nitrogen and C/N ratios; the highest values were found in the fertilization zone during the first production cycle (2.47% C, 0.33% N, and 7.7 C/N ratio). The treatment with 483 kg ha-1 of N obtained the greatest increases in the values for these variables that are attributed to the highest dose of nitrogen and the residual acidity of urea that was able to release non-free carbon from the soil. For this reason, the correlation analysis for the C/N ratio and production was significant for the study areas (absorption and fertilization), inferring that higher C/N ratio values tend to increase production.
La presente investigación se desarrolló en el Urabá antioqueño, en el campo experimental CENIBANANO-AUGURA, donde se lleva a cabo el programa de investigación en nutrición y fertilización en banano. Este cultivo requiere altas cantidades de nitrógeno en su proceso productivo, haciendo indispensable el evaluar el impacto de dichas aplicaciones en la relación carbono-nitrógeno (relación C/N) en el suelo. La literatura publicada es escasa para esta problemática. Esta investigación evaluó la relación C/N en las zonas de aplicación de fertilizantes y absorción de nutrientes, junto con la interacción con la producción en un cultivo de banano del grupo AAA, subgrupo Cavendish gigante, clon Williams de sexta generación en dos ciclos de producción. Se usó un diseño experimental en bloques completos al azar con cinco tratamientos que consistieron en dosis diferenciales de nitrógeno (161, 321,8 y 483 kg ha-1), un testigo de omisión y uno absoluto distribuidos en cuatro repeticiones. Los tratamientos con dosis de nitrógeno generaron diferencias estadísticas para la interacción entre las dos zonas de estudio para los porcentajes de carbono y nitrógeno total del
suelo y la relación C/N; los mayores valores se encontraron para la zona de fertilización durante el primer ciclo de producción (2.47% C, 0.33% N y relación C/N 7.7). El tratamiento con 483 kg
ha-1 N obtuvo los mayores incrementos en los valores para estas variables, los cuales se atribuyen a la mayor dosis de nitrógeno y a la residualidad ácida de la urea que pudo liberar carbono no libre del suelo. Por esta razón, el análisis de correlación para la relación C/N y la producción fue significativo para las zonas de estudio (absorción y fertilización), infiriendo que a mayores valores de la relación C/N la producción tiende a incrementarse.
References
Batjes, N.H. 1996. Total carbon and nitrogen in the soils of the world. Eur. J. Soil Sci. 47(2), 151-163. Doi: 10.1111/j.1365-2389.1996.tb01386.x
Carvajal, M., P. Zuluaga, O.L. Ocampo, and D. Duque. 2019. Las exportaciones de plátano como una estrategia de desarrollo rural en Colombia. Apuntes del Cenes 38(68), 113-148. Doi: 10.19053/01203053.v38.n68.2019.8383
Fassbender, H.W. 1993. Modelos edafológicos de sistemas agroforestales. Serie de materiales de enseñanza No. 29. Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza CATIE, Turrialba, Costa Rica
Ferrera, R. and A. Alarcón. 2011. La microbiología del suelo en la agricultura sostenible. Cienc. Ergo-Sum 8(2), 175-183
Flores, C. 1991. Respuesta del cultivo del banano (Musa AAA) a diferentes formas de colocación de fertilizante. X Reunión de la Asociación para la Cooperación en Investigación de Banano en el Caribe y América Tropical ACORBAT. 1991, October, Tabasco, Mexico.
Fuentes, W. and O. González. 2007. Estimación de la mineralización neta de nitrógeno del suelo en sistemas agroforestales y a pleno sol en el cultivo del café (Coffea arabica L.), en el Pacifíco de Nicaragua, departamento de Carazo. Undergraduate thesis, Universidad Nacional Agraria, Nicaragua.
Gasser, J.K.R., D.J. Greenland, and R.A. Rawson. 1967. Measurement of losses from fertilizer nitrogen during incubation in acid sandy soils and during subsequent growth of ryegrass, using 15N labelled fertilizers. J. Soil Sci. 18(2), 289-300. Doi: 10.1111/j.1365-2389.1967.tb01507.x
Guerrero, R. 2004. Propiedades generales de los fertilizantes. Monómeros Colombo Venezolanos S.A.
Gutiérrez, J.C. 2007. Estudio detallado de suelos y clasificación de tierras con fines de riego del campo experimental de AUGURA. Cenibanano, Carepa, Colombia.
Havlin, J.L., J.D. Beaton, S.L. Tisdale, and W.L. Nelson. 2014. Soil fertility and fertilizers: an introduction to nutrient management. Pearson Educational, New Jersey, USA.
Jones, C. and J. Jacobsen. 2005. Nitrogen cycling, testing and fertilizer recommendations. Nutrient Management. A self-study course from the MSU Extension Service Continuing Education Series. Montana State University, Bozeman, USA.
Ju, X.T., G.X. Xing, X.P. Chen, S.L Zhang, L.J. Zhang, X.J. Liu, Z.L Cui, B. Yin, P. Christie, Z.L. Zhu, and F.S. Zhang. 2009. Reducing environmental risk by improving N management in intensive Chinese agricultural systems. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106(9), 3041-3046. Doi: 10.1073/pnas.0813417106
Liu, Y., B. Zhang, C. Li, F. Hu, and B. Velde. 2008. Long-term fertilization influences on clay mineral composition and ammonium adsorption in a rice paddy soil. Soil Sci. Soc. Am. J. 72(6), 1580-1590. Doi: 10.2136/sssaj2007.0040
López, A. and J. Espinosa. 1998. Manual de nutrición y fertilización del banano. International Plant Nutrition Institute, Quito.
Mengel, K. and E.A. Kirkby. 2000. Principios de nutrición vegetal. International Potash Institute, Basel, Switzerland.
Moreno, J. and R. Moral. 2008. Compostaje. Mundi Prensa, Madrid.
Mosquera, C.S., I. Bravo, and E.W. Hansen. 2007. Comportamiento estructural de los ácidos húmicos obtenidos en un suelo Andisol del departamento del Cauca. Rev. Colomb. Quim. 36(1), 36-42. Doi: 10.15446/rev.colomb.quim
Navarro, G. 2003. El suelo y los elementos químicos esenciales para la vida vegetal. Mundi Prensa, Madrid.
Nave, L.E., E.D. Vance, C.W. Swanston, and P.S. Curtis. 2009. Impacts of elevated N inputs on north temperate forest soil C storage, C/N, and net N-mineralization. Geoderma 153(1-2), 231-240. Doi: 10.1016/j.geoderma.2009.08.012
Nyomby, K., P.J.A. van Asten, M. Corbeels, G. Taulya, P.A. Leffelaar, and K.E. Giller. 2010. Mineral fertilizer response and nutrient use efficiencies of East African Highland banana (Musa spp. AAA-EAHB. cv. Kisansa). Field Crops Res. 117(1), 38-50. Doi: 10.1016/j.fcr.2010.01.011
Orozco, J. and O. Pérez. 2006. Tensión de humedad del suelo y fertilización nitrogenada en plátano (Musa Aaa Simmonds) cv. Gran Enano. Agrociencia 40(2), 149-162.
Osorio, N.W. 2014. Manejo de los nutrientes en suelos del trópico. Editorial L. Vieco S.A.S. Medellin, Colombia.
Piccolo, A. 2001. The supramolecular structure of humic substances. Soil Sci. 166(11), 810-832.
Robert, M. 1996. Le sol: interface dans l’environnement, ressource pour le développement. Masson, Paris.
Robinson, J. and V. Galán. 2012. Plátanos y Bananas. Mundi-Prensa, Madrid.
Rosales, F.E., L.E. Pocasangre, J. Trejos, E. Serrano, O. Acuña, A. Segura, E. Delgado, T. Pattison, W. Rodríguez, and C. Staver. 2006. Guía de diagnóstico de la calidad y la salud de suelos bananeros. pp. 198-206. In: XVII Reuniāo internacional de Associaçāo para a cooperaçāo nas pesquisas sobre banana no Caribe e na América Tropical. 2006, October 15-20, Joinville, Santa Catarina, Brazil.
Torres, J., J. Sánchez, and D. Cayón. 2017. Nutrient accumulation models in the banana (Musa AAA Simmonds cv . Williams ) plant under nitrogen doses. Acta Agron. 66(3), 391-396. Doi: 10.15446/acag.v66n3.58238
Srikul, S. and D.W. Turner. 1995. High N supply and soil water deficits change the rate of fruit growth of banana (cv. “Williams”) and promote tendency to ripen. Sci. Hortic. 62(3), 165-174. Doi: 10.1016/0304-4238(95)00765-L
Zapata, R. 2004. Química de la acidez del suelo. Cargraphics, Medellin, Colombia.
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APA
ACM
ACS
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Chicago
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Turabian
Vancouver
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CrossRef Cited-by
1. Binh Thanh Nguyen, Vinh Ngoc Nguyen, Tong Xuan Nguyen, My Hoang Nguyen, Hao Phu Dong, Gai Dai Dinh, Nghia Van Nguyen, Tan‐Viet Pham. (2023). High biochar rates may suppress rice (Oryza sativa) growth by altering the ratios of C to N and available N to P in paddy soils. Soil Use and Management, 39(1), p.415. https://doi.org/10.1111/sum.12842.
2. Karolina Villagra-Mendoza, Federico Masís-Meléndez, Jaime Quesada-Kimsey. (2024). Effects of a single biochar application in a water-stressed maize cultivation. Archives of Agronomy and Soil Science, 70(1), p.1. https://doi.org/10.1080/03650340.2024.2419506.
3. Nana Danapriatna, Ismarani Ismarani, Moh. Dede. (2023). Application of biochar and biological fertilizer to improve soil quality and Oryza sativa L. productivity . Cogent Food & Agriculture, 9(1) https://doi.org/10.1080/23311932.2023.2207416.
4. C. Lapjit, P. Nounbunma. (2025). The effects of different growing media on the growth and cannabinoid contents of Cannabis in an indoor pot cultivation system. Acta Horticulturae, (1423), p.317. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2025.1423.40.
5. Edwin Yobany Valbuena-Tellez, John Edisson Patiño-Guio, Helber Enrique Balaguera-Lopez. (2023). Effect of applications of 1-MCP and ethylene on the ripening and degreening process of banana fruits cv. Barranquillo. Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica, 26(1) https://doi.org/10.31910/rudca.v26.n1.2023.1978.
6. Chengyuan Zhang, Jianye Li, Francisco Alberto Sosa, Qiang Chen, Xingyi Zhang. (2024). Black Soil Quality After 19 Years of Continuous Conservation Tillage. Agronomy, 14(12), p.2859. https://doi.org/10.3390/agronomy14122859.
7. Cahyo Prayogo, Jacob Fettig, Marthen P. Sirappa, Syahrul Kurniawan. (2024). Modeling Growth and Yield of the Endemic “Loka Pere” Banana Based on Soil Macronutrient Availability. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, , p.629. https://doi.org/10.29133/yyutbd.1377954.
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