Advantages of orchard fertilization

Orchard fertilization management has great importance for proper, efficient nourishment of the trees. It is
necessary to address the specific species of an orchard, and sometimes the different varieties of fruit trees,
fertilization management differ considerably between deciduous trees and evergreen orchards (subtropical,
citrus, olive trees, and bananas, etc.).

Fertilization management relates to providing nutrient elements efficiently throughout the season according
to the tree’s consumption, assuming we know the quantity of nutrient elements necessary for orchard
fertilization and taking into consideration the species of plant, Its expected yield, and perform soil/leaf
analysis.

In Israel, all orchards are irrigated by drip, micro-sprinklers, or micro-jets. This enables fertigation which
delivers the nutrient directly to the rooting system.

Fertilizer can be selected with different concentrations and combinations of nitrogen: phosphorus:
potassium proportions, including supplemental micro-element and bio-stimulants in variable doses,
according to the tree’s stages of development along the season.

Determining the nutritional requirements of orchard trees
The process seems to be simple and logical, but in fact, is not easy to execute due to several basic reasons:

1. Information about the uptake of element nutrients in different species of orchard trees is
incomplete. Research to estimate plant uptake is complex and expensive. Evaluation of the nutrient
content of the trees implies the destruction of sample trees from which laboratory tests are
performed to determine the amount/concentration of each nutrient element in the various organs
of the tree, during different growth stages and at different ages. Furthermore, studies take several
years for each species, so that, worldwide the number of studies is small, dealing with a few species.

2. It is relatively easy to measure the weight of nutrients removed from the orchard. The weight of
harvested fruit his known, the fruit’s nutrient content can also be analyzed in a laboratory, just as it’s
possible to estimate the weight of tree pruning removed during the season, also be analyzed in a
laboratory for of nutrient contents. The multi-year average for quantities of nutrient removed
constitutes a basis for estimating the quantity of fertilizer required by a given orchard. In practice,
recommendations for nitrogen, phosphorus, and potassium are twice or more than the amount
removed from the plot. Alternate fruit bearings, as well as, non-uniform pruning from year to year,
make it difficult to estimate precisely the amount of nutrients required.

3. Very few studies have been performed on the transport of nutrient elements from roots to the
consuming organs in the canopy (new branches, leaves, and fruit). There is not adequate information
about the tree’s reaction time to element nutrients absorbed from soil solutions into the plant roots
and transported to the canopy. The rate of absorption and transport of nutrients is very important
for determining fertilization management during the different growth stages.

4. In recent years, the number of experiments for control of orchard tree nutrition has increased with
the use of the lysimeter. This is an expensive experimental system in which a tree is grown in a
container so that it is possible to precisely measure the volume of water for irrigation, the volume of
drainage, and the amount of nutrients contained in it. Using such data, it is possible to compute
exactly daily and seasonal nutrient uptake. The lysimeter system does not allow the determination
of nutrient transport to the different organs of the tree from the moment they are absorbed by the
root.

Consequently, fertilization management is based on a few well-based studies. Recommendations are based
primarily on insight gained from experience and observation of orchard fertilization over the years.
The uptake of nutrients by deciduous trees, citrus, and subtropical trees begins at a slow rate from the
beginning of root growth in early Spring, with an increasing rate of uptake as the canopy and fruit develop,
until the leaf shedding stage. During this period fertilization management must be optimal as to the
composition of and quantity of nutrient elements. The remaining questions are, when to start decreasing
their rate and when to conclude the fertilization.

Timing fertilizer application for deciduous
For deciduous trees determining optimal fertilization management is complex, and accordingly, there are
various professional approaches.

For nitrogen fertilization, it is usual to apply about 50-70% of the seasonal dose of fertilizer up to 2 – 3 weeks
before harvest. The remainder nitrogen being applied after harvesting until late autumn. The main problem
is in early-ripening varieties in which blossoming and plant growth begin while the root system is not yet
active, due to low ground temperatures. Nevertheless, the standard recommendation to begin fertilization
early on with «technical irrigation application» for the only purpose is fertigation, even if the orchard’s soil is
sufficiently wet.

This method is undoubtedly inefficient since root activity is minimal and late spring rains may leach the
nitrogen deep into the soil to where the root system is still dormant.
In several studies, carried out fundamentally on apples, it was found that 80% of the nitrogen in the tree’s
developing parts until the budding stage, and sometimes even later stages (in June), came from stored
nitrogen from the previous season, that accumulated primarily in the roots, and only 20% of the nitrogen in
the young organs originated from current uptake.

We may conclude from this that nitrogen fertilization is extremely important until the later stage of leaf
shedding, to charge the root system with nitrogen for the following season, primarily in early ripening
varieties.

Nitrogen fertilization after the harvest indeed encourages more vigorous plant growth that requires more
labor for pruning. However, it contributes significantly to charging the roots with nitrogen to be utilized
during blossoming at the beginning of the following season.

Phosphorus fertilization of deciduous trees has less influence on the tree’s canopy development,
contributing to vigorous radicle development at the beginning of the season when being absorbed by the
roots. Phosphorus influences the intensity of blossoming and budding but Fall fertilization with phosphorus
has no known advantage.

Potassium fertilization of deciduous trees has less influence on tree development.
It is usual to fertilize with potassium according to the annual amount removed. Due to its limited movement
in silt and clay soils, it is not immediately available to the root system at the depth at which the most active
roots are found. Continuous potassium fertilization throughout the season increases the odds of being
transported to the depth of the soil cross-section. Fall potassium fertilization is recommended as part of the
seasonal fertilization management.

Timing fertilizer application for evergreen orchards
In evergreen orchards (subtropical, citrus, and bananas), fertilization management is simple, but there are
varying professional approaches.

For nitrogen fertilization, it is customary to give the initial dose of nitrogen at the beginning of spring and
onwards, till several weeks before harvest, according to the species. It is not customary to do Fall fertilization,
except for mangoes whose harvest during the summer. Suspending fertilization before harvest is
recommended to stimulate the change in color and promote earlier ripening of citrus trees, or to prevent
surplus nitrogen that shortens the fruit’s shelf-life.

For orchards irrigated with wastewater there is no actual break in fertilization, they continues fertilized
up to the start of the rainy season, and no essential differences were found at harvest time or in fruit shelflife,
Even during the winter, the trees continue to develop their canopy and fruit to grow, so that currently there
is a tendency is to apply fertilizer to avocado trees and bananas during the winter as well.
The root system has limited activity due to low temperatures, and it is reasonable to assume that the primary
supply of nitrogen is from the nitrogen stores in the roots, and a bit from the trunk.

Phosphorus fertilization in evergreen orchards, like deciduous orchards, contributes to the vigorous
development of radicles at the beginning of the season when being absorbed by the root. Phosphorus
influences the vigor of blossoming and budding.

Potassium fertilization in evergreen orchards is like the deciduous orchards. Fall potassium fertilization is
recommended as part of the seasonal fertilization management.

Yaron Yutal – Gat Fertilizers Chief Agronomist.



Ventajas de la Fertilización de Cultivos frutales

La gestión de la fertilización de los cultivos frutales tiene gran importancia para una nutrición adecuada y eficiente de los árboles. Es necesario tener en cuenta las especies concretas de un cultivo frutal y a veces las diferentes variedades de árboles frutales porque la gestión de la fertilización difiere considerablemente entre árboles caducifolios y cultivos frutales de hoja perenne (subtropicales, cítricos, olivos, plátanos, etc.).

La gestión de la fertilización se refiere a proporcionar elementos nutritivos de manera eficiente a lo largo de la temporada de acuerdo con el consumo del árbol, asumiendo que conocemos la cantidad de elementos nutritivos necesarios para la fertilización del cultivo frutal y teniendo en cuenta las especies de plantas, su rendimiento esperado y realizar análisis de suelo/hoja.

En Israel, todos los cultivos frutales se riegan por goteo, microaspersores o microjets. Esto permite la fertirrigación que suministra el nutriente directamente al sistema de raíces.

El fertilizante se puede seleccionar con diferentes concentraciones y combinaciones de nitrógeno, fósforo y potasio e incluyendo microelementos suplementarios y bioestimulantes en dosis variables, de acuerdo con las etapas de desarrollo del árbol a lo largo de la temporada.

Determinar los requisitos nutricionales de los árboles frutales

El proceso parece ser simple y lógico pero, de hecho, no es fácil de ejecutar debido a varias razones básicas:

  1. La información sobre la absorción de elementos nutritivos de diferentes especies de árboles frutales es incompleta. La investigación para calcular la absorción de las plantas es compleja y costosa. La evaluación del contenido de nutrientes de los árboles implica la destrucción de los árboles de muestra de los que se realizan pruebas de laboratorio para determinar la cantidad/concentración de cada elemento nutritivo en los diversos órganos del árbol, durante diferentes etapas de crecimiento y a diferentes edades. Además, los estudios tardan varios años para cada especie, por lo que a nivel mundial el número de estudios es pequeño y solo de unas pocas especies.
  2. Es relativamente fácil medir el peso de los nutrientes eliminados del cultivo frutal ya que se sabe el peso de la fruta cosechada. El contenido de nutrientes de la fruta también se puede analizar en un laboratorio, al igual que es posible estimar el peso de la poda de los árboles durante la temporada; además también se puede analizar en un laboratorio el contenido de nutrientes. El promedio plurianual de las cantidades de nutrientes eliminados constituye una base para estimar la cantidad de fertilizante requerida por un cultivo frutal  En la práctica, las recomendaciones para nitrógeno, fósforo y potasio son el doble o más que la cantidad eliminada del terreno. Sin embargo, el rendimiento variable de los frutos así como la poda desigual de un año a otro dificultan la estimación precisa de la cantidad de nutrientes necesarios.
  3. Se han realizado muy pocos estudios sobre el transporte de elementos nutritivos desde las raíces hasta los órganos consumidores en la copa del árbol (ramas, hojas y frutas nuevas). No hay información adecuada sobre el tiempo de reacción del árbol a los elementos y nutrientes absorbidos de las soluciones del suelo por las raíces de la planta y transportados a la copa del árbol. La tasa de absorción y transporte de nutrientes es muy importante para determinar la gestión de la fertilización durante las diferentes etapas de crecimiento.
  4. Recientemente, el número de experimentos para el control de la nutrición de los cultivos frutales ha aumentado con el uso del lisímetro. Se trata de un costoso sistema experimental en el que un árbol se cultiva en un contenedor para que sea posible medir con precisión el volumen de agua para riego, el volumen de drenaje y la cantidad de nutrientes que contiene. Usando estos datos es posible calcular exactamente la absorción diaria y estacional de nutrientes. Por otro lado, el sistema del lisímetro no permite determinar el transporte de nutrientes a los diferentes órganos del árbol desde el momento en que son absorbidos por la raíz.

En consecuencia, la gestión de la fertilización se basa en unos pocos estudios con buena base. Las recomendaciones se basan principalmente en el conocimiento obtenido de la experiencia y la observación de la fertilización de cultivos frutales a lo largo de los años.

La absorción de nutrientes en árboles caducifolios, cítricos y árboles subtropicales comienza a un ritmo lento desde el inicio del crecimiento de las raíces a principios de la primavera, con una tasa creciente de absorción a medida que se desarrolla la copa del árbol y la fruta, hasta la etapa de desprendimiento de la hoja. Durante este período, la gestión de la fertilización debe ser óptima en cuanto a la composición y cantidad de elementos nutritivos. Las preguntas restantes son: cuándo empezar a disminuir la tasa de fertilización y cuándo dejar de fertilizar.

Secuenciación temporal de la aplicación de fertilizantes para caducifolios

Es difícil determinar la gestión óptima de la fertilización para los árboles caducifolios y por ello existen varios enfoques profesionales.

Para la fertilización con nitrógeno, es habitual aplicar alrededor del 50-70% de la dosis estacional de fertilizante hasta 2 -3 semanas antes de la cosecha. El nitrógeno restante se aplica después de la cosecha hasta finales de otoño. El principal problema se da en las variedades de maduración temprana en las que la floración y el crecimiento de las plantas comienzan mientras el sistema radicular aún no está activo debido a las bajas temperaturas del suelo. Sin embargo, la fertirrigación se recomienda de manera estándar para comenzar la fertilización desde el principio con la «aplicación de irrigación técnica» como único propósito, incluso si el suelo del cultivo frutal está suficientemente húmedo.

Este método es indudablemente ineficiente ya que la actividad radicular es mínima y las últimas lluvias de la primavera pueden filtrar el nitrógeno profundamente en el suelo hasta donde el sistema radicular todavía está inactivo.

En varios estudios realizados fundamentalmente en manzanas, se encontró que el 80% del nitrógeno en las partes en desarrollo del árbol hasta la etapa de brotación y a veces incluso etapas posteriores (en junio), provenía del nitrógeno almacenado de la temporada anterior acumulado  principalmente en las raíces y sólo el 20% del nitrógeno en los órganos jóvenes se originó a partir de la absorción en curso.

Se puede concluir que la fertilización con nitrógeno es extremadamente importante hasta la etapa posterior de desprendimiento de las hojas con el fin de cargar el sistema radicular con nitrógeno para la temporada siguiente, principalmente en variedades de maduración temprana.

La fertilización con nitrógeno después de la cosecha fomenta ciertamente un crecimiento más vigoroso de las plantas que requiere más mano de obra para la poda. Aun así, contribuye significativamente a cargar las raíces con nitrógeno que se utilizará durante la floración al comienzo de la temporada siguiente.

La fertilización con fósforo de los árboles caducifolios tiene menos influencia en el desarrollo de la copa del árbol, contribuyendo a un desarrollo radicular vigoroso al comienzo de la temporada cuando es absorbido por las raíces. El fósforo influye en la intensidad de la floración y la brotación, pero la fertilización con fósforo en otoño no tiene ninguna ventaja conocida.

La fertilización de potasio de árboles caducifolios tiene menos influencia en el desarrollo de los árboles. Es habitual fertilizar con potasio según la cantidad anual eliminada. Debido a su movimiento limitado en suelos de limo y arcilla, no llega inmediatamente al sistema radicular a la profundidad a la que se encuentran las raíces más activas. La fertilización continua de potasio a lo largo de la temporada aumenta las probabilidades de ser transportado a la profundidad del suelo. La fertilización de potasio en otoño se recomienda como parte de la gestión de la fertilización estacional.

Secuenciación temporal de la aplicación de fertilizantes para cultivos frutales de hoja perenne

En los cultivos frutales de hoja perenne (subtropicales, cítricos y plátanos), la gestión de la fertilización es simple pero hay diferentes enfoques profesionales.

Para la fertilización con nitrógeno, se acostumbra a dar la dosis inicial de nitrógeno al comienzo de la primavera y de ahí en adelante hasta varias semanas antes de la cosecha, según la especie. No es habitual fertilizar en otoño, a excepción de los mangos cuya cosecha se lleva a cabo durante el verano. Se recomienda suspender la fertilización antes de la cosecha para estimular el cambio de color y promover una maduración temprana de los árboles cítricos o para evitar el excedente de nitrógeno que acorta la vida útil de la fruta.

Para los cultivos frutales regados con aguas residuales no hay una ruptura real en la fertilización, sino que continúan fertilizados hasta el inicio de la temporada de lluvias y no se han encontrado diferencias esenciales en el momento de la cosecha o en la vida útil de la fruta. Incluso durante el invierno los árboles continúan desarrollando su copa y su fruta creciendo, por lo que actualmente existe una tendencia de aplicar fertilizante a los aguacates y a los plátanos durante el invierno también.

El sistema radicular tiene una actividad limitada debido a las bajas temperaturas y es razonable suponer que el suministro principal de nitrógeno proviene de las reservas de nitrógeno en las raíces  y un poco desde el tronco.

La fertilización con fósforo en cultivos frutales de hoja perenne, como en los cultivos frutales caducifolios, contribuye a un desarrollo vigoroso de las raíces al comienzo de la temporada cuando es absorbido por la raíz. El fósforo influye en el vigor de la floración y la brotación.

La fertilización de potasio en cultivos frutales de hoja perenne es como la de los cultivos frutales caducifolios. La fertilización de potasio en otoño se recomienda como parte de la gestión de la fertilización estacional.

Yaron Yutal – Agrónomo Jefe en Gat Fertilíquidos