Por EMMA SAGE, Gerente de Ciencia del Café en la SCA.
Lo que las plantas necesitan
Una planta de café saludable y «feliz» es aquella que es capaz de producir el mayor número de semillas de calidad. Hay tres factores principales que influyen en la «felicidad» de una planta: la genética, el medio ambiente y el manejo agrícola aplicado. Dado que no existe una fórmula exacta para producir un café especial premiado, los agricultores trabajan para satisfacer todas las necesidades básicas de las plantas para que puedan prosperar. Hay necesidades biológicas comunes y universales para todas las plantas que lo hacen posible. Estos elementos esenciales son el sol, el agua, la tierra y el aire; los cuatro se combinan para proporcionar a la planta la energía y los nutrientes necesarios para mantener la vida. Ciertamente, diferentes plantas se han adaptado para requerir diferentes condiciones específicas, dependiendo de sus historias y entornos. Sin embargo, todas las plantas comparten estos factores externos que permiten el crecimiento y la reproducción -la única métrica de éxito que tiene una planta.
Las plantas viven en ecosistemas. No importa si el ecosistema es natural o agrícola. En cualquier caso, las plantas interactúan con su entorno externo y dependen del suelo, del clima, de los microorganismos, de la temperatura, de la humedad y de muchas otras influencias. Aunque un agricultor puede elegir las plantas basándose en lo que se sabe sobre su genética, el único factor que puede controlarse activamente cada año después de la siembra es el manejo agrícola de la plantación.
La siguiente información es una introducción a la biología de las plantas y al manejo agrícola en la finca cafetera. No pretende exponer las situaciones difíciles y de alto riesgo a las que se enfrentan la mayoría de los productores de café en la actualidad. Pretende presentar algunos factores biológicos básicos para ayudar a los no agrónomos a entender algunas de las complejidades científicas que intervienen en el mantenimiento de una plantación de café saludable, productiva y de alta calidad. Utilícelo como una visión general, aprenda y busque en sus relaciones con los productores el lado humano de la historia.
Los elementos esenciales para la vida
Es fundamental recordar que siempre que sacamos una planta «natural» del bosque y la utilizamos para fines agrícolas, como en el caso del café, sus necesidades cambian. La agricultura no es la naturaleza. La Coffea arabica es quizás uno de los productos agrícolas más obstinados y sensibles. Al ser endémica de una región muy concreta (las tierras altas de Etiopía y Sudán del Sur), donde nació en unas circunstancias genéticas inusuales, tiene un bajo nivel de diversidad genética con el que combatir los desafíos (Lashermes, Combes, Robert, Trouslot, D’Hont, Anthony, et al., 1999). Además, su distribución por el mundo es reciente (en tiempo de evolución), lo que significa que no ha tenido tiempo de evolucionar a nuevos climas y condiciones. Una planta de café C. arabica en Indonesia, Brasil o Jamaica sigue creciendo mejor en las condiciones ideales que sus ancestros aprendieron a amar en el sotobosque sombreado de los bosques tropicales de África oriental. Esta es una de las razones por las que es tan difícil hacer felices a las plantas de C. arabica, y por las que esto sigue siendo un reto para los agricultores de todo el mundo ecuatorial.
Para funcionar, las plantas «inhalan» y «exhalan» los componentes básicos de la vida. La «inhalación» se llama fotosíntesis y la «exhalación» se llama respiración; ambas dependen del agua, la energía del sol y los nutrientes. Las plantas toman los nutrientes y el agua del suelo a través de sus raíces.
Siempre hay un factor importante que limita el crecimiento y la reproducción de una planta (Larcher, 2003). Esto puede sonar mal, pero en realidad es lo mejor, porque no queremos que las plantas gigantes se apoderen del mundo y derriben los rascacielos en un dramático impulso de crecimiento a lo King-Kong. Por lo general, el carbono (C), el agua (H2O) o el nitrógeno (N) serán el principal factor limitante. En el mundo de la agricultura, esto suele convertirse en macronutrientes como el nitrógeno (N), el potasio (K+) y el fósforo (P). Por ello, los agricultores suelen tener que regar o aplicar fertilizantes a los cultivos. En la actualidad, las plantas perennes y silvestres no suelen estar limitadas por el carbono, ya que hay mucho carbono extra en la atmósfera. Sin embargo, en el caso de los cultivos anuales (como el maíz, la soja y el trigo), el carbono puede llegar a ser limitante, y la adición de turba o de abonos a base de carbono puede ayudar a paliar este déficit. Si pones una planta de sombra al sol, necesitará más nutrientes para mantener el nivel de crecimiento y producción que se producirá. Si añades nitrógeno, la planta demandará más fósforo, potasio y calcio para funcionar correctamente. Si añade más nutrientes, la planta necesitará más agua. Ya te haces una idea. De este modo, una planta siempre está, fisiológicamente hablando, intentando equilibrar sus recursos disponibles y asignarlos a tareas específicas relevantes para mantener la vida. ¿Qué hacen los humanos para que las plantas de café C. arabica sean biológicamente felices? Mucho!
Condiciones de cultivo adecuadas: Elección del lugar
La ubicación es clave para el cultivo de C. arabica. La selección del emplazamiento es una de las decisiones más importantes que puede tomar un agricultor para garantizar el éxito. Dicho esto, no todos los agricultores pueden elegir el emplazamiento; puede que simplemente tengan un terreno en las proximidades de una zona cafetera conocida. La pendiente y el aspecto, la topografía, la temperatura, el patrón climático, las precipitaciones, el cambio estacional y la textura del suelo no son factores fáciles de modificar (a menos que se construya un invernadero gigante alrededor de las plantas de café, lo que no parece factible). El estado del suelo y la historia del terreno también pueden influir en el potencial de un lugar. Las consideraciones prácticas y logísticas deben hacerse a la luz de las técnicas locales de cosecha, riego, poda y otras prácticas de gestión.
Los cambios estacionales (o la falta de ellos, en las regiones ecuatoriales) delinean el ciclo anual de fructificación de la planta. En zonas de cultivo como Etiopía, Hawai, América Central y el sur de Brasil, las estaciones suelen dar lugar a un único ciclo de crecimiento de los frutos. En estas zonas, las flores se inician en periodos de crecimiento lento (invierno), y la floración y el nuevo crecimiento del tallo se producen con la lluvia o, a veces, con una ola de frío (primavera). El rango de temperatura específico de una plantación potencial es clave, ya que C. arabica prefiere una temperatura de 15-24°C y es muy sensible al frío y a las heladas, siendo estas últimas las que destruyen tanto las hojas como los frutos.
Agua adecuada: Transpiración, riego y/o manejo del suelo
Crear una situación hídrica adecuada es clave para mantener una plantación feliz de plantas de C. arabica. Muchos caficultores dependen de la lluvia como única fuente de agua. Con menor frecuencia, se establecen sistemas de riego para mantener condiciones de cultivo altamente productivas a pleno sol. En estos casos, habituales en Brasil y Vietnam, donde el crecimiento y, por tanto, la demanda de agua son muy elevados, los sistemas automatizados han ayudado a permitir la expansión de la producción de café (Snoeck & Lambot, 2009). En otros casos, el riego puede gestionarse para facilitar la floración (Willson, 1999). El equilibrio hídrico de una plantación de café se mantiene idealmente a través de la selección del suelo y del emplazamiento. Si éste es adecuado desde el principio, es mucho menos probable que el agricultor necesite riego o adiciones al suelo para asegurar un drenaje adecuado. El café, como todas las plantas, necesita una cantidad mínima de agua para mantenerse sano (es decir, no marchito) y funcionar. Esto se debe a que las plantas absorben los nutrientes y los minerales por capilaridad, desde sus raíces hasta los brotes más altos. Sin embargo, un exceso de agua en el suelo puede ser perjudicial. Las raíces necesitan oxígeno para sobrevivir y funcionar, y las raíces poco profundas hacen que la erosión sea un tema de preocupación en ciertas regiones productoras de café que experimentan períodos de fuertes lluvias (Clifford & Willson, 1985; Snoeck & Lambot, 2009).
La evaporación y la transpiración se ven afectadas por muchas cosas en un ecosistema, incluyendo el estado hídrico de un suelo; la humedad relativa; y la cantidad de sol, viento y cubierta de árboles. La cobertura de nubes también puede influir en la cantidad de transpiración que se produce y, por tanto, en la cantidad de agua que se pierde. La evapotranspiración es el término utilizado para describir el proceso de pérdida de agua de las plantas (Larcher, 2003). Las plantas de C. arabica son de hoja perenne, por lo que pierden agua durante todo el año (Clifford & Willson, 1985). La textura del suelo puede influir en el balance hídrico de una planta. De hecho, el suelo puede retener agua de forma natural o drenarla, dependiendo de su espacio poroso (Hillel, 2004; Snoeck & Lambot, 2009). Para extraer agua del suelo, las plantas ejercen una demanda de evaporación creada por una diferencia de presión entre el aire, la planta y el suelo. La textura del suelo también influye en la capacidad de las plantas de C. arabica para resistir las temporadas de sequía, ya que el agua retenida en la profundidad del suelo se utiliza durante los períodos de escasas precipitaciones (Clifford & Willson, 1985).
Sol adecuado: Manejo de la sombra
La fotosíntesis requiere energía del sol para convertir el CO2 del aire en azúcares, que son el alimento de las plantas (Raven, Evert, & Eichhorn, 1999). Sin embargo, la intensidad de la luz solar es importante para las plantas de C. arabica, y difícil de regular de forma natural. Dado que C. arabica ha evolucionado como planta de sotobosque, sólo puede utilizar una cantidad limitada de sol. De hecho, demasiado sol puede dañar los tejidos fotosintéticos con el paso del tiempo, lo que acaba provocando una disminución del crecimiento y la producción (Clifford & Willson, 1985). Las plantas jóvenes, como los bebés humanos, son especialmente sensibles, por lo que a menudo se ven plántulas de café a cubierto. Las altas temperaturas asociadas a la luz solar intensa también pueden ralentizar la fotosíntesis al provocar el cierre de los poros de la planta (llamados estomas) (Larcher, 2003).
Muchos agricultores intentan regular el sol mediante un régimen de árboles de sombra. Sin embargo, hay compensaciones, ya que las plantas adicionales significan más trabajo. No existe una guía universal para la gestión de los árboles de sombra, ya que depende de las condiciones locales y del microclima de la plantación (Muschler, 2009). Cuando se planifican estratégicamente, los árboles de sombra pueden ser beneficiosos de otras maneras, como proporcionar una fuente de alimento para los seres humanos (plátanos o aguacates) o las plantas (árboles que añaden más nitrógeno al suelo) (Snoeck & Vaast, 2009). Los árboles también pueden plantarse de forma que sirvan de cortavientos para la plantación. La sombra puede utilizarse para conservar el agua, bajar la temperatura en las regiones cálidas y proteger contra las heladas (Muschler, 2009; Snoeck & Lambot, 2009). La nubosidad frecuente, que suele producirse a gran altura, puede actuar de forma similar al reducir la cantidad de luz que llega a las hojas, lo que a veces disminuye las temperaturas hasta el punto de reducir la fotosíntesis. Al igual que todo el manejo agrícola, el equilibrio entre la sombra y el sol es un proceso continuo de evaluación y ajuste para los caficultores.
Nutrientes adecuados: Manejo del suelo
Los nutrientes más allá de lo que una planta obtiene del aire y del agua (carbono, oxígeno e hidrógeno) se obtienen a través del suelo. Las raíces actúan como pequeños vacíos de agua y nutrientes, de modo que las plantas se mantienen bien hidratadas Y sanas al mismo tiempo (Raven, Evert, & Eichhorn, 1999). El suelo y sus nutrientes pueden ser específicos de cada región, variando con la geología local y el material parental. Por lo tanto, según el lugar del mundo en el que se encuentre una plantación, la gestión del suelo difiere. De hecho, puede ser una ciencia muy precisa y específica de una microrregión, y algunos agrónomos recomiendan que se analicen los suelos y los tejidos foliares varias veces al año para garantizar una gestión precisa de los nutrientes.
Después del nitrógeno, el potasio y el fósforo son los macronutrientes más críticos para las funciones biológicas básicas de las plantas (Larcher, 2003). El potasio es importante para el desarrollo fisiológico de los frutos, y el fósforo es necesario para el desarrollo de las raíces, la madera y las yemas. Es posible que los reconozca si ha pasado tiempo en algún tipo de granja, ya que la mayoría de los fertilizantes disponibles en el mercado tienen como objetivo un equilibrio específico N:P:K. La deficiencia de potasio puede provocar la aparición de manchas marrones, especialmente en las hojas más viejas (Snoeck & Lambot, 2009). La deficiencia de fósforo puede ocurrir después de que el cafeto produzca una cosecha abundante o sufra una deficiencia de agua, y puede presentarse con clorosis foliar o un tinte verde azulado en las hojas (Rothfos, 1980).
Los micronutrientes, como el zinc, el magnesio, el boro, el hierro y el cobre, desempeñan todos ellos un papel pequeño pero importante en el mantenimiento del funcionamiento adecuado de la planta. Las carencias de estos elementos pueden provocar diversos síntomas físicos en C. arabica. También se pueden aplicar pulverizaciones foliares de nutrientes a las plantas de café para suministrarlos directamente a las hojas, pero son muy laboriosas. Esta práctica no es común en todas las regiones productoras de café, pero puede ser especialmente beneficiosa en situaciones de deficiencias de nutrientes específicos.
También debe tenerse en cuenta el pH del suelo, que resulta de la geología subyacente. Puede ser laborioso -o incluso imposible- alterar significativamente el pH del suelo a largo plazo, y ciertas áreas deben ser manejadas anualmente (Snoeck & Vaast, 2009). Muchas regiones cafeteras tropicales o semitropicales del mundo tienen suelos ligeramente ácidos, lo que es favorable para el cultivo del café (Wellman, 1961). Sin embargo, se sabe que C. arabica crece en un rango de condiciones de acidez del suelo, desde ácido hasta neutro (un pH de ~4-7) (Rothfos, 1980). El pH también puede influir en la capacidad del suelo para «soltar» sus nutrientes y permitir que las plantas los tomen. Esto se llama técnicamente la capacidad de «intercambio de cationes» del suelo, y también depende de la textura del suelo y del contenido de materia orgánica (Larcher, 2003; Snoeck & Lambot, 2009).
Proteger la capa superior del suelo (donde viven la mayoría de las raíces de C. arabica) y todos los nutrientes que contiene, incluidos los que los agricultores pagan por añadir, es una consideración muy importante a la hora de gestionar una plantación de café. La erosión física puede ser una amenaza para los cafetos, el ecosistema en general y los trabajadores agrícolas. La susceptibilidad de un sitio a la erosión y a la escorrentía puede influir en la recuperación (o en el uso real) de los nutrientes añadidos en forma de abono y fertilizantes costosos. La materia orgánica, la composición del suelo (limo, arena y arcilla) y el nivel de compactación contribuyen a ello (Snoeck & Vaast, 2009). Sin embargo, los factores físicos inalterables del lugar, como la pendiente, el aspecto y las precipitaciones, y los acontecimientos imprevisibles suelen ser los responsables de la erosión del suelo. Los agricultores pueden utilizar muchos métodos para conservar el suelo y combatir la pérdida de nutrientes y la erosión, pero es un reto perenne.
Estimulación adecuada: Espaciamiento y poda
Asegurar que una plantación de café sea saludable y productiva durante el mayor tiempo posible requiere un manejo activo, empezando por la densidad de plantación, o el espaciamiento de las plantas. Es esencial dar a cada árbol el espacio suficiente para satisfacer sus necesidades, al tiempo que se tiene en cuenta el rendimiento por hectárea. Dependiendo del cultivar utilizado, las plantas adultas de C. arabica suelen necesitar de 1 a 3 metros entre plantas. Por ejemplo, si las plantas se separan 2,5 metros, se obtienen 1.600 plantas por hectárea; mientras que si se separan 4 metros, el rendimiento sería de 625 plantas por hectárea (Rothfos, 1980). En situaciones en las que el café se intercala con otros tipos de plantas, estas decisiones son más complejas y dependen de qué tipo de demandas de energía y agua tendrán las plantas vecinas en relación con las necesidades de C. arabica.
C. arabica se vuelve menos productiva a medida que envejece; por lo tanto, la poda ha surgido como una forma común de estirar la vida útil de un árbol de café. La otra opción, la replantación, lleva más tiempo y es más arriesgada para los agricultores, ya que depende del establecimiento exitoso de una planta de semillero, seguido de unos dos años en los que prácticamente no hay producción y, por lo tanto, no hay ingresos de esas plantas. Hay dos métodos principales de poda que son comunes en todo el mundo, dependiendo de la agronomía local y de las prácticas de mantenimiento de los cultivos. Se trata de la poda simple y la poda múltiple (Rothfos, 1980; Snoeck & Lambot, 2009). Bajo cualquiera de estos métodos, se pueden desplegar métodos de rejuvenecimiento, ya sea con tallos o menos drásticos, dependiendo de las necesidades del cultivar y de la finca de café. Diferentes agrónomos recomiendan diferentes directrices objetivas para la poda, basadas en factores como la altura del árbol, la disminución de la productividad y la edad del árbol (Snoeck & Lambot, 2009). A menudo se recomienda que una finca pode estratégicamente secciones de la plantación de café cada año, en lugar de podar todos los árboles a la vez. De este modo se minimiza la pérdida de ingresos debida a los periodos de rebrote. Además de la estrategia de poda principal, la poda de mantenimiento también tiene lugar cada año, generalmente durante los períodos de crecimiento lento (Clifford & Willson, 1985; Willson, 1999). Por lo general, los tallos secundarios de dos años son los más productivos, y esto motiva a los caficultores a maximizar el número de éstos dentro de sus plantaciones cada año (Clifford & Willson, 1985).
Desafíos del agricultor
Por supuesto, los mejores planes de los ratones y los hombres (y las plantas), a menudo se desvían. Un agricultor puede elegir un cultivo de café específico de la región, plantarlo en un lugar estratégico con buena luz solar y suelo bien drenado, y en todos los demás aspectos establecer una plantación de café «perfecta», y aun así enfrentarse a desafíos insuperables. El tiempo inesperado, el cambio climático, los brotes de plagas o patógenos y otros «actos de Dios» y de la naturaleza pueden convertir una feliz plantación de café en un páramo estéril y sombrío. Hay riesgos en la agricultura que sólo pueden ser comprendidos plenamente por los agricultores que la viven en cada ciclo de cultivo. Para los que trabajamos en el extremo de la cadena de valor correspondiente a la torrefacción, la venta al por menor o el consumo, es importante recordar las limitaciones de nuestra perspectiva.
«La agricultura parece muy fácil cuando tu arado es un lápiz y estás a mil millas del campo de maíz»
– Presidente Dwight D. Eisenhower
Emma Sage es la directora científica de café de SCA. Antes de dedicarse a la industria del café, se licenció en ecología y botánica, y se dedicó a la industria del vino. Disfruta aprendiendo todo lo que hay que saber sobre la ciencia del café (y, lo que es más importante, compartiéndolo con usted).
Literatura citada &Lectura adicional
Carelli, M. L. C., Fahl, J. I., & Ramalho, J. D. C. (2006). Aspectos del metabolismo del nitrógeno en las plantas de café. Brazilian Journal of Plant Physiology, 18, 9-21.
Clifford, M. N., & Willson, K. C. (1985). Coffee: Botany, Biochemistry, and Production of Beans and Beverage. Westport, CT: AVI.
Hillel, D. (2004). Introduction to Environmental Soil Physics. USA: Elsevier Academic Press.
Larcher, W. (2003). Physiological Plant Ecology (4ª ed.). New York: Springer.
Lashermes, P., Combes, M. C., Robert, J., Trouslot, P., D’Hont, A., Anthony, F., & Charrier, A. (1999). Caracterización molecular y origen del genoma de Coffea arabica L. Molecular and General Genetics MGG, 261(2), 259-266.
Muschler, R. G. (2009). Manejo de la sombra y su efecto en el crecimiento y la calidad del café. En J. N. Wintgens (Ed.), Coffee: Growing, Processing, Sustainable Production 2nd ed., (pp. 395-422). Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. kGaA, Weinheim.
Raven, P., Evert, R., & Eichhorn, S. (1999). Biología de las plantas. New York: W.H. Freemand and Company.
Rothfos, B. (1980). Coffee Production. Germany: GORDIAN-Max-Rieck GmbH.
Snoeck, J., &Lambot, C. (2009). El mantenimiento de los cultivos. En J. N. Wintgens (Ed.), Coffee: Growing, Processing, Sustainable Production 2nd ed., (pp. 250-327). Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
Snoeck, J., & Vaast, P. (2009). Importancia de la materia orgánica y la fertilidad biológica en los suelos de café. En J. N. Wintgens (Ed.), Coffee: Growing, Processing, Sustainable Production 2nd ed., (pp. 375-387): Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
Wellman, F. L. (1961). Coffee: Botany, Cultivation, and Utilization. New York: Interscience Publishers Inc.
Willson, K. C. (1999). Coffee, Cocoa, and Tea. UK: CABI Publishing.