Criterios para definir la densidad máxima de

siembra en caféEn el LXXVI Congreso Cafetero celebrado en el año 2011, el cual tuvo como objetivo el desarrollo de una “Caficultura Climáticamente Inteligente”, se estructuró el documento estratégico, en el cual se definieron nueve estrategias de adaptación de la caficultura de Colombia frente a la variabilidad climática. Una de las estrategias es la densidad de siembra y el arreglo espacial de los cafetales, la cual busca contribuir a la reducción del impacto en la producción de café debido a la baja disponibilidad de energía (radiación y temperatura) en eventos climáticos de La Niña (6, 7), y con el aumento de la productividad (producción por unidad de área) en eventos climáticos Neutros y de El Niño.

El objetivo de este avance es ampliar los criterios necesarios para establecer la densidad de siembra del café, la cual hace referencia al número de plantas sembradas por unidad de área o número de sitios establecidos por unidad de área (plantas/ha o plantas/m2); así como el concepto número de tallos por unidad de área (tallos/ha o tallos/m2) (8).

450 Diciembre de 2014 Gerencia Técnica / Programa de Investigación CientíficaFondo Nacional del Café

Criterios para definir la densidad máxima de siembra de café

1. Tasa de crecimiento En una investigación desarrollada en diferentes localidades de la zona cafetera colombiana 1 se observó que las tasas de formación de cruces del café oscilan entre 0,76 a 1,32 cruces/mes con un valor medio de 1,0 cruz/mes (Figura 1). Lo anterior significa que tasas variables de crecimiento se traducen en alturas diferentes, y por ende, en potenciales productivos variables (Figura 2).

Figura 1. Tasas de formación de nudos para diferentes localidades de la zona cafetera colombiana. Las tasas de crecimiento se calcularon a partir de los resultados del experimento FIS-05231, en el cual se evaluaron durante 54

meses, en 16 localidades, las tasas de formación de cruces en café, entre otras.

Figura 2. Crecimiento en altura de la planta de café sembrada a una misma densidad de siembra en tres ambientes contrastantes, a lo largo del tiempo,

después de siembra.

1 ARCILA P., J. Proyecto FIS0523. Proyecto Disciplina de Fisiología Cenicafé.

Tas

a de

form

ació

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cruc

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es

Promedio

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

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12 24 36 48 53

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El Tambo, Cauca Naranjal, Caldas Paraguaicito, Quindío

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

Manizales, Caldas, Colombia Tel. (6) 8506550 Fax. (6) 8504723

A.A. 2427 Manizales

www.cenicafe.org

ISSN - 0120 - 0178Los trabajos suscritos por el personal técnico del Centro Nacional de Investigaciones de Café son parte de las investigaciones realizadas por la Federación Nacional de Cafeteros de Colombia. Sin embargo, tanto en este caso como en el de personas no pertenecientes a este Centro, las ideas emitidas por los autores son de su exclusiva responsabilidad y no expresan necesariamente las opiniones de la Entidad.

Víctor Hugo Ramírez BuilesInvestigador Científico II hasta junio de 2014

Jaime Arcila PulgarínInvestigador Principal (q.e.p.d.)

Disciplina de FitotecniaCentro Nacional de Investigaciones de Café - CenicaféManizales, Caldas, Colombia

Edición

Sandra Milena Marín López

Fotografías

Archivo Cenicafé

Diagramación

Luz Adriana Álvarez Monsalve

Imprenta

Autores

Figura 3. Relación entre la temperatura media del aire promedio y las tasas de crecimiento en café (Coffea

arabica L.) de porte bajo (para rangos de temperatura media entre 18,8 y 22,1°C).

Tabla 1. Relación entre la temperatura promedio, las tasas de crecimiento y el número de meses en donde las ramas del tercio inferior se van a encontrar unas con otras a una misma distancia de siembra. La longitud de entrenudos para café

Variedad Castillo® oscila entre 2 y 6 cm, con un valor promedio de 4 cm.

2. Disponibilidad de energíaEl cultivo de café en Colombia 2 se encuentra establecido en zonas con rangos altitudinales que oscilan entre los 1.000 y los 2.200 m, con el mayor porcentaje entre los 1.200 y 2.000 m desde Nariño (1° N) hasta Cesar y La Guajira (11°N), con rangos de temperatura media que oscilan entre 17,2 y 23,3°C (3). Dichas diferencias en altura se traducen en diferencias en temperatura del aire, que a su vez se relacionan con las tasas de crecimiento del cultivo de café. En la Figura 3 se observa la correlación entre los incrementos de temperatura media del aire y el número de cruces por mes que forma el cultivo, sin limitaciones de agua en el suelo.

El hecho de conocer la relación entre las tasas de crecimiento y la temperatura media del aire permite manejar la relación entre la distancia de siembra y el

Por ejemplo, a una temperatura promedio de 18,4°C, con una distancia de siembra de 1,0 m, las ramas del tercio inferior se van a encontrar unas con otras a los 36 meses después de la siembra, mientras que a una temperatura promedio de 22,5°C, a igual distancia de siembra, las ramas del tercio medio se encuentran unas con otras a los 20 meses (Tabla 1).

3. Requerimientos hídricosLos requerimiento hídricos hacen referencia a la cantidad de agua que emplea el cultivo durante su ciclo de producción o por etapas de su ciclo productivo, que en términos precisos es la cantidad de agua que el cultivo de café mueve desde el suelo hasta la atmósfera,

en el proceso conocido como evapotranspiración del cultivo (ETc). Los requerimientos hídricos son variables y dependen de la demanda atmosférica, de la densidad de siembra y de la edad de la plantación, de esta manera encontramos que los requerimientos hídricos del cultivo de café

2 Sistema de Información Cafetera-SIC@, 2013.

Temperatura media(°C)

Para una longitud de entrenudos promedio de 4 cm

Cruces/mes Tasa de crecimiento (cm.mes-1) Distancia entre calles (m) Meses para cierre de calle

18,0 0,64 0,026 1 39

18,41 0,70 0,028 1 36

19,5 0,85 0,034 1 29

20,0 0,92 0,037 1 27

20,5 0,99 0,040 1 25

21,0 1,06 0,042 1 24

21,5 1,12 0,045 1 22

22,1 1,21 0,048 1 21

22,5 1,26 0,050 1 20

tiempo en cual las ramas bajeras se van a encontrar unas con otras.

r = 0,86**

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

1,30

1,40

18,5 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0 21,5 22,0 22,5

Temperatura media (ºC)

Tas

a de

crec

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ruce

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3

Tabla 2. Requerimientos hídricos de café en función de la altitud, edad y densidad de siembra.

Altitud metros Edad años Densidad plantas/ha

Requerimientos hídricos

mm/día mm/mes mm/año L/día/planta

1.000 0 a 1 2.500 2,2 67 817 9

1.000 0 a 1 5.500 2,7 82 992 5

1.000 0 a 1 7.500 2,9 87 1.061 4

1.000 0 a 1 8.500 3,0 89 1.088 4

1.000 0 a 1 10.000 3,1 92 1.124 3

1.000 1 a 3 2.500 3,0 89 1.079 12

1.000 1 a 3 5.500 3,4 103 1.253 6

1.000 1 a 3 7.500 3,6 109 1.322 5

1.000 1 a 3 8.500 3,7 111 1.347 4

1.000 1 a 3 10.000 3,8 114 1.385 4

1.000 > 3 2.500 3,7 110 1.340 15

1.000 > 3 5.500 4,1 124 1.514 8

1.000 > 3 7.500 4,3 130 1.583 6

1.000 > 3 8.500 4,4 132 1.611 5

1.000 > 3 10.000 4,5 135 1.647 5

1.400 0 a 1 2.500 2,1 62 755 8

1.400 0 a 1 5.500 2,5 75 916 5

1.400 0 a 1 7.500 2,7 80 979 4

1.400 0 a 1 8.500 2,8 83 1.005 3

1.400 0 a 1 10.000 2,8 85 1.038 3

1.400 1 a 3 2.500 2,7 82 996 11

1.400 1 a 3 5.500 3,2 95 1.157 6

1.400 1 a 3 7.500 3,3 100 1.220 4

1.400 1 a 3 8.500 3,4 102 1.246 4

1.400 1 a 3 10.000 3,5 105 1.279 4

1.400 > 3 2.500 3,4 102 1.237 14

1.400 > 3 5.500 3,8 115 1.398 7

1.400 > 3 7.500 4,0 120 1.461 5

1.400 > 3 8.500 4,1 122 1.487 5

1.400 > 3 10.000 4,2 125 1.520 4

1.800 0 a 1 2.500 1,9 57 697 8

1.800 0 a 1 5.500 2,3 69 845 4

1.800 0 a 1 7.500 2,5 74 904 3

1.800 0 a 1 8.500 2,5 76 927 3

1.800 0 a 1 10.000 2,6 79 958 3

1.800 1 a 3 2.500 2,5 76 919 10

1.800 1 a 3 5.500 2,9 88 1.068 5

1.800 1 a 3 7.500 3,1 93 1.126 4

1.800 1 a 3 8.500 3,2 95 1.150 4

1.800 1 a 3 10.000 3,2 97 1.181 3

oscilan entre 57 mm.mes-1 a una altitud de 1.800 m, en un cafetal menor de un año y a una densidad de 2.500 plantas/ha, hasta 135 mm.mes-1 en un cafetal mayor

de 3 años a 1.000 m de altitud y con una densidad de 10.000 plantas/ha (Tabla 2).

Continúa...4

4. Disponibilidad hídricaLas disponibilidad de energía determina los potenciales de crecimiento y a éste le llamamos como “factor determinante de la producción”, pero hay zonas de la geografía cafetera de Colombia en donde hay limitantes en la disponibilidad hídrica (4), y por lo tanto, la disponibilidad hídrica limita el potencial productivo y se convierte en un “factor condicionante de la producción”. Por ejemplo, en el norte del país en los departamentos de Cesar, Magdalena, Santander, Huila, Valle del Cauca, Cauca y Nariño, donde hay más de 4 meses consecutivos secos, la cantidad de lluvia no alcanza a suplir la demanda hídrica del cultivo en altas densidades de siembra (4).

El segundo criterio relacionado con la disponibilidad hídrica es la capacidad de almacenamiento de agua del suelo. El suelo es el reservorio de agua y cumple dos funciones básicas: la primera es recibir y almacenar el agua proveniente de la lluvia y la segunda suplir las necesidades hídricas del cultivo. La zona cafetera colombiana tiene diversidad de suelos con propiedades físicas variadas, lo que equivale a suelos con capacidades de almacenamiento variables a una misma profundidad (Figura 4); lo anterior se ve reflejado en la capacidad que tiene cada suelo en soportar el déficit hídrico.

En la Figura 5 se muestra un ejemplo de tres tipos de suelos con valores de capacidad de almacenamiento bajos, medios y altos, los cuales se ubican dentro de los rangos de los suelos de la zona cafetera colombiana; se observa cómo el suelo que solo puede almacenar 27 mm de agua (línea azul), a 50 cm de profundidad, alcanza valores críticos de déficit hídrico para café a los 18 días, mientras que aquellos suelos con capacidad de almacenamiento intermedio (57 mm, línea verde) a 50 cm de profundidad, alcanzan el déficit hídrico crítico a los 34 días. Finalmente, suelos con alta capacidad de almacenamiento de 117 mm a 50 cm de profundidad (línea roja), alcanzan el déficit hídrico crítico para café a los 54 días, bajo una misma condición de demanda atmosférica y densidad de siembra.

Figura 4. Valores de almacenamiento de agua del suelo en milímetros (mm), a una profundidad de 50 cm, para

diferentes unidades de suelo de la zona cafetera de Colombia (Archivo histórico Cenicafé).

Figura 5. Capacidad de alcanzar el déficit hídrico crítico para café a partir del índice de humedad del suelo, para

tres suelos con diferente capacidad de almacenamiento de agua - CA (5).

El suelo con mayor capacidad de almacenamiento puede soportar una mayor demanda hídrica representada en una mayor densidad de siembra, mientras que un suelo con una baja capacidad de retención no puede soportar una alta densidad de siembra y se hace muy vulnerable a los períodos de déficit hídrico en altas densidades de siembra.

Altitud metros Edad años Densidad plantas/ha

Requerimientos hídricos

mm/día mm/mes mm/año L/día/planta

1.800 > 3 2.500 3,1 94 1.142 13

1.800 > 3 5.500 3,5 106 1.290 6

1.800 > 3 7.500 3,7 111 1.349 5

1.800 > 3 8.500 3,8 113 1.372 4

1.800 > 3 10.000 3,8 115 1.403 4

0

20

40

60

80

100

120

140

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Capacidad de almacenamiento de agua del suelo a 50 cm

Unidades de suelo

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69

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(IH

S)

CA=27mmCA=57 mmCA=117mm

...continuación

5

5. La edad de renovaciónDe acuerdo con Ramírez (8), la combinación entre el ambiente (temperatura media del aire) y la densidad de siembra determinan el momento después de siembra (años) en el cual es necesario renovar el cafetal. En la medida en que aumenta la temperatura media del aire, si no hay limitantes de agua, se incrementa la tasa de crecimiento, y por ende, el cultivo alcanza rápidamente el potencial productivo. De igual manera, al aumentar la densidad de siembra se alcanza prontamente el máximo desarrollo foliar y, por ende, el pico de productividad, razón por la cual es necesario renovar el cultivo en menos años. Por ejemplo, a 20°C de temperatura promedio y 5.000 plantas/ha, la época estimada de renovación es a los 6 años, mientras que con 10.000 plantas/ha a 20°C, la edad de renovación es a los 5 años (8).

Por lo tanto, al aumentar la densidad de siembra se alcanza el pico de producción más rápido, se acorta el ciclo productivo y, por ende, se debe de renovar más rápido el cafetal.

6. Vulnerabilidad de los suelos a la erosiónComo la zona cafetera colombiana se ubica a lo largo de todas las cadenas montañosas del país, muchas de ellas con pendientes largas y superiores al 100% y con más de 2 meses de exceso hídrico, es necesario considerar estrategias de conservación de suelos y aguas que permitan armonizar la densidad de siembra y el arreglo espacial.

Muchas de las zonas de la geografía cafetera colombiana cumplen el criterio de disponibilidad hídrica y buena

retención de agua para tener altas densidades de siembra, pero son aquellos suelos vulnerables a la erosión y/o movimientos en masa, en los que es necesario implementar medidas de conservación de suelos y aguas, como por ejemplo, el uso de árboles, los cuales pueden establecerse en arreglos espaciales diferentes, no necesariamente como sombrío o cultivo intercalado, sino como barreras protectoras, linderos o cercas vivas (1). Otro aspecto a tener en cuenta es la diversidad de suelos de Colombia, en este sentido en el Manual del Cafetero Colombiano, González y Lince (2) describen las principales unidades de suelo de la zona cafetera Colombiana y su vulnerabilidad a la erosión.

Hay otras zonas del país en donde es obligado el uso de sistemas agroforestales o árboles intercalados con café debido a que tienen más de 2 meses consecutivos con déficit hídrico y/o temperaturas muy altas, lo que afecta el establecimiento de altas densidades del siembra y cafetales a libre exposición solar, o zonas en donde hay 5 meses consecutivos secos y hasta 7 meses consecutivos de exceso hídrico y en estos casos es fundamental el sistema agroforestal, el cual permite amortiguar ambos casos extremos.

En la Tabla 3, se presentan diferentes casos con valores de altitud, brillo solar, capacidad de retención de agua del suelo y meses consecutivos secos, datos con los cuales se puede calcular: la densidad máxima de siembra, número máximo de tallos, si requiere sombrío por déficit hídrico y/o por temperatura, si requiere sombrío o si desea el sistema con árboles, el porcentaje máximo de sombra, el número de años en el que alcanzaría el máximo desarrollo y en que se debería hacer la renovación.

Tabla 3. Cálculo de la densidad máxima de siembra en café en función de las condiciones agroecológicas.

Alti

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l (ho

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año)

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bra

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gua

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bra

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tura

Den

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ma

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r (a

ños)

Époc

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reno

-va

ción

(año

s)

1.000 1.400 23,3 40 2 5.594 No Sí 8.392 27,4 3 5

1.200 1.400 22,1 40 2 5.789 No Sí 8.684 27,4 3 5

1.400 1.400 20,9 40 2 5.984 No No 8.976 27,4 4 6

1.600 1.400 19,7 40 2 6.179 No No 9.268 27,4 4 6

1.800 1.400 18,4 40 2 6.374 No No 9.561 27,4 5 7

2.000 1.400 17,2 40 2 6.569 No No 9.853 27,4 6 8

1.000 1.400 23,3 60 2 6.384 No Sí 9.576 27,4 2 4

1.200 1.400 22,1 60 2 6.579 No Sí 9.869 27,4 3 5

Continúa...

6

Alti

tud

(m)

Brill

o so

lar

anua

l (ho

ras/

año)

Tem

pera

tura

m

edia

(°C

)

Capa

cidad

de

alm

acen

amie

n-to

de

agua

del

su

elo

(mm

)

Mes

es c

onse

-cu

tivos

sec

os

Den

sida

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áxim

a (p

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as/h

a)

Con

som

bra

por a

gua

Con

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por t

empe

ra-

tura

Den

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áxi-

ma

(tal

los/

ha)

Som

brío

(%

)

Máx

imo

de-

sarr

ollo

folia

r (a

ños)

Époc

a de

reno

-va

ción

(año

s)

1.400 1.400 20,9 60 2 6.774 No No 10.161 27,4 4 6

1.600 1.400 19,7 60 2 6.969 No No 10.453 27,4 4 6

1.800 1.400 18,4 60 2 7.164 No No 10.745 27,4 5 7

2.000 1.400 17,2 60 2 7.358 No No 11.038 27,4 5 7

1.000 1.400 23,3 100 2 7.964 No Sí 11.946 27,4 2 4

1.200 1.400 22,1 100 2 8.159 No Sí 12.238 27,4 3 5

1.400 1.400 20,9 100 2 8.353 No No 12.530 27,4 3 5

1.600 1.400 19,7 100 2 8.548 No No 12.823 27,4 4 6

1.800 1.400 18,4 100 2 8.743 No No 13.115 27,4 4 6

2.000 1.400 17,2 100 2 8.938 No No 13.407 27,4 5 7

1.000 1.400 23,3 40 3 5.594 Sí Sí 10.000 27,4 2 4

1.200 1.400 22,1 40 3 5.789 Sí Sí 10.000 27,4 3 5

1.400 1.400 20,9 40 3 5.984 Sí No 10.000 27,4 4 6

1.600 1.400 19,7 40 3 6.179 Sí No 10.000 27,4 4 6

1.800 1.400 18,4 40 3 6.374 Sí No 10.000 27,4 5 7

2.000 1.400 17,2 40 3 6.569 Sí No 10.000 27,4 6 8

1.000 1.700 23,3 40 2 4.946 No Sí 7.420 33,2 3 5

1.200 1.700 22,1 40 2 5.141 No Sí 7.712 33,2 3 5

1.400 1.700 20,9 40 2 5.336 No No 8.004 33,2 4 6

1.600 1.700 19,7 40 2 5.531 No No 8.296 33,2 5 7

1.800 1.700 18,4 40 2 5.726 No No 8.589 33,2 5 7

2.000 1.700 17,2 40 2 5.921 No No 8.881 33,2 6 8

1.000 1.700 23,3 60 2 5.736 No Sí 8.604 33,2 3 5

1.200 1.700 22,1 60 2 5.931 No Sí 8.897 33,2 3 5

1.400 1.700 20,9 60 2 6.126 No No 9.189 33,2 4 6

1.600 1.700 19,7 60 2 6.321 No No 9.481 33,2 4 6

1.800 1.700 18,4 60 2 6.516 No No 9.773 33,2 5 7

2.000 1.700 17,2 60 2 6.710 No No 10.066 33,2 6 8

1.000 1.700 23,3 100 2 7.316 No Sí 10.974 33,2 2 4

1.200 1.700 22,1 100 2 7.511 No Sí 11.266 33,2 3 5

1.400 1.700 20,9 100 2 7.705 No No 11.558 33,2 3 5

1.600 1.700 19,7 100 2 7.900 No No 11.851 33,2 4 6

1.800 1.700 18,4 100 2 8.095 No No 12.143 33,2 5 7

2.000 1.700 17,2 100 2 8.290 No No 12.435 33,2 5 7

1.000 2.000 23,3 40 1 4.298 No Sí 6.448 39,1 3 5

1.200 2.000 22,1 40 1 4.493 No Sí 6.740 39,1 4 6

1.400 2.000 20,9 40 1 4.688 No No 7.032 39,1 4 6

1.600 2.000 19,7 40 1 4.883 No No 7.324 39,1 5 7

1.800 2.000 18,4 40 1 5.078 No No 7.617 39,1 5 7

2.000 2.000 17,2 40 1 5.273 No No 7.909 39,1 6 8

1.000 2.000 23,3 60 1 5.088 No Sí 7.632 39,1 3 5

Continúa...

...continuación

7

6. RAMÍREZ, B.V.H.; JARAMILLO, R.A.; PEÑA, Q.A.; VALENCIA, A.J.2012. El brillo solar en la zona cafetera durante los eventos de El Niño y La Niña. Avances Técnicos Cenicafé. No 421. 12p.

7. RAMÍREZ, B.V.H.; JARAMILLO, R.A.; PEÑA, Q.A.2013. Riesgo Agroclimático: Vulnerabilidad y Capacidad de adaptación del sistema de producción de café: 91-114. En: Manual del Cafetero Colombiano. Centro Nacional de Investigaciones del Café-Cenicafé (Tomo1).

8. R A M Í R E Z , B . V. H . . 2 0 1 3 . Establecimiento de cafetales al sol: 28-43. En: Manual del Cafetero Colombiano. Centro Nacional de Investigaciones del Café-Cenicafé (Tomo2).

Literatura citada1. FARFÁN, V.F.F. 2013. Establecimiento

de sistemas agroforestales con café. 44-63. En: Manual del Cafetero Colombiano. Centro Nacional de Investigaciones del Café-Cenicafé (Tomo2).

2. GONZÁLEZ, O.H.; LINCE, S.L.A.2013. Suelos de la zona cafetera: 239-268. En: Manual del Cafetero Colombiano. Centro Nacional de Investigaciones del Café-Cenicafé (Tomo1).

3. CHAVES , C .B . ; JARAMILLO, R.A. 1998. Regionalización de la temperatura media del aire en Colombia. Cenicafé. 49(3):224-230.

4. JARAMILLO, R.A.; RAMÍREZ, B.V.H.; ARCILA, P.J. 2011. Patrones de distribución de la lluvia en la zona cafetera. Avances Técnicos Cenicafé. No 410.12p.

5. RAMÍREZ, B.V.H.; JARAMILLO, R.A.; ARCILA, P.J. 2010. Índices para evaluar el estado hídrico en cafetales. Cenicafé 61(1):55-66.

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1.200 2.000 22,1 60 1 5.283 No Sí 7.925 39,1 3 5

1.400 2.000 20,9 60 1 5.478 No No 8.217 39,1 4 6

1.600 2.000 19,7 60 1 5.673 No No 8.509 39,1 5 7

1.800 2.000 18,4 60 1 5.868 No No 8.801 39,1 5 7

2.000 2.000 17,2 60 1 6.062 No No 9.094 39,1 6 8

1.000 2.000 23,3 100 1 6.668 No Sí 10.002 39,1 2 4

1.200 2.000 22,1 100 1 6.863 No Sí 10.294 39,1 3 5

1.400 2.000 20,9 100 1 7.057 No No 10.586 39,1 4 6

1.600 2.000 19,7 100 1 7.252 No No 10.879 39,1 4 6

1.800 2.000 18,4 100 1 7.447 No No 11.171 39,1 5 7

2.000 2.000 17,2 100 1 7.642 No No 11.463 39,1 5 7

Señor Caficultor

RECUERDE

La densidad máxima de siembra de café no es igual para todas las variedades y todas las zonas, depende de las condic iones agroecológicas en donde esté ubicada su finca, como son: la altura sobre el nivel del mar, que influye sobre la temperatura media del aire; la zona del país que determina la distribución de las lluvias y del brillo solar; el tipo de suelo que determina la capacidad de retener agua y, por lo tanto, sostener altas densidades de siembra.

Consulte con el Servicio de Extensión para determinar la densidad máxima de siembra, el tipo de sistema de producción más apropiado y las condiciones de manejo de su cultivo para lograr el mejor provecho de sus condiciones agroecológicas.

...continuación

8

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