INTRODUCCIÓN

El nitrato (NO3-) y el amonio (NH4+) son las fuentes más importantes de nitrógeno absorbidas por las raíces de las plantas superiores (MARSCHNER,1995). En un suelo agrícola, haciendo una estimación muy global, el nitrógeno se encuentra en un 90-98% en forma orgánica (TISDALE y col,1993), siendo éste, en general, no asimilable por los cultivos. El resto del nitrógeno (2-10%) se encuentra en forma inorgánica, dentro de éste,el nitrato es la forma mayoritaria, que siendo muy variable, suele estar por encima del 90% del N inorgánico, siendo el resto N en formaamoniacal. Esta dominancia del nitrato se debe a la agresividad del proceso químico denominado nitrificación, que en los suelos agrícolastransforma con gran rapidez el amonio presente en nitrato, ya proceda de la mineralización de la materia orgánica o de los fertilizantesamoniacales aportados. Con éste esquema en mente podemos ver que en el suelo hay una gran reserva de N en forma orgánica, que más omenos lentamente se mineraliza hasta N inorgánico, y un pequeño porcentaje de N en forma mineral o inorgánica, constituida casi totalmentepor nitrato. Esta es la fracción de donde la planta tomará el nitrógeno que requiere.

Este equilibrio entre el nitrato y el amonio del suelo se puede ver modificado mediante el uso de los inhibidores de la nitrificación. Estos compuestos químicos inhabilitan temporalmente la acción de las bacterias Nitrosomonas spp, evitando que el amonio se transforme en nitrato.

Esta acción inhibitoria permite que en el suelo estén presentes simultáneamente concentraciones significativas de NH4+ y NO3- disponiblespara la planta (ZERULLA y col, 2001). En suelos agrícolas los inhibidores de la nitrificación incrementan de forma importante el N-amoniacalpresente, durante un plazo variable que depende sobre todo de la temperatura y del contenido de humedad del suelo. Su acción posibilita unincremento de la absorción de N amoniacal por la planta, aunque en general la absorción de nitrato sigue siendo mayoritaria, por estemotivo en la práctica se consigue una nutrición mixta amonio?nitrato. Como forma de nitrógeno el amonio es interesante por ser mucho menossensible a las pérdidas por lixiviación que el nitrato y por tanto tener mayor eficiencia el uso del nitrógeno (ADROVER y col, 2004; OREA y col,2004; LINZMEIER, 2001; ABBASI Y ADAMS, 2000).

Los fertilizantes nítricos tienen asociados tanto problemas medioambientales (pérdidas por lixiviación y/o desnitrificación) como problemas de salud para el consumo humano y animal, debido a la acumulación de nitratos en el producto final (LAMSFUS y col, 2003). En estas circunstancias se torna interesante valorar al amonio como fuente alternativa de nitrógeno para los cultivos. Su uso es especialmente interesante en sistemas de aporte de fertilizantes reducido, como la Producción Integrada o en los que se desarrollan en zonas vulnerables a la contaminación por nitratos, y también en cultivos consumidos por sus hojas, donde el nitrato es más proclive a acumularse. Un ejemplo que avala este uso son los resultados del ensayo desarrollado por Fernández Escobar en la Universidad de Córdoba sobre plantones de olivo cultivados en contenedor bajo fertirrigación. Allí se comparaba el uso de sulfato amónico con o sin un inhibidor de la nitrificación, el resultado fue una reducción del 35% en las pérdidas de nitrógeno al incorporar el inhibidor (CASAR y col, 2007).

La absorción y asimilación por la planta de una u otra forma de nitrógeno tiene amplias implicaciones a nivel edáfico y de la propia planta.

En el suelo la absorción de amonio implica una acidificación importante de la rizosfera, lo que en suelos calizos puede mejorar la disponibilidad de micronutrientes como el hierro, manganeso, cobre o zinc (THOMSON y col, 1993). La suma del amonio y del nitrato puede suponer hasta el 80% de los aniones absorbidos (MARSCHNER, 1993), por lo que el tipo de N absorbido puede condicionar la toma de otros iones. A este respecto existen numerosas referencias que muestran el beneficio del amonio sobre la absorción de los fosfatos como contraion (THOMSON y col, 1993). También se cita con asiduidad el posible efecto negativo del amonio sobre la absorción de otros cationes como el calcio, el magnesio o el potasio (LAMSFUS y col, 2003). A este respecto los ensayos de Serna y col. (1992) llevados a cabo en cultivo hidropónico con cítricos mostraron que aportando un 25% del N como amonio el potasio y el calcio absorbidos descendían ligeramente, mientras que el magnesio, hierro y cobre se incrementaron. Resultados opuestos tuvieron Thomson y col (1993) en un cultivo de judía sobre suelo, donde el uso de amonio o amonio + inhibidor de la nitrificación incrementó la concentración de fósforo, hierro, manganeso y zinc en la raíz y no tuvo efecto sobre la de potasio.

Existen dos ventajas más para el uso del amonio, la primera de ellas es el ahorro energético producido en la planta al ser necesario asimilar menor cantidad de nitrato, dado que el amonio entra y se asimila directamente en la planta (GERENDAS y col, 1997), mientras que el nitrato ha de ser transformado previamente en amonio antes de ser asimilado. Sobre este argumento Hageman (1984) indica que cuando se tiene en cuenta de forma global todo el proceso de absorción, metabolismo y transporte dentro de la planta, la diferencia energética entre el uso de amonio y nitrato no es tan clara. La segunda ventaja metabólica es la alteración del balance hormonal, especialmente hacia una producción mayor de citoquininas (XINGTING Y BELLOW, 1996; SMITHCLASS Y BELLOW, 1992), lo que finalmente es positivo para el desarrollo y producción.

Varios estudios ponen de manifiesto que el amonio en concentraciones elevadas es perjudicial para un número importante de especies (LAMSFUS y col, 2003; BRITTO Y KRONZUCKER, 2002; SERNA y col, 1992). Sin embargo este fenómeno no es común en condiciones de campo, ni en cultivosextensivos ni en los fertirrigados sobre suelo, donde aún usando abonos con amonio e inhibidores de la nitrificación siempre existe una presenciaimportante de nitrato, lo que da lugar a una nutrición mixta amonio/nitrato con las ventajas ya citadas. Aún hoy las causas de la toxicidad delamonio no son del todo claras, pudiendo ser un cúmulo de varios efectos, como la excesiva acidificación del medio de cultivo (peligroso en cultivos hidropónicos no tamponados adecuadamente), carencias inducidas de otros cationes (como el potasio, calcio o magnesio) o laacumulación directa del amonio en los tejidos vegetales, que además de problemas asociados con la inhabilitación de ciertas enzimas ymoléculas fundamentales (HAGEMAN, 1984) puede producir una reducción del proceso de fosforilación (obtención de la energía celular) y finalmenteuna reducción de la tasa de fotosíntesis (LAMSFUS y col, 2003; HAGEMAN, 1984).

En los estudios llevados a cabo en cultivos intensivos y extensivos desarrollados en suelo y en condiciones reales de cultivo se observa con claridad que la aplicación de la nutrición mixta amonio/nitrato es beneficiosa para el cultivo (MARSCHNER, 1993). Como ejemplos concretos y cercanos podemos citar los trabajos publicados por Peña y col. (2007) en olivar, Bañuls y col. (2003) en cítricos, Suárez y col. (2007) en peral, Casar y col. (2006) en manzano o los de Egea y Alarcón (2004) en melón. Además de los beneficios medioambientales, a nivel del cultivo se produjeron mejoras del desarrollo vegetativo del cultivo y de la producción por incremento del número de frutos cuajados, y según casos, menores contenidos de nitratos en el producto final.

El presente trabajo tiene como objetivo presentar los resultados del ensayo llevado a cabo por la Universidad Politécnica de Valencia y COMPO Agricultura en un cultivo de olivar fertirrigado, donde se comparaba la fertilización nitrogenada convencional con aquella que incorporaba fertilizantes amoniacales junto con un inhibidor de la nitrificación.

 

Materiales y métodos

El ensayo se desarrolló en la localidad de Segorbe (Castellón), sobre árboles de 4 años, pero ya productivos, de la variedad Serrana de Espadán, en un marco de 7 x 5 y con riego localizado (Figuras 1 y 2). Los tratamientos comparados difirieron en la proporción de amonio / nitrato y en la incorporación o no del inhibidor de la nitrificación 3,4 dimetilpirazol fosfato (DMPP). En la Tabla 1 se detallan los aportes en cada uno de ellos y en la Figura 3 se detallan los porcentajes mensuales aplicados.

Las determinaciones realizadas se refieren sobre todo al desarrollo del cultivo y a su rendimiento. En planta se controló el vigor de los árboles mediante la medida de la longitud de los brotes, el número de entrenudos, la morfología de la hoja y la longitud de los ramos cortos, medios y largos y el contenido de nutrientes en hoja. En la aceituna se midió el peso del fruto, del endocarpio, la relación pulpa?hueso y los rendimientos en materia seca e industrial.

 

Resultados

De acuerdo a las normas de interpretación propuestas por Pastor (2005) la concentración de nutrientes en hoja fue correcta a lo largo de todo el ensayo (Figura 4), si bien de forma general se detectaron niveles algo bajos de potasio y concentraciones algo elevadas de nitrógeno. Los tratamientos de fertilización no causaron diferencias significativas sobre la concentración de nutrientes en hoja, si bien los resultados observados tras cuatro años de ensayo indican que N, P y K se incrementaron ligeramente en las hojas de los árboles con abonado amoniacal + inhibidor de la nitrificación (T1) y por el contrario el calcio disminuyó en estos mismos árboles, presentando en todo caso valores adecuados a lo largo de todo el ensayo. Estos resultados son consecuentes con lo comentado anteriormente en la introducción.

Para evaluar de forma directa el efecto de los distintos tratamientos sobre el desarrollo vegetativo se realizaron controles del desarrollo de brotes y del área foliar de los árboles. En todas las campañas del ensayo la longitud de los brotes nuevos y el número de entrenudos se vieron incrementados por la fertilización mixta amonio/nitrato junto con el inhibidor de la nitrificación (T1), existiendo diferencias estadísticamente significativas (Figura 5). El mayor desarrollo de los nuevos brotes en el T1 indica una mayor eficiencia en el uso del nitrógeno, este factor positivo además va acompañado de valores similares en ambos tratamientos de los entrenudos por longitud de brote (aproximadamente 0,5 entrenudos/cm de brote). De forma absoluta el tratamiento 1 tiene brotes más grandes y con mayor número de entrenudos, ambos factores implican mayor número de inflorescencias, que en condiciones iguales de cuajado, implican mayor número de aceitunas por formación y una mayor producción potencial.

Los resultados obtenidos están en pleno acuerdo con las observaciones que Pastor (2005) comenta acerca de los efectos de una correcta nutrición nitrogenada, la cual consigue mayor número de brotes y de su longitud (portadores de la cosecha del siguiente año), así como mayor número de inflorescencias por brote y también del número de flores fértiles por inflorescencia.

La viabilidad final de esa producción depende, entre otros factores, de una capacidad fotosintética suficiente del árbol. A este respecto los datos de dimensiones y área foliar de la hoja medidos en campo (Figura 6) muestran en el tratamiento con inhibidor de la nitrificación (T1) un claro incremento de la anchura de la hoja y como consecuencia de ello del área foliar media, comparado con el tratamiento abonado de forma convencional (T0). Este factor junto con un mayor desarrollo de brotes hace que el T1 tenga una mayor capacidad fotosintética, capaz de soportar mayores producciones. Peña y col (2007) en olivar superintensivo no encontraron efecto entre la fertilización con o sin inhibidores de la nitrificación (utilizaron el inhibidor DMPP) en lo que a desarrollo de brotes o diámetro de tronco se refiere, sin embargo si midieron una tasa de cuajado y desarrollo del fruto mayor en el tratamiento con los inhibidores de la nitrificación, lo que pudo ser achacado a la influencia sobre el área foliar o en el reequilibrio hormonal positivo citado en la introducción. En ensayos realizados en plantones en contenedor por R. Fernández Escobar (Universidad de Córdoba) también se detectó este efecto positivo del uso de abonos amoniacales junto con los inhibidores de la nitrificación sobre el desarrollo vegetativo (medido como altura de las plantas), con diferencias estadísticamente significativas respecto al solo uso de sulfato amónico (CASAR y col, 2007).

Evidentemente las mejoras en el desarrollo vegetativo tienen consecuencias en los aspectos productivos. En la Tabla 2 se muestran, para cada año de ensayo, los parámetros básicos del fruto. La comparativa de ambos tratamientos indica que el tratamiento con amonio + inhibidor de la nitrificación (T1) produjo un incremento del tamaño de la aceituna los cuatro años de ensayo, con una mayor relación pulpa / hueso y un ligero incremento del rendimiento graso.

 

Conclusiones

El uso de fertilizantes amoniacales junto con inhibidores de la nitrificación en cultivos sobre suelo consigue aportar una nutrición mixta amonio/nitrato real a los cultivos. Este tipo de fertilización tiene importantes factores positivos, tanto en el aspecto ambiental como en el fisiológico y productivo del cultivo. En cuatro años de ensayo, comparado con la fertilización convencional, los fertilizantes amoniacales junto con el inhibidor de la nitrificación DMPP mostraron un efecto sostenido y positivo sobre el desarrollo vegetativo del olivo, incrementando el área foliar, la longitud de los brotes, el número de entrenudos y, como consecuencia de ello, el número de inflorescencias. Este resultado se ve confirmado en los aspectos morfológicos de la aceituna, con mayores pesos de fruto, relación pulpa / hueso y rendimiento industrial. Estas mejoras productivas se pueden deber tanto a las menores pérdidas de nitrógeno en el suelo, lo que incrementa la eficiencia en el uso del N, como a factores fisiológicos específicos, como son el posible ahorro energético en la planta obtenido al absorber una parte del N como amonio o el reequilibrio fitohormonal causado por este tipo de nutrición.

 

BIBLIOGRAFÍA

ABBASI, M.K. Y ADAMS, W.A. 2000. Stimation of simultaneous nitrification and denitrification in grassland soil associated with urea-N using 15N and nitrification inhibitor. Biology and Fertility of Soils 31: 38-44.

ADROVER, M; VERA, J; SANCHEZ, A; MAYOL, B; ROSELLO, J. Y VADELL, J. 2004. Fertilización nitrogenada en el cultivo de la patata y contaminación de las aguas subterraneas. Actas del IV Congreso Ibérico sobre planificación y gestión del agua.

BRITTO, D.V. Y KRONZUCKER, H.J. 2002. NH4+ toxicity in higher plants: a critical review. Journal of Plant Physiology 149, 567-584.

Bañuls, J; Quiñones, A; Primo Millo, E, y Legaz, F. 2003. Mejora de la eco-eficiencia de la fertilización nitrogenada en cítricos con el inhibidor de la nitrificación(DMPP). Comunidad Valenciana Agraria. Nº2.

EGEA C; ALARCON A.L; 2004. Seguimiento y control de la fertirrigación nitrogenada mediante el producto inhibidor de la nitrificación 3,4-dimetilpirazolfosfato, en cultivo de melón tipo verde. Agrochimica, Vol. XLVIII. N.1-2.

CASAR, C. Y MUÑOZ-GUERRA, L.M. 2007. Inhibidores de la Nitrificación: una herramienta para la nutrición equilibrada de los cítricos y el olivar en el marco de la agricultura sostenible. Actas del 10º Symposium Nacional de Sanidad Vegetal. Edita Junta de Andalucía, Consejeria de Agricultura. 567-586 pp.

CASAR, C; MUÑOZ-GUERRA, L.M. Y CARBO J. 2006. Aspectos ambientales y productivos del uso de inhibidores de la nitrificación en la fertirrigación de manzanos "galaxy". Actas del XI Congreso Ibérico de Nutrición de las Plantas. Pamplona. Publica SEFV.

HAGEMAN, R. 1984. Ammonium versus nitrate nutrition in higher plants. Publicado en "Nitrogen in crop production", por la American Society of Agronomy. Madison.

MARSCHNER, J. 1995. Mineral nutrition of higher plants. Academic Press. Londres.

LAMSFUS, C; LASA, B; APARICIO-TEJO, P. Y IRIGOYEN, I. 2003. Implicaciones ecofisiológicas y agronómicas de la nutrición nitrogenada. En "la ecofisiología vegetal: una ciencia de síntesis" Ed. Paraninfo. 361-386.

LINZMEIER, W; GUTSER, R. Y SCHMIDHALTER, U. 2001. The new nitrification inhibitor DMPP (ENTEC) allows increased N-efficiency with simplified fertilizing strategies. Publicado en "Plant nutrition ? food security and sustainability of agro-ecosystems" Editado por Kluwer Academic Publishers. Netherlands. 756-757.

OREA, G; MARTINEZ-ALCANTARA, B; QUIÑONES, A; GONZALEZ, C; MONTAÑA, C; PRIMO MILLO, E, Y LEGAZ, F. 2004. Mejora de la eficiencia del uso del N en función de la frecuencia de aplicación de inhibidor de la nitrificación DMPP en cítricos. Actas del X Simposio Ibérico de Nutrición Mineral de las Plantas. 427-431

PASTOR, M. 2005. Cultivo del olivo con riego localizado. Mundi-Prensa. Madrid.

PEÑA, J.M; ARBIZU, J. Y MUÑOZ-GUERRA, L.M. 2007. Experiencias de abonado con inhibidores de la nitrificación (DMPP) en olivo en cultivo superintensivo. Actas de Horticultura de la SECH, nº 49. 202-209.

SERNA, M.D; BORRAS, R; LEGAZ, F. Y PRIMO-MILLO E. 1992. The influence of nitrogen concentration and ammonium / nitrate ratio on N-uptake, mineral composition and yield of citrus. Plant and Soil 147, 13-23.

SMICIKLAS, K.D; BELOW F.E. 1992. Role of nitrogen form in determining yield of field-grown maize. Crop Science 32(5), 1220-1225.

SUAREZ, G; CASAR, C; MUÑOZ-GUERRA L.M; CARBO J. 2007. Global evaluation of nitrogen fertilisers with the nitrification inhibitor 3,4 dimethylpyrazole phosphate (DMPP) in a pear conference orchard. Actas del 11º Congreso Internacional del ISHS del cultivo del Peral. Portugal.

THOMSON, C.J; MARSCHNER, H. Y RÖMHELD V. 1993. Effect of nitrogen fertilizer form on pH of the bulk soil and rhizosphere, and on the growth, phosphorus, and micronutrient

uptake of bean. Journal of Plant Nutrition 16(3), 493-506.

TISDALE, S; NELSON, W; BEATON, J. Y HAVLIN, J. 1993. Soil fertility and fertilisers. McMillan Publishing Company. New York.

ZERULLA, W; BARTH, T; DRESSEL, J; ERHARDT, K; HORCHLER, K; PASDA, G; RÄDLE, M; WISSEMEIER, A. 2001 3,4-Dimethylpyrazole phosphate (DMPP) ? a new nitrification inhibitor for agriculture and horticulture. Biol. Fertil. Soils 34, 79-84.

XINGTING, W Y BELLOW, F. 1996. Cytokinins in enhanced growth and tillering of wheat induced by mixed nitrogen source. Crop Science, 36, 121-126.

 

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