Dentro de la fertilización el nitrógeno es el nutriente con mayores problemas medioambientales y más claro impacto en la producción final. En el presente artículo se revisan tres ensayos de fertilización en cultivos frutales fertirrigados, peral, manzano y melocotonero, donde se comparan diversas dosis de nitrógeno y el uso o no de inhibidores de la nitrificación. La fertilización ocasionó en el suelo un incremento del nitrógeno en profundidad (90 cm), lo que motiva un riesgo importante de contaminación de los acuíferos por nitratos. La introducción de los abonos con el inhibidor de la nitrificación redujo, en los ensayos de peral y manzano, entre un 30% y un 70% la cuantía del N-nitrato en profundidad, resultado repetido a lo largo de los diversos ciclos de cultivo. De forma global la fertilización fue positiva para la producción, si bien en general sólo a partir del tercer ciclo se comienza a notar la diferencia entre árboles abonados y no abonados. A igualdad de dosis de nitrógeno los abonos con inhibidores de la nitrificación incrementaron la producción, fundamentalmente debido a un mayor número de frutos obtenidos, siendo los calibres similares. Los parámetros de calidad fueron correctos en todos los cultivos y tratamientos, no observándose diferencias entre éstos.

 

INTRODUCCIÓN

La eficiencia en la producción agraria implica obtener la máxima productividad del cultivo con el menor requerimiento posible de aportes externos (fertilizantes, fitosanitarios, agua?). De esta forma es posible progresar hacia una agricultura sostenible, entendiendo ésta como una agricultura rentable que respeta el medio ambiente y produce alimentos de calidad.

La producción integrada surge como respuesta a los problemas ambientales y alimentarios asociados a la producción agrícola intensiva. Se define como un sistema productivo de alimentos que utiliza al máximo los recursos y los mecanismos de regulación materiales y asegura a largo plazo una agricultura viable.

En el marco de la nutrición mineral de los cultivos el problema ambiental más grave es posiblemente la contaminación de los acuíferos debida a los nitratos. Esta preocupación ha sido recogida en diferentes normativas comunitarias, estatales y autonómicas. La pionera fue la Directiva del Consejo 91/676/CEE de 12 de diciembre de 1991, relativa a la protección de las aguas contra la contaminación producida por nitratos utilizados en la agricultura. La incorporación al Ordenamiento Jurídico Español de esta Directiva se realizó mediante el Real Decreto 261/1996 de 16 de febrero, sobre protección de las aguas contra la contaminación producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias. Esta normativa obliga a los Estados miembros a declarar las zonas de su territorio vulnerables a la contaminación por nitratos, a establecer un "Código de Buenas Prácticas Agrarias" y un "Programa de Actuación Específico". Esta última normativa marca las prácticas de fertilización adecuadas para este tipo de zonas.

La reducción de la contaminación asociada a los nitratos requiere optimizar la fertilización nitrogenada y un control exhaustivo del riego (EPA, 2001). En todo caso es fundamental la reducción de la acumulación de NO3- en el suelo (EGEA Y ALARCON, 2004), siendo el fraccionamiento de los aportes, llevado a cabo mediante la fertirrigación, una herramienta válida para ello. Como complemento adecuado a esta última metodología los inhibidores de la nitrificación constituyen otra tecnología útil para reducir la acumulación de nitratos en el suelo (ZERULLA y col, 2001). Estos compuestos químicos inhabilitan temporalmente la acción de las bacterias nitrosomonas spp, evitando que el amonio se transforme en nitrato (Figura 1). Esta acción inhibitoria permite que en el suelo estén presentes simultáneamente concentraciones significativas de NH4+ y NO3- disponibles para la planta. El NH4+ es una fuente adecuada para la nutrición nitrogenada de las planta, con la ventaja de tener una tasa de pérdida por lixiviación muy baja (ZERULLA y col, 2001). El incremento de la concentración de amonio en el medio edáfico permite una nutrición mixta amonio / nitrato, que en múltiples cultivos ha mostrado efectos productivos positivos, tanto en aspectos cuantitativos como cualitativos (MARSCHNER, 1995; BARBER y col, 1992; SMICIKLAS Y BELOW, 1992). En la actualidad el inhibidor de la nitrificación más difundido es el 3,4-dimetilpirazol fosfato (DMPP). Esta molécula es eficaz a bajas concentraciones, se incorpora a todo tipo de formulaciones y no presenta toxicidad para ningún tipo de cultivo ni para los organismos del suelo (ZERULLA et al., 2000). Actualmente los inhibidores de la nitrificación se utilizan en la fertilización de más de 200.000 hectáreas de todo tipo de cultivos.

La combinación de la fertirrigación con los inhibidores de la nitrificación ha mostrado buenos resultados en cultivos hortícolas y frutales. En ensayos realizados en cítricos en el Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias por Orea y col (2004) se mostró que incluso en sistemas de fertirrigación diaria la utilización del inhibidor de la nitrificación 3,4 dimetilpirazol fosfato incrementó en casi un 10% la eficiencia de la fertirrigación, reduciendo de forma importante el NO3- acumulado en el medio.

En la siguiente revisión se muestran los resultados obtenidos en tres ensayos distintos desarrollados en peral, manzano y melocotón fertirrigados, donde se trabajó en el estudio de las dosis más adecuadas de nitrógeno, y además se compararon fertilizantes convencionales con fertilizantes que aquellos que incorporaban inhibidores de la nitrificación, valorando hasta que punto esta tecnología incrementaba la eficiencia en el uso del nitrógeno por parte del cultivo.

 

Materiales y métodos

Los ensayos revisados en esta publicación se llevaron a cabo en la Comunidad Valenciana y Cataluña. En todos los tratamientos de los distintos ensayos se aplicaban dosis similares de P y K y se variaban los aportes de nitrógeno, con o sin inhibidores de la nitrificación. Su duración fue de cuatro años en melocotón y de cinco años en manzano y peral.

El primero de ellos se llevó a cabo en Valencia, en el campo de ensayos de la Cooperativa Agrícola de Carlet y fue gestionado por investigadores de la Estación Experimental de Llutxent (IVIA) . Se ha desarrollado desde el año 2004 al 2007, en melocotón de la variedad Maybell sobre patrón GF-677 (marco 4.5 x 4 m), en árboles de 8 años al inicio del ensayo, sobre una superficie de 2600 m2, y en el que agua y fertilizantes se aplicaban bajo fertirrigación. En el ensayo se compararon cuatro tratamientos con cuatro repeticiones cada uno, distribuidos en forma de bloques al azar (Tabla 1). El suelo del ensayo tenía un pH básico (aprox. 8.2), contenidos normales de Ca, K y Mg de cambio, muy alto P de cambio (promedio de 174 mg·kg-1) y una conductividad eléctrica promedio de 230 ÌS·cm-1 en extracto 1/5. La variedad de melocotonero estudiada es muy temprana, con fechas de cosechado alrededor de finales de mayo, siendo el comienzo del riego habitualmente a mediados ? finales de marzo. Por este motivo gran parte del abonado se efectúa en postcosecha. Durante los cuatro años de ensayo los parámetros controlados han sido análisis de suelo al inicio y fin del ciclo de cultivo, análisis de hojas, seguimiento fisiológico, producción (presión productiva y densidad de producción), parámetros del fruto (calibre, dureza, acidez, azucares y color) y parámetros del árbol (volumen de copa).

Los ensayos en peral y manzano se realizaron en la Fundació Mas Badia (Girona), en el municipio de La Tallada d?Empordà, entre 1998 y 2002 en el caso del peral y desde el año 2003 al 2007 en manzano. Las variedades fueron en peral, Conference sobre portainjerto BA-29 (marco 3.75 x 1.5 m), y en manzano, Galaxy sobre M9-Pajam1 (marco 3.7 x 1 m). En ambos ensayos el suelo tenía una textura franco ? limosa, pH alrededor de 8 y una conductividad eléctrica promedio de 450 ÌS·cm-1 en extracto 1/5, relativamente alta para este tipo de cultivos. El suelo tiene un contenido medio de N total (0.15 %, Kjeldahl) y de materia orgánica (2,4% de M.O. oxidable). En el ensayo de peral los tratamientos comparados consistieron en un tratamiento sin abono nitrogenando(T0) pero con un aporte variable según los años de entre 19-65 UF de P y 73-138 de K (dependiendo de los análisis foliares), un tratamiento conabonado convencional de la zona (T1), con un aporte de 80 UF de N, un tratamiento T2 (+DMPP) con aportes iguales de N al anterior pero en el que se añadía el inhibidor de la nitrificación 3,4 dimetilpirazol fosfato (DMPP) y por último un tratamiento T3 (+DMPP -25% de N) con un aporte de 60 UF de N junto con el DMPP. Todos los abonos se distribuyeron en 51 aplicaciones iguales (dos por semana) junto con el riego. En el ensayo de manzano se compararon tres tratamientos, con aportes iguales de P y K (38,5 UF de P y 132 UF de K) y distintos de N, sin nitrógeno en el testigo (T0.Testigo), con 77 UF en el tratamiento convencional (T1.Convencional) y con 60 en el que se aportó el inhibidor de la nitrificación DMPP (T2.+DMPP -25%N). En estos ensayos se estudió la distribución en el perfil del suelo del N-nítrico a lo largo del ciclo de cultivo (a 30, 60 y 90 cm de profundidad), contenido de nutrientes en hoja, producción (total, vigor, productividad y calibres) y parámetros de fruto (firmeza, ºBrix, acidez e índice de almidón).

 

Resultados

La eficiencia en la fertilización nitrogenada se debe mirar desde varios prismas, evidentemente por un lado el aspecto productivo, pero cada vez cobra más importancia el aspecto medioambiental, tanto de cara a las administraciones, como a los grandes distribuidores, exportadores de fruta y también como interés del propio productor.

 

Consideraciones Ambientales de los Resultados

En los ensayos de peral y manzano se estudió la distribución del N en forma de nitrato en el perfil del suelo a lo largo de todos los ciclos de cultivo. En general se considera que aquel nitrato presente en capas profundas (por debajo de 60 cm para leñosos) tiene un alto riesgo de pérdida por lixiviación y escaso aprovechamiento por el cultivo. Por ello en un cultivo leñoso interesa que los nutrientes estén fundamentalmente en los primeros 50 o 60 cm del suelo, donde el aprovechamiento es máximo.

En la Figura 3 se muestra el contenido de N-nitrato en el suelo en el ensayo de manzano, a 30 y 90 cm de profundidad y a lo largo de los tres últimos años. La presencia de fertilizantes y de mayores contenidos de materia orgánica hace que en el muestreo más superficial (a 30 cm de profundidad, Figura 3.a) los contenidos de N-nitrato sean mucho mayores que en capas más profundas del suelo (Figura 3.b). Los datos presentados nos muestran que evidentemente la fertilización incrementa la presencia de nitratos, tanto en superficie como en profundidad, hecho ambientalmente negativo (Sobre todo el tratamiento 1 comparado con el T0). Tanto los resultados mostrados en manzano (figura 4) como los que se produjeron en el ensayo de peral (publicados previamente por SUAREZ y col, 2007) muestran que en un sistema como la fertirrigación existen pérdidas significativas de nitrógeno por lixiviación. En estos ejemplos, a 90 cm de profundidad, se registraron contenidos hasta 4 veces mayores de N en cultivos fertirrigados de forma convencional (T1) comparados con el testigo sin abonar (T0).

La inclusión de los fertilizantes con el inhibidor de la nitrificación redujo de forma significativa el N-nitrato en profundidad (comparación entre T1, sin DMPP, y el T2, con DMPP). La reducción media de nitratos en profundidad es de un 35%, con máximos de hasta un 70% en muestreos con alta presencia de NNitrato (abril de 2004, junio, agosto y septiembre de 2005). En todos los casos la reducción las pérdidas en el tratamiento T2 (con DMPP y un 25% menos de N) fue mayor que la reducción de unidades que se había impuesto en el tratamiento, lo cual es un signo de eficiencia del inhibidor de la nitrificación. Este tipo de compuestos reduce la transformación del amonio en nitrato, motivo por el cual se cuantifican menores concentraciones de nitrato en superficie (figura 4.a), limitándose su arrastre a capas profundas del suelo (Figura 4.b). El amonio no nitrificado queda en el bulbo fertirrigado del cultivo, disponible para su absorción y aprovechamiento por el cultivo (MARSCHNER, 1995; ZERULLA y col, 2001). Los resultados en el ensayo de peral fueron muy similares a los presentados en manzano (datos publicados por SUAREZ y col, 2007).

Desde un prisma medioambiental el ajuste de las unidades aplicadas y la inclusión del fertilizante con el inhibidor de la nitrificación han implicado reducir la presencia de N en profundidad a niveles similares al testigo sin abonar, lo que significa obtener una eficiencia máxima en el abonado

 

Aspectos Productivos

La producción óptima en calidad y cantidad depende de múltiples factores, que empiezan desde la propia variedad del árbol, hasta todos los aspectos de climatología, sanidad vegetal, manejo y por supuesto el riego. Suponiendo que todos esos aspectos estén correctamente manejados, a la nutrición vegetal le queda poner la guinda final. En los cultivos leñosos la absorción de los nutrientes no implica siempre su efecto a corto plazo en la producción, dado que existen procesos importantes de almacenamiento y movilización interna de nutrientes dentro de la planta.

En los ensayos de fertilización en leñosos casi nunca hay respuestas rápidas y drásticas a los tratamientos comparados, dado que hay que contar con la intervención del suelo y con las ya comentadas reservas del árbol. El caso del nitrógeno no es una excepción, pese a su naturaleza muy móvil y a que forma parte de una u otra forma de todos los procesos metabólicos y macroestructuras de los vegetales.

A diferencia de otros nutrientes en el caso del N debemos tener en cuenta dos variables, el N disponible y la forma química de este, bien sea amonio o bien nitrato (el resto de formas tienen una presencia mínima en el suelo). En suelos sin presencia de inhibidores de la nitrificación en un corto espacio de tiempo (horas o días) la práctica totalidad del N se encuentra en forma nítrica, independientemente de la forma química en que se adicione el nitrógeno. Al incorporar los inhibidores por un lado se reduce la fuga de nitrato a la zona no explorada por la raíz (se incrementa el N total disponible) y además se pone a disposición de la planta dos formas de N igualmente aprovechables, tanto el amonio como el nitrato. Esta nutrición mixta tiene implicaciones positivas descritas ya en numerosa bibliografía, ejemplos son la mejora de la nutrición fosfórica, ahorro energético interno, mayor eficiencia en la absorción de microelementos o mejores floraciones debidas al incremento de la presencia de citoquininas (SUAREZ et al, 2007; MARSCHNER, 1995).

En los ensayos presentados se han puesto de manifiesto algunos de estos beneficios. En la figura 4 se muestra la evolución del área de tronco, en peral y manzano, a lo largo de los años de ensayo. Este tipo de medida es una metodología sencilla de evaluar el vigor del árbol. Los resultados indican que hay cierta respuesta a la fertilización, los tratamientos abonados tienen un crecimiento más rápido. Dentro de las distintas dosis y tipos de abonos no han existido diferencias estadísticamente significativas. Similar respuesta se observó en el contenido de nutrientes totales en la hoja, a partir del tercer año de ensayo comienza a haber diferencias en el contenido de N en hoja entre tratamientos fertilizados y el testigo no fertilizado, haciéndose patente una vez más la lentitud de la respuesta de los cultivos leñosos a las modificaciones en las técnicas de fertilización. El resto de nutrientes en hoja no se vio afectado por los distintos tratamientos.

La producción fue afectada por los distintos criterios de fertilización comparados.

En las figuras 5 y 6 se muestran los resultados de producción acumulada para los tres ensayos. En los ensayos con peral y manzano hubo respuesta positiva al aporte de nitrógeno. En el caso del peral los mejores resultados, con diferencia estadísticamente significativa, se producen en el tratamiento con dosis normal de N junto al inhibidor DMPP, con una producción media de 21,7 t·ha-1 frente a los 14,9 del abonado convencional o los 13,5 t·ha-1 del testigo sin abonar. El tratamiento con dosis reducida de N (-25%) pero con el inhibidor DMPP (T3) proporcionó rendimientos similares al abonado convencional (15,9 t·ha-1). Resultados muy similares se presentaron en el ensayo de manzano, con producciones medias similares en el tratamiento con abonado convencional (T1: 47,4 t·ha-1) y el que aportaba un 25% menos de N pero con el inhibidor DMPP (T2: 48,2 t·ha-1). El tercer ensayo coincide en resultados, en el melocotonero el mayor rendimiento se produjo en la dosis normal de N + DMPP (T2), que estuvo algo por encima del abonado convencional (T1) y de la dosis baja de N+DMPP (T3).

La explicación a los incrementos de rendimiento al introducir en el abonado al fertilizante con DMPP se debe a un mayor número de frutos y no a un incremento de los calibres de la fruta (Tabla 2). Los datos de manzano y peral muestran que el calibre es muy estable a lo largo de las distintas temporadas, con una variabilidad bastante baja (entre un 2 y un 3%), sin embargo el número de frutas por planta tiene fuertes oscilaciones (entre un 9 y un 20%). En los dos casos el tratamiento que mayor rendimiento consiguió (N + inhibidor de la nitrificación) obtuvo las mayores tasas de cuajado de flor y el mayor número de frutos por planta. Estos resultados son similares a los publicados por Bañuls y col (2003) en cítricos.

Él ultimo aspecto estudiado fueron los parámetros de calidad del fruto, sobre los cuales los tratamientos comparados tuvieron poco efecto. En ninguno de los ensayos se vieron afectados ni la firmeza, el índice refractométrico (ºBrix), la acidez ni el índice de almidón. En el caso del manzano solo se produjeron diferencias significativas en los aspectos de color, el tratamiento no fertilizado con N (T0) tuvo todos los años un mayor porcentaje de manzanas con más de un 60% de color, en el testigo (T0) el promedio fue de un 66%, frente a un 54% en el abonado con inhibidores de nitrificación y un 47% en el abonado convencional (T1).

 

Conclusiones

En general las dosis de nitrógeno ensayadas en los distintos cultivos han sido ajustadas para un desarrollo y producción adecuadas. De los resultados obtenidos se concluye que tanto en peral como en manzano fertirrigados hay importantes pérdidas de nitrógeno por lixiviación, pese a las dosis moderadas de N aplicadas, y que la introducción de fertilizantes con inhibidores de la nitrificación reduce de forma importante éstas, llevándolas a los niveles de los tratamientos no fertilizados.

Los resultados productivos fueron concluyentes en los tres ensayos, en peral y manzano hubo una respuesta a la fertilización (en melocotón no había tratamiento testigo sin abono). En general la inclusión de los abonos con el inhibidor de la nitrificación consiguió incrementar la producción media en todos los ciclos de cultivo, posiblemente debido a las menores pérdidas de N por lixiviación, pero también como consecuencia de una mayor cantidad de frutos pero manteniendo los calibres, consecuencia posible de la nutrición mixta amonio/nitrato. La dosis reducida de N (25% menos de aporte a lo largo del ciclo) junto con el DMPP aportó rendimientos similares a la fertilización convencional, lo que la hace una alternativa económica y medioambiental interesante. En general los tratamientos tuvieron poca influencia en los parámetros de calidad, siendo estos correctos en todos los cultivos y ensayos.

 

Abstract

In plant nutrition terms nitrogen is the nutrient with major environmental problems and clearer impact in the final production. In the present article are reviewed three trials of fertilization in fertigated fruit crops, pear tree, apple tree and peach tree, where there are compared diverse doses of nitrogen and the use or not of nitrification inhibitors. The fertilization caused an increase of the nitrogen in depth (90 cm), which motivates an important risk of pollution of the subterranean aquifers by nitrates. The introduction of fertilisers with the nitrification inhibitors reduce among 35 % and 70 % the quantity of the N-nitrate in depth, result repeated along the diverse cycles of the crops. As a global view the fertilization was positive for the production, though in general only after the third cycle one begins to notice the difference between fertilised and not fertilised trees.

At equal doses of nitrogen the fertilization with nitrification inhibitors increased the production, fundamentally associated with a major number of obtained fruits, with similar calibres. The quality parameters were correct in all the crops and treatments, with not significative differences between these.

 

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