EL Nmin COMO HERRAMIENTA PARA UNA FERTILIZACIÓN NITROGENADA EFICIENTE EN EL CULTIVO DE MAÍZ (Zea mays) EN LA ZONA DE LA RIBERA DE NAVARRA.

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1 Universidd Públic de Nvrr ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS AGRONOMOS Nfrroko Unibertsitte Publiko NEKAZARITZAKO INGENIARIEN GOI MAILAKO ESKOLA TEKNIKOA EL Nmin COMO HERRAMIENTA PARA UNA FERTILIZACIÓN NITROGENADA EFICIENTE EN EL CULTIVO DE MAÍZ (Ze mys) EN LA ZONA DE LA RIBERA DE NAVARRA. Presentdo por FRANCISCO IGUAL CRESPO INGENIERO TÉCNICO AGRÍCOLA EN EXPLOTACIONES AGROPECUARIAS NEKAZARITZAKO INGENIARI TEKNIKOA NEKAZARITZA ETA ABELTZAINTZA USTIAPENAK BEREZITASUNA SEPTIEMBRE, 2010

2 EL Nmin COMO HERRAMIENTA PARA UNA FERTILIZACIÓN NITROGENADA EFICIENTE EN EL CULTIVO DE MAÍZ (Ze mys) EN LA ZONA DE LA RIBERA DE NAVARRA. Dinámic del Nmin en suelo. Relizdo por: Frncisco Igul Crespo Tutor: Igncio Irigoyen Director de proyecto: Iosu Irñet(ITG Agrícol) Deprtmento: Producción Agrri. RESUMEN: Este proyecto se encudr en el mrco de l protección de suelos y cuíferos donde l concentrción por Nitrto ument lrmntemente hst el punto de clsificrse como Zon Vulnerble. Se pretende justr l dosis de Nitrógeno óptim pr el cultivo del míz prtir del Nmin. contenido en el suelo ntes del cultivo. Pr ello se nlizó l evolución del contenido de Nmin en suelo lo lrgo del cultivo pr sí conocer l fluctución del N y poder portrlo en el momento de myor necesidd del cultivo. Además de estudir l evolución del Nmin lo lrgo de l vid del cultivo, se tomron muestrs del mteril vegetl l finl del cultivo pr evlur el rendimiento y l extrcción de nitrógeno por prte del mismo. Pr logrr estos objetivos se hizo un ensyo en l loclidd de Cdreit, en l finc de experimentción del ITG grícol con cultivo de míz y con riego por inundción o, tmbién llmdo, por grvedd. 1

3 Ls conclusiones ls que se llegron con l relizción de este ensyo fueron ls siguientes: 1º L plicción del método del Nmin en presiembr es un herrmient fible pr justr l dosis de bondo nitrogendo. En función del Nmin existente en el suelo podemos reducir considerblemente el porte de Nitrógeno, reduciremos los costes del bondo y contribuiremos l conservción del Medio Ambiente reduciendo l contminción por Nitrto en el suelo y en cuíferos. 2º Ls vriciones de nitrógeno minerl en el suelo se deben fundmentlmente ls vriciones del N-NO º L evolución del contenido de nitrógeno monicl en suelo no mntiene ningun relción lógic con ninguno de los fctores estudidos. 4º El contenido de nitrógeno nítrico en el suelo se v reduciendo lo lrgo del cultivo excepto en l cp más profund donde se mntiene reltivmente constnte. 5º Ls myores producciones de míz se hn conseguido con dosis de bondo inferiores ls recomendds. 6º L eficienci en el uso del N h sido menos del 10%. Esto es debido l elevdo contenido inicil en N del que prtímos en l prcel. 2

4 Quisier grdecer tods ls persons que hn hecho posible l elborción de este trbjo, el poyo mostrdo en todo momento y su disponibilidd. En concreto Igncio Irigoyen que h tutordo este proyecto. Tmbién grdecer l ITG grícol y, en especil, Iosu Irñet su inestimble yud y colborción y que sin él no podrí hber llevdo cbo este proyecto. Pr finlizr grdecer mi fmili y, sobre todo, Cristin por el poyo y l yud que en todo momento me hn prestdo. Muchs grcis. 3

5 INDICE 1. INTRODUCCIÓN 6 Pg ANTECEDENTES EL CULTIVO DEL MAÍZ (Ze mys) FERTILIZACIÓN Necesiddes del míz Leyes de l fertilizción Incidenci de l fertilizción nitrogend NITRÓGENO Y AGRICULTURA Ciclo del Nitrógeno Pérdids por lixivición Pérdids gseoss: nitrificción y desnitrificción Zons vulnerbles Nitrto Fertilizción nitrogend rcionl y eficienci energétic HERRAMIENTAS DE RACIONALIZACIÓN DE LA FERTILIZACIÓN NITROGENADA Análisis del Nmin existente en suelo. Análisis del Nmin Análisis folir Análisis del jugo de l bse del tllo Índice de nutrición nitrogend Medidores de clorofil OBJETIVOS MATERIAL Y MÉTODOS LOCALIZACIÓN DEL ENSAYO DISEÑO EXPERIMENTAL MATERIAL VEGETAL CLIMATOLOGÍA DE LA CAMPAÑA CARACTERÍSTICAS EDAFOLÓGICAS DE LA PARCELA 46 4

6 4.6 OPERACIONES DE CULTIVO TOMA DE MUESTRAS Muestrs de suelo Muestrs de bioms ANÁLISIS DE MUESTRAS ANÁLISIS DE DATOS RESULTADOS Y DISCUSIÓN EVOLUCIÓN EN EL SUELO Evolución del contenido de Humedd Evolución del Nitrógeno Nítrico Evolución del Nitrógeno Amonicl Evolución del Nmin en el suelo MATERIAL VEGETAL PRODUCCIÓN DINAMICA DEL NITROGENO EN EL ENTORNO SUELO-PLANTA ESTIMACIÓN DE BALANCE DE NITROGENO SEGÚN LA METODOLOGIA DEL INIA EFICIENCIA EN EL USO DEL NITROGENO CONCLUSIONES CONTINUACIÓN DE ESTE TRABAJO BIBLIOGRAFÍA ANEXOS 80 Pg. 5

7 Cpítulo I Introducción 1. INTRODUCCIÓN En Nvrr l superficie totl de regdío es de Hs que equivlen l 10% del territorio forl y un poco más de l curt prte de tods ls tierrs de cultivo. El míz, por l superficie que ocup, es uno de los cultivos más importntes en Nvrr, siendo ést de hectáres. El 90% de est superficie se concentr en ls comrcs VI y VII. Tbl 1: Superficie Totl de regdío de cd comrc Nvrr. (hs) Comrc Fuente: Riegos de Nvrr I 0 II 544 III IV V VI VII TOTAL Regdío Totl (hs) Gráfico 1: Distribución geográfic del cultivo del míz por comrcs grris (%). Fuente: Nvrr Agrri. Mrzo-Abril Aproximdmente el 70% de l superficie cultivble se rieg por grvedd (Servicio Ofert Agroindustril - Estdisticz Riegos de Nvrr,S.A). Siendo éste el más ineficiente de los sistems de riego existentes. El riego loclizdo tiene un eficienci del 95% y el riego por spersión el 75% mientrs que el riego por grvedd pens lleg l 50% de eficienci. 6

8 Cpítulo I Introducción Además, el porte hídrico con este tipo de riego no es homogéneo en tod l prcel y este efecto es más centudo cunto myor es el desnivel de l prcel. Por otro ldo el cultivo del míz requiere de uns elevds dosis de Nitrógeno que se port en form de ure, nitrto y monio. En condiciones eróbics el monio y l ure se oxidn l form de Nitrto (NO 3 ) que tiene un grn movilidd en el suelo, motivo por el cul se debe justr l dosis de plicción de este minerl. (Coyuntur Agrri, DAGA Gobierno de Nvrr). El riego por grvedd provoc el movimiento de los nutrientes del suelo de ls cps superficiles ls más profunds, sobre todo del NO 3, provocndo l contminción de cuíferos subterráneos. Según l Orden Forl 220/2002 del 21 de Octubre, cundo l concentrción de nitrto super los 50 mg/l el territorio se clsific como Zon Vulnerble. En ell, los gricultores están obligdos extremr ls precuciones l hor de plicr bonos y sus plicciones no deben superr unos límites estblecidos, mrcdos expresmente pr cd lugr. Est concentrción de N en ls gus superficiles y subterránes es preocupnte debido su posible efecto nocivo en l slud humn y l deterioro que provoc en el ecosistem cuático, l fvorecer l eutrofizción de ls gus. Actulmente, en l Comunidd Forl de Nvrr, l delimitción de ls zons vulnerbles l contminción por nitrto lo regul l ORDEN FORAL 128/2009, de 20 de mrzo, de l Consejerí de Desrrollo Rurl y Medio Ambiente. Ést estblece tres zons de riesgo: ) Zon 1: Aluvil del Ebro en Mendvi; Conjunto de prcels pertenecientes l término municipl de Mendvi. b) Zon 2: Aluvil del Ebro entre Tudel y Algón; Conjunto de prcels pertenecientes los términos municiples de Cbnills, Buñuel, Fustiñn, Ribford y Cortes. c) Zon 3: Aluvil del Cidcos entre Tfll y Murillo el Cuende; Abrc diferentes prcels de los términos municiples de Tfll, Olite, Pitills, Beire y Murillo el Cuende. Gráfico 2: Mp de loclizción de zons vulnerbles en Nvrr 2009 (Fuente INTA) 7

9 Cpítuo II Antecedentes 2. ANTECEDENTES 2.1 EL CULTIVO DEL MAÍZ (Ze mys) Nombre común: Míz Nombre científico: Ze mys Fmili: Grmínes Género: Ze Identificción: plnt nul de 1,5-3 m. Tllos gruesos (>15 mm), mcizos. Hojs nchs (2-10 cm), con nervio centrl mrcdo. Plnt monoic, con ls flores msculins en pnícul terminl (pencho), flores msculins formds por lem, ple, 2 lodículs y 3 estmbres, dos en cd espiguill, tmbién emprejds, un csi sésil y l otr cortmente pediceld. Flores femenins en inflorescencis xilres (pnoj o mzorc), dos por espiguill (un de ells estéril), lem y ple muy reducids; espiguills sentds sobre el eje grueso de l mzorc, glums reducids. Estilos de grn longitud, exertos por l prte picl de l mzorc, formndo l cbeller. Fruto en criópside, dur, generlmente mrill. Form biológic: xerófito; florción: VII-IX. Requerimientos mbientles: óptimo de crecimiento entre los ºC. No toler el frío ni l sequí. Es exigente en gu. Se dpt distints condiciones edáfics, pero resiste ml el enchrcmiento. Distribución y zons de cultivo: originri de l Améric tropicl. En l ctulidd es el principl cultivo forrjero de verno en ls zons templds cálids y húmeds subtropicles del plnet, hbiéndose extendido su cultivo zons templds húmeds grcis l prición de vrieddes de ciclo corto. Muy utilizdo en l Penínsul Ibéric. Tipo de cultivo: cultivo monófito de verno. Se siembr en regdíos y en secnos frescos. En l ctulidd, es un cultivo muy empledo en ls rotciones forrjers intensivs. Implntción y persistenci: cultivo nul. Pr l obtención de forrje se consej un densidd de siembr de plnts/h, pr ello se emplen dosis de siembr elevds, kg/h (superiores en un 15-20% ls consejds pr el míz grno). L nscenci se produce rápidmente prtir de los 15ºC. Interés forrjero: es un cultivo muy productivo (puede superr ls 20 tm ms/h). Present un lto contenido en zúcres solubles que grntizn un elevdo porte de energí y un decud ensilbilidd. Los contenidos proteicos son bjos (6-9% PB). L digestibilidd de l plnt enter es elevd y reltivmente independiente del momento de corte (l producción de grno compens l pérdid de digestibilidd del resto de l plnt). Se utiliz pr limentción niml tnto el grno (formulción de piensos, limentción de monogástricos) como l plnt enter (limentción de rumintes). 8

10 Cpítuo II Antecedentes Forms de provechmiento: l práctic más hbitul es l relizción de un único corte con destino silo en estdio de grno pstoso (contenido de mteri sec en l plnt enter del 30%). En este estdio, ls espts comienzs secrse y los grnos son hrinosos y duros, pero se dejn ryr con l uñ. Se recomiend el picdo de l plnt y, en lguns ocsiones, l dición de ure o monico nhidro l silo pr corregir los bjos contenidos proteicos. No se pstore porque su cpcidd de rebrote es escs. Vrieddes: existe en el mercdo un grn ofert de vrieddes que se grupn según l durción de su ciclo vegettivo. Ls vrieddes ultrprecoces (C100) tienen un ciclo menor 80 dís. Ls vrieddes muy trdís (C900-C1000) son más productivs pero trdn más de 140 dís en llegr su mdurez fisiológic. En l Penínsul Ibéric se emplen vrieddes de ciclo lrgo (C600-C900) slvo en ls regiones del noroeste donde se cultivn principlmente vrieddes de ciclo medio (C ) y corto (C200-C300). Algunos cultivres sembrdos pr forrje son: Aligore, Cumbre, Goi, Drcm, Cerbere, Benici, Atribute, Mgulln. Situción mundil: De los 772 millones de tonelds estimds como producción mundil pr el 2008, 43% correspondió Estdos Unidos, 18.8% Chin, 6.9% Brsil, 6.2% l Unión Europe y 2.9% México (Gráfico Nº3). El myor importdor de míz nivel mundil es Jpón, seguido de l UE y México. (Gráfico Nº4). Gráfico 3: Situción mundil: Principles productores de míz. Gráfico 4: Situción mundil: Principles importdores de míz. 9

11 Cpítuo II Antecedentes 2.2 FERTILIZACIÓN NECESIDADES DEL MAÍZ El nitrógeno es uno de los nutrientes esenciles que más limitn el rendimiento del míz. Este mcronutriente prticip en l síntesis de proteíns y por ello es vitl pr tod l ctividd metbólic de l plnt. Su deficienci provoc reducciones severs en el crecimiento del cultivo, básicmente por un menor ts de crecimiento y expnsión folir que reducen l cptción de l rdición fotosintéticmente ctiv. Ls deficiencis de nitrógeno se evidencin por clorosis (mrillmiento) de ls hojs más viejs. El míz necesit pr su desrrollo uns cierts cntiddes de elementos minerles. Ls crencis en l plnt se mnifiestn cundo lgún nutriente minerl está en defecto o exceso. Se recomiend un bondo de suelo rico en P y K. En cntiddes de 0.3 kg de P en 100 Kg de bondo. Tmbién un porte de nitrógeno N en myor cntidd sobre todo en époc de crecimiento vegettivo. El bondo se efectú normlmente según ls crcterístics de l zon de plntción, por lo que no se sigue un bondo riguroso en tods ls zons por igul. No obstnte se plic un bondo muy flojo en l primer époc de desrrollo de l plnt hst que l plnt teng un número de hojs de 6 8. A prtir de est cntidd de hojs se recomiend un bondo de: N: 82% (bondo nitrogendo). P2O5: 70% (bondo fosfordo). K2O: 92% ( bondo en pots ) Durnte l formción del grno de l mzorc los bondos deben de ser mínimos. Se deben de relizr pr el cultivo de míz un bondo de fondo en cntiddes de 825Kg/h durnte ls lbores de cultivo. Los bondos de coberter son quellos que se relizn cundo precen ls primers hojs de l plnt y los más utilizdos son: Nitrto mónico de clcio. 500 kg/h Ure. 295kg/h Solución nitrogend. 525kg/h. Es importnte relizr un bondo justándose ls necesiddes presentds por l plnt de un form controld e inteligente. Necesiddes de bondo: Nitrógeno (N): L cntidd de nitrógeno plicr depende de ls necesiddes de producción que se deseen lcnzr sí como el tipo de textur del suelo. L cntidd plicd v desde Kg de N por h. Un déficit de N puede fectr l clidd del cultivo. Los síntoms se ven más reflejdos en quellos órgnos fotosintéticos, ls hojs, que precen con colorciones mrillents sobre los ápices y se vn extendiendo lo lrgo de todo el nervio. Ls mzorcs precen sin grnos en ls punts. Fósforo (P): Sus dosis dependen igulmente del tipo de suelo presente y se rojo, mrillo o suelos negros. El fósforo d vigor ls ríces. Su déficit fect l fecundción y el grno no se desrroll bien. Potsio (K): Debe plicrse en un cntidd superior ppm en cso de suelos renosos y pr suelos rcillosos ls dosis son más elevds de ppm. L deficienci de potsio hce l plnt muy sensible tques de hongos y su porte es débil, y que l ríz se ve muy fectd. Ls mzorcs no grnn en ls punts. 10

12 Cpítuo II Antecedentes Otros elementos: boro (B), mgnesio (Mg), zufre (S), Molibdeno (Mo) y cinc (Zn). Son nutrientes que pueden precer en form deficiente o en exceso en l plnt. Ls crencis del boro precen muy mrcds en ls mzorcs con inexistenci de grnos en lguns prtes de ell. Tbl 2: Extrcción de nutrientes por los cultivos, en kg por tm de mteri sec de cosech (Cndin Fertilizer Institute 1998). Cultivo Nitrógeno (N) Fósforo(P 2 O 5 ) Potsio(K 2 O) Azufre(S) Totl Export. Totl Export. Totl Export. Totl Export. Grnos Trigo 32,1-39,2 22,6-27,9 12,1-14,7 9,1-10,9 27,5-34,0 6,8-7,9 3,4-4,2 1,5-2,3 Cebd 26,0-31,9 18,1-22,1 10,5-12,8 7,9-9,5 25,1-30,5 6,0-7,2 3,0-3,7 1,6-2,1 Centeno 27,0-32,8 17,1-20,9 13,3-16,5 7,2-8,7 38,0-46,7 5,8-7,3 4,6-5,5 1,2-1,7 Aven 30,1-36,6 17,3-21,2 11,2-12,8 7,3-8,7 41,0-49,9 5,3-6,1 3,6-4,5 1,1-1,7 Míz 24,7-30,0 15,5-19,1 10,2-12,3 7,0-12,3 20,7-25,2 4,5-5,4 2,4-2,9 1,1-1,3 Tbl 3: de fertilizntes utilizds hbitulmente en l gricultur espñol pr obtener ls cosechs. Fuente: Universidd de Murci. Unidd Docente de Agricultur y Economí Agrri. Dpto. de Prod. Animl Cultivo Rendimiento (t/h) N ( / ) P 2 O 5 ( / ) K 2 O ( / ) Cereles Trigo (grno) ,0-14, Míz (grno) 41913, ,0-12, Leguminoss grno Grbnzo Lentej Leguminoss forrjers Alflf (forrje verde) ,0-5, Vez (forrje verde) ,0-5, Grmínes forrjers Míz forrjero (forrje verde) Ry-grss forrjero Industriles Algodón (fibr) Girsol (frutos) Soj (grno) En términos generles es ceptdo que ls necesiddes de los principles nutrientes que demnd el cultivo del míz pr producir 1000 Kg de grno cosechdo l 14% de humedd son ls que figurn en l tbl siguiente: 11

13 Cpítuo II Antecedentes Tbl 4: Extrcciones totles de fertiliznte (Kg) por cd 1000kg de grno. Fuente: Universidd de Murci. Unidd Docente de Agricultur y Economí Agrri. Dpto. de Prod. Animl EXTRACCIONES TOTALES EN KGS DE FERTILIZANTE POR CADA KG DE GRANO COSECHADO COMPONENTES Nitrógeno (N) Fósforo(P2O5) Potsio(K2O) Mgnesio(MgO) Clcio(CO) Grno Tllo y Hojs Totl Por lo tnto, y dependiendo de los rendimientos potenciles que se deseen obtener l tbl djunt nos permitirá conocer ls portciones mínims que deberemos relizr pr l obtención de los objetivos mrcdos. Pr un cosech de Kg/h se tendrá que multiplicr los vlores nteriores por 10; lógicmente si l cosech esperd fuer superior ls 10 Tm/h, dichs cntiddes deberán ser incrementds en l correspondiente proporción. Es necesrio tener en cuent que ls necesiddes de cd elemento nutritivo son distints en cd momento del cultivo o fses de desrrollo de ls plnts y por lo tnto, es imprescindible conocer dichs necesiddes pr poder determinr ls cntiddes y los momentos óptimos de plicción de ls misms. Tbl 5: Ritmo de bsorción de diferentes nutrientes en cutro fses de desrrollo distinto de ls plnts. Fuente: RITMO DE ABSORCIÓN DE LOS ELEMENTOS NUTRITIVOS En Ritmo de Durnte l Hst De 8 hojs Florción bsorción formción 8 (15 dís (Respecto de l hojs florción ntes y 15 l totl) mzorc después) Nitrógeno 2% 38% 47% 12% Fósforo 1% 27% 46% 26% Potsio 4% 66% 30% 0% En l tbl nterior se observ que ls máxims necesiddes de l myorí de los nutrientes se concentrn en un período proximdo de 5-6 semns, destcndo especilmente ls dos semns nteriores y posteriores l florción. 12

14 Cpítuo II Antecedentes LEYES DE LA FERTILIZACIÓN Prácticmente l inicio de l modern fertilizción (hci 1840) se promulgron tres leyes básics de est práctic grri que conviene recordr e interpretr: - Ley del mínimo. L producción será tn lt como permit el fctor más limitnte. Aunque est ley se formuló y se utiliz menudo hciendo referenci los nutrientes, en relidd debe contemplrse el conjunto de fctores de l producción (el cso más clro puede ser el gu). - Ley de los rendimientos finlmente decrecientes. L producción no puede incrementrse indefinidmente. El efecto productivo de un fctor de producción cuy presenci se increment, llegrá ser negtivo prtir de un cierto límite. - Ley de l restitución. Al menos debe dejrse el suelo en ls condiciones en ls que se encontrb ntes del cultivo (tmbién es plicble todos los fctores productivos). Es decir, plicdo los nutrientes, debe reponerse l suelo tnto como exportó l cosech. Ests leyes siguen teniendo totl vigenci, en prticulr ls dos primers, con l precución de extenderls l totlidd de los fctores productivos, y no solo l presenci de nutrientes. A l tercer ley cbe hcer lguns mtizciones, en el sentido de que: - debe considerrse el estdo inicil del suelo. En determindos csos puede ser recomendble no restituir todo lo exportdo. - por criterios económicos, debe perseguirse nutrir l plnt y no el suelo. Es decir, no plnterse modificr ls condiciones del suelo ms llá de lo imprescindible INCIDENCIA DE LA FERTILIZACIÓN NITROGENADA En los ecosistems cuáticos Los ecosistems que contienen gu con elevdo contenido en nitrto son rápidmente sometidos importntes lterciones (eutrofizción, desequilibrios biológicos, etc.) que resultn en un degrdción mbientl y en un pérdid de su potbilidd pr consumo humno. Además l presenci de nitrto en un cuífero o ms de gu superficil puede indicr l presenci de otros contminntes solubles generdos por l ctividd humn como trizins y compuestos orgnofosfordos ltmente tóxicos. Aunque l contminción del gu por nitrto puede tener su origen en ls gus residules de origen urbno, efluentes industriles o procedentes de cmpos de cultivo, se estim que más del 80% del nitrógeno que se incorpor ls gus superficiles y subterránes es de origen grícol. El nitrto, l tener un elevd solubilidd y, por su crg negtiv, un retención prácticmente nul por ls frcciones rcillo-húmics del suelo, es fácilmente lixivido por el gu de lluvi o de riego cumulándose en ls gus superficiles y subterránes. Por otr prte, el monio procedente tnto de l plicción de fertilizntes como de l minerlizción de l mteri orgánic se trnsform en el suelo, por el proceso de nitrificción, en nitrto. L nitrificción es un proceso universl y que ls bcteris nitrificntes se encuentrn en csi todos los suelos, unque l ts de nitrificción depende del ph, del estdo nutricionl, de l humedd y de l tempertur. 13

15 Cpítuo II Antecedentes En línes generles se puede decir que ls myores tss de nitrificción se dn ph entre 3,0 y 7,5 cundo l cntidd de gu en el suelo es próxim l cpcidd de cmpo, en suelos iredos y un tempertur elevd, y que l tempertur óptim pr ls bcteris nitrificntes está entre 25 y 30 º C. L contminción de ls gus por nitrto se h visto fvorecid por los métodos grícols de producción intensiv que h supuesto un creciente uso de bonos químicos y por l concentrción de un grn número de cbezs de gndo en pequeñs extensiones de terreno. Es un problem extendido tnto en los píses desrrolldos como en los no desrrolldos. En l Unión Europe, en l décd de los 80 se observó un deterioro continuo de l situción con un incremento nul de 1 mg/l proximdmente de l concentrción medi de nitrto en el gu En l slud humn Los nitrtos son compuestos químicos que en ocsiones se encuentrn en el gu de pozos. Por lo generl, los niveles elevdos de nitrto en el gu extríd de pozos se deben l contminción en ls gus subterránes por el uso excesivo de fertilizntes, los residuos de grnjs ml gestiondos, o l infiltrción de drenje humno proveniente de ls foss séptics. En ls redes de consumo publico se relizn nálisis periódicos pr evitr que se utilice pr consumo de boc gu que teng niveles ltos de contminntes, ctulmente l concentrción máxim dmitid es de 50mg/l. De hecho, en los últimos ños del siglo XX se hn venido bndonndo lgunos pozos que servín como fuente de bstecimiento y hn sido sustituids por otrs fuentes de bstecimiento que no presentsen este problem de clidd. Fuer de los servicios públicos de bstecimientos de gu, l contminción de ls gus por nitrto debe ser tenid en cuent por ls persons que utilicen gu de pozos o mnntiles no controldos pr consumo, y que puede crrer lgunos problems de slud. Los nitritos son de prticulr interés en l slud porque convierten l hemoglobin en l sngre methemoglobin. L methemoglobin reduce l cntidd de oxigeno que se trnsport en l sngre. Como resultdo, ls céluls no tienen suficiente oxigeno pr funcionr decudmente en el orgnismo. A est condición se le llm methemoglobinemi. Los bebes tienen reltivmente poc cidez en sus estómgos comprdos con los estómgos de los dultos. Esto permite que crezcn ls bcteris que pueden trnsformr rápidmente el nitrto en nitritos, que son los que cusn l methemoglobinemi. A est condición se le llm Síndrome del Niño Azul, porque l deficienci de oxigeno cus que l piel del bebe se vuelv de un color zuldo, prticulrmente lrededor de los ojos y l boc. Si no se tiende l bebe tiempo, est condición puede cusrle l muerte. 14

16 Cpítuo II Antecedentes 2.3 NITRÓGENO Y AGRICULTURA CICLO DEL NITRÓGENO Los nitritos son de prticulr interés en l slud porque convierten l hemoglobin en l sngre methemoglobin. L methemoglobin reduce l cntidd de oxigeno que se trnsport en l sngre El ciclo del nitrógeno sirve pr entender como el N se desplz trvés de l tierr, océnos y medio mbiente tmosférico. El nitrógeno en l tmósfer se encuentr en form de N2, molécul que no puede ser utilizd directmente por l myorí de los seres vivos ( excepción de lguns bcteris y lgs cinofíces). Grfico 5: Ciclo del Nitrógeno. El ciclo del N const de vris fses: Fijción del N 2 Asimilción Minerlizción (monificción) Nitrificción Voltilizción Desnitrificción 15

17 Cpítuo II Antecedentes Fijción del Nitrógeno Consiste en l reducción del nitrógeno tmosférico compuestos nitrogendos, es decir, en combinr el nitrógeno tmosférico con hidrógeno pr formr principlmente monico. El N elementl se puede fijr de vris forms: Fijción N Físico-químic Biológic Electroquímic Fotoquímic Nódulos Simbiótic Rizosfer Bcteris No simbiótic nerobis fculttivs Bcteris nerobis estricto Bcteris cinobcteris erobis bcteris microerófils Principles forms de fijción del N. Aunque el término fijción normlmente se us pr definir l fijción de N por bcteris (fijción biológic), tmbién incluye l fijción por trnsformciones no biológics (fijción físico-químic) ls cules incluyen ls recciones de tipo electroquímico (torments eléctrics) y fotoquímico (recciones entre el ozono y el N2 tmosférico pr l fbricción de monico y ácido nítrico). Pero lo que es más importnte ún, el término fijción tmbién incluye un fijción ntropogénic, es decir, l relizd por ctividdes humns (producción de energí, producción de fertilizntes y cultivos) que produce N rectivo (NOX, NHY y N orgánico). L fijción biótic, en usenci de ctividdes humns, supone un porte de N l suelo proporcionndo cerc de Tg N/ño*. Ls ctividdes humns tienen un crg ñdid y dicionl de ~ 140 Tg N/ño ( Tg = tergrmo = un trillón de grmos). (Gllowy et l., 1995). Estos utores predicen que l ts de fijción ntropogénic se incrementrá un 60% pr el ño 2020, principlmente debido l incremento del uso de combustibles fósiles y fertilizntes, especilmente en Asi. Este incremento en l crg de N está cusndo cmbios críticos en los ecosistems escl locl y globl (Gllowy et l., 1995). L preocupción por el impcto que puedn producir estos cmbios socidos ctividdes humns es l principl rzón del interés creciente que supone l plicción de los isótopos del nitrógeno en estudios mbientles. Asimilción Generlmente se refiere l incorporción de compuestos del N por los orgnismos. Aunque lgunos utores ven l fijción de N2 como un form especil de similción, el termino similción generlmente se refiere sólo l incorporción de monio, nitrto o nitrito. Ls forms oxidds de N inicilmente se reducen por nitrto o nitritos monio el cul eventulmente es simildo en l mteri orgánic. 16

18 Cpítuo II Antecedentes Minerlizción L minerlizción es el cmbio de N orgánico moníco (NH3) o monio (NH4+). Este proceso, que consistente en l degrdción, por hidrólisis, de ls proteíns y ácidos nucleicos pr producir monico, se conoce tmbién como monificción. CH 2 O(NH 3 ) + O 2 --> NH HCO 3 Mt. orgánic + oxígeno disuelto monio + bicrbonto Los compuestos orgánicos son muy poco solubles y no similbles por ls plnts. L trnsformción de N orgánico ls forms inorgánics (incluido el nitrto) se llev cbo por cción de microorgnismos que obtienen l energí necesri trvés de l oxidción de los compuestos orgánicos CO2. El primer producto nitrogendo inorgánico que se liber por cción de los microorgnismos es el rdicl monio (NO3-). Los cdáveres, heces y detritos que no son consumidos por otros nimles son degrddos por microorgnismos hst l obtención de moníco. L inmovilizción es el proceso contrrio l minerlizción. Como minerlizción e inmovilizción ctún en sentido opuesto, su blnce se conoce como minerlizción net. L minerlizción net de l mteri orgánic del suelo depende del contenido en mteri orgánic, de l humedd y l tempertur del suelo. En clims templdos l minerlizción net nul es, proximdmente, el 1-2% del N totl, lo que supone un producción de N minerl de unos kg/h, en los primeros 30 centímetros del suelo. Un fctor importnte considerr en l minerlizción de l mteri orgánic que se ñde l suelo es su relción C/N, que indic l proporción de crbono con respecto nitrógeno. Generlmente cundo se ñde mteri orgánic l suelo con un relción C/N de o menor, se produce un minerlizción net, mientrs que si los vlores de este cociente son más ltos, entonces los microbios que degrdn est mteri orgánic consumen más monio que el que se produce en l descomposición, y el resultdo es un inmovilizción net de N (est regl es solmente proximd). L relción C/N de l cp rble en los suelos grícols suele estr entre Nitrificción Es un proceso de oxidción multi-pso relizdo por diferentes orgnismos utótrofos pr formr energí metbólic. L nitrificción consiste en l oxidción biológic del monio (NH4+), primero nitrito (NO2) y luego nitrto (NO3-), con l intervención de ls bcteris nitrificntes del suelo. El monio se produce tnto en presenci como en usenci de oxígeno, pero l formción de nitrto requiere oxígeno, por lo que sí predominn ls condiciones reductors, l formción de nitrto se ve dificultd. Ests recciones de oxidción producen cidez. Pero el nitrto no es el único producto que se origin durnte l nitrificción. Ls diferentes recciones que tienen lugr durnte l nitrificción producen vrios óxidos de nitrógeno (NO, N2O, NO2-). 17

19 Cpítuo II Antecedentes L nitrificción se puede describir como dos recciones de oxidción prciles, cd un de ls cules tiene lugr de form seprd: Oxidción del NH4 (monio) NO2- (nitrito) Oxidción del NO2- (nitrito) NO3 (nitrto) *L trnsformción de monio nitrto ument cundo l tempertur de suelo es superior los 10º C, es decir, prtir de l primver. En l primer rección ls bcteris del género Nitrosomons oxidn el monio nitrito. En l segund rección ls bcteris del género Nitrobcter convierten el nitrito en nitrto. Vrios investigdores hn estudido l fuente del oxígeno en ests recciones (Hollocher et t., 1981; Andersson y Hooper, 1983; Kumr et l., 1983; Hollocher, 1984) y l ide ctul es que dos de los oxígenos en el NO3 derivn del gu y otro deriv del O2, pudiendo hber un intercmbio dicionl de oxígeno entre el nitrto y el gu. Normlmente, en los suelos los niveles de nitrito suelen ser muy bjos en comprción con los niveles de nitrto y que el nitrito se trnsform en nitrto con myor rpidez de l que se produce. Bjo condiciones decuds, l nitrificción puede trnsformr del orden de kilos N/h/dí. Esto implic que un bondo en form mónic puede trnsformrse csi totlmente en nitrto en unos pocos dís si l humedd y tempertur del suelo son fvorbles. En ocsiones, debido que l nitrificción es bstnte más rápid que l minerlizción, se emple el término minerlizción pr indicr el proceso globl de conversión del N orgánico en N minerl (fundmentlmente nitrto y monio). 18

20 Cpítuo II Antecedentes Con l nitrificción se lcnz el myor nivel de oxidción del N. El nitrto (NO3-) obtenido de este modo cierr el ciclo principl, siendo un prte provechdo por ls plnts mientrs que otr prte del que circul por el suelo v prr ls gus subterránes por procesos de lixivición. Voltilizción Término comúnmente usdo pr referirse l pérdid de monico gseoso desde l superficie del suelo l tmósfer. Esto ocurre porque el monio (NH4+) del suelo, en condiciones de ph lclino, se trnsform en monico (NH3+), que es un gs volátil. Desnitrificción Es l conversión (reducción), por cción de bcteris heterótrofs en condiciones nerobis y en presenci de crbono similble, del nitrto en nitrógeno gseoso (N2) o en óxidos de nitrógeno (NO 2 -, N 2 O) tmbién gseosos, los cules psn directmente l tmósfer. 4NO 3-5C+H 2 O 2N 2 (g)+4hco CO 2 nitrto +mt.orgánic +gu bicrbonto+dióxido de crbono Este fenómeno se debe que, en condiciones de much humedd en el suelo, l flt de oxígeno oblig ciertos microorgnismos empler nitrto en vez de oxígeno en su respirción. Por tnto, l cpcidd de reducir el nitrto compuestos gseosos está limitd los orgnismos que pueden utilizr el oxígeno del nitrto y del nitrito en su metbolismo. Por tnto, ls condiciones más fvorbles pr que teng lugr l desnitrificción bcterin incluyen l existenci de un drenje deficiente, un tempertur superior 25ºC, bj cidez del suelo y suficientes portes de mteri orgánic fácilmente descomponible. L reducción de nitrto por bcteris desnitrificntes Pseudomons heterótrofs y l respirción simultáne de CO 2 procedente de l oxidción de l mteri orgánic es l principl cus de l desnitrificción en el suelo. Sin embrgo, l desnitrificción durnte l respirción químico-utrófic de ls bcteris desnitrificntes Thiobcillus, que oxidn el sulfuro, tmbién puede ser importnte en sistems de depurción de gus residules (Btchelor y Lwrence, 1978). Ls bcteris nitrificntes Pseudomons son unos microorgnismos neróbicos fculttivos que intercmbin l reducción de nitrto en los niveles de O 2 próximos los 0,5 mg/l o inferiores (Hübner, 1986). Otrs bcteris nitrificntes fculttivs hcen este intercmbio en diferentes niveles de O 2. 19

21 Cpítuo II Antecedentes Blnce del nitrógeno dentro del ciclo Aportes Nturles Artificiles Lluvi* Fijción biológic del nitrógeno tmosférico por ls plnts. Fijción bcterin del monico que v disuelto en el gu. Abonos orgánicos (estiércol) Abonos inorgánicos (fertilizntes químicos) Absorción por ls plnts En los procesos de similción y bsorción, ls plnts trnsformn los compuestos mónicos y los nitrto en proteíns y otros compuestos nitrogendos. Lixivición o lvdo del nitrto Es el rrstre del mismo por el gu del suelo que percol más bjo de l zon rdiculr. Este proceso es el que produce l contminción de ls gus subterránes por nitrto, y que, en generl, un vez que éste dej de estr l lcnce de ls ríces, continú su movimiento descendente hci los cuíferos sin pens ningun trnsformción químic o biológic. Pérdids** Arrstre escorrentí por Un prte del gu de lluvi o del exceso riego no se infiltr en el terreno sino que fluye hci terrenos más bjos o cursos superficiles de gu pudiendo rrstrr cntiddes vribles de N de los suelos grícols. En generl, ests pérdids de N del suelo son pequeñs, excepto cundo l escorrentí se produce poco después de un bondo nitrogendo. Desnitrificción Cusd por ls bcteris nerobis formándose gs nitrógeno y óxido nitroso que se pierden en l tmósfer. Voltilizción Aunque puede hber pérdids importntes de N por voltilizción cundo se bon con moníco nhidro, resultn más frecuentes quells que ocurren cundo se emplen bonos nitrogendos en form mónic en suelos lclinos, sobre todo si el ph es myor de 8. L ure puede experimentr tmbién pérdids vribles por voltilizción después de trnsformrse en monio en el suelo. Los estiércoles, si no se incorporn l suelo, pueden perder del 10 l 60 por 100 de su N por voltilizción, debido que un prte importnte de su N puede estr en form mónic. * Contiene cntiddes vribles de N en form de monio, nitrto y óxidos de nitrógeno. En los sistems nturles l lluvi constituye un fuente importnte de N. Sin embrgo, en los sistems grícols, este porte (5-15 kilos N/h/ño) es pequeño en comprción l de los fertilizntes. ** Tods ls pérdids fectn ls combinciones minerles del elemento. 20

22 Cpítuo II Antecedentes *1 = inmovilizción; 2 = minerlizción; 3 = bsorción En el nivel superficil del suelo es donde se desrrolln ls trnsformciones de tipo biológico que tienen lugr en el ciclo del N. En este nivel, que incluye l zon rdiculr en l que l ctividd bioquímic generlmente es intens, los excedentes nítricos, muy móviles, pueden ser rrstrdos por percolción ls cps inferiores, es decir, horizontes más profundos. En un Zon No Sturd o prcilmente sturd, de flujo verticl lento, que condicion en grn prte el tiempo de trnsferenci hci l zon sturd, se produce un sucesión de ols de nitrto correspondiendo cd un l efecto globl de un ciclo de lixivición, incorporándose nitrto hci cps más profunds con velociddes que se sitún con frecuenci entre 50 y 100 cm por ño, unque est cifr es muy vrible y depende de un serie de fctores (cciones de oxidción-reducción, procesos de bsorción y dsorción, bioquímicos y de dilución). En cultivos inunddos, como por ejemplo el rroz, el nitrógeno orgánico ps rápidmente form monicl, no formándose nitrto por l escsez de oxígeno presente en el medio. Así grn prte del nitrto portdo como bono se trnsform en monico perdiéndose rápidmente por l voltilizción. En cultivos de secno, con precipitciones escss y temperturs lts, ls pérdids por desnitrificción son pequeñs. Sin embrgo, ests pérdids pueden ser elevds por voltilizción del monico. L lixivición sólo se d en csos en que coincid el periodo de plicción con el periodo de lluvis. En cultivos de regdío, o en cultivos en zons húmeds, ls pérdids más importntes se dn por lixivición del nitrto sí como por desnitrificción en condiciones de enchrcmiento. 21

23 Cpítuo II Antecedentes El suelo: punto clve en el ciclo del Nitrógeno. El ciclo completo que sufre el nitrógeno de form nturl puede esquemtizrse como prece continución: Gráfico 6: Representción del ciclo completo del nitrógeno. L fuente primri de nitrógeno es l tmósfer, con un 79 % de nitrógeno en form moleculr (N2), su incorporción l suelo signific l entrd en un subsistem bstnte complejo en el que está sujeto un conjunto de trnsformciones y procesos de trnsporte que pueden en lgún momento desembocr en el gu freátic. 22

24 Cpítuo II Antecedentes De form muy esquemátic, ls entrds de nitrógeno minerl l suelo se producen desde l tmósfer trvés del gu de lluvi, en form de monio o de óxidos de nitrógeno disueltos o, tmbién, trvés de l fijción bcterin. Este nitrógeno ps limentr un ciclo menor de este elemento que ocurre en el suelo. Ls ctividdes industriles, y tmbién l gnderí, hn incrementndo l cntidd de monico y de óxidos de nitrógeno en l tmósfer con lo que el porte trvés del gu de lluvi se h visto incrementdo tmbién en prte debido l hombre. L fijción de nitrógeno tmosférico por bcteris simbiótics con plnts leguminoss h sido utilizd desde mucho tiempo trás por el hombre, y hoy se cultivn extensmente leguminoss. L fijción industril y posterior porte de diverss forms nitrogends l suelo supone un ví biert por el hombre. En condiciones nturles ls cntiddes de nitrógeno rrstrds hst el suelo son pequeñs, lgunos utores ls cifrn en torno los 10 kg por hectáre y ño. L ctividd grri multiplic es cifr hbitulmente por entre 4 y 40 veces, y hst 100 veces en ls condiciones de cultivo más intensivs. Tmbién son generlmente pequeñs ls cntiddes de nitrógeno revertids desde el suelo l tmósfer. L myor prte del nitrógeno en el suelo será normlmente bsorbido por ls plnts y psrá limentr el ciclo de este elemento en el suelo, que v muy ligdo l ciclo de l mteri orgánic. L myor prte del nitrógeno presente en el suelo lo está en form orgánic, integrdo bien en l bioms viv, en l mteri orgánic fresc o en l mteri orgánic estble (humus). Un prte hbitulmente muy pequeñ del nitrógeno está en el suelo en form minerl, y l myor prte de este en form de nitrto (NO3 -), que es l form más oxidd de nitrógeno en el suelo y ls gus, y tmbién l más comúnmente simild por ls plnts. Cbe resltr los siguientes spectos de est prte del ciclo del nitrógeno que se desrroll íntegrmente en el suelo o sus proximiddes: - El nitrógeno es simildo por ls plnts en forms minerles, esto quiere decir que no pueden tomrlo en culquier momento del ciclo. - Un prte, muchs veces importnte, de l plnt qued en el suelo en form de restos orgánicos con cierto contenido de nitrógeno. - L prte de ls plnts que es consumid por nimles, les port ests sustncis nitrogends que finlmente retornrn l suelo en form de estiércol o de restos nimles. - El conjunto de los restos orgánicos presentes en el suelo, en condiciones normles, entrn primero en un proceso de minerlizción, denomindo AMONIFICACION en cunto l nitrógeno se refiere, que d lugr nitrógeno en form monicl (NH4 +). Este proceso es más o menos rápido cundo prte de mteri orgánic fresc, pero muy lento si prte de mteri orgánic estbilizd en el suelo (humus). - El conjunto del monio presente en el suelo, procedente de monificción o portdo l suelo como fertilizntes en es form, sufre dos procesos de oxidción sucesivos que están producidos por dos grupos de bcteris muy específics. En el primero, ls nitrosomons oxidn el monio nitritos (NO2 -); en el segundo, ls nitrobcter oxidn los nitritos nitrto (NO3 -). A este proceso en su conjunto se le denomin NITRIFICACION, y ls bcteris que prticipn son muy bundntes en todos los suelos. - Ls forms monio y nitrto, formds en el suelo o portds medinte fertilizción, pueden ser nuevmente bsorbids por ls plnts, vuelven sí l bioms y reinicin el ciclo. 23

25 Cpítuo II Antecedentes En est prte del ciclo del nitrógeno que trvies el suelo, se pueden producir slids de nitrógeno en diferentes puntos: - Si se trt de cultivos, un slid importnte es l extrcción de producciones en form de nitrógeno contenido en ls proteíns de grnos, frutos o forrjes. Est serí l únic slid deseble. - En condiciones de riego o de elevds pluviometrís, si existen pérdids de gu por drenje, prte del nitrto origindo en l nitrificción o portdo por fertilizción puede ser rrstrdo por el gu hst cps situds fuer del lcnce de ls ríces y finlmente, si existe cp freátic, pueden cceder ell contminándol. - En condiciones de suelos enchrcdos, o ml iredos, con flt de oxigeno, se d un fenómeno de circulción invers l sentido norml de l evolución de ls sustncis nitrogends. El nitrto es reducido desde l form nitrto hst l form gseos N2, que se pierde l tmósfer. A este proceso se le llm desnitrificción, y es un pérdid no deseble. - Finlmente, tmbién un prte del nitrógeno portdo en superficie, y no mezcldo en el suelo, puede perderse por evporción en form de monico (NH3), este fenómeno se le conoce como voltilizción, y es tmbién un pérdid no deseble de prte del nitrógeno. En resumen el ciclo del nitrógeno en el suelo en condiciones nturles present ls siguientes crcterístics: - El porte nitrogendo es csi exclusivmente orgánico. Se estblece prácticmente un recirculción del nitrógeno encerrdo en este ciclo. - Los portes minerles son pequeños y proceden de l tmósfer trvés del gu de lluvi o de fijción bcterin. - Al ser el nitrógeno minerl escso hy un equilibrio entre l disponibilidd y l bsorción por ls plnts. - Generlmente hy concentrciones muy bjs de nitrógeno en form minerl. Como resultdo, l posibilidd de pérdids por voltilizción, desnitrificción o lvdo son muy pequeños. Desde luego que l form nitrto que exist es soluble y puede movilizrse pero ls oportuniddes de pérdid son reducids. L prticipción del hombre h modificdo el ciclo del nitrógeno en su beneficio, en los siguientes spectos: - Se reliz un porte minerl, veces muy importnte, fijndo el nitrógeno tmosférico por medios industriles. - Los estiércoles y muchos otros subproductos de origen gndero, industril o urbno, susceptibles de ser utilizdos como fertilizntes, se producen concentrdos y, menudo se portn tmbién en dosis puntulmente elevds. - Ls ctividdes gnders, urbns e industriles hn generdo myor contenido en l tmósfer de compuestos nitrogendos rectivos (monico u óxidos de nitrógeno). Ests ctividdes tmbién inciden en portes l suelo o l gu de sustncis nitrogends. - L práctic del riego introduce myor posibilidd de lvdo de sustncis, entre ells nitrto, y cd vez con más frecuenci, supone un porte de nitrógeno l suelo. - El mnejo del suelo en l gricultur modern introduce un nuevo fctor de cumulción de nitrto en los periodos en que el suelo permnece desnudo. L principl reserv de nitrógeno en este ciclo es l mteri orgánic contenid en el suelo, que contiene proximdmente un 5 % de nitrógeno, que será minerlizdo lentmente. 24

26 Cpítuo II Antecedentes Debido ls intercciones que existen entre tods ls prtes de este sistem, pr poder reducir l lixivición de nitrto, sin disminuir preciblemente l producción de los cultivos, es necesrio conocer cómo influyen ls práctics grícols y los fctores mbientles en los diversos procesos de este ciclo. En todo cso, vris conclusiones pueden extrerse del exmen del ciclo del nitrógeno: * L existenci de nitrógeno en el suelo es fundmentl pr el mntenimiento de l vid. * L presenci de nitrógeno en form de nitrto es bsolutmente nturl y no solo procede de los portes fertilizntes. * L bsorción por ls plnts es un prte importnte del ciclo, de form que l usenci de cultivo fcilit l perdid de nitrógeno minerl que, en culquier cso, se liberrá desde l mteri orgánic. * L slid de nitrto de este ciclo est muy ligd ls pérdids de gu por drenje. Riegos excesivos pueden incrementr notblemente l slid de nitrto PÉRDIDAS POR LIXIVIACIÓN Est pérdid es el lvdo de nitrto por el gu de percolción del suelo por debjo de l zon de provechmiento de ls ríces. Pr que se genere l mism es necesrio un flujo verticl de gu en el perfil del suelo sturdo provocdo por lluvis intenss o el riego. Est pérdid result más importnte en suelos renosos por l myor movilidd verticl de los nitrto. Teniendo en cuent que estmos frente un ciclo climático húmedo, los pronósticos meteorológicos de corto plzo nivel locl deberín considerrse en ls decisiones de fertilizción cmpo. Existen vrios fctores que inciden de form integrl en l mgnitud de ls pérdids de nitrógeno por lixivición de nitrto: tipo de suelo (textur, permebilidd, etc.), cobertur de residuos o de cultivos; disponibilidd de nitrto en el suelo; intensidd de l lluvi y/o riego; etc. En términos generles, un excedente o blnce positivo de gu en el sistem suelo-plnt determin un slid net de nitrto fuer del sistem suelo-plnt. L estrtegi de mnejo del fertiliznte deberí procurr plicr el nitrógeno escpndo los eventos de lluvis intenss o en etps en donde el cultivo comienz consumir gu y nutrientes en form más intens. En el cso del míz, prtir de V6-7 comienz un etp de crecimiento ctivo y por ende est etp fenológic resultrí un buen momento pr gregr nitrógeno. En plicciones l siembr o de post-emergenci, de presentrse eventos de lluvis intenss (comunes en est époc) podrín reducir el provechmiento del nitrógeno fertilizdo. En el cso de sistems bjo riego, l lámin de gu plicd no deberí superr l demnd rel de evpotrnspirción del cultivo pr evitr l migrción de los nitrto fuer de l zon de provechmiento rdicl del cultivo. 25

27 Cpítuo II Antecedentes PÉRDIDAS GASEOSAS: NITRIFICACIÓN Y DESNITRIFICACIÓN En cunto ls pérdids gseoss, se clcul que l gricultur es l responsble de proximdmente dos tercios de l emisión totl de moníco (NH3) l tmósfer, de más de un tercio de ls emisiones de N2O, y de lrededor de un curto de ls emisiones de óxido nítrico (NO). Estos gses tienen numerosos efectos negtivos sobre el medio mbiente como l eutrofizción de ecosistems un vez depositdos en form sec o húmed (NH3 y NO), l producción de ozono troposférico (NO), l disminución del ozono estrtosférico (N2O) y el clentmiento globl de l tmósfer (N2O). En concreto, se clcul que l gricultur contribuye en cerc de un 80% ls emisiones ntropogénics de N2O y en csi un 40% sus emisiones globles. Al contrrio que el NH3 y el NO, el N2O es estble en l troposfer y tiene un tiempo de permnenci en l tmósfer myor de 100 ños, de form que su efecto reltivo como gs inverndero es uns 150 veces superior l del CO2. Por lo tnto ls implicciones del N2O producido por l gricultur modern, tnto como gs inverndero como en l destrucción de l cp del ozono estrtosférico, durrán durnte vris generciones futurs. (Crmen González, et ll). Voltilizción de moníco: Est pérdid se gener en plicciones de ure o fertilizntes que contienen ure en su composición o plicciones de fertilizntes monicles en suelos con ph elevdos. Cundo l ure se hidroliz en el suelo, se increment el ph lrededor de los gránulos del fertiliznte lcnzndo phs de 8.5 desplzndo el equilibrio del monio hci el moníco, que se pierde como gs. L enzim que ctliz l hidrólisis de l ure en el suelo es l ures. L concentrción de est enzim es muy superior en los rstrojos que en suelo. Por ello, l plicción de ure sobre residuos incrementrí l ts de pérdid de nitrógeno por est ví, siempre que el mbiente se fvorble. Los otros fctores que predisponen l pérdid por voltilizción son l tempertur (myores ºC), dosis de nitrógeno, vientos, ph del suelo, etc. Un vez incorpordo el fertiliznte (y se por un implemento grícol o por ls lluvis y/o riego) l mgnitud de l pérdid se reduce significtivmente. Desnitrificción: Este proceso es poco relevnte en míz. Se present en condiciones de excesos hídricos prolongdos en el suelo que genern nerobiosis que promueven l reducción de los nitrto óxidos de nitrógeno y en csos extremos nitrógeno moleculr (N 2 ). Este mecnismo de pérdid se present cundo l humedd del suelo se increment por encim de 60% de l cpcidd de cmpo. 26

28 Cpítuo II Antecedentes ZONAS VULNERABLES A NITRATO Se considern "Zons vulnerbles" tods ls superficies conocids del territorio cuy escorrentí fluy hci gus con concentrciones de nitrto myores de 50 mg/l y que contribuyn l contminción. Con borde blnco se delimitn ls zons vulnerbles del territorio forl. Gráfico 7: Delimitds ls zons vulnerbles l contminción con nitrto en l Comunidd Forl. Fuente: Gobierno de Nvrr. IDENA. L primer declrción de zons vulnerbles fue l publicd en l CF de Nvrr en 1998, en bse un estudio relizdo por el Gobierno de Nvrr en El estudio concluyó que hbí mplis zons del territorio en ls que ls mss de gu presentbn niveles elevdos de nitrto y, unque no se considerb necesrio declrr zons vulnerbles tods, se consejb "desrrollr medids que permitn prevenir y reducir l contminción por los nitrto de origen grrio. 27

29 Cpítuo II Antecedentes En el ño 1999 se inici l elborción de un estudio sobre l contminción por nitrto del cuífero luvil del Ebro como soporte pr l plicción de l Directiv. En bse dicho estudio Nvrr designo dos áres vulnerbles en el 2002 (Decreto Forl 220/2002). Dichs gus se loclizbn en ls zons Vin-Mendvi, h de regdío, y Cbnills- Bunuel, h, y fueron declrds como vulnerbles (Decreto Forl 220/2002 de 21 de octubre). Posteriormente, por Orden Forl 188/2006 de 5 de junio se prueb el mntenimiento de ls zons vulnerbles designds por el citdo DF.) Tbl 6: Zons declrdzs vulnerbles en el ño (Decreto Forl 220/2002 de 21 de octubre). ZONA TÉRMINO MUNICIPAL SUP. REGADÍO(h) Zon 1 Acuífero Ebro Mendvi Vin Zon 2 Acuífero Ebro III Buñuel Cbnills 981 Fustiñn 924 Ribford TOTAL En el ño 2006 se llevo cbo el exmen pr l modificción o mplición de l designción de zons vulnerbles los nitrto de origen grrio, relizr como mínimo cd 4 ños, de conformidd con el rtículo 6 de l Directiv de Nitrto. Sobre l bse de los resultdos obtenidos en el progrm de muestreo y seguimiento de clidd del gu (periodo ), se llego l conclusión del mntenimiento de ls zons designds. En consecuenci se prueb l Orden Forl 188/266, de 5 de junio, por l que se prueb el mntenimiento de ls zons vulnerbles designds en En el ño 2007 l Confederción Hidrográfic del Ebro definió en tod l cuenc 30 zons fectds por l contminción (50 mg/l) o en riesgo de estrlo (25 mg/l) con dtos disponibles de ls concentrciones de nitrto en ls gus subterránes hst diciembre de Pr cd un de ests zons l CHE h elbordo un fich con los puntos de muestreo, l concentrción de nitrto en 2006, l zon considerd como fectd o en riesgo y l evolución temporl de los nitrto. De ls 30 zons, 3 se encuentrn en Nvrr, y se djuntn en el siguiente cudro. Ls zons coinciden con el cuífero luvil del Ebro y fluentes. 28

30 Cpítuo II Antecedentes Tbl 7: Zons fectds por contminción de nitrto. Fuente: "Revisión periódic de ls zons designds como vulnerbles los nitrto de origen grrio en Nvrr (Periodo )" Confederción hidrográfic del Ebro. ZONA AFECTADA O EN RIESGO 6 Aluvil del Ebro en Logroño y en Mendvi, y luvil bjo del Lez MASA DE AGUA SUBTERRÁNEA 048 Aluvil de l Rioj-Mendvi 7 Aluviles del Ebro y fluentes entre Clhorr y Rincón de Soto, y del Argón y Ebro entre Mrcill y Cstejón. 8 Aluvil del Ebro entre Tudel y Algón, y luviles bjos de sus fluentes Queiles, Huech y Arb 049 Aluvil del Ebro-Argón: Lodos-Tudel 052 Aluvil del Ebro: Tudel- Algón 7 Informe "Revisión periódic de ls zons designds como vulnerbles los nitrto de origen grrio en Nvrr (Periodo )" Actulmente l delimitción de ls zons vulnerbles l contminción por nitrto en l Comunidd Forl de Nvrr lo recoge l ORDEN FORAL 128/2009, de 20 de mrzo, de l Consejer de Desrrollo Rurl y Medio Ambiente estbleciendo tres zons: ) Zon 1: Aluvil del Ebro en Mendvi; Conjunto de prcels ctstrles del término municipl de Mendvi, que, según el ctstro del Servicio de Riquez Territoril del Deprtmento de Economí y Hciend, estén declrds como de Tipo I (Regdío), sí como quells otrs que constituyn un enclve en l zon de regdío de este municipio independientemente de su clificción ctstrl. b) Zon 2: Aluvil del Ebro entre Tudel y Algón; Conjunto de prcels ctstrles de los términos municiples de Cbnills, Buñuel, Fustiñn, Ribford y Cortes, sí como el conjunto de prcels ctstrles de los polígonos 3 y 6 del término municipl de Fontells que, según el ctstro del Servicio de Riquez Territoril del Deprtmento de Economí y Hciend, estén declrds como de Tipo I (Regdío), sí como quells otrs que constituyn un enclve en l zon de regdío de este municipio independientemente de su clificción ctstrl. c) Zon 3: Aluvil del Cidcos entre Tfll y Murillo el Cuende Conjunto de prcels ctstrles del polígono 5 del término municipl de Tfll, de los polígonos 15 y 16 del término municipl de Olite, de los polígonos 1 y 2 del término municipl de Pitills, de los polígonos 2 y 3 del término municipl de Beire y del polígono 2 del término municipl de Murillo el Cuende que, según el ctstro del Servicio de Riquez Territoril del Deprtmento de Economí y Hciend, estén declrds como de Tipo I (Regdío), sí como quells otrs que constituyn un enclve en l zon de regdío de este municipio independientemente de su clificción ctstrl. 29

31 Cpítuo II Antecedentes Zon III Tfll Pitills Olite Beire Murillo el Cuende Gráfico 8: Zons vulnerbles Nitrto en l comunidd de Nvrr. Se concentrn principlmente en l riber del Ebro. Fuente: Consejer de Desrrollo Rurl y Medio Ambiente, En ls zons declrds vulnerbles en Nvrr, el míz y ls crucífers son los cultivos que proporcionn más entrds de N minerl l sistem, debido l superficie que ocupn y su demnd de N (dtos de Coyuntur Agrri, DAGA Gobierno de Nvrr). Además, grn prte del riego de estos cultivos se reliz medinte un método poco optimizdo como es el riego por inundción. Estos dos hechos hcen que sen los cultivos din controlr, con el fin de mejorr l clidd de los cuíferos en ls zons y declrds vulnerbles y en ls que potencilmente pueden llegr serlo. (Irñet et l., 2008) Gráfico 9. Porcentje de nitrógeno que recibe cd cultivo del totl portdo en regdío. Fuente: Estimción bsd en dtos obtenidos de Coyuntur Agrri. 30

32 Cpítuo II Antecedentes Entre ls principles práctics grris que fectn l lixivición de nitrto está l fertilizción nitrogend, de form que un decud recomendción de l dosis, form químic, époc y método de plicción pueden ser de grn utilidd pr minimizr el impcto de l fertilizción (Addiscott et l., 1991; Ronghi et l., 1993; Glsscock et l., 1995; Ls et l., 1997). A prtir de l publicción de l Orden Forl 21/2005 (BON nº 23 del 23/02/2005) y modificdo en l Orden Forl 59/2005 (BON nº 67 del 06/06/2005), se describen ls directrices seguir en cuestión de fertilizción nitrogend en zons vulnerbles. Ests norms son de obligdo cumplimiento. 1. Obligtoriedd de llevr un cuderno de explotción A prtir del 1 de septiembre de 2005, los gricultores que cultiven prcels incluids en zons vulnerbles, deberán mntener un cuderno de explotción en el que notrán: Prcel de l explotción. Superficie cultivd. Cultivo. Cultivo precedente. Fechs de plicción de los fertilizntes. Tipo de bono. Cntidd de fertiliznte plicdo (kg/h) Si se plic fertiliznte orgánico, l procedenci del mismo. Ls prcels dedicds producción integrd no tienen que seguir est dinámic si se llevn con el cuderno de explotción de producción integrd de Nvrr. 2. Abono minerl: máxim y époc de reprto en función de los cultivos. L cntidd máxim de fertilizntes nitrogendos minerles, según el cultivo precedente, será: Tbl 8: Cntidd máxim de bono minerl permitid en míz en función del cultivo precedente. CULTIVO UF/h FORMA DE APLICACIÓN Míz trs míz 300 Míz trs hortícol 250 En siembr < 30% del máximo 3. Abono orgánico: máxim. En Zons Vulnerbles l cntidd máxim plicble por ño y hectáre es de 170 kg de N pr todos los cultivos. 31

33 Cpítuo II Antecedentes Tbl 9: Composición medi en nutrientes de estiércoles y purines. Fuente: Código de buens práctics grris. Composición en relción l producto bruto máxim T/h Especie Kg/Toneld Kg de N Estiércol sólido (fiemo) Nitrógeno Fósforo Potsio 170 Vcuno 5 3, Ovino 6, Porcino Aves Purín: Líquido Vcuno 5 2, Ovino Porcino 8,5 13 7,5 20 Aves Todos los cultivos 4. Períodos de plicción: Por un prte, existen períodos de portción prohibidos. Gráfico 10: Clendrio de bondo pr los diferentes cultivos de cultivo y pr cd tipo de bono. Fuente: Código de buens práctics grícols. Por otr prte durnte los períodos dmitidos, (en zul y mrillo) se ñde otr restricción: En Abonos minerles nitrogendos: Ure, Nitrto, complejo tipo ; no pueden plicrse con más de un mes de ntelción l siembr o plntción del cultivo. 32

34 Cpítuo II Antecedentes En Abonos orgánicos: Estiércol, compost, purín; no pueden plicrse con ntelción superior 2 meses de l siembr o plntción. Qued prohibido plicr el fertiliznte con el gu en riego por inundción. 33

35 Cpítuo II Antecedentes FERTILIZACIÓN NITROGENADA RACIONAL Y EFICIENCIA ENERGÉTICA El uso del N debe ser rzondo en función de l dinámic de este elemento en el suelo, compginndo los objetivos de máxim rentbilidd económic y mínimo impcto mediombientl. Pr estblecer un pln de fertilizción nitrogend de un cultivo, en primer lugr debemos conocer sus necesiddes, su dinámic de bsorción lo lrgo de su ciclo y el nitrógeno portdo por el suelo. Con est informción podremos justr tnto ls dosis como el momento idóneo de plicción pr conseguir un buen eficienci. De ese modo portremos únicmente el nitrógeno que el cultivo demnde y nos horrremos plicr cntiddes superflus que nos hcen gstr dinero y cusn contminción. Los cultivos no sólo utilizn el nitrógeno que portmos con los fertilizntes, sino que lógicmente son cpces de provechr el que y está en el suelo. Relmente en el suelo podemos encontrrnos con cntiddes muy importntes de nitrógeno disponibles pr el cultivo. Los cultivos son cpces de bsorber únicmente el que se encuentr en form monicl o nítric. A ests dos forms de nitrógeno les llmmos nitrógeno minerl y son generlmente ls que portn los bonos minerles. El nálisis del Nitrógeno Minerl que hy en el suelo (NMIN) nos permite conocer l cntidd de nitrógeno minerl, nítrico y monicl, disponible pr el cultivo en el momento en el que se reliz el muestreo. Este nálisis NMIN port much informción, pero es como un fotogrfí fij en un momento concreto. Ese nitrógeno medido puede perderse si no se utiliz rápidmente por el cultivo y l lluvi o el riego lo rrstrn, pero tmbién puede umentr si l mteri orgánic v portndo más en su descomposición (minerlizción). Por tl motivo, est medición constituye un yud pero no l solución únic y definitiv. En l relidd, y de un modo práctico, el nálisis NMIN nos permite, l menos, tener un ide clr del punto de prtid del suelo, sber si prtimos de un suelo con pocs o muchs reservs de nitrógeno pr el cultivo, lo que nos permitirá plnificr l fertilizción con myor precisión y seguridd. Especilmente práctico será este nálisis en el cso de suelos con niveles ltos de NMIN, en los que nos podremos permitir el horro significtivo de fertilizntes minerles, como se h demostrdo en los ensyos relizdos por el ITGA. [Irñet et l., (2002)]. Ls posibles estrtegis pr mitigr l contminción de ls gus por nitrto y ls emisiones de gses nitrogendos l tmósfer, se bsn fundmentlmente en justr el porte de fertiliznte l demnd del cultivo. Así, ls estrtegis que fvorezcn un myor eficienci en l similción del N por el cultivo reducirín l cntidd que podrí ser potencilmente lixivido los cuíferos o emitido l tmósfer. Esto se podrí conseguir, siempre que fuer fctible, medinte 1) l dopción de práctics de mínimo lboreo que reduzcn l ts de minerlizción de l mteri orgánic del suelo, 2) l rotción de cultivos y el uso de cultivos interclres que reciclrn el N más eficientemente, 3) un estrtegi de fertilizción flexible (cntidd, frccionmiento) bsd en l producción estimd medinte modelos que incorporen l predicción de l precipitción pr l époc de crecimiento del cultivo, 4) el desrrollo de fertilizntes o productos sequibles económicmente que reduzcn l nitrificción o umenten l retención del nitrógeno en l zon rdiculr, 5) el umento de l demnd de N por l plnt medinte l bolición de los impedimentos l desrrollo de ls ríces, 34

36 Cpítuo II Antecedentes 6) el desrrollo de nuevos cultivres de plnts que umenten l cptur de gu y nutrientes, 7) el desrrollo de sistems de poyo l decisión de l fertilizción bsdos en informción sobre el cultivo y el suelo y que pued ser dquirid rápidmente y de form brt, y 8) l gricultur de precisión con tecnologí que fcilite l plicción de dosis vribles de semills y fertilizntes según ls necesiddes (Crmen González et ll) EFICIENCIA ENERGÉTICA: Los principles consumidores de energí en l gricultur modern son l mecnizción, los fertilizntes inorgánicos que represent lrededor del 45% (entre el 84% en el Oriente y el 26% en Ocení) y, en menor medid, el riego y los pesticids. Gráfico 11. Consumos energéticos de l producción grícol. (Fuente: McLughlin y col., 2000) Los fertilizntes nitrogendos suponen ellos solos más de l mitd del coste energético de los cultivos cuy producción depende csi exclusivmente de fuentes de energí no renovbles y de hí l importnci de hcer un uso eficiente de ellos en culquier Progrm de Ahorro y Eficienci Energétic. Los cultivos donde se h de intensificr ls cciones de Ahorro y Uso Eficiente de los fertilizntes minerles nitrogendos debiern ser principlmente los cultivos de regdío, por l intensidd de uso del nitrógeno. Este es el cso del míz, l fruticultur y l horticultur intensiv. Se consider que l fijción biológic del nitrógeno (FBN) es un de ls lterntivs más vibles pr incorporr nitrógeno en el ecosistem (Kimbll, 1980). Se h estimdo que 175 millones de tonelds/ño se fijn biológicmente, del cul el 70% v l suelo y de éste, el 50% proviene de sociciones nodulres como ls cusds por Rhizobium (Burity y col., 1989). L introducción de leguminoss o de los brbechos en los sistems de producción de monocultivo cerelists permite horros de nitrógeno del orden de 5 kg por toneld de cosech de grno de cerel, lo que puede trducirse 250 MJ de horro energético por toneld de grno producido. El uso rcionl y eficiente de los fertilizntes nitrogendos viene determindo por los tres spectos fundmentles que se desrrolln continución: dosis totl, momentos de su plicción y selección de los tipos. 35

37 Cpítuo II Antecedentes 1º- de nitrógeno totl portr los cultivos. Pr clculr ls necesiddes de nitrógeno por los cultivos se consider el potencil productivo de l prcel en bse su historil y el coeficiente de extrcción del cultivo, que puede ser estudido en cd zon climátic o bien utilizr referencis existentes. 2º-Momentos de porte del nitrógeno El nitrógeno, l trtrse de un elemento susceptible de sufrir importntes pérdids en suelo por lixivición, voltilizción o desnitrificción, mejor su eficienci en función de cómo se juste el periodo de porte l de necesiddes del cultivo. De modo que un correcto reprto mejor su eficienci y en consecuenci se reduce l dosis necesri. Gráfico 12: Curv de bsorción de nitrógeno por míz en regdío. Fuente: ARVALIS En el cso del míz de regdío, l bsorción se produce principlmente en el periodo de cultivo entre ocho hojs y florción femenin. Se trt por tnto de un cultivo de lts necesiddes en un periodo muy breve. Dependiendo del tipo de riego, l portción principl se relizrá en un único porte en riego por grvedd o inundción, mientrs que l spersión permite frccionr este porte en dos o tres veces y plicrlo en fertirrigción. 3º-Tipos de nitrógeno Por un prte están los Fertilizntes Nitrogendos de Liberción Lent que, utilizndo distints estrtegis, pretenden que ls forms de nitrógeno similbles por ls plnts se liberen lentmente de form que se minimicen ls pérdids. Ls estrtegis en ls que suelen bsrse estos fertilizntes son: o bien ls forms ctivs están envuelts en un mteril que se disuelve poco poco con l humedd del suelo (bonos recubiertos) o bien ls forms ctivs están unids polímeros que disminuyen l solubilidd de ls misms (ure-formldehído). Por otr prte están los Fertilizntes Estbilizdos, que se bsn en que lguns forms de nitrógeno vn compñds de moléculs inhibidors de procesos de trnsformción del nitrógeno en el suelo. 36

38 Cpítuo II Antecedentes L Eficienci en el Uso del Nitrógeno procedente del Abono (EUN) nos permite conocer cul h sido el grdo de provechmiento por prte de l plnt del Nitrógeno portdo medinte el bondo. El EUN del bondo es el resultdo de restrle l cntidd de Nitrógeno extríd por el trtmiento estudir l cntidd extríd por el Trtmiento Testigo ( de Nitrógeno 0) y dividirlo entre l dosis de Nitrógeno portd l trtmiento estudir. Cunto myor se l cntidd de N residul en el suelo procedente de l cmpñ nterior myor será l producción del trtmiento Testigo (bondo 0). Lo que nos permite intuir que con un menor dosis de bondo nitrogendo obtendremos un myor producción. 37

39 Cpítuo II Antecedentes 2.4 HERRAMIENTAS DE RACIONALIZACIÓN DE LA FERTILIZACIÓN NITROGENADA Alguns Herrmients de Ayud l Decisión en el Uso del Nitrógeno vn poniéndose punto, bsándose en criterios sencillos y más plicbles, como son los nálisis del nitrógeno minerl disponible en el suelo o ls medids del estdo nutricionl de los cultivos (lectores de clorofils). El método de los Blnces pretende simplificr los fctores que intervienen en el ciclo del nitrógeno en el suelo y l plnt, pr yudr l gricultor tomr l mejor decisión posible. Tmbién l Agricultur de Precisión ofrece l posibilidd de rcionlizr el nitrógeno, bien por l ví de l precisión en el reprto o medinte l utilizción de modelos complejos de decisión plicdos de modo utomático. Un specto fundmentl es el uso propido de ls Abondors, su clibrción, su mntenimiento, etc. Por último, l Fertirrigción y el uso eficiente del gu de riego permiten mejorr l eficienci en el uso del nitrógeno. Metodologís disponibles pr evlur l nutrición del cultivo de míz desde pre-siembr cosech. Gráfico 13: Diferentes métodos y momentos de utilizción pr el nálisis nutricionl del míz. (Fernndo O. Grcí, Criterios pr el mnejo de l fertilizción del cultivo de míz, Argentin 2005). 38

40 Cpítuo II Antecedentes Análisis del Nmin existente en suelo. Análisis del Nmin. Los cultivos no sólo utilizn el nitrógeno que se port con los fertilizntes, sino que lógicmente son cpces de provechr el que y está en el suelo. Sin embrgo, l myor prte del nitrógeno que se encuentr en el suelo está en form orgánic. Pr que se provechble debe trnsformrse form minerl. Este proceso se llm minerlizción y generlmente es muy lento. El nálisis del nitrógeno minerl en el suelo (NMIN) permite conocer l cntidd de nitrógeno minerl, nítrico y monicl disponible pr el cultivo en el momento en el que se reliz el muestreo. Aunque este nálisis de suelo puede hcerse en distintos momentos lo lrgo del cultivo, el más interesnte es el nálisis en un momento nterior l bondo. Este nálisis NMIN port much informción, pero es como un fotogrfí fij en un momento concreto. El nitrógeno medido puede perderse si no se utiliz rápidmente por el cultivo y si l lluvi o el riego lo rrstrn, pero tmbién puede umentr si l mteri orgánic v portndo más en su descomposición (minerlizción). Por tl motivo est medición es un yud pero no l solución únic y definitiv. Relmente, y de un modo práctico, el nálisis NMIN permite, l menos, tener un ide clr del punto de prtid del suelo. Sber si se prte de un suelo con pocs o muchs reservs de nitrógeno pr el cultivo, lo que permitirá plnificr l fertilizción con myor precisión, rcionlidd y seguridd. Especilmente práctico será este nálisis en el cso de suelos con niveles ltos de NMIN, en los que se puede conseguir un horro significtivo de fertilizntes minerles (Irñet y col., 2002) Análisis folir. Entre ls utiliddes del nálisis de tejidos, Reuter y Robinson (1986) enumern el dignóstico, l predicción de l deficienci de nutrientes, l monitorizción de l efectividd de l estrtegi de fertilizción, l determinción de ls cntiddes de los minerles clve retirdos por los cultivos con el fin de reemplzrlos, etc. Por lo tnto el nálisis folir constituye un metodologí pr evlur l nutrición del cultivo y que integr todos los fctores de suelo, mbiente y mnejo. Puede ser considerd tnto pr l corrección inmedit de deficiencis como tmbién pr evlur los resultdos del mnejo de l nutrición Análisis del jugo de l bse del tllo. Por medio del nálisis del jugo de l bse del tllo se pueden deducir tnto el estdo nutricionl de l plnt como l disponibilidd de nitrto en el suelo (Lurent et l., 1996). El jugo de l bse del tllo es un extrcto cuoso de vrios todos los tejidos constitutivos del mismo. L medid del contenido de nitrto en l bse del tllo represent el stock de iones nitrto presentes en l plnt y no el flujo instntáneo de bsorción. Por lo tnto est medid es útil pr dignosticr l prición de un deficienci de nitrógeno en l plnt, unque no es de grn sensibilidd y no se puede utilizr sino pr distinguir grosso modo el déficit de N. En este sentido Lurent et l. (1996) indicn que el indicdor mejor dptdo pr medir l crenci de N es el índice de nutrición nitrogend (INN). 39

41 Cpítuo II Antecedentes Índice de nutrición nitrogend. El índice de nutrición nitrogend (INN) cuntific el estdo nutricionl nitrogendo de un cultivo y represent el cociente entre el contenido de N totl de l mteri sec ére y el contenido crítico de N pr un crecimiento no limitdo, éste último definido en l curv de dilución. Vlores superiores e inferiores l contenido crítico de N indicrín un consumo de lujo y un crenci nutricionl respectivmente. L curv del índice de nutrición nitrogend permite l detección de crencis nutricionles del míz y su corrección medinte portes de N Medidores de clorofil. Es conocido que el estdo nutricionl nitrogendo de un cultivo está relciondo con el contenido de clorofils en ls hojs, de modo que un cultivo deficitrio en nitrógeno, en un momento ddo, present un color verde menos intenso que un cultivo cuys necesiddes nitrogends están stisfechs. Los medidores de clorofils mnules más usdos son el N-Tester (Yr) y el SPAD- 502 (Minolt). Ambos medidores son portátiles y miden l luz trnsmitid por un hoj de un plnt dos longitudes de ond (650 nm y 949 nm). El registro de est medid y el registro cundo no existe muestr son procesdos por el equipo pr dr un vlor que es el que se debe interpretr. Este vlor es diferente según se utilice un equipo u otro pero existen experimentos previos que los relcionn con un lt correlción. L posibilidd de detectr deficiencis de nitrógeno en zons húmeds o regdíos medinte el uso de medidores de clorofils y de poder corregirls con portes trdíos de nitrógeno se h vlordo positivmente pr trigo y míz, siendo necesrio evlurlo pr otros cultivos (Ls y col., 2005; Ortúzr-Irgorri y col., 2005; Arregui y col., 2006). Sin embrgo, es necesrio tener presente que el resultdo finl v depender de ls precipitciones que se registren l finl del periodo de cultivo o de l posibilidd de regr en esos momentos. Con el uso de estos equipos se pueden evitr portciones innecesris de nitrógeno en tercer coberter. 40

42 Cpítuo III Objetivos 3. OBJETIVOS 3.1. Conocer el Nmin inicil del suelo ntes de siembr Estudir l dinámic del Nmin en el suelo por horizonte Cuntificr l contribución del N monicl l Nmin totl del suelo durnte el ciclo del cultivo Evlur el efecto de ls dosis crecientes de N en l síntesis de bioms y en l extrcción de Nitrógeno Estimr el Blnce de Nitrógeno y los Índices de Eficienci de bondo Modelizr el flujo del nitrógeno en el medio suelo-plnt, lo lrgo del ciclo vegettivo del cultivo, pr cuntificr l contribución del suelo l nutrición nitrogend de l plnt Cuntificr ls dosis de N extrídos por el míz. 41

43 Cpítuo IV Mteril y Métodos 4. MATERIAL Y MÉTODOS 4.1 LOCALIZACIÓN DEL ENSAYO El ensyo está ubicdo en l finc de experimentción que el ITG Agrícol tiene en el término municipl de Cdreit. Cdreit Gráfico 14: Loclizción geográfic de Cdreit. Fuente: Elborción propi. 42

44 Cpítuo IV Mteril y Métodos 4.2 DISEÑO EXPERIMENTAL. Es un diseño en bloques l zr con cutro repeticiones en le que el único fctor fue l dosis de bondo nitrogendo. Ls dimensiones de cd prcel elementl ern de 5 x 10 m 2. En cd bloque se ensyron 8 trtmientos distintos de los que, pr l elborción de este trbjo, se muestreron ls más interesntes que fueron 3 (T=0, Testigo sin cultivo; T=1, Testigo con cultivo; y T=5, Recomendd). Pr el Trtmiento 0 se provechó 1/3 de l prcel 206 (testigo cultivo) l que se eliminron ls plnts y sí optimizr l superficie cultivd. Los tres trtmientos estudir tenín por objeto estblecer el movimiento del Nmin en el suelo durnte el ciclo del cultivo. Además permite conocer en qué momentos del ciclo son myores ls necesiddes de Nitrógeno. En el gráfico nº7 se represent l distribución de los trtmientos y en l gráfico nº8 se represent l dosis y reprto de fertiliznte. Bloque IV Bloque III Bloque II Bloque I m 5 m Gráfico 15: Distribución espcil de los trtmientos en el ensyo. Tbl 10: de N (kg/h) del ensyo. Trtmiento N totl Fondo Coberter

45 Cpítuo IV Mteril y Métodos 4.3 MATERIAL VEGETAL L vriedd sembrd h sido PR32W86 de l cs comercil Pionner que tiene ls siguientes crcterístics: Híbrido de doble ptitud grno-ensildo. Buen vigor de nscenci que permite un crecimiento de l plnt muy rápido. Alcnz grn ltur con florción muy temprn. Present un tllo muy consistente con buen verdor mdurez, un mzorc de inserción medi, remtd por un crcterístico pencho de colorción clr y un grno d lto peso específico. Gráfico 16: Imgen comercil vriedd Pionner PR32W86 Vriedd trnsgénic de míz cuys principles crcterístics son: Ciclo FAO-700 Excepcionl cpcidd de producción. Grdo de humedd propio de un ciclo más corto (1,5% menos). Doble ptitud grno-ensildo que ofrece más posibiliddes. Buen vigor de nscenci que permite un rápido estblecimiento de cultivo. Tllo muy resistente con buen verdor mdurez. Grno profundo de grn vitrosidd y lto peso específico. Según el estudio relizdo durnte los ños 2005 y 2006 por el GENVCE (Grupo pr l Evlución de Nuevs Vrieddes de Cultivos Extensivos en Espñ), orgnismo perteneciente l Ministerio de Agricultur Pesc y Alimentción, considern est vriedd trnsgénic como l que mejor dptbilidd reltiv tiene en los mbientes más productivos, menor humedd y myor ltur de plnt. 44

46 Cpítuo IV Mteril y Métodos 4.4 CLIMATOLOGÍA DE LA CAMPAÑA. Trs un invierno y un comienzo de primver secos que permitieron preprr ls tierrs cómodmente, l siembr se inició medidos de bril en ls zons más l sur de l Comunidd, sin embrgo, el dí 10 de myo se registrron en l myorí de los observtorios meteorológicos un precipitción superior los 30 l/m 2 que hizo temer por l implntción del cultivo en muchs prcels. Sin embrgo, myo continuó siendo lluvioso, registrándose en el observtorio de Cdreit un precipitción totl de 120 l/m 2 con más de 20 dís de lluvi. Ests circunstncis, en generl, propiciron un buen implntción del cultivo y un retrso en ls fechs de siembr hbitules. Respecto l tempertur, nos encontrmos nte otro ño que podemos clificr como fresco, con un mes de myo más frío que l medi, pero que no tuvo un incidenci muy negtiv en l nscenci e implntción del cultivo. Sin embrgo, si que ests condiciones retrsron ls siembrs de míz en segund cosech. El verno fue fresco, con un integrl térmic que es de ls más bjs de los últimos ños, circunstnci que provocó retrso en el ciclo del cultivo, pero que fvoreció l fertilidd de ls espigs. El desrrollo vegettivo fue bueno, lcnzándose lturs de plnt normles. L fse fértil tmbién tuvo lugr en l époc hbitul en l zon. En otoño precen helds bstnte temprns pero sin repercusión. Respecto plgs y/o enfermeddes, los tques de tldro se pueden considerr csi inexistentes en ést cmpñ, no se destcn otrs plgs de relevnci. L incidenci de enfermeddes no es importnte. Gráfico 17: Climtologí de l cmpñ finc Cdreit con temperturs medis normles. Fuente: Dtos ITG Agrícol: estción meteorológic Cdreit (2008). Elborción propi. 45

47 Cpítuo IV Mteril y Métodos 4.5 CARACTERÍSTICAS EDAFOLÓGICAS DE LA PARCELA. Tbl 11: Análisis fisicoquímico de l prcel del ensyo. Fuente: ITGA Cdreit Horizonte Análisis físico A=0-30cm B=30-60cm C=60-90cm D=90-120cm Humedd 0,87 0,85 0,63 0,65 Aren Grues (2-0.2 mm) 2,69 4,78 3,70 2,60 Aren Medi ( mm) 6,78 7,58 13,76 10,82 Aren Fin (0.1- mm) 11,86 15,27 17,35 16,33 Limos gruesos (-0.02) 24,17 22,18 21,00 23,56 Limos finos ( ) 36,35 32,23 28,64 31,05 Arcills (<0.002 mm) 18,16 17,95 15,55 15,65 Análisis químico A B C D Mt._ Orgánic oxidble 1,73 1,47 0,84 0,78 ppm P Olsen 40,66 35,29 22,78 22,09 ppm K Acetto mónico 543,06 381,91 212,95 200,51 Nitrógeno Totl 0,12 0,10 0,07 0,07 Relción C/N 8,12 8,21 6,60 6,63 Crbontos Totles 33,86 33,67 35,48 35,57 Cliz ctiv 7,23 7,25 6,44 5,95 ph gu (1:2,5) 8,30 8,29 8,34 8,32 ph KCl 1M (1:2,5) 7,61 7,63 7,65 7,64 C.E. (1:1) 0,82 0,88 0,80 0,93 Mg similble (mg Mg/kg) 170,75 175,45 160,19 178,82 Suelo equilibrdo que, en principio, contiene l suficiente proporción de rcill como pr ser cpz de impedir el lvdo de nutrientes sí como l percolción de gu. Al mismo tiempo contiene l proporción de ren suficiente como pr permitir un buen drenje y ireción. El nálisis físico de l prcel: Aren: 28,38 Limo: 54,79 Arcill: 16,83 Según l clsificción USDA (Deprtmento de Agricultur nortemericno) el suelo tiene un textur: FRANCO-LIMOSA Grfico 18: Tringulo de clsificción edáfic del suelo según l clsificción USDA. 46