IMPORTANCIA DEL NITRÓGENO

Transcripción

1 EL CULTIVO DE LA ESPARCETA Y OTRAS CUBIERTAS PERMANENTES DE INTERÉS AGRONÓMICO I. Delgado Enguita Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón (CITA) IMPORTANCIA DEL NITRÓGENO El nitrógeno es un elemento esencial para los seres vivos. Muy abundante en la atmósfera (78%) y en algunas rocas, apenas se encuentra biodisponible. Se requiere para ello la acción de microorganismos que reducen el nitrógeno atmosférico a nitrógeno orgánico, el cual es utilizado por las plantas y los animales. Las bacterias del género Rhizobium contribuyen a ello. Se estima que un tercio de las necesidades de los sistemas biológicos son aportados por las leguminosas. De la Historia de las Revoluciones Agrarias El descubrimiento de la labor fertilizante y mejorante del suelo de las leguminosas en el Reino Unido a comienzos del siglo XVIII, promovió su desarrollo y difusión por toda Europa durante el siglo XIX. Fue comparable a la introducción de la máquina de vapor para la industria. Las leguminosas fue un componente esencial de las praderas hasta la década de los años 50 del pasado siglo. El descubrimiento de la fabricación de abonos nitrogenados de síntesis dio lugar a la progresiva desaparición de las leguminosas en toda Europa. 1

2 HA*100 01/04/2014 DEFINICIÓN La esparceta o pipirigallo (Onobrychis viciifolia Scop.) es una leguminosa forrajera plurianual, que se puede considerar del mismo rango que la alfalfa para los secanos fríos de la península Ibérica. Evolución del cultivo de la esparceta en España ( ) (M.A.P.A., ) Año Esparceta en secano 2

3 CUALIDADES Adaptación a suelos de secano pobres y fríos. Muy productiva, concentrando la producción en un solo corte, lo que permite disponer de heno en secano. Alto valor nutritivo. No meteoriza. Mayor porcentaje de proteína by-pass que no contamina. Regeneración de la fertilidad del suelo. Tipos de esparceta en España Ya en el siglo XVIII se reconocen dos tipos en España: la esparceta común que se cultiva en Europa y de la que existen variedades de uno y de dos cortes, y el pipirigallo de España que es de un solo corte. En esta época, se ensaya la esparceta de dos cortes en el Jardín Botánico de Madrid. Caracteres diferenciadores de los dos tipos de esparceta Esparceta de un corte No florece el año de siembra Menor grosor de los tallos Foliolos más pequeños Rebrota lentamente tras el 1 er corte Mayor persistencia Esparceta de dos cortes Florece el año de siembra Mayor grosor de los tallos Foliolos más grandes Rebrota rápidamente tras el 1 er corte Menor persistencia Ensayo comparativo de especies plurianuales en secano 3

4 Alfalfa 4

5 Esparceta Mielga Esparceta Producción comparativa de forraje de alfalfa y esparceta en secano Producciones de forraje de alfalfa y de esparceta en regadío en Zaragoza Alfalfa Esparceta Localización Años Altitud Lluvia Cortes/año Materia seca/ha Cortes/año MS/ha m mm/año nº Kg nº Kg Marracos (Z) (1) Pancrudo (Te) (1) Peñaflor (Z) (2) Marracos (Z) (2) San Blas (Te) (3) Fortanete (Te) (4) (1) Delgado (1984); (2) Delgado (1988); (3) Delgado (2006); (4) Delgado (1995); (5) Delgado (2004) Alfalfa Esparceta Duración del estudio Kg MS/ha Kg MS/ha 2º año alfalfa y 1º esparceta Media de tres años Media de cuatro años

6 PRODUCCIÓN ANUAL DE MATERIA SECA (Kg/Ha), MEDIA DE TRES AÑOS PRODUCTIVOS ( ) Reparto anual de la producción de forraje de esparceta (Delgado et al., 2008) Localización Ligüerre Badules Zuera Zaragoza Variedad Secano Secano Secano Regadío Alfalfa Aragón Alfalfa Ampurdán Alfalfa Tierra de Campos Mielga España Esparceta de dos cortes Reznos Esparceta de un corte Mezquita de Jarque A. Aragón + E. Reznos A. Tierra de Campos + E. Reznos Localización Fecha Estado fenológico Reparto anual Altura Regadío (Zaragoza) 1er. Corte mayo Plena floración 67,80% 105,1 cm 2º Corte junio Plena-final floración 18,60% 64,2 cm 3er. Corte agosto Final floración-semilla 10% 48,5 cm 4º corte octubre Vegetativo 3,60% 23,7 cm Secano Latre (Huesca) 1er. Corte junio Plena floración 70,60% 96,8 cm 2º Corte julio Final floración-semilla 19,80% 55,2 cm 3er. Corte octubre Vegetativo 9,60% 22,9 cm Secano Fortanente (Teruel) 1er. Corte mayo Plena floración 75,20% 98,2 cm 2º Corte julio Final floración-semilla 14,60% 45,9 cm 3er. Corte septiembre Vegetativo 10,20% 21,5 cm Distribución anual de la producción de alfalfa en secano (kg/ha) (Delgado, 1995) Tipo de alfalfa 1 er corte 2º corte 3 er corte 4º corte Mayo Jun.-Julio Septiembre Noviembre Var. erectas Var. rizomatosas Mielgas DIFERENCIAS ENTRE LOS CULTIVOS DE ESPARCETA Y DE ALFALFA 1. Diferente reparto de la producción 2. La esparceta prefiere su cultivo en zonas con más de 600 metros de altitud 3. La esparceta es menos persistente que la alfalfa 4. El contenido en proteína bruta de la esparceta es menor, pero la digestibilidad de la materia orgánica es mayor. Su digestión produce menos emisión de metano (menos contaminante de la atmósfera)) 5. La esparceta no meteoriza al ganado 6

7 PORCENTAJE MEDIO ANUAL DE PROTEÍNA BRUTA (PB) Y FIBRA NEUTRO DETERGENTE (FND) Localización Ligüerre Badules Zuera Zaragoza Variedad Secano Secano Secano Regadío %PB %FND %PB %FND %PB %FND %PB %FND Alfalfa Aragón ,6 39,5 Alfalfa 'Ampurdán' 21,6 40,1 19,3 38,5 20,1 36,5 21,2 39,9 Alfalfa Tierra de Campos 21,5 39,4 19,8 37,9 20,4 36,9 - - Mielga España 24,3 41,3 20,4 38,1 20, ,6 38,3 Esparceta Reznos 16 43,4 16,2 37,7 15,7 38,8 18,5 42,4 Esparceta Mezquita de Jarque 17,3 41,8 15,6 37,8 16,1 36,6 19,1 40,1 A. Aragón +E. Reznos ,2 40,2 A. Tierra de Campos +E. Reznos 17,7 39, ,5 18,9 39,4 - - Composición química: Planta entera MUESTRAS ESPARCETA PLANTA ENTERA 2005 Nº CORTE EV cenizas PB N.D.F. A.D.F. A.D.L. BV 8,69 19,78 39,18 27,17 6,56 IF 7,60 18,21 39,54 27,63 7,46 PF 7,28 19,72 39,09 27,41 7,03 1º FF 7,01 15,67 47,14 33,89 8,19 IS 8,04 16,28 42,01 31,02 7,68 SV 8,21 12,97 51,26 37,82 9,02 ISS 6,79 13,15 49,56 35,01 8,59 BV 9,37 18,59 36,98 26,68 8,58 IF 8,34 16,97 39,88 27,29 8,40 PF 9,64 20,70 41,13 28,54 8,41 2º FF 7,09 15,51 43,24 29,34 8,23 IS 7,52 16,43 45,34 32,33 8,57 SV 8,62 18,40 42,78 29,00 8,35 ISS 8,62 15,75 47,01 31,27 8,80 7

8 Composición química: Fraccionamiento tallos hojas flores nº corte EV PB N.D.F. A.D.F. A.D.L. PB N.D.F. A.D.F. A.D.L. PB BV 10,95 47,90 34,76 6,36 23,49 33,65 22,08 7,08 22,84 IF 9,28 45,46 33,12 6,12 22,73 29,94 21,04 7,56 23,14 PF 9,08 46,14 32,08 6,28 21,40 30,11 19,01 7,29 22,71 1 FF 7,22 57,54 43,58 9,85 19,49 30,78 21,79 8,13 19,08 ISV 7,86 57,99 43,26 9,35 21,18 30,69 20,00 7,89 19,65 SV 6,54 58,15 42,51 9,36 19,64 29,56 17,74 6,55 17,18 ISS 6,50 61,52 44,82 9,31 17,92 32,39 19,93 7,32 18,52 BV 9,50 NO HAY MUESTRA 16,24 NO HAY MUESTRA 22,48 IF 7,42 58,10 40,90 9,29 20,14 32,89 19,34 9,00 19,83 PF 8,14 48,08 34,43 7,23 23,17 35,29 23,67 11,58 17,30 2 FF 6,84 57,40 41,64 9,19 21,09 36,05 21,79 9,79 17,07 ISV 6,99 59,11 43,38 10,28 21,38 35,09 22,26 9,38 18,18 SV 7,07 59,65 43,35 10,05 18,83 34,83 23,09 10,64 16,89 SS 7,52 58,00 42,65 9,61 20,85 33,09 20,48 9,74 19,95 PRADERAS DE SECANO Alfalfa en secano 8

9 Pastoreo de alfalfa en secano Pradera polifita en secano Leguminosas anuales de autorresiembra CULTIVOS FORRAJEROS Son especies anuales que producen gran cantidad de semilla, la cual cae al suelo y permite la autorresiembra en años sucesivos El frío detiene su crecimiento En primavera debe detenerse el pastoreo cuando comienza la floración o el espigado, hasta que cae la semilla 9

10 Medicago rigidula Ensayo comparativo de medicagos anuales 10

11 Producción de forraje y grano en medicagos anuales en el NE de España, durante Especie Forraje Grano kg MS/ha kg/ha Medicago rigidula '83-4' Medicago rigidula 'GR-9' Medicago rigidula 'ES-111' Medicago rigidula '716' Medicago truncatula '83-5' Medicago truncatula 'Sephi' Medicago truncatula 'Borung' Medicago polymorpha '34-3' Medicago tornata 'Tornafield' Trifolium subterraneum 'Clare' Lolium rigidum Producción de materia seca/ha de leguminosas anuales, Lolium rigidum y mezclas de leguminosas anuales+lolium rigidum en secano en el NE de España Arbustos forrajeros Especie Mezcla Leguminosa Graminea Leg.+Gram. Medicago polymorpha "Serena" Medicago truncatula "Paraggio" Medicago rigidula "83004" Trifolium balansa "Sevimax" Trifolium resupinatum "Kiambro" Trifolium versiculosum "Arrowleaf" Trifolium hirtum Lolium rigidum "Wimmera" = Sin L. rigidum ; 2 = Con L. rigidum Adaptación al medio Forraje de invierno 11

12 Acacia salicina helada antación de Atriplex nummularia helada Atriplex halimus 12

13 Atriplex halimus en verano Pastoreo de Atriplex halimus en invierno 13

14 ESTABLECIMIENTO DE CUBIERTAS VEGETALES Plantación de arbustos forrajeros en Albacete DESERTIFICACIÓN La definimos como la pérdida de productividad y complejidad biológica y económica de las tierras agrícolas, los pastizales y los bosques, localizados en tierras secas, debido principalmente a la variabilidad climática y a las acciones no sostenibles del hombre. 14

15 15

16 Márgenes netos del cultivo de cebada en secano en Aragón, durante el periodo Media : 223 /ha Media : 39 /ha Condiciones para que el margen neto del cultivo de cebada sea positivo en LLeida, en (Cantero-Martínez, comunicación personal) Precipitación Tierra Maquinaria Superficie mm Propiedad Alquiler A partir de 50 ha mm Arrendada Propia A partir de 300 ha mm Propiedad Alquiler/propia A partir de 100 ha mm Propiedad Propia A partir de 300 ha Mejora del margen neto del cultivo de cereal de secano practicando la siembra directa (Arnal, 2006) CONCEPTO Ingresos Laboreo tradicional (LT) Siembra directa (SD) % (SD-LT)/LT Pagos directos 157,5 157,5 0 Venta producto 424,8 415,7 2,1% 1.- TOTAL INGRESOS 582,3 573,2-1,6% Gastos Gastos directos ,8% Gastos maquinaria 222,2 162,5-26,9% 2.- TOTAL GASTOS 395,2 345,5-12,6% MARGEN NETO (1-2) ,3 21,5% 3.- MANO DE OBRA 90,1 39,1-56,6% BENEFICIO (1-2-3) 96,9 188,5 94,6% 16

17 Disminución de las tierras de cultivo entre 1979 y 2009 (MARM, ) Cultivo España Cuenca media del Ebro Herbáceos - 19% - 12% Barbechos - 35% - 9% Leñosos - 19% - 12% Cebada - 22% - 23% Forrajes - 6% - 4% Disminución del censo de la ganadería ovina ( ) España: -17,3 % cabezas Cuenca media del Ebro: -33,1 % cabezas FINALIDAD DE LA CUBIERTA VEGETAL Fomentar la reconversión de las tierras menos productivas de secano para contribuir a la lucha contra la desertización. Una práctica recomendada: La siembra con leguminosas forrajeras plurianuales, las cuales a la vez que protegen el suelo contra la erosión. Favorecen la recuperación de la fertilidad. Proveen a la ganadería extensiva de una fuente económica de proteínas. Mantienen el paisaje y facilitan la biodiversidad. 17

18 Nuestra propuesta desde el CITA Establecimiento de cubiertas vegetales: Praderas, cultivos forrajeros monofitos y pastos arbustivos, como alternativa al secano cerealista. El traslado de la ganadería extensiva de un sistema cereal-ovino a uno agrícola basado en el cultivo de pastos, favorecería su permanencia. 18

19 Fijación simbiótica de nitrógeno en un cultivo de alfalfa LAS LEGUMINOSAS Y LA FIJACIÓN DE NITRÓGENO. El 75% del N exportado procede de la fijación simbiótica y el 25% restante es absorbido por las raíces.. La fijación de N varía de 50 a 463 Kg de N/ha y año, en función de la localización, precipitaciones, manejo, etc. Exportación anual de N en un cultivo de alfalfa (cv. Aragón) de regadío en Zaragoza Duración del estudio Kg MS/ha % PB Kg N/ha 2º año (1) , Media de tres años (2) , Media de cuatro años (3) (1) Delgado et al. (2002); (2) Delgado et al. (2006); (3) Delgado et al. (2009). Kg de MS, contenido en PB y N de las raíces y coronas que queda enterrado en el momento del alzado del alfalfar según diferentes estudios Localización Raíces Corona Total N Zaragoza (1) Kg MS/ha % PB Kg N/ha Kg MS/ha % PB Kg N/ha Kg N/ha ,54 62, ,8 48,3 111 Zaragoza (2) ,3 228, ,4 90,3 318,6 Zaragoza (3) ,02 29, ,94 23,9 53 Zaragoza (4) ,29 146, ,07 44,9 191,8 Lleida (5) , (1) Alfalfar de 4º año. Raíces, pesadas solamente los primeros 15 cm (Delgado et al., 2005) (2) Alfalfa de 1 er año cultivada en contenedores. Peso de raíces completas (Luna y Delgado, 1993) (3) Alfalfa de 1 año, en plantas aisladas a 0,6 m x 1 m, primeros 15 cm (Ben Chaabane, 1997) (4) Alfalfa de 1 er año cultivada en contenedores. Peso de raíces completas (Delgado et al., 2002) (5) Alfalfar de 4º año. MS total de raíces y coronas en los primeros 30 cm (Cela et al., 2009) 19

20 MS y N enterrados en el alzamiento de un alfalfar, incluyendo o no el último corte Parte de la planta (Justes et al., 2001) MS (t/ha) N total (%MS) N enterrado (kg/ha) Raíces (0-20 cm) 4,91 1,59 78 Raíces (>20 cm) 1,63 1,59 25 Coronas (tallos < 6 cm) 3,1 1,99 61 Total Alfalfar 1 9, Tallos+hojas (tallos>6 cm) 1,49 4,54 68 Total Alfalfar 2 11, Estimación del N atmosférico fijado en nuestros alfalfares Balance de N en un cultivo de alfalfa en 4 años: Parte aérea: kg MS/ha y año x 4 años x 22% PB / 6,25 = 2253 kg N/ha Parte subterránea: kg MS/ha (estimado) x 13% PB / 6,25 = 208 kg N/ha Total en 4 años: 2461 kg N N de procedencia atmosférica: 75% N atmosférico/ha fijado en 4 años: 75% de 2461 kg N/ha / año = 461 kg Mineralización del N enterrado en el suelo procedente del alzado de un alfalfar. El 25% del N enterrado se libera en el primer año posterior al alzado del alfalfar.. El 58% del N enterrado se libera en los 20 meses que siguen al alzado del alfalfar. Esta cifra se eleva al 68% si se ha enterrado también el último corte. 20

21 Aplicación de purines a un alfalfar de regadío (media de dos años) (Salmerón et al., 2010) Kg de N/ha/año aportados en forma de purines (22-44 m 3 /ha) (44-96 m 3 /ha) (Testigo) Toneladas de MS/ha/año producidas 19,4 18,2 18,4 Kg de N/ha/año exportados con el forraje Kg de N/ha lixiviados a 1,20 m de profundidad < 2 < 2 < 2 21