Rotación de cultivos para la rehabilitación de la fertilidad del suelo en sistemas de agricultura mediterránea.

Transcripción

1 Rotación de cultivos para la rehabilitación de la fertilidad del suelo en sistemas de agricultura mediterránea. Carlos Ovalle M Abril de 2011

2 El problema a resolver En sistemas de cultivo altamente intensificados, y en particular en cereales, la fertilización constituye aproximadamente el 40% de los costos de producción y el N representa más del 60% de dicho costo (Mellado, 2007).

3 Utilización de Leguminosas en la Rotación Una manera de minimizar las aplicaciones de N en el sistema agrícola, es incluir leguminosas en las rotaciones de cultivos que puedan incrementar el nitrógeno a partir de la fijación biológica de N atmosférico

4 Utilización de Leguminosas en la Rotación Además, de favorecer aspectos fitosanitarios debido al rompimiento del ciclo de enfermedades (especialmente radiculares), un mejor control de malezas y evitar la resistencia de éstas a los herbicidas que son ocasionados por rotaciones intensivas de monocultivos (cereales).

5 Objetivos Determinar la fijación biológica de nitrógeno en cultivos de leguminosas anuales forrajeras y de grano, en rotación con cereales. Evaluar la recuperación de N proveniente de las leguminosas, en el cultivo de cereales bajo diferentes intensidades de rotación.

6 Sitio de Estudio Secano Interior (Mediterráneo sudhúmedo) (35o 56 38,23 S, 72o 16 51,97 O) Serie de suelos Cauquenes, Alfisol

7 Serie de Suelos: Cauquenes Fine, mixed, active, mesic Ultic Palexeralfs Características química de los suelos Analisis Qco Unidad Valor MO % 1,58 ph H 2 O 7,04 N disp. mg/kg 2,28 P Olsen disp. mg/kg 12,18 K disp. mg/kg 185 K Int. cmol+/kg 0,48 N total % 0,10 C/N 9,32

8 Rotación 1: Leguminosas de Grano. Monocultivo de cereal con y sin N L. Angustifolius Wonga L. Luteus Motiv P. sativum Rocket Avena sativa+ Vicia atropurpurea Trigo (Pandora) : 180 k ha k ha k ha k ha -1 Avena (Urano) : 120 k ha -1 Rotación Rotación de cultivo Año Monocultivo de cereal (sin N) A Tr A Tr 2 Monocultivo de cereal (con N) A Tr A Tr 3 Leguminosa 1 (Ll)) Ll Tr Ll Tr 4 Leguminosa 2 (Lan) Lan Tr Lan Tr 5 Leguminosa 3 (Arveja) Arv Tr Arv Tr 6 Leguminosa 4 (Avena-Vicia incorporada) V-A Tr V-A Tr

9 Rotación 2: Proporción (%) de semillas en las diferentes mezclas de leguminosas anuales. Secano Interior Mezcla Especie Variedad Proporción (%) L1 Trifolium subterraneum Seaton Park 25 Trifolium michelianum Paradana 25 Medicago polymorpha Santiago 50 L2 Trifolium subterraneum Seaton Park 25 Biserrula pelecinus Casbah 37,5 Ornithopus compressus Santorini 37,5 L1 L2 Rotación Rotación de cultivo Año Testigo B B B B 2 Monocultivo de cereal A T A T con N 3 L1 L1 T L1 T 4 L1 T L1 L1 T 5 L1 L1 L1 L1 T 6 L2 L2 T L2 T 7 L2 T L2 L2 T 8 L2 L2 L2 L2 T

10 Leguminosas de Grano Resultados

11 Rendimiento de granos, biomasa aérea y radicular de los cultivos de leguminosas de grano.(año 2008) mm (372mm) 2008 (768mm) 2009 (536mm) x 44 years (695 mm) Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sept Oct Nov Dec Month Tratamientos Rendimientos (kg ha -1 ) Follaje Raíz Grano Total Arveja Lupinus angustifolius Lupinus luteus Avena-Vicia (MS) 9257 a 161 b 1838 a a 4404 b 826 a 1429 b 6659 b 2656 b 620 a 565 c 3841 b 5437 b 799 a b

12 Porcentaje de N derivado del aire (%Ndfa) en relación a tres plantas no fijadoras de N (referencia), N derivado de la atmósfera en las leguminosas (Ndfa) y N fijado por unidad de materia seca. Leguminosa s R. a rphanistrum % Ndfa Media Ndfa N Fijado S. arvensis R. rugosum A. sativa (kg N ha -1 año - 1 ) (Kg N t MS -1 ) L. angustifolius L. luteus P. sativum a Plantas de referencia no fijadoras. b.

13 Año 2009 Avena c/n L. angust. Avena s/n L. luteus Avena - Vicia Arveja

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15 Biomasa en diferentes estados de desarrollo y rendimiento del trigo (k ha -1 ), después de diferentes leguminosas de grano. Rotación cultivo Inicio macolla Final macolla Espigadura Llenado de grano Rendimiento de grano k ha Monocultivo cereal sin N 274 b 908 c b c (100%) L. luteus - Trigo 437 a ab a b (162%) L. angustifolius - Trigo 470 a ab a b (171%) Arveja- Trigo 463 a bc a b (156%) Avena Vicia - Trigo 285 b c b c (127%) 1 Valores con diferente letra en columnas presentan diferencias entre sí (P 0,05) según diferencia mínima significativa.

16 Biomasa en diferentes estados de desarrollo y rendimiento del trigo (k ha -1 ), después de diferentes leguminosas de grano. Rotación cultivo Inicio macolla Final macolla Espigadura Llenado de grano Rendimiento de grano k ha Monocultivo cereal con N Monocultivo cereal sin N 488 a a a a a (100%) 274 b 908 c b c c (46%) L. luteus - Trigo 437 a ab a b b (75%) L. angustifolius - Trigo 470 a ab a b b (79%) Arveja- Trigo 463 a bc a b b (72%) Avena Vicia - Trigo 285 b c b c c (59%) 1 Valores con diferente letra en columnas presentan diferencias entre sí (P 0,05) según diferencia mínima significativa.

17 Implicancia de la fijación biológica de N de las leguminosas en el cultivo siguiente. Rotación de cultivo FBN leguminosas (año 2008) Trigo después de leguminosas (año 2009) Rend. grano Rend. superior al testigo Ingreso ad venta de grano 2 k N ha -1 k ha -1 qq ha -1 $ ha -1 Monocultivo cereal sin N b L. luteus - Trigo a L. angustifolius - Trigo a Arveja- Trigo a Avena Vicia - Trigo b Valores con diferente letra en columnas presentan diferencias entre sí (P 0,05) según diferencia mínima significativa. 2 Ganancia con respecto al testigo sin N, valor del quintal de trigo (100 k) es mil pesos.

18 Resultados Leguminosas forrajeras anuales

19 Rendimiento de fitomasa aérea de las praderas de leguminosas forrajeras anuales. (año 2008) mm (372mm) 2008 (768mm) 2009 (536mm) x 44 years (695 mm) Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sept Oct Nov Dec Month Tratamientos Especies Rendimiento (t MS ha -1 ) L1 T. subterraneum + Medicago polymorpha + T. michelianum 1,6 a* L2 T.subterraneum + Biserrula penicilius + Ornithopus compressus 1,4 b 1 Existe diferencia mínima significativa (DMS) entre tratamientos (P 0,05).

20 Porcentaje de N derivado del aire (Ndfa) en relación a tres plantas no fijadoras de N (referencia), N derivado de la atmósfera en las leguminosas (Ndfa) y N fijado por unidad de materia seca. Abundancia naturalde 15 N. Leguminosa s R. a rphanistru m % Ndfa Medi a S. arvensis R. rugosu m A. sativa Ndfa (kg N ha -1 año -1 ) N Fijado (Kg N t MS - 1 ) L L a Plantas de referencia no fijadoras. b L1: T. subterraneum var Seaton Park + Medicago polymorpha var Santiago + T. michelianum var Paradana); L2: T.subterraneum var Seaton Park + Biserrula penicilius var Casbah + Ornithopus compressus var Santorini.

21 Implicancia de la fijación biológica de N de las leguminosas en el cultivo siguiente (un año de rotación). Rotación de cultivo FBN leguminosas (año 2008) Trigo después de leguminosas (año 2009) Rend. grano Rend. superior al testigo Ingresoventa de grano 2 k N ha -1 k ha -1 qq ha -1 $ ha -1 Monocultivo cereal sin N b L1 - Trigo a L2 - Trigo a Valores con diferente letra en columnas presentan diferencias entre sí (P 0,05) según diferencia mínima significativa. 2 Ganancia con respecto al testigo sin N, valor del quintal de trigo (100 k) es mil pesos.