CONTAMINACION POTENCIAL CON NITRATOS DEBIDO A LAS FERTILIZACION UTILIZADAS EN LA VITICULTURA MENDOCINA. Manuel Alejandro Vigil, Luis Bueno, Javier Vergani, Daniel Fontagnol . Estación Experimental Mendoza. INTA. San Martín 3853, Lujan de Cuyo, Mendoza. CC3 (5509). Teléfono: 4963020, correo electrónico: [email protected] INTRODUCCIÓN En las zonas áridas como Mendoza donde la actividad agrícola, urbana e industrial, se asienta en cinco áreas bajo riego, la contaminación de las aguas subterráneas es un problema complejo (Chambuleyron et al., 1996). El oasis norte del Río Mendoza es el más desarrollado de la provincia, en el se han sistematizado unas 116.000 hectáreas de las cuales actualmente se riegan un 35% con agua superficial, 30% con agua subterránea y el 35% restante utilizan ambos recursos. Este río posee un caudal anual promedio de 50 m3/s, cuenta con un valioso aporte a los acuíferos subterráneos que en el sector sub occidental se divide en libre y cerrado; en la transición de ambos acuíferos existe un área de extracción de 1.600 perforaciones cuya profundidad varia entre 70-200metros extrayéndose un volumen promedio 380hm3/año. Bajo la superficie se almacenan 15000 hm3. Esta reserva hídrica es un recurso complementario en años hidrológicos pobres, por lo que su uso se debe planificar y conservar de la contaminación, la salinización y la sobreexplotación (DGI et at. 1996). En la ultima década existe un interés creciente por el medio ambiente y uno de los problemas que preocupa es la contaminación de aguas subterráneas por nitratos y aumento de las conductividades eléctricas (Lopez et al., 1990). El nitrato existe en forma natural en el suelo y aguas, y es un nutriente para la planta y microorganismos. Sin embargo, gran parte de los nitratos de las aguas y suelos cultivados provienen de los fertilizantes minerales y orgánicos, y también de la mineralización de la materia orgánica, ya que ésta contiene mas del 96% del nitrógeno total del suelo (Guerrero, A et al., 1990). En trabajos realizados en Mendoza se encontraron valores por encima de los contenidos máximos tolerables en agua según el Ministerio de Salud de 50 mg/l de nitrato (Zuluaga J et al. 1997; Filipini F. et al.,1997).

En la última década, se ha asistido a un fuerte proceso de transformación en los criterios de manejo del cultivo de vid y en el uso del suelo agrícola (Ojeda H.,.2000). Así, se observa un aumento de la productividad, apoyada en la mecanización y el uso de plaguicidas y fertilizantes. Además existe la necesidad de ofrecer en el mercado uva de elevada calidad a bajo costo. Este uso intensivo de los suelos, teniendo en cuenta que se trata de un monocultivo, los grandes aportes de nutrimentos y la lixiviación de éstos hacia los acuíferos, sumado a los importantes volúmenes de agua empleados, hacen de la viticultura moderna una actividad de alto impacto ambiental. La contaminación suele ser más importante en zonas de agricultura intensiva donde se aplican altas dosis de fertilizantes sobre todo nitrogenados y se practica el riego. Si bien existen diversos trabajos de contaminación en acuíferos por nitratos en el oasis norte de la provincia de Mendoza, no se ha cuantificado la lixiviación de nitrato debido fertilizaciones y abonaduras. Los datos indican que en muchos casos se superan los concentraciones de nitratos de 20mg/L cercano a los acuíferos. Sobre la base de lo expuesto, los objetivos del trabajo tienden a cuantificar la posible contaminación de los acuíferos subterráneos por el aporte de nitratos debido a correcciones edáficas en la zona de estudio. Con ello podremos estimar las posibles contaminaciones que se producen debido a la viticultura en el oasis norte. Otro punto a establecer son los momentos oportunos de fertilización y diagnósticos adecuados a la zona, para tener seguridad en alcanzar los objetivos planteados al momento de invertir en la fertilización.. Otro de los objetivos complementarios del presente trabajo se centra en generar información de base, que nos permita desarrollar una tecnología de fertilización adecuada para la zona que sea de bajo impacto ambiental.

MATERIALES Y MÉTODOS Se emplearon parcelas de un cultivo comercial de vid, variedad Bonarda (altamente difundida), Departamento de Junin en la Provincia de Mendoza. Los tratamientos consintieron en tres dosis de nitrógeno con igual fuente, Nitrato de amonio, y dos períodos distintos de aplicación: cada tratamiento tiene cuatro repeticiones. El fertilizante fue aplicado a 10 centímetros de profundidad y a 15 centímetros del tronco de la planta.

Las dosis empleadas fueron: dosis A 100 unidades de nitrógeno por hectárea, dosis B 150 unidades de nitrógeno por hectárea y dosis C 200 unidades de nitrógeno por hectárea. Los momentos de aplicación son: período 1 prebrotación a prefloración y período 2 poscuaje a envero. Tabla 1. Resumen de tratamientos D: dosis y P: período Dosis A Dosis B DAP1- A1 DBP1- B1 Período 1

Dosis C DCP1- C1

DAP2- A2

DCP2- C2

Periodo 2

DBP2- B2

Cada parcela es una hilera de 145 plantas con dos borduras. El riego se realiza por gravedad, con un sistema denominado melga sin escurrimiento al pie. El caudal esta dado por la formula de Penman del manual de la FAO y en todos los casos se midió el caudal de ingreso con aforador de cresta ancha y avance frontal. El suelo corresponde a Torrifluvente típico, de 2,80 metros de profundidad, donde se distinguen cinco estratos. Los suelos fueron caracterizados químicamente por medio de análisis de cada una de las parcelas, en la tabla 2 puede observarse un promedio de los valores obtenidos.

Análisis de suelo Para poder observar la dinámica del nitrógeno se realizaron análisis cada siete días a seis profundidades. Cada muestra constó de 8 submuestras . Las muestras fueron secadas al aire, molidas y tamizadas (2 milímetros). Se determinó, en el extracto de saturación, conductividad eléctrica, cloruro por Método Mohr, calcio y magnesio por complexometría, sodio y potasio por adsorción atómica. Nitrógeno total por Método Kjeldahl, nitrógeno mineral por extracción con cloruro de potasio 2N relación suelo:agua 1:10; los contenidos de amonio y nitratos se determinó por la técnica de microdestilación con arrastre de vapor (Bremner y Keeney, 1985). Fósforo disponible con extracción carbónica 1:10, Método Arizona y potasio disponible extracción carbónica 1:10. La textura se determinó por medio de volúmenes de sedimentación; es una técnica adaptada a la zona (Nijensohn et al., 1967). Análisis foliares Las muestras se recogieron en brotación en la tercera hoja desplegada, en floración en las

hojas opuestas a los racimos, entre el período de cuaje a envero de hojas opuestas a los racimos, en envero en hojas opuestas a los racimos y en maduración hojas opuestas al racimo (Christensen, P. 1978). Cada muestra consta de 50 hojas, en todo los casos se determinó nitrógeno total por Método Kjeldahl, potasio, calcio, magnesio, manganeso, hierro, cinc y cobre por absorción atómica y fósforo por extracción con Molibdato de amonio en colorimetría. Las hojas se limpiaron por cepillado, se separaron limbos y pecíolos, se secaron a estufa a 70°C durante 48 horas y posteriormente se molieron.

Tabla 2. Características químicas del suelo perteneciente al ensayo. Prof. cm

Capa

1 0-25

2 26-45

3 46-68

4 69-97

5 98-150

CEA dS/m

2,1

2,2

1,8

2,3

3,5

pH

7,8

7,7

7,8

7,9

7,8

Cl meq/l

10,4

11,0

9,3

10,7

17,3

=

6,8

5,2

3,2

12,3

15,9

-

SO4 meq/l Ca

+2

meq/l

11,2

12,3

9,3

14,2

21,3

Mg

+2

meq/l

4,8

2,7

1,6

5,2

6,8

+

4,6

3,8

2,2

3,1

7,1

K meq/l

+

1,2

1,0

0,9

0,9

1,3

RAS

1,6

1,4

0,9

0,8

1,9

MO %

0,82

0,42

0,1

0,04

0,01

N total ppm

567

324

108

92

63

N mineral ppm

24

20

14

5

2

Fósforo ppm

4,56

2,34

1,76

1,35

1,08

Potasio ppm

87

97

80

108

124

Franco arenoso

Franco arenoso

Franco

Franco

Franco limoso

Na meq/l

Textura

Análisis y mediciones en la planta En madurez comercial se muestrearon bayas y racimos los cuales se midieron peso y volumen . La producción por parcela se midió pesando los tachos cosechados. Peso de poda para caracterizar la expresión vegetativa y vigor.

Instrumental utilizado Espectrofotómetro de absorción atómica Perkin Elmer 372. Espectrofotómetro UV Milton Roy spectronic 601. Mineralizador Buchi 435 y destilador Buchi B-316. Los datos fueron sometidos a análisis estadístico con el programa Stargraphics plus 4. versión 1999.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Si bien se cuenta con una gran cantidad de datos, en el presente trabajo observaremos lo más relevante y que guarda una estrecha relación a los objetivos planteados. En la tabla 3 se observan los contenidos de nitratos en suelo para los distintos estratos identificados en el perfil, para caída de hoja. Es claro que el efecto del período de aplicación es más importante que las dosis; para todas las dosis los tratamientos del período 1 tienen menor contenido de nitrato en superficie y mayores en profundidad. Tabla 3.

Contenidos de nitrato (ppm) para los cinco estratos identificados en las parcelas. Estratos

Tratamientos A1 B1 C1 A2 B2 C2

1 6,2 12,4 11,5 12,3 15,2 15,9

a a a a b b

2 11,0 17,2 15,4 21,3 14,5 32,4

a a a b a bc

3 32,6 38,1 36,4 7,3 21,3 19,4

a a a b c bc

4 52,7 62,0 54,7 8,3 14,4 28,4

a a a b b c

5 51,1 48,6 56,2 11,7 16,2 27,2

a a a b b c

Valores en una columna con igual letra no son significativamente diferentes (P< 0,05). Estrato 1 de 0 a 25 cm, 2 de 26 a 45 cm, 3 46 a 68 cm, 4 de 69 a 97cm y 5 de 98 a 150 cm.

Para el estrato 1 existen diferencias significativas para los tratamientos B2 y C2 con respecto a los otros. Estos estratos presentan las mayores concentraciones de nitratos, pero al observar el estrato 5 se invierte y en ellos encontramos los menores contenidos. Es evidente el efecto del riego, debido a que estos tratamientos tuvieron menor lámina aplicada al colocarse casi 45 días después que los tratamientos de brotación. Desde que se fertilizó en los

tratamientos A1, B1 y C1 hasta el período de poscuaje donde se aplicaron los tratamientos A2, B2 y C2, se regó con 325 mm al lo cual hay que sumarle el aporte de 39 mm por precipitación. Para ver mejor las distintas 70

concentraciones según los

Nitratos (ppm)

60

A1

estratos pueden observarse

B1 C1

el gráfico 1. Otro

30

A2 B2

interesante es que el cambio

20

C2

de

50 40

10

concentración

punto se

ve

claramente en los estratos

0 1

2

3

4

5

Estratos en suelo

dos y tres. Estos resultados reflejan lo acontecido al final de la temporada donde se

Gráfico 1. Contenidos de nitrato para los cinco estratos.

aplicaron

láminas

medidas de 1200 mm.

Si bien es muy conocido que los nitratos se transportan en el suelo disueltos en el agua, y por lo tanto, el balance hídrico es un factor primordial en su lixiviación, es necesario mejorar el manejo del riego y los momentos de aplicación para disminuir este fenómeno y aumentar la eficiencia de fertilización. Es claro que en la vid las fertilizaciones que comúnmente realizan los productores del oasis norte (encuesta FAO, 2001) previo a brotación y brotación propiamente dicho disminuyen la eficiencia de aplicación y aumentan las pérdidas por percolación. En zonas donde los niveles freáticos se encuentran a 2,5 metros esto puede ocasionar problemas de contaminación de napas que son utilizadas por poblaciones rurales como en el caso de Corralitos ( Guaymallén) o Ugarteche ( Luján de Cuyo) . En la tabla 4 queda en evidencia, a través de los contenidos de nitrógeno total en limbo para distintos periodos fenológicos, que la absorción de nitrógeno por parte de la planta se produce a poscuaje o al menos es significativo después de dicho estado fenológico. Al ver los datos en brotación y floración las diferencias para todos los tratamientos no son significativas. Tomando como referencia el trabajo de Commbe 1991, que hipotetiza que la vid utiliza la reservas del ciclo anterior desde brotación a floración, esto es compatible con respecto a los

resultados obtenidos por lo menos en lo que refiere a la acumulación de materia seca en hoja . En tal sentido si bien esta etapa es la que posee mayor cinética de crecimiento (brotación a floración) la materia seca producida es pobre, sumada a la baja demanda por parte de la inflorescencia. Lo expuesto anteriormente apoya los datos observados en el suelo. Se entiende que en próximos trabajos se realizara marcación de nitrógeno 15 en condiciones controladas, con el fin de verificar dicha hipótesis. Tabla 4. Contenido de nitrógeno total en limbo para distintas etapas fenologicas Momentos de muestreo Brotación Floración Envero Maduración Tratamien A1 2,24 a 2,53 a 1,26 a 0,83 a B1 2,54 a 2,51 a 1,23 a 0,76 a C1 2,36 a 2,62 a 1,31 a 0,87 a A2 2,51 a 2,48 a 1,88 b 1,22 b B2 2,55 a 2,55 a 2,02 b 1,39 c C2 2,39 a 2,61 a 1,91 b 1,46 c Valores en una columna con igual letra no son significativamente diferentes (P< 0,05).

En el gráfico 2 se representan los datos de la tabla 4, los seis tratamientos tienen tendencias parecidas, en todo los casos disminuyen los contenidos de nitrógeno desde floración a maduración.

3

lo visto en suelo, el período

de

aplicación

separa a los tratamientos en dos grupos. La dosis tienen un cierto efecto en maduración

sobre

el

tratamiento A2, pero no es

consistente y es

necesario verificar en el futuro nuevos resultados.

Nitrógeno en limbo %

Pero, en igual forma que

2,5 2 1,5 1 0,5 0 Brotacion

Floracion

Envero

Maduracion

Estado fenológico A1

B1

C1

A2

B2

C2

Gráfico 2. Contenido en % nitrógeno en limbo para distintos estados fenológicos.

Algo interesante para analizar es que los tratamientos A1, B1 y C1 presentan tenores de nitrógeno por debajo de los de referencia en la zona, para envero, según ensayos locales (Gonzalez ,1999). Este es de 1,7%. Los restantes tratamientos se encuentran por encima de dicha referencia. En la gráfica 3 se observan los rendimientos y pesos de poda obtenidos para cada tratamiento. Si bien existen diferencias significativas, debe estimarse que en el próximo ciclo podremos ver mas claro estos resultados, ya que se debe haber afectado la reservas para el 180

Rendimiento qq/ha

160 140 120 100 80 60 40 20 0 A1

B1

C1 A2 Tratamientos

Rendimiento qq/ha

B2

C2

Peso de poda x50

Grafica 3. Rendimiento expresado en quintales por hectarea y peso de poda en kilogramos por planta multiplicado por 50.

próximo ciclo. Al comparar en cada tratamiento el peso de poda con relación al rendimiento se observa a simple vista que, en el caso de C2, la producción de materia seca esta desequilibrada con respecto a la fruta, marca un exceso de fertilización nitrogenada. Como las dosis empleadas son las que habitualmente usan los productores de la zona, es una pauta del exceso de fertilización que se realiza con normalidad, de hecho no se aumenta la producción, al contrario disminuye respecto al tratamiento B2. En la tabla 5 pueden verse las diferencias significativas para los distintos tratamientos respecto al rendimiento y peso de poda. Como en las anteriores mediciones existe la diferencia entre los tratamientos del

período 1 y los tratamientos del período 2. Respecto al tratamiento A2 y B2 es interesante el rendimiento obtenido y teniendo en cuenta el costo actual de los fertilizantes estos son altamente recomendados. Tabla 5. Rendimiento y peso de poda del ciclo 2001-2002 Tratamiento

Rendimiento qq/ha

Peso de poda Kg/pl

A1

128a

2,35a

B1

133a

2,29a

C1

136a

2,36a

A2

154b

2,97b

B2

168c

2,88b

C2

149b

3,11c

Valores en una columna con igual letra no son significativamente diferentes (P< 0,05). En qq corresponde quintales, un quintal equivalen a cien kilogramos. Pl es planta.

En los objetivos se planteó obtener información de base que permita realizar un diagnóstico para plantear las distintas estrategias de fertilización. Las relaciones encontradas dan una pauta del camino a seguir para cumplir dicho objetivo. En el gráfico 4 puede observarse la alta relación entre los contenidos de nitrógeno en limbo para envero y las concentraciones de nitratos en suelo en la tercera capa donde se encuentra la mayor cantidad de raíces.

Nitrogeno en limbo (%)

3 y = -0,0268x + 2,5634 R2 = 0,91

2,5 2 1,5 1 0,5 0 0

20

40

60

80

Nitra tos e n sue lo (ppm)

Grafico 4. Relación entre nitratos en suelo en el tercer estrato y nitrogeno en limbo en envero.

Esta relación se dio para envero; en el caso de los otros estados fenológicos el R fue bajo. Debe considerarse a los contenidos foliares como una herramienta interesante para el diagnóstico nutricional y posterior predicción de los rendimientos.

CONCLUSIONES Para obtener más resultados es necesario una mayor cantidad de años bajo ensayo, deben plantearse otros tipos de ensayo respecto al riego y las dosificaciones. Se puede modificar la lixiviación de nitratos en el cultivo de vid fertilizando en el período de poscuaje a envero, pero debe evaluarse la fertilización poscosecha. El análisis foliar en envero y floración son herramientas importantes para elaborar los diagnósticos y futuras estrategias de fertilización que disminuyan el impacto ambiental. No siempre altas dosis de nitrógeno representan altos rendimientos; es mas importante el período de aplicación. BIBLIOGRAFIA Bremner, J. M. 1965. Organic forms of nitrogen. En: Methods of soil analysis. Ed. CA Black. Am. Soc. Agron. USA.:1238-1255. Carter, M. R ., Rennie, D. A. 1984. Crop utilization of placed and broadcasted 15 N urea fertilizer under zero and conventional tillage. Can. J. Soil Sci.64:563-570. Comité Inter-institutos para el Estudio de Técnicas Analíticas de Diagnóstico Foliar. 1969.Métodos de referencia para la determinación de elementos minerales en vegetales. An. de Edaf y Agr., Madrid 27 (5/6):409-430 Christensen, J. P.; A. N. Kasimatis, y F. L. Jensen. 1982. Grapevine nutrition and fertilization in the San Joaquin Valley. Div. Agric. University of California. USA. Delas, J., C. Molot y J. P. Soyer. 1991. Effects of Nitrogen fertilization and Grafting on the yield and quality of the crop of Vitis vinifera cv. Merlot.In: Proceding of the International. Simposium on Nitrogen in Grapes and Wines. Seatle. J. M. Rantz (Ed.): 242-248. Am. Soc. Enol. Vitic. Fregoni, M. 1985. Ecosistemi viticoli ed invecchiamento dei vini. Vignevini 12: 27-32

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