Fertilización nitrogenada de una rotación de cultivos hortícolas (berenjena-cebolla-acelga) en la comarca del Maresme (Barcelona) P. Muñoz y M. Seda. Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries. Ctra de Cabrils km2, 08348 Cabrils (Barcelona) e-mail: [email protected] Palabras clave: fertirrigación, nitrógeno, buenas prácticas agrícolas. Resumen Desde al año 2007 en las instalaciones del IRTA de Cabrils se están evaluando diferentes estrategias de fertilización nitrogenada para los cultivos hortícolas habituales en las rotaciones de la comarca con el objetivo de reducir, en la medida de lo posible, la dosis de fertilizantes aplicados sin que vea afectada ni la producción ni la calidad de las cosechas. La rotación hortícola evaluada en este estudio estuvo formada por los siguientes cultivos: berenjena (cultivar Cristal), cebolla tierna (cultivar Bigger F1) y acelga (cultivar Delta). De forma general se evaluaron cuatro tratamientos fertilizantes correspondientes a N0 como tratamiento control (0 kg N·ha-1) y N1, N2 y N3 correspondientes N1 al 25% menos de la dosis máxima permitida por la legislación vigente (Decretos 205/2000 y 136/2009 del Gobierno de la Generalitat de Catalunya, así como también la Norma Técnica para la Producción Integrada de Hortalizas), N2 correspondiente a la dosis máxima permitida en esa misma legislación y N3 con una dosis un 25% superior a la permitida. En el caso de la cebolla, al disponer de estudios previos de fertilización de tipo local y nacional, se redujo la dosis máxima evaluada hasta 120 Kg N·ha-1.Los resultados óptimos tanto de producción como de fertilización se obtuvieron en el caso de la berenjena para el tratamiento N1 con una producción de 14,13 kg·m-2 y un aporte total de nitrógeno de 200 kg N·ha-1. En el ensayo de cebolla tierna, los resultados óptimos se obtuvieron para el tratamiento N3 con una producción comercial de 6,18 kg·m-2 y un aporte total de 112 kg N·ha-1. Finalmente, en el caso de la acelga los resultados óptimos se obtuvieron con el tratamiento N3 con producciones comerciales de 4,09 kg·m-2 y aportes totales de nitrógeno de 140 kg N·ha-1. INTRODUCCIÓN La contaminación por nitratos de los acuíferos es uno de los problemas ambientales más importantes a los que se enfrenta gran parte de Europa. Las causas principales se relacionan con las prácticas de ganadería intensiva y el uso excesivo de fertilizantes nitrogenados. En Catalunya, y de forma análoga a diversas zonas de España, las aplicaciones de dosis excesivas de fertilizantes han provocado la contaminación de aguas subterráneas, siendo la comarca del Maresme un claro ejemplo (Antón, 2004). Las aguas subterráneas son un recurso natural valioso que, como tal, debe protegerse de la contaminación química y deterioro (Directiva 2006/118/CE). Por sus múltiples efectos negativos, la contaminación por nitratos de origen agrario ha sido un tema ampliamente legislado. Mediante el Decreto 283/1998 se designaron diversas zonas vulnerables en Cataluña (en aplicación de la Directiva 91/676/CEE) entre ellas la comarca

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del Maresme objeto del presente estudio. En consecuencia, adquirió la obligación de desarrollar prácticas encaminadas a la reducción de esta contaminación. Algunos estudios específicos realizados en cultivos hortícolas han empezado a demostrar que la disminución de las aportaciones de nitrógeno no genera descensos en la producción final y que un adecuado manejo del la fertirrigación es un factor fundamental para un óptimo aporte de agua y nutrientes (Ramos et al, 2007; Muñoz et al., 2008; Doltra y Muñoz 2010). El presente trabajo se enmarca dentro del objetivo general de optimizar el uso y la aplicación de fertilizantes en cultivos hortícolas al aire libre y presenta los resultados obtenidos en un ensayo de fertirrigación de una rotación hortícola al aire libre (berenjenacebolla-acelga) con diferentes dosis de nitrógeno aportado. MATERIAL Y MÉTODOS El ensayo se desarrolló en una parcela de 700 m2 situada en el término municipal de Cabrils (Barcelona), en el que previamente se habían realizado ensayos con diversos cultivos hortícolas. El suelo de la parcela es de tipo franco-arenoso y sus principales características se recogen en la tabla 1. En todos los cultivos evaluados (berenjena, cebolla y acelga) el diseño experimental consistió en bloques al azar con 4 tratamientos fertilizantes y 3 repeticiones, resultando en un total de 12 parcelas elementales. Plantación En el caso de la berenjena, el cultivar utilizado fue Cristal, se plantó en fecha 15/05/2009 con un marco de plantación de 0,8 m por 0,6 m (21.000 pl·ha-1). Cada parcela elemental estaba formada por 8 filas de cultivo con 9 plantas por fila, resultando un total de 72 plantas por parcela elemental y 216 por cada tratamiento fertilizante. Se instaló un sistema de riego por goteo con un tubo de riego por fila y separación entre goteros de 0,6 m. La dosis de agua aportada fue la misma para los diferentes tratamientos fertilizantes (promedio de 600 mm). En el caso de la cebolla tierna, el cultivar utilizado fue Bigger F1. Se trasplantó a continuación de la berenjena, en fecha 1/10/2009, con un marco de plantación de 0,2 m por 0,2 m (250.000 pl·ha-1), resultando un total de 15 filas por parcela elemental y 20 plantas por fila (300 plantas por cada parcela elemental y 900 plantas por cada tratamiento fertilizante). Se instaló también plástico microperforado de color negro como sistema de acolchado. El sistema de riego fue la microaspersión, el habitual en la comarca para este tipo de cultivo. La dosis de agua aportada fue la misma para los diferentes tratamientos fertilizantes (promedio de 188 mm). Finalmente, en el caso de la acelga, el cultivar utilizado fue Delta, el trasplante se realizó el 4/3/2010 a continuación de la cebolla tierna. El marco de plantación fue de 0,3 m por 0,4 m (83.300 pl·ha-1), con 16 filas por parcela experimental y 10 plantas por fila, resultando un total de 160 plantas por parcela elemental y 480 plantas por cada tratamiento fertilizante. El sistema de riego fue el mismo que el utilizado en el cultivo anterior y la dosis de riego idéntica para los diferentes tratamientos fertilizantes (promedio de 236 mm). Tratamientos fertilizantes La estrategia empleada a la hora de fijar las dosis de fertilizante nitrogenado de cada tratamiento se basó en la legislación vigente en materia de contaminación de nitratos que proceden de fuentes agrarias (Decreto 205/2000 y Decreto 136/2009 del Gobierno de IV Jornadas Fertilización SECH. Actas de Horticultura 61

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la Generalitat de Catalunya), así como también la Norma Técnica para la Producción Integrada de Hortalizas (DAAR, 2008). Las recomendaciones de fertilización indicadas para el cultivo de berenjena son de 380 kg de N·ha-1·año, para la cebolla tierna de 220 kg de N·ha-1·año y 150 kg de N·ha-1·año para la acelga. Inicialmente, los tratamientos propuestos fueron N0 (0 kg N·ha-1) como tratamiento control y los tratamientos N1 (25% inferior a la dosis máxima permitida), N2 tratamiento correspondiente a la dosis máxima indicada en la legislación y N3 correspondiente a una dosis en teoría un 25% superior a la dosis máxima permitida. Éste planteamiento inicial, que se mantuvo en los primeros trabajos realizados (Doltra y Muñoz, 2010), se modificó si se disponía de información más fiable sobre las necesidades del cultivo. De acuerdo con este planteamiento, los tratamientos realizados para los tres cultivos de la rotación se correspondieron a las siguientes aplicaciones de N mineral fertilizante (kg N·ha-1): Berenjena: 200 (N1, disminución del 50% de la dosis recomendada), 316 (N2, disminución del 20% de la dosis recomendada) y 464 (N3, aumento del 20% de la dosis recomendada); Cebolla tierna: 60 (N1), 87 (N2) y 112 (N3) valores inferiores en todos los casos a la dosis máxima pero cercanos a los obtenidos en ensayos experimentales realizados en IRTA; finalmente en el caso de la acelga: 91 (N1), 111 (N2) y 139 (N3). En estas aportaciones también se ha considerado el nitrógeno aportado mediante el agua de riego. Para obtener el total de nitrógeno disponible para el cultivo también debe considerarse el nitrógeno residual existente en el suelo antes de la plantación. En la tabla 2 se indican los tratamientos fertilizantes considerados en el presente ensayo. Programación del riego La programación del riego se hizo de acuerdo con la metodología FAO (Allen et al., 1998) obteniendo la evapotranspiración de referencia (ETo) a partir de la estación meteorológica perteneciente a la XEMA (Red de Estaciones Meteorológicas Automáticas) que gestiona el Servicio Meteorológico de Catalunya, situada junto al campo de ensayo. Mediante la ayuda de tensiómetros instalados en cada tratamiento a 30 cm y 60 cm de profundidad se ajustaron los riegos para mantener una humedad adecuada en el suelo. Cosechas En el caso de la berenjena, la cosecha se inició el 30/06/2009 y se prolongó hasta el 22/09/2009, con un total de 22 cosechas (2 por semana) determinándose el número de frutos, peso total y peso comercial de cada tratamiento; asimismo se determinaron el calibre y la longitud de 10 frutos en cada repetición (30 por tratamiento y fecha de cosecha). Para el cultivo de cebolla, la cosecha se realizó en una única fecha (11/2/2010) determinándose tanto los parámetros productivos (peso total y comercial por hilera y repetición) como de calidad (diámetro, longitud y peso individual de 30 cebollas por repetición). Finalmente, en el cultivo de acelga se procedió también a determinar los parámetros productivos (peso total y comercial por hilera y repetición) y de calidad (peso comercial individual, longitud y anchura máxima de las hojas de 10 plantas por bloque) en una única cosecha realizada el 31/05/2010. Los datos obtenidos de producción y calidad se procesaron utilizando el programa informático SAS Enterprise Guide (SAS Institute, Inc., Cary, NC USA, 2006, versión, IV Jornadas Fertilización SECH. Actas de Horticultura 61

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3.0.2). La separación de medias se realizó con el test de Fisher (Least Significant Difference test). RESULTADOS Y DISCUSIÓN La tabla 3 presenta un resumen de las producciones obtenidas en los tres cultivos evaluados en la rotación. Berenjena No se observaron diferencias en la producción comercial obtenida entre los tratamientos N1, N2 y N3 (valores entre 14,1 y 15,1 kg·m-2), pero sí entre éstos respecto N0 (valor de 6,8 kg·m-2). Las producciones comerciales obtenidas en los tres tratamientos fertilizantes N1, N2 y N3 superan los 14 kg·m-2, valor que se puede considerar en la banda alta de las producciones medias para este tipo de cultivo (Gutiérrez et al., 2006) y claramente por encima de las producciones de zonas más frías (Macua et al., 2003). Respecto a los parámetros de calidad, y de forma análoga a la producción, únicamente el tratamiento N0 presentó valores estadísticamente inferiores al resto de tratamientos, sin que se observaran diferencias entre N1, N2 y N3 en los parámetros de peso (entre 375 y 382 g), longitud (entre 16,2 y 16,6 cm) ni diámetro medio del fruto (entre 85,4 y 86,4 mm). Estos valores se encuentran dentro de los valores habituales de la producción para el consumo en fresco (Giner et al., 2005). Cebolla tierna Se observaron producciones comerciales estadísticamente superiores en el tratamiento N3 (6,2 kg·m-2) respecto al resto de tratamientos. Los valores inferiores se obtuvieron en los tratamientos N0 y N1 (2,6 y 3,5 kg·m-2, respectivamente). La cosecha comercial del tratamiento N2 se situó en los 4,9 kg·m-2. Las producciones obtenidas en el tratamiento N3 del presente ensayo son ligeramente superiores a las obtenidas en otros estudios desarrollados en la comarca al aire libre (Muñoz et al, 2009) Respecto a los parámetros de calidad, y de forma análoga a la producción, se observaron valores estadísticamente superiores en el tratamiento N3 respecto al resto de tratamientos en los siguientes parámetros: peso individual (95,5 g), longitud (8,4 cm), diámetro (3,9 cm) y peso de los manojos de 4 cebollas (134,9 g). Acelga Se observaron producciones comerciales estadísticamente superiores en el tratamiento N3 (4,1 kg·m-2) respecto al resto de tratamientos. Los valores inferiores se obtuvieron en los tratamientos N0, N1 y N2 (0, 2,3 y 2,5 kg·m-2, respectivamente). Las producciones obtenidas en N3 siguen la tendencia de los valores observados en otros ensayos desarrollados en la comarca (Muñoz et al, 2009; Doltra y Muñoz, 2010) y fuera de ella (Hoyos et al, 2004) cuando se realiza la cosecha de planta entera. Respecto a los parámetros de calidad, y de forma análoga a la producción, se observaron valores estadísticamente superiores en el tratamiento N3 respecto al resto de tratamientos en los siguientes parámetros: número de hojas por planta (26,3) y longitud máxima de las hojas (36,8 cm). Por lo que respecta al contenido de materia seca por planta, el tratamiento N3 obtuvo unos valores estadísticamente inferiores al resto de tratamientos (7,8%); esto indica que el contenido de peciolos y de vasos conductores fue inferior y la superficie de hoja verde fue superior. Los valores de calidad también siguen la tendencia de estudios anteriores como el de Hoyos et al, 2004.

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CONCLUSIONES En el caso de la berenjena, la reducción de la fertilización nitrogenada desde 380 kg N·ha-1 (valor indicado en la Norma Técnica de Producción Integrada de Hortalizas) hasta 222 kg N·ha-1 (tratamiento N1 del presente ensayo) no ha provocado descensos en la producción ni en la calidad obtenidas, respecto a otras dosis superiores. En el caso de la cebolla tierna, la reducción de la dosis de fertilización nitrogenada desde los 220 hasta los 115 kg N·ha-1 (tratamiento N3 del presente ensayo) nuevamente no significó reducciones de producción ni de calidad de la cosecha. Finalmente y en el caso de la acelga, el tratamiento N3 (correspondiente a una aportación de 141 kg N·ha-1) obtuvo unas producciones y calidad de la cosecha dentro de lo habitual. Los resultados conjuntos de la rotación han permitido verificar con resultados locales la viabilidad de reducir el aporte de fertilizantes nitrogenados, disminuyendo de ésta forma el riesgo de lixiviación y el consiguiente problema ambiental asociado; ya que los fertilizantes se han mostrado como uno de los puntos clave para reducir el impacto ambiental de los sistemas hortícolas mediterráneos (Martínez-Blanco et al, 2011). Referencias Allen, L.G.; Pereira, L.S.; Raes, D.; Smith, M. 1998. Crop Evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requeriments. FAO Irrigation an Drainage Paper 56, Food and Agriculture Organization of United Nations, Rome. Antón, A. (2004). Utilización del análisis del Ciclo de Vida en la evaluación del impacto ambiental del cultivo bajo invernadero. Tesi Doctoral. Universitat Politécnica de Catalunya. DAAR 2008. Norma Tècnica per a la Producció Integrada d’Hortalisses. Departament d’Agricultura, Alimentació i Acció Rural. Doltra, J. and Muñoz P. 2010. Simulation of nitrogen leaching from a fertigated crop rotation in a Mediterranean climate using the EU-Rotate_N and Hydrus-2D models. Agr. Water Manag. 97 (2): 277-285. Gutiérrez, M., Bruna, P., Vallés, M. 2006. El cultivo de la berenjena en Aragón estudio de cultivares con destino a industria. XXXVI Seminario de Técnicos y Especialistas en Horticultura: 77-92. Hoyos, P.; Álvarez, V.; Rodríguez, A. 2004. Producción de acelga en función del tipo de recolección. Hort. 177. Junio 2004. Macua J. I., Lahoz, I., Garnica, J., Santos, A. (2003). Estudio comparativo de variedades comerciales de berenjenas en Navarra. XXXIII Seminario de Técnicos y Especialistas en Horticultura: 47-51.. Martínez-Blanco J., Muñoz P., Antón A., Rieradevall R. (2011) Environmental impacts of tomato production in open-field and standard multi-tunnel greenhouse with compost and mineral fertilizers in a Mediterranean region. J. Clean. Prod. 19:985-997. Muñoz, P., Anton, A., Vijay, A., Ariño, J., Montero, J.I. 2008. High decrease in nitrate leaching by lower N input without reducing greenhouse tomato yield. Agron. Sust. Devel. 28: 489-495. Muñoz P., 2009. Aplicación de Compost de Fracción Orgánica de Residuos Sólidos Municipales en la fertilización de cultivos hortícolas en la comarca del Maresme. Informe científico técnico final volumen 1. Ministerio de Medio Ambiente. Ramos, C. y Irañeta, J. 2007. El efecto de la fertilización nitrogenada en la calidad de la cebolla y el brócoli. Sociedad Española de Ciencias Hortícolas SECH. II Jornadas del Grupo de Fertilización de la SECH. Logroño 27-29 noviembre 2007. IV Jornadas Fertilización SECH. Actas de Horticultura 61

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Agradecimientos Los autores quieren expresar su agradecimiento a los señores José Montero y Xavier Doménech y a la señora Carmen Bellido por su colaboración en las tareas de campo. Este trabajo fue financiado por la Secció d’Avaluació de Recursos Agraris del Departament d’Agricultura, Ramaderia, Pesca, Alimentació i Medi Natural. Tablas Tabla 1. Propiedades físicas de la parcela experimental: textura, materia orgánica (m.o), densidad aparente (dap), capacidad de retención de agua (CRA) a 1/3 bares y 15 bares. Capa (cm) 0-30 30-60 60-90

Textura USDA Francoarenosa Francoarenosa Francoarenosa

Arena (%) 78,3 78,2 82,2

Limo (%) 13,6 14,4 11,5

Arcilla (%) 8,1 7,4 6,4

m.o. (%) 1,87 1,04 0,44

dap cm-3) 1,53 1,63 1,66

(g

CRA1/3 (g·g-1) 14,8 14,8 13,8

CRA15 (g·g-1) 4,6 4,3 3,9

Tabla 2. Tratamientos fertilizantes considerados en los tres cultivos de la rotación (kg N·ha-1). Tratamiento (kg N·ha-1)

N aportado berenjena

N aportado cebolla tierna

N aportado acelga

N01

26 (18)

10 (2)

8 (2)

N1

200 (22)

60 (5)

91 (2)

N2 316 (23) 87 (2) 111 (2) N3 464 (17) 112 (3) 139 (2) 1 La cantidad indicada en el tratamiento N0 corresponde a la aportación de nitrógeno a través del agua de riego. Entre paréntesis se muestra el nitrógeno presente en el suelo al inicio del cultivo que debe sumarse al aportado. Tabla 3. Producción total y comercial (kg·m-2) de berenjena, cebolla y acelga en los diferentes tratamientos aplicados. Cada valor representa la media de tres repeticiones. Letras diferentes indican diferencias significativas p