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La sustitución parcial de la fertirrigación por abonado de fondo con organominerales (hasta el 50% del aporte total) se muestra como una opción viable 

Fertilizantes organominerales en fondo: una alternativa a la fertirrigación convencional en cultivos hortícolas

Rafael Baeza Cano (ingeniero agrónomo), Gema Cánovas Fernández (ingeniera agrónoma) y Juana Isabel Contreras París (Dra. en agronomía)

IFAPA - La Mojonera

23/11/2016

La aplicación en fondo de abonos órgano-minerales puede ser una alternativa a la fertirrigación convencional en el sistema de producción hortícola de Almería. Su empleo permite reducir los costes de la fertilización y contribuye a producir un incremento de la materia orgánica del suelo, que en muchas ocasiones repercute en un aumento de la calidad del fruto. En este articulo se muestran los efectos sobre producción, calidad de fruto, salinidad de la solución del suelo y parámetros de suelo, de la sustitución parcial de los fertilizantes químicos de síntesis aplicados en fertirrigación por órgano-minerales aplicados en fondo para cultivos en invernadero. Se desarrollaron dos experiencias, una sobre cultivo de tomate y otra sobre cultivo de calabacín. Los resultados mostraron que la sustitución parcial de la fertirrigación por abonado de fondo con órgano-minerales (hasta el 50% del aporte total) es una opción viable ya que no produjo efectos negativos sobre los rendimientos de los cultivos de tomate y calabacín y no afectó la calidad de fruto. Por otra parte, la aplicación de fertilizantes organominerales en fondo permitió elevar el contenido de materia orgánica del suelo. Se registró una tendencia a incrementar la salinidad de la disolución del suelo en época de invierno, que se acentuó en los tratamientos con aplicación de abonos órgano-mineral en fondo, aspecto a tener en cuenta en cultivos con menor tolerancia a la salinidad que los estudiados.

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Introducción

La horticultura intensiva de Almería es una de las más sostenibles a nivel mundial (Galdeano-Gómez et al., 2013). En lo que respecta a las prácticas de fertilización, este sistema productivo se centra principalmente en el aporte de fertilizantes en fertirrigación, habiendo abandonado, prácticamente en su totalidad, el aporte de materia orgánica al suelo (Lao y Jiménez, 2002). Sin embargo, el incremento en el precio de los fertilizantes químicos y el empobrecimiento de los suelos agrícolas está motivando la activación de otros mecanismos de fertilización. Una alternativa puede ser la utilización de abonos órgano-minerales, que además de aumentar la materia orgánica del suelo pueden aportar un equilibrio de nutrientes óptimo para los cultivos.

El aporte de fertilizantes orgánicos puede influir positivamente en algunos parámetros de calidad de fruto (Abu-Zahra y Tahboub, 2009; Reganold et al., 2010), aumentando el contenido de sólidos solubles totales, la materia seca del fruto y mejorando también el color. Por otra parte, la fertilización tiene una influencia directa sobre la salinidad del suelo, y la salinidad es uno de los factores que está directamente relacionado con la calidad organoléctica de los frutos. Numerosos son los ensayos en los que se demuestra que un incremento en la salinidad repercute positivamente en la calidad de los frutos (Segura et al., 2009; Contreras et al., 2013).

El objetivo del presente trabajo fue determinar el efecto producido por la sustitución parcial de los fertilizantes químicos de síntesis aplicados en fertirrigación por órgano-minerales aplicados en fondo, sobre la producción, calidad de fruto y parámetros de suelo en cultivos de tomate y calabacín en invernadero.

Material y métodos

Se realizaron dos experimentos en un invernadero parral de raspa y amagado de 1.000 m2 situado en el IFAPA, Centro La Mojonera, Almería. Los cultivos ensayados fueron tomate (Lycopersicon esculentum Mill. cv Pitenza) en ciclo de otoño-invierno (trasplante el 23 de septiembre de 2011 y finalización el 14 de junio de 2012) a una densidad de plantación de 2 planta m-1, y calabacín (Cucurbita pepo L. cv Victoria) en ciclo de otoño (trasplante el 19 de septiembre de 2012 y finalización el 18 de enero de 2013) a una densidad de plantación de 1 planta m-1. El sistema de cultivo fue suelo enarenado de textura franco-arcilllo-arenosa.

El diseño experimental establecido fue de bloques completos al azar, compuesto por tres repeticiones y tres tratamientos fertilizantes. Los tratamientos establecidos fueron:

  • O50%F50%: Aplicación del 50% en fondo con formulación organo-mineral 6-4-12 y el otro 50% con fertirrigación. Se aplicaron 700 g m-2 de formulación organo-mineral para tomate y 273 g m-2 de formulación organo-mineral para calabacín.
  • O25%F75%: Aplicación del 25% en fondo con formulación organo-mineral 6-4-12 y el 75% con fertirrigación. Se aplicaron 350 g m-2 de formulación organo-mineral para tomate y 136 g m-2 para calabacín.
  • F100%: Aplicación del 100% con fertirrigación. Todo el aporte de fertilizantes se realizó con fertirrigación.

Las cantidades totales de N, P y K aportadas fueron las mismas para todos los tratamientos y se calcularon previamente para cada ciclo de cultivo. La composición de las soluciones nutritivas aplicadas a cada cultivo se basaron en las determinadas por Camacho (2009) y se indican en la tabla 1.

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Tabla 1. Soluciones nutritivas aportadas a los cultivos por periodos para el tratamiento F100% (100% de fertirrigación). Para los tratamientos O50%F50% y O25%F75% la concentración de nutrientes fueron reducidas en un 50% y 25% respectivamente.

Se determinó:

Determinaciones en planta

  • Producción de frutos de todas las recolecciones realizadas durante los ciclos de cultivo, clasificándolos por categorías y calibres según la Normativa Europea de Calidad y Comercialización (Reglamento CE 1221/2008, para tomate y calabacín).
  • Calidad de fruto fresco y conservado (durante 10 días en cámara a 9 °C para tomate y durante 7 días en cámara a 10 °C para calabacín) en todas las recolecciones realizadas durante los ciclos de cultivo. En el cultivo de tomate los parámetros analizados fueron peso fresco, contenido en sólidos solubles totales (ºBrix), pH y firmeza. En cultivo de calabacín se determinó peso fresco, color y firmeza. El color de fruto se determinó en tres zonas de una cara del fruto. Se midieron 6 frutos por tratamiento en cada recolección. Se utilizó un colorímetro de acuerdo al modelo cromático CIE L*a*b* (CIELAB). Los tres parámetros en el modelo representan la luminosidad de color (L*, L*=0 rendimientos negro y L*=100 indica blanca), su posición entre rojo y verde (a*, valores negativos indican verde mientras valores positivos indican rojo) y su posición entre amarillo y azul (b*, valores negativos indican azul y valores positivos indican amarillo). La firmeza de fruto se midió en la zona central del fruto, realizando dos observaciones por fruto en caras opuestas, utilizando 6 frutos por tratamiento en cada recolección.

Determinaciones en suelo

  • Materia orgánica (M.O.) y la concentración de N-NO3-, P, K, Ca y Mg disponible de los primeros 15 cm del perfil del suelo (no se consideró la capa de arena) al finalizar cada experiencia según los Métodos Oficiales (M.A.P.A. 1994).
  • Conductividad eléctrica (C.E.) de la disolución de suelo mediante la extracción por sondas de succión tipo Rhizon colocadas a 15 cm de profundidad, dos sondas por tratamientos y repetición.

El tratamiento estadístico de los resultados se realizó mediante el análisis multifactorial de la varianza ANOVA y la separación de medias con el test de la mínima diferencia significativa MDS (P<0.05).

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Foto 1: Vista exterior de invernadero donde se realizaron los ensayos.

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Foto 2: Detalle del ensayo de tomate (izq.) y calabacín (dcha.).

Resultados

Producción

La producción comercial obtenida por los cultivos de tomate y calabacín no mostró diferencias significativas entre los tratamientos ensayados (Tabla 2), aunque en el cultivo de tomate, la aplicación del 50% de los nutrientes en forma organomineral (O50%F50%) reveló una tendencia a aumentar la producción comercial, obteniendo una producción total mayor a la obtenida por los demás tratamientos.

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Tabla 2: Producción comercial. Valores medios seguidos de diferentes letras minúsculas dentro de la misma columna indican diferencias significativas entre tratamientos.

Calidad de fruto

La calidad media de fruto obtenida en los cultivos de tomate y calabacín no fue afectada por los tratamientos fertilizantes ensayados (Tablas 3 a 5). Sin embargo, existieron diferencias significativas en algunos parámetros de calidad entre los frutos frescos y los conservados, independientemente del tratamiento de fertilización aplicado.

En el cultivo de tomate, el peso medio del fruto fresco varió entre 120 y 126 g, según tratamiento, produciéndose un descenso significativo del peso en los frutos conservados (Tabla 3). Este descenso se cifró en 4,8-5,1% dependiendo del tratamiento, y estuvo asociado a la pérdida de agua del fruto. Otro de los parámetros que fue afectado por la conservación fue la firmeza del fruto, que se redujo en los frutos conservados en un 37%, 35% y 39% para F100%, O50%F50% y O25%F75% respectivamente.

En el cultivo de calabacín, al igual que ocurría en tomate, existió una pérdida de peso en los fruto conservados que osciló entre el 4,1-4,7%, según tratamiento (Tabla 4). En lo que respecta a la firmeza del fruto, todos los tratamientos siguen pautas similares, sin presentar diferencias significativas. Los frutos conservados presentan un valor de firmeza mayor, como consecuencia de la pérdida de agua y el aumento de flexibilidad en el tejido que ofreció una mayor resistencia a rotura. Los parámetros de color son similares en todos los tratamientos, no mostrando diferencias significativas (Tabla 5). La conservación de frutos tampoco afectó al color.

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Tabla 3: Parámetros de calidad de fruto de tomate fresco (F) y conservado (C): Valores medios de peso, sólidos solubles totales, pH y firmeza. Valores medios seguidos de diferentes letras minúsculas dentro de la misma columna indican diferencias significativas entre tratamientos. Valores medios seguidos de diferentes letras mayúsculas entre columnas indican diferencias significativas entre fruto fresco y fruto conservado para un tratamiento.

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Tabla 4: Parámetros de calidad de fruto de calabacín fresco (F) y conservado (C): Valores medios de firmeza y peso medio. Valores medios seguidos de diferentes letras minúsculas dentro de la misma columna indican diferencias significativas entre tratamientos. Valores medios seguidos de diferentes letras mayúsculas entre columnas indican diferencias significativas entre fruto fresco y fruto conservado para un tratamiento.

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Tabla 5: Parámetros de calidad de fruto de calabacín fresco y conservado: Valores medios de color. Valores medios seguidos de diferentes letras minúsculas dentro de la misma columna indican diferencias significativas entre tratamientos. Valores medios seguidos de diferentes letras mayúsculas entre columnas indican diferencias significativas entre fruto fresco y fruto conservado para un tratamiento.

Parámetros de suelo

En la Tabla 6 se muestran los parámetros de suelo determinados al inicio del ensayo y al final de cada una de las experiencias. No se observaron diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos en los parámetros analizados al final de cada uno de los ciclos productivos. Sin embargo, estudiando la evolución de los parámetros de suelo para cada tratamiento, se observó que el nivel de materia orgánica (M.O.) en el tratamiento O50%F50%, aumentó al final de los ciclos productivos, siendo significativamente mayor al final del ciclo de calabacín con respecto al nivel inicial de partida.

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Tabla 6: Parámetros de suelo (materia orgánica y elementos disponibles del suelo) al inicio y final de cada experiencia. Valores medios seguidos de diferentes letras minúsculas dentro de la misma columna indican diferencias significativas entre tratamientos, y seguidos de diferentes letras mayúsculas indican diferencias significativas en el tiempo para cada tratamiento.

Salinidad de la solución del suelo

La Fig. 1 muestra la evolución de la conductividad eléctrica (C.E.) registrada en la solución del suelo. No existieron diferencias estadísticamente significativas en los valores de C.E. en suelo en las diferentes fechas muestreadas, para ninguno de los dos cultivos.

En el cultivo de tomate, los valores de C.E. se mantuvieron a lo largo del ciclo entre 3 y 8 dSm-1 (Fig.1a). Estos valores no fueron limitantes para el desarrollo y productividad del cultivo, obteniendo una buena producción en todos los tratamientos. Durante el periodo invernal, e independientemente del tratamiento, se observó un ligero incremento de la salinidad de la solución de suelo, que fue más acentuado en los tratamientos fertilizados con órgano-minerales. Al final del cultivo la C.E. media fue inferior a 5 dSm-1 en todos los tratamientos.

En el segundo ensayo, cultivo de calabacín, la C.E. de la solución de suelo siguió patrones similares en todos los tratamientos. Cabe destacar que hasta el inicio de la recolección los valores se mantuvieron entre 4-5 dSm-1 según tratamiento (Fig. 1b). Al acabar el ciclo, la C.E. de la solución se incrementó en todos los tratamientos, presentando valores de 8,5 a 12,8 dSm-1. Estos valores, al igual que lo ocurrido en el cultivo de tomate, no fueron limitantes para la bioproductividad del cultivo, obtenido una buena producción en todos los tratamientos. El incremento registrado en la C.E. siguió el mismo patrón que en el ciclo de tomate, coincidiendo con las fechas invernales. En esas condiciones de frío, las plantas pueden bajar la actividad radicular y reducir la absorción de nutrientes llegando a acumularse en el suelo. Cabe destacar que estos incrementos en la C.E. de la disolución del suelo se acentúan en los tratamientos fertilizados con órgano-minerales.

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Fig. 1: Evolución de la conductividad eléctrica (C.E) de la solución de suelo en los cultivos de tomate (a) y calabacín (b). Valores medios y barras de error estándar.

Conclusiones

Tras los resultados obtenidos se puede afirmar que la sustitución parcial de la fertirrigación por abonado de fondo con organominerales (hasta el 50% del aporte total) se mostró como una opción viable ya que no produjo efectos negativos sobre los cultivos de tomate y calabacín, aunque se mostró una tendencia a incrementar la salinidad de la solución del suelo, hecho que tendría que ser considerado sobre todo para cultivos con menor grado de tolerancia a la salinidad. Desde el punto de vista medioambiental, la aplicación de fertilizantes organominerales contribuyó al aumento de la materia orgánica del suelo, lo que repercute en un aumento de la capacidad de retención de agua posibilitando la disminución de las pérdidas por lixiviación, que constituyen un riesgo potencial de contaminación de las aguas subterráneas.

Agradecimientos

El trabajo ha sido financiado por la empresa Fertinagro, Fondos Europeos Feder y el Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera (IFAPA). Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural (Junta de Andalucía).

Referencias bibliográficas

  • Abu-Zahra, T.R. and Tahboub, A.A. 2009. Strawberry (Fragaria x Ananassa Duch) Fruit Quality Grown under Different Organic Matter Sources in a Plastic House at Humrat Al-Sahen Acta Hort. (ISHS) 807:353-358.
  • Camacho, F. 2009. Técnicas de producción en cultivos protegidos. Ed. Caja Rural Intermediterránea, Cajamar, ISBN: 84-95531-17-8.
  • Contreras, J.I. Eymar, E. Lopez, J.G., Lao, M.L. Segura. 2013. Influences of Nitrogen and Potassium Fertigation on Nutrient Uptake, Production, and Quality of Pepper Irrigated with Disinfected Urban Wastewater. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 44:767–775.
  • Galdeano-Gómez, E., Aznar-Sánchez J.A, Pérez-Mesa, J.C. 2013. Sustainability dimensions related to agricultural-based development: the experience of 50 years of intensive farming in Almería (Spain). International Journal of Agricultural Sustainability, 11(2):125-143.
  • Lao, M.T. Jiménez, S. 2002. Los suelos enarenados en el suereste español. Vida Rural, 159:42-44.
  • Reganold J.P., Andrews P.K., Reeve J.R., Carpenter-Boggs L., Schadt C.W., Alldredge J.R., Ross C.F., Davies N.M. & Zhou J. 2010. Fruit and soil quality of organic and conventional strawberry agroecosystems. PloS ONE, 5, 1-14.
  • Segura, M. L., Contreras, J. I., Salinas, R., Lao M. T. 2009. Influence of Salinity and Fertilization Level on Greenhouse Tomato Yield and Quality. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 40: 485–497.

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