Fertilización nitrogenada en cultivos hortícolas al aire libre

La correcta gestión de la fertilización nitrogenada de los cultivos hortícolas es fundamental para garantizar la producción y calidad al mismo tiempo que se reduce el impacto ambiental. Una correcta fertilización necesita de datos locales que permitan obtener información lo más ajustada posible para cada cultivo y optimizar el suministro de nitrógeno. En este trabajo se presentan los resultados de los ensayos de fertilización nitrogenada realizados con lechuga, coliflor y tomate de colgar evaluando el efecto sobre la producción de cuatro tratamientos de fertilización nitrogenada. Los resultados experimentales han permitido comprobar que en todos los cultivos es posible reducir el suministro de nitrógeno por debajo de los límites máximos legales sin que se reduzca la producción disminuyendo el riesgo de lixiviación y contaminación de los acuíferos.

Los cultivos hortícolas son cultivos muy diversos con un gran número de especies y exigencias de suelo y clima (Pomares y Ramos, 2010), en general estos cultivos requieren una gran cantidad de inputs, especialmente agua y fertilizantes, debido a sus elevadas producciones (Muñoz y col, 2014). La sostenibilidad de los cultivos hortícolas pasa por un buen aprovechamiento de los recursos optimizando la producción y reduciendo el impacto ambiental (Antón y col. 2005).

España es uno de los mayores productores hortícolas de la Unión Europea tanto al aire libre como bajo invernadero (Eurostat, 2012; INE, 2012). Por tanto, es necesario garantizar y mantener la producción y reducir en lo posible los impactos derivados. En el caso de la producción hortícola, y de la actividad agrícola en general, la contaminación por nitratos de los acuíferos subterráneos es uno de los mayores problemas ambientales de los países europeos (Muñoz y col., 2014). Una gestión adecuada de la fertilización y, especialmente, de la fertilización nitrogenada es fundamental para garantizar un sistema productivo eficaz que evite la aplicación excesiva y la contaminación de los acuíferos por nitratos con los problemas ambientales y de salud derivados (Ramos y col.2004; Antón y col. 2005).

Con este objetivo, en los últimos años se han desarrollado toda una serie de iniciativas legislativas, de investigación y experimentación orientadas a disminuir el uso de fertilizantes nitrogenados y optimizar su gestión. Así, el Instituto de Investigación y Tecnologías Agroalimentarias (IRTA) y el Departamento de Agricultura de la Generalitat de Cataluña iniciaron en el año 2007 ensayos con el objetivo de optimizar la aplicación de nitrógeno en diferentes cultivos hortícolas.

En este trabajo se presentan los resultados obtenidos para los cultivos de lechuga, coliflor y tomate de colgar, el resto de resultados con diversos cultivos como pimiento, cebolla tierna, berenjena, etc. se pueden consultar en diferentes trabajos del equipo de horticultura ambiental (Muñoz y Seda 2011; Muñoz y col. 2012, 2013 y 2014).

Todas las pruebas de los ensayos de fertilización nitrogenada se realizaron en una parcela de 700 m² situada en el término municipal de Cabrils (Barcelona), en la que se evalúa la fertilización nitrogenada de una rotación de cultivos hortícolas. La parcela presenta un suelo muy habitual en la costa mediterránea con textura arenosa (más de un 75% de arena), bajo contenido en materia orgánica y baja capacidad de retención de agua. En todos los cultivos evaluados (lechuga, coliflor y tomate de colgar) se empleó exactamente el mismo diseño experimental (figura 1) con bloques al azar, 4 tratamientos fertilizantes y 3 repeticiones, resultando en un total de 12 parcelas elementales (Doltra y Muñoz 2010).

En el caso del cultivo de lechuga, se trasplantó lechuga maravilla (cultivar Sierra) con fecha 8/11/2010. El marco de plantación fue de 0,3 x 0,4 m (83.333 pl·ha^-1) instalándose un sistema de riego por goteo con un tubo de riego por cada dos filas y una separación entre goteros de 30 cm, la dosis de agua aportada fue la misma para los diferentes tratamientos fertilizantes (promedio de 326 mm).

Tras realizar un proceso de solarización con el fin de controlar sin tratamientos químicos la enfermedades de suelo, se procedió con fecha 18/10/2011 a realizar el trasplante de cultivo de coliflor variedad Trevi con un marco de plantación de 0,6 x 0,8 (20.833 pl·ha^-1), también se procedió a instalar un sistema de riego por goteo con un gotero por fila y separación entre goteros de 60 cm. Análogamente al caso anterior, el riego fue idéntico para los cuatro tratamientos de fertilización alcanzando una dosis de 143 mm. En este trabajo también se incluyen los resultados obtenidos en un ensayo anterior realizado durante la campaña 2007 en la misma parcela y con el mismo cultivar Trevi. En este caso, la plantación se realizó el 1/10/2007 siendo el marco de plantación y el sistema de riego empleados idénticos a los del ensayo de 2011. La única variación fue la cantidad de nitrógeno aportada en cada tratamiento, así como la dosis de riego aplicado que fue ligeramente inferior (117 mm).

Finalmente se realizó un ensayo con tomate de colgar de la variedad tradicional ‘punxa’ con un marco de plantación de 0,9 x 1,4 (7.930 pl ha^-1) y una línea de goteros por fila de cultivo, siguiendo una práctica habitual en las zonas productoras catalanas el cultivo no se entutoró y se instaló un acolchado plástico biodegradable con el objetivo de obtener un mejor control de las malas hierbas. El diseño experimental nuevamente fue en bloques al azar con un total de 12 parcelas elementales. El trasplante se realizó con fecha 2/5/2012, estando formada cada parcela elemental por 4 filas de cultivo y seis plantas por fila.

Respecto al riego suministrado, puesto que el tomate de colgar es una variedad local adaptada fuertemente al estrés hídrico y el cultivo se realizó con acolchado plástico, se procedió a suministrar dosis de riego bajas de acuerdo con otros ensayos realizados con la misma variedad (Ribas-Agustí y col. 2016) de forma que en promedio se suministró una dosis de riego de 100 mm en todos los tratamientos.

La programación del riego se hizo de acuerdo con la metodología FAO (Allen et al., 1998) obteniendo la evapotranspiración de referencia (ETo) de la estación meteorológica perteneciente a la XEMA (Red de Estaciones Meteorológicas Automáticas) que gestiona el Servicio Meteorológico de Cataluña, situada junto al campo de ensayo. En los cultivos con acolchado se redujo la dosis de riego tal y como indica el método FAO.

La legislación vigente en materia de contaminación de nitratos que proceden de fuentes agrarias (Decreto 205/2000 y Decreto 136/2009 del Gobierno de la Generalitat de Catalunya), y la Norma Técnica para la Producción Integrada de Hortalizas (DAAR, 2008) se emplearon para determinar las dosis de los tratamientos evaluados. Las recomendaciones de fertilización indicadas para el cultivo de coliflor son de 280 kg de N·ha^-1·año (180 como fertilizante mineral), para la lechuga de 150 kg de N·ha^-1·año (100 como fertilizante mineral) y 400 kg de N·ha^-1·año para el tomate (280 mineral).

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 se modificó si se disponía de información más fiable sobre las necesidades del cultivo. Así finalmente, y de acuerdo con la información previa de los cultivos de coliflor y tomate de colgar (Doltra y Muñoz 2010, Seda y Muñoz, 2011), la tabla 1 muestra los tratamientos fertilizantes valuados.

Tabla 1. Aportación de nitrógeno por hectáreas en cada uno de los tratamientos fertilizantes considerados en los cuatro cultivos de la rotación (kg N·ha^-1).

La tabla 2 presenta un resumen de las producciones obtenidas en los cuatro cultivos evaluados marcándose en negrita la dosis óptima de fertilización en función de la producción óptima.

Tabla 2. Producción comercial (t·ha^-1) de los cultivos de lechuga, coliflor y tomate de colgar para los diferentes tratamientos evaluados.

Lechuga

En el caso de la lechuga los resultados (tabla 2) mostraron que con aportaciones de 62 kg N/ha se pueden obtener producciones de hasta 42 t·ha^-1 habituales para los obtenidas en la comarca. Los datos obtenidos parecen mostrar que con el tratamiento N3 no se ha alcanzado el máximo productivo y que quizás dosis superiores de nitrógeno pueda producir más. No obstante, los datos de producción obtenida son altos y muy similares a los observados en otros ensayos con aportaciones de nitrógeno superiores (Muñoz, P. 2003).

Coliflor

La producción obtenida en los tratamientos de fertilización en coliflor fue estadísticamente diferente entre tratamientos, tanto en el ensayo de 2007 cómo en el de 2011. Si se analizan los resultados de 2007, parece claro que el tratamiento N1 es el que presenta mejores resultados, ya que obtuvo valores de producción comercial (15,2 t ha^-1) idénticos a los tratamientos N2 y N3, con una aportación claramente inferior de fertilizantes nitrogenados. Estos resultados identificarían este tratamiento como el más adecuado para la producción, sin que se superen los límites legales de fertilización e incluso reduciendo el aporte de fertilizantes al cultivo.

En el caso del ensayo de 2011, el tratamiento N3 presentó claramente una producción estadísticamente superior a N1 y N2, siendo la producción comercial de N0 prácticamente nula (tabla 2). Si se comparan los resultados con resultados anteriores obtenidos en el ensayo de 2007, así como con otros datos de la zona (Martínez-Blanco y col. 2011), se observa que incluso en el caso del tratamiento que presenta un resultado mejor (N3) la producción comercial fue significativamente inferior a la esperada (8,4 t·ha^-1 frente a las 15-17 t ha^-1 habituales en la zona).

Estos resultados, con producciones tan bajas en 2011, pueden explicarse por las condiciones meteorológicas de la campaña. Así, durante el período del ensayo las temperaturas observadas fueron claramente superiores a las habituales de la zona; concretamente el valor de la temperatura media fue 1,6 °C superior a la media de 25 años de la estación de Cabrils (12,5 frente a 10,9 °C), mientras que la media de las mínimas fue de 7,8 °C (2,6 °C superior a la normal en el período de cultivo). La coliflor es un cultivo que necesita acumular frío para obtener inflorescencias comerciales, en este caso parece claro que durante la campaña la falta de frío ha provocado un retraso en la entrada en producción, de forma que la mayoría de las plantas no han desarrollado inflorescencias comerciales. De hecho, en el caso del tratamiento N3 la cantidad de biomasa producida, 56,1 t ha^-1 en el tratamiento N3, coincide con las 55 t ha^-1 obtenidas en el ensayo con la misma variedad realizado en 2007 (Doltra y Muñoz, 2010).

Tomate de colgar

En el caso de tomate de colgar, la cosecha se inició el día 07/08/2012 y terminó el 3/10/2012, con un total de 6 cosechas, determinándose el peso total y comercial (figura 2).

El tratamiento N1 fue el que presentó mejores resultados de producción con 55 t ha^-1, los tratamientos N2 (44 t ha^-1) y N3 (35 t ha^-1) presentaron descensos de producción comercial, que si bien estadísticamente no fueron significativos, si parecen indicar un efecto negativo del incremento de la fertilización nitrogenada. Finalmente, el tratamiento N0 (29,5 t ha^-1) presentó valores de producción inferiores y estadísticamente significativos respecto al resto de tratamientos. Nuevamente, y de forma análoga al ensayo de coliflor de 2007, el tratamiento N1 fue el que presentó mejores resultados, obteniendo aportaciones de fertilizante nitrogenado y producciones muy similares a las comerciales en otros ensayos de la zona (Ribas-Agustí y col. 2016).

Los resultados obtenidos confirman la posibilidad de reducir considerablemente los aportes de fertilizantes nitrogenados sin que se vea afectada la producción y calidad de los cultivos, tal y como se había confirmado en ensayos anteriores (Doltra y Muñoz, 2010; Muñoz y col. 2014). Este resultado se ha obtenido claramente en uno de los ensayos con coliflor y en el de tomate de colgar. Por otro lado, para el cultivo de lechuga, si bien los datos del ensayo no permiten certificar completamente que se hayan alcanzados las dosis óptimas de fertilización nitrogenada, las producciones obtenidas para los tratamientos más elevados con N3 se encuentran en el rango de las obtenidas con mayores aportes de nitrógeno en la zona. No obstante, deben repetirse los ensayos y confirmar/verificar los resultados.

Los resultados del segundo ensayo de coliflor indican que no sólo la fertilización y el riego son importantes, sino que el clima y las condiciones de la campaña deben considerarse al planificar la fertilización de los cultivos. En zonas como la del estudio, en la que se limita la aplicación de fertilizantes minerales, y en especial en cultivos de otoño-invierno como el de la coliflor, en los que las lluvias pueden limitar el uso de la fertirrigación como se produjo en el ensayo de 2011, debe considerarse también el empleo de fertilizantes de lenta liberación o de fertilizantes orgánicos (compost de residuos de poda, estiércol compostado, pellets de materia orgánica, etc.) que permitan complementar las necesidades de fertilización y reducir las pérdidas por lixiviación (Muñoz y col. 2012, Muñoz y col.2014).

El hecho de ajustar las dosis de fertilizantes a los cultivos supone una disminución del contenido de nutrientes en el suelo y, por tanto, una disminución del riesgo de lixiviación de nitratos hacia las aguas subterráneas, especialmente en suelos arenosos cómo los del ensayo así cómo un descenso de las emisiones a la atmósfera en forma de N₂O que reduce considerablemente la huella de carbono de los productos hortícolas (Quirós y col. 2015).

Los resultados presentados en este ensayo son válidos para las condiciones de la zona de ensayo, tipo de suelo y normativa legal aplicable. Para otros tipos de suelo y condiciones climáticas deben contrastarse los resultados y las dosis de fertilizante empleadas pueden variar ajustándose siempre a los límites máximos legales. Si no se dispone de información local, debe realizarse experimentación y si no es posible, en el caso español acudir a trabajos con información contrastada como el de Pomares y Ramos (2010) que presenta información de extracciones y recomendaciones de fertilización para diversas especies hortícolas.

Referencias bibliográficas

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