El uso de los productos biofertilizantes o bioestimulantes es una alternativa real a la fertilización convencional, la cual tiende a tener más limitaciones a medida que la legislación avanza en el tiempo

La nueva Política Agraria Común (PAC), que va a afectar al período comprendido entre el 2023 y el 2027, tiene unos objetivos claros en cuanto a reducir el impacto medioambiental que genera la agricultura, ya sea por la modificación en las técnicas de fertilización, como en la rotación de cultivos, mejores prácticas agrarias, modificación de materias activas en fitosanitarios, etc. Además, otro de sus principales objetivos es el de favorecer el desarrollo rural, permitiendo que las zonas más despobladas tengan una actividad económica rentable, que pueda conllevar esa mejora de las condiciones sociales en el medio rural.

En la actualidad, la sociedad española se enfrenta a una problemática en el sector alimentario, derivada de las condiciones globales de inestabilidad, y es por ello que es necesario que el sector primario mantenga un nivel de producción adecuado para las necesidades de consumo. En estos momentos, las políticas agrarias tienen una tendencia hacia la conservación del medio ambiente, la neutralidad de emisiones y la mejora de la salud del suelo, por lo que surge la necesidad de que aparezcan posibles soluciones que compensen las restricciones derivadas de dichas políticas.

Entre estas posibles restricciones está la limitación de la cantidad máxima de nitrógeno que se puede aplicar en un cultivo, principalmente si dicha parcela está enclavada en una zona vulnerable a la contaminación por nitratos, tal como establece el Decreto 5/2020 de la Junta de Castilla y León (BOCYL, 2020). Además, la reciente publicación del Real Decreto 1051/2022, detalla las prácticas correctas a introducir para la consecución de una Fertilización Sostenible, lo que supone establecer una serie de medidas para el control de las técnicas de fertilización y de su uso correcto.

En base a esta preocupación la Sociedad Cooperativa Provincial Arlanza, la Fundación Caja Rural-Caja Viva y la Universidad de Burgos, firmaron un convenio para el desarrollo de experiencias agronómicas sobre el uso de biofertilizantes en cultivos extensivos de secano de su comarca, con el objetivo de reducir parte del abono mineral nitrogenado aportado manteniendo el nivel de rendimiento del cultivo. Con dicha reducción del abono nitrogenado de síntesis, se pretende reducir el impacto medioambiental generado por la agricultura, tanto por la elevada huella de Carbono que tiene la producción de dicho fertilizante, como de los riesgos para el medio ambiente que conlleva su aplicación, ya sea por su posible lixiviación a las masas de agua subterráneas en forma de nitratos, como sus pérdidas en forma de N₂O como consecuencia de los procesos de desnitrificación, uno de los principales gases que contribuyen al efecto invernadero (Vallejo García y col., 2013).

• BLUE-N®. Es un bioestimulante comercializado por CORTEVA AgriScience en forma de polvo mojable, para ser disuelto en agua para su aplicación mediante un pulverizador. Consiste en un deshidratado de la bacteria Methylobacterium symbioticum Sb23, con una concentración de 3 10⁷ UFC/g. Son bacterias endófitas que colonizan la planta a partir de su entrada por los estomas; son capaces de ser aceptadas por el sistema inmunitario de las plantas y se extienden por todo el tejido vegetal, tanto hojas como raíces. La dosis de aplicación recomendada para cereales de secano es de 333 g/ha, pulverizada con un volumen de caldo de 250 L/ha. Permite su mezcla con una gran cantidad de productos fitosanitarios, aprovechando así el momento de aplicación de estos para el uso de este producto.
• FERTIUM + VIGOR AZO·N®. Es un bioestimulante fitoinductor comercializado por FERTINAGRO Biotech, rico en aminoácidos y oligopéptidos, materia orgánica lábil y cofactores enzimáticos y precursores metabólicos potenciadores de la fijación de nitrógeno. La dosis de aplicación recomendada para cereales de secano es de 1,5 L/ha, pulverizada con un volumen de caldo de 250 L/ha. Se recomienda su aplicación en momentos de máximo requerimiento de nitrógeno de los cultivos y también se puede mezclar con una gran cantidad de productos fitosanitarios.
• AGRIALGAE®. Es un bioestimulante foliar obtenido a partir de microalgas por la empresa ALGAENERGY. Debido a las características de todos sus nutrientes, se produce una rápida penetración en los tejidos de la planta, que a su vez favorecen la incorporación de otros nutrientes presentes tanto en el suelo como en el aire. La dosis de aplicación recomendada en cereales de secano es de 1,5 L/ha, pulverizada con un volumen de caldo de 250 L/ha. También permite su mezcla con una gran cantidad de productos fitosanitarios.
• Fertilizante compuesto NPK 7-22-9 (9,8 SO₃, 1,2 MgO) aplicado de forma homogénea en toda la parcela a una dosis de 325 kg/ha.
• Nitrosulfato 27 (13,5-13,5) (12 SO₃) de FERTIBERIA aplicado de forma homogénea en toda la parcela a una dosis de 145 kg/ha.
• NAC 27 (13,5-13,5) de FERTIBERIA aplicado con dosis variables de 180 o 70 kg/ha dependiendo del tratamiento efectuado.

La realización de este ensayo se ha llevado a cabo en una finca de 20,7 ha localizada en el municipio de Avellanosa de Muñó (Burgos), ubicado en la Comarca del Arlanza (41° 57' 36.0“N, 3° 52' 09.8” W). En dicha finca se establecieron subparcelas experimentales de 12 x 300 m donde se emplazaron 6 tratamientos con 4 réplicas distribuidas en bloques al azar, lo que hace un total de 24 parcelas circunscritas por pasillos de 6 m realizados para evitar la mezcla entre tratamientos.

La parcela recibió una fertilización de fondo de 350 kg de NPK 7-22-9 el 29 de noviembre de 2021, fue sembrada con cebada (Hordeum vulgare L.) variedad RGT Planet R2, el 15 de diciembre con una densidad de siembra de 200 kg/ha, realizándose una primera fertilización de cobertera con 145 kg/ha de Nitrosulfato el 11 de febrero de 2022.

La aplicación de biofertilizantes se realizó mediante pulverización el 18 de marzo y, finalmente, una segunda cobertera el 4 de abril de 2022, con la aplicación de una fertilización completa o reducida de NAC 27, 180 o 70 kg/ha, respectivamente.

La única aplicación de fitosanitarios se realizó en toda la parcela el 11 de abril de 2022 con una mezcla de fitosanitarios: Florasulan 5% (30 g/ha), la mezcla Tifensulfurón 33% p/v y Tribenuron-Metil 16,7% (60 g/ha) y la mezcla Bixafen 7% y Protioconazol 15% (0,6 L/ha).

Los tratamientos realizados fueron: NAC, con una fertilización nitrogenada completa; N-FERT, con una fertilización completa y la aplicación del bioestimulante VIGOR AZO N®; N-CORT, con fertilización completa y el biofertilizante BLUE N®; FERT, con fertilización nitrogenada reducida y bioestimulante VIGOR AZO N®; CORT, con fertilización reducida y el biofertilizante BLUE N®; MALG, con fertilización reducida y el bioestimulante AGRIALGAE®.

En la Tabla 1 se recoge un esquema de los tratamientos realizados y en la Figura 1 una vista de la superposición de los diferentes tratamientos en la parcela de ensayo. En global, la fertilización completa supuso la aplicación de 103 kg N/ha y la reducida 74 kg N/ha, con una reducción cercana al 40% del aporte nitrogenado.

• Análisis fenológico y contenido elemental en planta. En dos momentos del cultivo, 26 de abril y 18 de mayo de 2022, correspondientes a los estadios 21-23 y 51-54 de la escala BBCH, se tomaron muestras de 40 plantas recogidas a lo largo de cada subparcela, cortadas a ras del suelo. Dichas muestras fueron trasladadas en refrigeración al laboratorio donde se determinó su longitud hasta el final de la hoja bandera, el contenido de clorofila determinado mediante SPAD (Modelo CCM-200), el peso fresco de la muestra y su peso seco tras 48 h en estufa a 70 °C. En las muestras vegetales secas y trituradas se determinó el contenido de N proteico mediante autoanalizador de combustión LECO (Mod. TruSpec).
• Muestreo de suelo. Al comienzo de la experiencia y antes de la fertilización, se recogieron muestras de suelo de las subparcelas NAC mediante barrena Eijkelkamp a una profundidad de 0-20 cm. En cada réplica experimental se extrajeron 4 núcleos de suelo que se combinaron en una muestra compuesta que se secó al aire y tamizó a 2 mm. Finalizada la experiencia, se repitió dicho procedimiento en cada una de las subparcelas experimentales. En las muestras de suelo se determinaron los siguientes parámetros analíticos según metodología estandarizada (MAPA, 1994): pH (1:2,5 agua), CE (1:5 agua, 25°C), C y N totales mediante combustión en autoanalizador LECO (Mod. TruSpec), MO oxidable con dicromato potásico, carbonatos por valoración potenciométrica, nutrientes disponibles en extracto de KCl 1M mediante analizador de flujo segmentado SKALAR (Modelo San+).
• Análisis de imágenes satelitales. Se han descargado las imágenes de SENTINEL-2 durante todo el periodo de desarrollo del cultivo. El satélite SENTINEL-2 está equipado con un sistema de sensores ópticos de alta resolución que capturan imágenes de la Tierra en diferentes longitudes de onda del espectro electromagnético, incluyendo la luz visible e infrarroja cercana. Estos sensores permiten obtener datos sobre la superficie terrestre con una alta precisión y con una resolución espacial de 20 m. El índice de vigor utilizado ha sido el NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) o Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada, que se obtiene utilizando la ecuación:

NDVI =(B08-B04)/(B08+B04)

Correspondiendo B08 y B04 las bandas del infrarrojo cercano (NIR, 780-850 nm) y la luz roja (640-670 nm), respectivamente. El valor del NDVI puede variar entre 1 y -1, reflejando la densidad de vegetación y el estado sanitario del cultivo.

Se ha realizado un seguimiento temporal de dichas imágenes mediate la Plataforma Campo360 (Geoagro, 2023) para obtener la Integral NDVI o área bajo la curva y que representa el vigor vegetativo de la zona de la imagen analizada en el periodo de fechas escogido. Cuanto mayor sea la Integral NDVI de una zona, mejor será el rendimiento del cultivo, ya que son dos variables directamente proporcionales.

• Análisis estadístico. Los resultados obtenidos fueron sometidos al test de la ANOVA de un factor, tras la comprobación del cumplimiento de las pruebas de homogeneidad y normalidad con los test de Kolmogorov-Smirnov y Levene, respectivamente. Posteriormente, se empleó el test de Tuckey para la comprobación de diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos con una probabilidad del 95%. En variables no paramétricas, se ha empleado el test de Kruskal Wallis para la determinación de diferencias significativas. Todos los análisis se realizaron con el programa estadístico SPSS v.22.

El suelo se clasifica como Cambisol calcárico (CMc) de acuerdo con la FAO, con textura franco arenosa (arena 55%, limo 32%, arcilla 13%). Sus propiedades químicas determinadas al comienzo de la experiencia fueron: pH (1:2,5 p/v) 8,01; conductividad eléctrica (1:5 p/v) 0,27 dS/m, materia orgánica 2,57%, nitrógeno total 0,114%, fósforo Olsen 16,58 mg P/kg suelo seco. La Figura 3 muestra la variación semanal de la temperatura media diaria y la precipitación ocurridos durante el ciclo del cultivo.

Figura 5. Variación de la integral del NDVI a lo largo del cultivo para los diferentes tratamientos de fertilización.

Figura 6. Efecto de los diferentes tratamientos de fertilización sobre el rendimiento del cultivo de cebada.

Figura 7. Eficiencia en el uso del nitrógeno.

Finalmente, podemos concluir que:

- El uso de los productos biofertilizantes o bioestimulantes es una alternativa real a la fertilización convencional, la cual tiende a tener más limitaciones a medida que la legislación avanza en el tiempo, y se va a buscar una agricultura cada vez más sostenible, para lo cual hay que convencer al agricultor con resultados de investigación y demostrativos.

- La campaña de cereal del año 2022 sufrió elevadas temperaturas y la falta de precipitaciones en la fase final del ciclo del cultivo, lo que ha condicionado enormemente los resultados, ya que, con unas producciones más elevadas, similares al potencial productivo de esta variedad, se podrían haber visto diferencias más significativas entre tratamientos.

- El indicador de eficiencia en el uso del nitrógeno indica claramente que una optimización de la fertilización nitrogenada se alcanza cuando se combina una reducción del aporte de fertilizante nitrogenado y la aplicación de biofertilizantes que estimulan la fijación biológica del N, ya sea por mecanismos endógenos a la planta o en el propio suelo rizosférico.

- Los ensayos continúan realizándose en esta campaña 2023 en la misma parcela con cultivo de trigo (Triticum aestivum L.) variedad RIMBAUD y se prevén continuar otra campaña en 2024. Es importante señalar, que la eficacia en la actuación de los biofertilizantes, los factores climáticos son extraordinariamente importantes y que su aplicación en sucesivos años conlleva un enriquecimiento del microbioma del suelo en organismos beneficiosos como es el caso de los fijadores biológicos del N.

Agradecimientos

Este trabajo se ha financiado mediante el Acuerdo de colaboración entre la Universidad de Burgos, Arlanza Sociedad Cooperativa Provincial y Fundación Caja Rural de Burgos para la realización de actividades de investigación sobre experiencias agronómicas demostrativas en aplicación de biofertilizantes: “Fertilización Sostenible: Aplicación de Bioestimulantes y Uso de Herramientas Digitales”. Los autores agradecen la cesión de los terrenos y las labores agrícolas realizadas por D. Jesús María Hontoria Ramos.

Bibliografía

DECRETO 5/2020, de 25 de junio, por el que se designan las zonas vulnerables a la contaminación de las aguas por nitratos procedentes de fuentes de origen agrícola y ganadero, y se aprueba el Código de Buenas Prácticas Agrarias. BOCYL 130, 22335-22399.

Dobermann, A. R. (2005) Nitrogen Use Efficiency – State of the Art. Agronomy & Horticulture — Faculty Publications. 316.

https://digitalcommons.unl.edu/agronomyfacpub/316 (Accedido 4/08/2023).

Geoagro (2023) Plataforma Campo 360. https://www.geoagro.com/services_center/farms/list (Accedido 4/08/2023).

MAPA (1994) Métodos Oficiales de Análisis de Suelos y Agua. Madrid.

REAL DECRETO 1051/2022, de 27 de diciembre, por el que se establecen normas para la nutrición sostenible en los suelos agrarios. BOE-A-2022-23052.

Vallejo García, A., Ábalos Rodríguez, D., Téllez del Río, A., Guardia, G. (2013). Fertilización y N2O. Implicaciones en la huella de carbono. Agricultura Revista Agropecuaria 966, 12-18. ISSN 0002-1334.