Evaluación de diferentes medidas de planta para la guía de

Evaluación de diferentes medidas de planta para la guía de la fertilización
nitrogenada de la coliflor. Ensayo en Valencia.
C. Ramos, F. Berbegall y P. Romero
Centro para el Desarrollo de la Agricultura Sostenible, IVIA, 46113 Valencia
Palabras clave: abonado nitrogenado, nitrato en savia, SPAD, reflectancia cubierta vegetal
Resumen
Se evaluó la utilidad de varios indicadores del estado nutricional nitrogenado en
el cultivo de coliflor. Los indicadores evaluados fueron el contenido foliar de clorofila
medido con SPAD, el contenido de nitrato en savia y la reflectancia de la cubierta
vegetal. Se aplicaron diferentes tratamientos de abonado para obtener un rango amplio
de valores de N mineral disponible (suma del Nmin inicial del suelo en la capa 0-60 cm
y del N aportado por el fertilizante y por el agua de riego). El rango de valores de Nmin
disponible empleados varió de 164 a 505 kg/ha. Hubo una falta de respuesta de las
lecturas con el SPAD al Nmin disponible y las medidas de reflectancia de la cubierta
aumentaron ligeramente con el Nmin disponible en las medidas iniciales pero no hubo
diferencias en las medidas posteriores. La concentración de nitrato en la savia varió
ligeramente con el Nmin disponible pero hubo una variación mucho mayor con el
desarrollo del cultivo. Se concluye que debido a la débil respuesta observada en los tres
métodos al Nmin disponible ninguno de estos es de utilidad en la guía de la fertilización
de la coliflor, aunque puede que esta falta de respuesta sea atribuible a que los niveles
de Nmin empleados no fueron claramente limitantes.
INTRODUCCIÓN
Existen diferentes métodos de medida en la planta para indicar el estado nutricional
de la misma y servir de guía para la conveniencia o no de la fertilización nitrogenada.
Algunos de los más aplicados en los cultivos hortícolas son las medidas de contenido foliar
de clorofila mediante sensores ópticos, la concentración de nitrato en la savia y las medidas
de la reflectancia de la cubierta vegetal. Algunas de las revisiones recientes sobre estas
técnicas son las de Gianquinto et al. (2011), Ramos (2011) y Tremblay et al. (2011). Sin
embargo, hay poca información sobre la utilidad de estos métodos en el cultivo de coliflor.
El objetivo de este trabajo ha sido evaluar estos tres tipos de medidas en el cultivo de
coliflor.
MATERIAL Y MÉTODOS
Se realizó un ensayo en una parcela de un agricultor en la zona de la Huerta de
Valencia. Las características del suelo de la parcela se presentan en la tabla 1. El riego fue
por surcos y el agua provenía del río Turia.
Los diferentes tratamientos de abonado N y los niveles de Nmin disponible
(equivalente al N mineral inicial del suelo en la capa 0-60 cm más el N aportado por el
abonado y el agua de riego) se presentan en la tabla 2. l rango de variación del Nmin
disponible fue amplio (desde 164 a 505 kg N/ha). El abonado de los tratamientos se realizó
con sulfato amónico 30 días después del trasplante.
El diseño experimental fue de bloques completos al azar con 5 repeticiones. Los
bloques se hicieron de manera que cada uno agrupaba unidades experimentales con valores
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similares de Nmin inicial. La coliflor (Brassica oleracea cv. Triomphant) se trasplantó el 16
de septiembre de 2013. La parcela experimental se dividió en dos mitades. En una mitad, dos
meses antes de la plantación, se aplicaron 27,6 t/ha de gallinaza, equivalente a un aporte total
de N de 508 kg/ha, mientras que en la otra mitad no se aplicó gallinaza.
Cada unidad experimental estaba formada por ocho hileras de plantas y tenía una
longitud de unos 8 m con una superficie de unos 61 m2. La separación entre hileras fue de 64
cm mientras que la separación entre plantas dentro de la línea era de 74 cm. Entre cada dos
unidades experimentales a lo largo había un caballón sin plantas para facilitar la recolección.
Las dos hileras laterales de cada unidad que limitaban con el caballón sin plantas se
consideraron bordes.
El N mineral inicial del suelo se determinó mediante dos muestreos de 30 puntos
cada vez los días 23 y 30 de septiembre de 2013.
Durante el cultivo se realizaron varios muestreos de plantas para determinar el
crecimiento y la absorción de N.
La concentración de nitrato en la savia se determinó en los nervios centrales de hojas
recién maduras. Para ello se tomaron 8 hojas por unidad experimental alrededor de las
10:30-11:30 a.m. y en el laboratorio se cortó un fragmento de unos 15 cm de la zona basal
del nervio central de cada hoja. Todos los fragmentos se trocearon y se trituraron en una
licuadora y se recogió la savia. La concentración de nitrato en una dilución de la savia se
midió con tiras indicadoras Merck para nitrato y un reflectómetro RQFlex Plus, que se
calibraron con una solución patrón de nitrato. El análisis de las muestras finalizó alrededor
de unas 4 horas después del muestreo.
Las estimación del contenido foliar de clorofila se realizó con un equipo Minolta
SPAD-502. En cada hoja se tomaron 8 lecturas en diferentes partes de la zona periférica de
la hoja y cada cuatro hojas se determinó la lectura media. Las medidas se realizaron sobre las
mismas hojas empleadas para el análisis de nitrato en la savia. Estas lecturas se tomaron el
día siguiente al análisis de savia (después del análisis de savia las hojas se guardaron a 4 ºC).
El contenido de clorofila de la cubierta vegetal se midió de manera indirecta a partir
de las medidas de reflectancia obtenidas con un equipo Crop Circle ACS-430 (Holland
Scientific, Inc.), utilizando el índice CCCI (Canopy Chlorophyll Content Index) con las
ecuaciones empleadas por El-Shikha et al. (2007).
En los valores de producción comercial se incluyó el peso de las hojas cortadas que
acompañan a las pellas cuando se recolectan.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la figura 1 se presenta la producción en función del N mineral disponible para la
parte con y sin gallinaza. Se aprecia muy poca variación de la producción con el Nmin
disponible, y la ligera relación observada es similar para las unidades con y sin gallinaza,
aunque en promedio los valores de Nmin fueron mayores en el área con gallinaza. El análisis
estadístico del conjunto de los datos mostró una pendiente de 0,0106 en la regresión (es
decir, un incremento de aproximadamente 1 t/ha por cada 100 kg N/ha) con un intervalo de
confianza del 95% de 0,0045 – 0,0166.
Para facilitar el análisis de los resultados se han establecido 4 niveles de N mineral
disponible en las diferentes unidades experimentales correspondientes a 4 rangos de valores:
Nivel 1: 160 – 220 kg N/ha; Nivel 2: 220 – 300 kg N/ha; Nivel 3: 300 – 380 kg N/ha; Nivel
4: 380 – 510 kg N/ha.
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En la figura 2 se presenta la concentración de N en la parte aérea de la planta a lo
largo del cultivo para los diferentes rangos o niveles de Nmin disponible. Se observa la
disminución de la concentración de N con el tiempo, típica de muchas plantas, y aunque se
observan algunas diferencias entre los niveles de N extremos (N1 y N4), éstas son pequeñas.
Los valores de % N en los muestreos finales cercanos a la recolección son ligeramente más
altos que los observados por Riley y Vagen (2003) que fueron 3,1 % en el momento de la
recolección y para valores de abonado de 250 kg N/ha (estos autores no dan valores de Nmin
inicial). Estos resultados también sugieren que el Nmin disponible no fue limitante en los
niveles de Nmin estudiados en el presente ensayo.
En la figura 3 se presenta la evolución de las medidas de SPAD, nitrato en savia e
indice CCCI a lo largo del cultivo para los diferentes rangos o niveles de Nmin aplicados.
No se observa ninguna diferencia significativa entre los valores de SPAD y los niveles de
Nmin disponible, aunque hay una tendencia a aumentar con el tiempo. La concentración de
nitrato en savia fué más sensible a los niveles de Nmin disponible, aunque la variación
temporal fue más significativa, sobre todo en las primeras fases del desarrollo en las que es
más recomendable aplicar el abono de cobertera. Por tanto, la aplicación de esta técnica
exigiría determinar los valores críticos de concentración para estados de desarrollo muy
precisos. Hubo diferencias claras en el índice CCCI de los niveles extremos de Nmin
disponible en las dos primeras mediciones (52 y 59 días después del trasplante (DDT)) pero
estas diferencias desaparecieron en las tres fechas siguientes.
Así pues las diferentes técnicas empleadas no mostraron una respuesta clara a la
disponibilidad de Nmin en el suelo, aunque es posible que esto haya sido debido a la falta de
niveles de Nmin disponible claramente deficitarios.
Agradecimientos
Agradecemos a Juan José Escorihuela el habernos permitido realizar el ensayo en una
parcela suya y por su colaboración en el estudio, así como la ayuda de Antonio Luis Lidón y
Claudia Ximena Jaramillo de la Universidad Politécnica de Valencia. Este trabajo ha sido
financiado por el proyecto RTA2011-00136-C04-01 del INIA-Ministerio de Ciencia e
Innovación.
Referencias
El-Shikha D.M., Waller P., Hunsaker D., Clarke T. and Barnes E. 2007. Ground-based
remote sensing for assessing water and nitrogen status of broccoli. Agricultural Water
Management, 92, 183-193.
Gianquinto G., Orsini F., Sambo P. and D'Urzo M.P. 2011. The use of diagnostic optical
tools to assess nitrogen status and to guide fertilization of vegetables. HortTechnology
21:287-292.
Ramos C. 2011. Avances en el manejo del abonado nitrogenado de los cultivos hortícolas.
Actas de Horticultura (SECH) 61:8-16
Riley, H. and I. Vågen. 2003. Critical N concentration in broccoli and cauliflower, evaluated
in field trials with varying levels and timing of fertilizer. Acta Hort. 627:241–249.
Tremblay N., Fallon E. and Ziadi N. 2011. Sensing of crop nitrogen status: opportunities,
tools, limitations, and supporting information requirements. HortTechnology 21:274-281.
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Tabla 1. Principales características del suelo de la parcela experimental
Arena
Limo
Arcilla
Capa
Dap
Corg
pH
%
%
%
g cm-3
0-15
32
39
39
1.41
7.9
2.01
15-30
29
38
38
1.63
8.0
1.33
30-60
17
42
42
1.62
8.0
0.94
60-90
23
43
43
1.77
8.1
0.61
%
Tabla 2. Tratamientos de Nmin disponible aplicados y sus componentes (kg N/ha)
Bloque
Con
I
gallinaza(1)
II
III
IV
Nmin inicial 0
Abonado
Abonado
60 cm
Nmin
N riego disponible 0
60 cm
N1
215
0
30
245
N2
202
50
30
282
N3
219
100
30
349
N1
248
0
30
278
N2
253
50
30
333
N3
256
100
30
386
N1
289
0
30
319
N2
280
50
30
360
N3
282
100
30
412
N1
330
0
30
360
N2
319
50
30
399
N3
371
100
30
501
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
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V
Sin
I
gallinaza
II
III
IV
V
N1
376
0
30
406
N2
404
50
30
484
N3
375
100
30
505
N1
104
30
30
164
N2
113
90
30
233
N3
107
150
30
287
N1
132
30
30
192
N2
122
90
30
242
N3
140
150
30
320
N1
131
30
30
191
N2
164
90
30
284
N3
157
150
30
337
N1
182
30
30
242
N2
190
90
30
310
N3
188
150
30
368
N1
199
30
30
259
N2
221
90
30
341
N3
230
150
30
410
(1) Con aplicación de gallinaza dos meses antes de la plantación (ver texto).
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Producción comercial, (t/ha)
50
45
40
35
30
CON
25
SIN
20
15
10
5
0
0
100
200
300
400
500
600
N mineral disponible (kg/ha)
Fig. 1. Producción comercial frente al N mineral disponible en las unidades experimentales
de las zonas con y sin adición de gallinaza dos meses antes de la plantación. La recta
de regresión fue: y = 38,1 + 0,0106·x (R2 ajustado = 0,29)
6.0
5.0
4.0
%N
Nivel 1
Nivel 2
3.0
Nivel 3
Nivel 4
2.0
1.0
0.0
0
50
100
150
DDT
Fig. 2. Variación de la concentración de N en la materia seca de la parte aérea de la coliflor
para los 4 niveles (rangos) de Nmin disponible: Nivel 1: 160 – 220 kg N/ha; Nivel 2:
220 – 300 kg N/ha; Nivel 3: 300 – 380 kg N/ha; Nivel 4: 380 – 510 kg N/ha. (DDT:
días después del trasplante).
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80.0
Lecturas SPAD
70.0
60.0
Nivel_N 1
50.0
Nivel_N 2
40.0
Nivel_N 3
30.0
Nivel_N 4
20.0
10.0
0.0
0
25
50
75
100
125
150
Días después de trasplante
Concentración nitrato, mg/l
9000
8000
7000
Nivel_N 1
6000
Nivel_N 2
5000
Nivel_N 3
4000
Nivel_N 4
3000
2000
1000
0
0
25
50
75
100
125
150
Días después de trasplante
0.450
0.400
CCCI
Nivel_N 1
Nivel_N 2
0.350
Nivel_N 3
Nivel_N 4
0.300
0.250
0.200
0
25
50
75
100
125
150
Días después de trasplante
Fig. 3. Variación de lecturas SPAD, concentración de nitrato en la savia, y CCCI con el
tiempo y los diferentes niveles de N mineral disponible: Nivel 1: 160 – 220 kg N/ha;
Nivel 2: 220 – 300 kg N/ha; Nivel 3: 300 – 380 kg N/ha; Nivel 4: 380 – 510 kg N/ha.
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