proyecto cao99-001

CAO99-001. INFLUENCIA DEL ABONADO NITROGENADO Y POTÁSICO
EN LA CALIDAD DEL ACEITE DE OLIVA
R. Fernández-Escobar1, J. M. García-Novelo1, H. Restrepo1, M. Benlloch1
M. Uceda2, G. Beltrán, M. P. Aguilera2.
1
Departamento de Agronomía, Universidad de Córdoba, Apdo. 3048, 14080
Córdoba.
2
Estación de Olivicultura y Elaoitecnia. Apartado 50, 23650 Mengíbar, Jaén.
RESUMEN
La práctica agrícola de la fertilización es una de las más anárquicas que existe en la
agricultura. El diagnóstico del estado nutritivo anual es una práctica casi en desuso. El
análisis foliar es una herramienta útil para establecer el plan anual de fertilización. En
este trabajo se realizaron dos experimentos para evaluar la influencia del abonado
nitrogenado y potásico ya que estos dos elementos son los de mayor problemática en el
olivar. En el primer experimento se utilizaron árboles de 12 años del cv Picual. El
diseño utilizado fue bloques al azar con 4 repeticiones y cinco tratamientos: 0, 0.12,
0.25, 0.5, 1.0 Kg. N/árbol aplicado anualmente (50 % al suelo y 50 % foliar). Se utilizó
urea (46 %) como fertilizante. No se observaron diferencias significativas en la
producción, crecimiento vegetativo y rendimiento graso con respecto a los árboles que
no recibieron abonado nitrogenado. Las características del aceite como el contenido de
polifenoles, amargor y estabilidad disminuyen en los tratamientos que recibieron mayor
cantidad de nitrógeno, afectando negativamente la calidad del aceite. El contenido de
Tocoferoles aumenta en los árboles que recibieron abonado nitrogenado. El abonado
nitrogenado establecido bajo análisis foliar como método de diagnostico, permite un
uso eficiente de este nutriente por el árbol. En el segundo experimento se utilizaron
plantas autoenraizadas de la variedad ‘Picual’ y cultivadas en macetas de 2L de
capacidad que fueron sometidas a diferentes estados nutritivos de potasio al ser regadas
con una solución tipo Hoagland ½ con 0.05, 0.5 y 2.5 mM de KCl durante 63 días .A
los 63 días las plantas se dividieron en dos grupos. Un primer grupo consistió en
plantas regadas con soluciones de 0.05 mM y 2.5mM de KCl y se realizaron
aplicaciones foliares con 5 diferentes sales de potasio (KCl, K2SO4, KNO3, K2CO3,
KH2PO4). Se realizaron 5 aplicaciones con una dosis de 20.96 g K+/L H2O con un
intervalo de dos semanas entre aplicaciones. Las plantas se cortaron a los 150 días, y
los resultados indicaron que el K2CO3 presentó un mayor porcentaje de K+ foliar, pero
en plantas jóvenes resultó tóxico. El segundo grupo eran plantas regadas con soluciones
nutritivas de 0.5 y 2.5 mM de KCl, Después una parte de las plantas se mantuvieron
siete semanas en régimen de secano. A los 112 días las plantas recibieron un
tratamiento con RbCl al 4 % vía foliar. Los contenidos de Rb+ encontrados en dichas
plantas 48 horas después de cada tratamiento indican que el Rb+ se acumuló
principalmente en plantas de olivo que presentaban un buen estado nutritivo en potasio.
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Cuando las plantas recibieron poco potasio y presentan un riego deficitario, el Rb+ se
acumuló en menor cantidad.
Palabras clave: Nitrógeno, Potasio, Rubidio, estrés hídrico, estado nutritivo, sales
de potasio, aceite, polifenoles, tocoferoles, estabilidad, amargor.
SUMMARY
Nitrogen and potassium are the two main nutritional problems that affect olive orchards
in Spain. Nitrogen overfertilization is common, whereas potassium deficiency is
widespread in the drylands. In a first experiment the objective was to optimize nitrogen
fertilization and study the effect of overfertilization on olive oil quality. Twelve-yearsold 'Picual' trees growing in the Experimental farm of "La Mina" located in Cabra
(Córdoba) were chosen for the experiment. Trees were treated with 0, 0.12, 0.25, 0.5 or
1.0 kg N/tree annually, half of them applied to the soil and the other half to the leaves.
Treatments were effective in increasing leaf N concentration, but no significant
differences were found in yield, vegetative growth or oil fruit content among
treatments. However, tress receiving 1.0 kg N/tree removed significantly more N in the
fruit, and negatively altered oil quality characteristics such as polyphenol content,
bitterness and stability. In a second experiment the objective was to study aspects
related to potassium fertilization. In a first trial mist rooted 'Picual' cuttings growing in
2 L pots were subjected during 63 days to irrigation with a 1/2 Hoagland solution and
the addition of 0.05 or 2.5 mM KCl. After this period, plants received five foliar
applications of KCl, K2SO4, KNO3, K2CO3 or KH2PO4 at doses of 20.96 g K+/L H2O
every two weeks. After 150 days, plants were analyzed and results indicated that
K2CO3 increased significantly leaf K concentration. In a second trial plants were
irrigated with 1/2 Hoagland solution and 0.5 or 2.5 mM KCl for 63 days. After this
period, a group of plants were maintained without irrigation for seven weeks. After 112
days, plants received a foliar application of 4 % RbCl. Results indicated that Rb+
accumulated mainly in plants maintained with 2.5 mM KCl. K-deficient plants or
without irrigation uptake less Rb+ than plants without nutritional or water stresses.
Keywords: Nitrogen fertilization, potassium fertilization, water stress, nutritional
stress, olive oil quality.
INTRODUCCIÓN
La practica agrícola de la fertilización es una de las más anárquicas que existe en la
agricultura. Por lo general, se sigue un plan reiterado de fertilización basado en
costumbres del lugar, testimonio de agricultores vecinos y consejos de compañías del
sector. El diagnóstico del estado nutritivo anual es una práctica que es poco utilizada.
Por ello se ha comprobado la validez del análisis foliar como método de diagnóstico, lo
que resulta una herramienta vital para establecer el plan anual de fertilización del
olivar.
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El nitrógeno es el elemento más utilizado en la fertilización del olivar. Las
aplicaciones continuas de abono nitrogenado en árboles no parecen incidir en la
producción cuando los niveles de nitrógeno en la hoja son suficientes (FernándezEscobar et al., 1994) y pueden tener efectos negativos en el crecimiento de los árboles,
afectar la calidad del aceite y estar asociado a daños por insectos (Weinbaum et al.,
1992), incrementando el coste de producción y contribuir a la contaminación de las
aguas subterráneas. Por otro lado, el olivar de secano español se caracteriza por
presentar deficiencias generalizadas en potasio (Fernández-Escobar et al., 1994). Entre
los factores que afectan a ese estado nutritivo se encuentran: 1) cultivo en suelos
pobres; 2) temperatura del suelo; 3) humedad del suelo; 4) carga del árbol; y 5)
interacciones con calcio, magnesio y amonio. La escasa humedad del suelo en el olivar
de secano, el marcado carácter vecero de las variedades cultivadas y el cultivo en
suelos predominantemente calcáreos, pueden explicar las deficiencias generalizadas de
potasio encontradas en el olivar español.
Bajo esas condiciones, la práctica de la fertilización del olivar debe basarse, al
menos en parte, en la aplicación foliar de fertilizantes. Por varios años, diferentes
autores han evaluado la respuesta de la fertilización foliar que ha sido eficaz y resuelve
rápidamente los problemas de las deficiencia de los macro y micro nutrientes,
considerando esta técnica un complemento a la fertilización tradicional, para
incrementar el nivel de nutrientes en las hojas y la producción (Toscano et al., 2001).
Sin embargo, los resultados que se obtienen tanto en ensayos de campo como en la
práctica común son muy variables en lo que respecta a la corrección de las deficiencias
de potasio. Cabe sospechar que hay factores que afecten a la absorción vía foliar de
potasio y la posterior utilización de ese elemento por la planta. El estado nutritivo, el
estrés hídrico y el tipo de sal utilizada en el momento del tratamiento podrían
condicionar, entre otros factores, la absorción foliar de dicho elemento. Los objetivos,
pues, del presente proyecto fueron la optimización del abonado nitrogenado en el olivar
y su relación con la calidad del aceite y, por otro lado, comenzar con la puesta a punto
de la técnica de fertilización.
MATERIALES Y MÉTODOS
Experimento 1:
El ensayo se estableció en el CIFA de Cabra (Córdoba). Se utilizaron olivos de 12 años
de la variedad ‘Picual’, en secano con un marco de plantación de 7 x 7 m. El diseño
utilizado fue un bloques al azar con cuatro bloques y cinco tratamientos: 0, 0.12, 0.25,
0.50, y 1 Kg. de N/árbol aplicando anualmente el 50 % al suelo y el 50 % foliar. Cada
unidad experimental estuvo formada por cuatro árboles. Se utilizó urea (46 % N) como
fertilizante en todos los casos. Los tratamientos al suelo se realizaron en marzo y las
aplicaciones foliares al 4 % de urea, se aplicaron desde abril hasta octubre,
dependiendo de cada tratamiento.
La concentración de N fue determinada en hojas totalmente expandidas de brotes
del año, en posición media basal, que contuviesen el pecíolo y tomadas en le mes de
63
julio. Se midió el crecimiento vegetativo, para lo cual se midieron 10 brotes de cada
árbol al final de cada estación de crecimiento. Se pesó la cosecha de cada árbol para
evaluar la producción. Se tomó una muestra de 2 Kg. de aceituna por unidad
experimental y se determinó el tamaño del fruto, rendimiento graso, calidad del aceite y
contenido de N en pulpa y hueso para determinar la cantidad de N extraído por la
cosecha. El nitrógeno se determinó por el método Kjeldahl. El contenido graso se
determinó por resonancia magnética nuclear (RMN). Con los datos obtenidos se
realizaron los correspondientes análisis de varianza y de regresión, con excepción de la
producción que se analizó por covarianza, usando el volumen del árbol como
covariable.
Experimento 2:
Para el desarrollo de este trabajo se realizaron dos ensayos diferentes en condiciones
controladas de invernadero. Para ambos ensayos se utilizaron estaquillas de la variedad
‘Picual’ enraizadas bajo nebulización. Las plantas se cultivaron en macetas de 2L
utilizando como sustrato sólido perlita Se regaron 3 veces a la semana con una solución
nutritiva tipo Hoagland ½ con tres concentraciones diferentes de K+ (0.05, 0.5 y 2.5
mM de KCl) .
En el primer ensayo se trabajó con plantas regadas con una solución tipo Hoagland
½ con dos concentraciones de K+ (0.5 y 2.5 mM de KCl). Los tratamientos con estrés
hídrico se realizaron interrumpiendo el volumen regado a partir de los 63 días del inicio
el ensayo por un periodo de 7 semanas. Los tratamientos foliares con Rb+ se aplicaron a
los 112 días del inicio del ensayo con una solución de RbCl (4 %) como trazador de K+
(Benlloch et al., 1989). Las plantas fueron cortadas 48 horas después de la aplicación.
Al final del ensayo se determinó el peso fresco de raíz, tallo y hoja y se midió el
contenido de Rb+ en esas mismas partes de la planta.
En el segundo ensayo se emplearon plantas regadas con solución nutritiva tipo
Hoagland ½ de 0.05 y 2.5mM de K+ de KCl. Para los tratamientos foliares se utilizaron
las siguientes sales: KCl, K2SO4, KNO3, K2CO3, KH2PO4 como fuente de potasio, con
una dosis (20.96 g K+ / L H2O). Se hicieron 5 aplicaciones foliares. Las aplicaciones se
realizaron a los 63, 77, 91, 105, 119 y 135 días del inicio del ensayo. Las plantas fueron
cortadas 2 semanas después de la última aplicación. Durante el desarrollo del ensayo se
tomaron medidas de longitud del brote y al final del ensayo se determinó el peso fresco
de hoja y se midió el contenido de K+ en esa misma parte de la planta.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Experimento 1:
La concentración de N en hoja aumentó significativamente con las aplicaciones,
mostrando una tendencia a incrementar con las dosis más elevadas en todos los años
(Tabla 1). Todos los árboles experimentales mostraron una concentración de N en hoja
por encima del nivel de deficiencia (1.4 %). No se observaron diferencias significativas
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en la producción, el crecimiento o el rendimiento graso con respecto a los árboles que
no recibieron abonado nitrogenado (Tabla 2). La falta de significación puede deberse a
que los niveles de N en hoja siempre estuvieron por encima del nivel de deficiencia,
como se aprecia en la Tabla 1.
Tabla 1. Efecto del abonado nitrogenado en la concentración de n en hoja.
Tratamientos
Concentración de N en hojas recolectadas en julio
( % PS )
Años
Kg. N / árbol
2000
2001
2002
0
0.12
0.25
0.5
1.0
1.53
1.72
1.80
1.71
1.93
1.54
1.68
1.84
1.76
1.81
1.45
1.42
1.67
1.46
1.69
Significación
L***
L**
NS
L: Lineal
NS: No significativo
Tabla 2. Efecto del abonado nitrogenado en la producción, crecimiento vegetativo y
rendimiento graso (promedio 2000 – 2002).
Nitrógeno aplicado
(Kg./árbol)
Producción
(Kg./árbol)
Longitud del brote
(cm)
Rendimiento graso
(% PF)
0
0.12
0.25
0.5
1.0
44.5
38.9
41.4
42.4
35.3
4.8
5.2
4.8
5.1
5.6
28.7
26.2
27.8
26.3
27.3
Significación
NS
NS
NS
NS : No Significativo.
65
El nitrógeno acumulado en el fruto aumentó significativamente en los árboles
tratados con un 1 Kg. de N, comparado con los que no recibieron. El contenido de
polifenoles disminuyó cuando el nitrógeno fue aplicado en grandes cantidades y
provocó una significativa disminución de la estabilidad y el amargor (Tabla 3). Por el
contrario, el contenido de tocoferoles aumentó con la aplicación de N en grandes
cantidades.
El análisis foliar resulta ser el mejor método para diagnosticar el estado nutritivo
del olivar y en consecuencia, como guía útil para establecer el plan anual de
fertilización. El abonado anual de mantenimiento no resulta necesario, al menos
mientras la concentración de N en hoja esté por encima del nivel deficiencia (1.4 %).
Por el contrario, las características del aceite, como el contenido de polifenoles, el
amargor y la estabilidad, disminuyen cuando el nitrógeno es aplicado en grandes
cantidades, afectando negativamente en la calidad del aceite. La optimización del
abonado nitrogenado realizado de esta forma permite un uso eficiente de este nutriente
por el árbol, a la vez que reduce la contaminación por nitratos.
Tabla 3. Nitrógeno extraído por la cosecha y características del aceite de oliva (año
2001).
Características del aceite de oliva
Nitrógeno
aplicado
(Kg./árbol )
0
1
Nitrógeno
extraído
(g/Kg. de fruta)
2.7 b
3.2 a
Polifenoles
totales
(ppm)
577 a
280 b
Amargor
Estabilidad
(K255)
0.4 a
0.2 b
(horas)
151 a
99 b
Tocoferoles
totales
(ppm)
166 b
244 a
Letras distintas a continuación de las medias indican diferencias significativas a
P<0.05 obtenidas por la prueba F.
Experimento 2:
Los resultados obtenidos indican que las plantas sometidas a un periodo de estrés
hídrico acumulan una menor cantidad de Rb+ que las plantas que se encuentran
bien hidratadas (Fig. 1). Las plantas deficientes en K + absorbieron menor cantidad
de Rb + vía foliar. Estos resultados preliminares nos sugieren que el estado hídrico
afecta a la absorción foliar de K + [Rb +], desde el punto de vista de la fertilización.
Si la planta ha llegado a niveles próximos a la deficiencia de K+ las posibilidades
de absorción foliar disminuyen, afectando negativamente a la corrección de las
deficiencias en el secano. La recomendación generalizada en árboles frutales de
abonar con K+ cuando la concentración de este elemento en hoja baje del nivel de
suficiencia (Beutel et al., 1983), parece demostrada también en el caso del olivo.
En cuanto a las aplicaciones foliares de las diferentes sales de potasio se observa
una respuesta de la concentración foliar de este elemento en hoja con respecto al
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testigo, donde la sal que mejor respondió fue el K 2 CO3 (Tabla 4). Esto se debe a
su mejor solubilidad y su alto contenido de K+ (Schönherr, 2001), pero en plantas
jóvenes resulta tóxico, causando un necrosamiento en las hojas que se refleja en
un menor crecimiento del brote.
Concentración de K+ (mM)
Rb+ (mg/Planta)
10
8
a
C o n tr o l
E s tr é s Híd r ic o
6
4
2
b
b
b
0
0.5
2.5
Figura. 1. Contenido de Rb+ en plantas de olivo según su estado hídrico y nutritivo.
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Tabla 4. Efecto del estado nutritivo y la aplicación de sales potasio sobre el
crecimiento y la concentración foliar de k en plantas de olivo.
Tratamiento
Longitud del brote (cm)
K foliar (%)
PRODUCTO
Testigo
KCl
K2SO4
KNO3
K2CO3
KH2PO4
19.43 b
20.93 b
21.21 b
19.23 b
10.25 c
27.56 a
0.70 d
1.00 cd
0.92 cd
1.09 bc
1.76 a
1.3 b
16.04 b
23.49 a
0.91 b
1.36 a
CONCENTRACIÓN DE K+
0.05 mM
2.5 mM
PRODUCTO X CONCENTRACIÓN DE K+
0,05 mM
Testigo
KCl
K2SO4
KNO3
K2CO3
KH2PO4
Testigo
KCl
K2SO4
KNO3
K2CO3
KH2PO4
C.V %
17.50 a
17.06 a
16.92 a
16.50 a
7.10 a
21.18 a
0.51 a
0.85 a
0.85 a
0.82 a
1.45 a
1.00 a
21.36 a
24.80 a
25.50 a
21.96 a
13.40 a
33.94 a
23.84
0.89 a
1.16 a
1.01 a
1.36 a
2.07 a
1.68 a
10.69
2,5 mM
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BENLLOCH, M., I. MORENO, AND A. RODRÍGUEZ-NAVARRO. 1989. Two
modes of rubidium uptake in sunflower plantas. Plant Physiol. 90: 939-942.
BEUTEL, J.; URIU, K.; LILLELAND, O. 1983. Leaf Analysis for California
Deciduous Fruits. In: Soil and plant tissue testing in California. University of
California, Bull. 1879.
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FERNÁNDEZ-ESCOBAR, R., GARCÍA T. Y BENLLOCH, M. 1994. Estado
nutritivo de las plantaciones de olivar en la provincia de Granada. Información Técnica
Económica Agraria. 1: 39-49.
WEINBAUM S. A., JOHNSON, R. S. AND DE JONG T. M., 1992. Causes and
consequenses of overfertilization in orchards. HortTechnology 2(1): 112-121.
SCHÖHERR, J. 2002. Foliar Nutrition Using Inorganic Salts: Laws of Cuticular
Penetration. Acta Horticulturae. 54:77-84.
TOSCANO, P.; GODINO, G.; BELFIORE, T, AND C. BRICCOLI-BARI. 2002.
Foliar Fertilization: a valid alternative for Olive Cultivar. Acta Horticulturae. 54: 191196.
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