Evaluación de medidas de nitrógeno en planta para su uso como sistema de recomendación de abonado nitrogenado en el cultivo de coliflor

Resumen

Existe un interés creciente en optimizar la fertilización nitrogenada de los cultivos y mejorar la eficiencia en el uso del nitrógeno para obtener elevadas productividades y limitar los efectos colaterales en relación a la lixiviación de nitrógeno. La concentración de nitrógeno en plantas se determina habitualmente a través de análisis químicos, aunque existen alternativas como son la determinación del N-NO3- en la savia y la medida de la clorofila como una estimación indirecta del contenido de nitrógeno. Actualmente, los métodos de reflectancia, transmitancia y fluorescencia en regiones específicas del espectro se utilizan para el diagnóstico del estado nutricional en nitrógeno de las plantas. El primer objetivo de este trabajo ha sido estudiar el efecto del nitrógeno disponible sobre la producción y la eficiencia en el uso del nitrógeno en un cultivo de coliflor (Brassica oleracea var. botrytis) de las variedades Barcelona, Typical y Casper. El segundo objetivo de este estudio ha sido evaluar la medida de concentración de nitrato en savia y el método Nmin, y el tercer objetivo ha sido evaluar la utilización de sensores basados en los principios de reflectancia, fluorescencia y transmitancia en las mismas parcelas de ensayo. Los ensayos se llevaron a cabo en la Finca Valdegón, en el Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico Agroalimentario del Gobierno de La Rioja, en Agoncillo (La Rioja), y en La Finca Experimental del Instituto Navarro de Tecnología e Infraestructuras Agroalimentarias en Sartaguda (Navarra), España, en los años 2012, 2013 y 2014. Las plantaciones se realizaron en el mes de agosto. Se diseñó un experimento con cuatro tratamientos y cuatro repeticiones en un escenario aleatorizado en función del contenido de nitrógeno mineral en el suelo al inicio del cultivo. Se instalaron resinas de intercambio iónico en tubos a 0,2 m de profundidad para estimar la mineralización de la materia orgánica del suelo. Periódicamente se realizaron muestreos de nitrógeno en suelo, en planta, nitrato en savia, nitrato en resinas, altura, cobertura, biomasa y medidas en hoja con los sensores SPAD®, Dualex®, Multiplex®, y Crop-Circle En la variedad Barcelona, el valor medio de Ndisponible por encima del cual no se ha encontrado respuesta en la producción ha sido de 184 ± 20 kgN/ha. En la variedad Typical esta cantidad fue de 189 ± 45 kgN/ha. En Casper el valor encontrado fue 143 ± 7 kgN/ha, este valor fue sensiblemente inferior al del resto de los ensayos, posiblemente debido a una subestimación de la mineralización de la materia orgánica del suelo. Los resultados del análisis del balance, confirman la utilidad del método Nmin para el diseño de la fertilización nitrogenada de la coliflor, así como la importancia que en el balance pueden adquirir el nitrógeno mineralizado, las pérdidas por volatilización y la correcta programación del riego para reducir las pérdidas por lixiviación. Las extracciones medias de las variedades de coliflor estudiadas se sitúan en 246 kg de nitrógeno por hectárea. La mineralización de la materia orgánica del suelo medida en campo alcanzó un valor medio de 46 kg N/ha para el período de cultivo en la capa superficial de suelo. El aporte de nitrógeno a través de este proceso podría suponer hasta un 20% de las extracciones de nitrógeno de la planta. La concentración de N-NO3- en savia, ha sido un indicador muy sensible, y repetible, capaz de mostrar diferencias significativas entre tratamientos, sobre todo después de la fertilización de cobertera. Para los índices NBI de los equipos Dualex y Multiplex y el índice REDVI de Crop Circle se han encontrado altas correlaciones con el contenido de nitrógeno de la planta, lo que ha servido para, en función del estado fenológico del cultivo, ajustar unas funciones que relacionan las medidas realizadas con la biomasa del cultivo en el caso del índice NBI y con el índice de nutrición nitrógenada (NNI) en el caso del índice REDVI. En las curvas críticas obtenidas para los sensores se observa como a partir de una biomasa aproximada de 1 Mg/ha (50% de suelo cubierto) la medida se estabiliza y es a partir de este momento cuando comienzan a distinguirse tratamientos deficitarios de los no deficitarios, al igual que ocurre con el contenido de nitrógeno total en hoja. Por ello, estos modelos podrían servir para determinar un déficit nutricional nitrogenado y poder corregirlo mediante fertilización. Es muy importante que estas deficiencias sean detectadas a tiempo para poder ser corregidas. El único método capaz de precisar cuantitativamente una recomendación de abonado a día de hoy sería el análisis de Nmin. Retrasar el análisis de suelo hasta momentos antes de la fertilización de cobertera, nos permitiría ajustar de forma más eficaz el abonado nitrogenado, ya que tendríamos en cuenta la posible mineralización de la materia orgánica del suelo desde el inicio del cultivo, así como las posibles pérdidas por lixiviación. Los resultados observados con los equipos de medidas no destructivas, complementan los resultados de Nmin y demuestran la utilidad de estos métodos para detectar deficiencias en el estado nutricional de las plantas. De ellos, el medidor de reflectancia CROP CIRCLE ACS-430 ha permitido analizar de forma continua un gran número de muestras en un corto espacio de tiempo, disminuyendo así el error de muestreo y obteniendo valores más representativos del cultivo que con el resto de equipos empleados. El objetivo de estos equipos debería centrarse no sólo en la detección temprana de deficiencias nutricionales, sino también en la cuantificación de estas deficiencias para así poder corregirlas cuantitativamente.