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Índice del Libro de Actas IV Congreso SEAE

Córdoba septiembre de 2000

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Número 4Colección Veracruz

Índice del Libro de Actas IV Congreso SEAE

Córdoba septiembre de 2000


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Ediciones de la Fundació Càtedra IberoamericanaCra de Valldemossa, Km 7.5 07122 Palma de Mallorca

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Mesa de Manejo de la Fertilidad

Coordina Charo Labrador. Universidad de Badajoz.


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Actividad biológica del suelo en cultivos hortícolas sometidos a distintos tratamientos de fertilización

E. Farrús, J. VadellDepartament de Biologia. Universitat de les Illes Balears. 07071 Palma de Mallorca.

[Edelweïss Farrús Miró; Jaume Vadell Adrover. tfn: 971 173167; fax: 971 173184; ce: [email protected]]

RESUMEN

Se estudia el efecto de la fertilización orgánica y la fertirrigación sobre la actividad biológica del suelo y sus repercusiones en la producción de los cultivos.El estudio se ha realizado en una parcela hortícola actualmente en conversión a la agricultura ecológica. Se han aplicado cinco tipos de fertilizantes: cuatro orgánicos (estiércol vacuno, compost de RSU, compost de Echinacea purpurea y un fertilizante orgánico comercial) y un quinto constituido por sales minerales de síntesis, aplicadas mediante fertirrigación y un tratamiento testigo. El tratamiento de fertirrigación se ha realizado en una parcela de gestión convencional, colindante a la de conversión a la agricultura ecológica.Los parámetros biológicos y químicos del suelo determinados han sido: las actividades enzimáticas deshidrogenasa, ureasa, fosfatasa alcalina, ß-glucosidasa y arilsulfatasa, contenido en materia orgánica y fósforo asimilable.Se aprecian claras diferencias entre los tratamientos de fertilización orgánica y el de fertirrigación. Mientras que en los tratamientos orgánicos hay un incremento en las actividades enzimáticas, en el suelo sometido a fertirrigación se aprecia una disminución de muchas actividades enzimáticas.

INTRODUCCIÓN

La fertilidad del suelo es un concepto integrador de las cualidades de un suelo que determinan su capacidad para suministrar nutrientes a los vegetales, manteniendo un nivel de producción elevado y perdurable en el tiempo.Uno de los principios básicos de la agricultura ecológica, explicitado en el Reglamento CEE 2092/91, es el mantenimiento y/o mejora de la fertilidad y la actividad biológica del suelo. La incorporación de restos de cultivos, abonos verdes, aportaciones orgánicas y, eventualmente, fertilizantes inorgánicos contemplados en el citado reglamento son las prácticas más comunes.Los parámetros que determinan dicha fertilidad se pueden agrupar en físicos, químicos y biológicos. En sistemas agrícolas convencionales, basados en el uso de fertilizantes inorgánicos, las propiedades físicas y químicas serán determinantes para asegurar la disponibilidad de nutrientes para los cultivos. En función de estas condiciones se realizarán las aportaciones de los fertilizantes más adecuados en cada situación y, del mismo modo, se realizarán las labores dirigidas a crear unas buenas condiciones físicas. En sistemas de agricultura ecológica, donde prevalece la dinámica de los procesos naturales es la materia orgánica, en sus distintas formas, quien adquiere toda la relevancia convirtiéndose en el parámetro por excelencia determinante de la fertilidad (Labrador, 1996). De forma directa interviene en las propiedades físicas y sobre ella se establece la vida microbiana que activa los ciclos biogeoquímicos liberando nutrientes que pueden quedar a disposición de los cultivos (Juma y McGill, 1986).Los organismos del suelo intervienen sobre restos orgánicos (materia orgánica fresca), aprovechando parte de sus constituyentes y energía asociada a sus moléculas. El resultado de la actividad de los organismos es la formación de compuestos húmicos que tienen gran relevancia sobre las propiedades físicas del suelo, al mismo tiempo que suponen una reserva de elementos minerales. Del mismo modo, en los procesos de descomposición de la materia orgánica, se liberan elementos minerales que constituyen la base de la nutrición vegetal. Así, en muchas ocasiones la población microbiana del suelo es un buen indicador de la fertilidad de un suelo (Turco et al., 1994). La rapidez en que se modifican las poblaciones microbianas hace que la actividad biológica sea un parámetro muy sensible en la evaluación de hipotéticos cambios del medio edáfico (Dick, 1994)


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mailto:[email protected]

Las actividades enzimáticas del suelo parecen ser parámetros de utilidad como medida de los procesos biológicos. Existen numerosos estudios en los que se pone de manifiesto el incremento de las actividades enzimáticas cuando se aplican prácticas culturales encaminadas al aporte de compuestos orgánicos (restos cultivos, abonos verdes, estiércol,...) mientras que en sistemas basados en el monocultivo o en fertilizaciones estrictamente minerales se aprecia una disminución (Dick, 1994).El uso de las actividades enzimáticas como indicador de calidad de un suelo presentan un gran interés por el potencial aparente que ofrecen. Estandarizar las metodologias de trabajo y disponer de estudios sistemáticos en distintas situaciones ambientales son los principales retos (Dick, 1994).Los parámetros indicadores de la actividad biológica del suelo pueden ser una herramienta muy útil en sistemas agrarios basados en mantener o mejorar la fertilidad del suelo a partir de la gestión de la materia orgánica. En la actualidad, los estudios realizados en sistemas agrícolas mediterráneos de agricultura ecológica aún son escasos (Albiach, 1997; Canet et al., 2000).El objetivo del presente trabajo es estudiar el efecto de la fertilización orgánica y mineral sobre la actividad biológica del suelo y sus repercusiones en la producción de los cultivos.

MATERIAL Y MÉTODOS

El estudio se ha realizado, en una parcela en conversión a la agricultura ecológica, localizada en la finca experimental “sa Canova” (sa Pobla, Mallorca). Las características concretas de la parcela en conversión y detalles de cultivo se presentan con más detalle en otro documento (Farrús et al., 2000).Se presentan resultados de actividad biológica del suelo de tres cultivos:Cultivo 1Desarrollado entre invierno y primavera de 1999. Sobre un terreno, destinado los años anteriores al cultivo de plantas medicinales se han establecido 5 tratamientos: testigo, estiércol de vacuno, compost de residuos sólidos urbanos (RSU), fertilizante orgánico comercial (“Duetto” de Agro-Nutrientes Esp SL; mezcla de gallinaza, guano y vinaza de la melaza de remolacha) y convencional con fertirrigación. Para cada tratamiento se han dispuesto cuatro parcelas de 117 m2, distribuidas al azar. El tratamiento convencional se ha establecido en un terreno colindante con una características edáficas similares. Los cultivos ensayados han sido: lechuga romana y lechuga hoja de roble. La plantación se ha realizado el 4/3/99 y el muestreo del suelo el 20/4/99.Cultivo 2Desarrollado en verano de 1999. Se ha plantado sobre las mismas parcelas experimentales que el cultivo anterior de lechugas. Los cultivos ensayados han sido: tomate, pimiento y melón. La plantación se ha realizado el 8/6/99 y el muestreo del suelo el 3/8/99.Cultivo 3Desarrollado entre invierno y primavera de 2000. Se han establecido 5 tratamientos: testigo, estiércol de vacuno, compost de Echinacea purpurea, compuesto comercial “Duetto” y convencional con fertirrigación. En el terreno destinado al ensayo de los cuatro primeros tratamientos, previamente se ha incorporado como abono verde un cultivo bien desarrollado dominado por mostaza. La distribución de las parcelas experimentales es similar a los cultivos 1 y 2. Los cultivos ensayados han sido: lechuga romana y lechuga hoja de roble. La plantación se ha realizado el 30/3/00 y el muestreo del suelo el 15/5/00.Las dosis de estiércol de vacuno y compost han sido de alrededor de 40-45 t ms/ha. La dosis de fertilizante orgánico comercial ha sido de 3 t/ha.

En todos los cultivos se ha establecido un riego cada 2-3 días que asegurara una disponibilidad hídrica próxima a capacidad de campo. El agua de riego tiene una conductividad eléctrica de 1,2 dS/m a 25 ºC y un contenido de unos 26,5 mg N-NO3/L.En el cultivo convencional de fertirrigación se ha usado una solución nutritiva con una proporción N:P:K 2:0,8:2 constituida por nitrato amónico, nitrato potásico, fosfato amónico y oligoelementos, resultando una concentración final de la solución de riego, expresada en conductividad eléctrica, de 2,5 dS/m a 25 ºC.

Muestreo y tratamiento muestras suelo

Se han muestreado dos parcelas por tratamiento. En cada parcela se ha tomado una muestra compuesta de los 10-12 cm superiores del suelo. En el momento del muestreo los cultivos estan perfectamente desarrollados.


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Las muestras de suelo se han secado parcialmente, tamizado y almacenado en botes a 4 ºC.Se han determinado los parámetros químicos: fósforo asimilable (método Olsen) y carbono orgánico (sobre muestra pulverizada, por oxidación con dicromato potásico en medio ácido).Las actividades enzimáticas determinadas han sido: deshidrogenasa, ureasa, fosfatasa alcalina, ß-glucosidasa y la arilsulfatasa (Tabatabai, 1982).

Muestreo producción cultivos

En los cultivos 1 y 3 (lechugas), se han recogido al azar 4 lechugas por parcela (en total 16 lechugas por tratamiento y variedad). El peso fresco se ha tomado de forma individual.En el cultivo 2 de verano se han muestreado 5 plantas de pimiento por parcela (20 plantas por tratamiento), 4 tomateras (16 plantas) y 3 meloneras (9 plantas). Desde el momento en que aparecieron frutos desarrollados (pimiento) y maduros (tomate y melón) se ha realizado un muestreo semanal. Las producciones indicadas corresponden a producto aprovechable desestimando los frutos deteriorados por plagas o enfermedades.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los ensayos se han realizado sobre un suelo poco profundo (unos 40 cm), calcáreo, de textura francoarcillosa con abundantes elementos gruesos (40-45%). El contenido en materia orgánica es elevado y la capacidad de intercambio catiónico alrededor de 18-20 cmol/kg.En los tratamientos donde se han realizado aportaciones orgánicas se aprecia un incremento de materia orgánica (tabla 1). Se trata de un incremento temporal ya que es un material en fase de transformación y sólo una pequeña fracción permanecerá en formas húmicas estabilizadas. Son destacables los altos valores que alcanza el fósforo asimilable al incorporar materia orgánica. Los valores alcanzados en el tratamiento de fertirrigación se deben a la aportación directa de formas solubles.En los tres ensayos realizados los tratamientos en que se ha realizado un aporte de materia orgánica presentan las tasas de actividad deshidrogenasa más elevadas (tabla 1). Comparando los dos primeros cultivos (año 1999) los niveles de actividad deshidrogenasa son claramente superiores en el primero. El descenso que se produce en el segundo cultivo puede ser atribuido a una menor disponibilidad de materiales orgánicos fáciles de descomponer. Las aportaciones orgánicas se realizaron 15 días antes del primer cultivo mientras que el segundo cultivo correspondería a una fase más avanzada de mineralización. Las altas temperaturas de verano pueden ejercer, también, un efecto negativo. En cambio, en el tercer cultivo los valores son mucho más elevados. Este cultivo se realizó en una epoca similar al primero pero en este caso los tratamientos se establecieron en un terreno donde previamente se había incorporado un cultivo bien desarrollado de mostaza como abono verde.Los niveles más bajos de actividad deshidrogenasa en todos los cultivos corresponden al tratamiento convencional de fertirrigación. Al no aportar materiales orgánicos (únicamente algunos residuos de los propios cultivos) y suministrar todos los requerimientos minerales no se favorecen los procesos biológicos por falta de sustrato y función.Los niveles de actividad de la fosfatasa alcalina presentan, entre tratamientos, tendencias muy similares a los obtenidos con la deshidrogenasa. En este caso las diferencias entre los cuatro tratamientos de agricultura ecológica las diferencias se atenúan. El tratamiento convencional presenta los valores entre un 20 y 30% inferiores al testigo. Este descenso que se aprecia en la fertirrigación es atribuible a la inhibición que se produce por el producto final, que en este caso se aplica en concentraciones elevadas (García et al., 2000).La actividad ß-glucosidasa presenta valores muy similares en los cuatro tratamientos (incluido el testigo) de agricultura ecológica sin que se pueda definir un orden claro entre tratamientos. El segundo año, en un suelo más enriquecido en material orgánico (abono verde inicial) se han alcanzado los niveles de actividad más elevados. En cambio, en fertirrigación los valores han sido siempre más bajos con una reducción de actividad ß-glucosidasa en torno al 40% respecto a los otros tratamientos.La actividad ureasa se ha determinado en los dos primeros cultivos. Los resultados obtenidos no permiten realizar ninguna discriminación entre tratamientos presentandose valores muy similares. En este caso no se aprecia una diferenciación clara entre los tratamientos de agricultura ecológica y el convencional.La actividad arilsufatasa presenta una tendencia similar a la actividad deshidrogenasa. En todos los ensayos los valores más elevados corresponden al tratamiento de estiércol de vacuno y los más bajos al tratamiento convencional.


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La actividad deshidrogenasa es un buen indicador de los procesos de oxidación biológica y ha sido propuesta como indicador de la actividad biológica del suelo (Skujins, 1976). En estos ensayos se ha apreciado una relación de la actividad deshidrogenasa con las aportaciones orgánicas que suponen la componente energética y constitutiva sobre la cual se desarrollan las poblaciones microbianas. La actividad fosfatasa alcalina, también, deriva totalmente de organismos (Juma y Tabatabai, 1978). Las altas significaciones estadísticas detectadas (tabla 2) entre las actividades fosfatasa alcalina y deshidrogenasa concuerdan con estos principios. De forma similar ocurre con la ß-glucosidasa, si bien los niveles de correlación con la actividad deshidrogenasa son inferiores. En cuanto a la actividad arilsulfatasa, presenta un comportamiento, respecto a la actividad deshidrogenasa similar a la fosfatasa alcalina, con unos niveles de significación elevados.

Al comparar las producciones obtenidas en los tres ensayos se aprecia como en los cultivos de lechuga romana las mayores producciones en masa fresca han correspondido, siempre, al tratamiento convencional de fertirrigación. Las producciones obtenidas con estiércol de vacuno y con el compuesto comercial “Duetto” han sido importantes (tabla 1). En cuanto a la producción de lechuga hoja de roble (planta de menor porte y exigencias) las diferencias entre tratamientos han sido más reducidas (tabla 1).En el cultivo de verano las mayores producciones de tomate han correspondido claramente al tratamiento convencional. En este caso, sólo se contabiliza el producto aprovechable para la comercialización o el consumo. Las producciones de melones y pimientos han sido bajas y las mayores producciones han correspondido, en este caso, a tratamientos orgánicos.Con la base de datos generada no se han podido establecer relaciones, con significación estadística relevante, entre las actividades enzimáticas del suelo estudiadas y las producciones. Entre sistemas de producción cabe indicar que mientras que en la fertirrigación, con una actividad biológica reducida se obtienen producciones elevadas al suministrar directamente al suelo todos los nutrientes; en los tratamientos orgánicos, en cambio, siendo el aporte de nutrientes en forma orgánica la intervención de los microorganismos del suelo es imprescindible para asegurar una mineralización y liberación de formas disponibles para los vegetales. En estos casos, cabe esperar una mayor relación entre actividad biológica y fertilidad, si bien la relación no será necesariamente directa y coincidente en el tiempo (Dick, 1994).

CONCLUSIONES

Los niveles de actividades enzimáticas más elevados se han detectado en los tratamientos orgánicos. El estiércol de vacuno ha sido el aporte que ha favorecido más los incrementos de las actividades enzimáticas deshidrogenasa, ß-glucosidasa, fosfatasa alcalina y arilsulfatasa. Los niveles de fósforo asimilable más elevados, también, se han detectado en este tratamiento.

En el cultivo 3 (segundo año) la incorporación previa de un abono verde ha supuesto un incremento importante de las actividades deshidrogenasa, ß-glucosidasa y fosfatasa alcalina.

Contrastando con los tratamientos orgánicos el tratamiento convencional de fertirrigación presenta los niveles de actividades enzimáticas deshidrogenasa, ß-glucosidasa, fosfatasa alcalina y arilsulfatasa más bajos, inferiores al tratamiento testigo.

Se ha detectado buenas correlaciones entre las actividades fosfatasa alcalina, ß-glucosidasa y arilsulfatasa con la actividad deshidrogenasa.

No se han podido establecer relaciones consistentes entre los niveles de actividad biológica y las producciones.

AGRADECIMIENTOS

El presente estudio realizado en la finca experimental “sa Canova” de la Caja de Ahorros de las Islas Baleares “sa Nostra”.


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BIBLIOGRAFIA

Albiach, R. (1997) Estudio de varios índices de actividad biológica del suelo en relación a diferentes aportaciones de enmiendas orgánicas. Tesis doctoral. Universidad de Valencia.Canet, R., R. Albiach, F. Pomares (2000) Los índices de actividad biológica como herramienta de diagnóstico de la fertilidad del suelo en agricultura ecológica. En Investigación y perspectivas de la enzimología de suelos en España (C. García, M.T. Hernández eds.) CSIC-CEBAS Murcia. pp. 11-39.Dick, R.P. (1994) Soil enzyme activities as indicators of soil quality. En Defining soil quality for a sustanaible environment (J.W. Doran et al. eds). SSSA special publication n. 35 SSSA y ASA, Madison. pp. 107-124.Farrús, E., P. Miralles, G. Lladó, J. Vadell (2000) Conversión a la agricultura ecológica en un entorno hortícola intensivo convencional en sa Pobla (Mallorca). Actas del IV Congreso de la SEAE, Córdoba.García, C, T. Hernández, J. Pascual, J.L. Moreno, M. Ros (2000) Actividad microbiana en suelos del sureste español sometidos a procesos de degradación y desertificación. Estrategias para su reabilitación. En Investigación y perspectivas de la enzimología de suelos en España (C. García, M.T. Hernández eds.) CSIC-CEBAS Murcia. pp. 43-143.Juma, N.G., W.B. McGill (1986) Decomposition and nutrient cycling in agro-ecosystems. En Microfloral and faunal interactions in natural and agroecosystems (M.J. Mitchell, J.P. Nakas eds.) Dordrecht. pp. 74-136.Juma, N.G., M.A. Tabatabai (1978) Distribution of phosphomonoesterases in soil. Soil Science. 126:101-108.Labrador, J. (1996) La materia orgánica en los agrosistemas. MAPA y Mundiprensa, Madrid.Skujins, J. (1976) Extracellular enzymes in soil. Critical review Microbiology. 4:383-421.Tabatabai, M.A. (1982) Soil enzymes. En Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties (A.L. Page et al. eds.) Agronomy 9. ASA y SSSA, Madison pp. 903-945.Turco, R.F., A.C. Kennedy, M.D. Jawson (1994) Microbial indicators of soil quality. En Defining soil quality for a sustanaible environment (J.W. Doran et al. eds.). SSSA special publication n. 35 SSSA y ASA, Madison. pp. 73-90.

Tabla 1: Efecto de los tratamientos sobre el contenido en carbono orgánico, fósforo asimilable, actividades enzimáticas y las producciones en los tres cultivos ensayados. Valores medios ± error estandard. (CO: Carbono orgánico; P asim: fósforo asimilable método Olsen; DH: deshidrogenasa; PA: fosfatasa alcalina; U: ureasa; ß-G: ß-glucosidasa; AS: arilsulfatasa).

a) Cultivo 1Testigo Estiércol

vacunoCompost RSU

Comercial("Duetto")

ConvencionalFertirrigación

CO (%) 2,46±0,06 3,36±0,07 3,14±0,15 2,67±0,01 2,84±0,03P asim. (mg/kg) 92±3 217±37 132±5 181±25 168±4DH (µg TPF/g 24h) 380±22 620±64 458±25 446±9 299±6PA (mmol PNP/kg h) 5,15±0,12 6,71±0,54 5,85±0,43 4,96±0,18 4,03±0,31U (mg N/kg h) 50,8±2,6 53,6±1,5 42,5±2,3 45,3±1,6 50,7±2,8ß-G (µmol PNP/kg h) 728±33 795±31 734±21 851±50 674±53AS (mmol PNP/kg h) 1,19±0,04 1,75±0,21 1,26±0,01 1,40±0,03 1,12±0,04Lechuga romana (g /p) 728±48 1029±71 961±41 1152±76 1381±61Lechuga hoja roble (g /p) 344±24 512±28 488±26 484±29 508±22

b) Cultivo 2Testigo Estiércol

vacunoCompost RSU

Comercial("Duetto")


CO (%) 2,45±0,11 3,03±0,11 3,24±0,21 2,84±0,10 2,86±0,04P asim. (mg/kg) 110±2 169±12 138±2 144±11 179±6DH (µg TPF/g 24h) 322±3 388±8 391±19 334±12 245±16PA (mmol PNP/kg h) 5,86±0,14 6,01±0,12 6,12±0,39 6,26±0,45 4,31±0,16U (mg N/kg h) 51,7±0,8 66,0±4,3 53,1±1,5 61,7±1,0 45,5±0,8ß-G (µmol PNP/kg h) 756±34 735±16 746±17 784±16 573±12


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AS (mmol PNP/kg h) 0,60±0,04 0,77±0,03 0,69±0,03 0,58±0,07 0,51±0,07Tomates (kg/p) 4,66±0,45 5,14±0,22 6,58±0,68 6,18±0,21 9,88±0,28Pimientos (kg/p) 1,15±0,24 1,55±0,13 1,66±0,24 1,09±0,08 1,26±0,39Melones (kg /p) 9,85±0,83 10,12±1,26 5,91±1,15 9,22±1,50 8,78±0,89

c) Cultivo 3Testigo Estiércol

vacunoCompost Echinacea

Comercial("Duetto")


CO (%) 2,82±0,03 3,35±0,25 3,35±0,10 2,86±0,03 2,84±0,06P asim. (mg/kg) 130±27 167±14 153±13 117±34 161±1DH (µg TPF/g 24h) 776±13 885±96 865±35 754±63 416±16PA (mmol PNP/kg h) 6,08±0,31 7,30±0,63 6,97±0,34 6,47±0,26 4,56±0,24ß-G (µmol PNP/kg h) 854±24 991±86 850±64 842±30 490±22AS (mmol PNP/kg h) 0,80±0,06 1,07±0,11 0,93±0,09 0,95±0,07 0,66±0,04Lechuga romana (g /p) 1100±53 1519±42 1333±55 1534±52 1694±82Lechuga hoja roble (g /p) 410±25 460±13 452±14 529±25 536±20

Tabla 2: Coeficientes de correlación lineal entre los distintos parámetros estudiados en el suelo. Los símbolos *, ** y *** a la deerecha del coeficiente de correlación indican una significación del 95, 99 y 99,9% respectivamente. Las correlaciones con un nivel de significación inferior no se han indicado. (CO: Carbono orgánico; P asim: fósforo asimilable método Olsen; DH: deshidrogenasa; PA: fosfatasa alcalina; U: ureasa; ß-G: ß-glucosidasa; AS: arilsulfatasa).

a) Cultivo 1P asim -DH 0,69* -PA - - 0,87**U - - - -ß-G - - - - -AS - 0,78** 0,92*** 0,76* - -

CO P asim DH PA U ß-G

b) Cultivo 2P asim -DH - -PA - - 0,81**U - - 0,63* 0,67*ß-G - - 0,68* 0,96*** -AS - - 0,68* - 0,68* -

CO P asim DH PA U ß-G

c) Cultivo 3P asim -DH - -PA 0,70* - 0,96***

ß-G - - 0,96*** 0,96***AS - - 0,82** 0,92*** 0,88***

CO P asim DH PA ß-G


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BIOLOGICAL ACTIVITY OF SOIL AND PRODUCTION OF ORCHARD CROPS USING DIFFERENT FERTILIZING TREATMENTS

ABSTRACT

We have studied the effect of organic fertilization and fertirrigation on biological activity in soil and its repercussion on crop production.The study has been taken on an orchard in conversion to organic farming. We have used five different fertilizers: four organic fertilizers (cow’s manure, urban solid waste compost, compost of Echinacea purpurea and a comercial organic compost) and the fith fertilizer were sinthetic mineral nutrients that were applied through fertirrigation and a witness treatment. The fertirrigation treatment has been applied in a convencional field located besides the field in conversion to organic farming.The biological and chemical parameters studied were: enzimatic activity of deshydrogenase, urease, alkaline phosphatase, -glucosidase and arilsulfatase, organic matter content and assimilable fosforous.We appreciated clear differences between organic fertilization treatments and fertirrigation. With organic treatments enzymatic activity increases, in soil on wich fertirrigation has been applied a decrease of many of the enzimatic activities can be appreciated.


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TIPIFICACIÓN DE SUELOS ECOLÓGICOS

M. D. Raigón*, A. Domínguez-Gento**, C. Campos*, J. M. Carot-Sierra*,*Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola. Universidad Politécnica de Valencia, Avda. Blasco Ibáñez, 21. 46010. Valencia. Teléfono: 96 3877347. Fax: 96 3877129.e-mail: [email protected], [email protected] , [email protected]**Estació Experimental Agraria de Carcaixent, Pda. Barranquet, s/n, 46740 Carcaixent; tf: 96 243 04 00; e-mail: [email protected]; [email protected]

Palabras clave: col china, análisis discriminante, análisis factorial, actividad enzimática.

ResumenLa principal actuación en las prácticas agronómicas ecológicas es la eliminación de aplicaciones de productos químicos o de síntesis en el suelo, lo que implica un aumento de su microfauna. Además el aumento de la biomasa edáfica incrementa la producción de los nutrientes necesarios para el sostén del suelo y el del cultivo existente, a partir de la materia orgánica y restos vegetales y animales.El conocimiento y clasificación de los suelos ecológicos es importante para el buen manejo del sistema ecológico.En este trabajo se han analizado 15 parámetros físico-químicos en muestras de suelo con el fin de poder tipificar diferentes parcelas convertidas a los sistemas de producción ecológicos. La realización de un análisis discriminante permite determinar con éxito la clasificación. Los parámetros que más han influido en la tipificación son, el pH potencial, el contenido en fósforo y la actividad enzimática. También se han analizado por un análisis factorial, las correlaciones existentes entre los parámetros estudiados.

IntroducciónEl suelo debe ser considerado como un ecosistema, en el cual, la acción exterior puede descompensarlo. Esta transformación es llevada a cabo por los factores edáficos, climáticos y biológicos. Sobre los dos primeros el hombre no puede influir, pero en cambio el hombre si actúa sobre el factor biológico.La agricultura convencional es la sucesión razonada de prácticas agronómicas que crean un gran impacto sobre el medio ambiente.El ciclo natural (Figura 1) es un sistema cerrado, donde no existen pérdidas de elementos. Con la práctica de la agricultura se rompe el ciclo natural, lo que implica una extracción de elementos sin aportación.

Figura 1. Ciclo natural de la producción vegetal

En la agricultura primaria existía un reciclaje de los principios nutritivos del suelo a través de la ganadería y del consumo humano, que en la agricultura moderna se ha roto. Lo que se ha traducido en un cansancio del suelo por falta de nutrientes y una acumulación de residuos inutilizados.La agricultura ecológica recupera la cultura agrícola y campesina en la que se daba principal importancia al conocimiento de los procesos naturales, las variedades y razas apropiadas a las condiciones de cada


Producción vegetal

Transporte vertical de la materia al suelo en forma de hojas, semillas, …

Degradación del material vegetal.

HUMIFICACIÓN

MINERALIZACIÓNDel material vegetal

Absorción de elementos del suelo

Asimilación por la planta

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zona, los ciclos de cultivo determinados por el clima y el suelo y el aprovechamiento íntegro y sostenido de los procesos naturales. Esto no significa abandonar los modernos conocimientos técnicos, si no fundamentarse en ellos para comprender mejor la razón de ser de las técnicas tradicionales (Van Gestel et al., 1996).La agricultura tradicional ha basado sus investigaciones en una cadena de dos eslabones: el suelo, como soporte físico, y el cultivo como producto final. En cambio, la agricultura ecológica lo considera como una red tridimensional, donde además del suelo y el cultivo se tiene en cuenta a los organismos vivos que habitan en el suelo (Isart, 1996).El objetivo de este trabajo es la realización de un análisis discriminante con el que se pretende clasificar o tipificar diversos suelos pertenecientes al cultivo de col china (Brassica pekinensis) bajo sistemas de producción ecológicos y convencionales, también se realiza un análisis factorial para estudiar las correlaciones existentes entre los parámetros del suelos analizados.

material y métodosPara llevar a cabo los objetivos marcados se trabajó con suelos ecológicos procedentes de cinco parcelas dedicadas al cultivo de col china y con suelos convencionales procedentes de tres parcelas dedicadas al mismo cultivo. Las características comunes de todos los suelos son su superficie, su clase textural (franco-arenosa) y su situación en la provincia de Valencia (España).De cada parcela se tomaron, distribuidas por toda la superficie, tres muestras de suelo, entre una profundidad de 15 y 25 cm.Una vez en el laboratorio las muestras de suelo se secan en condiciones ambientales de luz, humedad y temperatura, en bandejas de polietileno, hasta alcanzar humedad constante y separándose las materias extrañas y restos vegetales. Cuando el suelo estuvo seco, se procedió al tamizado y a la obtención de la muestra representativa de aproximadamente 350 g, mediante la técnica del cuarteo (FAO, 1970).En cada muestra de suelo y por duplicado se han determinado 15 parámetros fisico-químicos que son: el contenido (%) en cenizas y humedad (MAPA, 1994), el valor del pH en la suspensión (1/2.5) en agua y en una disolución 0.1 M de KCl (Chapman y Pratt, 1961), la determinación de la conductividad eléctrica (dS m-1) en el extracto 1:5 (MAPA, 1994), el contenido en materia orgánica mediante el método de Walkey y Black (MAPA, 1994), la concentración de nitrógeno asimilable N-NH4

+, N-NO3- y N-NO2

-

(mg/100gss) mediante fotometría y análisis de inyección en flujo (Raigón et al., 1992), la concentración (meq/100gss) de potasio, sodio y calcio asimilables por fotometría de llama (MAPA, 1994), la concentración (mg/Kgss ) de fósoforo asimilable (Perez et al., 1991), el contenido (%) en carbonatos totales a través del calcímetro de Bernard y el contenido (mg p-nitrofenol/h gss) de la actividad enzimática (Tabatabai y Bermner, 1969).

resultados y DISCUSIÓNEl objetivo principal del análisis discriminante es calcular las combinaciones lineales de las variables clasificadoras (los 15 parámetros) que maximicen la diferencia entre los grupos (agricultura ecológica y convencional).El análisis discriminante se ha utilizado con éxito, entre otros ejemplos en la tipificación de suelos de cultivo que han presentado ataques por diversas plagas (Krasnov et al., 1998), en la clasificación de suelos semiáridos (Quiroga et al., 1998) o en la tipificación de suelos en función de su fertilidad (Carter, 1997).El primer paso en el análisis es determinar las variables explicativas que cumplen los criterios de tolerancia mínimo (0.001), para ello se introduce en cada paso la variable que minimice el valor de lambda de Wilks global. Se comprueba que las tres variables superan el criterio.En el segundo paso del análisis se comprueba que se ha obtenido una función canónica discriminante (Tabla 1), con un alto nivel de correlación con la cual se explica el 100% de la variabilidad y significativa al 95% de confianza.

Tabla 1. Autovalores de la función discriminante en la clasificación de suelos ecológicos y convencionales en col china

Autovalor % de Varianza

Correlación canónica

Lambda de

Chi-cuadrado

Grados libertad

Nivel de significación


14

WilksFunción discriminante 3.387 100 0.879 0.228 28.835 3 0.000

Los resultados del análisis discriminante han permitido clasificar los suelos ecológicos y convencionales, quedando como variables clasificadoras el pH en KCl, el contenido en fósforo y la actividad enzimática. La Figura 2 muestra los coeficientes estandarizados de la función discriminante canónica, observando que el parámetro que más contribuye a la clasificación es el pH en KCl, seguido del contenido en fósforo.

Figura 2. Coeficientes estandarizados de la función discriminante en la clasificación de suelos ecológicos y convencionales de col china

La Tabla 2 muestra la matriz de estructura del análisis discriminante. Se trata de una tabla donde aparecen las correlaciones intra-grupo combinadas entre las variables discriminantes y la función discriminante canónica tipificada. Las variables se presentan ordenadas por el tamaño de la correlación con la función.


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Tabla 2. Matriz de estructura en la clasificación de los suelos ecológicos y convencionales de col china

Variable explicativa Valor de correlación con la funciónpH (KCl) 0.558Actividad enzimática -0.431Ca2+ -0.418Cenizas -0.395Na+ 0.371Humedad -0.364Fósforo 0.342N-NO2

- -0.332K+ -0.278N-NO3

- -0.215CaCO3 0.201N-NH4

+ 0.193Materia Orgánica -0.109pH (H2O) 0.086

Por otro lado, la Tabla 3 muestra los resultados de la clasificación de los suelos ecológicos y convencionales en el cultivo de col china, bajo las condiciones del trabajo.

Tabla 3. Resultados de la clasificación de los suelos ecológicos y convencionales en col china

Tipo de agrupación Tipo de suelo Grupo de pertenencia pronosticadaEcológico Convencional

OriginalRecuento Ecológico 14 1

Convencional 1 8

% Ecológico 93.3 6.7Convencional 11.1 88.9

Validación cruzadaRecuento Ecológico 14 1

Convencional 1 8

% Ecológico 93.3 6.7Convencional 11.1 88.9

Se observa que de las 15 muestras de suelo de cultivo ecológico, el modelo ha clasificado correctamente a 14, lo que indica que el estudio puede clasificar correctamente un 93% de los suelos ecológicos. De las 9 muestras de suelo convencional, 8 las clasifica bien y la restante la confunde con suelo ecológico, en total clasifica correctamente el 88.9% de los suelos convencionales.La validación cruzada consiste en la verificación del análisis discriminante, para ello se elimina una de las muestras de suelo y se ejecuta de nuevo el análisis. En la validación cruzada, cada caso se clasifica mediante las funciones derivadas a partir del resto de los casos. Por esta técnica se clasifican correctamente los mismos suelos que por el método original, por lo que se puede concluir que en los suelos estudiados, la clasificación realizada permite diferenciar con un alto grado de correlación los suelos sometidos a cultivo ecológico y convencional en col china, dando como resultado un modelo estadístico más robusto.Es evidente que existe una clara relación entre el comportamiento de los parámetros analizados en cada muestra de suelo en función de que pertenezca a un sistema de cultivo ecológico o convencional. Esta información se puede estudiar a partir de la matriz de correlaciones de los parámetros que recogen los valores de cada muestra de suelo y de su correspondiente sistema de cultivo. Para resumir esta información se emplea el análisis factorial.El análisis factorial es una técnica multivariante que utiliza un procedimiento que permite descomponer una matriz de correlaciones en unos pocos factores que explican las correlaciones entre muchos parámetros. Es decir, el análisis factorial se utiliza para el examen y la interpretación de las correlaciones halladas entre un grupo de parámetros con el objetivo de descubrir los posibles factores comunes a todos ellos. Los parámetros que están correlacionados entre sí y que son además suficientemente independientes de otros, se agrupan en factores. Cada factor está constituido por una combinación lineal de un subconjunto de los parámetros originales y es independiente de los otros factores. El objetivo es obtener


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un número reducido de factores comunes independientes e interpretables que recojan la mayor parte de la información original. En el análisis factorial se empleó el método componentes principales como método de extracción de factores y después se realizó una rotación multimax (Figura 3).

Figura 3. Representación de las observaciones en el espacio vectorial

Se han obtenido 4 factores principales con los cuales se consigue explicar el 88.07% de la variabilidad de los resultados originales.A través de la rotación varimax (Tabla 4) se muestra el peso que cada uno de los parámetros tienen en los factores. Se observa que para el primer factor los parámetros con mayor peso dentro del análisis factorial son la concentración en K+, el pH en KCl, la concentración en nitritos, el contenido en cenizas, materia orgánica y humedad y la concentración de Ca2+, respectivamente.

Tabla 4. Valores estandarizados de los parámetros después de la rotación varimax

Parámetro Factor 1 Factor 2 Factor 3 Factor 4Cenizas (%) 0.83858 * 0.48700 -0.00583 0.06239Humedad (%) 0.79820 0.55820 -0.08687 0.00209pH en agua -0.25146 -0.82402 0.07425 -0.38049pH en KCl -0.88330 -0.06010 0.05859 -0.34461Conductividad 0.40262 0.80827 0.28788 -0.06199M. O. (%) 0.83653 -0.06842 0.35887 0.13958N-NO3

- 0.18959 0.79836 -0.26471 -0.14707N-NO2

- 0.85375 0.41871 -0.14659 0.06456K+ 0.90889 0.15700 -0.03149 0.15387Ca2+ 0.74094 0.45391 -0.36734 -0.18411Na+ 0.08983 0.18025 0.73581 -0.46627Fósforo -0.10754 -0.16815 0.92397 0.02399CaCO3 -0.62731 0.63530 0.09161 0.30085A. enzimática 0.26127 0.09495 -0.12443 0.83748

*en negrita los coeficientes con mayor peso dentro del factor

Por otra parte, el factor 4 separa la actividad enzimática del resto de parámetros, lo que indica que los valores de la actividad enzimática son lo suficientemente robustos como para constituir un factor independiente en el análisis factorial que analiza los suelos ecológicos y convencionales en el cultivo de col china.A la vista de los resultados y atendiendo al factor 1 del análisis factorial, se puede concluir que un aumento en el contenido en materia orgánica en los suelos estudiados, repercute en un aumento del contenido en cenizas (material mineral, en general), en un aumento en la humedad, es decir, del contenido en agua adherida a las partículas del suelo, y un aumento del contenido de los iones intercambiables (K + y Ca2+), además se observa que se produce una disminución del pH potencial (en KCl), esto pone de manifiesto que la realización de enmiendas orgánicas como práctica cultural en el cultivo de col china, mejora la estructura y composición de los suelos (tanto ecológicos como convencionales). El mayor contenido en materia orgánica de los suelos ecológicos del presente trabajo indica las mejores calificaciones de estos suelos.


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conclusionesLa clasificación de suelos ecológicos y convencionales en cultivo de col china ha sido posible a través de un análisis discriminante con una función significativa al 95% de confianza, con un alto nivel de correlación, con la cual se explica el 100% de la variabilidad. Se clasifican correctamente el 93% de los suelos ecológicos y el 88.9% de los suelos convencionales. Los parámetros que más participan en la clasificación son el pH potencial, la concentración en fósforo y la actividad enzimática.La relación entre los distintos parámetros de los suelos de cultivo de col china ha sido posible a través del análisis factorial al 95% de confianza, con un alto nivel de correlación, con el que se explica el 88.07% de la variabilidad de los resultados originados.Se obtienen 4 factores principales, con el factor 1 se concluye que el aumento del contenido en materia orgánica se relaciona con un aumento cuantitativo de las cenizas, humedad e iones intercambiables (K+ y Ca2+), así como, con la disminución del pH potencial. Con el factor 4 se indica que los valores de actividad enzimática tienen el suficiente peso, para constituir un factor clasificador independiente en el análisis factorial que analiza los suelos ecológicos y convencionales en el cultivo de col china.

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COMPORTAMIENTO DE DIVERSOS ABONOS VERDES DE PRIMAVERA-VERANO EN CONDICIONES LITORALES MEDITERRÁNEAS

A. Domínguez-Gento, J. Roselló-OltraEstació Experimental Agrària de Carcaixent, Pda. Barranquet, s/n, 46740 Carcaixent; tf: 96 243 04 00; e-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected] clave: abono verde, leguminosa, gramínea, crucífera, humus.Se evaluó el comportamiento de diversas mezclas de abonos verdes aptas para el litoral mediterráneo durante dos periodos de cultivo, entre 1998 y 1999, en la época primavera-verano. En el primer caso se realizaron tres dosis de riego distintas, mientras que el segundo año la dosis fue intermedia, para estudiar fundamentalmente la aportación de materia orgánica (fresca y verde), y el su ciclo y competencia con las adventicias. De entre las mezclas utilizadas destaca, por su rápido desarrollo, cubrimiento y elevada aportación de materia verde y seca la de rábano forrajero (Raphanus sativus L.), sólo o con sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench ), al cual se le observó una gran reducción de las adventicias. Mezclas intermedias, en crecimiento y cantidad de materia orgánica aportada son la de alfalfa (Medicago sativa L.) y ray-grass italiano (Lolium multiflorum Lam.) (sólos o mezclados), la de guisante forrajero (Pisum sativum L.) y avena (Avena sativa L.), o la típica veza-avena (Vicia sativa L.). Todas ellas nos dan rendimientos de materia orgánica suficientes como para considerar su aportación como una aportación casi “gratuita” en humus en unas condiciones en las que es difícil de mantener en el terreno a unos niveles adecuados.

INTRODUCCIÓN.

Los abonos verdes están formados por vegetación que introduce el ser humano con el objeto de segarla o enterrarla en el lugar donde ha crecido para enriquecer el suelo. Estamos ante plantas que realizan múltiples funciones como:

Evitan las pérdidas de nutrientes que no son utilizados por el cultivo por no ser asequibles o por estar en exceso, gracias a su capacidad de retenerlos y a las micorrizas que les acompañan. Posteriormente cuando mueran, pondrán a disposición del cultivo elementos que de otra forma serían lavados. Así mismo, recuperan los nutrientes perdidos en profundidad, si son especies de raíces profundas, dejándolos a disposición del cultivo al morir o al segarse.

Aportan materia orgánica en forma de biomasa. Sus exudados y sus restos pueden dinamizar procesos biológicos del suelo. Al descomponerse su masa radicular y aérea dejan sustancias pro-húmicas, dando un humus jóven muy activo si se realiza una siega antes de lignificar, que propiciará la descomposición de pajas, restos de poda, etc., acelerando la mineralización del humus al facilitar la descomposición de las ligninas i celulosas. Equilibrarán así la relación C/N, y facilitarán la solubilización del fósforo.

Protegen el suelo frente a la erosión y la desecación, sobre todo en la época de lluvias, heladas o la insolación del verano, mejorando su estructura. Reducen la evaporación, evitando pérdidas de humedad al ser segados y dejados como un mulching.

Mantienen una fauna interesante para el cultivo. A la beneficiosa les aporta cobijo y alimento en épocas de escasez, como polen, néctar o la fauna que habita las plantas adventicias.

Evitan daños a las raíces y frutos debido a que impiden la entrada o salpicadura de hongos. Limitan el desarrollo de adventícias.

Suelen elegirse aquellas que tienen el ciclo rápido, con lo cual son una buena alternativa dentro de una rotación adecuada. Entre las plantas que mejor cumplen todos estos requisitos se encuentran las leguminosas. Estas plantas pueden fijarnos entre 50 y 200 kg de UF de N/ha

Conjuntamente con ellas también se suelen emplear gramíneas y crucíferas, estas últimas porque poseen una buena capacidad de humificación (desarrollan grandes cantidades de biomasa).

Las especies de los abonos verdes se pueden emplear o bien solas, o bien mezcladas entre ellas, siempre que tal asociación pueda realizarse. Mezclas típicas son la veza-avena o el guisante –avena. Suelen utilizarse dos épocas de siembra, aprovechando los huecos entre cultivos, en primavera-verano o en otoño-invierno. En general los abonos verdes (habas, altramuces, leguminosas+gramíneas, forrajeras) pueden fijar entre 15 y 40 t/ha de masa verde anual (Diehl y Mateo, 1982), entre un 15-20% de materia seca ( y un


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coeficente de isohumificación entre el 20 y el 30% (Junta de Extremadura, 1992); según Diehl y Mateo (1975) podemos llegar a obtener unos 40 kg de humus por tonelada de materia verde.

Pueden realizarse una o varias siegas antes de su enterrado definitivo. Cuanto más siegas se den, estaremos ampliando el periodo de fijación de nitrógeno y otros nutrientes, mientras que sus raíces (que también se retaerán en proporción a la siega) darán aireación del suelo.

Un factor importante de los abonos verdes es la época de siembra. Podemos efctuar la siembra en dos épocas bien diferenciadas: la primavera o final del invierno, para cumplir un ciclo de cultivo de primavera o verano; y el otoño, para tener un ciclo de otoño-invierno. Nuestra zona litoral mediterránea, de forma tradicional, se ha dedicado a la agricultura de exportación, fundamentalmente con cultivos de invierno que en las zonas centroeuropeas de consumo no se podrían cultivar; esto nos condiciona de tal forma que, si bien un abono verde de invierno es más fácil de cultivar (puesto que necesitará un menor riego), es mucho más interesante un abono verde de primavera-verano, época en la cual tienen los horticultores valencianos huecos de cultivo.

La desventaja de esta siembra de primavera es que, por un lado, la planta tendrá más competencia con las hierbas adventicias (mayor cuanto más tarde se realice la siembra), y por otro las necesidades hídricas de las plantas serán superiores a las del invierno. Esto obligará a mayores cuidados, por los riegos, cosa que deberá evitarse al máximo dado que son plantas utilizadas para descansar el terreno y las labores, por lol que se busca el mínimo esfuerzo.

Por ello, en nuestro diseño experimental planteamos estudiar el comportamiento de distintas mezclas de especies de abonos verdes, en la época de primavera-verano para, en primer lugar observar su desarrollo con distintas dosis de riego; y en segundo lugar, observar su ciclo de desarrollo, crecimiento (en materia verde y seca), y la competencia frente a las hierbas adventicias.

MATERIAL Y MÉTODOS.

El experimento se planteó en la finca situada en la Estación Experimental Agraria de Carcaixent (Valencia), a lo largo de dos años, en los que en el primero de ellos se estudiaron 6 tipos distintos de abonos verdes a diferentes dosis de riego, y en el segundo año se evaluaron cuatro mezclas más. Se eligieron 14 especies vegetales (con la ayuda de I. Montávez, eligiendo aquellas hierbas anuales con aptitudes para el abonado verde), realizando 6 mezclas de abonos verdes distintas la primavera de 1998, y 4 más la de 1999. El diseño experimental se realizó en bloques al azar, aplicando a cada uno de los tratamientos 3 repeticiones. Cada subparcela tenía unas dimensiones de 5x5 m2. Las especies utilizadas fueron:


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- Avena (Avena sativa L.)- Dactilo o japillo (Dactylis glomerata L.)- Festuca (Festuca arundinacea Schreber) - Ray-grass italiano (Lolium multiflorum Lam.)- Cuernecillo del campo (Lotus corniculatus L.)- Alfalfa (Medicago sativa L.)- Meliloto (Melilotus officinalis (L.))- Phleum pratense L.- Guisante (Pisum sativum L.)- Rábano forrajero (Raphanus sativus L.)- Sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench [=S.

vulgare Pers.])- Trébol violeta o rojo (Trifolium pratense L.)- Veza (Vicia sativa L.)- Veza (Vicia villosa Roth)


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Tabla I: Número de tratamientos, especies y dosis utilizadas en los dos ensayos.

TRATAMIENTO ESPECIES DOSIS (g/m2) kg/haPRIMAVERA 1998

1Vicia sativa + Avena sativa

10 + 8 1802 Lotus corniculatus + Festuca arundinacea 2,5 + 2,5 503 Melilotus officinalis + Lolium multiflorum 3 + 6 904 Medicago sativa + Dactylis glomerata 3 + 2 505 Raphanus sativus + Vicia villosa 4 + 10 1406 Trifolium pratense + Phleum pratense 2 + 2 40

PRIMAVERA 1999

1Raphanus sativus + Sorghum bicolor

4 + 2 602 Pisum sativum + Avena sativa 2 + 12 1403 Medicago sativa + Lolium multiflorum 5 + 5 1004 Vicia sativa + Avena sativa 12 + 12 240

Las mezclas utilizadas en los distintos tratamientos pueden verse en la tabla I. La mezcla veza-avena, al ser la más comúnmente usada, se tomó en ambos casos como la testigo. Inicialmente se preparó el terreno con el pase de un cultivador. El suelo era de textura arcillosa. Las dosis de siembra fueron las habituales para los abonos verdes o como cespitosas, aumentándose en aquellas especies que repitieron al año siguiente, cuando se observaron deficiencias en la germinación. La siega se efectuó en el momento de la floración de la mayoría de las especies (cuando más de dos repeticiones estaban en floración). El rábano, al ser una especie más rápida que el resto, se segó empezando a fructificar. El riego aportado fue el mismo durante 1999, mientras que en el ensayo de 1998 se dieron tres dosis distintas de riego.

La cronología de los ensayos fue la siguiente: En 1998:

Siembra: 12-05-98. Siega: 16-07-98. Dosis de riego:

A: 246,5 L/m2 B: 316,5 L/m2 C: 386,5 L/m2

El agua en el ensayo de 1998 se repartió en cinco riegos, tal como aparece en la tabla II, siendo el resto del agua aportada por la lluvia (en mayo 26,5 L/m2 y en junio 10 L/m2).

Tabla II: Distribución de riegos a los diferentes tratamientos en función de la dosis que se pretendía aplicar en 1998.

TRATAMIENTO Riegos L/m2ABC 12/05/98 70ABC 25/05/98 70BC 08/06/98 70AC 23/06/98 70BC 02/07/98 70


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En 1999: Siembra: 19-05-98. Siega: 29-06-98. Dosis de riego: 300 L/m2.

La recogida de muestras se realizó con un rectángulo de ¼ de m2 de superficie, segando toda la parte aérea de la hierba contenida dentro del mismo.

Tras la recogida de muestras se determinó el peso en fresco, separando las plantas adventicias de las especies plantadas en cada subparcela, para observar el crecimiento de éstas. Posteriormente, se determinó el peso seco de las mismas según método gravimétrico (Matissek et al., 1998), midiendo por separado abono y adventícias en cada una de los tratamientos para poder determinar el poder humificador y el potencial de crecimiento de abonos frente a hierba silvestre.

Para analizar los resultados, en todos los casos se ha realizado un tratamiento estadístico mediante análisis de la varianza, aplicando el test LSD con el 95% de confianza. En el primer ensayo se realizó el estudio mediante un análisis multifactorial, mientras que en los datos del segundo ensayo se realizaron análisis unifactorial.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN.

Durante el ensayo de 1998, se tuvo que desestimar a los tratamientos 2 y 6, dado que su germinación fue nula, seguramente impedida por el crecimiento más agresivo de las hierbas adventicias. Por ello, los datos reflejados en las tablas y gráficas como tratamiento nº 2 pertenecen a las hierbas silvestres que surgieron, lo cual resultó interesante para elaborar las conclusiones. Por otro lado, el primer año, los tratamientos 3, 4 y 5 quedaron mermados en una de sus especies. En el 3, el meliloto hizo una germinación tardía, por lo que supone una pequeña parte del resultado final de este tratamiento; en el 4 el dactilo no llegó a germinar bien, por lo que los resultados se dan como si fuese tan sólo la alfalfa; en el 5 la veza fue desplazada completamente por el rápido crecimiento del rábano. No pasó así en el año siguiente, dado que se eligieron las especies en función de su compatibilidad de crecimiento, dando germinaciones homogéneas de las dos especies de la mezcla.Lo primero que se observa (tabla III) es que al aumentar la dosis de riego, aumenta tanto el peso fresco como el contenido en materia seca final, cosa que se corrobora al realizar los análisis por separado en cada abono verde. Como cabía esperar, se acumula más materia seca en proporción a la fresca en el caso del riego de baja dosis, mientras que entre los otros dos hay diferencias significativas. Aunque un análisis más minucioso, entre cada uno de los abonos, tan sólo nos da diferencias significativas en los abonos nº 1 y 4 (figura 3).

Tabla III: Medias de peso fresco y seco totales de las tres dosis de riego del ensayo de 1998, juntando todos los abonos verdes (Test ANOVA multifactorial, con intervalos LSD al 95 % de confianza).

RIEGO MEDIA Y GRUPO HOMOGÉNEOPeso fresco total (en t/ha)

A 19,51 aB 34,43 bC 48,02 c

Peso seco total (en t/ha)A 4,03 aB 6,33 bC 8,64 c

Proporción de peso seco frente a peso fresco (en %)A 20,41 bB 17, 97 aC 18,08 a


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Figura 1: Contenido en materia fresca total de los distintos tratamientos durante 1998, sin separación de adventicias, según las dosis de riego aplicadas (las distintas letras significan diferencias estadísticas, según un ANOVA multifactorial, con test LSD al 95% de confianza; la comparación se realiza tan sólo dentro del mismo tipo de riego).

Figura 2: Contenido en materia seca total de los distintos tratamientos durante 1998, sin separación de adventicias, según las dosis de riego aplicadas (las distintas letras significan diferencias estadísticas, según un ANOVA multifactorial, con test LSD al 95% de confianza; la comparación se realiza tan sólo dentro del mismo tipo de riego).


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Figura 3: Proporción de materia seca respecto a la fresca durante 1998, sin separar las adventicias, según la dosis de riego aplicada. Tan sólo existen diferencias significativas (ANOVA mutifactorial, test LSD al 95% de confianza) dentro del abono nº 1 (veza-avena) y 4 (alfalfa), donde es mayor la proporción de materia seca acumulada con el riego A que los otros dos tipos de riegos.

Figura 4: Proporción de adventicias (materia fresca respecto al total) de los distintos tratamientos durante 1998, según las dosis de riego aplicadas (las distintas letras significan diferencias estadísticas, según un ANOVA multifactorial, con test LSD al 95% de confianza; la comparación se realiza tan sólo dentro del mismo tipo de riego).

En cuanto al contenido en materia fresca y seca de los distintos abonos verdes durante 1998, según la dosis de riego, aparecen reseñadas en las figuras 1 y 2. El contenido en adventicias está reseñado en la


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figura 4. El rábano ha sido el que mejor resultado ha obtenido, tanto en materia fresca como seca, así como en el control de adventicias (que anuló prácticamente en su totalidad). Un buen comportamiento lo tuvo la veza.avena a dosis medias de riego, mientras que a altas dosis de riego fue mejor la alfalfa que el anterior. Es de destacar la cantidad de masa acumulada por las propias adventicias en las parcelas donde crecieron sin abono verde. Como control de hierbas, tras el rábano, se encuentra el ray-grass (por su gran tapiz sombreado), y, a dosis altas de riego, la veza-avena.

Durante 1999, los datos de materia fresca, seca, la proporción entre ambas y la cantidad de adventicias por cada abono verde están reseñadas en las figuras 5, 6 y 7.

Tanto en peso fresco como en seco se ha obtenido mejor resultado, de nuevo, con la mezcla que tenía rábano forrajero, que en 1999 estaba junto al sorgo. Se han obtenido casi el doble de materia fresca y seca que en el resto; pese a tener la mezcla del rábano-sorgo una proporción menor de materia seca, 9,86%, frente a las demás que llegan hasta el 14-15% (figura 7), el valor absoluto de materia seca les supera con creces (figura 6). Su crecimiento también fue mucho más rápido, con lo cual la competencia frente a hierbas es mayor (figura 7). Los otros tres abonos verdes han tenido problemas para superar a las adventicias, dado que han llegado a rondar o sobrepasar el 50% en peso (en cobertura también se observó esta tendencia, aunque no se exprese en datos numéricos). Estos datos corroboran los obtenidos en el año 1998.

Figura 5: Contenido en materia fresca de los abonos verdes (total y sin adventicias) ensayados durante 1999 (las distintas letras significan diferencias estadísticas, según un ANOVA multifactorial, con test LSD al 95% de confianza; la comparación se realiza tan sólo dentro del mismo tipo de riego).


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Figura 6: Contenido en materia seca de los abonos verdes (total y sin adventicias) ensayados durante 1999 (las distintas letras significan diferencias estadísticas, según un ANOVA multifactorial, con test LSD al 95% de confianza; la comparación se realiza tan sólo dentro del mismo tipo de riego).

Figura 7: Proporciones de peso seco sobre fresco y de adventicias sobre el total del peso, en las diferentes mezclas de abonos verdes ensayados durante 1999 (las distintas letras significan diferencias estadísticas, según un ANOVA multifactorial, con test LSD al 95% de confianza; la comparación se realiza tan sólo dentro del mismo tipo de riego).


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CONCLUSIONES

En cuanto a dosis de riego, podemos concluir que no todas las mezclas probadas tienen un buen comportamiento a dosis bajas de riego, mientras que otras se comportan más o menos bien a diferentes dosis. Así, por ejemplo, la veza-avena no se comporta bien a dosis bajas de agua y sí a dosis altas, mientras que de la alfalfa y del ray-grass ya se obtienen rendimientos considerables a dosis medias. El rábano produce una masa verde y seca importante incluso a dosis bajas, con lo cual podría ser útil incluso en circunstancias de escasez de agua. Se observa también que, aunque a menor dosis de riego el porcentaje de materia seca respectoa la fresca aumenta considerablemente (llega a ser incluso superior al 20%), no compensa en valores absolutos, ya que las cantidades de materia seca están muy por debajo en la primera dosis de riego que en las más abundantes (sobre todo en el caso de la veza-avena, a causa sobre todo de la competencia de hierbas adventicias). Habría que estimar los costes económicos y ambientales, así como la necesidad fertilizante del terreno para poder decidir si vale la pena aumentar el riego del abono verde o no.

Las mejores mezclas son aquellas que tienen un crecimiento similar (lento o rápido), como sorgo-rábano, veza-avena, guisantes-avena o alfalfa-raygrass. El dactilo y la veza vellosa pueden haber tenido problemas de nascencia debido a la competencia con sus acompañantes.

Descartaríamos para abonos verdes anuales de verano, en condiciones termomediterráneas, en terrenos fuertes y con abundancia de hierbas adventicias, a las mezclas de tréboles con Phleum pratense L., y de cuernecillo del campo (Lotus corniculatus L.) con festuca (Festuca arundinacea Schreber).

La competencia con adventicias fue mayor en el segundo año que en el primero, siendo el rábano y el ray-gass los de mejor comportamiento frente a estas. Hay que resaltar los contenidos en materia fresca y, sobre todo, seca aportados por las adventicias, que igualan a los mejores resultados de los abonos. El problema surge porque estamos dando pautas de abonados para hortícolas, sensibles a la competencia con aquellas.

A la vista de estos resultados, recomendaríamos en nuestras condiciones mediterráneas el uso de rábano forrajero, sólo o junto a sorgo, sobre todo en aquellas parcela con un banco de semillas adventicias importante; éste, además, aportará grandes cantidades de humus al suelo (dado que es proporcional a la cantidad de materia seca acumulada). Las mezclas de alfalfa y ray-grass o de guisantes y avena están por encima de la veza-avena típica, aunque en todas ellas la competencia con adventicias se deja notar en los resultados finales (que habrían sido mejores, por ejemplo, si la siembra hubiese sido anterior, cuando las adventicias aún no están germinando tan rápidamente).

Es importante resaltar que la materia verde aportada por los abonos verdes (entre 15 y 70 t/ha) supone una aportación de humus importantísima (según Diehl y Mateo, 1975, de 600 hasta más 2800 kg de humus/ha); o sea, el equivalente a aportar hasta 28 t/ha de estiércol en humus (cada t de estiércol nos puede dar unos 100 kg de humus, según Diehl y Mateo, 1975), de una manera casi gratuita. Sin olvidar, aunque no se hayan hecho los cálculos, los nutrientes aportados por los diferentes abonos (N, K, etc).

Agradecimientos: A Isabel Montávez (INTERSEMILLAS) por su aportación en la realización de este trabajo.

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30

COMPORTAMIENTO DE DIVERSOS ABONOS VERDES DE OTOÑO-INVIERNO EN CONDICIONES LITORALES MEDITERRÁNEAS

A. Domínguez-Gento*, M.D. Raigón**; I. Albelda**; J. Roselló-Oltra*

*Estació Experimental Agrària de Carcaixent, Pda. Barranquet, s/n, 46740 Carcaixent; tf: 96 243 04 00; e-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]*Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Valencia, Universidad Politécnica de Valencia, Avda. Blasco Ibánez, 46010 Valencia; tf: 96 387 73 47; [email protected]; [email protected]

RESUMENSe evaluó el comportamiento de diversas mezclas de abonos verdes en otoño-invierno, época de lluvias en las condiciones del litoral mediterráneo. Las condiciones fueron de bajas dosis de riego, en microparcelas de 30 m2, para estudiar la aportación de materia orgánica (fresca y verde), así como de determinados nutrientes, su crecimiento y su influencia sobre las características del terreno. De entre los abonos utilizados destaca, por su rápido desarrollo, cubrimiento y elevada aportación de materia verde y seca la de rábano forrajero (Raphanus sativus). Mezclas tambien de buenos resultados, en crecimiento, cobertura y cantidad de materia orgánica aportada son la veza (Vicia sativa) junto con la avena (Avena sativa), y el guisante forrajero (Pisum sativum) junto a la avena (Avena sativa). El ray-grass italiano (Lolium multiflorum) junto a alfalfa (Medicago sativa) o a los yeros (Vicia ervilia), son mezclas a tener en cuenta tambien. Todas ellas dan rendimientos de materia orgánica suficientes como para considerar su aportación como una ganancia en humus, mejorando además las características del mismo respecto a un suelo desnudo. Pero, además, suponen una aportación casi “gratuita” de esta materia orgánica, lo cual puede conducir a reducir costes en la fertilización.

INTRODUCCIÓNLos abonos verdes están formados por vegetación que introduce el ser humano con el objeto de segarla o enterrarla en el lugar donde ha crecido para enriquecer el suelo sin obtener ninguna cosecha directa. La ventaja de este tipo de cubiertas respecto a las de hierba silvestre es que se conoce de antemano su comportamiento, pudiéndose dirigir el ciclo al ritmo que convenga: elegir época de siembra, plantas de desarrollo rápido y ciclo corto, o de ciclo más largo con desarrollo lento, de enraizamiento profundo o superficial, etc. Otra gran ventaja, sobre todo en cultivos anuales u hortícolas, es la de reducir las semillas de las adventicias (McGuire et al., 1998). Las especies elegidas como abono verde deben cumplir ciertas características. Entre ellas destacan la de ser plantas de ciclos rápidos, con lo cual son una buena alternativa dentro de una rotación adecuada. Además, deben poseer ciertas particularidades que las hagan adecuadas para el fin al que se destinan, como aportar abundante materia orgánica al suelo, poseer una proporción C/N adecuada, ser fijadoras de nitrógeno u otros elementos, poseer buena capacidad para formar micorrizas, etc (Biederbeck et al., 1998). Entre las plantas que mejor cumplen todos estos requisitos se encuentran las leguminosas, conjuntamente con ellas también se suelen emplear gramíneas y crucíferas, estas últimas porque poseen una buena capacidad de humificación (desarrollan grandes cantidades de biomasa), y enraizamiento profundo. Las especies de los abonos verdes se pueden emplear bien solas, bien mezcladas entre ellas, siempre que tal asociación pueda realizarse (Buendía, 1965). Mezclas típicas en los cultivos mediterráneos son la veza-avena o el guisante–avena. Suelen utilizarse dos épocas de siembra, aprovechando los huecos entre cultivos, en primavera-verano o en otoño-invierno también se encuentran alternativas con cultivos verdes de periodo más largo, como la alfalfa, con ciclos de 3-4 años entre cultivos herbáceos, generalmente usada como forrajera en lugar de como abono verde.

El principal objetivo de este trabajo es el estudio del comportamiento de 7 tratamientos, compuestos por mezclas de distintas especies usadas como abonos verdes de otoño-invierno, con ello se pretende evaluar el contenido en materia seca y fresca, así como la concentración en K+, Na+ y Ca2+ que aportarían al suelo cada uno de los tratamientos ensayados.


31






MATERIAL Y MÉTODOSPara llevar a cabo los objetivos planteados se trabajó en la finca situada en la Estación Experimental Agraria de Carcaixent (Valencia). Se eligieron diez especies vegetales, para posteriormente obtener 7 mezclas distintas, cada una de ellas correspondiendo a un tratamiento diferente. El diseño experimental se realizó en bloques al azar, con los 7 tratamientos y 3 repeticiones. Cada subparcela tenía unas dimensiones de 7x5 m2 (Figura 1). Las especies utilizadas fueron:Alfalfa (Medicago sativa L.)Ray-grass italiano (Lolium multiflorum Lam.)Festuca (Festuca arundinacea Schreber)Meliloto (Melilotus officinalis (L).) Avena (Avena sativa L.)Veza (Vicia sativa L.)Guisante (Pisum sativum L.)Yeros (Vicia ervilia L.)Rábano forrajero (Raphanus sativus L.)Trébol violeta (Trifolium pratense L.)

Las mezclas (tratamientos) finales fueron:1) Medicago sativa L. + Lolium multiflorum Lam.2) Festuca arundinacea Schreber + Melilotus officinalis (L).3) Avena sativa L. + Vicia sativa L.4) Pisum sativum L.+ Avena sativa L.5) Vicia ervilia L.+ Lolium multiflorum Lam.6) Raphanus sativus L.7) Trifolium pratense L. + Lolium multiflorum Lam .

Figura 1: Distribución de los tratamientos

Inicialmente se preparó el terreno con el pase de un cultivador. Al ser el suelo pesado, con una estructura muy degradada, las especies de enraizamiento profundo (alfalfa y rábano) podrían tener algo de ventaja frente a las leguminosas, que partían con desventaja al ser el ciclo de cultivo otoño-invierno y necesitar temperaturas más altas para germinar adecuadamente. Se sembraron las diferentes mezclas en cada subparcela el 28-10-99. Sobre el cultivo se realizaron unas aportaciones de agua aproximadamente, de unos 360 mm, repartidos en:1er riego: el 28-10-99, con 70 mm aproximadamente.2º riego: el 28-02-99, con 70 mm aproximadamente.3er riego: el 10-3-00, con 70 mm aproximadamente.

Lluvias recibidas durante el periodo de vegetación:Noviembre: 59.8 mmDiciembre: 15.5 mmEnero: 57.6 mmMarzo: 9.9 mmAbril (hasta 13/04/00): 6.9 mmLa recogida de muestras se realizó con un aro de ¼ de m2 de superficie, segando toda la parte aérea de la hierba contenida dentro del círculo. Se realizaron dos siegas, la primera en la floración de las mezclas más precoces y la segunda cuando la mayoría de los abonos estaban en fructificación. Las fechas de siega fueron del 03/03/2000 para la primera y del 13/04/2000 para la segunda.

Tras la recogida de muestras se realizó un primer peso en fresco, separando las plantas adventicias de las especies plantadas en cada subparcela, para observar el crecimiento de éstas. Posteriormente, se determinó el peso seco de las mismas, midiendo por separado las diferentes especies


1 1 4

7 4 5

3 5 7

6 7 2

2 3 6

4 2 3

5 6 1

32

de abono y adventícias crecidas en cada una de los tratamientos para poder determinar el poder humidificador y el potencial de crecimiento de abonos frente a hierba silvestre.

En el laboratorio se preparó la muestra y sobres sus cenizas se determinó el contenido en elementos asimilables (Na+, K+ y Ca2+)Se recogieron también dos muestras de suelo de cada una de las subparcelas, la primera a los treinta días de la siega y la segunda, después del enterrado superficial, a los 60 días de la siega, para determinar y comparar la actividad enzimática del suelo. Este análisis consiste en el cálculo de la masa total microbiana de suelo. Es un factor de interés, pues permite tener un conocimiento aproximado de la capacidad del suelo para la retención y transformación de los nutrientes y la energía, actividades que son llevadas a cabo por la fauna microbiana.Los métodos de determinación de los parámetros analizados han sido:

Para analizar los resultados, en todos los casos se ha realizado un tratamiento estadístico mediante análisis de la varianza, aplicando el test LSD con el 95% de confianza. En algunos casos se ha reducido el nivel de significación, lo cual se ha señalado adecuadamente.

RESULTADOS Y DISCUSIÓNLa cantidad de materia fresca en promedio se encuentra entre 20-40 t.ha-1, cifra que está en consonancia con los datos de bibliografía. Tan sólo el tratamiento 3 en la 2ª siega y el 6 con los valores medios de 50 t.ha-1 están por encima de los niveles habituales.En la primera siega se recogieron muestras útiles tan sólo de las mezclas 3, 4, 5 y 6, dado que las demás aún no tenían suficiente crecimiento. El tratamiento 1, prácticamente no presentó crecimiento, en el tratamiento 7 sólo creció el ray-grass y además poco desarrollado, mientras que en el tratamiento 2 sólo aparecieron pequeños tallos de meliloto. En la segunda siega, se pudieron recoger muestras de todas las mezclas, aunque el tratamiento 2 tuvo un comportamiento muy malo; no mostrando crecimiento en una de las repeticiones y en el 7 no se encontró trébol.

Tras haber realizado los análisis (Figura 2), los resultados que se obtienen respecto a materia fresca (MF) en abono verde en la primera siega es que la mezcla 6 es superior a las demás, respecto al contenido de materia fresca.Realizando un ANOVA, con el test LSD, se distinguen diferencias significativas entre las mezclas 6 y el resto con un intervalo de confianza del 93%. En la segunda siega las diferencias que se aprecian son al 95%, entre los tratamientos 3 y 6 (de mayores contenidos) frente a los tratamientos 1, 2, 5 y 7. La mezcla 6 vuelve a ser la de mayor contenido en MF. No existen diferencias significativas entre la MF acumulada en los abonos comparables entre la 1ª y la 2ª siega.

Los valores de materia seca en la 2ª siega han sido muy variables, estando entre 3-4 t.ha -1 los valores mínimos y llegando hasta 7-8 t.ha-1 para los tratamientos 3 y 4 o incluso alcanzando más de 9 t.ha -

1 en el tratamiento 6, cuando los valores en bibliografía están entre 3.75 y 8 t.ha -1.. Además, el la 1ª siega para el tratamiento 6 ya se obtienen valores de más de 7.5 t.ha-1 de MS.


1) Determinación de peso seco: según método gravimétrico (Matissek et al., 1998)2) Determinación del sodio (MAPA, 1994)3) Determinación de potasio (MAPA, 1994)4) Determinación de calcio (MAPA, 1994)5) Determinación de la actividad enzimática (Tabatabai y Bermner, 1969)

33

Figura 2. Contenido de materia fresca de los diferentes abonos verdes en las dos siegas.

Respecto a materia seca (MS) del abono verde en la primera siega (Figura 3) no hay diferencias significativas en el intervalo de confianza LSD al 95% aunque la mezcla 6 es superior a las demás. Tras la segunda siega, el 6 vuelve a ser superior al resto, repitiéndose las diferencias de la MF, es decir, las cantidades de MS de los abonos 6 y 3 son significativamente superiores al 1, 2, 5 y 7, quedándose el 4 muy cerca del 3. La única diferencia significativa entre la MS acumulada entre la 1ª y la 2ª siega se da en el abono 3, el cual acumula mayor cantidad de MS en la 2ª siega. Esto también ocurre en los abonos 4 y 6 aunque las diferencias no son significativas.

Figura 3. Contenido de materia seca de los distintos abonos verdes en las dos siegas.

Con los contenidos de MS obtenidos, se interpreta que si por cada tonelada de materia seca se consiguen del orden de 0.05 kg de humus (Saña et al., 1996), en el presente estudio se podrían llegar a


4.16 ab

1.60 a

4.98 a8.14 c

5.24 a7.36 bc

4.74 a4.22 ab

7.48 a9.82 c

3.49 a

0 2 4 6 8 10t .ha-1

1

2

3

4

5

6

7

MS 1ª siega MS 2ª siega

Tratamientos

23.70 ab

7.69 a32.85 a

45.69 c32.34 a

40.61 bc31.75 a

26.30 ab53.26 a

51.06 c

20.38 a

0 10 20 30 40 50 60t.ha-1

6

MF 1ª siega MF 2ª siega

7

5

4

3

2

1

Tratamientos

34

obtener 491 kg.ha-1 de humus. Esto se correspondería aproximadamente a 5 t de estiércol, teniendo en cuenta que cada 10 t de estiércol equivalen a 1000 kg de humus en el suelo (Iglesias Martinez, 1994).

No existen diferencias significativas respecto al parámetro MS/MF (Figura 4), porcentaje que indicará el grado de acumulación de agua en el tejido, cuando se analiza por separado en ambas siegas los diferentes abonos. Por el contrario sí que aumenta significativamente (LSD al 95%) este porcentaje de una siega a otra, siendo el valor promedio de la 1ª 15.35% y 17.99% para la segunda, debido principalmente a que al analizar tan sólo los abonos 3, 4, 5 y 6, este último presenta una gran diferencia significativa en su 2ª siega respecto a la 1ª. También existen diferencias significativas entre el porcentaje MS/MF de las hierbas adventicias (12.28%) y el de los abonos verdes (15.35%) en la 1ª siega (LSD 95% de confianza).

El aumento del valor de la relación MS/MF que se observa entre la 1ª y 2ª siega de los abonos verdes puede ser debida a la lignificación de los tejidos y a la disminución, por tanto, de la acumulación de agua en la planta. Los bajos valores de esta relación en las plantas adventicias indicaría que poseen tejidos más tiernos antes de su madurez, que los de los abonos verdes estudiados.

Figura 4. Relación (%) de materia seca/materia fresca de los distintos abonos verdes en las dos siegas.

Haciendo referencia a la proporción de la MS ó MF (Tabla 1) de las adventicias encontradas en el total del peso de cada uno de los tratamientos (% que puede servir para comparar la cantidad de hierba silvestre surgida en el abono, o por el contrario, la capacidad de este último de impedir el crecimiento de las arvenses) se aprecia una clara diferencia entre las dos siegas. En la 1ª, los abonos 1, 2 y 7 tuvieron una nula capacidad para impedir el nacimiento de adventicias (resultados del 100% de adventicias), mientras que el abono 5 tuvo un mediocre comportamiento. En la 2ª siega, tan sólo el abono 2 siguió sin poder controlar las adventicias (más del 50% sobre la parcela), el 1, 5 y 7 tuvieron algo de adventicias aunque de forma controlada, mientras que en las parcelas 3, 4 y 6 las adventicias fueron completamente dominadas. Haciendo referencia a los iones asimilables (K+, Na+ y Ca2+) no se observan diferencias entre los contenidos de las plantas adventicias y las plantas de abono verde en el Na+ (Figura 5), siendo los valores promedio de 438.8 ppm y 395.9 ppm respectivamente. En la 1ª siega se encuentran diferencias entre los abonos 4 y 6 que tienen unos valores menores que el 5 y 3, que posee el valor acumulativo en Na+ más elevado. En la 2ª siega el tratamiento 3 sigue siendo el de mayor acumulación, teniendo diferencias significativas respecto a todos los demás excepto el 2. No se ven diferencias entre ambas siegas en cuanto al contenido en sodio. Tampoco se observan diferencias significativas en cuanto al contenido de Na+

entre adventicias y abonos verdes.

Tabla 1. Test de rangos múltiples en % de MS y MF de adventicias respecto del total.

1ª SIEGA 2ª SIEGAM F ADVENTICIAS-TOTAL M F ADVENTICIAS-TOTAL


0.17a

0.21a0.15a 0.18a

0.170.18a

0.15a0.16a

0.14a0.19a

0.17a

0 0.05 0.1 0.15 0.20 0.25%

1

3

5

7

1ª siega 2ª siega

6

4

2Tratamientos

35

Abono Repetición Media y grupos homogéneos

Abono Repetición Media y grupos homogéneos

Materia fresca

4635

3333

1.823.684.6217.17

aaab

6347512

3333333

0.00.00.04.285.047.4453.

aaaaaab

Materia seca

4635

3333

1.312.984.0314.14

aaab

6347512

3333333

0.00.00.04.604.678.5654.06

aaaaaab

Figura 5. Contenido en Na+ de los abonos verdes en la 1ª y 2ª siega.


36

Del estudio sobre el K+ (Figura 6), se observa que del abono verde en la 1ª siega existen diferencias significativas entre los abonos que mayor contenido tienen (5, 3 y 4) y el de menor concentración (6). En la 2ª siega los abonos que más contenido en K+ tienen son el 2, 1 y 3, los cuales difieren significativamente del 7.5 y 6, que son los de menor proporción. Por otro lado existe gran diferencia entre los niveles de K+ encontrados entre ambas siegas en los abonos 3, 4 y 5, siendo superior en todos los casos en la 2ª siega. El contenido en K+ es superior en general en los abonos verdes que en las adventicias (LSD 95%).


393.61 a

532.43 ab714.59 c

878.66 b290.04 a

286.84 a

473.48 a255.60 a

243.07 a179.00 a

184.44 a

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900mg.kg-1

1

2

3

4

5

6

7

1ª siega 2ª siega

Trat

amie

ntos

37

Figura 6. Contenido en K+ de los abonos verdes en la 1ª y 2ª siega.En el Ca2+ (Figura 7), en la 1ª siega, no existen diferencias significativas entre los abonos. En la 2ª siega las mayores diferencias con el intervalo LSD al 95% las presentan los tratamientos 1 y 6, que son claramente superiores a los tratamientos 3, 5 y 7. También se encuentran diferencias entre los valores obtenidos entre la 1ª siega y los de la 2ª, con un resultado de 10 veces mayor; esto es debido al aumento del Ca2+ en la 2ª siega en los abonos 4 y 6, que difieren significativamente respecto al valor en la 1ª siega. En conjunto, el contenido en Ca2+ en adventicias no difiere del contenido de los abonos verdes.

Figura 7. Contenido en Ca2+ de los abonos verdes en la 1ª y 2ª siega.

Respecto a la actividad enzimática del suelo (Tabla 2) no hay diferencias entre las parcelas de abonos verdes en la primera recolección (antes del enterrado), ni en la segunda. Sin embargo si que existen diferencias significativas cuando se comparan ambas siegas, dando aumentos de más de 30 veces en la 2ª respecto a la 1ª. Las diferencias entre los valores de actividad enzimática de la 1ª y 2ª siega no sólo son


Trat

amie

ntos

38

debidas al enterrado del material vegetal, sino también al aumento de la temperatura del suelo, desde el momento del enterrado hasta el momento del muestreo de suelo.

Tabla 2. Contenido y nivel de significación de la actividad enzimática del sueloActividad biológica1ª SIEGA 2ª SIEGATratamiento Repetición Media y grupos

homogéneosTratamiento Repetición Media y grupos

homogéneos7246135

3333333

321.75325.75328.41337.57347.41348.75355.75

aaaaaaa

7532146

3333333

7.937.968.248.649.149.299.32

aaaaaaa

CONCLUSIONESLos tratamientos 3, 4, 5 y 6 son los que han mostrado mayor precocidad, pudiéndose segar y enterrar en tan sólo 3 meses (noviembre-enero). El tratamiento 6 (Raphanus sativus L.) muestra el mayor desarrollo, a la vista de los altos contenidos en MF y MS. La alfalfa (presente en el tratamiento 1) necesitó la llegada del calor para desarrollarse adecuadamente, lo que se notó en la segunda siega.Las adventicias presentaron buen crecimiento en el tratamiento 2, también aparecieron en las parcelas de los tratamientos 1, 5 y 7, en el resto se controló el crecimiento. Se concluye que el trébol, festuca y meliloto, pueden considerarse especies poco interesantes para su uso como abono verde, como alternativa en hortícolas, puesto que no pueden competir con las plantas adventicias a pleno sol en la época de ensayo.

El contenido en K+ aportado por los abonos verdes es significativamente superior al de las plantas adventicias, sobre todo en la segunda siega. A excepción del tratamiento 6, el resto presenta concentraciones que van entre 10000 y 19000 mg.L-1. Si el grado de reintegración al terreno en K+ de los abonos verdes es del 1 al 2% (por tonelada de MF), la aportación en K+ realizada por los abonos verdes del presente ensayo estaría entre 200 y 600 kg.ha-1 de potasio, si bien, la disposición de este elemento para el siguiente cultivo, estará en función de las variaciones de potasio (ciclo de K) en el suelo.

Se podrían recomendar los mejores abonos verdes:Rabano forrajero, por su rápido crecimiento, alto contenido en MF y MS, alta aportación de humus y gran control de las adventicias, además es capaz de acumular altas concentraciones de calcio (90 kg.ha-1)Veza-avena, posee buena precocidad, buena proporción de MF y MS, buena competencia conplantas adventicias y puede acumular hasta 600 kg de K.ha-1 en sus tejidos. Además es el abono verde más utilizado.Guisante-avena, por su buen comportamiento en precocidad, con alto contenido en MF y MS y potasio (casi 500 kg.ha-1).Del resto hay que destacar que el ray-grass, los yeros y la alfalfa ha tenido buen comportamiento en precocidad. Además acumulan altos contenidos en potasio ( más de 400 kg.ha -1), siendo competitivo frente a adventicias.

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Agradecimientos: A Isabel Montavez (INTERSEMILLAS) por su aportación en la realización de este trabajo.


40

EFECTO DEL SISTEMA DE RIEGO Y DEL CULTIVO ECOLÓGICO SOBRE LA ASIMILACIÓN DE NITRATOS.

A. Dominguez-Gento*, M.D. Raigón**, S. Torregrosa**, M. Gómez**, J.M. Carot**,

* Estació Experimental Agrària de Carcaixent, Pda. Barranquet, s/n, 46740 Carcaixent; tf: 96 243 04 00; [email protected]; [email protected] .

** Universidad Politécnica de Valencia, Camí de Vera, s/n, Valencia; tf: 96 387 73 47; [email protected] ; [email protected]; [email protected]; [email protected]

Palabras clave: Lechuga, col china, goteo, aspersión, inundación.

RESUMENSe evaluó la acumulación de nitratos y contenido en humedad sobre especies vegetales de hoja

ancha (lechuga y col china) en diversas parcelas de la estación Experimental Agraria de Carcaixent, y se sometieron a los tres sistemas de riego más comunes (por inundación, por aspersión y por goteo). El ciclo de cultivo fue de otoño-invierno, y los cultivares fueron; “Inverna”, para las lechugas del tipo Romanas y “Kasumi”, para las coles chinas. Los sistemas de producción han sido técnicas ecológicas, comparándose los valores con testigos de agricultura convencional. Los resultados indican que cuando el sistema de riego es de alta frecuencia y el sistema de producción es ecológico, la concentración de nitratos es considerablemente menor en el tejido vegetal de las lechugas, mientras que en las coles esta disminución no es significativa en cuanto al sistema de riego, pero sí existe un aumento de nitratos en las coles de riego por inundación. En cuanto a la humedad, los resultados estadísticos indican que el material vegetal contiene menos agua cuando se aplican técnicas ecológicas bajo el sistema de riego por inundación.

INTRODUCCIONLa agricultura ecológica es una forma diferente de enfocar la producción agraria, basada en el

respeto al entorno y producir elementos sanos, de la máxima calidad y en cantidad suficiente. Utiliza como modelo a la misma Naturaleza, extrayendo de ella toda la información posible, aunada con los actuales conocimientos técnicos y científicos.

El uso abusivo de los recursos agrícolas y naturales, habitual en los actuales sistemas de agricultura industrializada, lleva al agotamiento del suelo, haciéndolo improductivo, a la contaminación del agua con nitratos y sustancias tóxicas, a la simplificación de la diversidad genética, se pierde la calidad de los alimentos y se consumen grandes cantidades de combustibles fósiles.

El nitrógeno es un elemento imprescindible para todos los seres vivos y las plantas lo absorben fundamentalmente en forma nítrica disuelto en la solución del suelo (Wild, 1992). Los campos de cultivo son abonados con sustancias nitrogenadas y en la mayoría de los casos el abonado se realiza directamente con nitratos y en exceso. Las sales nítricas al ser las más solubles, pasan al agua en su infiltración hacia las capas freáticas (provocando su contaminación) o en la escorrentía hacia las aguas superficiales, otra fracción se absorbe y acumula en las plantas, originándose la sobreacumulación de nitratos en los productos agrícolas, y otra porción, a veces, es transformada por los microorganismos desnitrificadores del suelo en nitrógeno molecular, escapando a la atmósfera (Domínguez, 1994).

El ión nitrato es la forma en que las plantas absorben la mayor parte del nitrógeno que necesitan a través de las raíces. En el interior, el nitrato se transforma en amonio y posteriormente en aminoácidos y proteínas mediante el proceso de fotosíntesis. Si la velocidad de absorción es superior a la de transformación, se acumulará nitrato en los tejidos vegetales.

La acumulación de nitratos es función del tipo de planta de que se trate (especie, variedad, edad, parte, etc.) y de las condiciones de cultivo (temperatura, luz, riego, tipo de abonado y cantidad, momento de la recolección, tratamientos post-cosecha, etc.) (Mayor et al; 1993).

Los factores ambientales de cultivo, especialmente la iluminación y la temperatura, son las principales causas de la acumulación de nitratos, aunque también se han de tener en cuenta el resto de factores.

El problema de los nitratos en los vegetales radica en que tras su ingesta pueden ser reducidos a nitritos en el interior del organismo humano, especialmente en los niños de menos de tres meses de edad y


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mailto:[email protected];





en adultos con ciertos problemas. Los nitritos producen la transformación de la hemoglobina a metahemoglobina, y esta impide la correcta oxigenación del organismo. Una vez formado los nitritos, pueden reaccionar con las aminas presentes en nuestro organismo originando las nitrosaminas que tienen una acción cancerígena (Dittrich y Leitzmann, 1998).

Teniendo en cuenta lo anterior, los expertos de la OMS han fijado una ingesta diaria admisible sin riesgo aparente para la salud de 3.65 mg de ión nitrato y 0.113 mg de ión nitrito, por kilogramo de peso corporal, reduciendo a cero los nitritos en el caso de lactantes.

Mendes y Costa (1996) indican que el 86% de la ingesta de nitratos proviene de las hortalizas, el 9% de las carnes, el 2% del pan, el 1.4% de las frutas y zumos, y tan sólo el 0.7% del agua.

A causa del potencial tóxico de los nitratos y de su impacto sobre el medio ambiente, existe una tendencia creciente en la agricultura europea hacia la reducción del contenido de nitratos en las hortalizas.

España, por sus condiciones climáticas, ocupa una posición ventajosa, respecto a otros países europeos para la producción de hortalizas con bajo contenido en nitratos (Van Diest, 1990).

Las hortalizas de hoja acumulan más nitratos que las de fruto o raíz. A su vez, dentro de cada planta la acumulación de nitratos no es uniforme, por ejemplo, la lechuga concentra los nitratos en las hojas exteriores, mientras que la espinaca y la acelga los concentran en el peciolo.

En un estudio realizado por Imtiaz-Ahmad et al. (1993), se comprobó que en cultivos de espinacas abonados con distintas dosis de nitrógeno en forma de urea, la concentración de nitratos en las plantas aumentaba con la dosis de nitrógeno fertilizante.

En los cultivos hortícolas se suelen ocasionar importantes pérdidas de nitratos, no sólo por las altas dosis de fertilizantes utilizados, sino también por la baja eficiencia en los sistemas de riego (Ramos y Ocio, 1993). En la agricultura de regadío, es fundamental conocer la aportación de nitratos incorporada por el agua de riego e incluirla en la dosis de fertilizante, así como la acumulación por los cultivos, ajustando la dosis de riego. Se ha de controlar la cantidad del agua de riego, evitando el estrés hídrico, ya que algunos autores indican que esta situación incrementa la concentración de nitratos en el material vegetal. Igualmente, un mal manejo del riego podría provocar el aumento de la concentración de nitratos en la solución del suelo y su acumulación en la planta (Merino y Ansorena, 1993).

Es importante disminuir el contenido de nitratos en los vegetales mediante la aplicación de técnicas de agricultura ecológica y mediante la utilización de métodos racionales de riego, como el riego localizado (goteo y aspersión), así por una parte se evitan las excesivas pérdidas de agua y nitratos por lixiviación y por tanto la derivada contaminación de las aguas subterráneas, y por otra, muy importante, la menor acumulación de nitratos en las plantas.

El principal objetivo del presente trabajo es conocer la concentración de nitratos acumulados en dos hortalizas de hoja ancha, lechuga (Lactuca sativa) y col china (Brassica pekinensis), cuando se cultivan en dos sistemas agronómicos distintos (ecológico y convencional). Además, dentro de cada metodología agronómica, el cultivo ha sido implantado bajo tres sistemas diferentes de riego, dos localizados o de alta frecuencia (goteo y aspersión) y el tercero de inundación o superficie (riego a manta), con ello se pretende establecer en las condiciones del experimento, las posibles interacciones entre la acumulación de nitratos, técnicas de producción y sistema de riego, en cada uno de los cultivos. También se ha determinado el contenido en humedad de cada muestra del material vegetal, con el fin de poder establecer posibles interacciones con la mayor o menor disponibilidad de agua de riego.

MATERIAL Y MÉTODOSLos ensayos se realizan sobre cinco parcelas de la Estación Experimental Agraria de Carcaixent

(provincia de Valencia), en la plantación otoño-invierno con lechuga del cultivar Inverna, del tipo romana y col china del tipo “kasumi”, plantadas en líneas y a nivel del suelo, con una densidad de 6 plantas por m2. El ciclo de cultivo es de unos 90 días, trasplantándose en campo a principios de noviembre y recolectando a mediados de febrero.

Se dispuso de cinco parcelas, dos dedicadas al cultivo convencional (una destinada al riego localizado y otra al riego a manta), y de tres ecológicas (dos destinadas al riego a manta y una al riego localizado). Las parcelas de riego localizado se dividen en dos subparcelas de igual dimensión y dada la homogeneidad del terreno, se dispone una para el riego por goteo y otra para el riego por aspersión.

En la parcela convencional con sistema de riego localizado, se realizan dos repeticiones al azar de cada hortaliza de cinco líneas de cultivo cada una, para cada sistema de riego y del mismo modo, en la parcela ecológica con sistema de riego localizado, se realizan tres repeticiones al azar de cada hortaliza de tres lineas de cultivo cada una, en estas parcelas se asoció el cultivo (lechuga o col china) con hinojo.


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El material de riego utilizado consta de goteros autocompensantes, con un caudal de 3.75 L.h -1 y con un diámetro de 16 mm y de aspersores de 16mm de diámetro, con tres caudales distintos: 360º a 180 L.h-1, de 180º a 90 L.h-1 y de 90º a 50 L.h-1. El agua de riego utilizada tiene un contenido de 200 mg de NO3

- por litro.La fertilización de las parcelas convencionales consistió en una aportación de fondo de 5 kg de

nitrato amónico y de 5 kg de abono complejo 15-15-15 por parcela. Y durante el cultivo se fertilizó dos veces con una mezcla de 10 kg de nitrato amónico al 33.5% y sulfato potásico. En las parcelas ecológicas se fertilizó con 18029 kg.ha-1 estiércol de oveja.

En las parcelas convencionales se efectuaron tratamientos contra mildiu con oxicloruro de cobre al 50% y con mancozeb al 35%, contra orugas y pulgones con metomilo al 20% y con metil pirimifos al 50%.

En las parcelas ecológicas se efectuó un tratamiento con Bacillus thurigensis, contra la oruga de la col y un tratamiento contra el mildiu con oxicloruro de cobre.

Para la determinación de nitratos en material vegetal se han tomado 3 muestras al azar de cada repetición. Se analizaron un total de 63 lechugas, de las cuales 45 eran ecológicas y 18 convencionales. Y 38 coles chinas, siendo 23 ecológicas y 15 convencionales.

Del material vegetal se eliminaron las hojas defectuosas y los restos de tierra existentes con un papel secante, se separa de cada muestra la parte externa de la interna y se prepara el extracto líquido con 100 g de material fresco, diferenciando las hojas externas de las internas, y con 100 mL de agua destilada se tritura y se filtra. Sobre el extracto se determina el contenido en nitratos mediante medida fotométrica a 525 nm con SpectroquantR (Merk, 1995). El contenido de humedad del material vegetal se realizó siguiendo las indicaciones del MAPA (1994), determinándose tanto para las hojas internas como externas.

RESULTADOS Y DISCUSIÓNRespecto a la acumulación de nitratos (Figura 1) en el material vegetal, se observa que en los

tipos de producción ecológicos, la concentración de nitratos es significativamente inferior tanto en lechuga, como en col china. Además los valores encontrados en el cultivo de lechuga, están por debajo de los referenciados en bibliografía, mientras que los de col china son similares (Elmadfa et al., 1998).

Figura 1. Contenido de NO3- en lechuga y col china ecológicas y convencionales, con intervalos LSD al

95%.

En cuanto al sistema de riego, en el cultivo de la col china no se encontraron diferencias significativas, aunque existe una tendencia a la mayor acumulación de nitratos en los sistemas de riego por inundación. En la lechuga (Figura 2) aparecen diferencias significativas entre los sistemas de riego, mostrándose mayor acumulación de nitratos cuando se emplean sistemas de riego por inundación.

Figura 2. Contenido de NO3- en lechuga, en función del sistema de riego con intervalos LSD al 95%.


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Con el análisis de varianza multifactorial, se comparó la acumulación de nitratos en el tejido vegetal de ambos cultivos (lechuga y col china), teniendo en cuenta el tipo de producción (ecológico y cnvencional) y el sistema de riego (Figuras 3a y 3b).

De forma general, se observa que tanto para el cultivo de lechuga como para la col china, la acumulación de nitratos en el material vegetal es inferior en el cultivo ecológico, independientemente del sistema de riego, excepto en el caso del cultivo de lechuga y bajo el sistema de riego por goteo donde se observa un ligero aumento de la concentración de nitratos cuando el tipo de producción es ecológico, aunque sin llegar a ser estadísticamente significativo. Utilizando sistemas de alta frecuencia se observa que la acumulación de nitratos en el tejido vegetal es menor, siendo el goteo el que menos acumula para el tipo de producción convencional y la aspersión en ecológica.

Analizando el contenido de nitratos de lechuga y col china en las dos partes diferenciadas

(externa e interna) se observa (Figuras 4a y 4b) que bajo la producción ecológica, la concentración de nitratos es mayor en las hojas interiores de ambas especies vegetales y de forma significativa al 87% en el cultivo de la lechuga, hecho que coincide con otros estudios (Vidal et al., 1999) en condiciones similares al del presente trabajo. Esto puede ser debido a que todo factor que reduzca la intensidad luminosa o la duración del fotoperiodo disminuirá también la velocidad del proceso de fotosíntesis, favoreciendo con ello la acumulación de nitratos (Steingover et al., 1982), al tratarse de especies altamente acogolladas como lo es sobre todo la lechuga romana.

Sin embargo, bajo el tipo de producción convencional la acumulación de nitratos se realiza a la inversa, concentrándose en las hojas exteriores, hecho que coincide con la bibliografía consultada (Merino y Ansorena, 1993). La causa principal de esta acumulación, es el uso de fertilizantes minerales que provocan en este tipo de cultivo un aumento de sales en las hojas exteriores, que por un fenómeno osmótico absorben mayor cantidad de agua que contiene un alto contenido en nitratos. Por otra parte, no se han observado diferencias significativas entre el contenido de nitratos en la parte interior y exterior del material vegetal en función del sistema de riego empleado, ya que durante el ciclo de cultivo de ambas especies vegetales tuvieron lugar lluvias abundantes, aunque si se muestra una tendencia de mayor acumulación en las hojas interiores de lechuga romana y col china bajo el sistema de riego por inundación, independientemente de que el tipo de producción fuese ecológico o convencional.


Figura 3a. Interacción del contenido de nitratos en lechuga, en función del sistema de riego y el tipo de producción con intervalos LSD al 95%.

Figura 3b. Interacción del contenido de nitratos en col china, en función del sistema de riego y el tipo de producción con intervalos LSD al 95%.

Tipo de producciónA. EcológicaA. Convencional

32

52

72

92

112

132

goteo aspersión a manta

mg NO

3- /100 g

51

71

91

111

131

goteo aspersión a manta

44

Respecto al contenido en humedad del material vegetal, se observa (Figura 5) que los valores son significativamente inferiores cuando se utiliza el tipo de cultivo ecológico, resultado que coincide con los de Elmadfa et al. (1998), aunque los niveles de humedad encontrados en este trabajo son ligeramente inferiores. En col china las diferencias de humedad llegan a ser, en promedio, un 1.15% inferiores para las cultivadas bajo técnicas agronómicas ecológicas, con lo que la calidad nutricional y mantenimiento post-recolección mejoran considerablemente, de modo que se disminuyen los costes de producción por peso bruto del producto. En la lechuga no se obtuvieron diferencias significativas.Figura 5. Contenido en humedad en hojas de col china de agricultura ecológica y convencional con intervalos LSD al 95%.

Del contenido de humedad del material vegetal en función del sistema de riego (Tabla 1), se deduce que en la lechuga romana bajo el sistema de riego localizado (goteo y aspersión) los valores son significativamente superiores respecto al contenido de humedad en la lechuga regada por inundación, esto confirma que la mayor disponibilidad del agua de riego implica una mayor proporción de humedad. Resultados similares fueron encontrados por Vidal et al. (1999) en condiciones parecidas a las de este trabajo. Por otra parte, el contenido de humedad para la col china no presenta diferencias entre el sistema de riego, es posible que las condiciones climatológicas adversas y las fuertes precipitaciones recibidas en los momentos de elevada absorción, alteraran los resultados de este ensayo de col china.


Tipo de producciónA. Ecológica A. Convencional

48

58

68

78

88

98

exterior interior

mg NO

3- /100 g

51

71

91

111

131

exterior interior

Figura 4a. Interacción del contenido de nitratos en lechuga, en función de la parte diferenciada y el tipo de producción con intervalos LSD al 87%.

Figura 4b. Interacción del contenido de nitratos en col china, en función de la parte diferenciada y el tipo de producción con intervalos LSD al 95%.

45

Tabla 1. Niveles de significación al 95% del contenido de humedad frente al sistema de riego en lechuga y col china.

Sistema de riegoMedia y grupos homogéneosCol china Lechuga

Goteo 92.64 a 93.49 bAspersión 92.80 a 93.69 bA manta 93.06 a 92.50 a

Al estudiar el contenido de humedad del material vegetal frente al sistema de riego, junto con el tipo de producción (Figuras 6a y 6b) se observa una tendencia similar en el tipo de producción ecológica, tanto en lechuga como en col china, siendo los contenidos en agua del material vegetal regado por alta frecuencia, homogéneos entre sí, pero significativamente superiores a los del riego por inundación. El cultivo convencional sigue una tendencia similar en lechuga, pero en col china el contenido en agua aumenta significativamente en el riego por inundación con respecto al localizado, esto puede ser debido a la gran disponibilidad de agua por la planta como consecuencia de las fuertes lluvias recibidas, en próximos ensayos se corroborarán los resultados obtenidos.

CONCLUSIONESLa concentración de NO3

- en el material vegetal es inferior en los productos obtenidos con técnicas de producción ecológicas. Tanto para el cultivo de lechuga como de col china, los sistemas de riego que menor acumulación de NO3

- provocan en el material vegetal son los localizados. En concreto, el riego por goteo para el tipo de agricultura convencional y el riego por aspersión cuando el tipo de agricultura es la ecológica serían los dos sistemas recomendados para producir, en las condiciones del experimento lechugas y coles chinas con baja acumulación de nitratos, además con el empleo de estos sistemas se produce un mejor manejo del riego, lo que implica menores pérdidas por lixiviación de NO3

- y las derivadas contaminaciones en los acuíferos.

El contenido de humedad en el material vegetal es mayor en los sistemas de riego que facilitan la disponibilidad del agua a la planta, es decir, en los sistemas localizados. Por cultivos, el ecológico presenta niveles de humedad en el tejido vegetal significativamente inferiores, aumentando con ello la cantidad de materia seca del alimento, lo que pone de manifiesto la mayor calidad nutricional de los productos ecológicos y su mejor conservación en post-cosecha.

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Centro rural de información europea de la Comunidad Valenciana.URL: http://criecv.fis.uji.es/crie/agric


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http://criecv.fis.uji.es/crie/agric

EFECTO DE LA FERTILIZACIÓN ORGÁNICA EN LAS RELACIONES HÍDRICAS DE ALMENDROS EN RIEGO LOCALIZADO Y SECANO.

Guillén López, I 1 , Sánchez Navarro, A1., Madrid Vicente, R2., García, A.L. 2, Sanchez Vizcaino, J.1

1Dpto. de I+D Frutos Secos del Mañan, S.C.L.Pol. Ind. “El Cabezo” 1BA. 03650. C.E: [email protected]. Química Agrícola, Geología y Edafologia. Universidad de Murcia. [email protected].

ResumenEn esta experiencia, se pretende llevar a cabo un estudio comparativo de la fertilización orgánica frente a la fertilización inorgánica en regadío y secano, estudiando la influencia en las relaciones hídricas foliares (conductancia estomática, transpiración y potencial hídrico).Los parámetros más representativos que definen el estado hídrico del árbol son el potencial hídrico foliar (Ψl) y la conductancia estomática (gl). En lo que se refiere al primero los datos obtenidos nos permiten afirmar que los arboles cultivados en secano están expuestos, durante prácticamente todo el ciclo estacional considerado, a un estrés hídrico, acentuado extraordinariamente, en los meses de mayo y junio. Sin embargo para los tratamientos estudiados en regadío los valores de potencial hídrico foliar son análogos para todos y cada uno de los periodos en los que hemos dividido la evolución estacional, estando en todos los casos dentro de los niveles normales.La medida de gl indica el grado de apertura de los estomas de las hojas y por tanto el nivel de transpiración (pérdida de agua) de la planta. Los valores de conductancia estomática encontrados para en los árboles situados en parcelas de secano son bajos, presentando una tendencia a disminuir durante el ciclo estacional considerado. Esta evolución a la baja también se produce en el tratamiento de regadío aunque los valores son sensiblemente más altos.No existen diferencias significativas entre las relaciones hídricas de árboles sometidas a fertilización orgánica e inorgánica.

Introducción

En el almendro la resistencia a la sequía es interesante, por las condiciones de cultivo en secano en la mayoría de las regiones. La tolerancia a la sequía que posee el almendro deriva de las características xeromórficas de este frutal de hoja caduca, tales como la habilidad para resistir situaciones de estrés hídrico severo, limitación de la transpiración durante los periodos secos así como la pérdida de hojas (Fereres et al., 1981; Torrecillas et al. 1988). Sin embargo, esta especie que ha sido ampliamente estudiada en aspectos como la mejora vegetal, nutrición mineral, etc., ha sido escasamente considerada en las relaciones agua planta en distintas condiciones de fertilización.El almendro (Prunus Dulcis D.A. Webb) es un frutal cuya recolección se realiza fundamentalmente durante los meses de agosto y septiembre. Los periodos de mayor demanda hídrica (engorde y maduración del fruto) coinciden generalmente con periodos de escasa pluviometría dependiendo el almendro de las reservas hídricas acumuladas en el suelo, en el caso de secano, o de las aportaciones externas de agua en el caso del regadío o fertirrigación.

El grado de apertura estomática puede ser un indicativo del estado hídrico de la planta (Hisiao, 1990). Esta se afecta por numerosos factores externos e internos como son el estado hídrico foliar, la concentración externa e interna de CO2, la radiación y la humedad ambiente, incluso el historial previo de la planta puede ser importante sobre el control estomático (Lange et al. 1971; Hisiao, 1975, Mansfield et al., 1990). Morgan (1986) realiza estudios sobre los efectos combinados de la fertilización y riego sobre las relaciones hídricas.

En este trabajo se estudia la relaciones hídricas de plantas de almendro sometidas a diferentes condiciones hídricas (regadío y secano) y de fertilización (orgánica e inorgánica) con el fin de comprobar si estas prácticas revierten en una mayor eficiencia en el uso del agua.

Material y métodos.La parcela experimental de secano se encuentra situada en el término municipal de Jumilla

(Murcia) y la de regadío en Pinoso (Alicante).Para el tratamiento orgánico (T-o) tanto en secano como en regadío se usó una enmienda a base de estiércol de oveja y turba, comercializada por la Cooperativa Frutos Secos del Mañan S.C.L. bajo el nombre de Ecomañan (en la tabla 1 se muestran las características fisicoquímicas y composición del producto), aplicándose a razón de 8 Kg/árbol (27,5 U.F./Ha de N; 32, U..F. /Ha de P2O5 y 21,1 U.F./Ha de


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K2O) enterrándose alrededor del tronco. El tratamiento inorgánico (T-i) de secano consistió en aplicar mediante el uso de fertilizantes inorgánicos simples (Superfosfato 45%; SO4(NH4)2 y NO3K), la cantidad necesaria para conseguir idéntica cantidad de unidades fertilizantes por hectárea que las aplicadas en el tratamiento orgánico, el T-i en regadío es análogo al de secano utilizando fertilizantes inorgánicos solubles disueltos en el agua de riego (tabla 2).

El potencial hídrico se midió con una cámara de presión Soil Moisture Equip. Corp. Mod. 3000) (Scholander et al., 1965; Turner, 1981. Las medidas de Ψ l se realizaron sobre cuatro árboles por tratamiento, con cuatro determinaciones en cada árbol. Las hojas se muestrearon en el tercio medio del árbol y en tallos del año. La conductancia foliar y la transpiración se midieron sobre la superficie abaxial del mismo tipo de hojas y números de repeticiones que las utilizadas para el potencial hídrico, utilizándose para ello un porómetro de estado estacionario (LICOR LI-1600)(Pearcy et al., 1991)

M. O. Total (%) 50.00 K2O (%) 0.25M.O Oxidable (%) 20.00 Carbono orgánico (%) 29.00Nitrógeno total (%) 2.00 Fe (%) 3.00Nitrógeno orgánico (%) 1.50 MgO (%) 0.20P2O5 (%) 1.30 SO3 (%) 9.00Tabla 1: Composición química de ECOMAÑAN.

Mes gramos N gramos P2O5 Gramos K2OEnero 32,4Febrero 8,1 32,4 8,1Marzo 16,2 32,4 16,2Abril 24,3 32,4 24,3Mayo 24,3 32,4 24,3Junio 24,3 24,3Julio 24,3 24,3Agosto 24,3 32,4 24,3Septiembre 16,2 32,4 16,2Octubre 32,4Noviembre 32,4Diciembre 32,4

Tabla 2. Dosificación de fertilizantes en el tratamiento inorgánico.

En la figura 1 se muestra los valores de precipitación y temperatura registrados durante la experiencia en la parcela de secano. El 52 % de la precipitación total (44 mm) se recioge en mayo, mientras que en junio únicamente se recogieron 2 mm que representa el 4 % de la precipitación recogida hasta la fecha.

Resultados.


0

5

1015

20

25

enero febrero marzo abril mayo junio

Tª (º

C)

0

5

1015

20

25

P (m

m)

Precipitación Temperatura media

Figura 1. Temperatura media y precipitación recogida durante la experiencia en la parcela de secano.

49

En las figura 2 se resumen los valores medios para el potencial hídrico foliar. Se aprecian diferencias significativas de los valores de potencial hídrico foliar entre los árboles situados en parcelas de secano y los de regadío debido evidentemente al aporte continuo de agua en estos últimos. Los árboles cultivados en secano están expuestos, durante prácticamente todo el ciclo estacional considerado, a un estrés hídrico acentuado extraordinariamente en los meses de mayo y junio. No se encuentran diferencias entre tratamientos salvo en el mes de mayo, donde existe una diferencia significativa entre el l de los tratamientos T-i y T-o debido quizás a una mayor capacidad de retención de agua en el suelos con más contenido en materia orgánica lo que favorece que estos tengan una mayor capacidad de reserva de agua.En los tratamientos estudiados en regadío los valores de potencial hídrico foliar son análogos para todos y cada uno de los periodos en los que hemos dividido la evolución estacional, estando en todos los casos dentro de los niveles normales.

Figura 2. Evolución del potencial hídrico foliar. Las barras de error representan la desviación típica de las medidas.

En la figura 3 se muestran los valores medios obtenidos para la conductancia estomática.. En todos los casos se muestra una tendencia a disminuir durante el ciclo estacional considerado , debido al cierre de los estomas para disminuir la pérdida de agua por al aumento de la temperaturas. Esta tendencia se rompe en mayo debido posiblemente al aumento de las precipitaciones. Los valores de g l encontrados para en los árboles situados en parcelas de secano son generalmente más bajos que en la parcela de regadío (salvo el mencionado mes de mayo)


50

En la figura 4 se indican los valores medios obtenidos para la transpiración. La evolución es análoga a la de la conductancia estomática, ya que ambos valores están directamente relacionados.

Conclusiones.

No existen diferencias significativas entre las relaciones hídricas de los árboles en regadío bajo tratamiento orgánico e inorgánico. El tipo de fertilización en condiciones de regadío no influye en las relaciones hídricas de los árboles estudiados.

Aparecen diferencias significativas en el potencial hídrico entre árboles en régimen de secano, presentando menos déficit hídrico durante el mes de mayo los sometidos a tratamiento orgánico. Durante el mes de junio la ausencia de lluvia hace que se igualen los valores.


0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

T-i T-o T-i T-o T-i T-o

abril mayo junio

mm

ol/c

m2 s

pinosojumilla

Figura 4. Evolución mensual de la transpiración. Las barras de error indican la desviación típica de las medidas.

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Scholander, P.F., Hammel, H.T., Hemmingsen, E.A., Bradstreet, E.D., 196r. Sap Preasure in vascular plants. Science (NY)148:339-346.

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Turner, N.C. 1981, Techniques and experimental approaches for the measurement of plant water status. Plant Soil 58: 339-366.


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COMPARACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA DEL SUELO EN SISTEMAS ECOLÓGICO E INTEGRADO EN CULTIVOS HORTÍCOLAS

R. Albiach, R. Canet, A. Gómez, F. Pomares.[Mª Remedios Albiach Vila, Rodolfo Canet Castelló, Ana Gómez Jiménez, Fernando Pomares García]Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), Apartado Oficial, 46113-Moncada (Valencia). ESPAÑA.[Tfno: 96-1391000, Fax: 96-1390240; E-mail: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]]

Palabras clave: enzimas, actividad biológica, fosfatasa alcalina, deshidrogenasa

Resumen

En tres experiencias de campo, se han estudiado los niveles de actividad fosfatasa alcalina y deshidrogenasa tras la aplicación de diferentes tratamientos de fertilización y manejo del suelo. En dos de estas experiencias se han ensayado tres modalidades de fertilización: orgánica, con manejo ecológico, organo-mineral y mineral, con manejo convencional. En ambas experiencias se han encontrado los mayores niveles de actividad en las subparcelas con tratamiento orgánico, y los menores en aquellas donde sólo se utilizaron fertilizantes minerales. En una de las experiencias el tratamiento organo-mineral no dio lugar a incrementos apreciables de actividad, mientras que en la otra ambos tratamientos organo-minerales ofrecieron resultados intermedios entre los orgánicos y los minerales. En el tercer ensayo se compararon los niveles de actividad resultantes de varios años de manejo integrado o ecológico de una parcela, no encontrándose en ningún caso diferencias significativas. En todas las experiencias se constató la elevada correlación existente entre las actividades fosfatasa alcalina y deshidrogenasa.

Introducción

Una de las ideas centrales de la Agricultura Ecológica es la consideración del suelo como un sistema complejo, en equilibrio dinámico, en el cual los seres vivos tienen un papel esencial en el mantenimiento de su estructura y fertilidad. De hecho, es un sistema productivo en el cual buena parte de la fertilización de los cultivos queda en manos de la fijación o extracción biológica de los nutrientes, así como de la descomposición posterior de la materia orgánica así producida o bien aportada de fuentes externas. Queda claro de este modo que el estudio de la actividad biológica, relevante en cualquier caso o condición, es imprescindible cuando se quieren conocer los efectos de las prácticas ecológicas de cultivo en el suelo, o la fertilidad actual y potencial de éste en tales condiciones.

Si bien existen numerosos trabajos concernientes al efecto sobre la actividad biológica del suelo de las distintas prácticas que en su conjunto definen el manejo ecológico, no son demasiados los que se han realizado en parcelas bajo estricto cultivo ecológico. Los resultados han sido en algunos casos variables en función del parámetro estudiado y de las técnicas de manejo empleadas (Fraser et al., 1988) o bien se han encontrado pequeñas diferencias (Hassink et al., 1991). En otros casos, en cambio, se han descrito claros incrementos en los índices de actividad biológica en las parcelas cultivadas de manera ecológica (Oberson et al., 1993, 1996; Drinkwater et al., 1995). En el marco de nuestro país, los trabajos prácticamente se reducen a los realizados en la Universidad Complutense de Madrid por el grupo de Pérez Sarmentero y Molina (Pérez Sarmentero et al., 1984; Suances et al., 1998, 2000), realizados en zonas de cultivo extensivo y clima continental, y a los llevados a cabo por nosotros en el Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias en el contexto del cultivo mediterráneo de cítricos y hortalizas (Albiach et al., 1996, 1999, 2000a, 2000b).

El objetivo de este trabajo es comparar los niveles de dos actividades enzimáticas en el suelo, la fosfatasa alcalina y la deshidrogenasa, en el transcurso de tres diferentes ensayos de campo. En los dos primeros se han estudiado los diferentes efectos de tres sistemas de fertilización: orgánico, con manejo estrictamente ecológico, organo-mineral y mineral, ambos manejados de modo convencional , mientras que en el tercero se han comparado los niveles de actividad resultantes tras varios años de aplicación de dos sistemas diferentes (ecológico e integrado) de producción de hortalizas. Los resultados de estas experiencias deben permitir valorar el interés de las técnicas ecológicas de cultivo de cara a favorecer un adecuado nivel de actividad biológica del suelo y la posibilidad de emplear las actividades enzimáticas como índices de fertilidad de los agrosistemas.


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Material y métodos

Como se ha indicado con anterioridad, este trabajo hace referencia a los resultados obtenidos en tres experiencias de campo enmarcadas en dos proyectos diferentes, uno financiado por el INIA y el otro, denominado VEGINECO, por la Comunidad Europea. Las principales características de estos ensayos se decriben a continuación.

Ensayos del proyecto INIA

Se han realizado dos experiencias, una llevada a cabo en una parcela de la finca experimental del IVIA en Moncada (Valencia), y otra en una parcela de la finca experimental que la Fundación Caja Rural Valencia tiene en Paiporta (Valencia). Los tratamientos y dosis aplicadas en cada uno de los dos ensayos se muestran en la Tabla 1. Estos tratamientos se aplicaron por triplicado en subparcelas de 10x7,5m en el caso de Moncada y por cuadruplicado en parcelas de 11x7m en el de Paiporta. En ambos casos, las parcelas con fertilización orgánica fueron manejadas mediante técnicas de agricultura ecológica, mientras que en las de fertilización mineral y organo-mineral se aplicaron técnicas convencionales de cultivo. La secuencia de cultivos llevada a cabo en ambas experiencias ha sido alcachofa primer y segundo año, lechuga, patata, bróculi, sandía e hinojo, y las muestras de suelo se obtuvieron hasta una profundidad de unos 15-20 cm. En ambos casos, los resultados aquí discutidos corresponden a la cuarta temporada de experimentación, pudiendo consultarse los resultados correspondientes al segundo y tercer año en Albiach et al. (2000).

Ensayo VEGINECO

Este ensayo es uno de los varios en marcha en la Comunidad Valenciana dentro del proyecto europeo VEGINECO, en el cual participan grupos de investigación de otros tres países aparte del nuestro (Italia, Suiza y Holanda), y cuya finalidad es desarrollar sistemas sostenibles en cultivos hortícolas que hagan compatible la producción de cosechas de alta calidad con el mínimo impacto ambiental. En este ensayo, llevado a cabo en una parcela de la finca experimental de la Fundación Caja Rural Valencia en Paiporta, se compara la respuesta de una misma rotación de cultivos, mostrada en la Figura 1, a la utilización de técnicas de producción integrada y a la aplicación estricta de técnicas de agricultura ecológica. En ambos casos, el programa de fertilización de los distintos cultivos de la rotación se realiza en base a las necesidades nutritivas de cada uno de ellos, pero teniendo además en cuenta las contribuciones de nutrientes realizadas por el agua de riego, los abonos orgánicos, los abonos verdes, la incorporación de los restos de cultivo, etc., procurando evitar carencias que pudieran reducir la producción o excesos que causaran perjuicios medioambientales. Ambos tratamientos, ecológico e integrado, fueron aplicados por cuadruplicado en subparcelas experimentales de unos 1100 m 2 de superficie promedio. En este caso las muestras de suelo se obtuvieron hasta una profundidad de 30 cm. Los resultados descritos en este trabajo corresponden a los cinco muestreos completos realizados en las subparcelas entre 1998 y 2000.

En todas las experiencias y muestreos, una vez recogidas las muestras se secaron al aire, se trituraron y se pasaron por un tamiz de 2 mm de malla. Las actividades fosfatasa alcalina y deshidrogenasa se determinaron mediante los métodos de Tabatabai y Bremner (1969) y Casida et al. (1964). Todas las determinaciones se realizaron al menos por triplicado. La significación estadística de los resultados se evaluó utilizando los paquetes estadísticos Statgraphics 4.0 (Manugistics Inc.) y R-base (Ihaka y Gentleman, 1996)

Resultados y discusión

Los resultados obtenidos en las dos experiencias que forman parte del proyecto INIA se muestran en los gráficos de la Figura 2. Como puede verse, en la experiencia de Paiporta no se encontraron diferencias estadísticamente entre los distintos tratamientos, aunque en el caso de la actividad fosfatasa alcalina el nivel de probabilidad alcanzado fue del 93%, muy cercano al 95% usualmente considerado como significativo. Puede destacarse no obstante que los niveles de actividad resultantes tras la fertilización exclusivamente orgánica (y consiguiente manejo ecológico) fueron claramente superiores a los de los tratamientos organo-mineral (en el que se aplicó el 50% del fertilizante orgánico empleado en el caso anterior) y mineral, siendo la diferencia entre estos muy pequeña, aunque siempre favorable al organo-mineral. Las dos actividades enzimáticas mostraron estar, como era esperar, claramente correlacionadas, con un coeficiente r de 0,78, significativo al 99% de probabilidad. En la experiencia de Moncada, por otra parte, sí se observaron diferencias estadísticamente significativas, siendo los resultados no obstante comparables, tanto en magnitud como en tendencia, a los de la


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experiencia de Paiporta. Así, los niveles más bajos de actividad se obtuvieron con ambos tratamientos de fertilización mineral, no observándose ningún efecto del incremento de dosis. Por el contrario, los niveles de ambas actividades enzimáticas se incrementaron claramente con el incremento de las dosis de fertilizante orgánico aplicado, siendo los tratamientos puramente orgánicos, manejados bajo técnicas ecológicas, los que dieron lugar en todos los casos a los valores más elevados. No puede decirse qué enmienda orgánica (estiércol de ovino o gallinaza) dio lugar a mayores niveles de actividad, puesto que los resultados dependieron de la dosis y la actividad estudiada. De nuevo, ambas actividades enzimáticas mostraron un elevado grado de correlación, con un coeficiente r de 0,76, significativo al 99,9% de probabilidad.

Estos resultados son muy similares en magnitud, tendencia y grado de correlación entre variables a los encontrados en las dos anteriores temporadas de estudio en estas experiencias (Albiach et al., 2000), lo que indica un alto grado de homogeneidad en los resultados globales del estudio y, consiguientemente, un mayor interés.

Si bien las experiencias hasta ahora comentadas parecen indicar un mayor nivel de actividad biológica en los suelos manejados mediante agricultura ecológica, los resultados de la experiencia VEGINECO, que se muestran en las tablas 2 y 3, sugieren que no existen diferencias importantes entre los tratamientos ecológico e integrado. Así, como vemos, los niveles de actividad enzimática observados son muy similares para ambas modalidades de manejo, no existiendo en ningún caso diferencias estadísticamente significativas. También es bastante destacable la homogeneidad de los valores durante periodos de muestreo que abarcan cerca de tres años completos, sin caídas importantes ni grandes picos de actividad. Esta homogeneidad es relativa cuando atendemos a los resultados correspondientes a cada una de las subparcelas experimentales. Como vemos también, no existieron diferencias significativas entre las medias globales de cada una de las actividades enzimáticas durante el periodo completo de estudio, siendo ligeramente superior el nivel de actividad fosfatasa alcalina en las parcelas orgánicas, y prácticamente idénticos los niveles de actividad deshidrogenasa. Esta similaridad de resultados se debe sin duda a que la fertilización fue virtualmente idéntica en ambos sistemas, y a que los tratamientos fitosanitarios aplicados en el sistema integrado, reducidos a lo estrictamente necesario, no afectaron significativamente a la actividad biológica del suelo. Como en las dos experiencias del proyecto INIA, ambas actividades enzimáticas mostraron un alto grado de correlación, con un coeficiente r de 0,48, significativo al 99%.

Conclusiones

Los resultados de las dos experiencias realizadas en el marco del proyecto INIA parecen indicar que tanto la aplicación de fertilizantes orgánicos como el manejo del suelo mediante técnicas de agricultura ecológica contribuyen al incremento del nivel de actividad biológica del suelo. Así, en la experiencia de Paiporta se observan mayores niveles de actividad enzimática, aunque sin alcanzarse significación estadística, en el tratamiento ecológico, mientras que en el organo-mineral, a pesar de aplicarse cantidades apreciables de productos orgánicos (el 50% de los empleados en el tratamiento ecológico), los niveles de actividad son muy similares a los del tratamiento mineral. En la experiencia de Moncada, en cambio, los tratamientos ecológicos (exclusivamente orgánicos) vuelven a ser los que producen los mayores niveles de ambas actividades, pero sí se observan claros incrementos también en el caso de los dos tratamientos organo-minerales manejados de manera convencional.

De la experiencia VEGINECO parece extraerse la conclusión de que no existen diferencias del nivel de actividad biológica del suelo debido al manejo de éste mediante técnicas de producción integrada y de agricultura ecológica. Esta falta de diferencias se debe sin duda a que en ambos tratamientos se observó una atención escrupulosa a fertilizar en las cantidades precisas, de modo que el programa de fertilización en ambos sistemas fue similar, y a controlar las plagas y enfermedades de un modo cuidadoso con el medio ambiente, de manera que la aplicación de fitosanitarios en el sistema integrado fue reducida a lo estrictamente necesario y no afectó significativamente a la actividad biológica del suelo.


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En todas las experiencias, finalmente, se comprobó la elevada correlación entre los niveles de actividad fosfatasa alcalina y deshidrogenasa, algo que coincide con la típica consideración de esta última como un buen indicador del nivel general de actividad metabólica en el suelo.Referencias

Albiach, R., Pomares, F., Canet, R. (1996) Actividades enzimáticas como índices de la actividad biológica del suelo en huertos ecológicos de cítricos. En Agricultura ecológica y desarrollo rural. II Congreso de la Sociedad Española de Agricultura Ecológica. Pamplona, septiembre de 1996.

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Albiach, R., Canet, R., Pomares, F., Ingelmo, F. (2000) Microbial biomass content and enzymatic activities after the application of organic amendments to a horticultural soil. Bioresource Technol., 75:43-48.

Albiach, R., Gómez, A., Pomares, F., Canet, R. (2000) Efecto del tipo de fertilización sobre la actividad biológica del suelo en reconversión a la agricultura ecológica. En Una alternativa para el mundo rural del Tercer Milenio. III Congreso de la Sociedad Española de Agricultura Ecológica. Valencia, septiembre de 1998.

Casida, L.E., Klein, D.A., Santoro, T. (1964) Soil dehydrogenase activity. Soil Science, 98: 371-376.

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Tabatabai, M. A., Bremner, J. M. (1969) Use of p-nitrophenyl phosphate for assay of soil phosphatase activity. Soil Biology and Biochemistry 1: 301-307.


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Figura 1. Rotación de cultivos seguida en los sistemas de Producción Integrada y Producción Ecológica en el ensayo VEGINECO.

Año Invierno Primavera Verano Otoño

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

1 patata lechuga hinojo

2 lechuga avena-veza Alcachofa

3 alcachofa lechuga Cebolla

4 cebolla sandía coliflor

Tabla 1. Dosis de fertilizantes aportadas en los ensayos del proyecto INIA (en peso seco)Tratamiento Abonado de fondo Abonado de cobertera

Ensayo de Moncada

Testigo (FMo) 90 UF P2O5

90 UF K2O(superfosfato y sulfato potasa)

Fert. mineral (FM2) 90 UF N90 UF P2O5

90 UF K2O(complejo 15-15-15)

270 UF Nen tres aportaciones (una de sulfato amónico y dos de nitrato amónico)

Estiércol+F. mineral (E1+FM1) 19,1 t/ha estiércol ovino 50 % dosis del FM2

Gallinaza+F. mineral (G1+FM1) 6,7 t/ha gallinaza 50 % dosis del FM2

Estiércol (E2) 38,2 t/ha estiércol ovinoGallinaza (G2) 13,4 t/ha gallinaza

Ensayo de Paiporta Tratamientos FM2, E1+FM1 y E2 como en el Ensayo 1

Tabla 2. Niveles de actividad fosfatasa alcalina en la experiencia VEGINECOTratamiento Muestreo Subparcela* Valor Significación

A/III B/IV C/I D/II medio Estadística

Ecológico 1 156 120 212 179 16739 NSIntegrado 1 155 153 183 187 17018Ecológico 2 203 No 168 265 21249 NSIntegrado 2 179 Muestreado 134 245 18656Ecológico 3 No 176 165 258 20051 NSIntegrado 3 muestreado 195 160 170 17518Ecológico 4 235 239 165 190 20736 NSIntegrado 4 212 73 151 179 15459Ecológico 5 139 205 132 253 18258 NSIntegrado 5 142 194 158 236 18342

Ecológico Global - - - - 19244 NSIntegrado Global - - - - 17339*Las letras indican las subparcelas ecológicas, y los números romanos las integradas


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Tabla 3. Niveles de actividad deshidrogenasa en la experiencia VEGINECOTratamiento Muestreo Subparcela* Valor Significación

A/III B/IV C/I D/II medio Estadística

Ecológico 1 1,25 1,10 1,97 2,15 1,620,52

NS

Integrado 1 1,71 3,30 1,52 2,22 2,190,80

Ecológico 2 2,26 No 1,61 2,64 2,170,52

NS

Integrado 2 2,37 muestreado 1,09 2,26 1,910,71

Ecológico 3 No 1,21 1,80 1,54 1,520,30

NS

Integrado 3 muestreado 1,52 1,38 1,15 1,350,19

Ecológico 4 1,91 1,73 2,18 2,29 2,030,25

NS

Integrado 4 3,46 0,14 1,98 2,28 1,971,37

Ecológico 5 2,36 1,12 1,83 4,45 2,441,43

NS

Integrado 5 1,81 1,26 3,10 3,77 2,491,15

Ecológico Global - - - - 1,970,77

NS

Integrado Global - - - - 2,020,94

*Las letras indican las subparcelas ecológicas, y los números romanos las integradas

Figura 2. Efecto de los diferentes tratamientos en las actividades fosfatasa alcalina y deshidrogenasa en las dos experiencias del proyecto INIA.


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COMPARACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA DEL SUELO EN SISTEMAS ECOLÓGICO E INTEGRADO EN CULTIVOS HORTÍCOLAS

R. Albiach, R. Canet, A. Gómez, F. Pomares.[Mª Remedios Albiach Vila, Rodolfo Canet Castelló, Ana Gómez Jiménez, Fernando Pomares García]Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), Apartado Oficial, 46113-Moncada (Valencia). ESPAÑA.[Tfno: 96-1391000, Fax: 96-1390240; E-mail: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]]

Palabras clave: enzimas, actividad biológica, fosfatasa alcalina, deshidrogenasa

Resumen

En tres experiencias de campo, se han estudiado los niveles de actividad fosfatasa alcalina y deshidrogenasa tras la aplicación de diferentes tratamientos de fertilización y manejo del suelo. En dos de estas experiencias se han ensayado tres modalidades de fertilización: orgánica, con manejo ecológico, organo-mineral y mineral, con manejo convencional. En ambas experiencias se han encontrado los mayores niveles de actividad en las subparcelas con tratamiento orgánico, y los menores en aquellas donde sólo se utilizaron fertilizantes minerales. En una de las experiencias el tratamiento organo-mineral no dio lugar a incrementos apreciables de actividad, mientras que en la otra ambos tratamientos organo-minerales ofrecieron resultados intermedios entre los orgánicos y los minerales. En el tercer ensayo se compararon los niveles de actividad resultantes de varios años de manejo integrado o ecológico de una parcela, no encontrándose en ningún caso diferencias significativas. En todas las experiencias se constató la elevada correlación existente entre las actividades fosfatasa alcalina y deshidrogenasa.

Introducción

Una de las ideas centrales de la Agricultura Ecológica es la consideración del suelo como un sistema complejo, en equilibrio dinámico, en el cual los seres vivos tienen un papel esencial en el mantenimiento de su estructura y fertilidad. De hecho, es un sistema productivo en el cual buena parte de la fertilización de los cultivos queda en manos de la fijación o extracción biológica de los nutrientes, así como de la descomposición posterior de la materia orgánica así producida o bien aportada de fuentes externas. Queda claro de este modo que el estudio de la actividad biológica, relevante en cualquier caso o condición, es imprescindible cuando se quieren conocer los efectos de las prácticas ecológicas de cultivo en el suelo, o la fertilidad actual y potencial de éste en tales condiciones.

Si bien existen numerosos trabajos concernientes al efecto sobre la actividad biológica del suelo de las distintas prácticas que en su conjunto definen el manejo ecológico, no son demasiados los que se han realizado en parcelas bajo estricto cultivo ecológico. Los resultados han sido en algunos casos variables en función del parámetro estudiado y de las técnicas de manejo empleadas (Fraser et al., 1988) o bien se han encontrado pequeñas diferencias (Hassink et al., 1991). En otros casos, en cambio, se han descrito claros incrementos en los índices de actividad biológica en las parcelas cultivadas de manera ecológica (Oberson et al., 1993, 1996; Drinkwater et al., 1995). En el marco de nuestro país, los trabajos prácticamente se reducen a los realizados en la Universidad Complutense de Madrid por el grupo de Pérez Sarmentero y Molina (Pérez Sarmentero et al., 1984; Suances et al., 1998, 2000), realizados en zonas de cultivo extensivo y clima continental, y a los llevados a cabo por nosotros en el Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias en el contexto del cultivo mediterráneo de cítricos y hortalizas (Albiach et al., 1996, 1999, 2000a, 2000b).

El objetivo de este trabajo es comparar los niveles de dos actividades enzimáticas en el suelo, la fosfatasa alcalina y la deshidrogenasa, en el transcurso de tres diferentes ensayos de campo. En los dos primeros se han estudiado los diferentes efectos de tres sistemas de fertilización: orgánico, con manejo estrictamente ecológico, organo-mineral y mineral, ambos manejados de modo convencional , mientras que en el tercero se han comparado los niveles de actividad resultantes tras varios años de aplicación de dos sistemas diferentes (ecológico e integrado) de producción de hortalizas. Los resultados de estas experiencias deben permitir valorar


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el interés de las técnicas ecológicas de cultivo de cara a favorecer un adecuado nivel de actividad biológica del suelo y la posibilidad de emplear las actividades enzimáticas como índices de fertilidad de los agrosistemas.Material y métodos

Como se ha indicado con anterioridad, este trabajo hace referencia a los resultados obtenidos en tres experiencias de campo enmarcadas en dos proyectos diferentes, uno financiado por el INIA y el otro, denominado VEGINECO, por la Comunidad Europea. Las principales características de estos ensayos se decriben a continuación.

Ensayos del proyecto INIA

Se han realizado dos experiencias, una llevada a cabo en una parcela de la finca experimental del IVIA en Moncada (Valencia), y otra en una parcela de la finca experimental que la Fundación Caja Rural Valencia tiene en Paiporta (Valencia). Los tratamientos y dosis aplicadas en cada uno de los dos ensayos se muestran en la Tabla 1. Estos tratamientos se aplicaron por triplicado en subparcelas de 10x7,5m en el caso de Moncada y por cuadruplicado en parcelas de 11x7m en el de Paiporta. En ambos casos, las parcelas con fertilización orgánica fueron manejadas mediante técnicas de agricultura ecológica, mientras que en las de fertilización mineral y organo-mineral se aplicaron técnicas convencionales de cultivo. La secuencia de cultivos llevada a cabo en ambas experiencias ha sido alcachofa primer y segundo año, lechuga, patata, bróculi, sandía e hinojo, y las muestras de suelo se obtuvieron hasta una profundidad de unos 15-20 cm. En ambos casos, los resultados aquí discutidos corresponden a la cuarta temporada de experimentación, pudiendo consultarse los resultados correspondientes al segundo y tercer año en Albiach et al. (2000).

Ensayo VEGINECO

Este ensayo es uno de los varios en marcha en la Comunidad Valenciana dentro del proyecto europeo VEGINECO, en el cual participan grupos de investigación de otros tres países aparte del nuestro (Italia, Suiza y Holanda), y cuya finalidad es desarrollar sistemas sostenibles en cultivos hortícolas que hagan compatible la producción de cosechas de alta calidad con el mínimo impacto ambiental. En este ensayo, llevado a cabo en una parcela de la finca experimental de la Fundación Caja Rural Valencia en Paiporta, se compara la respuesta de una misma rotación de cultivos, mostrada en la Figura 1, a la utilización de técnicas de producción integrada y a la aplicación estricta de técnicas de agricultura ecológica. En ambos casos, el programa de fertilización de los distintos cultivos de la rotación se realiza en base a las necesidades nutritivas de cada uno de ellos, pero teniendo además en cuenta las contribuciones de nutrientes realizadas por el agua de riego, los abonos orgánicos, los abonos verdes, la incorporación de los restos de cultivo, etc., procurando evitar carencias que pudieran reducir la producción o excesos que causaran perjuicios medioambientales. Ambos tratamientos, ecológico e integrado, fueron aplicados por cuadruplicado en subparcelas experimentales de unos 1100 m 2 de superficie promedio. En este caso las muestras de suelo se obtuvieron hasta una profundidad de 30 cm. Los resultados descritos en este trabajo corresponden a los cinco muestreos completos realizados en las subparcelas entre 1998 y 2000.

En todas las experiencias y muestreos, una vez recogidas las muestras se secaron al aire, se trituraron y se pasaron por un tamiz de 2 mm de malla. Las actividades fosfatasa alcalina y deshidrogenasa se determinaron mediante los métodos de Tabatabai y Bremner (1969) y Casida et al. (1964). Todas las determinaciones se realizaron al menos por triplicado. La significación estadística de los resultados se evaluó utilizando los paquetes estadísticos Statgraphics 4.0 (Manugistics Inc.) y R-base (Ihaka y Gentleman, 1996)


Los resultados obtenidos en las dos experiencias que forman parte del proyecto INIA se muestran en los gráficos de la Figura 2. Como puede verse, en la experiencia de Paiporta no se encontraron diferencias estadísticamente entre los distintos tratamientos, aunque en el caso de la actividad fosfatasa alcalina el nivel de probabilidad alcanzado fue del 93%, muy cercano al 95% usualmente considerado como significativo. Puede destacarse no obstante que los niveles de actividad resultantes tras la fertilización exclusivamente orgánica (y consiguiente manejo ecológico) fueron claramente superiores a los de los tratamientos organo-mineral (en el que se aplicó el 50% del fertilizante orgánico empleado en el caso anterior) y mineral, siendo la diferencia entre estos muy pequeña, aunque siempre favorable al organo-mineral. Las dos actividades enzimáticas mostraron estar, como era esperar, claramente correlacionadas, con un coeficiente r de 0,78, significativo al 99% de


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probabilidad. En la experiencia de Moncada, por otra parte, sí se observaron diferencias estadísticamente significativas, siendo los resultados no obstante comparables, tanto en magnitud como en tendencia, a los de la experiencia de Paiporta. Así, los niveles más bajos de actividad se obtuvieron con ambos tratamientos de fertilización mineral, no observándose ningún efecto del incremento de dosis. Por el contrario, los niveles de ambas actividades enzimáticas se incrementaron claramente con el incremento de las dosis de fertilizante orgánico aplicado, siendo los tratamientos puramente orgánicos, manejados bajo técnicas ecológicas, los que dieron lugar en todos los casos a los valores más elevados. No puede decirse qué enmienda orgánica (estiércol de ovino o gallinaza) dio lugar a mayores niveles de actividad, puesto que los resultados dependieron de la dosis y la actividad estudiada. De nuevo, ambas actividades enzimáticas mostraron un elevado grado de correlación, con un coeficiente r de 0,76, significativo al 99,9% de probabilidad.

Estos resultados son muy similares en magnitud, tendencia y grado de correlación entre variables a los encontrados en las dos anteriores temporadas de estudio en estas experiencias (Albiach et al., 2000), lo que indica un alto grado de homogeneidad en los resultados globales del estudio y, consiguientemente, un mayor interés.

Si bien las experiencias hasta ahora comentadas parecen indicar un mayor nivel de actividad biológica en los suelos manejados mediante agricultura ecológica, los resultados de la experiencia VEGINECO, que se muestran en las tablas 2 y 3, sugieren que no existen diferencias importantes entre los tratamientos ecológico e integrado. Así, como vemos, los niveles de actividad enzimática observados son muy similares para ambas modalidades de manejo, no existiendo en ningún caso diferencias estadísticamente significativas. También es bastante destacable la homogeneidad de los valores durante periodos de muestreo que abarcan cerca de tres años completos, sin caídas importantes ni grandes picos de actividad. Esta homogeneidad es relativa cuando atendemos a los resultados correspondientes a cada una de las subparcelas experimentales. Como vemos también, no existieron diferencias significativas entre las medias globales de cada una de las actividades enzimáticas durante el periodo completo de estudio, siendo ligeramente superior el nivel de actividad fosfatasa alcalina en las parcelas orgánicas, y prácticamente idénticos los niveles de actividad deshidrogenasa. Esta similaridad de resultados se debe sin duda a que la fertilización fue virtualmente idéntica en ambos sistemas, y a que los tratamientos fitosanitarios aplicados en el sistema integrado, reducidos a lo estrictamente necesario, no afectaron significativamente a la actividad biológica del suelo. Como en las dos experiencias del proyecto INIA, ambas actividades enzimáticas mostraron un alto grado de correlación, con un coeficiente r de 0,48, significativo al 99%.

Conclusiones

Los resultados de las dos experiencias realizadas en el marco del proyecto INIA parecen indicar que tanto la aplicación de fertilizantes orgánicos como el manejo del suelo mediante técnicas de agricultura ecológica contribuyen al incremento del nivel de actividad biológica del suelo. Así, en la experiencia de Paiporta se observan mayores niveles de actividad enzimática, aunque sin alcanzarse significación estadística, en el tratamiento ecológico, mientras que en el organo-mineral, a pesar de aplicarse cantidades apreciables de productos orgánicos (el 50% de los empleados en el tratamiento ecológico), los niveles de actividad son muy similares a los del tratamiento mineral. En la experiencia de Moncada, en cambio, los tratamientos ecológicos (exclusivamente orgánicos) vuelven a ser los que producen los mayores niveles de ambas actividades, pero sí se observan claros incrementos también en el caso de los dos tratamientos organo-minerales manejados de manera convencional.

De la experiencia VEGINECO parece extraerse la conclusión de que no existen diferencias del nivel de actividad biológica del suelo debido al manejo de éste mediante técnicas de producción integrada y de agricultura ecológica. Esta falta de diferencias se debe sin duda a que en ambos tratamientos se observó una atención escrupulosa a fertilizar en las cantidades precisas, de modo que el programa de fertilización en ambos sistemas fue similar, y a controlar las plagas y enfermedades de un modo cuidadoso con el medio ambiente, de manera que la aplicación de fitosanitarios en el sistema integrado fue reducida a lo estrictamente necesario y no afectó significativamente a la actividad biológica del suelo.


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En todas las experiencias, finalmente, se comprobó la elevada correlación entre los niveles de actividad fosfatasa alcalina y deshidrogenasa, algo que coincide con la típica consideración de esta última como un buen indicador del nivel general de actividad metabólica en el suelo.

Referencias

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Figura 1. Rotación de cultivos seguida en los sistemas de Producción Integrada y Producción Ecológica en el ensayo VEGINECO.Año Invierno Primavera Verano Otoño

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic1 patata lechuga hinojo2 lechuga avena-veza Alcachofa3 alcachofa lechuga Cebolla4 cebolla sandía coliflor

Tabla 1. Dosis de fertilizantes aportadas en los ensayos del proyecto INIA (en peso seco)Tratamiento Abonado de fondo Abonado de coberteraEnsayo de MoncadaTestigo (FMo) 90 UF P2O5

90 UF K2O(superfosfato y sulfato potasa)

Fert. mineral (FM2) 90 UF N90 UF P2O5

90 UF K2O(complejo 15-15-15)

270 UF Nen tres aportaciones (una de sulfato amónico y dos de nitrato amónico)

Estiércol+F. mineral (E1+FM1) 19,1 t/ha estiércol ovino 50 % dosis del FM2

Gallinaza+F. mineral (G1+FM1) 6,7 t/ha gallinaza 50 % dosis del FM2

Estiércol (E2) 38,2 t/ha estiércol ovinoGallinaza (G2) 13,4 t/ha gallinazaEnsayo de Paiporta Tratamientos FM2, E1+FM1 y E2 como en el Ensayo 1

Tabla 2. Niveles de actividad fosfatasa alcalina en la experiencia VEGINECOTratamiento Muestreo Subparcela* Valor Significación

A/III B/IV C/I D/II medio EstadísticaEcológico 1 156 120 212 179 16739 NSIntegrado 1 155 153 183 187 17018Ecológico 2 203 No 168 265 21249 NSIntegrado 2 179 Muestreado 134 245 18656Ecológico 3 No 176 165 258 20051 NSIntegrado 3 muestreado 195 160 170 17518Ecológico 4 235 239 165 190 20736 NSIntegrado 4 212 73 151 179 15459Ecológico 5 139 205 132 253 18258 NSIntegrado 5 142 194 158 236 18342Ecológico Global - - - - 19244 NSIntegrado Global - - - - 17339*Las letras indican las subparcelas ecológicas, y los números romanos las integradas


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Tabla 3. Niveles de actividad deshidrogenasa en la experiencia VEGINECOTratamiento Muestreo Subparcela* Valor Significación

A/III B/IV C/I D/II medio EstadísticaEcológico 1 1,25 1,10 1,97 2,15 1,620,5

2NS

Integrado 1 1,71 3,30 1,52 2,22 2,190,80

Ecológico 2 2,26 No 1,61 2,64 2,170,52

NS

Integrado 2 2,37 muestreado 1,09 2,26 1,910,71

Ecológico 3 No 1,21 1,80 1,54 1,520,30

NS

Integrado 3 muestreado 1,52 1,38 1,15 1,350,19

Ecológico 4 1,91 1,73 2,18 2,29 2,030,25

NS

Integrado 4 3,46 0,14 1,98 2,28 1,971,37

Ecológico 5 2,36 1,12 1,83 4,45 2,441,43

NS

Integrado 5 1,81 1,26 3,10 3,77 2,491,15

Ecológico Global - - - - 1,970,77

NS

Integrado Global - - - - 2,020,94

*Las letras indican las subparcelas ecológicas, y los números romanos las integradas

Figura 2. Efecto de los diferentes tratamientos en las actividades fosfatasa alcalina y deshidrogenasa en las dos experiencias del proyecto INIA.


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EVOLUCIÓN DEL NITRÓGENO EN DIFERENTES MANEJOS DE UN AGROSISTEMA CEREALISTA DE SECANO Y SU INFLUENCIA EN EL RENDIMIENTO

G. García Muriedas*, R. Alarcón Víllora*, C. Lacasta Dutoit**, R. Meco Murillo ***

* Instituto Madrileño de Investigación Agraria y Alimentaria (IMIA). Finca El Encín, Apdo. 127 28800 Alcalá de Henares (Madrid), ce: [email protected] (Tlf.: 91 887 94 52)(FAX: 91 887 94 94)

** CSIC Centro de Ciencias Medioambientales. Finca Experimental La Higueruela,45530 Sta. Olalla, (Toledo),ce: [email protected]*** Servicio de Investigación y Tecnologia Agraria., Consejería de Agricultura y Medio Ambiente de Castilla - La Mancha, C/ Pintor Matías Moreno, 4. 45071 Toledo.

Palabras clave: rotación de cultivos, fertilización orgánica, fertilización inorgánica, abono verde.

RESUMEN

La producción cerealista de los secanos semiáridos presenta unos factores limitantes propios del sistema de este entorno. En primer lugar se debe considerar el agua, que en un medio mediterráneo su disponibilidad es irregular debido a la imprevisibilidad de las lluvias. El segundo factor a tener en cuenta es el relacionado con la fertilidad del suelo y por tanto con la nutrición de los cultivos. La nutrición de los cultivos se encuentra limitada por el contenido de nitrógeno del suelo y la capacidad de ser absorbido por las plantas. Este hecho, le confiere al nitrógeno una importancia fundamental desde el punto de vista económico, y justifica por si solo la necesidad de investigaciones sobre su distribución en el suelo y en las plantas, teniendo en cuenta los aspectos medioambientales de su utilización.

En ensayos realizados en una rotación de secano (barbecho-cebada-veza enterrada-trigo) se ha estudiado la evolución del nitrógeno a lo largo de tres años, tanto en el suelo como en las plantas, considerando en el suelo las formas minerales (nitratos y amonio), que son las utilizadas por las plantas. Se trata de intentar conocer la evolución del nitrógeno en el suelo según la hoja de la rotación y el efecto de tres fertilizaciones aplicadas (Orgánica, Inorgánica y Sin aplicación de insumos externos).

Se concluye que el nitrógeno acumulado, por efecto de la mineralización de la materia orgánica en el barbecho y la fijación debida a las bacterias del grupo Rhizobium en el cultivo de veza, parece uniformizar todas las parcelas en contenido de nitrógeno, por lo que el efecto de los diferentes tratamientos de fertilización realizados anteriormente al cultivo de cereal no se aprecia. Además, una mayor producción de nitratos en el barbecho sin la consiguiente extracción por las plantas puede producir lavado y contaminación de las aguas continentales, hecho que se acentúa especialmente en el tratamiento de fertilización química. Por lo tanto, en estos ambientes y debido al régimen irregular de las lluvias que impide en la mayoría de los años la eficiencia de los abonos, el tratamiento ecológico sin insumos externos puede resultar más rentable y el menos contaminante.

INTRODUCCIÓN

La fertilidad de los suelos cultivados en zonas semiáridas, constituye a menudo un problema de difícil solución. En general, el régimen irregular de lluvias, condiciona en gran medida la distribución y aprovechamiento del nitrógeno en el suelo, y en consecuencia, su fertilización. Esto hace necesario el empleo de toda una serie de estrategias encaminadas al mantenimiento del nivel adecuado de nitrógeno en el suelo. No obstante, los aportes de los fertilizantes químicos en estas condiciones, plantea toda una serie de inconvenientes derivados de una difícil incorporación, debido a la falta de agua, y de su consiguiente posible acumulación y mal aprovechamiento, por lo que se hace recomendable el uso de otras vías más adecuadas a las condiciones del entorno.


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Por otra parte, el Programa de la Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), establece entre las nueve categorías más importantes de contaminación o modificación de la calidad original de las aguas continentales la contaminación por nitratos y la eutrofización. En estudios realizados en Francia, EEUU e incluso en España, las perdidas de nitrógeno por lixiviación se sitúan entre el 25 y 50 % del nitrógeno mineral aplicado (López et al, 1996 y Sánchez et al, 1999)

En general, la agricultura tradicional, anterior a la llamada "revolución verde", se ha mostrado eficaz, sobre todo en zonas donde el empleo de los fertilizantes químicos es difícil por la falta o imprevisibilidad de las lluvias (Rodriguez y Serrano, 1993 y López Fando, 1993). Esto ha sido posible gracias a que se producía, un mayor aprovechamiento de los residuos orgánicos, un manejo del suelo racional, una reducción al máximo de determinadas labores erosionantes, y el empleo de ciertas plantas (abonado verde) con capacidad de aportar nitratos a los cultivos, utilizados de forma adecuada.

Los efectos beneficiosos de los abonos verdes pueden resultar importantes; así lo demuestran estudios como los llevados a cabo por Yadav et al (2000) sobre rotaciones de trigo y arroz. En sus experimentos observaron que empleando parcelas con distintas reducciones de la dosis de fertilizantes químicos, que a su vez se suplementaban con abonos verdes, se ponía de manifiesto, la superioridad del abono verde, respecto a la producción de grano, en todas las parcelas donde fue incorporado, mejora que incrementaba con el tiempo, tanto en la producción de arroz, como en la de trigo. El efecto residual observado en la mejora de la producción de trigo en las parcelas con un 50% de fertilizante y otro 50% de abono verde, se asocia a una presencia de nitrógeno orgánico mas fácilmente hidrolizable.

De esta forma, el empleo de fertilizantes químicos en estas condiciones ambientales, puede llegar a ser, además de innecesario, contraproducente debido a los efectos directos e indirectos que produce su acumulación, sin que luego se observe en muchos casos rendimientos superiores con respecto a los de suelos no fertilizados de esta forma (Zaragoza et al, 1998, Meco et al, 1998 y Sánchez et al, 1999)

A este respecto, las leguminosas, han mantenido la producción de sistemas agrarios mediterráneos desde la antigüedad, produciendo nitrógeno fijado de forma biológica, y ayudando a combatir enfermedades, plagas y malas hierbas, al romper la continuidad de los cultivos cerealísticos. Dentro de dicha zona mediterránea, los aportes de nitrógeno a través de la fijación en los nódulos de las leguminosas, se consideran fundamentales para una producción sostenible, tanto económica como ambientalmente (Howieson et al, 2000).

En los sistemas agrícolas de subsistencia de Siria debido a la escasez de lluvias, el empleo de la veza (Vicia sativa) y el altramuz (Lupinus sativus) entre los cultivos de cebada, han producido un incremento en la producción de grano sobre el cultivo continuo de este cereal. (Cocks y Bennet, 1999). En Castilla La Mancha, el incremento de producción de grano del cultivo de cebada en rotación con leguminosa o barbecho, se produce incluso cuando ésta se cultiva sin aplicación de insumos externos frente al cultivo continuo de cereal con método convencional con fertilizantes y herbicidas (Meco et al, 1998).

Por todo ello, la búsqueda de nuevos métodos y estrategias que permitan como mínimo mantener la fertilidad del suelo, de forma respetuosa con el Medio Ambiente, al tiempo que tratan de reducir al máximo dichos insumos externos, mediante un mejor aprovechamiento del sistema, debe entonces ser considerada una prioridad.

En este trabajo se pretende conocer la eficacia de tres sistemas de fertilización (orgánica inorgánica y sin fertilización externa), comparándolos entre sí; así como la incorporación de una leguminosa en rotación como abono verde, el efecto del barbecho como productor de nitratos y el enterramiento de residuos de cosecha (paja); teniendo en cuenta las condiciones climáticas y la presencia y movilidad del amonio y del nitrato en el suelo.

MATERIAL Y METODOS

Condiciones ambientales: El experimento se desarrolló en la Finca Experimental "La Higueruela" en Santa Olalla (Toledo). Sobre un suelo franco - arenoso de pH ligeramente basico (7,8 – 8,1), 1% de materia orgánica y niveles medios de fósforo (20-40 ppm, Olsen) y potasio (150-250 ppm, Acetato


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Amónico). Las condiciones meteorológicas de los 4 años de experimentación (Tabla 1) han tenido la variabilidad pluviométrica típica de los climas continentales semiáridos presentándose años muy secos, seguidos de años de pluviometría normal y con una distribución irregular, inviernos muy lluviosos (97-98), inviernos secos y primavera lluviosa (99-00) y años con primavera seca (96-97) que lógicamente han determinado la eficiencia de las diferentes fertilizaciones.

Tabla 1.-Precipitaciones mensuales Año SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO TOT96-97 52,9 14,4 79,0 150,9 113,7 2,3 0,0 47,5 69,2 5,4 31,0 6,8 573,197-98 13,6 22,8 212,6 90,1 41,7 46,8 32,3 54,9 103,5 6,6 0,0 12,0 636,998-99 63,9 24,8 16,6 40,2 23,9 13,9 20,1 27,0 50,7 9,2 1,8 0,0 292,199-00 33,5 155,1 5,8 35,6 13,9 8,9 25,2 104,4 52,1 1,7 0,0 436,2

Diseño experimental: En el experimento se pretende estudiar el efecto rotacional (cuatro hojas) (tabla 2) sobre la fertilización, (tres variables) y fundamentalmente la evolución de las formas de nitrógeno mineral (nitrato y amonio) así como el tipo de escarda más apropiada (cuatro variables). El diseño experimental ha consistido en un factorial en split-plot, con 4 repeticiones, cuyo tratamiento principal es el de fertilización y el tratamiento secundario es la escarda. Las tres variables de fertilización exógena son: Sin fertilización, Fertilización química (100-60-60), y Fertilización orgánica (2500 kg de compost de 2,9 %de N, 1,14 % de P2O5 y 5,1 % de K2O). Por su parte, las cuatro variables de escarda son escarda química, escarda mecánica con rastra de púas flexibles, líneas agrupadas y sin escarda. En el trabajo de Zaragoza et al (1998) se explica con más detalle el diseño experimental.

Tabla 2.-Diseño de las rotaciones:1996-97 1997-98 1998-99 1999-00

UNIDAD 1 Cebada Leguminosa Trigo BarbechoUNIDAD 2 Barbecho Cebada Leguminosa Trigo

Muestreos: Se tomaron muestras de suelo en cada parcela de la unidad destinada a cereal, a tres profundidades (0-30, 30-60 y 60-90 cm de profundidad) antes de cada siembra, con el fin de comprobar el estado de fertilidad del suelo. Posteriormente, se fueron tomando muestras de suelo a la profundidad de 0 - 30 en estado de ahijamiento del cereal. En dichas muestras, se analizó la cantidad de nitrógeno presente, en sus formas asimilables por las plantas (nitratos y amonio). Por último, y tras la cosecha, se vuelven a tomar las muestras a las tres profundidades iniciales con el fin de comprobar la movilidad del nitrógeno incorporado al suelo y el preexistente.En el caso de la veza, las muestras previas al cultivo, se mantienen. Las del cultivo son una vez nacida y antes de ser incorporada al suelo, a una profundidad de 0 - 30 cm, así como a los dos meses de su incorporación, pudiendo comprobar la ganancia de nitrógeno que supone el abono verde.

Analítica: Los nitratos fueron medidos con un sistema autoanalizador Technicon, en un extracto acuoso. Dicho extracto es el resultado de filtrar la mezcla de 10 g de suelo en 50 ml de agua destilada. Se trata de una colorimetría en serie, cuyo reactivo es la brucina.

Los amonios, dada su reducida solubilidad en agua, fueron extraídos mediante una disolución acuosa de ClK 2 N. Filtrando la mezcla de 10 g de suelo en 50 ml de esta disolución, el Cloruro potásico es desplazado por el amonio, dando cloruro amónico, en una cantidad equivalente a la presencia de amonio en la muestra. Esta cantidad es medida mediante un electrodo selectivo.

Por otro lado, se midió el porcentaje de nitrógeno Kjeldahl presente en una muestra de plantas del cultivo así como de las malas hierbas, con el fin de comprobar la cantidad de este elemento asimilada por las plantas.


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RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados obtenidos en este experimento se analizarán desde dos perspectivas distintas. Por un lado se hace un análisis de los resultados obtenidos en el rendimiento de las cosechas, en función del tratamiento de fertilización. Por otro lado, se analizan los resultados del contenido en nitratos y amonio del suelo en función del cultivo precedente y del tipo de fertilización y escarda recibida.

En un principio cabe esperar que en el año seco (98-99) las parcelas con mayor nivel de fertilización serán las más perjudicadas, mientras que los inviernos lluviosos producirán un lavado de nitratos acumulados en el suelo del manejo del año anterior (barbecho o enterramiento de veza) que si va acompañado por una primavera lluviosa favorecerán las parcelas fertilizadas en primavera; a la vez que la metereología afectará a la flora arvense acompañante del cultivo. Esto producirá más o menos competencia, participando también en los resultados finales del rendimiento. No obstante, en este trabajo no se analizarán los efectos colaterales por competencia de malas hierbas ya que en un trabajo anterior (Zaragoza et al. 1998) se estudiaron tales efectos para los años 96-97 y 97-98 y se comprobó que no se habían producido diferencias en los rendimientos debidos a esta causa, comportamiento que se ha mantenido constante en los otros dos años.

Así, si se tienen en cuenta las producciones de los cultivos por tipo de fertilización, a lo largo de los cuatro años que dura el experimento (Tabla 3), se observa que el rendimiento del primer año, con cultivo de cebada, es significativamente mayor en las parcelas fertilizadas de forma química frente a las no fertilizadas. En cambio entre la fertilización orgánica y la química no se aprecian diferencias significativas, aunque la fertilización inorgánica presente una mayor producción. Al año siguiente, el cereal se sembró en la Unidad 2, en la que durante el año anterior, hubo un barbecho. En este caso, pese a presentarse unas ligeras diferencias a favor de la fertilización inorgánica, seguida de la no fertilización, estas diferencias no fueron significativas, con lo que los rendimientos fueron iguales. Por último es interesante destacar que este mismo resultado se obtuvo en la campaña 99-00, aunque en este caso el cultivo precedente fue veza como abono verde.

Mención especial merece la campaña 98-99, en la que se sembró trigo en la Unidad 1 (la misma que la primera campaña) y donde el cultivo del año anterior fue de veza. En este año, caracterizado por su muy escasa pluviosidad, la fertilización inorgánica se mostró significativamente menos productiva que las otras dos, siendo esta vez la de mayor producción la fertilización orgánica, con diferencia no significativa sobre la no fertilización.

Tabla 3- Rendimiento del cereal en kg/ha, en las sucesivas campañas.Cultivo anterior al cereal Girasol

U1BarbechoU2

Veza enterradaU1

Veza enterradaU2

Tratamiento de fertilización 96-97 97-98 98-99 99-00 MEDIAQuímico 1.826 a 2.269 a 1.971 b 2763 a 2187Orgánico 1.469 ab 1.959 a 2.620 a 2656 a 2086Testigo (sin fertilización) 1.243 b 2.067 a 2.309 ab 2533 a 2188

Por otra parte, y considerando el cultivo precedente y el contenido en nitratos del suelo, se observa que (Fig. 1):

- La veza enterrada es el manejo que más nitrógeno deja en el suelo, de los que se han estudiado. Esto indica que tras el cultivo de veza, la cantidad de nitrógeno fijado por los nódulos de la leguminosa, resulta suficiente para el desarrollo de los primeros estadios del cereal, y que se suplementa durante el año con el proceso de mineralización de la propia materia seca enterrada de veza en los primeros 30 cm. En un año seco (como ocurrió en el 98-99) las aportaciones de nitratos no eliminados del cultivo anterior (en las parcelas con fertilización química), provocaron un aumento de producción de biomasa con el consiguiente consumo de agua del suelo, lo que provocaría una disminución de sus reservas para


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continuar con el desarrollo posterior del cultivo, por lo que el rendimiento en grano fue menor que en los otros tratamientos. Además, la veza es el uso que mayor cantidad de nitrógeno lixivia, si consideramos todo el nitrógeno que está por debajo de los 30 cm en el mes previo a la siembra y que posiblemente con las lluvias de otoño e invierno se situará fuera del alcance de los sistemas radiculares.

- El barbecho deja algo menos de nitrógeno que el abonado verde con veza, pero esta cantidad resulta suficiente como para posibilitar por sí solo el establecimiento del cultivo posterior produciendo un efecto de uniformidad ente las parcelas de cultivo independientemente de la fertilización exógena aplicada. Los resultados obtenidos, así parecen corroborarlo, ya que las producciones no mostraron diferencias en el año 97-98, a pesar de ser un año de otoño e invierno lluviosos, lo que facilitó el correspondiente lavado y permitió que el tratamiento con fertilización química (donde se aplica casi la mitad del nitrógeno en primavera) presentara un aumento de producción, aunque no fuera significativo.

Figura 1. Contenido de nitrato en el suelo en función del cultivo precedente.- Después del cultivo de cereal, la cantidad de nitratos presentes en el suelo es muy baja, cantidad probablemente usada por los microorganismos del suelo para la descomposición de los restos orgánicos, ricos en carbono.

Las causas de estos resultados, pueden ser múltiples. Por un lado, las condiciones climatológicas diversas, con años lluviosos (donde los nitratos del fertilizante serían fácilmente lavados e incorporados) y años secos, que dificultarían la correcta incorporación del fertilizante inorgánico al suelo. Por otro lado, el efecto del nitrógeno fijado por la veza el año en que se sembró, que, como ya se ha mencionado, favoreció un aumento general de las cosechas en el cultivo siguiente. El efecto fue la uniformidad de las parcelas en cuanto a su contenido en nitratos. Por último, conviene tener en cuenta el posible efecto de otras fuentes de nitrógeno no abordadas en este trabajo dada su complejidad de estudio como es la transformación por parte de los microorganismos del suelo, tan activos en estas condiciones.

En cuanto al tipo de fertilización recibida, en las figuras 2, 3 y 4 se presentan los resultados del análisis de la cantidad de nitratos presentes en el suelo a lo largo de los diferentes cultivos de la rotación, donde el manejo que dichas parcelas han recibido durante el cultivo de cereal es distinto y la fertilización es exógena. En la figura 2 se observa cómo el año de barbecho (posterior al cultivo de girasol) se consigue uniformizar el nitrato del suelo en todas las parcelas y no se obtienen diferencias significativas entre las distintas muestras.

En la figura 3 se observa que después de sembrar un cereal si se hace una siembra de veza como abono verde, el contenido de nitrato en el suelo (después de su incorporación y previo a la siembra del cultivo siguiente), es ligeramente superior que en el caso del barbecho. Así, en los sistemas semiáridos el uso de abonado verde puede ser cuestionable siempre y cuando la dinámica de la materia orgánica del suelo no


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requiera este tipo de abonado, lo cual podría indicar que el barbecho es un sistema adecuado en los sistemas cerealistas de secano, en los casos en los que los riesgos de erosión no sean graves.

Fig.2.- Nitratos en el suelo después de un año de barbecho y antes de sembrar el cereal (Unidad 2:

barbecho, Octubre 1997).

Fig. 3 Nitratos en el suelo después de enterrada la veza y antes de sembrar el cereal (Unidad 1: cebada-veza, Septiembre 1998)


72

Fig. 4.- Nitratos en el suelo después del cultivo de cereal y antes del cultivo siguiente (Unidad 2: Septiembre 1998)

En la figura 4 se observa que tras el cultivo de cebada el contenido de nitratos del suelo es inferior al que se encuentra tras un barbecho o un abonado verde ya que existen diferencias entre el tipo de fertilización recibida. En este caso las parcelas con fertilización química presentan un mayor contenido de nitratos en el suelo. Este hecho sugiere que este tipo de fertilización puede no resultar adecuado, ya que al existir ese excedente de nitratos en el suelo que no son aprovechados por el cultivo, la fertilización inorgánica supondría un mayor coste de producción y una contaminación ambiental adicional. En los resultados del ANOVA (tabla 4) se puede observar que existen diferencias significativas entre los distintos tipos de fertilización (sin considerar el efecto de la escarda por no encontrarse diferencias significativas). La escarda pues, parece no influir en la cantidad de nitratos final. Una posible explicación a esto, reside en el hecho de que las muestras están tomadas en los 30 primeros cm de suelo, y el efecto de la escarda es más superficial. En el caso de analizar las diferencias entre tipos de fertilización se observa que la química presenta diferencias significativas con la orgánica y con la no fertilización.

Tabla 4. Resultados del ANOVA de los nitratos de 1998 en la unidad 2.TRATAMIENTO MEDIAOrgánico 32.44 aInorgánico 70.12 bSin abono 34.62 aValor para< 0,05,LSD= 29,73, F= 4,10

En cuanto a los nitratos en el suelo en el momento del ahijado del cereal se observan diferencias significativas entre la fertilización y los otros dos tratamientos (tablas 5 y 6). Estos resultados nos indican que en este caso la nutrición del cultivo viene condicionada por el régimen de humedad del suelo más que por el contenido de nitrógeno asimilable ya que los rendimientos en las condiciones de aridez en las que nos encontramos, no muestran diferencias importantes respecto al tratamiento de fertilización recibido.

Tabla 5. Resultados del ANOVA de los nitratos de 1997 en cebada (Unidad 1)


73

TRATAMIENTO MEDIAOrgánico 20,12 aInorgánico 45,25 bSin abono 13,00 aValor para< 0,05,LSD= 19.61, F= 6,12

Tabla 6. Resultados del ANOVA de los nitratos de 1998 en trigo (Unidad 2).TRATAMIENTO MEDIAOrgánico 6,37 aInorgánico 11,83 bSin abono 6,12 aValor para< 0,05,LSD= 3.19, F= 8,1

Por lo que respecta al amonio (tabla 7 y 8), un hecho observado a la hora de tratar los datos es que su comportamiento en los análisis llevados a cabo es direccional. En general, su presencia aumenta cuando más humedad hay, de forma que su disposición en el suelo, no parece seguir ningún comportamiento determinado o un modelo de distribución aparentemente fijo como ocurre con el nitrato. Así, su presencia en las parcelas de cultivo, es máxima en los muestreos realizados en mayo del año 1998, el más lluvioso del ensayo, disminuyendo en las muestras tomadas el resto de los años. Este hecho parece cuestionar en parte su valor como elemento informativo de la cantidad de nitrógeno presente en el suelo y por tanto disponible para el cultivo.

Tabla 7. Contenido de NH4+ en el suelo de la unidad 1

TIPO DE FERTILIZACIÓN

PROF.(cm)

OCT. 97 OCT. 98NH4

+ SD NH4+ SD

ORGÁNICO 10-30 13.69 7.52 1.58 1.2530-60 12.66 7.11 0.83 1.0560-90 11.19 6.11 1.51 1.19

INORGÁNICO 10-30 10.94 8.26 1.00 0.5730-60 12.19 7.36 1.05 0.5860-90 11.91 6.42 0.84 0.61

SIN ABONO 10-30 8.16 3.11 1.12 1.0530-60 7.47 2.52 1.03 1.1560-90 6.59 2 0.89 0.99

Tabla 8. Contenido de NH4+ en el suelo de la unidad 2

TIPO DE FERTILIZACIÓN

PROF.(cm)

OCT. 97 OCT. 98NH4

+ SD NH4+ SD

ORGÁNICO 10-30 24.00 4.24 2.18 2.1930-60 21.75 1.48 2.46 1.9460-90 16.75 2.77 2.20 2.07

INORGÁNICO 10-30 18.50 2.87 2.67 2.0730-60 17.50 3.50 2.38 2.0560-90 13.25 1.30 1.91 1.21

SIN ABONO 10-30 15.25 4.32 1.16 0.9330-60 17.75 8.44 1.76 1.2860-90 22.50 7.53 1.143 1.11


74

CONCLUSIONES

De los resultados obtenidos, podemos concluir que el nitrógeno acumulado, por efecto de la mineralización de la materia orgánica en el barbecho y la fijación debida a las bacterias del grupo Rhizobium en el cultivo de veza, parecen igualar todas las parcelas en contenido de nitrógeno, por lo que el efecto de los diferentes tratamientos de fertilización realizados anteriormente al cultivo de cereal no se aprecia. En el caso del barbecho y del abonado verde, una mayor producción de nitratos sin la consiguiente extracción por las plantas puede producir lavado y contaminación de las aguas continentales, ya que el nitrato se lixivia rápidamente hacia profundidades por debajo de la zona de las raíces, hecho que se acentúa especialmente en el tratamiento de fertilización química.

Por otro lado, y dado que las tendencias en la política agraria comunitaria, van encaminadas hacia una producción sostenible y más respetuosa con el medio ambiente, el manejo de los cultivos desde un punto de vista racional, implica el empleo de todas aquellas estrategias que permitan sacar el máximo partido de los cultivos sin comprometer su futuro. En nuestro caso, y debido al régimen irregular de las lluvias que impide en la mayoría de los años la eficiencia de los abonos, un manejo racional podría ser el tratamiento ecológico sin insumos externos innecesarios, que puede resultar más rentable y el menos contaminante.

Sería interesante la obtención de un número mayor de muestras para poder establecer un seguimiento más continuo y completo a los nitratos y amonios del suelo en las distintas etapas del cultivo y su movilidad y disposición en el suelo, así como determinar el grado de aprovechamiento y necesidad de las plantas, sobre los nitratos residuales de cultivos anteriores.

Por último, y dado que los procesos ecológicos requieren más tiempo, resulta necesario un mayor número de investigaciones en este sentido que corroboren y completen tan prometedores resultados.

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76

INFLUENCIA DE LA FERTILIZACIÓN ORGÁNICA FRENTE A LA CONVENCIONAL EN LA EVOLUCIÓN DE MACRONUTRIENTES DEL SUELO

Madrid Vicente, R., Guillén López, I., Sánchez Navarro, A(1)., Valverde Pérez, M., Gabarrón Perez, M.J.Dpto. Química Agrícola, Geología y Edafología. Facultad de Química, Campus de Espinardo (Murcia). CE: [email protected].(1)Dpto I+D Frutos Secos de Mañan, SCL. Plo. Ind. “El Cabezo”iBA 03650 Pinoso. CE: [email protected]

Resumen.Se lleva a cabo un estudio comparativo de la efectividad de la fertilización orgánica frente a la

fertilización inorgánica evaluando la aportación de nutrientes asimilables a la solución del suelo mediante un sistema convencional de fertirrigación y la aportación directa de materia orgánica al bulbo húmedo del suelo.

Se aplicaron dos tratamientos orgánicos (T-1 y T-2) con un fertilizante a base de estiércol de oveja y turba y un tratamiento inorgánico (T-i) con fertilizantes convencionales usados en fertirrigación. T-1 iguales unidades fertilizantes que T-i y T-2 igual costo por árbol que T-i .

La evolución de los nutrientes a lo largo del periodo de estudio es análoga en los tres casos estudiados presentándose diferencias significativas en cuanto al niveles de cationes.

Introducción.Los fertilizantes orgánicos presentan una riqueza N-P-K moderada, sin embargo existen otras

consideraciones de tipo agronómico por las que son recomendables; estas vienen dadas por los efectos ya conocidos de mejora de la estructura del suelo, con el consiguiente aumento de la capacidad de retención de agua y mejora de absorción radicular de los nutrientes (Sánchez, et, al. 1998)Los nutrientes en el suelo, en forma soluble (lábiles intensivos) pueden ser conocidos mediante seguimiento programado y continuo al utilizar sondas de succión instaladas permanentemente, como método no destructivo. La captación de la solución del suelo a través de cápsulas de cerámica porosa, con limitaciones para determinados iones (fosfatos fundamentalmente), ha sido utilizada en diversos estudios de fertilización y salinidad (Wagner, 1970; Reeve y Doering, 1965; Perizek y Lane, 1970; Hansen y Harris, 1975; Aragües, 1986; Amo, 1993, Ibáñez, 1998).

Material y métodos.

Las experiencia tuvo lugar en una parcela situada en el término municipal de Orihuela dedicada al cultivo de almendro (Prunus Dulcis D.A. Webb, cv Guara) sometido a fertirrigación. En la tabla 1 se muestra el análisis del agua empleada en el riego.

Para la aplicación de los tratamientos se tomó como referencia un tratamiento inorgánico estándar (tabla 2) aplicándose los tratamientos orgánicos en base a éste: tratamiento orgánico 1 (T-1) que lo iguala en unidades fertilizantes y tratamiento orgánico 2 (T-2) que lo igualaba en precio o costo por árbol. De esta manera se aplicaron 9,2 Kg. de enmienda orgánica por árbol en el T-1 y 4,5 Kg. en el T-2. Para el tratamiento orgánico se utiliza una enmienda a base de turba y estiércol de oveja (tabla3).

Para la toma de muestras realizarán con la ayuda de una sonda de succión que estará situada en la zona de goteo a 50 cm del tronco y a una profundidad de 30 cm. Las sondas de succión consisten en unos tubos de PVC de 3 cm de diámetro y longitud variable (30 y 60 cm) con el extremo de placa porosa en los que se efectúa un vacío de 70 cb. Son utilizados como agentes de toma de muestra, no destructivos para la captación de la disolución del suelo.

Antes de su colocación, es importante por un lado, el lavado con ácido diluido (HNO 3 1N) para reducir contaminación por sodio, potasio y calcio de la disolución que vamos a recoger del suelo (Lao et al., 1996), y por otra, el sellado de la sonda y una uniforme y ajustada perforación del suelo con una barrena de igual diámetro al de la sonda hasta la profundidad establecida.

El vacío de la sonda se efectúa con antelación de una semana, previa a la toma de muestra, utilizando una bomba provista de vacuómetro de control. Se mantienen las sondas en su lugar durante todo el ensayo realizándose la captación de la muestra mediante succión con una jeringa de 50 ml.


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Tabla 1 análisis de el agua de riego.Características Físico-QuímicasParámetro NivelpH 7.6Conductividad eléctrica a 25 oC en dS.m-1) 0.6Sales Totales (mg.l-1) 597.1Turbidez TransparenteDeterminaciones analíticas generales (mg l-1)Parámetro NivelesResíduo seco a 110 oC 292.0Na+ 12.6K+ 1.3Mg++ 36.8Ca++ 95.2Fe <2Cu <2Mn <2Zn <2Cl- 32.5CO3

= 0.0HCO3

- 496.8SO4

= 16.9% Na respecto total de cationes 6.6

Tabla 2. Tratamiento inorgánicoMes g/árbol N g/árbol P2O5 g/árbol K2OEnero 32,4Febrero 8,1 32,4 8,1Marzo 16,2 32,4 16,2Abril 24,3 32,4 24,3Mayo 24,3 32,4 24,3Junio 24,3 24,3Julio 24,3 24,3Agosto 24,3 32,4 24,3

Tabla 3. Composición de la enmienda orgánica.M. O. Total (%) 50.00 K2O (%) 0.25M.O Oxidable (%) 20.00 Carbono orgánico (%) 29.00Nitrógeno total (%) 2.00 P2O5 (%) 1.30Nitrógeno orgánico (%) 1.50 MgO (%) 0.20

Resultados y discusión.

Evolución de nutrientes en el suelo.


78

En las figuras 1 y 2 se muestran la evolución mensual de los aniones, cationes y conductividad eléctrica en la disolución de suelo. Nitrógeno y potasio disminuyen con el desarrollo del cultivo debido a su asimilación por la planta y lixiviación en el suelo, el fósforo permanece estable y calcio y magnesio crecen debido a la aportación del agua de riego. Los iones solubles sodio, cloruro y sulfatos aumentan su concentración con el desarrollo del cultivo y su acumulación se traduce en un aumento de la conductividad eléctrica de la disolución del suelo. Los oligoelementos han sido detectados en escasa cuantía en la solución del suelo, presentando los niveles detectables en boro mientras hierro, cobre, zinc y manganeso no se detectan.

Diferencias entre tratamientos. Para determinar si existen diferencias significativas entre los niveles de nutrientes en la solución

del suelo en los distintos tratamientos utilizamos la prueba t de Student que nos indica la probabilidad de que dos muestras puedan proceder de dos poblaciones subyacentes con igual media .El estudio estadístico de los datos recogidos permite establecer diferencias muy significativas (p<0.001) entre los niveles de cationes, excepto el magnesio, en los suelos sometidos a tratamientos orgánicos e inorgánico, T-i presenta niveles mas elevados en todos los casos seguido de T-1 y T-2.En el caso de los aniones y la conductividad eléctrica no existen diferencias significativas entre los dos tratamientos orgánicos, sin embargo la diferencia es estadísticamente significativa (p<0,01) entre T-i y los tratamientos orgánicos.

Conclusiones.La fertilización orgánica se presenta como una alternativa viable para se utilizada en

explotaciones agrícolas sometidas a fertirrigación, sustituyendo a los fertilizantes solubles convencionales usados en esta técnica.

El tratamiento inorgánico presenta niveles de cationes más elevados que los tratamientos orgánicos que se traduce en una mayor conductividad eléctrica de extracto lo que puede suponer que aún presentando mayor concentración de nutrientes como potasio o calcio la planta tenga más dificultad para la asimilación de nutrientes.

Referencias.

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Lao, M.T., Jiménez, S., Del Moral, F.,1996. Aplicación de las sondas de succión. Hortofruticultura 73, 39-42

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79

Wagner, G.H.1965.Use of porous ceramics cups to sample soil water within the profile. Soil. Sci. Vol. 99, 379-386


80


potasio

020406080

100

mg/

l

T-1

T-2

T-i

calcio

0100

200

300

400

mg/

l

T-1

T-2

T-i

magnesio

050

100150200250300

mg/

l

T-1

T-2

T-i

sodio

0100

200

300

400m

g/l

T-1

T-2

T-i

conductividad eléctrica

0,000,501,001,502,002,50

1 2 3 4 5 6

dS/m

T-1T-2

T-i

Figura 1: Evolución mensual de cationes y conductividad eléctrica en la solución del suelo.

81


nitratos

0100200300400500600

mg/

l

T-1

T-2

T-i

fosfato

0123456

mg/

l

T-1

T-2

T-i

boro

00,050,1

0,150,2

0,250,3

mg/

l

T-1

T-2

T-i

sulfato

0100200300400500600

1 2 3 4 5 6

mg/

l

T-1

T-2T-i

Cloruros

0200400600800

10001200

mg/

l

T-1T-2

T-i

Bicarbonatos

0100200300400500600

mg/

l

T-1

T-2

T-i

Figura 2: Evolución mensual de aniones en la solución del suelo.

82

Niveles N, P, K y materia orgánica en parcelas nutridas orgánica versus mineralmente en horticultura de invernadero

J.C. Ruiz, J.F. Herencia.Juan Carlos Ruiz Porras, Juan Francisco Herencia GalánCIFA “Las Torres- Tomejil”Centro de Investigación y Formación Agraria “Las Torres- Tomejil”. Apartado de correos oficial. 41200 Alcalá del Río (Sevilla). (Teléfono: 955 650808, fax: 955 650373, ce: [email protected])

Resumen

En un estudio de cinco años llevado a cabo en la finca experimental del CIFA Las Torres y Tomejil, situada en el término municipal de Alcalá del Río (Sevilla), se ha hecho un seguimiento de la composición química del suelo, de textura franco limosa, en parcelas nutridas orgánicamente versus parcelas con nutrición mineral. Los resultados revelan cambios que afectan a la fertilidad, presentando las parcelas orgánicas niveles significativamente superiores de N, P, K y materia orgánica (MO) con respecto a las minerales al final de cada ciclo de cultivo, desde el principio del experimento que se inició incorporando el equivalente a 50000 Kg./ha de compost, a las parcelas orgánicas. A partir de ahí se han mantenido esas diferencias significativas, lo que se ha traducido en producciones no diferentes cuantitativamente, que ha necesitado obviamente la nutrición mineral continua de las minerales y la incorporación de compost y/o residuos de las propias cosechas en las nutridas orgánicamente.

Palabras clave: Nutrición orgánica, Nutrición mineral, Fertilidad, Macronutrientes.

Introducción

La transición desde la agricultura convencional hacia la ecológica supone cambios que afectan a las propiedades químicas del suelo y por tanto a su fertilidad. Estos cambios influyen en el entorno físico y químico y en la reserva de nutrientes repercutiendo por ende en la disponibilidad de los mismos por parte de la planta. (Clark et al., 1998).Estudios comparando suelos nutridos orgánica versus mineralmente muestran contenidos superiores en materia orgánica y nitrógeno total en los orgánicos (Lockeretz et al., 1981; Alvarez et al.,1988, 1993; Reganold, 1988; Reganold et al., 1993; Drinkwater et al., 1995). Estos incrementos de materia orgánica, que siguen al cambio desde prácticas agrícolas convencionales a la agricultura ecológica, generalmente tardan años en detectarse (Wander et al., 1994; Werner, 1997), no obstante, datos de experimentos a corto plazo, uno a seis años, indican incrementos en el carbono orgánico, especialmente con incorporaciones altas de materia orgánica (Khaleel et al., 1980), y aunque la descomposición de los materiales orgánicos en los suelos es proporcional a las cantidades añadidas, cuanto más se incorpora más rápidamente desaparece, Bohn et al. (1985) y Giusquiani et al. (1995) constatan también que tanto el carbono total como el humificado se incrementaron cuando las cantidades aportadas de compost aumentaron. El cambio en otras propiedades del suelo parece, sin embargo, más errático, dependiendo del suelo, clima, rotaciones de cultivo empleadas y del tiempo (Lockeretz et al., 1981; Drinkwater et al., 1995; Werner, 1997). Así Reganold (1988), García et al. (1989), Drinkwater et al. (1995) y Clark et al. (1998) citan aumentos de fósforo y potasio en los suelos orgánicos en su mayor parte debidos al uso de estiércoles ricos en dicho elemento, pero también Buckman y Brady (1969), Hutton (1971) y Baldock y Musgrave (1980) encontraron aumentos de potasio a pesar de que las extracciones medidas superaron las adiciones, probablemente debido al equilibrio entre distintas formas del potasio del suelo que se habría liberado de su forma no intercambiable y aumentos de fósforo asimilable en suelos orgánicos aún sin adiciones de este elemento por liberación, así mismo, de fósforo desde sus formas insolubles.En este trabajo hemos hecho un seguimiento de estos parámetros en parcelas de invernadero que han estado sometidas a nutrición orgánica desde 1995 frente a otras con nutrición mineral y que obviamente han soportado la misma rotación de cultivo.


83

Materiales y métodos

El trabajo se ha llevado a cabo en la estación experimental del CIFA Las Torres en Alcalá del Río, Sevilla (37.5 L N). El suelo es un típico Xerofluvent, franco limoso, con una permeabilidad moderadamente baja, 2 x 10-4 cm/s y una capacidad de retención de agua en los primeros 100 cm del perfil del suelo de 220 mm. Se han elegido para el estudio cuatro parcelas de invernadero, dos con nutrición orgánica y otras dos con nutrición mineral que han estado con este tratamiento diferencial desde la primavera de 1995. Estas parcelas han soportado dos ciclos de cultivo anuales, habiéndose efectuado rotaciones con la limitación de no repetir cultivos de la misma familia al menos hasta el cuarto ciclo. Excepto en lo referente a la nutrición, pues obviamente se han utilizado abonos químicos en la mineral, la protección vegetal se ha hecho de acuerdo a la normativa que rige para la agricultura ecológica.En todas las parcelas se utilizó paja como recubrimiento del suelo que junto con los residuos vegetales, generados tanto en las orgánicas como en las minerales, se incorporaron al suelo de las orgánicas previo desbrozado y prehumificación en superficie, pues siempre hay un cierto periodo de tiempo entre el final de un cultivo y el principio del siguiente. En el último año se ha cambiado algo el sistema, no utilizándose el “mulch” en las minerales y dejando los residuos en superficie, o sea el no cultivo en las orgánicas. Además las parcelas en que el cultivo que tuvieron en un determinado ciclo no produjo suficiente residuo, caso por ejemplo de las acelgas en que prácticamente toda la biomasa producida sale de la parcela, recibieron aporte suplementario de compost exterior, que también se hizo en determinados momentos del ciclo cuando observábamos que algún cultivo se ralentizaba con respecto a su correspondiente mineral, situación que se produce por esquilmamiento de la reducida zona radicular que el riego localizado provoca en los cultivos y que nosotros remediábamos añadiendo compost en la línea de riego, incluso en circunstancias de apreciable aumento de la materia orgánica como lo denotaba el vigor del cultivo orgánico al comienzo del ciclo y cuyo dato recabábamos al empezarlo. El invernadero se dividió en cuatro sectores, dos han recibido nutrición orgánica y dos mineral, situados alternativamente, 375 m2 en total con tres cultivos diferentes con el objetivo de huir del monocultivo y por tanto disponer de biodiversidad. Los muestreos, por necesidades operativas, debido al reducido espacio de que disponíamos, dentro de tratamientos ya fijados, se hicieron al azar en cada parcela, obteniéndose cuatro muestras o repeticiones tanto de suelo para analizar como de cultivo para determinar producción o analizar así mismo.En este trabajo se han determinado los parámetros materia orgánica oxidable, y los macroelementos N, P y K en los primeros 15 cm de suelo, en que el sistema de riego elegido, riego por goteo, y las labores superficiales dadas, favorecen la mayor concentración radicular. Los procedimientos analíticos utilizados han sido: el Walkley-Black modificado (Jackson, 1958) para la materia orgánica, el Kjeldhal para el nitrógeno, extracción con bicarbonato sódico del fósforo (Olsen et al., 1954) y potasio asimilable, soluble en agua más intercambiable determinado por extracción con acetato amónico a pH 7.Los análisis estadísticos llevados a cabo han sido simples análisis de la varianza de dos o más tratamientos con tres o más repeticiones y comparación de medias al 95% de confianza.


Las figuras 1, 2, 3 y 4 muestran la evolución de los parámetros estudiados para las cuatro parcelas, minerales, derecha e izquierda (MD y MI) y orgánicas, derecha e izquierda (OD y OI) igualmente, frente a los ciclos de cultivo de primavera (P) y otoño (O) de los años estudiados. Cada uno representa la media de cuatro repeticiones y cubren un periodo desde final de 1995 hasta el primer ciclo de 1999. El primer dato reflejado ya muestra una diferencia significativa entre las parcelas orgánicas y las minerales para cualquiera de los parámetros estudiados, con solo haber añadido el equivalente a 50000 Kg/Ha de estiércol que se hizo en el mes de marzo, antes de comenzar el ciclo de cultivo de primavera. Estas diferencias son muy superiores a las cantidades aportadas, que hemos estimado en torno al 0.01% de N, y 25 ppm de P y 100 ppm de K que pueden interpretarse como que más fósforo y potasio se han puesto en forma disponible provenientes de sus formas no disponibles, gracias a la modificación de las condiciones de medio que ha provocado la adición de materia orgánica. Más difícil de interpretar es el aumento del nitrógeno en esa magnitud, teniendo en cuenta que ha habido un ciclo de cultivo por medio en donde se han efectuado obviamente extracciones de los elementos por la cosecha. Hay que añadir que el invernadero estuvo completamente cerrado durante los meses de verano con los restos del cultivo triturados y paja del mulch fermentando en superficie sobre las parcelas orgánicas para lo cual se


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mantuvo con humedad suficiente. Habría aquí que especular con la posibilidad de fijaciones no simbióticas de nitrógeno, aunque puntualmente en la rotación se haya producido fijación simbiótica por alguna leguminosa utilizada, y que gracias a la humedad existente ha podido penetrar ese nitrógeno en el suelo. También se ha producido un aumento significativo de la materia orgánica con solo ese aporte inicial pues en el momento del muestreo, para el primer dato que refleja la gráfica, aún no se habían incorporado al suelo esos residuos vegetales y paja, ya prehumificados, y que hemos estimado en torno a 2.5 Kg de materia seca por m2 antes del comienzo de la humificación, suponiendo los restos del cultivo 500 g y siendo el resto paja. Estas diferencias altamente significativas se han mantenido, con fluctuaciones, a lo largo del periodo considerado; fluctuaciones, sobre todo en el P y el K, que concuerdan con los datos de autores anteriormente citados que hablan de la dependencia de esos cambios de un cúmulo de factores: cantidad de materia orgánica aportada, rotaciones, clima y tiempo. Las parcelas minerales recibieron las aportaciones NPK usuales para cada cultivo en la rotación, normalmente en proporción 2-1-2 ó 2-1-3 permaneciendo prácticamente invariables los niveles de estos nutrientes en el suelo.Teniendo en cuenta que los muestreos se han venido haciendo en la preparación de cada ciclo de cultivo antes de cualquier tipo de aporte orgánico ó mineral, la situación de los nutrientes en el suelo es la consecuencia de lo acontecido anteriormente en esa parcela y es evidente, observando las gráficas, que los suelos orgánicos presentan un status distinto de los minerales, con más nutrientes en forma asimilable, consecuencia de su distinto contenido en materia orgánica y de las distintas condiciones creadas que repercuten en la vida microbiana del suelo ( Ruiz et al., 2000). Las figuras 5, 6 y 7, reflejan esa dependencia de los nutrientes respecto a la materia orgánica del suelo, correlación positiva y con una altísima significancia, superior al 99,9 %.Hemos analizado también las producciones de varios cultivos incluidos en la rotación, no observándose diferencias, al nivel de confianza establecido, entre las producciones de judía minerales y orgánicas excepto en un ciclo, de los dos estudiados, que sí lo fueron a favor de las minerales porque no se hizo inoculación con rhizobium. Tablas 1 y 2. El tratamiento estadístico para el resto de los cultivos, dos tipos de pimiento, tomate y calabacín queda reflejado en las tablas 3, 4, 5 y 6.

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Status microbiano del suelo en parcelas nutridas orgánica versus mineralmente

J.C Ruiz, S. Melero, J.F Herencia.[ Juan Carlos Ruíz Porras; Sebastiana Melero Sánchez; Juan Francisco Herencia Galán. ]CIFA “Las Torres-Tomejil"[Centro de Investigación y Formación Agraria “Las Torres – Tomejil”. Apartado de correos oficial. 41200 Alcalá del Rio (Sevilla). (Teléfono: 955 650808; Fax: 655 650373; ce: [email protected])].

Resumen

La biomasa microbiana, actividad respiratoria y enzimática fueron comparadas en dos sistemas de nutrición orgánica y mineral y a la vez estudiados al principio y al final del cultivo. Se observa como la materia orgánica afecta a todos los parámetros medidos, ya que esta materia orgánica influye en la activación y proliferación microbiana, que se muestra superior en los suelos nutridos orgánicamente. No obstante, vemos como al final del cultivo existe una disminución en la materia orgánica y un aumento en todos los parámetros excepto en la actividad ureasa la cual disminuye. Este aumento en los parámetros (respiración, biomasa microbiana, proteasa, fosfatasa), es debido a que todavía existe materia orgánica que puede ser mineralizada. Sin embargo en la actividad ureasa su disminución al final del cultivo puede ser debido a que exista menos materia nitrogenada o que la ureasa este menos adsorbida a los complejos materia orgánica – arcilla, disminuyendo así su actividad.

Palábras claves: Biomasa microbiana, Proteasa, Fosfatasa, Ureasa, Materia orgánica.

Introducción

Las actividades agrícolas convencionales provocan la disminución del contenido en materia orgánica del suelo y por tanto que estos suelos vayan perdiendo poco a poco su fertilidad. Estas prácticas agrícolas convencionales pueden influir en la composición de la microflora del suelo, la cual es importante para entender los procesos biológicos y bioquímicos que contribuyen a la fertilidad del suelo.La actividad biológica esta influenciada entre otros por la transformación de la materia orgánica, por la degradación y estructura del suelo. La biomasa microbiana del suelo es uno de los principales agentes de las transformaciones bioquímicas, influyendo en la liberación de nutrientes esenciales para las plantas y en la mineralización del carbono orgánico (Mc Gill et al., 1986). Este parámetro se ve influenciado por variaciones estacionales de temperatura y humedad y por las diferentes prácticas agricolas.La biomasa microbiana ha sido sugerida por Powlson y Jenkinson (1981) como un indicador de los cambios experimentados por la materia orgánica del suelo, encontrándose una relación estrecha entre dicha biomasa y el contenido en carbono orgánico del suelo (Jenkinson y Ladd,1981).La base para esta relación es que probablemente bajo condiciones estándar, la biomasa, al igual que la respiración, se regula por la entrada a largo plazo de carbono dentro del suelo independientemente del tipo de carbono orgánico añadido (Mc Gill et al., 1986, Witter et al., 1993) siendo modificado por la presencia de contaminantes del suelo tales como los metales pesados por el macroclima y por la rotación de los cultivos.Siendo la biomasa microbiana mucho más pronto afectada por los cambios producidos en el suelo que la materia orgánica, es por lo que aquella es un parámetro temprano de dichos cambios y que estos se manifiesten mucho más tarde en la materia orgánica del suelo (Jenkinson and Ladd 1981). Es por ello que la biomasa microbiana sea utilizada como un indice comparativo entre los dos sistemas de nutrición estudiados.De igual forma las enzimas (generalmente de origen microbiano) juegan un papel importante en la biología del suelo y contribuyen a la fertilización del mismo, ya que intervienen en la mineralización de los nutrientes esenciales para las plantas y en la formación y posterior descomposición de la materia orgánica.Las actividades enzimáticas del suelo son indicadores sensibles de los cambios producidos en las propiedades del mismo entre ellos los que resultan de la introducción de prácticas conservacionistas (D.W.Bergstrom et al., 1988).Dichas actividades se ven estimuladas por la adición de materia orgánica contribuyendo al reciclaje de nutrientes en el suelo (Balasubramanian et al., 1972; Zantua et al., 1977; Martens et al., 1992); no


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obstante la materia orgánica tambien puede afectar negativamente en determinadas concentraciones a la actividad enzimática (Arja H et al., 1996) , incluso sucesivas adiciones no aumentan las actividades (Martens et al., 1992).Los suelos nutridos orgánicamente generalmente tienen una mayor población microbiana activa que los suelos con fertilizantes minerales (Mc Gill et al., 1986), por tanto la actividad y biomasa microbiana son mayores en aquellos (N.Gunalapa and K.M Scow 1998) estando directamente relacionadas con la cantidad y calidad del carbono y otros nutrientes provenientes de los residuos de plantas (Powlson et al., 1987). En este trabajo se han estudiado comparativamente los efectos de la materia orgánica del suelo en su respiración, actividades enzimáticas (Proteasa,Ureasa,Fosfatasa Alcalina) y biomasa microbiana de nitrógeno ,en dos sistemas de nutrición orgánico y mineral al principio y final del cultivo.

Materiales y Métodos

El trabajo se ha llevado a cabo en la estación experimental del CIFA “Las Torres” Alcalá del Río, Sevilla ( 37,5 NL) . El suelo es un típico Xerofluvent, franco limoso, con una permeabilidad moderadamente baja de 2 x 10-4 cm/s y una capacidad de retención de agua de 220 mm en los primeros 100 cm del perfil del suelo.El suelo se ha muestreado hasta los 15 cm de profundidad en dos parcelas denominadas Parcela 1 y Parcela 2 cada una con distinto cultivo, que a su vez se dividen en dos subparcelas, una con nutrición mineral y la otra con nutrición orgánica. De cada muestreo se tomaron cuatro repeticiones. Estas muestras de suelo se pasaron por un tamiz de 2 mm dejandolas a 4 ºC hasta la realización de los análisis enzimáticos. El contenido en agua fue determinado gravimétricamente secándolos a 105 ºC durante 24 h.Respiración del suelo, según el método Anderson (1982) se basa en la determinación del CO2 liberado del suelo; para ello una solución de NaOH 1M se coloca en el suelo protegida por unos recipientes metálicos invertidos, durante 24 h. Posteriormente se valora el NaOH que no ha reaccionado con el CO2.En el parámetro de biomasa microbiana las muestras tomadas se subdividen en fumigadas y no fumigadas y se las somete al método Fumigación-extracción de Brookes et al., (1985).Tanto en una como en otras se determina la Biomasa de Nitrógeno.Biomasa microbiana de Nitrógeno,se basa en el método de Brookes et al., (1985), en esta determinación el N total del extracto obtenido de las muestras fumigadas y no fumigadas se distingue las siguientes fases: Digestión Kjeldhal del N orgánico a N-NH4; destilación del N-NH4 y finalmente valoración volumetrica del N destilado.Actividad Proteasa, mediante el método de Ladd and Butler (1972) consiste en la determinación espectofotométrica de los aminoácidos liberados después de la incubación del suelo con caseina. Actividad Ureasa, por el método de Tabatai and Bremner (1972) consistente en la determinación del amonio liberado después de la incubación de las muestras de suelo con urea.Actividad Fosfatasa Alcalina, según el método de Tabatai et al., (1969) basada en la determinación espectofotométrica del p-nitrophenol liberado después de la incubación del suelo con p- nitrophenol fosfato.Materia Orgánica oxidable,Determinación de la materia orgánica oxidable por el método modificado de (Jackson 1958), basado en la oxidación de la materia orgánica por dicromato potásico en ácido sulfúrico, y posterior determinación colorimétrica del Cr3+ formado.


Nuestros resultados nos muestran como existe mayor biomasa microbiana de nitrógeno, Figura.1 en la nutrición orgánica de ambas parcelas respecto a la mineral; esta mayor biomasa en los suelos orgánicos es debida al aporte orgánico recibido ya que la materia orgánica activaría la proliferación microbiana y además hay un aporte de biomasa microbiana proveniente del compost añadido.También se observa como existe en las dos nutriciones mineral y orgánica un aumento de esta biomasa al final del cultivo tanto en la parcela 1 como en la parcela 2; esto sugiere que esta biomasa sigue proliferando activada aún por la materia orgánica que queda sin mineralizar.En las Figuras 2, 3 y 4 se observa como estas enzimas están influenciadas por el contenido en materia orgánica, existiendo una mayor actividad en la nutrición orgánica en ambas parcelas que en la nutrición mineral ya que según (Balasubramanian et al., 1992; Martens et al., 1992) las actividades enzimáticas del suelo pueden ser incrementadas por la adición de materiales orgánicos.


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Se observa en las Figuras 2 y 3 como al final del cultivo cuando disminuye la materia orgánica existe un aumento en las actividades de estas enzimas, sin embargo en la Figura 4, la actividad ureasa muestra una disminución influyendo de este modo la materia orgánica en estos enzimas.La fosfatasa juega un papel importante en la hidrólisis del fósforo orgánico a ortofosfato, el cual es asimilado por las plantas y los microbios. Esta enzima se encuentra interaccionada con los componentes del suelo especialmente con la materia orgánica influyendo en su actividad (Arja H.Vourinan y Maritta H. Saharinen 1996), ya que entre ciertas concentraciones de materia orgánica, la actividad de esta enzima se ve disminuida debido a que queda adsorbida por la materia orgánica de forma que es menos afín a su sustrato. Según esto al final del cultivo Figura.2 al haber menos materia orgánica que al principio del mismo es por ello que la actividad fosfatasa aumenta ya que esta menos inhibida.Las proteasas en el suelo están implicadas en la mineralización del nitrógeno, actuando sobre los grupo amino de las proteínas.Las proteasas que hidrolizan la caseina están generalmente asociadas con la materia orgánica no humificada del suelo ( Bonmati, 1998 ); sin embargo la materia orgánica humificada tiene un efecto negativo en dichas proteasa ( Rowell et al., 1973); esto es debido a que la proteasa unida al humus por una parte esta protegida contra la proteolisis pero por otra, esta enzima es menos afín a los sustratos de gran peso molecular tal como la caseina.El aumento de la actividad proteasa, Figura.3, al final del cultivo según lo anterior, es debido a que todavía existe materia orgánica mineralizable que induce la proliferación microbiana a fabricar más enzimas, las cuales transformarán esa materia orgánica.Sobre la actividad ureasa, implicada en el ciclo del nitrógeno del suelo, se observa que al final del cultivo Figura.4, disminuye siguiendo la misma pauta que la materia orgánica.Esta enzima esta altamente influenciada por la materia orgánica ( Zantua et al.,1977 ) y por la composición química de la materia orgánica añadida (Balasubramanian et al., 1972 ) y está asociada a los complejos materia orgánica – arcilla, de forma que la disminución al final del cultivo puede ser debido a que la cantidad de materia orgánica puede influenciar en su actividad, de forma que esta pueda ser menos afín a su sustrato al haber menos materia orgánica.La respiración muestra un alto grado de correlación con la biomasa microbiana y el contenido de carbono del suelo (Witter et al., 1993). La respiración del suelo Figura.5; se muestra mayor en la nutrición orgánica que en la mineral y aumenta al final del cultivo; este aumento en la actividad microbiana se refleja por la mayor biomasa y actividad enzimática que todavía persiste al quedar materia orgánica mineralizable.

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INFLUENCIA DE LA INTENSIDAD DE USO GANADERO EN LA COMPOSICIÓN FLORÍSTICA Y EN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA DE ESTERASAS Y FOSFATASAS

L. Suances *, J. Pérez-Sarmentero *, A. Molina *, J. M. De Miguel **.[Luis Suances García-Consuegra, Jesús Pérez Sarmentero, Asunción Molina Casino, José Manuel De Miguel Garcinuño][* Teléfono: 913365643. Fax: 913365639. ce: [email protected]; [email protected]; [email protected]. ** Teléfono: 913944437. Fax: 913945081. ce: [email protected]]* Departamento de Química y Análisis Agrícola, Escuela Técnica Superior Ingenieros Agrónomos, Universidad Politécnica Madrid. Ciudad Universitaria s/n. 28040 Madrid. ** Departamento de Ecología, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Complutense Madrid. Ciudad Universitaria, s/n. 28040 Madrid.

Palabras clavePastizal mediterráneo, ganadería biodinámica, enzimas del suelo, esterasas, fosfatasas.

ResumenSe estudia la composición florística de pastizales mediterráneos y la actividad enzimática de

esterasas y fosfatasas de los suelos de diferentes parcelas sometidas a una explotación ganadera semiextensiva en un área de media montaña del centro de España y se relacionan con la intensidad de uso ganadero.

A partir de los datos de composición florística se calculan los parámetros de riqueza de especies, diversidad y equitatividad de Shannon, solapamiento y amplitud promedios del nicho espacial de las comunidades presentes en cada una de las parcelas estudiadas. Los resultados de un análisis de correspondencias sobre la composición florística de las parcelas muestran que aquellas con menor ‘intensidad de uso’ presentan menor actividad enzimática de esterasas, una mayor riqueza de especies, mayor diversidad, equitatividad, y solapamiento promedio de nicho espacial, así como una menor amplitud promedio de nicho espacial de las especies, características, en general, propias de ecosistemas de cierta madurez sucesional. La actividad enzimática de fosfatasas presenta una tendencia poco clara en este sentido.

IntroducciónEl reto de la conservación de la naturaleza se encuentra tanto en los espacios naturales protegidos

como en el territorio existente fuera de éstos (Pineda y Montalvo, 1995). La conservación de la naturaleza ha de tener en cuenta que cualquier uso del territorio debe contar con una gestión de los recursos naturales que contemplen la capacidad de acogida del territorio (MaB, 1984; Pineda, 1991). En este contexto, determinados usos rurales con un fuerte componente tradicional juegan un papel decisivo en la conservación dentro y fuera de los espacios naturales protegidos (Bernáldez, 1991). La integración de estos dos factores, por un lado la conservación de la naturaleza y por otro el mantenimiento de la explotación de los recursos naturales, requiere del conocimiento científico de los indicadores de la sostenibilidad del uso de los recursos naturales y de los procesos ecológicos.

En los países mediterráneos en general, y en España en particular, diversas formas tradicionales de agricultura extensiva se han reconocido como sustentadoras de altos valores naturalísticos y de conservación de la diversidad biológica (Pineda et al., 1991b; Pineda 1992). La intensificación de la agricultura (y otros usos del suelo) lleva a un empobrecimiento de la diversidad (CEE, 1988).

Los pastos mediterráneos son comunidades muy ricas en especies (Naveh y Whittaker, 1979). La coexistencia de tantas especies con requerimientos similares se ve favorecida por la perturbación representada por el pastoreo, ya que la actividad del ganado actúa amortiguando el potencial competitivo de las plantas que consume, seleccionando con el tiempo las mejor adaptadas a dicha actividad (Connell, 1978; Pineda et al.,1991a; Huston, 1994)

Los trabajos de Pancholy y Rice (1973a, b) ponen de manifiesto la relación existente entre la sucesión ecológica y el contenido de enzimas de los suelos de campos abandonados. Estos muestran una reducción de la actividad enzimática de carbohidrasas a medida que aumenta la madurez sucesional de los

suelos analizados, mientras que la actividad enzimática ureasa y deshidrogenasa incrementa su valor a medida que avanzaba el estado sucesional.

Los objetivos principales del presente trabajo se enmarcan en el interés de observar si las actividades enzimáticas de esterasas y fosfatasas del suelo en parcelas de pastos permanentes sometidas a diferentes grados de intensidad ganadera presentan algún tipo de relación con las variables estructurales como riqueza de especies, diversidad y equitatividad de Shannon, solapamiento promedio y amplitud promedio del nicho espacial de las comunidades vegetales presentes.

Materiales y métodosEl estudio se llevó a cabo en la Finca Río Pradillo que se dedica a la ganadería extensiva siguiendo

las técnicas de la agricultura biodinámica con producción de leche para fabricar yogures y quesos. Esta finca posee veintidós parcelas distribuidas en dos valles repartidas en los términos municipales de Cercedilla y Navacerrada, Comunidad de Madrid, sobre la vertiente Sur de la Sierra de Guadarrama. La superficie total de la finca es de 37,7 ha, de las cuales 0,8 ha corresponden a superficie labrada, 31,4 ha son de pastos, 5,1 ha es superficie forestal y tiene 1,2 ha de otras superficies.

Las parcelas estudiadas se localizan fundamentalmente sobre el sustrato granítico de toda la Sierra de Guadarrama correspondiente a la intrusión granítica del Sistema Central que se produjo durante la orogénesis hercínica (Casquet et al., 1991). En altitudes comprendidas entre 1.198 y 1.323 m y con un relieve ondulado. El clima del área de estudio es mediterráneo continental. De las veintidós parcelas de la Finca Río Pradillo se eligieron para el estudio ocho que ocupan una superficie de 17,6 ha.

Con el objeto de caracterizar la gestión que el ganadero realiza en cada una de las ocho parcelas seleccionadas se ha calculado la carga ganadera expresada en Unidades de Ganado Mayor por hectárea y año. Para el resto de las actividades que realiza en las parcelas (siega, abonado, enmienda, resiembra, adición de preparados biodinámicos), solo se ha tenido en cuenta la presencia de la actividad (1) o bien su ausencia (0), aunque posteriormente para el cómputo total se han sumado todas las actividades que se realizan en la variable ‘intensidad de uso’.

El inventario de las especies herbáceas presentes en cada parcela se ha llevado a cabo mediante cuadrados elementales de muestreo de 30 cm x 30 cm, a lo largo de transectos geomorfológicos, desde las zonas más altas a las más bajas de las laderas, uno o dos, definidos en cada parcela, cuyos parámetros se resumen en la Tabla 1.

A partir de los datos de composición florística se ha calculado la riqueza de especies, diversidad de Shannon y solapamiento promedio del nicho espacial de especies, tomando como unidad espacial 1 m2; y equitatividad promedio de Shannon, y amplitud promedio del nicho espacial de las comunidades presentes en cada una de las parcelas estudiadas, como promedio de los cuadrados elementales de muestreo.

Tabla 1: Parámetros de los transectos en cada una de las parcelas seleccionadas.Parcela Transecto Orientación / º Pendiente / º Longitud / m nº cuadrados1 1 196 6,5 150 312 1 186 5,5 90 163 1 272 10,0 70 15

2 240 9,0 75 154 1 200 6,0 150 195 1 166 9,0 91 14

2 170 5,0 56 96 1 312 16,5 35 87 1 110 3,0 / 9,5 50 10

2 190 7,5 200 208 1 200 7,5 50 10

2 158 9,0 / 10,5 100 10

En las partes altas y bajas de algunos transectos se han colocado jaulas adecuadas para proteger el pasto del consumo de los herbívoros, en las cercanías se han recogido muestras de los 10 cm superficiales del suelo y se ha determinado la actividad enzimática de esterasas y fosfatasas. Las características generales de estas enzimas han sido descritas en Pérez-Sarmentero et al. (1994). La medida de la actividad enzimática de esterasas se ha realizado a partir de la hidrólisis del diacetato de fluoresceína

(Schnürer y Rosswall, 1982). Los resultados se expresan en g de fluoresceína · g suelo -1 · h-1. La medida de la actividad de fosfatasas se ha efectuado a partir de la hidrólisis de p-nitrofenil-fosfato según el método descrito por Rodríguez-Kábana et al. (1989). Los resultados se expresan en g de p-nitrofenol · g suelo-1 · h-1.

Resultados y discusiónLas actividades de uso y características de cada una de las parcelas analizadas se muestran en la

Tabla 2.

Tabla 2: Características y actividades de uso de las parcelas de la Finca Río Pradillo.Parcelas 1 2 3 4 5 6 7 8Altitud media / m 1.323 1.300 1.298 1.198 1.220 1.220 1.255 1.315Superficie / ha 1,3 0,7 3,2 1,2 2,4 1,7 2,2 4,3SAU / % 86,3 96,9 68,2 91,9 72,8 10,3 58,9 53,8Carga / UGM · ha-1 · año-1 4,9 2,0 2,0 0,9 1,0 1,0 0,5 0,8Siega 0 0 0 1 1 0 1 0Abonado 1 1 0 1 0 0 0 0Enmienda 1 1 0 1 0 0 0 0Resiembra 1 0 0 1 0 0 0 0Preparados biodinámicos 1 1 1 1 1 0 1 0‘Intensidad de uso’ 8,9 5,0 3,0 5,9 3,0 1,0 2,5 0,8

La menor superficie agraria útil (SAU) se encuentra en la parcela 6 debido a que en esta parcela apenas entran los animales y ha favorecido el desarrollo de la vegetación arbórea. Algo similar ocurre en las parcelas 7 y 8 con algo más del 50 % de SAU, debido a que son parcelas que se utilizan pocos meses al año y donde se han desarrollado matorrales.

Las parcelas que presentan una carga ganadera mayor son las 1, 2 y 3, mientras que el resto de las parcelas presentan una carga ganadera mucho menor. En general puede verse que las parcelas 6 y 8 son las que menor ‘intensidad de uso’ tienen, como se puede comprobar del dato de SAU que para estas dos parcelas son los menores, mientras que las parcelas 1, 2 y 4 son las que tienen una mayor ‘intensidad de uso’, y las que presentan valores de SAU más elevados. Las parcelas 3, 5 y 7 se encuentran con valores intermedios de ‘intensidad de uso’ y con valores de SAU también intermedios.

En las parcelas estudiadas se han encontrado 171 especies agrupadas en 118 géneros y 33 familias. En las parcelas 1, 2 y 3 las especies predominantes son Lolium perenne, especie que se presenta en suelos muy fértiles e intensamente comidos y pisoteados, y Festuca iberica, ambas con coberturas medias por encima del 38 %, mientras que el resto de las especies se encuentran por debajo del 20 % de cobertura media.

En las parcelas 4, 5, 6, 7 y 8 a excepción de Avena sativa con el 25,4 %, y Hordeum murinum con el 17,8 %, en la parcela 4 y Anthemis arvensis con un 23,3 %, en la parcela 7, ninguna especie supera el 15 % de cobertura media.

En la Tabla 3 se presentan los valores de las variables obtenidas del análisis de la composición florística. En esta tabla puede observarse que las parcelas 6 y 8 son las que presentan una mayor riqueza de especies por metro cuadrado y una mayor diversidad de Shannon, además de la menor amplitud de nicho espacial de las especies. La parcela 1 es la que menor número de especies tiene y la de menor diversidad por metro cuadrado, donde, además, se observa la menor equitatividad y el menor solapamiento de nicho espacial.

A la vista de los resultados anteriores, se observa que las parcelas sobre las que la presión de pastoreo es mayor alcanzan menores valores de riqueza y diversidad, mientras que aquellas que presentan los valores más altos de ambos parámetros corresponden a parcelas con menor ‘intensidad de uso’ (Pineda, et al., 1981; De Pablo, et al., 1982; Galiano, 1985). Destacan los elevados valores absolutos de diversidad registrados en algunas de las parcelas

En otros trabajos realizados en el centro de la Península Ibérica, donde el pastoreo es muy antiguo, los valores de diversidad de comunidades herbáceas son también muy elevados, encontrándose cifras superiores a 5 bits (Pineda, et al., 1981; González Bernáldez, 1991). En nuestro caso valores similares corresponden a bajas cargas ganaderas, aunque continuadas.

Tabla 3. Variables estructurales de las parcelas analizadas de la Finca Río Pradillo.Parcelas 1 2 3 4 5 6 7 8

Riqueza 12(2)*

24(5)

41(8)

27(2)

31(8)

75(8)

35(6)

68(9)

Diversidad de Shannon / bit

1,89(0,25)

3,60(0,37)

4,16(0,23)

3,64(0,28)

4,05(0,29)

5,39(0,16)

4,31(0,25)

5,10(0,32)

Solapamiento de nicho 0,39(0,25)

0,72(0,07)

0,69(0,04)

0,70(0,05)

0,70(0,05)

0,92(0,03)

0,74(0,04)

0,78(0,05)

Equitatividad 0,72(0,05)

0,82(0,06)

0,84(0,02)

0,82(0,03)

0,83(0,04)

0,85(0,05)

0,85(0,02)

0,84(0,04)

Amplitud de nicho 0,31(0,12)

0,33(0,10)

0,37(0,07)

0,34(0,09)

0,28(0,07)

0,19(0,07)

0,37(0,09)

0,27(0,05)

* El número entre paréntesis corresponde al error estándar.

Las parcelas con más alta equitatividad y una amplitud promedio de nicho espacial bajo, ocupadas por especies de tipo especialista, corresponden a parcelas con escasa ‘intensidad de uso’, parcelas 6 y 8, y viceversa. El pastoreo intenso parece así favorecer una menor uniformidad en la abundancia de las especies pero una distribución espacial más homogénea a lo largo del gradiente geomorfológico (De Pablo et al., 1982; Pineda et al., 1988; Bernáldez, 1991).

Respecto a los datos de actividad enzimática (Tabla 4) se observa que la actividad enzimática de esterasas es mayor en las parcelas 1 y 2; y menor en las parcelas 6 y 7. La actividad enzimática de fosfatasas mayor se encuentra en la parcela 2 y la menor en la parcela 6.

Tabla 4: Actividad enzimática de los suelos de las parcelas de la Finca Río Pradillo.Parcelas 1 2 3 4 5 6 7 8Esterasas / g de fluoresceína · g suelo-1 · h-1 395 365 255 287 198 181 180 207

Fosfatasas / g de p-nitrofenol · g suelo-1 · h-1 685 975 469 765 527 382 545 710

En la Tabla 5 se muestran los coeficientes de correlación entre las actividades enzimáticas y otras variables analizadas. De ella se deduce que la actividad enzimática de esterasas presenta correlaciones positivas y elevadas con la carga ganadera, la ‘intensidad de uso’, el abonado y la adición de enmiendas, y negativas con otras variables como riqueza, diversidad de Shannon, equitatividad o solapamiento promedio de nicho espacial. La actividad enzimática de fosfatasas solo presenta correlaciones significativas con el abonado y la adición de enmiendas.

Tabla 5. Coeficientes de correlación (r de Pearson) entre las actividades enzimáticas de esterasas y fosfatasas y variables medidas en la finca Río Pradillo.

Esterasas FosfatasasCarga ganadera 0,8141 * n.s.Abonado 0,8932 ** 0,7687 *Enmienda 0,8932 ** 0,7687 *‘Intensidad de uso’ 0,8799 ** n.s.Riqueza -0,7130 * n.s.Diversidad -0,8441 ** n.s.Equitatividad -0,8102 * n.s.Solapamiento -0,7415 * n.s.* p < 0,05** p < 0,01n.s.: no significativo

Para establecer similitudes o diferencias entre las parcelas analizadas caracterizándolas por medio de su composición florística se ha realizado un análisis de ordenación (Análisis factorial de

correspondencias, Benzecri, 1970), sobre una matriz que contenía 62 especies presentes en al menos tres parcelas de las ocho elegidas para el trabajo.

Los dos primeros ejes del análisis absorben el 47,71 % de la varianza de los datos, y muestran las dos tendencias principales de variación (Figura 1). La primera, eje I, presenta en un extremo parcelas con especies perennes, representadas sobre todo en la parcela 2 y en menor medida la parcela 3. En el extremo contrario predominan especies anuales. Este eje presenta una variación asociada a la altitud a la que se encuentran las parcelas, ya que a medida que aumenta la altitud aumenta la proporción de especies perennes.

La segunda, eje II, presenta en un extremo especies anuales, abundantes en las parcelas 4 y 1, mientras que en el extremo opuesto no presentan una preponderancia clara de especies de un tipo biológico u otro, parcelas 6 y 8. En la Tabla 6 se muestran los coeficientes de correlación entre las coordenadas del eje II y las variables de las parcelas analizadas. En ella se observa que este eje tiene un elevado coeficiente de correlación con la variable ‘intensidad de uso’ que resume toda la gestión del ganadero sobre la parcela, siendo esta la tendencia de variación principal. Además, encontramos que este eje II, presenta elevados coeficientes de correlación con otros parámetros como riqueza, diversidad de Shannon, y amplitud de nicho espacial. También la actividad enzimática de esterasas muestra un elevado coeficiente de correlación con este eje.

Tabla 6. Coeficientes de correlación entre las coordenadas del eje II del análisis de correspondencias de la Figura 1 y las variables de las parcelas analizadas.

Eje II‘Intensidad de uso’ 0,8796 **Riqueza de especies -0,7416 *Diversidad de Shannon -0,7309 *Amplitud de nicho 0,8486 **Esterasas 0,7212 ** p < 0,05** p< 0,01

ConclusiónLas parcelas en las que la ‘intensidad de uso’ es mayor presentan una riqueza de especies y

diversidad de Shannon mínima, así como los valores más altos de actividad enzimática del suelo, en particular de esterasas. Mientras que las parcelas que presentan elevados valores de riqueza de especies y diversidad de Shannon son aquellas en las que la variable ‘intensidad de uso’ es menor, lo que también da lugar a actividades enzimáticas menores.

AgradecimientosEste trabajo forma parte del proyecto financiado por la Comunidad de Madrid COR0077/94

“Diseño y evaluación de sistemas de producción agraria compatibles con la conservación y rehabilitación del medio rural en el área de la Reserva de la Biosfera de la Cuenca Alta del Manzanares”.

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ESTUDIO DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL PASTO EN RELACIÓN CON LAS CARACTERÍSTICAS DEL SUELO Y LA INTENSIDAD DE USO GANADERO

L. Suances *, J. Pérez-Sarmentero *, A. Molina *, M. S. Garrido **.[Luis Suances García-Consuegra, Jesús Pérez Sarmentero, Asunción Molina Casino, María Soledad Garrido Valero][* Teléfono: 913365643. Fax: 913365639. ce: [email protected]; [email protected]; [email protected]. ** Teléfono: 916647800. Fax: 916168265. ce: [email protected]]* Departamento de Química y Análisis Agrícola, Escuela Técnica Superior Ingenieros Agrónomos, Universidad Politécnica Madrid. Ciudad Universitaria s/n. 28040 Madrid. ** Departamento de Medio Ambiente, Universidad Europea Madrid, c/ Tajo, s/n. 28670 Villaviciosa de Odón, Madrid.

Palabras clavePastizal mediterráneo, calidad del pasto, actividad enzimática, fertilidad del suelo.

ResumenSe estudia la composición de los pastos y los parámetros físicos, químicos y de actividad

enzimática de esterasas y fosfatasas de los suelos de diferentes parcelas sometidas a una gestión ganadera semiextensiva en un área de media montaña del centro de España, en una finca biodinámica.

Los resultados de un análisis de correspondencias sobre los parámetros del suelo muestran que en las parcelas con mayor ‘intensidad de uso’ el suelo tiene un mayor contenido en materia orgánica, nitrógeno total, capacidad de intercambio catiónico, y actividad enzimática de esterasas. Estas parcelas son las que a su vez presentan un pasto con más proteína y menos fibra.

Se encuentran correlaciones significativas entre la actividad enzimática de esterasas y la capacidad de campo, la materia orgánica, el nitrógeno total, la conductividad eléctrica, el fósforo y el potasio. La actividad enzimática de fosfatasas presenta una tendencia poco clara en este sentido.

IntroducciónEn la actualidad se asiste a un creciente interés en encontrar métodos de gestión encaminados a

una mejor protección y conservación de los recursos naturales, con especial referencia al empleo de técnicas de manejo que permitan reducir la progresiva degradación producida por el uso inadecuado del suelo. La degradación del suelo comprende un conjunto de procesos que disminuyen la capacidad actual y potencial de producir bienes o servicios (FAO & PNUMA, 1980).

Con la intención de colaborar en aportar estudios que faciliten nuestro conocimiento de la evolución del suelo, el objetivo del presente trabajo es estudiar la calidad del pasto y la relación que tiene con el suelo.

Materiales y métodosEl estudio se llevó a cabo en la Finca Río Pradillo que se dedica a la ganadería extensiva siguiendo

las técnicas de la agricultura biodinámica con producción de leche para fabricar yogures y quesos. Esta finca posee veintidós parcelas distribuidas en dos valles repartidas en los términos municipales de Cercedilla y Navacerrada, Comunidad de Madrid, sobre la vertiente Sur de la Sierra de Guadarrama. La superficie total de la finca es de 37,7 ha, de las cuales 0,8 ha corresponden a superficie labrada, 31,4 ha son de pastos, 5,1 ha es superficie forestal y tiene 1,2 ha de otras superficies.

Los datos referentes a la descripción de la Finca Río Pradillo, así como la utilización que de las parcelas realiza el ganadero y la situación de las áreas estudiadas se encuentran en el trabajo Influencia de la intensidad de gestión ganadera en la composición florística y en la actividad enzimática de esterasas y fosfatasas, presentado en este IV Congreso de la SEAE.

Como se describe en esa comunicación, en cada una de las parcelas en las partes altas y bajas de algunos de los transectos geomorfológicos definidos en cada parcela, se han colocado jaulas de 1,25 m x 1,00 m x 0,60 m, para evitar el consumo de los herbívoros. Del interior de estas jaulas se han recogido las muestras para poder calcular la calidad bromatológica del pasto.

En zonas cercanas a las jaulas se han recogido muestras de suelo de los 10 primeros centímetros, analizándose las características físicas, químicas y biológicas de los mismos.

Los análisis físicos de textura se han llevado a cabo en la Unidad de Análisis Químicos de Suelos, Plantas y Aguas del Centro de Ciencias Medioambientales del CSIC. La clasificación textural se ha realizado siguiendo la metodología de la USDA (Soil Survey Staff, 1964). La Capacidad de Campo (CC) se ha realizado en Agrotest, S. A., siguiendo los métodos oficiales de análisis del MAPA (1993).

Los análisis químicos de Materia Orgánica, Nitrógeno Total, pH, Conductividad Eléctrica (CE), y Fósforo se han realizado en la Unidad de Análisis Químicos de Suelos, Plantas y Aguas del Centro de Ciencias Medioambientales del CSIC. El análisis de los cationes de cambio Ca, K, Na y Mg, así como la Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC), la saturación por bases (V) y el porcentaje de sodio intercambiable (PSI) en Agrotest, S. A., siguiendo los métodos oficiales de análisis del MAPA (1993).

Los análisis enzimáticos de esterasas y fosfatasas se han hecho en el Departamento de Química y Análisis Agrícola de la ETSI Agrónomos de la UPM. La medida de la actividad enzimática de esterasas se ha realizado a partir de la hidrólisis del diacetato de fluoresceína (Schnürer y Rosswall, 1982). La medida de la actividad enzimática de fosfatasas se ha efectuado a partir de la hidrólisis de p-nitrofenil-fosfato según el método descrito por Rodríguez-Kábana et al. (1989).

Las muestras de pasto se han analizado en el Laboratorio Regional Agrario de la Comunidad de Madrid.

Resultados y discusiónEn la Tabla 1 se encuentran los datos referentes a las características físicas, químicas y

biológicas de los suelos de las parcelas seleccionadas de la Finca Río Pradillo.Todos los suelos son de textura franco-arenosa (Soil Survey Staff, 1964). Son suelos de tipo

ácido con un pH que varía entre 5,6 y 5,9.La capacidad de campo se encuentra por debajo del 25 % en las parcelas 4, 5, 6, 7 y 8, mientras

que las parcelas 1, 2 y 3 tienen valores por encima del 30 %. Un mayor contenido de agua a capacidad de campo en estas parcelas es lo que dará lugar a las diferencias que posteriormente se encontrarán en la humedad del pasto.

La materia orgánica en las parcelas 1, 2 y 3 supera ampliamente el rango 5 - 8 % de materia orgánica característica de las praderas (Porta et al., 1999), mientras que el resto de las parcelas se encuentran dentro de este rango. Si se consideran tanto el pH como el contenido de arcilla entonces nos encontramos con suelos con un muy elevado contenido de materia orgánica (Giménez et al., 1984).

El contenido en nitrógeno varía entre 0,23 y 0,61 %. Se considera que en general los suelos de la zona templada contienen entre 0,10 - 0,30 % del nitrógeno combinado químicamente, aunque en el caso de suelos con praderas permanentes estos niveles podrían ser superiores (Wild, 1992). Así en las parcelas 4, 5, 6, 7 y 8 observamos que se encuentran dentro de los límites de nitrógeno considerados para la zona templada y que para las parcelas 1, 2 y 3 presentan un contenido por encima de 0,50 %.

La relación C/N se encuentra dentro del rango en el que se considera que existe una mineralización normal de la materia orgánica (8 - 14) y, por tanto, una liberación normal de nitrógeno (Giménez et al., 1984).

El fósforo se encuentra en niveles bajos en casi todas las parcelas, a excepción de la 1 y de la 2. Esto es normal ya que los suelos son ácidos.

El potasio presenta niveles bajos en la mayoría de las parcelas (Urbano, 1992), con diferencias entre ellas que pueden justificarse si se tiene en cuenta que las especies de la familia Poaceae tienen una gran influencia en el contenido de potasio de los suelos al ser grandes extractoras de este catión; si una parcela se aprovecha para diente mediante pastoreo, una gran parte del potasio extraído vuelve al suelo en las deyecciones de los animales (Wild, 1992). Así la menor cantidad de potasio la encontramos en las parcelas 4, 5 y 6, que son parcelas que presentan una carga ganadera bastante baja, y las especies de la familia Poaceae son dominantes (Naveh y Whittaker, 1977; Roldán y Fernández, 1991). Un contenido ligeramente mayor se encuentra en las parcelas 3, 7 y 8 en las que la carga ganadera es menor y las especies de Poaceae no son tan abundantes. En las parcelas donde la carga ganadera es más elevada, parcelas 1 y 2, es donde encontramos los mayores niveles de potasio.

En cuanto a los nutrientes secundarios analizados, calcio y magnesio, el calcio se encuentra en niveles considerados medios en todas las parcelas a excepción de la 3, 4 y 6 en las que se podrían presentar deficiencias de este catión; y el magnesio puede ser deficiente en todas las parcelas, a excepción de la 1 que presenta niveles medios (Urbano, 1992).

Tabla 1. Características del suelo de las parcelas de la Finca Río Pradillo.Parcelas 1 2 3 4 5 6 7 8FÍSICASHumedad / % 10,3 12,8 17,8 6,7 9,0 4,8 10,3 7,4Gruesos / % 21,6 13,8 7,6 24,5 20,7 22,9 21,4 15,5Arena / % 56,0 54,5 53,0 62,5 54,5 65,0 53,0 62,5Limo / % 31,5 33,5 35,0 28,5 34,5 24,0 33,5 27,5Arcilla / % 12,5 12,0 12,0 9,0 11,0 11,0 13,5 10,0Capacidad de Campo / % 32,6 34,8 35,2 23,3 25,0 20,9 23,0 23,8QUÍMICASpH 5,9 5,9 5,6 5,7 5,7 5,6 5,8 5,8Materia Orgánica / % 9,89 10,77 10,10 6,35 7,07 5,08 7,07 7,82Nitrógeno total / % 0,56 0,61 0,52 0,29 0,38 0,23 0,32 0,37C/N 10,3 10,2 11,4 12,7 10,9 13,0 12,8 12,5P / ppm 12 9 3 4 3 2 2 2K / meq · 100 g-1 0,4 0,4 0,3 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2Ca / meq · 100 g-1 15,1 16,4 9,0 6,6 11,2 4,7 11,2 11,4Mg / meq · 100 g-1 2,7 2,4 2,2 1,2 1,2 0,9 1,8 2,2Na / meq · 100 g-1 0,2 0,2 0,2 0,3 0,1 0,1 0,1 0,1PSI / % 0,6 0,7 0,7 1,7 0,5 0,6 0,7 0,4CIC / meq · 100 g-1 25,5 30,4 28,6 17,4 21,6 15,2 20,4 22,4V / % 72,0 63,0 41,5 47,5 59,0 38,0 64,5 62,0CE / mhs · cm-1 135,2 66,1 47,9 32,9 32,3 18,6 61,2 30,0BIOLÓGICASEsterasas / g fluoresceína · g suelo-1 · h-1 395 365 255 287 198 181 180 207

Fosfatasas / g p-nitrofenol · g suelo-1 · h-1 685 975 469 765 527 382 545 710

El sodio se encuentra en niveles muy bajos (Giménez et al., 1984), no superando en ningún caso un PSI del 2,0 %, con lo que las parcelas no presentan ningún problema de alcalinidad. Tampoco hay problemas de salinidad, como lo confirman los valores de conductividad eléctrica que se encuentran en todos los casos muy por debajo de 2000 mhs·cm-1 (Porta et al., 1999).

La CIC se encuentra entre 17,4 y 30,4 correspondiendo los valores más elevados a las parcelas 1, 2 y 3.

La actividad enzimática de esterasas es más elevada en las parcelas 1 y 2, mientras que en el resto de las parcelas se encuentra por debajo de 300 g de fluoresceína · g suelo -1 · h-1, siendo las parcelas 6 y 7 las que presentan una actividad menor de esterasas. Las fosfatasas presentan la mayor actividad en la parcela 2, seguida de la 4 y la 8, mientras que la menor actividad está en la parcela 6.

Tabla 2. Características químicas del pasto de las parcelas de la Finca Río Pradillo.Parcelas 1 2 3 4 5 6 7 8Humedad / % 70,45 69,60 72,50 52,65 67,45 42,55 72,75 62,20Cenizas / % 8,95 9,93 11,14 5,59 7,73 6,63 7,91 8,53Grasa / % 2,09 3,37 2,88 3,06 3,12 2,32 3,31 3,20Proteínas / % 8,22 13,80 12,18 5,29 7,64 6,23 9,29 9,62Fibra / % 32,30 22,95 32,45 37,28 34,35 34,91 34,01 32,54MELN / % 48,44 49,95 41,35 48,78 47,16 49,91 45,48 46,11

En la Tabla 2 se recogen las características químicas del pasto en cada una de las parcelas de la Finca Río Pradillo. En esta tabla se observa que los pastos presentan una mayor humedad en las parcelas 1, 2, 3 y 7; y un menor contenido en agua en las parcelas 6 y 4, que son los que presentan un porcentaje mayor de fibra, y menor de proteínas. El mayor contenido en proteínas lo encontramos en las parcelas 2 y 3.

Con todas las variables de suelo se ha realizado un análisis de ordenación (Análisis factorial de correspondencias, Benzecri, 1970) de las parcelas para poder establecer diferencias caracterizándolas por medio de los parámetros que más influyen de entre el conjunto de los considerados en el análisis. Así, en

la proyección de los dos primeros ejes del análisis (Figura 1), que absorben el 62,90 % de la varianza de los datos, se observa una tendencia principal en la distribución de las parcelas, eje I, que absorbe el 38,19 % de la varianza, presentando en un extremo parcelas con alto contenido en fósforo, conductividad eléctrica, potasio, magnesio y nitrógeno, representado por las parcelas 1, 2 y 3, que formarían un grupo de parcelas con un suelo más fértil ya que además presentan elevados niveles de materia orgánica, capacidad de intercambio catiónico y mayor contenido de agua a la capacidad de campo, este último relacionado con la vida en el suelo ya que es una medida de los poros intermedios donde viven los microorganismos y está fuertemente relacionado con la fertilidad (Valarini et al., 2000), son asimismo, los que presentan una actividad enzimática de esterasas mayor que el resto de los suelos. Mientras que en el otro extremo encontramos parcelas con altos contenidos de elementos gruesos, relación C/N, arena y pH, representado fundamentalmente por las parcelas 4 y 6, que formarían un grupo de parcelas con los suelos menos fértiles. En este gradiente de fertilidad hay un tercer grupo formado por las parcelas 5, 7 y 8 y presentan una fertilidad intermedia, aunque como se puede observar, se encuentran más cerca del grupo de fertilidad baja.

Con las variables de pasto se ha realizado el mismo tratamiento y se ha obtenido la proyección de los dos primeros ejes del análisis que absorben el 87,81 % de la varianza de los datos (Figura 2) observando una tendencia principal, eje I, que absorbe el 72,93 % de la varianza. Presentando sobre un extremo un pasto con un elevado contenido de proteínas; mientras que en el otro extremo aparece un mayor contenido de fibra en el pasto.

Podemos ver que se forman tres grupos de parcelas en función de la composición del pasto. Un primer grupo formado por las parcelas 2 y 3 que presenta un mayor contenido en proteínas. Hay un segundo grupo formado por las parcelas 1, 5, 7 y 8 en las que el contenido de proteínas es medio y un tercer grupo formado por las parcelas 7 y 9b que presentan un contenido mínimo de proteínas y presentan, además, un mayor porcentaje de fibra. Como se puede observar son casi los mismos grupos que se formaban en la proyección de los ejes de la Figura 1, a excepción de la parcela 1 que presenta un suelo considerado de los más fértiles mientras que el pasto que produce se parece más al de otras parcelas que presentan una fertilidad intermedia.

En la Tabla 3 se presentan las correlaciones encontradas entre las variables de suelo y las variables de pasto. Se han considerado como significativas aquellas correlaciones que presentan un coeficiente de correlación por encima de 0,7.

Tabla 3. Coeficientes de correlación (r de Pearson)entre las variables del suelo y de composición del pasto.

MO N CC P K Mg CIC CE Esterasas Proteína

N 0,9666*** ++++

CC 0,8178***

0,8627*** ++++

P n.s. n.s. n.s. ++++

K 0,6759**

0,6882**

0,6044*

0,8500*** ++++

Mg 0,7415**

0,6294**

0,6603** n.s. n.s. ++++

CIC 0,9496***

0,9224***

0,7945*** n.s. 0,6177

*0,6455** ++++

CE n.s. 0,6227* n.s. 0,9207

***0,8136*** n.s. n.s. ++++

Esterasas 0,7000**

0,7374**

0,6972**

0,8842***

0,7655*** n.s. n.s. 0,7877

*** ++++

Proteína 0,6440**

0,6390** n.s. n.s. n.s. n.s. 0,7558

*** n.s. n.s. ++++

Fosfatasas n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. 0,6180* n.s.

* p < 0,050** p < 0,010*** p < 0,001

n.s.: no significativo

Es de destacar la correlación existente entre la actividad enzimática de esterasas y variables que habitualmente son tenidas en cuenta para determinar la fertilidad de los suelos, como el nitrógeno, el fósforo o el potasio, correlaciones ya puestas de manifiesto en otros trabajos anteriores (Suances et al., 2000), así como con la materia orgánica y el contenido de agua a la capacidad de campo. La actividad enzimática de esterasas podría utilizarse como indicador de la fertilidad de los suelos debido a las elevadas correlaciones que presenta con parámetros típicos de la medida de la fertilidad y de forma indirecta con la calidad de los pastos.

La relación entre la actividad enzimática de los suelos y la fertilidad de los mismos, en agroecosistemas en los que la fertilidad está fuertemente vinculada al ciclo de la materia orgánica (por ejemplo, en los sistemas de agricultura sostenible) ya ha sido puesta de manifiesto por otros autores, (Dick y Tabatai, 1992; García et al., 1998; Suances et al., 2000).

Se puede observar también que existe una correlación elevada entre la capacidad de intercambio catiónico y las mencionadas variables de fertilidad, aunque en el caso del potasio solo presenta una tendencia.

Otro aspecto a mencionar es la correlación existente entre el contenido de proteínas del pasto y variables del suelo como la materia orgánica, el nitrógeno o la capacidad de intercambio catiónico, lo que nos indica que los suelos más fértiles van a ser los que presenten un pasto con mayor contenido de proteínas.

AgradecimientosEste trabajo forma parte del proyecto financiado por la Comunidad de Madrid COR0077/94

“Diseño y evaluación de sistemas de producción agraria compatibles con la conservación y rehabilitación del medio rural en el área de la Reserva de la Biosfera de la Cuenca Alta del Manzanares”.

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Soil at the Third Millennium, Valencia, 2000. En prensa.Wild, A. (1992) Condiciones del suelo y desarrollo de las plantas según Russell. Ediciones Mundi-

Prensa. Madrid.

Eje II (24,71 %)

Eje I (38,19 %) PCEKMgN

MgHumedadNaCICMateria Orgánica

GruesosPCECa

GruesosPSIC/NArenapH

Parcela 1

Parcela 2

Parcela 4

Parcela 7Parcela 5

Parcela 6

Parcela 8

Parcela 3Grupo de mayor fertilidad

Grupo de menor fertilidad

Grupo de fertilidad intermedia

Figura 1. Proyección de las parcelas en los dos primeros ejes del análisis decorrespondencias. Las variables con mayor peso en el cálculo de los ejes se indicanen el extremo de los mismos. Varianza total absorbida 62,90 %.

Eje II (14,88 %)

Eje I (72,93 %)ProteínaCenizas

Proteína

Fibra

HumedadFibra

Parcela 1

Parcela 2

Parcela 4

Parcela 7

Parcela 5

Parcela 6

Parcela 8

Parcela 3Grupo de alto contenido proteico

Grupo de bajo contenido proteico

Grupo de contenido proteico intermedio

Figura 2. Proyección de las parcelas en los dos primeros ejes del análisis decorrespondencias. Las variables con mayor peso en el cálculo de los ejes se indicanen el extremo de los mismos. Varianza total absorbida 87,81 %.

EVOLUCIÓN DE LOS SUELOS DE LA FINCA " EL AGUILAREJO" ENTRE LOS AÑOS 1993 A 1999 DE LA DIPUTACIÓN DE CÓRDOBA.

Mª A. Caro. * M.Gómez. * I. Merino*. J.Bernabé ** , I. Amián ****Ciencias Ambientales. Universidad de Córdoba. ** Escuela Universitaria de Ingenieros Técnicos Agrícolas de Sevilla. *** Diputación de Córdoba.

Valoramos la situación del suelo de partida (1993) con análisis de textura, pH, materia orgánica, fósforo, potasio, sodio y capacidad total de cambio, como parámetros fundamentales del estudio de la fertilidad de la tierra.

Después, relacionamos tales parámetros con distintas variables de estudio llevado a cabo en la finca "El Aguilarejo", por ejemplo: aportes de materia orgánica, especie cultivada diferentes parcelas, años, etc,... apoyándonos en un análisis multivariable estadístico con el objetivo de ver qué parámetros están íntimamente relacionados.

Como resultado, constatamos lo ya conocido: la materia orgánica es el principal elemento de la fertilidad de la tierra, correlacionando los aportes de materia orgánica con la evolución del resto de parámetros y con el incremento de las producciones de patatas, girasol y heno de veza y avena.

Abstract

First of all, we studied the initial soil situation (1993) with several analysis of texture, organic matter, phosphorus, potassium, calcium, sodium, and total exchange capacity... which are fundamental parameters in soil fertility evaluations.

To continue, using stadistic multivariable analysis, we make relationships between these parameters and differents variables of our past studies in the land, such as: organic matter adds, species cultivated, differents plots, years,...

As a result, we can see that organic matter is the main element of soil fertility, correlating organic matter adds with the others parameters evolution and with production increases of seed potato, sunflower, vetch hay and oat.

INTRODUCCIÓN En 1993 comienza la experiencia piloto que nos ocupa en la finca Llanos del Aguilarejo, que la Diputación de Córdoba posee en el Km. 8 de la carretera de Córdoba a Palma del Río, con una extensión de 16´8 Ha. Con esta experiencia en agricultura ecológica se persigue demostrar la viabilidad técnica y económica de un modelo de rotación de cultivos comunes en la zona del riego extensivo del valle del Guadalquivir (además de otros objetivos como el de servir de foco de difusión). El modelo de rotación propuesto fue a cinco años con cultivos de diferente ciclo reproductivo y diferente capacidad de utilización de la tierra, para mejorar su fertilidad natural con leguminosas, abonos verdes y aportaciones de materia orgánicas. Se eligieron cultivos comunes en la zonas que podrían ser sustituidos (y en algunos así fue) según las necesidades de la experimentación pero respetando los principios básicos de las rotaciones. La parcelación estuvo determinada por elementos del paisaje como la acequia de riego, camino y arroyo. Se delimitaron cinco parcelas similares ( P-1 y P-2 son ligeramente inferiores). Se decidió aplicar el concepto de “infraestructura ecológica” elaborado por Vereijken (1994), del Ministerio de Agricultura holandés, para mejora las condiciones ambientales y paisajísticas desde el punto de vista ecológico y para ayudar al equilibrio y autorregulación del ecosistema agrario, dedicando un 5 % de la superficie espacio natural.Tal concepto se aplicó sembrando masivamente árboles en las lindes a modo de setos y en franjas longitudinales separando cada parcela. Desde 1993 hasta la fecha de hoy se ha venido desarrollando este modelo de manejo de finca, con las necesarias modificaciones introducidas sobre la marcha, pero siempre respetando el planteamiento inicial,

con resultados en las diferentes campañas que nos han llevado a unas conclusiones que comunicamos en este trabajo. Tales conclusiones no son conocimientos nuevos, pero con nuestra experiencia tratamos de demostrar científicamente lo ya conocido. En definitiva nos conducen hacia los objetivos planteados al inicio de la experiencia.

OBJETIVOS

Basándonos en una serie de datos conseguidos a partir de análisis de suelo, producciones, muestreos, observaciones “iin situ”, además de la utilización de métodos estadísticos y gráficos, obtenemos resultados mediante los cuales intentamos constatar lo ya conocido, la benignidad de la materia orgánicas en nuestros suelos y su importante participación y alta relación en producciones de patata, girasol y heno de veza y avena (cultivos que nos ocupan), debido a la influencia que dicha materia orgánica tiene sobre la fertilidad del suelo.También, con este pequeño estudio, intentamos afirmar de forma fehaciente, la importancia de la planificación de la rotación que cubrirá nuestro suelo, debido a su influencia en el aprovechamiento de los nutrientes e incluso en el suministro de estos, como en el caso de las leguminosas, lo que a sus vez actuará sobre la poducción.Por último, intentamos dar explicación al aumento de la cantidad de carbonatos de nuestro suelo, el cual carecía prácticamente de ellos en un principio y a lo largo de los años ha recuperado contenidos normales y necesarios, hecho muy importante, debido a que el Ca+2 es un elemento esencial en la nutrición de las plantas e influye sobre propiedades físico-químicas muy importantes del suelo.

MÉTODOS Y METODOLOGÍA

Para llevar a cabo nuestro estudio, hemos realizado los siguientes trabajos y utilizado los siguientes métodos:1. Informes realizados en la Finca Aguilarejo en las campañas 93-00.2. Tablas de los resultados analíticos de los suelos en los que aparecen: carbonatos (% p/p), nitrógeno orgánico (%), fósforo asimilable (ppm), potasio asimilable (ppm), calcio de intercambio (meq/ 100 g), sodio intercambio (meq /100 g), fósforo intercambio (meq /100 g), magnesio intercambio (meq / 100 g), materia orgánica (meq/ 100 g), pH 1/ 2´5, capacidad de cambio catiónico, pH ClK, Arcilla (%), Arena (%) y limo (%), así como las gráficas de evolución de tales parámetros a lo largo de los años.3. Gráficas con la evolución de la producción de la patata, girasol y heno (aveza- veza) con el objetivo de ver la influencia de la rotación en la producción.4. Estadística: Programa Stadistica 5.1.Hemos relacionado: aportación, rotación y asociación, parcela y año (como valores indepencientes) con fósforo asimilable, potasio asimilable, nitrógeno asimilable, materia orgánica y pH ½´5 (como valores dependientes); como la finalidad de comprobar qué variables están relacionadas con los parámetros, partiendo de la probabilidad “p” como cálculo fundamental.Hemos calculado Std. Dev (desviación estándar) para cada parámetro y realizado gráficas en las que se representa: rango de datos, valor medio y valores máximos y mínimos para cada variable en relación con cada parámetro.Hemos relacionado materia orgánica con carbonatos para comprobar si en nuestra finca se cumple que al aumentar la materia orgánica, aumentan los carbonatos. Con objetivo similar, relacionamos la concentración de calcio con el contenido en arcilla, materia orgánica.

DISCUSION DE RESULTADOSSe presentan a continuación los datos de materia orgánica obtenidos de los análisis realizados en

los suelos de la finca, por parcela y por año.

Como dice Porta : " el mantenimiento de un agrosistema de forma sostenible pasa por conseguir un control de nivel de materia orgánica, ya sea incrementando los aportes o disminuyendo las pérdidas. La intensidad del laboreo está íntimamente relacionada con la tasa de mineralización que aumenta al roturar el terreno y someterlo a un laboreo intenso y continuado, de forma que las técnicas de laboreo mínimo deben considerarse beneficiosa desde este punto de vista, ya que hacen disminuir las pérdidas de materia orgánica". Como ya comprobaremos más adelante, esta es la política que se viene siguiendo en los suelos de la finca al procurar que los suelos estén el mínimo tiempo posible desnudos y por el mínimo laboreo que aquí se práctica.

La interpretación de los resultados de los análisis de suelos que hemos obtenido es bastante compleja, a pesar de que en principio, consiste en correlacionar los resultados analíticos y las necesidades de los cultivos. Los suelos son heterogéneos y sus propiedades varían, incluso dentro de una parcela de reducidas dimensiones. Aunque cabe destacar que esta variación es menor para algunas características, como el valor del pH ½´5, que como vemos aproximadamente el valor medio oscila dentro de un rango entre 6´5- 7´5; y mayor para otros como los contenidos en nutrientes disponibles. A todo ello hay que sumar, que la principal dificultad reside en que el contenido de los suelos no es el único factor del que depende el rendimiento y la calidad de la cosecha, sino que siempre hay que tener en cuenta la pluviometría de dicho año, la existencia o no de plagas, el manejo de los cultivos, etc. Concretamente nuestro estudio se va a centrar en la evolución y producción de 3 cultivos: la patata, girasol, y heno de veza+avena. Como ya hemos mencionado anteriormente los valores de pH de nuestro suelo rondan en torno al valor neutro. Este parámetro influye en gran medida en el desarrollo de los cultivos, en tanto, que determina entre otras características;

Distinta solubilidades en los elementos nutritivosDistinto desarrollo de microorganismos: que pueden favorecer o por el contrario perjudicar (plagas) la fertilidad del suelo. Aunque en nuestro caso, un pH neutro, es la condición óptima para el desarrollo de la mayoría de los cultivos y para la asimilación de la mayoría de los nutrientes. Observamos que el pH es un parámetro muy importante, pero el parámetro por excelencia que constituye el principal elemento de la fertilidad del suelo sigue siendo materia orgánica. La materia orgánica interviene de forma activa en la formación del suelo, condiciona su comportamiento en relación al crecimiento de las plantas y microorganismos, al influir en el movimiento y almacenamiento del agua, intercambio catiónico y constituir una fuente de nutrientes entre otros aspectos. En suelos agrícolas, a veces no se valora lo suficiente el papel de la materia orgánica, por tener estos suelos menores contenidos y por considerar que los fertilizantes pueden desempeñar su papel, lo que sólo resulta parcialmente cierto. Los aportes de materia orgánica al suelo resultan críticos para el mantenimiento de este componente y de la fertilidad del suelo a largo plazo. Así, el nitrógeno suele ser uno de los más importantes factores limitantes para que un agroecosistema pueda alcanzar elevadas producciones. (Se ha observado que las aportaciones que han conseguido mayores niveles de m.o. han sido el abono verde y la materia orgánica procedente del estiércol). Al encontrarnos con un suelo franco-limoso-arcilloso, el nivel normal de materia orgánica se encuentra en un rango entre 1´5 y 2. En los valores analíticos obtenidos oscila alrededor de 1´8. Lo que se puede comprobar también estadísticamente, al mostrarnos los valores de fósforo, m.o., y potasio fundamentalmente van a depender de la parcela en la que nos situamos. Cabe mencionar que generalmente la evolución que siguen los niveles de materia orgánica a lo largo de todos los años (1993- 1999) en todas las parcelas, sigue más o menos el mismo patrón (como se muestra en la gráfica), lo que denota una progresiva homogeneización de los niveles de dichos parámetros y por tanto de la fertilidad de los suelos de la Finca “El Aguilarejo”.

PATATA 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000Aportación estiércol estiércol M.O. comercial vinaza estiércolM.O. (%) 1,52 2,88 2,5 1,82 1,8 1,61 2,89Nitrog (%) 0,07 0,19 0,13 0,11 0,09 0,09 0,16P (ppm) 17 55,9 33,9 42,7 28 20,5 42,8k (ppm) 145 270 200 305 203 122 190Parcela 1 1,2 2 1 1 2,2

GIRASOL 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000Aportación abono verde abono verde vinaza vinazaM.O. (%) 2,53 1,63 1,57 1,265 1,8 2,25 1,95Nitrog (%) 0,12 0,18 0,06 0,065 0,09 0,13 0,11P (ppm) 47 17,2 24,3 17,75 28 30,1 27,5k (ppm) 202 125 280 132,5 205 170 240Parcela 2 3 5,1 4 1,1 2 1

HENO 1996 1997 1998 1999 2000Aportación vinaza precobiolM.O. (%) 3,51 1,58 1,265 1,39 1,95Nitrog (%) 0,2 0,095 0,065 0,085 0,11P (ppm) 5307 21,1 15,5 21,5 27,5k (ppm) 320 13 145 222 240Parcela 2,1 3 4 5 1RELACIÓN MATERIA ORGÁNICA Y PRODUCCIÓN

Aquí, se presentan los valores de las producciones de patata, girasol, y heno de avena y veza, indicando para cada uno de ellos: el tipo de aportación realizada, los diferentes niveles de materia orgánica, nitrógeno y fósforo. Dichos datos han sido representados en la gráfica anterior.

Evolución de las producciones brutas desde 1993 a 2000

0

5000

1 0000

1 5000

20000

25000

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999

Girasol Patata Avena+veza (grano) Avena+veza (heno)

En la producción de la patata como factores fundamentales se encuentran el requerimiento de buenos niveles de fósforo, potasio, nitrógeno y materia orgánica. Los mínimos niveles de estos nutrientes que necesita dicho cultivo se presentan a continuación:Niveles de nitrógeno debe oscilar entre 0´1-0´2

El nivel normal de fósforo de requerimiento de la patata es aproximadamente de 10 ppm, observando que en nuestros suelos existen valores mayores.Con el potasio ocurre lo mismo, cuyo requerimiento es de 150 ppm, llegando en nuestro suelo a valores de hasta 305 ppm.Por lo tanto, en general, como bien nos muestra la gráfica de “Evolución de las producciones brutas desde 1993-2000”, el aumento de los valores de materia orgánica conlleva a su vez al aumento de los niveles de fósforo, potasio, y nitrógeno, y al incremento también de la producción.Cabe destacar que tras el análisis estadístico donde se observaba la existencia de una relación entre la rotación de cultivos y parámetros tales como potasio y pH, comparándolos con las analíticas del suelo se verifica tal correlación en un aumento de nutrientes.Podemos observar la existencia de disminución de la producción de la patata en dos años, a pesar de presentar buenos niveles en los anteriores parámetros. Este hecho es debido a que se ha alterado el ciclo del cultivo, el cual se sembró en los últimos días de Febrero, en vez de Diciembre que era cuando le correspondía. Lo que implica a su vez menor horas de radiación solar, menor tiempo de absorción,...( la existencia de abundantes lluvias ese año obligaron al retraso de la siembra). En la campaña 95-96, existe también un lavado de nutrientes por la lluvia y en lo últimos días de Junio, el cultivo de la patata se ha visto afectado por la existencia de plagas de insectos minadores y gusanos grises en la tierra; lo que ha tenido más relevancia en la producción que la lluvia y la capacidad de riego.En la producción de girasol; observamos que la evolución en la producción de girasol desde el año 1993 al año 2000, se ha mantenido, aproximadamente, con una ligera tendencia ascendente, lo que denota la estabilidad conseguida en los niveles de nutrientes del suelo. En las parcelas de girasol vemos que la cantidad de materia orgánica oscila en torno a un 1´8%, estando muy relacionada con el aumento de los cationes de cambio disponibles y de la producción de cultivo. Hay que mencionar que en dicho cultivo, en varios años se incorporó como abono verde los rebrotes de alfalfa, o avena + veza, o incluso vegetación espontánea que inciden mejorando la fertilidad del suelo compensando la no incorporación de ningún otro tipo de fertilizante orgánico. En la producción de heno de avena + veza es donde mejor se puede observar un incremento en la producción con el tiempo. Lo que indica que a medida que se sigue avanzando en los trabajos de laboreo y fertilización del suelo de la Finca, ya sea por rotaciones, aportaciones,... se va consiguiendo homogeneizar los niveles de materia orgánica, fósforo, nitrógeno y otros nutrientes; como bien se observa sobretodo en las dos últimas campañas 98-99 y 99-00, lo que se refleja en un aumento de la producción de dicho cultivo y conseguir así unos niveles óptimos.

Se aprecia una ligera disminución de la producción en la campaña 96-97, debido a que el desarrollo de la mezcla de avena y veza es sembrado tarde, aporte de que la diferencia existente con la campaña anterior, se debe a que en el dato de producción aquí es una cifra difícil de desglosar pues parte corresponde a cosechada por grano y parte cosechada por heno, por tanto es la suma de ambas.

RELACIÓN MATERIA ORGÁNICA- C.I.C- CARBONATOS

GRÁFICAS Y CONCLUCIONES SOBRE LA RELACIÓN ENTRE INCREMENTO DE MATERIA ORGÁNICA- CARBONATOS Y CIC. Aquí, intentamos demostrar como el aumento de los niveles de materia orgánica es nuestro suelo han influido en la presencia de carbonatos y caliza activa en el mismo.El Ca+2, en los primeros años de la experiencia, era prácticamente inexistente, debido principalmente al lavado y extracciones excesivas llevadas a cabo durante muchos años sin enmendar dichas pérdidas.La materia orgánica es sabida que actúa como un coloide, teniendo una gran C.I.C. la que a su vez favorece la absorción de iones Ca+2, las cuales son un elemento esencial en la nutrición de la planta, además de un excelente floculante.También, la materia orgánica, ya que posee carácter ácido, moviliza los carbonatos y calcio del suelo cuando estos se encuentran en formas no asimilables.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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EVALUACIÓN DE MICROARTRÓPODOS EN SUELOS DE CÍTRICOS ECOLÓGICOS Y CONVENCIONALES. POSIBILIDADES DE USO COMO BIOINDICADORES

A. Domínguez-Gento(1); R. Laborda Cenjor(2); F. Martínez Díaz(2); J. Roselló-Oltra(1)

Estació Experimental Agraria de Carcaixent, Pda. Barranquet, s/n, 46740 Carcaixent; tf: 96 243 04 00; e-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]




Universidad Politécnica de Valencia, Dpto. Producción Vegetal, EUITA, Avda. Blasco Ibáñez, 21, 46600 Valencia; tf: 96 387 93 39, fax: 96 387 71 49; [email protected]; [email protected]

Resumen

El suelo es el principal recurso para la producción de nuestros alimentos. Las prácticas modernas y el abuso de los productos químicos, bien fertilizantes, bien plaguicidas producen un deterioro de las capas superficiales de los terrenos de cultivo. El suelo no es algo inerte, está lleno de vida. La posibilidad de utilizar las comunidades del suelo como indicadores de su estado es una realidad por la que se han interesado varios científicos e investigadores.En este trabajo se lleva a cabo un estudio de los microartrópodos que habitan el suelo y la posibilidad de ser utilizados como bio-indicadores del estado sanitario de un suelo. La experiencia se realizó en un cultivo de cítricos ecológicos en Alcira y en un cultivo convencional en Carcaixent. Durante un periodo de ocho meses. Al final de la experiencia se pudo comprobar que había mayor número de población en la parcela ecológica, libre de químicos y que se encontraron grupos de microartrópodos (colémbolos y ácaros oribátidos y gamásidos) que podrían ser utilizados como bio-indicadores del estado sanitario de un suelo.

INTRODUCCIÓN.

El suelo está ahí, eso es algo patente. Quizás tan evidente que por eso le prestamos menos atención de la que merece. Estamos acostumbrados a ver el suelo como un soporte para las plantas que cultivamos. Sólo indagamos un poco más allá de la cota 0 cuando nuestras cosechas no producen como debieran, o nuestro campo no es capaz de absorber todo el agua de riego que aportamos. Entonces ya nos preocupamos un poco más y empezamos a hablar de cationes, aniones, compactación, porosidad, bloqueo de nutrientes, etc..., sin darnos cuenta que el suelo es algo más. El suelo es una compleja comunidad biológica.El suelo es uno de nuestros recursos más importantes, tanto o más como el aire o el agua. Necesitamos suelos sanos para producir nuestro alimento, nuestro ganado y productos básicos que usamos diariamente. Sin un suelo sano las capas superficiales se vuelven estériles.El suelo está lleno de vida, de grandes comunidades, algunas de ellas con funciones muy distintas y complejas. El trabajo de estas comunidades biológicas es importante. Ellas fertilizan el suelo, descomponen los organismos muertos y transforman los nutrientes para ser usados por las plantas. Algunos de estos organismos son microscópicos, otros son visibles fácilmente a simple vista. Pero aunque los veamos o no, son vitales para la salud del ecosistema.

LA FAUNA DEL SUELO.

El tamaño de la fauna edáfica depende, a la vez, del alimento disponible y de las condiciones del suelo, Wild (1992).

Unos datos a tener en cuenta son las distribuciones de los organismos en el suelo que para Bennett y Humphries (1985), se encuentran distribuidas agregativamente y no de una manera uniforme.Wild (1992), también aporta datos de interés, ya que para él las poblaciones de invertebrados del suelo presentan sus poblaciones más numerosas y diversificadas en los horizontes superficiales de los suelos de bosque y viejos pastizales. La mayor proporción de animales en el suelo se congrega en los 20 a 75 mm más superficiales.

Tradicionalmente los seres vivos del suelo se han clasificado tróficamente, según el tipo de alimentación o la función que ocupan en el suelo. Así, hay descomponedores, detritívoros, saprófagos, bacteriófagos, fungívoros, fitófagos o carnívoros.

En algunos tipos de hábitats tienen importancia los diplópodos, y otros artrópodos como las larvas de dípteros, que pueden convertirse en los principales detritívoros de la superficie del suelo, cuando no hay lombrices; en este caso bajo la hojarasca, suele aparecer cubierto de gran cantidad de heces, que son la base de alimentación de hongos y bacterias. Así ocurre en las zonas áridas mediterráneas en algunos ambientes con exceso de materia orgánica y con poca tasa de degradación. Otros pobladores del suelo son los colémbolos. El número de especies que encontramos en el suelo es muy elevado: unas 80 especies en una localidad y su función en el suelo es muy importante. (Jordana, 1998).Lo mismo sucede con los ácaros, que se encuentran en poblaciones muy numerosas y con muchas especies.



En cualquier caso las poblaciones de colémbolos o ácaros son siempre superiores a las poblaciones de los otros habitantes del suelo. En viejas praderas de Irlanda las poblaciones de colémbolos y ácaros suponían el 90% de la población total de artrópodos, Wild (1992); en Pinares de la zona media de Navarra las poblaciones suponían entre un 40% y un 67% según zonas (Jordana,1998).

FUNCIONES DE LA FAUNA.

Hay que tener en cuenta que la fauna realiza funciones de enorme importancia para la actividad y estructura de los suelos como soporte de las plantas. Básicamente son tres las funciones a destacar: Una acción mecánica, una acción química y una acción biológica.1) Acción mecánica.- Se produce una formación de agregados estables y mejora de la porosidad. Los animales del suelo fragmentan y distribuyen la materia orgánica y con sus movimientos construyen pequeñas galerías. Todo esto en conjunto produce una mayor aireación y mejor circulación del agua y el aire en el suelo.Los microartrópodos en los diferentes niveles del suelo realizan unas funciones parecidas a las de las lombrices. Actúan como trituradores en partículas finas de la materia orgánica, haciéndola más asimilable para la planta.2) Acción química.- Se produce una mejora en la lixiviación y un enriquecimiento en minerales asimilables. Así como una degradación de los compuestos orgánicos a moléculas más sencillas.Una mineralización de componentes orgánicos a formas inorgánicas: liberación de nutrientes para las plantas.Una síntesis y excreción de productos orgánicos en el suelo.También intervienen en el ciclo de numerosos elementos como, C, N, P ;Ca, Fe y Mn entre otros.Producen compuestos biorreguladores, sustancias alelopáticas, así como de acción bactericida y fungicida entre otras.3) Acción biológica.- Se produce una estimulación de la flora microbiana del suelo. El material que ha atravesado el intestino de los animales es atacado más fácilmente por la microflora edáfica ( hongos y bacterias ), y con ello, aumenta su velocidad de mineralización (Wild, 1992).

IMPORTANCIA DE LA BIODIVERSIDAD.

La vida del suelo, su respiración, la movilización de nutrientes, la percolación del agua, la humificación de la materia orgánica, etc., depende de la biomasa, pero de una biomasa formada en el suelo de cada localidad, por unas especies determinadas y propias. La actividad y fisiología de los suelos ante una variación del medio, su respuesta y capacidad de reacción ante las perturbaciones depende de las diferentes especies que en él viven. (Jordana, 1998).Para Altieri (1992), la biodiversidad en los agroecosistemas puede ser tan variada como los diversos cultivos, malezas, artrópodos o microorganismos del suelo, de acuerdo a localidades geográficas, climáticas, edáficas, humanas y a factores socio-económicos. Las interacciones complementarias entre los diversos componentes bióticos pueden ser utilizadas para inducir efectos positivos y directos en el control biológico de plagas específicas de cultivos, en la regeneración y/o aumento de la fertilidad del suelo y su conservación.En el caso de los suelos una baja biodiversidad de las poblaciones nos puede indicar la alteración de la red trófica por acciones antrópicas, desastres naturales, estacionales, fuego, etc..Por ello la biodiversidad de la fauna del suelo en los sistemas agrícolas puede utilizarse como indicación de la situación de un agroecosistema, además tiene importancia por el control que puede realizar sobre la fauna fitoparasitária, ya que una parte de la fauna útil de los cultivos está presente en el suelo. Hay que tener en cuenta el tipo de agroecosistema, ya que según el tipo de agricultura que se practique influirá de una u otra manera sobre la biodiversidad Según Altieri (1992), las consecuencias de la reducción de la biodiversidad son particularmente evidentes en el campo del manejo de plagas agrícolas.Pero no todo es negativo en agroecosistemas modernos, la evidencia experimental sugiere que la biodiversidad puede ser utilizada para mejorar el manejo de plagas, (Altieri,1992). Por ejemplo, las activas larvas depredadoras de carábidos y estafilínidos utilizan el suelo y la capa de hojarasca superficial como refugio, y consiguen la mayoría de sus presas en la superficie del suelo, Wild (1992).La materia orgánica es fundamental para la fauna edáfica. Por tanto los índices de biodiversidad están relacionados con la materia orgánica que se encuentre en el suelo. Está demostrado que el estercolado de campos de cultivo o pastos produce un aumento de la biodiversidad y disminuye por un descenso en la materia orgánica.

Así, los efectos de las prácticas en cultivos sobre el suelo son de índole muy distinta. ”Hay efectos directos sobre la comunidad animal del suelo cuando se utilizan insecticidas nematicidas o acaricidas, el efecto suele no ser discriminatorio y muere la fauna útil (predadores y detritívoros) juntamente con los fitoparásitos, y queda disminuida la diversidad con muy difícil recuperación.Hay también efectos indirectos. Así, la rotura de la estructura del suelo con el laboreo aumenta, a la larga, la compactación del suelo, disminuye la porosidad y el tamaño de los poros en el suelo, la fauna tiende a ser más pequeña, menos numerosa y por tanto disminuye la biodiversidad” (Jordana, 1998). MICROARTRÓPODOS COMO INDICADORES.

Dentro del grupo de pobladores del suelo, se encuentran determinados taxones que son exclusivamente dependientes del suelo, por ser este, el medio en el que realizan su actividad. Es este el caso de colémbolos y ácaros del suelo. Por estar estos animales ligados al suelo, todo aquello que ocurra en su hábitat, influirá en su comportamiento y hábitos de vida. Por lo que son una claro reflejo del estado en el que se puede encontrar un suelo. Pueden ser usados como indicadores biológicos, refiriéndonos a organismos vivos que nos indican el estado o la situación de un medio en concreto, como puede ser el suelo.

Hay que tener en cuenta que los agro-ecosistemas son sistemas modificados por el hombre para su explotación. Dependiendo del tipo de prácticas que se lleve en cada agro-ecosistema influirá en las poblaciones de suelo que en él habiten.

Para obtener un sistema de referencia, buscaremos ecosistemas poco transformados por el hombre, como son las superficies de bosques o viejos pastizales, en los que, por decirlo de alguna forma las cadenas tróficas no han sido modificadas por el hombre, son llevadas a cabo de una forma natural. En este tipo de ecosistemas no se realizan prácticas agrícolas (laboreos, fertilización, tratamientos químicos,...). El principal sustento de los organismos del suelo se obtiene de forma natural, ya que la materia orgánica se obtiene del mantillo formado por las hojas, cortezas, raíces de los árboles o los excrementos aportados por los animales a lo largo de los años que pastaron en las praderas Estos ecosistemas los podemos comparar con nuestros agro-ecosistemas ya que en ellos vamos a encontrar una gran diversidad y cantidad de población.

La diversidad es un factor importante, ya que según vayan aumentando la cantidad de factores limitantes esta irá disminuyendo. Por lo que, cuanta más diversidad tengamos, en mejores condiciones se encontrará un suelo. Un claro ejemplo es la compactación del terreno. Cuanta más compactación haya en un suelo, la población tenderá a ser de menor tamaño y los grandes artrópodos a escasear.

Otro factor a tener en cuenta es la cantidad de población que podemos encontrar dentro de un determinado taxón. La limitación de alimento, restos de residuos químicos, metales pesados, afectan al número de individuos y puede ser otro de los factores que nos indiquen que algo no funciona en el suelo.

Las aplicaciones en campo de plaguicidas, aguas de riego procedentes de depuradoras o incluso últimamente la aplicación de lodos de la misma procedencia tienen un impacto negativo en la fauna edáfica. Así que, tras la aplicación de estos productos podemos evaluar el estado de las poblaciones edáficas, que de esta forma nos sirven como indicadoras del impacto producido por estos.

Distintos estudios se han realizado demostrando lo anteriormente expuesto. Ensayos en campo demostraron la toxicidad de tres insecticidas (Wiles y Frampton,1996), clorpirifos, cipermetrina y pirimicarb sobre cuatro especies distintas de colémbolos (Isotoma viridis, Isotomurus palustris, Folsomia candida y Sminthurus viridis). La toxicidad de los residuos se comparó entre especies, insecticidas y tipo de suelo donde se realizó el tratamiento. Los resultados fueron que cipermetrina y pirimicarb sólo causaron un 10 % de mortalidad en las especies, mientras que clorpirifos resultó muy tóxico para las cuatro especies de colémbolos en el siguiente orden (de mayor a menor) S. viridis > F. candida > I. palustris > I. viridis. Los residuos resultaron ser más tóxicos en un suelo arenoso-limoso que en uno arenoso.Monlford (1997) demostró que tratamientos con los organoclorados endosulfan y lindano en maíz a dosis de 1 y 0,75 Kg/ha respectivamente redujeron las poblaciones de colémbolos, arañas y hormigas, recuperándose solamente durante el periodo de cosecha las poblaciones de las dos últimas.

Otros ensayos realizados con colémbolos, mostraron la influencia de la presencia de metales en suelo. Una experiencia estudió los efectos en la reproducción, crecimiento y mortalidad de una especie de colémbolos (Folsomia fimetaria) a distintas dosis de Cobre (Scott-Fordsmand et all,1997). Los resultados expresados en EC 10 (Dosis efectiva al 10%) fueron que a dosis de 38 mg Cu/Kg afectaba a la reproducción, entre 509 y 845 mg Cu/Kg afectaba al crecimiento, dependiendo del sexo y del estado del desarrollo y no se observaron efectos de mortalidad hasta sobrepasar los 1000 mg Cu/Kg.

Otro estudio realizado por Sandifer (1997) con una especie de colémbolos (Folsomia candida), estudió el efecto en su reproducción a distintos grados de temperatura (15, 20 y 25ºC) de la toxicidad de Cadmio, Cobre, Plomo y Zinc. Todos ellos parecían afectar a la población de colémbolos, siendo a los 25C cuando el comportamiento de los metales era más agresivo.También los ácaros han sido objeto de estudio para evaluar el impacto de las prácticas agrícolas en el suelo.

Kay et al. (1999) evaluaron las poblaciones de ácaros del suelo como indicadores del stress medioambiental en pastos situados en el Desierto de Chihuihuan, México. Las conclusiones del estudio fueron que las poblaciones de ácaros aumentaban en periodos en los que no se aplicaban herbicidas, ni se utilizaba la maquinaria en los pastos. También se relacionó el descenso de la presencia de microartrópodos en general a causa de la compactación del suelo, bajo crecimiento de la biomasa vegetativa, presencia de capas impermeables en el suelo y residuos de herbicidas. En este estudio los ácaros fueron considerados como un sensible indicador de la salud del suelo de las praderas del Desierto de Chihuahuan.

Otro estudio realizado por Egwuatu et al. (1997) en plantaciones de maíz en Nigeria demostraron que las poblaciones de ácaros y colémbolos disminuyeron durante un periodo de seis semanas tras la aplicación de Lindano.

Koehler (1999), realizó un estudio con ácaros gamásidos en el que se utilizaba su carácter depredador como bioindicadores del estado sanitario de un suelo. A mayor número de ácaros encontrados, mayor número de presas, por lo que había una gran actividad biológica en el suelo y por tanto estaba mejor que otro en el que hubiera menor número de ácaros.

Behan-Pelletier (1999), utilizó el carácter detritívoro de los ácaros oribátidos para establecer el efecto de la aplicación de plaguicidas, la práctica del monocultivo y la rotación de cultivos sobre los microhábitats. Como resultados concluyó que las poblaciones de oribátidos se ven afectadas por plaguicidas y que las poblaciones en cultivos son menores que en los bosques.

2. MATERIAL Y MÉTODOS

DESCRIPCIÓN DE LAS PARCELAS.

Las parcelas donde se lleva a cabo el estudio se encuentran en los términos de Alcira y Carcaixent.La finca situada en Alcira está emplazada dentro de la Sierra Corbera, concretamente en “La Casella”, situada en la cara Sur-Oeste de la sierra y en la que se concentran un gran número de fincas de cítricos, debido al carácter arenoso del suelo que resulta excelente para el cultivo de cítricos y frutales. En esta finca se practica desde hace cinco años el cultivo ecológico de cítricos.En el término de Carcaixent se encuentra la otra finca de estudio, justamente en los terrenos de la Estación Experimental de Carcaixent de la C.A.P.A. Las condiciones climáticas y edáficas de las dos fincas son prácticamente las mismas. Pero hay que destacar que esta finca esta dedicada al cultivo convencional de cítricos, utilizando plaguicidas, herbicidas y abonos químicos para la producción de frutos.

MÉTODOLOGIA UTILIZADA.

Para el estudio se tomaron 6 zonas de muestreo por campo al azar dentro de la finca para la recogida de microartrópodos. De las 6 zonas 3 fueron para plantones y 3 para árboles adultos. Se recogieron muestras a 10 cm y 20 cm de profundidad en cada punto con una periodicidad mensual, a una distancia del tronco de 1.5 metros aproximadamente. En cada punto se tomaba la temperatura del suelo con una sonda para después obtener la media de toda la parcela.La recogida de muestras se realizó con un cilindro extractor para no alterar la estructura del suelo y nos permitieran extraer el suelo en condiciones intactas. En ningún caso se tomaron muestras con azada, para evitar la mezcla de superficies.Una vez extraídas las muestras se depositaron en bolsas para su traslado y se procedió al perfecto etiquetado de estas. En la etiqueta figuraba el día y punto de muestreo de donde se tomó la muestra. Una vez en el laboratorio las muestras se conservaron en nevera a una temperatura de 11-13ºC. Hasta su extracción mendiante embudo Berlesse.

Los resultados se expresaron en individuos/ 100 g de suelo.

En el embudo de Berlesse se usan la luz y el calor moderado para hacer caer a los animales de una muestra de suelo o de hojarasca situada sobre un tamiz. Los organismos pasan a través de este a un embudo que los dirige a un recipiente de recogida. Para que resulte eficaz, el embudo a de ser perfectamente liso, y no debe permitir la condensación, que atraparía a los organismos más delicados antes de que alcancen el extremo. La hojarasca o el suelo se colocan en el tamiz y se calientan desde arriba mediante una bombilla eléctrica. La presa no podrá escapar si en el frasco de recolección hay líquido. Utilizamos una mezcla a base de 60% de Etanol, 30% de agua y 10% de glicerina.

3. RESULTADOS

ARTRÓPODOS ENCONTRADOS.

Se han tomado muestras de suelo en doce puntos correspondientes al sistema ecológico y otros doce al convencional, con una frecuencia mensual durante ocho meses, lo que hace un total de 192 muestras en las cuales se han contado e identificado mas de 1600 individuos. De los doce puntos correspondientes a cada parcela la mitad son de muestreos a 10 cm de profundidad y la otra mitad a 20 cm.

En la siguiente tabla podemos observar los grupos de artrópodos encontrados y la frecuencia con la que han aparecido en los muestreos realizados.

Tabla I: Frecuencia de aparición de los grupos de artrópodos en los 192 muestreos realizados.

Artrópodos encontrados FrecuenciaColémbolos 111Oribátidos 82Gamásidos 63Acarídidos 34Larvas coleópteros 17Actinédidos 16Larvas Dípteros 9Tisanópteros 7Coleópteros 5Pulgónes 3Chilopodo 1Chinche 1Dipluro 1Díptero 1Isópodo 1

Como se puede observar en la tabla I los tres grupos más encontrados pertenecen al orden colémbolos (insecta) y a ácaros oribátidos y gamásidos (acari). Dichos grupos se han situado entre los valores máximos del 31.5 % y 23 %. Esta distribución es muy parecida por sistemas de cultivo (tablas V Y VI).

Tabla II: Nº total de individuos encontrados y frecuencia en cultivo ecológico y convencional.

Ecológico Nº individuos FrecuenciaColémbolos 1022 79Oribátidos 120 53Acarídidos 87 29Gamásidos 86 44Actinédidos 29 14Larvas coleópteros 17 16Larvas dípteros 7 6Trips 7 4Coleópteros 5 5Chinches 1 1Isópodos 1 1Pulgones 1 1

Convencional Nº individuos FrecuenciaColémbolos 58 31Oribátidos 37 28Gamásidos 35 19Acarídidos 12 5Larvas dípteros 3 3Actinédidos 2 1Trips 2 2Pulgones 2 2Larvas coleópteros 1 1Dipluro 1 1Chilópodo 1 1

Lo primero que podemos observar es que los grupos más frecuentes y numerosos en los dos sistemas son los colémbolos y los ácaros. Y el más numeroso de todos es el de los colémbolos . Estos resultados se pueden contrastar con los estudios realizados por (Cloudsley-Thompson (1974), Parissi (1979) y Jordana (1998). Entre los ácaros el más numeroso, como frecuente, ha sido el de los oribátidos, que es el grupo dominante entre los arácnidos del suelo (Paoletti, 1999).

CAPTURAS REALIZADAS EN LOS AGROSISTEMAS ECOLÓGICO Y CONVENCIONAL.

Se ha observado una gran diferencia de capturas obtenidas en el sistema de cultivo ecológico frente al convencional, donde se establece una proporción de 11:1 a favor del ecológico. La media de capturas alcanzada en el agrosistema ecológico es de 12,78 individuos / 100 g de suelo, mientras que en convencional es de 1,35 individuos / 100 g de suelo. Lo que nos da una primera aproximación de que la cantidad de fauna edáfica es más rica que en el convencional. Esta situación se cumple durante todos los meses en los que se realizaron los muestreos (figura 1).

Figura 1: Capturas totales de artrópodos en ecológico y convencional.

INCIDENCIA DE LOS DIFERENTES FACTORES SOBRE LAS POBLACIONES DE COLÉMBOLOS, ORIBÁTIDOS Y GAMÁSIDOS.

El planteamiento de la experiencia permite realizar un ANOVA factorial de los resultados en función del cultivo, la edad, profundidad de muestreo. Se ha realizado para los grupos más importantes encontrados.

En la tabla IIIpodemos ver en qué grupos han sido significativos los factores considerados.

Tabla III: Factores significativos para los tres grupos más numerosos.

Factores Colémbolos Oribátidos GamásidosCultivo Si Si SiEdad Si Si SiProfundidad Si No NoMes No No NoCultivo * Edad Si Si NoCultivo * Profundidad Si No NoCultivo * Mes No No NoEdad * Profundidad No No NoEdad * Mes No No NoProfundidad * Mes No No No

Los factores cultivo y edad son significativos para los tres grupos, mientras que el factor profundidad solo lo es para colémbolos. Las interacciones cultivo*edad son significativas para colémbolos y oribátidos y cultivo*profundidad sólo es significativa para colémbolos.

INFLUENCIA DEL CULTIVO:

El cultivo es claramente un factor que afecta a la actividad biológica de las parcelas. Como se puede observar en la tabla IV los valores obtenidos en el cultivo ecológico son superiores al convencional en los tres grupos. Los valores obtenidos en colémbolos son 17 veces superiores en ecológico que en convencional, mientras que oribátidos y gamásidos son solamente 3.

Tabla IV: Valores medios de los individuos encontrados en ecológico y convencional.

INFLUENCIA DE LA PROFUNDIDAD:

Los datos encontrados a distintas profundidades son muy interesantes. Los muestreos realizados a 10 cm son en los que mayor número de artrópodos se han conseguido. Como podemos ver en la tabla V las diferencias importantes se encuentran en el grupo de los colémbolos en los que los resultados son cuatro veces mayores a 10 cm en ecológico y 3 veces más en convencional. En los otros grupos las diferencias no han sido tan grandes. De hecho este valor sólo ha sido significativo para el grupo de los colémbolos.

Grupos Ecológico ConvencionalColémbolos 10,64 0,6Oribátidos 1,24 0,38Gamásidos 0,9 0,37

Tabla V: Valores según la profundidad.

Grupos Ecológico Convencional10 cm 20 cm 10 cm 20 cm

Colémbolos 16,67 4,62 0,92 0,3Oribátidos 1,37 1,1 0,37 0,39Gamásidos 0,92 0,87 0,54 0,2

INFLUENCIA DE LA EDAD:

La edad también ha sido un factor importante, siendo significativo para los tres grupos. Los resultados encontrados fueron mayores en adultos que en plantones. Es en colémbolos donde más diferencia encontramos, 28 veces más en adultos sobre plantones en ecológico y 8 veces en convencional (tabla VI).

Tabla VI: Valores según la edad de los árboles.

Grupos Ecológico ConvencionalAdultos Plantones Adultos Plantones

Colémbolos 16,8 0,6 4,5 0,54Oribátidos 1,83 0,64 0,42 0,35Gamásidos 1,23 0,56 0,56 0,19

4. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS:

Como se ha visto, el sistema de cultivo, la edad de los árboles y la profundidad son factores que afectan al comportamiento de los microartrópodos. La edad de los árboles podría influir de manera distinta en los adultos por el mayor volumen de copa sobre los plantones, ya que esta permitiría un mayor sombreado que evitaria las Tº extremas de los meses cálidos. A parte el mayor número encontrado en adultos ecológico podría ser debido a la cubierta vegetal que se mantiene todo el año y que tiende a conservar la humedad, igualar las temperaturas y proteger de la desecación a los microartrópodos (Cloudsley-Thompson, 1974). El abonado aportado en los plantones ecológicos, que se localiza en el plantón y no se aporta en toda la superficie de parcela como en adultos, podría ser una explicación al mayor número de individuos encontrados. Esta idea coincide con Jordana (1998), de que a menor aporte de materia orgánica, menor población.

La profundidad también nos aporta datos interesantes. Según Parissi (1979), cada grupo asume en el suelo una función en el suelo y se distribuye por capas según esa función. Esto podría explicar el elevado número de colémbolos a 10 cm sobre 20 cm en los dos sistemas de cultivo, ya que como la materia orgánica se suele encontrar en las capas superficiales, es en los primeros 10 cm donde los colémbolos tienen su mayor actividad biológica.

Por último el tipo de cultivo es un factor clave, debido a las distintas prácticas culturales que se realizan en cada uno de ellos, las aplicaciones de plaguicidas y herbicidas, el laboreo y uso de maquinaria, influyen negativamente en los microhábitats (Koehler ,1999). Y la sustitución de la materia orgánica por la aplicación de abonos químicos y fertilizantes para poder ser aplicados mediante el riego disminuyen la población de fauna edáfica.

5. CONCLUSIONES:

A partir de los resultados obtenidos en esta experiencia llegamos a las siguientes conclusiones:

Se han encontrado artrópodos en todas las muestras de suelo estudiadas.

El número de las poblaciones del suelo varia según el sistema de cultivo adoptado, siendo mayor en un cultivo ecológico que en convencional.Las poblaciones de microartrópodos más numerosas fueron las del grupo colémbolos y la clase acaros, subórdenes oribatida y gamasida. Los árboles adultos y el sistema ecológico presentan una mayor abundancia de microartrópodos.La profundidad y la edad del árbol son factores que influyen directamente sobre las poblaciones de estos artrópodos. Siendo a la profundidad de 10 cm y en árboles adultos donde mayores niveles de población han habido en ambos sistemas de cultivo. Los sistemas de cultivo influyen claramente en los dos grupos de microartrópodos encontrados. Los colémbolos y los ácaros fueron más numerosos a 10 cm en ecológico, mientras que apenas se encontraron diferencias entre 10 y 20 cm en convencional.Los ordenes collembola y oribatida pueden ser utilizados como bioindicadores del estado sanitario de los suelos. 6. BIBLIOGRAFÍA:

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