Cabré, M.

Comas Angelet, Jordi

García, K.

Picas Barrachina, Josep Anton

Pujolà Cunill, Montserrat

Ramos, E.L.

Ramírez Gerardo, Marithza Guadalupe

Roig, G.

Spanish

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om! Aplicación de purín deshidratado como abono de fondo en una rotación maíz-trigo: evolución del contenido de nitratos y nitrógeno orgánico en el horizonte superficial Marithza Rarnírez1, Gloria Roig1, Kesia Garcia\ Erika L. Ramos\ Martí Cabréz, Anna Picas2, Jordi Comas1,', Montserrat Pujolá1 lDepartamento de Ingeniería Agroalimentaria y Biotecnología (DEAB). Universidad Politécnica de Cataluña. Av. del Canal Olímpico, s/n. 08860 - Castelldefels. Barcelona. 2INPROG, S.L. C. Major, 36. 25660 - Alcoletge. Lleida . • Autor de contacto: jordi.comas-angelet@upc.edu Resumen El purín deshidratado ofrece oportunidades para ser utilizado como abono de fondo (composición orientativa de 4-5-7 en nitrógeno, PzOs y K20, respectivamente). El nitrógeno contenido en este tipo de productos es principalmente orgánico que puede ser mineralizado en buena parte durante el ciclo del cultivo. El objetivo del presente trabajo es hacer un seguimiento del contenido de N-N03' y de Norg durante una rotación de cultivos de maíz-trigo en la que se ha aplicado purín deshidratado como fertilizante de fondo. El trabajo se realizó en la explotación agrícola "Sant Joan de Deu" situada en Almacelles (Lleida). El seguimiento del contenido de nitratos en el horizonte superficial (O a 30 cm) pennite detectar el efecto de la fertilización de fondo y de la fertilización de cobertera sobre el contenido de nitratos del suelo. Los primeros datos parecen indicar que se produce una mineralización bastante rápida, aproximadamente del 50% del contenido de nitrógeno del purín deshidratado. La dinámica del Norg parece indicar que durante la rotación maíz-trigo se produce una secuencia de mineralización-inmovilización del nitrógeno. Posiblemente el residuo de cosecha del maíz juega un papel importante en la dinámica del nitrógeno que habría que explorar más profundamente. Palabras clave Mineralización; Nitratos; Nitrógeno; Purín deshidratado. INTRODUCCIÓN Las plantas de tratamiento del purín que usan la cogeneración se han visto beneficiadas con el Real Decreto 2818/1998 de Producción Eléctrica en Régimen Especial (con modificaciones en el Real Decreto-Ley 7/2006), que establece un sistema de incentivos como medio para abordar el tratamiento y reducción de los purines. De tal manera que la energía que genera la planta permite hacer la deshidratación del purín obteniendo un producto seco, que facilita su manejo y utilización. El purín deshidratado ofrece oportunidades para ser comercializado como abono de fondo ya que tienen una composición orientativa de 4-5-7 en nitrógeno, P20S Y K20, respectivamente. El nitrógeno contenido en este tipo de productos es principalmente orgánico que puede ser mineralizado en buena parte durante el ciclo del cultivo. El objetivo del presente trabajo es hacer un seguimiento del contenido de N-N03' y de Norg durante una rotación de cultivos de maíz-trigo en Almacelles, en el valle del Ebro (Lleida), donde se ha aplicado purín deshidratado como fertilizante de fondo. , El trabajo se realizó en la explotación agrícola "San! Joan de Deu" situada en Almacelles (Lleida). Las unidades observacionales fueron parcelas de 18 x 18 m2 (9 replicas). Se realizaron un total de 33 muestreos de suelo del horizonte superficial (O a 0,3 m); 16 muestreos durante el cultivo del maíz y 17 muestreos durante el cultivo del trigo. Los muestreos se llevaron a cabo cada 15 días utilizando una sonda Veihmeyer (Veihmeyer, 1929). De cada parcela se obtuvo una muestra compuesta proveniente de tres muestras. El suelo presentó en los 30 primeros centímetros textura 195 franca, pH ligeramente alcalino (pH: 8,1), contenido de carbonato cálcico equivalente elevado (35%) y con 1,19% de carbono orgánico (Corg) (Tabla 1). Tabla 1. Análisis del suelo antes de aplicar purín deshidratado. Característica Unidades Valor pH agua 1 :2,5 8,07 ±0,03 Conductividad eléctrica dS/m 0,80 ±0,05 Materia orgánica oxidable % 2.06 ±0,09 Carbonato cálcico equivalente % 35 ±1,15 Nitrógeno Kjeldalh (s.m.s) % 0,15 ±0,09 Nitrógeno nítrico mglkg 102,6 ±13,9 Nitrógeno amoniacal ppm 5,93 ±0,61 Fósforo (P) asimilable (Olsen) ppm 41,00 ±6,0 Potasio (K) ppm 196,33 ±l8,8 Magnesio ppm 300,33 ±7,17 Calcio ppm 8518,33 ±7,84 Sodio ppm 114,67 ±3,28 Arena total 0,05<D<2mm % 43,53 ±1,44 Limos gruesos 0,02<D<0,05mm % 14,77 ±O,45 Limos finos 0,002<D<O,02 mm % 23,17 ±O,12 Arcilla D<0,002 mm % 18,53 ±1,33 Clase textural USDA franca El análisis de purín deshidratado puso de manifiesto que el C representaba el 37,53% de la materia seca (MS), mientras que el N total representaba un 3,64%; es decir que la relación C/N era de 10,l El Norg representa el 2,81 % Y el N-NlJ4 el 0,34%. Los contenidos de P y de K eran del 2,27 y 5,02% respectivamente, y los de Ca y Mg del 3,54 y 1,54% respectivamente (Tabla 2). El grado de estabilidad (Ministere de l'Agriculture BeIge, 1971) del Corg era del 44,13%, lo que representaría que el Corg fácilmente hidrolizable seria de un 45%. Tabla 2. Análisis del pucin deshidratado (PD) (Roig, 2005). Característica Unidades Valor Materia seca % 90,2 pH del agua 1 :2,5 8,3 Conductividad eléctrica dS/m 30,55 Relación C/N 10,3 Materia orgánica % 64,7 Nitrógeno Kjeldahl % 2,81 Nitrógeno amoniacal % 0,34 Fósforo (P) % 2,27 Potasio (K) % 5,02 Calcio (Ca) % 3,75 Magnesio (Mg) % 1,54 En todas las muestras se realizó un análisis de nitratos y de nitrógeno orgánico. La extracción de . nitratos se realizó con CaCh O,OIM (Kmecl el al., 2005) y la cuantificación se llevó acabo por electroforesis capilar. El nitrógeno orgánico se determinó sobre muestra seca siguiendo metodología propuesta por Tan (1996). La siembra del maíz se realizó a principios de nn'lma"era con la variedad Pioner 27, la densidad de siembra fue 85.000 plantas/ha. La fertilización de se llevó a cabo con purín deshidratado 3 días antes de la siembra del maíz (2500 kg/ha). Se hizo aplicación de nitrato amónico de cobertera de 150 kglha tres meses después, en el estadio v6 maíz (Ritchie el al., 1992). La cosecha se realizó a los 7 meses cosechándose solamente mazorcas mientras que la caña se picó e incorporó en el suelo. A los 40 días de la cosecha del 196 oral se sembró trigo variedad Aria-sol, con una dosis de siembra de 200 kg por hectárea. La fertilización de fondo se llevó a cabo con punn deshidratado 2 días antes de la siembra del trigo (2000 kglha) que se incorporó al igual que en maíz en los 30 primeros centímetros del perfil del suelo. Se aplicó nitrato amónico de cobertera en el estadio 31 del trigo (Zadoks et al., 1974). La cosecha de trigo se realizó en junio. RESULTADOS Y CONCLUSIONES El contenido inicial medio de N-N03- en el horizonte superficial (0-30 cm) es de 69 mglk:g (Figura 1),10 que indica un valor residual del cultivo precedente bastante elevado. En el muestreo realizado después de la primera aplicación de punn deshidratado (día 8), se detecta un aumento en el contenido de N-N03- de alrededor de 10 mglk:g, valor coherente con el contenido de nitrógeno mineral y el nitrógeno contenido en la fracción hidrolizable del Corg suponiendo una relación C/N de 13. r=o- rreíz -o- trigo I 100 80 --. bl  60.lo: en E '-" 40 O'" z z• 20 O O días a partir del 16 de rrerzo de 2005 I Primavera 2005 I I Otoño 2005 I I Primavera 2006 I Figura 1. Evolución del contenido de N-N03 en el horizonte superficial (0-30 cm). A partir del tercer muestreo y hasta el séptimo (días 21 a 80) se observa una disminución continuada de N-N03- en el horizonte superficial (0-30 cm). Sin embargo, pocos días después de la aplicación del nitrógeno de cobertera (día 86), se detecta un aumento de unos 20 mg/kg de N-N03­que aproximadamente corresponde con la aportación del NH4N03 (16 mglk:g). A partir de este ,mOlnento el contenido de N-N03- en el horizonte superficial sigue disminuyendo hasta la cosecha . ...,''''1.......,,, de la cosecha del maíz (día 194) el contenido residual de N-N03- en el horizonte IUplenll;aal es muy bajo, muy inferior al señalado por otros autores (Villar-Mir el al., 2002). Sin l/llmIr\!l1'rrn antes de la aplicación de purín deshidratado como fertilizante de fondo para el trigo (día se observa un incremento del N-N03', probablemente debido a la mineralización de Norg en el entre cultivos. Después de la aplicación de punn deshidratado como abono de fondo, no se un aumento destacable en el contenido de nitratos hasta los 312 días, lo que podría indicar durante estos meses más fríos la mineralización del punn deshidratado es mucho más lenta. De después de la aportación del NH4N03 como abono de cobertera (día 374) se detecta un lUlD.€mto del contenido de nitratos de unos 20 mg N-N03-/kg suelo (día 372). En maduración IlS10Il0g}i;;a del trigo, el contenido de N-N03- prácticamente es nulo (día 429). Sin embargo, después la cosecha el contenido de N-N03 aumenta de nuevo (día 469), indicando una rápida 1DUl€n-allzaClón del Norg del suelo. El error típico medio de los muestreos de N-N03- fue de 3,32, un 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 197 ,\'esÍfÍn 3, Uso valor que representa un 17% del contenido medio de N-NO)-, El contenido de Norg del suelo presenta una variabilidad entre muestreos bastante elevada, mucho mayor que la de los muestreos de nitratos. En cambio, el error típico medio es mucho más pequeño en términos relativos, representando un 5% del valor medio del Norg• Parece observarse una cierta tendencia hacia la disminución del contenido de Norg hasta los 330 días (-0,56 mglkg; R2 = 0,37). Posteriormente se observa una tendencia hacia un aumento en el contenido de Norg (1,70 mglkg, R2 = 0,61) (Figura 2). El error típico medio de los muestreos de Norg es de 67,75, casi un 5% del valor medio del Norg. Se trata de un valor relativamente moderado en comparación con la variabilidad entre muestreos, que es bastante elevada. I-o-rmíz -o- trigo I ....._-_...._-~.....~ 1600 .. 1500 b>.:.:: 1400 C) S é 1300 o I z 1200 1100 O 30 60 90 .__.... 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 Días desde 16 de rmrzo 2005 Primavera 2005 Otoño 2005 Primavera 2006I I I I Figura 2. Evolución del contenido de Norg en el horizonte superficial (0-30 cm). Es probable que el residuo de cosecha del maíz, que se puede estimar en unos 770 mg Corg por kg de suelo para una producción en grano de 10.000 kglha (Bolinder et al., 2006) - 3,5 veces más que la aplicación de Corg procedente del purín deshidratado - juegue un papel importante en la inmovilización de nitrógeno observada a partir de los 330 días. Sin embargo, los datos obtenidos en este estudio observacional no permiten establecer relaciones de causa-efecto en los fenómenos observados. En conclusión, los resultados del presente estudio parecen indicar que el purín deshidrato aplicado como abono de fondo puede tener una contribución significativa en la fertilización nitrogenada de cereales como el maíz y el trigo. Los resultados observados muestran que posiblemente la mitad del contenido total en nitrógeno del purin deshidratado es disponible al poco tiempo de aplicación si las condiciones edáficas son favorables a la mineralización. Posiblemente los residuos de cosecha del maíz juegan un papel importante en la dinámica del nitrógeno observada en el presente estudio. REFERENCIAS Bolinder, M.A., Janzen, H.H., Gregorich, E.G., Angers, D.A., VandenBygaart, AJ. (2006). An approach for estimating net primary productivity an annual carbon inputs to soil for cornmon agricultural crops in Canada. Agriculture, Ecosystems & Environment, 118(1-4),29-42. Kmecl, M.A., SuSin, 1., Zupancic-Kralj, L. (2005). Validation of analytica1 methods used for determination of nitrate in soil. Accreditation and Quality Assurance, 1 0(4), 172-176. 198 Ministere de I'AgricuIture BeIge (1971). Méthodes de Convention pour l'Analyse des Engrais et des Emedements du Sol. Div. B Ad. Services Economiques d'Inspection des Matieres Premieres. Parto II. 202-203. Real Decreto 2818/1998, de 23 de diciembre, sobre producción de energía eléctrica por instalaciones abastecidas por recursos o fuentes de energía renovables, residuos y cogeneración. BOE 30/12/1998. Real Decreto-Ley 7/2006, de 23 de junio, por el que se adoptan medidas urgentes en el sector energético. BOE 24/06/2006. Ritchie, S.W., Hanway, J.J., Benson, G.O. (1992). How a Corn Plant Develops. Special Report, 48. Iowa State University. Cooperative Extension Service. Ames. USA. Roig, G. (2005). Estudi de l'Evolució del Nitrogen al Sol en un Cultiu de Blaf de Moro (Zea mays) Fertilitzat amb un Adob Organic Procedent del Tractament de Purí. Treball Final de Carrera. Universitat Politeeniea de Catalunya. Tan, K. (1996). Soil Sampling Preparation and Analysis. Ed. Mareel Dekker, Ine. USA. 135-165. Villar-Mir, J.M., Villar-Mir, P., Stoekle, C.O., Ferrer, F., Aran, M. (2002). On-fann monitoring of soil nitrate-nitrogen in irrigated eornfields in the Ebro valley (Northeast Spain). Agronomy Journal, 94(2), 373-380. Veihmeyer, F.J. (1929). An improved soil-sampling tube. Soil Science, 27(2), 147-152. Zadoks, J.C., Chang, T.T., Konzak, C.F. (1974). A decimal eode for the growth stages of eereals. Weed Research, 14(6),415-421. 199 

Aplicación de purin deshidratado como abono de fondo en una rotacion maiz-trigo :evolución del contenido de nitratos y nitrogeno orgánico en el horizonte superficial

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