Uso de medidores de clorofila

Uso de medidores de clorofila (N-TesterTM/SPAD-502) como estrategia para optimizar la
eficiencia agronómica de fertilizantes nitrogenados en Papa (Solanum tuberosum L.) y reducir
el impacto en la huella del carbono agrícola
Torres-Dorante , Luis. Centro de Investigación Hanninghof. Yara Internacional ASA, Hanninghof 35, 48249
Dülmen, Alemania
TM
Palabras clave: nitrógeno, eficiencia agronómica de N, clorofila, N-Tester , SPAD, LCA, huella del carbono, Papa
Introducción
La eficiencia agronómica del nitrógeno aplicado en el cultivo de Papa (kg tubérculo/kg N aplicado) se puede
optimizar coordinando la aplicación del fertilizante con el requerimiento real del cultivo. Un estrategia es la
aplicación fraccionada de nitrógeno basada en el monitoreo del estado de N en la planta y el suelo (1,3,4). Un
método que ha ganado mucho interés es el uso de medidores de clorofila (índice de verdor) en hojas,
parámetro directamente relacionado con la concentración de nitrógeno (3). Un aspecto crítico del uso de
dichos dispositivos es la interpretación del estatus de N y la toma de decisiones sobre la cantidad y momento
de aplicación de fertilizante. Aunado a esto, el uso de fuentes de nitrógeno de acción rápida, aplicadas en el
momento y lugar de la demanda son aspectos claves en dichas estrategias (1). Prácticas que conlleven a
incrementar la eficiencia de absorción y uso del N aplicado con fertilizantes son clave en la reducción de la
emisión de gases con efecto invernadero (GEI) en la agricultura (5). La contribución de la agricultura al cambio
climático es importante siendo los principales factores: el cambio de uso de tierra (deforestación), producción
animal (metano) y las emisiones de oxido nitroso debido al uso de fertilizantes nitrogenados orgánicos e
inorgánicos (4). Se reportan los trabajos de validación del manejo de reabonos nitrogenados y la eficiencia de
aplicaciones fraccionadas en Papa basados en mediciones de clorofila. Se resalta el significado de aumentar
la eficiencia agronómica del nitrógeno aplicado, y el impacto de los fertilizantes sobre la huella del carbono en
la producción agrícola.
Materiales y Métodos
Trabajos de calibración y validación de la recomendación de reabonos nitrogenados en función del estado de
nitrógeno de hojas (medición de clorofila) fueron llevados a cabo durante 1995 y 2002 en diferentes países de
Europa con cultivares para consumo fresco. Se usó el método de la parcela de referencia, el cual busca
establecer un valor de referencia (crítico) del estado de nitrógeno en hojas a través de a) principio de
suficiencia: usando como referencia una parcela sobre-fertilizada y el resto del campo como control (70%
dosis recomendada), o b) principio de respuesta: usando una parcela sin fertilizante como referencia. Se
evaluó el desempeño de la recomendación basada en los dos métodos sobre la base de la interacción entre
rendimiento (t/ha), calidad (% materia seca) y balance de nitrógeno (N residual en suelo) (1, 4). Las
mediciones de clorofila fueron realizadas con N-TesterTM (Yara, Noruega) o SPAD-502 (Minolta, Japón) en el
folio terminal de la 3ra, 4ta o 5ta hoja completamente expandida desde al ápice.
La “huella del carbono”, representa una medida para cuantificar la cantidad y puntos críticos de emisiones de
GEI. Se sugiere el cálculo basado en el método o principio de “ciclo de vida” o LCA (siglas en Inglés)(2). Se
expresa en emisiones equivalentes de CO2 debido a producción y uso de fertilizantes nitrogenados por unidad
nitrógeno. Dicho método contabiliza las emisiones directas e indirectas de las actividades relacionadas a
producción y uso de fertilizantes nitrogenados incluyendo la producción, extracción y procesamiento, así como
también la aplicación al suelo.
Resultados y Discusión
Los trabajos confirmaron la relación directa y significativa entre valores de N-Tester y/o SPAD-502 y la
concentración de nitrógeno en hojas de Papa. No hay diferencia entre dichos dispositivos más que la unidades
mostradas en la pantalla: 0-800 N-Tester o 0-50 en SPAD (1,3). La correlación entre concentración de clorofila
y nitrógeno es mayor entre 25-55 días después de la emergencia del cultivo (floración/inicio-llenado de
tubérculos). Durante este periodo, el valor crítico de suficiencia se encontró entre 540-600 y 40-45 unidades NTester y SPAD respectivamente (1,3,4). Los valores son influenciados por el tipo de suelo, clima, manejo
agronómico, nitrógeno disponible en suelo, y muy particularmente por la variedad.
El cuadro 1 resume la validación de la recomendación basada en el valor critico de respuesta con N-Tester
(NT) desarrollado para la variedad Bintje (NT>0.5). En 90% de los campos, la validación determinó que la
decisión fue acertada. En comparación con dosis fijas de N en la siembra (similares o mayores), la
recomendación con NT resulto en incrementos significativos en el rendimiento, sin afectar la calidad, ni el
balance de N, es decir, con menor impacto ambiental. En los campos en donde la decisión fue no reabonar, la
validación confirmo que fue la decisión correcta y que no hubo impacto negativo o diferencia significativa en
rendimiento, calidad o balances de N comparado al control sin fertilización o dosis pre-establecidas aplicadas
en la siembra. Estos resultados también demuestran la mayor eficiencia de las aplicaciones fraccionadas. Por
otro lado, dado que la medición de clorofila mostro mayor precisión durante el inicio de tuberización, y siendo
éste a su vez el momento de mayor demanda de nitrógeno, implica la necesidad de usar fuentes eficientes y
de acción rápida, como por ejemplo fuentes nítricas. En este sentido, diferentes fertilizantes nitrogenados y su
manejo pueden resultar en diferentes eficiencias agronómicas e impactos ambientales. Usando el método del
“ciclo de vida”, se puede concluir que la huella del carbono de la Urea es mayor que la de productos a base de
nitratos. La mayor parte de las emisiones en forma relativa sigue siendo generada durante el uso (aplicación)
del fertilizante, más que durante la producción (2,5). De allí gran la importancia del tipo de fertilizante e
implementación de mejores prácticas de manejo a fin de incrementar la eficiencia agronómica y al mismo
tiempo disminuir la huella del carbono en la producción agrícola.
Conclusiones
La eficiencia agronómica del nitrógeno aplicado en Papa puede ser incrementada a través de aplicaciones
fraccionadas basadas en el requerimiento real del cultivo. El uso adecuado de dispositivos como N-Tester o
SPAD proveen una estimación rápida y confiable del estado nutricional de nitrógeno del cultivo de Papa, y del
rendimiento final. La producción y uso responsable de fertilizantes en la agricultura contribuyen a disminuir la
huella del carbono de la producción agrícola y representan una parte de la solución a los problemas de
calentamiento global.
TM
Cuadro 1: Validación de la recomendación de reabonos nitrogenados basado en mediciones con N-Tester (aplicaciones fraccionadas)
en comparación con dosis fijas en siembra en 10 evaluaciones comerciales durante 2001-2002 (adaptado de Olivier et al. 2006 (4)).
1
Tratamientos: 1) 70 % de dosis recomendada en siembra y 30% en reabono dependiendo del valor de N-Tester (NT)*; 2) 100 % de dosis
recomendada en siembra (DF); 3) 70 % de la dosis recomendada en siembra (DR). En los casos donde la decisión fue no reabonar se
comparan solo tratamientos de 100 o 70 % de dosis de N en siembra (DF o DR) o sin fertilizante (C).
Ensayo
Producción
-1
(t ha )
> 5 cm
Decisión
con NTester
Producción (t/ha)
NT-DR
NT-DF
1
46.8
Reabonar
+
+
ns
ns
Correcta
2
24.5
Reabonar
+
ns
-
ns
Correcta
3
33.2
Reabonar
ns
+
ns
ns
Correcta
4
41.0
Reabonar
+
ns
-
ns
Correcta
5
61.1
Reabonar
ns
ns
ns
ns
Incorrecta
6
46.4
Reabonar
ns
+
ns
ns
Correcta
7
50.9
Reabonar
+
ns
ns
ns
Correcta
8
58.8
Reabonar
+
ns
ns
9
46.8
No reabonar
DF-C
+
DR-C
ns
Calidad
Nitrógeno residual
(% materia seca)
(N-inorgánico
0 – 60 cm)
NT-DR
DF-DR
ns
NT-DR
Evaluación
de la
decisión
DF-DR
Correcta
ns
Correcta
No reabonar
Correcta
10
49.1
ns
ns
ns
ns
1
Aplicación de N al inicio de tuberización. *Durante el periodo de 25-55 días después de la emergencia.
Criterios de evaluación basados en incrementos significativos (+), no significativos (ns), o disminución significativa (-) del rendimiento,
calidad y balance de nitrógeno de acuerdo a prueba de Newman-Keul (p=0.05). En los espacios en blanco no se realizo medición.
Literatura citada
1. Gianquinto et al. 2004. Potato Research 47: 35-80. 2. Brentrup et al., 2004. Europ. J. Agronomy 20, 265279. 3. Goffart et al. 2008. Potato research 51:355-383. 4. Olivier et al. 2006. Agron. J. 98: 496-506. 5. Torres
and Brentrup 2009. Proc. XVIII CLACS. Costa Rica.