Referencia

Casas, C., Ovejero, J., Serra, X., Arqué, E., & Ortiz, C. (2024). Estratègies de fertilització en sistemes de doble cultiu anual en condicions de secà a la Plana de Vic (Osona). Centre Tecnològic BETA (Universitat de Vic-Universitat Central de Catalunya), Vic, 84 p.

Autoras/es

Carme Casas Arcarons,  Jonatan Ovejero García,  Xavier Serra Jubany, Ezequiel Arqué Moreno & Carlos Ortiz Gama.

Ficha elaborada por

La fertilización ajustada a la disponibilidad de agua es clave para reducir los excedentes de nutrientes en los cultivos de secano

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La Plana de Vic destaca pels seus cultius de secà i per la gran disponibilitat de subproductes de la ramaderia, com són els purins, per a fertilitzar. Font: portada publicació original
La Plana de Vic destaca por sus cultivos de secano y por la gran disponibilidad de subproductos de la ganadería, como son los purines, para fertilizar. Fuente: portada publicación original
2024
Objetivos

El estudio a partir del cual se ha realizado este documento técnico tiene tres objetivos principales:

  • Evaluar, a partir de un ensayo de larga duración, cómo diferentes estrategias de fertilización afectan al rendimiento de los cultivos, la calidad del suelo y la acumulación de nutrientes en sistemas de doble cultivo forrajero en condiciones de secano, combinando cereal de invierno y cereal de verano.
  • Determinar qué dosis y distribución de nitrógeno permite mantener una producción adecuada y, al mismo tiempo, reducir el riesgo de excedentes, lixiviación de nitratos y acumulación de fósforo en el suelo.

Analizar cómo la disponibilidad de agua y la evolución de las condiciones climáticas condicionan la viabilidad del doble cultivo y las necesidades de fertilización.

Métodos básicos

Área de estudio: parcela de Torelló, en la Plana de Vic (Osona).

El estudio se basa en un ensayo experimental de larga duración iniciado en 2006 y finalizado en 2024 en una parcela de Torelló, en la Plana de Vic (Osona). El campo presenta un clima submediterráneo con tendencia continental, una precipitación media anual de alrededor de 700 mm y un suelo calcáreo, moderadamente básico y de textura franca.

Durante las 18 campañas se estudiaron rotaciones forrajeras de doble cultivo anual, combinando un cereal de invierno y un cereal de verano. Entre 2006 y 2012 se trabajó con maíz y triticale y, posteriormente, con sorgo y cebada. Se compararon diferentes dosis de nitrógeno aportado mediante purín de cerdo o su fracción líquida y, entre 2017 y 2024, también mediante fertilización mineral.

Se analizaron el rendimiento y la calidad forrajera de los cultivos, las extracciones de nitrógeno, fósforo y potasio y, en el suelo, los nitratos, la materia orgánica, el nitrógeno total, el fósforo y el potasio disponibles y los contenidos de cobre y zinc. El seguimiento de los nitratos se realizó después de cada cosecha y antes de la fertilización de cobertera, en tres profundidades hasta los 90 cm. También se calcularon balances de nutrientes y la eficiencia en el uso del nitrógeno. Paralelamente, se analizaron los datos de temperatura y precipitación de todo el período experimental para valorar la influencia de las condiciones climáticas sobre el sistema.

Resultados principales

Los resultados muestran que la disponibilidad de agua es uno de los principales factores que limita el doble cultivo en secano en la Plana de Vic. El cultivo de verano depende especialmente de las precipitaciones de junio y julio para implantarse y de las de agosto y septiembre para completar su crecimiento. Cuando en los meses de junio y julio se registran menos de 100 mm de precipitación, el cultivo de verano puede llegar a ser inviable. En 8 de las 18 campañas estudiadas, la producción del cultivo de verano fue muy baja o no se llegó a obtener cosecha.

Esta limitación hídrica se produce en un contexto de mayor temperatura y menor pluviometría, especialmente en verano. Al comparar las series climáticas, la guía identifica un incremento de aproximadamente 1°C entre los períodos 1961-1990 y 1991-2020 y una reducción de la precipitación media, también durante los meses de verano. Durante el período experimental, la precipitación anual fue muy variable y nueve de los dieciocho años registraron menos de 600 mm. En los años con disponibilidad de agua suficiente, el rendimiento de los cultivos aumenta con la fertilización nitrogenada, pero en los años secos el incremento de nitrógeno no se traduce necesariamente en mayor producción. En el cultivo de verano, la respuesta a la fertilización nitrogenada fue especialmente limitada.

El incremento de las dosis de nitrógeno sí se relaciona con un aumento de los nitratos acumulados en el suelo, especialmente con las dosis más elevadas. En algunos momentos del seguimiento se llegaron a registrar entre 300 y 400 kg de nitrógeno nítrico en los primeros 90 cm de suelo, aproximadamente el doble de las cantidades extraídas por el doble cultivo en estas condiciones. Las dosis más elevadas pueden generar, por tanto, un riesgo importante de pérdida de nitrógeno por lixiviación y contaminación de las aguas.

Los balances de nitrógeno muestran que las extracciones de las rotaciones estudiadas no superaron los 200 kg N/ha. En consecuencia, las aplicaciones superiores a 170 kg N/ha y año no presentan una justificación agronómica clara en las condiciones del ensayo y aumentan el riesgo de excedentes y pérdidas de nitrógeno. La dosis de 170 kg N/ha es la que genera menos excedentes de nitrógeno en el conjunto del período estudiado. Sin embargo, el impacto de la fertilización no se limita al nitrógeno. Las aplicaciones orgánicas continuadas pueden provocar acumulación de fósforo en el suelo, especialmente con las dosis más elevadas y cuando el fertilizante presenta una relación N/P baja. En cambio, con la dosis de 170 kg N/h en el excedente de fósforo es más moderado. En cuanto al potasio, los resultados muestran una disminución de su contenido en el suelo con las dosis bajas de fertilización orgánica, lo que puede requerir aportaciones complementarias.

La fertilización continuada con purín o fracción líquida también incrementó ligeramente los contenidos de cobre y zinc, pero los valores se mantuvieron muy por debajo de los límites establecidos por la legislación vigente, incluso con las dosis más altas.

Por último, los indicadores agroambientales muestran que las dosis más bajas son, en general, las que presentan un mejor comportamiento en términos de eficiencia en el uso del nitrógeno y de potencial de acumulación de nutrientes. La mayoría de los valores de la eficiencia en el uso del nitrógeno se situaron por debajo del 50%, mientras que sólo algunos tratamientos con dosis bajas se aproximaban a ellos.

Conclusiones

El ensayo de 18 años muestra que la fertilización no puede plantearse al margen de la disponibilidad de agua y de la capacidad real de los cultivos para aprovechar los nutrientes. En las condiciones estudiadas, aumentar las aportaciones de nitrógeno cuando el agua es el factor limitante puede generar excedentes que no se traducen en mayor producción y que pueden acabar acumulándose en el suelo o perderse por lixiviación.

Para la Plana de Vic, el estudio identifica 170 kg N/ha y año como una dosis generalmente adecuada para los sistemas de doble cultivo forrajero en secano, ya que permite mantener rendimientos adecuados y limitar el riesgo de lixiviación de nitratos y de acumulación de fósforo. Sin embargo, en años de sequía más severa se considera necesario reducir aún más esta aportación.

El estudio también recomienda adaptar el momento de aplicación a las necesidades de los cultivos: dado que el cereal de invierno presenta rendimientos y extracciones más elevados, se propone concentrar la mayor parte del nitrógeno en cobertera y evitar su aplicación en otoño para reducir el riesgo de lixiviación hacia las aguas subterráneas.

Desde una perspectiva de gestión ambiental, los resultados ponen de manifiesto la importancia de coordinar la gestión de las deyecciones ganaderas con la disponibilidad de agua, las necesidades de los cultivos y el estado del suelo. La experiencia muestra que gestionar los nutrientes atendiendo sólo a la necesidad de nitrógeno puede favorecer desequilibrios de otros elementos como el fósforo y que el seguimiento periódico del suelo es necesario para ajustar las aportaciones.

Asimismo, la reducción de la precipitación estival y el aumento de la temperatura apuntan a una dificultad creciente por mantener la segunda cosecha en sistemas de secano. Esto convierte la disponibilidad de agua en un elemento central no sólo para la producción agrícola, sino también para planificar cómo gestionar los nutrientes y las deyecciones ganaderas en un contexto de cambio climático. El propio estudio señala que los resultados son específicos de las condiciones edáficas y climáticas de la Plana de Vic y no se pueden extrapolar directamente a zonas con una disponibilidad de agua estival distinta.