AHORRO DE COSTES A TRAVES DE LA FERTILIZACIÓN

NITROGENADA

José Miguel de PazCentro para el Desarrollo de la Agricultura SostenibleInstituto Valenciano de Investigaciones Agrarias-IVIA

INDICE• Cuál es el problema?

– Niveles de nitrato en aguas subterráneas– Legislación

• El Nitrógeno en el sistema suelo-planta• Cálculo de las necesidades de N• Momento de la aplicación• Formas químicas de los abonos• Ejemplo de abonado

– Alcachofa– Citrico

NIVELES DE NITRATO EN AGUAS SUBTERRANEAS

LA CONTAMINACION POR NITRATO

NIVELES DE NITRATO EN AGUAS SUBTERRANEAS ESPAÑOLAS (2011)

NIVELES DE NITRATO EN AGUAS SUBTERRANEAS

< 2525 - 5050 - 7575 - 100100 - 125125 - 150150 - 175175 - 200200 - 270

NITRATO (mg/l)

V IN A R O ZV IN A R O Z

B E N IC A R L OB E N IC A R L O

P E Ñ IS C O L AP E Ñ IS C O L A

NULESNULESLA VALL D'UIXOLA VALL D'UIXO

MONCOFARMONCOFAR

LA LLOSALA LLOSAXILXESXILXES

ALMENARAALMENARA

VALENCIAVALENCIA

ALBORAYAALBORAYA

MASSALFASSARMASSALFASSAR

ALBUIXECHALBUIXECH

MELIANAMELIANA

PUIGPUIG

POBLA DE FARNALSPOBLA DE FARNALS

VALENCIAVALENCIA

PICASSENTPICASSENTSILLASILLA

ALCAÇERALCAÇER

CATARROJACATARROJA

ALBALALBAL

BENIPARRELLBENIPARRELL

< 2525 - 5050 - 7575 - 100100 - 125125 - 150150 - 175175 - 200200 - 270

NITRATO (mg/l)

NIVELES DE NITRATO EN AGUA SUBTERRÁNEA

ZONA BENICARLO ZONA VALL D’UIXO

HUERTA NORTEHUERTA SUR

LEGISLACION

DIRECTIVA EUROPEA(CEE 676/91, 19/12/91)

Protección de las aguas contra la contaminación producida por nitratos utilizados en la agricultura

LEGISLACIÓN ESPAÑOLA(Real Decreto 261/1996, BOE 16/2/1996)

REGULACIONES REGIONALES(DOGV: 31/01/2000, 10/04/2000, 29/12/2008,

23/2/2010, 10/3/2010)

- Determinación zonas vulnerables.- Código de buenas prácticas agrarias.- Programa de actuación.

LEGISLACION ZONAS VULNERABLES

LEGISLACION CODIGO DE BUENAS PRÁCTICAS

(DOGV, 10/04/2000)

• IDEAS PRINCIPALES– Hacer compatible la producción agraria y la conservación del

medio ambiente.– Las principales formas de pérdida de nitrato es por lixiviación y

escorrentia.– Las dosis recomendadas se establecen en función de las

necesidades del cultivo.– La cantidad de abono mineral que se debe aplicar al terreno se

establecerá por la diferencia entre la dosis recomendada para el cultivo y:

• El N mineral al inicio del cultivo• El N procedente de la mineralización de la materia orgánica del

suelo• El N procedente de la mineralización de fertilizantes orgánicos• El N aportado en el agua de riego

EL CICLO DEL NITRÓGENOEl Nitrógeno en el sistema suelo-planta- atmósfera

Inmovilizacion

Extracción por cultivo

Desnitrificación

Fijación biológica

Mineralización

Lixiviación

Riego y lluvia

Residuoscosechas

Entradas

EL CICLO DEL NITRÓGENO

Salidas

Transformaciones

Nitrificación

Fuente: IDAE 2007

LA FERTILIZACION NITROGENADA Y LA PRODUCCIÓN DE GASES EFECTO INVERNADERO-GEI

• El 60% del consumo energético de una explotación agrícola se debe a la síntesis del fertilizante mineral nitrogenado. Por lo que este proceso produce la mayor parte de las emisiones de gases de efecto invernadero en la agricultura.

• Por otro lado, la desnitrificacion en condiciones especiales puede ser considerable. Se emiten oxidos nitrosos (N2 O) del suelo a la atmósfera. Este gas tiene una vida media más de 100 veces superior al CO2, y con un potencial de calentamiento superior al metano y también 200 veces superior al CO2 . La agricultura es el responsible del 60% de producción de este gas

• Por lo tanto, la implantación de las Buenas Practicas Agrarias (BPA) es la vía para reducir las emisiones de GEIs. Para ello se hace necesaria la supresión de determinados hábitos, como la quema de rastrojos, la quema de restos de poda, el laboreo excesivo y el manejo inadecuado de fertilizantes, tanto orgánicos como minerales.

ECONOMIAEVOLUCION DEL CONSUMO DE FERTILIZANTES NITROGENADOS EN LA COMUNIDAD VALENCIANA

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

2004

/2005

2005

/2006

2006

/2007

2007

/2008

2008

/2009

Campaña

Tone

lada

s U

FN

Fuente: ANFFE, 2010. www.anffe.com

CÁLCULO DE LAS NECESIDADES DE NITROGENO

CALCULO DE LAS NECESIDADES DE ABONADO

- N agua de riego

- N mineralizado suelo

- N mineral en suelo al

inicio cultivo

N Abonado= N cultivo – aportes N

Aportes de N

CALCULO DE LAS NECESIDADES DE ABONADO NITROGENADO

Mes

0

50

100

150

200

250E

nero

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Kg

N/h

a

N demandado cultivo

N aportado suelo

N aportadosuelo + riego

N fertilizanteN fertilizante

Adaptado de: Prosdocimi Giorgio, RUENA 2009

NECESIDADES DE N POR EL CULTIVO

CULTIVORECOMENDACIONES

(kg N/ha - UFN)RIEGO INUNDACION RIEGO GOTEO

ALCACHOFA 250-300 200-240

LECHUGA 150-220 120-175

MELON-SANDIA 200-250 160-200

CEBOLLA 200-250 160-200

PATATA 250-300 200-240

NARANJO ADULTO 200-250 180-220

NARANJO JOVEN 110-120 100-110

Fuente: Programa de Actuacion CV, DOGV.29/12/2008, Quiñones et al, 2007

N APORTADO EN EL AGUA DE RIEGO

Aporte N riego

= Concentración NO3  xVolumen x Eficiencia riego

Ejemplo 1:-Agua de pozo: 150 mg NO3 /l-Volumen total riego: 300 l/m2

-Riego por goteo: Eficiencia riego 0.85

Aporte N riego = 150 * 300 * 0.85 * 0.226 = 8644 mg N/m2 = 86 kg N/haEjemplo 2:- Agua de acequia: 20 mg NO3 /l- Volumen total riego: 300 l/m2

- Riego por goteo: Eficiencia riego 0.85

Aporte N riego = 20 * 300 * 0.85 * 0.226 = 1152 mg N/m2 = 11 kg N/ha

NIVELES DE NITRATO EN AGUAS SUBTERRÁNEAS

020406080

100120140160180200

Horta nord Horta sur Vall d'uixo Benicarlo

Zonas

Nitr

ato

(mg/

l)

0

5

10

15

20

25

AcequiaMoncada

Acequia MayorSagunto

Acequia Real-Jucar

Nitr

ato

(mg/

l)NIVELES DE NITRATO EN AGUAS SUPERFICIALES

APORTES DE N A PARTIR DE LA MINERALIZACION DE LA MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO

Nitrógeno anual disponible (Kg N/ha)

MATERIA ORGANICA (%)

Arenoso Franco Arcilloso

0.5 10-15 7-12 5-10

1.0 20-30 15-25 10-20

1.5 30-45 22-37 15-30

2.0 40-60 30-50 20-40

2.5 37-62 25-50

3.0 30-60Fuente: Programa de Actuación CV, DOGV.29/12/2008

METODO PARA DETERMINAR EL N MINERAL DEL SUELO

1.- Toma de muestras de suelo en campo.

2.- Análisis en laboratorio, cooperativa o en casa.

3.- Medición con el aparato RQflex.

MOMENTO DE LA APLICACIÓN (FRACCIONAMIENTO)

MOMENTO DE LA APLICACIÓN (FRACCIONAMIENTO)

• CONSIDERAR– EVOLUCION DE LAS NECESIDADES DEL

CULTIVO– SISTEMA DE RIEGO– TIPO DE SUELO– PATRON DE DISTRIBUCION DE LLUVIAS

0102030405060708090

100

N re

quer

ido

culti

vo(%

del

to

tal)

Plantación Crecimiento Fructificacion Madurez Cosecha

N disponible para la lixiviación

N extraído por el cultivo

Abonado

Etapa del desarrollo del cultivo

UNA SOLA APLICACIÓN DE ABONADO

0102030405060708090

100N

requ

erid

ocu

ltivo

(% d

el

tota

l)

Plantación Crecimiento Fructificacion Madurez Cosecha

N extraído por el cultivo

N disp

onibl

e para

la

lixivi

ación

Abonado

Etapa del desarrollo del cultivo

FRACCIONAMIENTO A 4 ABONADOS

Sánchez and Doerge (1999) HorTechnology 9:601-606

0102030405060708090

100N

requ

erid

ocu

ltivo

(% d

el

tota

l)

Plantación Crecimiento Fructificacion Madurez Cosecha

N extraído por el cultivo

Etapa del desarrollo del cultivo

N disp

onibl

e para

la

lixivi

ación

FERTIRRIGACION

FRACCIONAMIENTO EN ALCACHOFA

0

50

100

150

200

250

300

agos

to

sept

iem

bre

octu

bre

novi

embr

e

dici

embr

e

ener

o

febr

ero

mar

zo

abril

may

o

juni

o

julio

kg N

/ ha

N extraído por la alcachofa

PATRON DE LLUVIAS

0102030405060708090

100

ener

o

febr

ero

mar

zo

abri

l

may

o

juni

o

julio

agos

to

sept

iem

bre

octu

bre

novi

embr

e

dici

embr

e

Lluv

ia (l

/m2)

BenicarloVall d'uixoMoncada-IVIABenifaio

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100en

ero

febr

ero

mar

zo

abri

l

may

o

juni

o

julio

agos

to

sept

iem

bre

octu

bre

novi

embr

e

dici

embr

e

Lluv

ia (l

/m2)

0

2

4

6

8

10

12

N e

xtra

ido

(gr N

/pla

nta)

Benicarlo

N extraido

ALCACHOFA

FORMAS QUÍMICAS DE LOS ABONOS

FORMAS QUIMICAS

• ORGANICAS• MINERALES

– AMONIACALES– NITRICAS– NITRICAS-AMONIACALES– UREA– NUEVOS ABONOS: INHIBICION

NITRIFICACION

ABONOS ORGANICOSTipo de fertilizante Riqueza

%N sobre materia seca

%N mineralizado el 1er año

%N mineralizado el 2º año

Estiércol bovino 1-2 45-55 25-35

Estiércol oveja 2-2.5 40-50 20-30

Estiércol porcino 1.5-2 60-70 15-25

Purines porcino 0.4

Gallinaza 2-5 65-75 10-20

Lodos depurada 2-7 30-40 20-30

Compost residuos sólidos urbanos 1-1.8 15-20 15-20

CALCULOS DE NITRATO APORTADO EN FERTILIZACION ORGÁNICA

• ABONO: GALLINAZA– Aplico 10 t/ha.– Humedad: 20%– %N sobre materia seca: 3%– %Mineralizado el 1er año: 70%– %Mineralizado el 2º año: 15%

Cálculos:Aporte del 1er año:10 t/ha * (100-20)/100 * 3/100 * 70/100 * 1000 = 168 Kg N / haAporte del 2º año:10 t/ha * (100-20)/100 * 3/100 * 15/100 * 1000 = 36 Kg N / ha

ABONOS MINERALESABONO RIQUEZA

N (%)N

amonicalN

nitricoPRECIO

€ / KgPRECIO€ / Kg N

Amoniacales

Sulfato amónico 20.6 20.6 0 0.185 0.890Fosfato diamónico

18 18 0 --- ---

Cloruro amónico 24 24 0 --- ---

NítricosNitrato potásico 13.5 0 13.5 0.79 6.07Nitrato cálcico 15.5 0 15.5 --- ---

Nítrico- amoniacales

Nitrato Amónico 33.5 16.8 16.7 --- ----

Nitro-Sulfato Amonico

26 19.5 6.5 0.29 1.115

Compuestos15-15-15 15 8 7 0.30 220-10-5 20 14.25 5.75 Urea 0.31 1.55Urea 45 --- --- 0.31 0.673

Con inhibidores ENTEC-20 20 11 9 0.51 2.55

SUELOS DE LAS ZONAS

ZONA Mat. Org. (%)

ARCILLA(%)

pH CARBO NATOS

BENICARLO 2.7 23.6 > 7.5 28.8HORTA NORD 1.75 20.5 >7.5

HORTA SUR 2.42 29.6 >7.5 28.8

VALL D’UIXO 1.83 26.7 >7.5 10.7

EJEMPLOS DE ABONADO

EJEMPLO 2: ALCACHOFA• Cultivo: Alcachofa• Abonado por fertirrigación:

– N-20 (ENTEC)• Riego por goteo, dosis de riego: 435 l/m2

• Materia orgánica del suelo: 2.7 %• Suelo franco-arcilloso:• Agua de riego de pozo.

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

N requerido cultivo(Kg N/ha)

25 21 34 29 26 0 0 5 15 25 32 37 250

N-20 (l/ha) 95 140 167 169 58 0 0 0 63 127 212 167 1198

UFN (kg N/ha) 24 35 42 42 14 0 0 0 16 31 53 42 300

PLAN DE ABONADO NITROGENADO POR FERTIRRIGACION

PLAN DE ABONADO ALCACHOFA FERTIRRIGACION

0

50

100

150

200

250

300

350

agos

to

sept

iem

bre

octu

bre

novi

embr

e

dici

embr

e

ener

o

febr

ero

mar

zo

abril

may

o

juni

o

julio

kg N

/ ha

N Requerido por el Cultivo

Abonado N fertirrigacion

• Materia orgánica: 2.7 % y suelo franco-arcilloso: – Aporte de N a partir de la mineralización del suelo: 50 kg

N/ha/año

• Dosis de riego al año: 650 l/m2 y con una concentración de nitrato en el agua de riego de 120 mg/l.– Aporte de N en el agua de riego: 150 kg N/ha

CASO 1:CONSIDERANDO EL N MINERALIZADO POR EL SUELO Y EL APORTADO EN EL AGUA DE RIEGO

CASO1: CONSIDERANDO EL N MINERALIZADO POR EL SUELO Y EL APORTADO EN EL AGUA DE RIEGO

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

N requerido cultivo

(Kg N/ha)25 21 34 29 26 0 0 5 15 25 32 37 250

Riego (l/m2) 106 55 26 49 27 0 0 87 61 69 120 49 650

N agua riego

(kg N/ha)24 13 6 11 6 0 0 20 14 16 28 11 150

N mineral suelo

(kg N/ha)4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 50

N abonado (Kg N/ha) 0 5 24 13 16 0 0 0 0 5 0.2 22 84

• Materia orgánica: 2.7 % y suelo franco-arcilloso: – Aporte de N a partir de la mineralización del suelo: 50

kg N/ha/año

• Dosis de riego al año: 650 l/m2 y con una concentración de nitrato en el agua de riego de 120 mg/l.– Aporte de N en el agua de riego: 150 kg N/ha.

• N mineral en el suelo (0 - 60 cm) antes de la plantación: 50 kg N / ha.

CASO 2:CONSIDERANDO EL N MINERALIZADO POR EL SUELO, EL APORTADO EN EL AGUA DE RIEGO Y EL N MINERAL DEL SUELO AL INICIO DEL PERIODO DE FERTILIZACION

CASO 2: CONSIDERANDO EL N MINERALIZADO POR EL SUELO, EL APORTADO EN EL AGUA DE RIEGO, Y EL N MINERAL DEL SUELO EN LA PLANTACION

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

N requerido cultivo

(Kg N/ha)25 21 34 29 26 0 0 5 15 25 32 37 250

Riego (l/m2) 106 55 26 49 27 0 0 87 61 69 120 49 650

N agua riego

(kg N/ha)24 13 6 11 6 0 0 20 14 16 28 11 150

N mineral suelo

(kg N/ha)4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 50

N abonado (Kg N/ha) 0 0 6 13 16 0 0 0 0 0 0 0 34

COMPARACION DE ABONADOS

0

50

100

150

200

250

300

350En

ero

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dic

iem

bre

N F

ertil

izan

te m

iner

al (k

g N

/ha)

Normal

N riego+mineralizacion suelo

N riego+minerazi+inicial

ABONADO UFN(Kg N/ha)

Coste abonado(con ENTEC-20)

(€ / ha)

Coste abonado(con ENTEC-20)

(€ / hg)

NORMAL 300 663 55.25

N min Suelo + N riego 84 189 15.75

N suelo + N riego + Nmin inicial suelo 34.3 76 2.41

COMPARATIVA DE COSTES