¿Son agronómica y medioambientalmente efectivos los...
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¿Son agronómica y medioambientalmente
efectivos los fertilizantes estabilizados
en una rotación de regadío?
Seminarios del grupo RAMA 4 de mayo de 2018
Noemí Mateo Marín
Directores de tesis: Ramón Isla y Dolores Quílez
Proyecto AGL2013-49062-C4-3-R
• Fertilizantes estabilizados: contienen
inhibidores microbianos.
• Inhibidores de:
– Ureasa
– Nitrificación
• Para disminuir pérdidas de nitrógeno y
aumentar así la eficiencia en el uso de este
nutriente.
• Aplicables tanto a fertilizante mineral como
orgánico.
Introducción
Introducción - Amonización
Urea
(NH2)2CO
Amonio
NH4+
Nitrito
NO2-
Nitrato
NO3-
Enzimaureasa
Introducción - Amonización
Urea
(NH2)2CO
Amonio
NH4+
Nitrito
NO2-
Nitrato
NO3-
Amoniaco
NH3 Gas
Introducción - Nitrificación
Urea
(NH2)2CO
Amonio
NH4+
Nitrito
NO2-
Nitrato
NO3-
Introducción - Nitrificación
Urea
(NH2)2CO
Amonio
NH4+
Nitrito
NO2-
Nitrato
NO3-
Ox. nitroso
N2O Gas
Lixiviación
Introducción - Desnitrificación
Nitrato
NO3-
Nitrito
NO2-
[…]N2
Introducción - Desnitrificación
Ox. nitroso
N2O
Nitrato
NO3-
Nitrito
NO2-
[…]N2
Gas
Introducción - Inhibidores de la ureasa
Urea
(NH2)2CO
Amonio
NH4+
Nitrito
NO2-
Nitrato
NO3-
Introducción - Inhibidores de la ureasa
Urea
(NH2)2CO
Amonio
NH4+
Nitrito
NO2-
Nitrato
NO3-
Introducción - Inhibidores de la ureasa
Urea
(NH2)2CO
Amonio
NH4+
Nitrito
NO2-
Nitrato
NO3-
Amoniaco
NH3
Ox. nitroso
N2OLixiviación
GasGas
Introducción - Inhibidores de la ureasa
Urea
(NH2)2CO
Amonio
NH4+
Nitrito
NO2-
Nitrato
NO3-
Amoniaco
NH3
Lixiviación? Ox. nitroso
N2OLixiviación
GasGas
Introducción - Inhibidores de la nitrificación
Urea
(NH2)2CO
Amonio
NH4+
Nitrito
NO2-
Nitrato
NO3-
Introducción - Inhibidores de la nitrificación
Urea
(NH2)2CO
Amonio
NH4+
Nitrito
NO2-
Nitrato
NO3-
Ox. nitroso
N2O
Introducción - Inhibidores de la nitrificación
Urea
(NH2)2CO
Amonio
NH4+
Nitrito
NO2-
Nitrato
NO3-
LixiviaciónGas
Ox. nitroso
N2O
Introducción - Inhibidores de la nitrificación
Urea
(NH2)2CO
Amonio
NH4+
Nitrito
NO2-
Nitrato
NO3-
Amoniaco
NH3
LixiviaciónGasGas
Introducción
(Trenkel, 2010)
• Evaluar el impacto del uso de fertilizantes con inhibidores de la actividad microbiana
(nitrificación, ureasa) en el lavado de nitrato y las emisiones de GEI en cultivos de maíz y
trigo y en dos tipos de suelo diferenciados.
Objetivo
• Finca experimental del CITA. Rotación: maíz – maíz – trigo. Años 2015 - 2017
• Maíz Pioneer var. ‘P1758’ (FAO 700). Trigo var. Rimbaud
• 2 tipos de suelo:
– Saso: superficial (0.5 m), 13.3% elementos gruesos 12.7% CRAD (64 mm)
– Fondo: profundo (1.3 m), 3.7% elementos gruesos 18.1% CRAD (223 mm)
• Tratamientos:
– Urea
– Urea + DMPP: 3,4-Dimetil pirazol fosfato. Inhibidor de nitrificación.
– Urea + NBPT: Triamida N (n-butil) tiofosfórica. Inhibidor de ureasa.
– Urea + MCDHS: Monocarbamida dihidrogeno sulfato. Inhibidor de ureasa.
Materiales y métodos
• 3 repeticiones
• Parcelas: 2 m x 2.5 m
• Dosis N: dependiendo Nmin presiembra
– Maíz: N disp.= 250 kg N/ha
– Trigo: N disp.= 150 kg N/ha
• Maíz:
– Inhibidores: una única aplicación (V6)
– Urea: 2/3 en V6 y 1/3 en V13
• Trigo:
– Una única aplicación
• Comparación de tipo de fertilizante + manejo
Materiales y métodos
• Recogida semanal de drenajes
• Muestreos GEI:
– CH4, CO2 y N2O
– Tiempos: 0-30-60 min
– Total: 90 muestreos de gases
• Muestreos de suelo:
– Inicial/Final (en fondo de 0-30, 30-60, 60-120 cm y en saso de 0-25, 25-50 cm)
– Complementarios a GEI (0-10 cm)
• Nitrógeno en la base del tallo en maíz (NBT) y verdor de hoja (SPAD) en maíz y trigo
• Parámetros productivos (rendimiento, HI, % N, NUE)
Materiales y métodos
Resultados - N mineral en suelo (kg N ha-1) en todo el perfil
Muestreo final
Maíz 1 (2015)
Muestreo final
Maíz 2 (2016)
Muestreo final
Trigo (2017)
Fondo
UREA 36.2 38.9 66.0
DMPP 36.1 40.9 62.2
NBPT 37.4 37.4 61.4
MCDHS 36.5 40.0 42.2
p-value n.s. n.s. n.s.
Saso
UREA 28.0 26.3 42.7
DMPP 21.5 28.1 31.0
NBPT 28.7 24.3 58.3
MCDHS 21.1 27.8 41.1
p-value n.s. n.s. n.s.
Resultados - Rendimiento de grano (Mg ha-1)
ab aba
b
ab ab b
0
5
10
15
20
25
UREA DMPP NBPT MCDHS UREA DMPP NBPT MCDHS
Deep soil Shallow soil
Gra
in y
ield
(M
g h
a-1
)
Maize 1 (2015)
Maize 2 (2016)
Wheat (2017)
n.s. n.s.
n.s. p<0.1
n.s. p<0.1
Resultados - Eficiencia uso del N (N extraído/N aplicado)
aa
a
b
aab
ab
0,0
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0
UREA DMPP NBPT MCDHS UREA DMPP NBPT MCDHS
Deep soil Shallow soil
NU
E
Maize 1 (2015)
Maize 2 (2016)
Wheat (2017)
n.s. n.s.
n.s. p<0.1
n.s. p<0.1
Resultados - Masa N drenada (kg N-NO3- ha-1)
Maíz 1
(2015)
Maíz 2
(2016)
Trigo
(2017)
Todas
campañas
Fondo
UREA 6.8 8.3 3.3 18.4
DMPP 7.2 7.5 3.7 18.4
NBPT 15.3 7.8 1.7 24.7
MCDHS 11.4 11.5 3.6 26.5
p-value n.s. n.s. n.s. n.s.
Saso
UREA 19.8 19.2 4.5 43.5
DMPP 14.5 16.5 4.8 35.9
NBPT 25.7 19.6 5.0 50.2
MCDHS 14.2 13.7 4.1 32.0
p-value n.s. n.s. n.s. n.s.
Resultados - Emisiones de N2O del suelo (g N ha-1 día-1) - Suelo profundo
Pre-plant
1st side-dress
2nd side-dress
Pre-plant
1st side-dress
2nd side-dress
Side-dress
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
27/12 06/04 15/07 23/10 31/01 10/05 18/08 26/11 06/03 14/06 22/09 31/12
N2O
em
issi
on r
ate
(g N
/(ha·d
ay))
Urea
DMPP
NBPT
MCDHS
Resultados - Emisiones de N2O del suelo (g N ha-1 día-1) - Suelo saso
Pre-plant
1st side-dress
2nd side-dress
Pre-plant
1st side-dress
2nd side-dress
Side-dress
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
27/12 06/04 15/07 23/10 31/01 10/05 18/08 26/11 06/03 14/06 22/09 31/12
N2O
em
issi
on r
ate
(g N
/(ha·d
ay))
Urea
DMPP
NBPT
MCDHS
Resultados - Emisiones acumuladas N2O del suelo (g N ha-1)
Maíz 1
(2015)
Maíz 2
(2016)
Trigo
(2017)
Todas
campañas
emitidos /
100 kg
aplicados
Fondo
UREA 1099 a 1660 294 a 3074 a
DMPP 418 b 260 139 b 825 b
NBPT 757 ab 755 278 a 1815 ab
MCDHS 618 ab 1338 285 a 2251 ab
p-value * n.s. * *
Saso
UREA 563 a 778 ab 110 1461 ab
DMPP 240 b 246 b 95 588 b
NBPT 511 ab 2057 a 91 2664 a
MCDHS 650 a 1203 ab 114 1968 ab
p-value * * n.s. *
Resultados - Emisiones acumuladas N2O del suelo (g N ha-1)
Maíz 1
(2015)
Maíz 2
(2016)
Trigo
(2017)
Todas
campañas
kg emitidos
/ 100 kg
aplicados
Fondo
UREA 1099 a 1660 294 a 3074 a 0.58 a
DMPP 418 b 260 139 b 825 b 0.15 b
NBPT 757 ab 755 278 a 1815 ab 0.34 ab
MCDHS 618 ab 1338 285 a 2251 ab 0.42 ab
p-value * n.s. * * *
Saso
UREA 563 a 778 ab 110 1461 ab 0.24 ab
DMPP 240 b 246 b 95 588 b 0.10 b
NBPT 511 ab 2057 a 91 2664 a 0.45 a
MCDHS 650 a 1203 ab 114 1968 ab 0.33 ab
p-value * * n.s. * *
Resultados - Emisiones acumuladas N2O del suelo (g N ha-1)
Maíz 1
(2015)
Maíz 2
(2016)
Trigo
(2017)
Todas
campañas
kg emitidos
/ 100 kg
aplicados
kg emitidos
/ t grano
Fondo
UREA 1099 a 1660 294 a 3074 a 0.58 a 0.07 a
DMPP 418 b 260 139 b 825 b 0.15 b 0.02 b
NBPT 757 ab 755 278 a 1815 ab 0.34 ab 0.04 b
MCDHS 618 ab 1338 285 a 2251 ab 0.42 ab 0.03 b
p-value * n.s. * * * *
Saso
UREA 563 a 778 ab 110 1461 ab 0.24 ab 0.04 bc
DMPP 240 b 246 b 95 588 b 0.10 b 0.01 c
NBPT 511 ab 2057 a 91 2664 a 0.45 a 0.08 a
MCDHS 650 a 1203 ab 114 1968 ab 0.33 ab 0.06 ab
p-value * * n.s. * * *
Resultados - Emisiones acumuladas N2O del suelo (g N ha-1)
Maíz 1
(2015)
Maíz 2
(2016)
Trigo
(2017)
Todas
campañas
kg emitidos
/ 100 kg
aplicados
kg emitidos
/ t grano
kg emitidos
/ 100 kg
extraídos
Fondo
UREA 1099 a 1660 294 a 3074 a 0.58 a 0.07 a 0.38 a
DMPP 418 b 260 139 b 825 b 0.15 b 0.02 b 0.11 b
NBPT 757 ab 755 278 a 1815 ab 0.34 ab 0.04 b 0.22 ab
MCDHS 618 ab 1338 285 a 2251 ab 0.42 ab 0.03 b 0.33 ab
p-value * n.s. * * * * *
Saso
UREA 563 a 778 ab 110 1461 ab 0.24 ab 0.04 bc 0.24 ab
DMPP 240 b 246 b 95 588 b 0.10 b 0.01 c 0.10 b
NBPT 511 ab 2057 a 91 2664 a 0.45 a 0.08 a 0.42 a
MCDHS 650 a 1203 ab 114 1968 ab 0.33 ab 0.06 ab 0.37 ab
p-value * * n.s. * * * *
• Los fertilizantes estabilizados con inhibidores:
– Aplicados en una única vez en maíz igualan las
producciones de grano a las obtenidas con un
fertilizante convencional aplicado en dos veces. Lo que
supone un ahorro en combustible y una medida para
reducir la compactación.
– Con un manejo racional del riego y del N, no presentan
beneficios para combatir la lixiviación de nitrato.
– DMPP llega a reducir las emisiones de óxido nitroso sin
comprometer la producción de grano. ¿Pérdidas NH3?
• Es necesario un manejo óptimo integrado (del riego y de la
fertilización) para la reducción de emisiones y lixiviado. Es
más importante que el tipo de fertilizante a usar.
Conclusiones
¡Muchas gracias
por vuestra atención!
• Febrero 2018:
– Precio urea: 275 €/t
– Precio fertilizante N: 290 €/t
― Precio urea 46%: 0.60 €/UF
― Precio fertilizante N 30%: 0.97 €/UF
Precio MCDHS
Por ejemplo, si quieres aplicar 100 kg N/ha:
― Precio urea 46%: 59,68 €/ha
― Precio fertilizante N 30%: 96,67 €/ha