Efecto de la dosis NPK y salinidad del agua sobre los rendimientos y absorción de nutrientes del cultivo de tomate bajo invernadero M.L. Segura y J.I. Contreras

IFAPA Centro La Mojonera. Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural. Junta de Andalucía. Camino San Nicolás nº1. 04745 La Mojonera (Almería).

Palabras clave: Lycopersicon esculentum, fertirrigación, suelo enarenado, extracción N, P, K, Ca y Mg, salinidad.

Resumen Se ha estudiado la absorción de nutrientes de Lycopersicon esculentum Mill.,

(cv.‘Pitenza’) con diferentes dosis NPK en fertirrigación y distinta salinidad del agua de riego, en invernadero y suelo enarenado. Se establecieron seis tratamientos combinación de dos factores: tres niveles de fertirrigación NPK y dos calidades de agua de riego, AM (C.E.=0,6 dS·m-1) y AE (C.E.=2,2 dS·m-1). Los niveles de fertirrigación fueron F1 (50% NPK), F2 (100% NPK) y F3 (200% NPK). La concentración de N, P y K del tratamiento F2 fue de 367 kg·ha-1 de N, 54 kg·ha-1 de P y 448 kg·ha-1 de K. Se determinó la producción de frutos y la absorción periódica de N, P, K, Ca y Mg por la planta. El aumento de la concentración NPK de la disolución nutritiva elevó significativamente la producción comercial de tomate y la absorción de nutrientes por la planta. El periodo de mayor absorción de N y K fue en fructificación- maduración de fruto. La absorción total media de N-P-K-Ca-Mg para los tratamientos de mayor producción de frutos (AMF3 y AEF3, con 133 y 135 t.ha-1 respectivamente) varió en las tres fases de desarrollo del cultivo. En DV la absorción fue de 57 kg N ha-1, 13 kg P ha-1, 69 kg K ha-1, 45 kg Ca ha1 y, 18 kg Mg ha-1. En el periodo de fructificación y engorde de frutos, 181 kg N ha-1, 30 kg P ha-1, 269 kg K ha-1, 96 kg Ca ha-1 y 36 kg Mg ha-1, y en el periodo de recolección de frutos, 164 kg N ha-1, 34 kg P ha-1, 202 kg K ha-1, 183 kg Ca ha-1 y, 71 kg Mg ha-1. El conocimiento de las extracciones totales y periódicas del cultivo, asociadas a la producción, puede contribuir en una mejora de la eficiencia de uso de los fertilizantes en las prácticas de fertirrigación.

INTRODUCCIÓN En la costa del litoral mediterráneo de Andalucía se localiza una de las mayores

concentraciones de cultivos protegidos de mundo. Un estudio reciente demuestra que la horticultura intensiva de esta zona es una de las más sostenibles a nivel mundial (Galdeano-Gómez et al., 2013). Entre las prácticas de producción utilizadas en este sistema productivo, la fertirrigación es la principal técnica de fertilización, cuya baja eficiencia parece ponerse de manifiesto, por las acumulaciones excesivas de P y K en los suelos agrícolas (Gil et al., 2003) y de nitratos en los acuíferos locales (Pulido et al., 2005). Estudios basados en el conocimiento de los nutrientes absorbidos por la planta, cuantificando la cantidad extraída por el cultivo para producir un rendimiento dado, en un tiempo definido (Bar-Yosef, 1986) aumentan la eficiencia de uso de los nutrientes en fertirrigación (Pomares et al., 2002). El tomate es el cultivo más importante que se produce bajo invernadero en el litoral mediterráneo de Andalucía con una superficie en torno a las 8.500 ha. Las aguas de riego son de origen subterráneo y presentan una alta salinidad, CE entre 2,0 y 4,5 dSm-2, Cl- entre

500 y 1000 mg L-1 y Na+ entre 250 y 700 mg L-1. El tomate está clasificado como moderadamente sensible a la salinidad (Ayers y Westcot 1987), niveles elevados de sales (NaCl) afectan negativamente el transporte de nutrientes, produciendo desordenes nutricionales y desequilibrios iónicos en el tejido de la planta (Laüchli y Epstein 1970). Otros efectos sobre la planta, estan asociados a una disminución de la absorción de N, P, K y Ca reduciendo el crecimiento y los rendimientos del cultivo (Magán et al. 2005; Martínez et al., 1996; Lynch y Lauchli 1985). El objetivo de este trabajo ha sido estudiar el efecto de la concentración NPK y nivel salino del agua de riego, sobre la producción de frutos, absorción total y periódica de macronutrientes en tomate desarrollado en condiciones de invernadero.

MATERIALES Y MÉTODOS Se realizó un experimento en cultivo de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.,

cv.‘Pitenza’), en invernadero de 1700 m2 con cubierta de polietileno, ventilación pasiva, y suelo enarenado. El ensayo se localizó en el Centro IFAPA de La Mojonera, Almería (España). El sistema de riego fue por goteo, con redes de distribución independientes para cada uno de los tratamientos establecidos. La dosis de riego se estimó en función de la ETc (Fernández et al., 2000) y medidas de potencial matricial del suelo, a 15 cm de profundidad, mediante tensiometros manuales (Tensiómetros Irrometer, Irrometer, EE.UU) manteniendo tensiones próximas a 15 cb. El cultivo fue transplantado el 9 de octubre de 2004, a una densidad de 1,6 plantas m-2, y la duración del ciclo fue de 220 días.

El suelo de textura franco-arenosa presentaba un pH medio de 8,54, CE del extracto saturado 1,9 dSm-1, contenido de materia orgánica 1,97%, N, P y K asimilables 60, 86 y 168 mg·Kg-1, respectivamente.

El diseño experimental fue factorial de bloques completos al azar. Se establecieron seis tratamientos, combinación de dos factores: tres niveles de fertirrigación NPK y dos calidades de agua de riego, AM (C.E.=0,6 dS·m-1) y AE (C.E.=2,2 dS·m-1) (Tabla 1). Los niveles de fertirrigación fueron F1(50% NPK), F2 (100% NPK) y F3 (200% NPK). La concentración de N, P y K del tratamiento F2 fue de 367 kg·ha-1 de N, 54 kg·ha-1 de P y 448kg·ha-1 de K que corresponden a las extracciones del cultivo desarrollado en condiciones de clima mediterráneo con riego localizado (Castilla, 1986). La concentración media de la disolución de fertirriego para cada tratamiento se indica en la Tabla 1.

Se evaluó la producción de fruto correspondiente a 89 días de recolección. Se determinó el peso fresco y seco de la biomasa total generada por la planta (podas, hojas, tallos, frutos maduros y frutos en formación) correspondientes a la fase de desarrollo vegetativo-floración (DV), fructificación- engorde de frutos-maduración (FR-EF) y recolección (RE). El periodo DV comprendió los primeros 46 días desde el trasplante (DDT), FR-ER del 47 al 141 DDT y RE del 142 al 220 DDT. El peso fresco se determinó por pesada directa del material vegetal recién recolectado, posteriormente dicho material se secó en estufa a 70ºC hasta peso constante para determinar el peso seco. En el material seco se determinó la concentración de N, P, K, Ca y Mg total. El N por el método de Kjeldahl (M.A.P.A., 1994), K, Ca y Mg con un espectrofotómetro de absorción atómica (Unican 969 AA spectrometer, Termofisherscientific) y el P mediante el método de fosfovanadomolibdato (AOAC 1995).

El tratamiento estadístico de los resultados se realizó mediante el análisis multifactorial de la varianza ANOVA y la separación de medias con el test de la mínima diferencia significativa MDS (P<0.05). El programa informático utilizado para el análisis de datos fue Statgraphics Plus (versión 5.1).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN El aumento de la concentración NPK de la disolución nutritiva tuvo un efecto positivo sobre la producción de fruto de tomate y la absorción de nutrientes por la planta (Tabla 2). El nivel de fertilización F1 redujo los rendimientos comerciales un 28% respecto al testigo F2,obteniendo una producción comercial similar a la de referencia (8,7 kg m-2) en las zonas productoras (Consejería de Agricultura y Pesca, 2004). El nivel de fertilización F3 aumentó la producción un 9%. La salinidad del agua de riego no afectó la producción de tomate, pero sí la absorción de N, K y Mg por la planta, aumentando en el agua de mayor salinidad. Este efecto es contrario al observado por Lynch y Lauchli (1985) en condiciones de stress salino, stress que no parece haberse producido en las condiciones de desarrollo de la experiencia, dado que la CE de la disolución nutritiva de los tratamientos salinos han sido inferiores o sobrepasado ligeramente, el valor umbral de tolerancia (3,3 dS m-1) estimado por Magan et al. (2008) para el cultivo desarrollado en condiciones del litoral mediterráneo de Andalucía.

La Figura 1 muestra la absorción periódica de N y otros macroelementos de la planta, expresada en kg ha-1. En general se observó un efecto positivo de la salinidad del agua de riego sobre la absorción periódica de nutrientes por la planta. Las dosis creciente de NPK aumentó la absorción de N, P, K, Ca y Mg, en los tres estados fenológicos considerados. El periodo de menor absorción de nutrientes correspondió a DV independientemente de los tratamientos fertilizantes, mientras que el periodo de mayor absorción varió en función del elemento. En el periodo DV la absorción media de N- P- K- Ca- Mg para la fertilización F3 (mayor producción) fue del orden de 57- 13- 69- 45-18 kg ha-

1 respectivamente. En las dos últimas fases de desarrollo, los tratamientos de mayor producción triplicaron los valores de N absorbido (181 y 164 kg ha-1 en FR-EF y RE, respectivamente). La absorción media de P fue del orden de 30 y 34 kg ha-1 en FR-EF y RE. En el caso del K, la mayor absorción la realizó la planta en el periodo FR-EF, con valores de 269 kg ha-1 para los tratamientos más productivos, F3. La absorción de K en el periodo RE fue ligeramente inferior, y del orden de 202 kg ha-1 kg ha-1. La absorción de Ca y Mg por la planta fue mayor en RE con valores medios para los tratamientos de mayor producción (F3) de 183 y 71 kg ha-1 según periodo. Considerando la salinidad del agua de riego y la disolución nutritiva, CE hasta 3,7 dS m-1 no limita la producción de fruto comercial. El aumento de la concentración NPK de la disolución nutritiva aumenta significativamente la producción de tomate y la absorción de nutrientes por la planta. El conocimiento de las extracciones totales y periódicas del cultivo, asociadas a la producción, puede contribuir en una mejora de la eficiencia de uso de los fertilizantes en las prácticas de fertirrigación. Agradecimientos

Este trabajo se incluye en el Proyecto "Fertirrigación de cultivos hortícolas de Invernadero" financiado por las empresas Alboran Agrícola S.L. (Almería) y Yara (Madrid) y el Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera (Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa) Junta de Andalucía.

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Tabla 1. Composición media del agua de riego (AM: Agua de salinidad media, AE: Agua de salinidad elevada) y disolución nutritiva según tratamiento.

C.E Cl- SO42- NO3

- H2PO4- Na+ Mg2+ Ca2+ K+ R.A.S

dS m-1 ________________________mM______________________________

AM 0,6 2,1 0,6 0,6 0,0 1,5 1,7 1,2 0,1 0,9

AE 2,2 15,5 1,3 2,5 0,0 12,3 4,2 2,0 0,2 4,9

AMF1 1,1 2,1 0,6 3,6 0,3 1,5 1,7 2,1 1,6 0,8

AMF2 1,4 2,1 0,6 7,1 0,5 1,5 1,7 2,8 3,1 0,7

AMF3 2,1 2,1 0,6 14,2 1,0 1,5 1,7 3,7 6,2 0,6

AEF1 2,6 15,5 1,3 3,6 0,3 12,3 4,2 2,1 1,6 4,9

AEF2 3,0 15,5 1,3 7,1 0,5 12,3 4,2 2,8 3,1 4,7

AEF3 3,7 15,5 1,3 14,2 1,0 12,3 4,2 3,7 6,2 4,4

Tabla 2. Rendimientos y extracciones del cultivo de tomate. Efecto de la salinidad del agua y dosis NPK.

Producción

(t ha-1)

Extracciones

(kg ha-1)

Tratamiento Total Comercial N P K Ca Mg

AMF1 90,96 c 84,28 c 189,5d 42,2d 293,4e 119,3d 39,6c

AMF2 123,38 b 118,38 b 250,5c 57,5c 405,6c 212,8c 64,0c

AMF3 132,58 a 128,28 a 388,8a 75,1a 542,2a 355,7a 109,4b

AEF1 90,98 c 85,20 c 226,9c 44,6d 366,0d 200,3c 108,8b

AEF2 122,16 b 116,24 b 341,6b 66,3b 458,6b 288,4b 140,5a

AEF3 134,60 a 128,84 a 412,6a 76,7a 540,6a 290,7b 138,7a

Salinidad n.s. n.s. * n.s. * n.s. *

Dosis NPK * * * * * * *

Interacción n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. * *

* Significativo p0.05; ns. No significativo Letras distintas en una misma columna indican diferencias significativas

Fig. 1. Absorción periódica de nutrientes. Efecto de la salinidad del agua y dosis NPK. * Significativo p0.05; ns. No significativo; DV: Desarrollo vegetativo-floración; FR-EF: Fructificación engorde de frutos-maduración; RE: Recolección.