¿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