Mineralización de la gallinaza y de los restos de cosecha en el suelo. Aplicación al cultivo de la coliflor en la huerta de Valencia.

• Autores: Claudia Ximena Jaramillo González
• Directores de la Tesis: Carlos Ramos Mompó (dir. tes.), Antonio Luis Lidón Cerezuela (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2016
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Miguel Angel Sanchez Monedero (presid.), Rosa María Belda Navarro (secret.), Luis Miguel Arregui Odériz (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Recursos y Tecnologías Agrícolas por la Universitat Politècnica de València
• Materias:
  • Química
    • Química inorgánica
      • Carbono
      • Compuestos de nitrógeno
  • Ciencias agrarias
    • Horticultura
      • Hortalizas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: RiuNet
• Resumen

  • [EN] The mineralization of the organic nitrogen is a fundamental process of the soil's nitrogen cycle, which supposes a source of mineral nitrogen that can be harnessed by the plants, also contributing to the maintenance of the biological activity of the soil. Therefore, when it comes to develop efficient recommendations about the nitrogenized fertilization of a crop, it is essential to consider how the mineralization of different sources of organic manure contributes to the availability of nitrogen in the soil. In the Valencia's orchard the contribution of organic material to the soil is considerable, and if the mineralization of the fertilization programme of the crops is not taken into account, the nitrogen levels could affect the production and the quality of what is produced, in addition to affect the environment due to the nitrate leaching. In order to know the contribution of mineralization in the manure poultry, soil organic matter during cauliflower crop and in the crops' remnants, field experiments were done between the years 2012-2014. There were two field experiments focused on the mineralization of poultry manure on bare soil during the summer and autumn 2013. There were two field experiments on soil organic matter during cauliflower crop between October and February of the years 2012-2013 and 2013-2014. Once the cauliflower crop harvest was done, the field experiments to find out the rate of decomposition of the crop's remnants to its incorporation to the soil through plowing were established. Those three field experiments were conducted in three consecutive years: April-July of 2012, March-May of 2013 and March-May 2014. Along with the experiments conducted in the fields, laboratory experiments were also done, constant incubations of soil samples in controlled conditions of temperature and humidity during a maximum period of 6 months, in order to determine the nitrogen and carbon mineralization under this conditions. The quantity of Norg incorporated to the soil per each ton of applied chicken waste was 22 kg., while the contributed Nmin was 3 kg. per ton of poultry manure, being the ammoniac form the dominant one in the mineral fraction. The mineralization of this organic nitrogen contribution was very dependent of the soil's humidity, due that in the time of the year that poultry manure can be contributed (July and September), the temperature was not limiting. In the conditions of the field experiments, two months after the application an 17%-32% of the contributed organic nitrogen had mineralized already. An important quantity of this nitrogen produced by mineralization can be lost via leaching due to the excessive irrigation that the local farmers do right before the sowing of the crops. The field experiment of incubation under controlled conditions, showed that approximately a 30%-50% of the Norg was mineralized in the first seven days. The rates of soil respiration measured in situ, were higher in the zones where the application of the poultry manure was done, but as time goes by, they tend to equate with the untreated zones. The field experiments done under controlled conditions showed that the mineralization of carbon was faster than that of the nitrogen, and it was produced almost in its totality in the first seven days from the beginning of the incubation. The incorporation of the cauliflower crop residues to the soil supposed and important contribution of organic nitrogen, around of 180 kg ha-1, of which up to 60% mineralizes in the first 15 days after its incorporation, depending on the environmental conditions and the soil's humidity. The rates of soil respiration measured in situ were higher in the zones where the crop waste was incorporated, but were very dependent in the humidity of the soil. The model EU-Rotate_N, once calibrated, simulated adequately the content of the mineral nitrogen in the soil's profile. [ES] La mineralización del nitrógeno orgánico es un proceso fundamental del ciclo de nitrógeno en el suelo que supone una fuente de nitrógeno mineral que puede ser aprovechada por las plantas, contribuyendo además al mantenimiento de la actividad biológica del suelo. Por ello, a la hora de desarrollar recomendaciones eficientes sobre la fertilización nitrogenada de un cultivo es indispensable considerar como contribuye la mineralización de diferentes fuentes de material orgánico a la disponibilidad de nitrógeno en el suelo. En la zona de la huerta de Valencia los aportes de material orgánico al suelo son considerables, y si no se tiene en cuenta su mineralización en la programación de la fertilización de los cultivos, los niveles de nitrógeno podrían afectar a la producción y a la calidad de lo producido, además de afectar al medio ambiente por su contribución a la lixiviación de nitrato. Para estudiar la mineralización de la gallinaza, de la materia orgánica del suelo durante el cultivo de la coliflor y de los restos de cosecha de este cultivo, se realizaron varios ensayos de campo entre los años 2012 y 2014. Hubo dos ensayos de mineralización de gallinaza en suelo desnudo en el verano de 2013 y en el otoño del mismo año. Se realizaron dos ensayos de mineralización de la materia orgánica del suelo durante el cultivo de coliflor entre octubre y febrero los años 2012-2013 y 2013-2014. Además, hubo tres ensayos para medir la tasa de descomposición de los restos del cultivo de coliflor después de su incorporación al suelo mediante labor de arado, en tres años consecutivos: abril-julio de 2012, marzo-mayo de 2013 y marzo-mayo 2014. Paralelamente a los ensayos de campo se realizaron experimentos en laboratorio, consistentes en incubaciones de muestras de suelo en condiciones controladas de temperatura y humedad durante un periodo máximo de 6 meses, a fin de determinar la mineralización de nitrógeno y carbono bajo dichas condiciones. La cantidad de Norg incorporada al suelo por cada tonelada de gallinaza aplicada fue de 22 kg, mientras que de Nmin se aportaron 3 kg por tonelada de gallinaza, siendo la forma amónica la dominante en la fracción mineral. La mineralización de este aporte de nitrógeno orgánico fue muy dependiente de la humedad del suelo, ya que en las fechas en las que se suele aportar la gallinaza (julio a septiembre), la temperatura no fue limitante. En las condiciones de los ensayos realizados en campo, transcurridos dos meses desde la aplicación se había mineralizado entre el 17-32% del nitrógeno orgánico aportado. Una cantidad importante de este nitrógeno producido por la mineralización se puede perder por lixiviación con los abundantes riegos que suelen hacer los agricultores en la preparación del terreno para la plantación del cultivo y tras ésta. Los ensayos de incubación en condiciones controladas mostraron que aproximadamente el 30-50% del Norg se mineraliza en los primeros siete días. Las tasas de respiración en el suelo medidas in situ, fueron más altas en las zonas con aplicación de gallinaza, pero con el paso del tiempo, tendieron a igualarse con las de las zonas no tratadas. Los ensayos en condiciones controladas mostraron que la mineralización del carbono fue más rápida que la del nitrógeno, y se produjo casi en su totalidad en los primeros siete-diez días desde el comienzo de la incubación. La incorporación de los restos de cosecha de coliflor al suelo supone un aporte importante de nitrógeno orgánico, del orden de 180 kg N ha-1, de los cuales se mineralizó hasta un 60% en los primeros 15 días tras su incorporación, dependiendo de las condiciones ambientales y de humedad del suelo. Las tasas de respiración medidas in situ fueron más altas en las zonas con incorporación de restos de cosecha, pero fueron muy dependientes de la humedad del suelo. El modelo EU-Rotate_N, una vez calibrado, simuló adecuadamente el contenido de nitrógeno m [CAT] La mineralització del nitrogen orgànic és un procés fonamental del cicle de nitrogen en el sòl, que suposa una Font de nitrogen mineral que pot ser aprofitada per les plantes, contribuint a mes al manteniment de l'activitat biològica del sòl. Per açò, a l'hora de desenvolupar recomanacions eficients sobre la fertilització nitrogenada d'un cultiu és indispensable considerar com contribueix la mineralització de diferents fonts de material orgànic a la disponibilitat de nitrogen en el sòl. En la zona de l'horta de Valencia les aportacions al sòl de material orgànic son considerables, i si no es té en compte la mineralització en la programació de la fertilització dels cultius, els nivells de nitrogen podrien afectar a la producció i a la qualitat de el que produeix, a més d'afectar al medi ambient per la seva contribució a la lixiviació de nitrat. Per conèixer la contribució de la mineralització, tant d'esmenes orgàniques com de les restes de collita, entre els anys 2012-2014 es van realitzar diferents experiments de camp per a determinar: i) la mineralització de la gallinassa, ii) la mineralització de la matèria orgànica del sòl durant el cultiu de la coliflor i iii) la mineralització de les restes de collita de coliflor. Els dos assajos de mineralització de gallinassa es realitzaren sobre sòl nu en l'estiu de 2013 i en el Otoño del mateix any. Els dos assajos de mineralització de la matèria orgànica del sol es van realitzar durant el cultiu de coliflor entre octubre i febrer dels anys 2012-2013 i 2013-2014. Una vegada finalitzada la recol·lecció de la coliflor, es van establir els assajos per a mesurar la taxa de descomposició de les restes del cultiu posterior a la seva incorporació al sòl mitjançant labor d'arada. Per a açò es realitzaren tres assajos en tres anys consecutius: Abril-Juliol de 2012, Març-Maig de 2013 i Març-Maig 2014. Paral·lelament als assajos de camp es realitzaren experiments en laboratori, consistents en incubacions de mostres de sòl en condicions controlades de temperatura i humitat durant un període màxim de 6 mesos, a fi de determinar la mineralització de nitrogen i carboni baix aquestes condicions. La quantitat de Norg incorporada al sòl per cada tona de gallinassa aplicada es de 22 kg, mentre que Nmin s'aporten 3 Kg per tona de gallinassa. La mineralització d'aquesta aportació de nitrogen orgànic es molt dependent de la humitat del sòl, ja que en les dates en que se sol aportar la gallinassa (juliol a setembre), la temperatura no és limitant. En les condicions dels assajos realitzats en camp, transcorreguts dos mesos des de l'aplicació s'havia mineralitzat entre el 17-32% del nitrogen orgànic aportat. Una quantitat important d'aquest nitrogen produït per la mineralització es pot perdre per lixiviació amb els abundants regs que solen fer els agricultors de la zona previs a la plantació del cultiu. Els assajos d'incubació en condicions controlades mostren que aproximadament el 30-50% del Norg es mineralitza en els primer set dies. Les taxes de respiració en el sòl mesurades in situ, son més altes en les zones amb aplicació de gallinassa, però amb el pas del temps, tendeixen a igualar-se amb les de les zones no tractades. Els assajos en condicions controlades mostren que la mineralització del carboni es més ràpida que la del nitrogen, i és produeix quasi en la seva totalitat en els primers set-deu dies des de el començament de la incubació. La incorporació de les restes de collita de coliflor al sòl suposa una aportació important de nitrogen orgànic, del ordre de 180 kg N ha-1, dels quals és mineralitza fins un 60% en els primers 15 dies després de la seva incorporació dependent de les condicions ambientals i d'humitat del sòl. Les taxes de respiració mesurades in situ són més altes en les zones amb la incorporació de es restes de collita, però son molt dependents de la humitat del sòl El model EU-Rotate_N, un