La fertilització en cultius extensius de secà

La fertilització en cultius extensius de secà

Jaume Lloveras

IX Jornada Comarcal de Conreus Herbacis

Santa Coloma de Queralt, 16 de maig de 2018

La producció final és la interacció d’un conjunt de factors del sistema de producció:

Radiació solar (latitud, longitud), Material vegetal, Temperatura, Pluviometria, Sòl (tipus, etc.),

Fertilització

Preparació de les terres, Control de males herbes, plagues i malalties, etc.

Importància del nitrogen en el blat

I. Factor molt (més) important en la producció.

II. Fort impacte en los costos de producció.

III. Risc de contaminació ambiental - Element molt mòbil en el sòl….

….. el conjunt de tots aquests factors, han

col·locat l’ús del N, com un element central de

discussió en els temes d’adobat en el panís i el

blat.

Rendiments del blat a Franca, Alemanya i Regne Unit, 1961-2011

Rendiments del blat a Mexic, India i Paquistan,1950-2000

0 1000 2000 3000 4000

1915 1935 1955 1975 1995 2015

kg/ha

Año

Rendimiento del trigo en España en el último siglo

Aumento del rendimiento: 42.2 kg /ha y año (últimos 50 años)

Fuente: Anuarios de Estadística Agraria y encuestas AETC (2012-2014)

C. Royo

Fonts de l’increment de la producció del blat degut als canvis tecnològics a Mexic (Bell, et al., 1995).

Pràctica cultural

Fertilització nitrogenada 48

Genètica 28

Altres (insecticides, herbicides, ...) 24

Importància del nitrogen en el panís i blat

I. Factor molt (més) important en la producció.

II. Fort impacte en los costos de producció.

III. Risc de contaminació ambiental - Element molt mòbil en el sòl….

….. el conjunt de tots aquests factors, han

col·locat l’ús del N, com un element central de

discussió en els temes d’adobat en el panís i el

blat.

Activitat Cost(€/ha)

Sembra directa 67 (54-80)

Llavor 65 (62-67)

Adobat mineral 182 (162-196) (~37%)

Herbicida 49 (27-70)

Recol·lecció 59 (50-69)

Empacar (palla) 30 (30-32)

Assegurança ⁹

Transport (gra i palla) 9 ^{+ 18}

Total

Producció esperada (gra)

Despeses de producció del blat en secà (Lloveras i Cabases, 2014).

Despeses de producció de l’ordi en secà (Lloveras i Cabases,2014)

Activitat Cost (€/ha)

Sembra directa 67 (55-80)

Llavor 63 (60-72)

Adobat mineral 162 (97-199) (~34%)

Herbicida 40 (38-70)

Recol·lecció 61 (50-68)

Empacar (palla) 35 (30-55)

Assegurança 13 (9-26)

Transport (gra i palla) 11 +18 (9-11 +18)

Total 471 (422-527) Producció esperada 3.000 - 4.000 kg/ha.

Importància del nitrogen en el panís i blat

I. Factor molt (més) important en la producció.

II. Fort impacte en los costos de producció.

III. Risc de contaminació ambiental - Element molt mòbil en el sòl…. i pels gasos d’efecte hivernacle.

….. el conjunt de tots aquests factors, han

col·locat l’ús del N, com un element central de

discussió en els temes d’adobat en el panís i el

blat.

Zones vulnerables a la contaminació per nitrats

Mapama, 2016

Lleida Conseqüències del excés de

fertilització amb N

Importància del nitrogen en el blat

I. Factor molt (més) important en la producció.

II. Fort impacte en los costos de producció.

III. Risc de contaminació ambiental - Element molt mòbil en el sòl….

….. el conjunt de tots aquests factors, han

col·locat l’ús del N, com un element central de

discussió en els temes d’adobat en el blat i en el

panís.

Quins elements ?

Quines quantitats (dosis) ? En quin moment ?

Modes d’aplicació ? Tipus de fertilitzant ?

Preguntes Bàsiques

Càlcul del adobat en cultius extensius

La gestión de nutrientes regida por el principio de las 4R

1.- Fertilitzant més adequat (Right source).

2.- Dosis més ajustada (Right rate).

3.- Moment adequat (Right time).

4.- Forma o lloc d’ aplicació idónis (Right place).

Johnston and Bruulsemab, 2014

Importància del nitrogen en el blat

Factors no controlables en las recomanacions en l’us del N al cultius (Morris et al., 2018):

Temperatura, pluviometria i les seves interaccions,

tipus d’adob, moment i modus d’aplicació, genètica vegetal, característiques del sòl i les seves combinacions ... dificulten les recomanacions sobre el ús de N.

Eficiències en l'ús del N en cereals

1.- Cereals (mitjana mundial): 33% (Raun i Johnson, 1999).

2.- Panís (mitjana USA): 35-75% del N aplicat (Morris et al.2018).

EUN = N extret per el gra - N del sol (parcel·les sense fertilitzar) N aplicat

No son xifres gaire elevades Problemes medioambientals

Raun, 2006

Eficiències del N en cereals, en assaigs al EEUU

Efectes del N en la emissió de gasos d’efecte hivernacle

Capa freàtica superficial a Binéfar (Huesca) > 50 ppm NO₃^- Contaminació de les capes freàtiques

Eficiència del adobat nitrogenat en funció de l’ús de l’agua (Quemada y Gabriel, 2016).

Agua disponible o aplicada

Eficiència en l’ús

del N Eficiència

Optima en l’ús de

l’aigua

DEFICIENCIA SUFICIENTE EXCESO-TOXICIDAD

CANTIDAD DE NUTRIENTE DISPONIBLE

RENDIMIENTO

Efecte dels nutrients

Els defectes en l'aplicació del N o d’altres elements son visibles, però no els excessos (normalment).

Efectos medioambientales negativos (R.Isla, 2013)

Les necessitats d’adobat d’un cultiu depenen molt dels rendiments esperats, (volum d’

extraccions).

Quines quantitats (dosis) ?

Alguns mètodes para calcular les dosis d’adobat

1.- Mètode del balanç.

2.- Ajust mitjançant les anàlisis de sòl.

3.- Corbes de resposta.

4.- Ajust amb sensors òptics (^nitrogen).

5.- Dosis òptimes econòmiques.

• Aplicacions anuals d’adobat de fons pel blat a molts indrets de secà de Catalunya 200 o 300 kg/ha de 8-15-15 o 15-15-15.

• Perquè?

Adobat de cultius extensius de secà

(Fertiberia)

Mètode del balanç

Estratègies de fertilitzaci

1.- P i K (elements immòbils en el sòl).

2.- N (element mòbil).

Estratègies de fertilitzaci

1.- P i K (elements immòbils).

2.- N (element mòbil).

Absorció de nutrients en la solució del sòl

Argila o matèria orgànica

Las recomanacions de P i K, estan basades en el concepte de Nivells Crítics. Son els nivells de P y K en el sòl, a partir dels quals el sòl aporta al cultius el P i el K necessaris per a un rendiment òptim (nivells coneguts a gràcies a la recerca).

En algunes zones, consideren que el mètode del balanç (si es coneixen els nivells crítics) és l'adequat per el P i K (Macnack et al., 2011).

El Mètode del balanç i les anàlisis de sòls

Staton, 2014

Anàlisis de sòls i el Mètode del balanç

Esquema de recomendacions per P y K

Recomanacios de P i K

Nivell crític

Nivell de mantenimiment

Nivells del sòl Staton, 2014 Zona de

manteniment

Contingut de P i K abans de sembrar

Estratègies de fertilitzaci

1.- P i K (elements immòbils).

2.- N (element mòbil).

Estratègies de fertilitzaci

1.- P i K (elements immòbils).

2.- N (element mòbil).

N

N

N

N

Mètode del balanç

(Salvagiotti, 2008)

N

¿ ?

N

1.- 4 t/ha de gra x (33 kg N/ 1.000 kg de blat) = 130 kg N/ha.

N

- M.O., profunditat, temperatura, humitat, etc.

N

- Cultiu previ, gestió dels residus.

Mètode del balanç

Per cada

1000 kg de grano

N K P

Blat (Total) 28-40 17-29 3,9-6,5 Ordi (Total) 24-28 ” ”

Extraccions (aproximades) dels principals elements minerals del panís, blat i ordi (kg)

Bundy, 1998; Olson y Sander, 1988 Barber y Olson, 1968; Cela et al., 2010; López Bellido, 2011.

N

N

N

N

Mètode del balanç

(Salvagiotti, 2008)

La qualitat del sòl és un factor bàsic de la producció agrària.

Aquest sòl mineralitza ≈ 80 - 100 kg N/ha/any, pel panís i uns 35 kg N/ha/any pel blat.

N

N

N

N

Método del balance

(Salvagiotti, 2008)

300

Purin bajo

Purin bajo Purin alto

Efecte del N residual del panis en el blat

Dosis de N

(kg/ha)

Producció (kg/ha)

PB (%)

N inicial del sòl

(kg/ha) (0-30cm)

0 8.777 2,35

90 8.035 2,41 175

180 8.086 2,41

Significació ns ns

Efecte del adobat nitrogenat en la producció de blat^.

(Gimenells, Lleida, 2009). Reg per aspersió.

N

N

N

N

Método del balance

(Salvagiotti, 2008)

01 23 45 67 89 10

0 100 150 200 250 300 Grain yield (Mg ha-1 )

N rate (kg ha^-1)

N0 N100

N mineral residual procedent del cultiu anterior (kg N ha^-1)

Rendiment de blat (Mg ha^-1). Gimenells 2009.

92

376

N residual

Amb aportacions addicionals de N en cobertora (0, 100 kg N ha^-1) (reg por aspersió).

Contenido de N antes de la siembra

N

¿ ?

N

1.- 4 t/ha de gra x (33 kg N/ 1.000 kg de blat) = 130 kg N/ha

i la dosis a aplicar sería: (1 kg de N = 1 unid. Fertilizante)

N

45

No obstant:

Els resultats s’han de corregir en funció de la eficiència del adobat (33%) (Raun i Johnson, 1999), (40-80%) (López Bellido, 2013).

Métode del balanc (Ejemple)

Es el mètode tradicional (cuento de la vieja) per preveure les necessitats de fertilització.

1.- S’hauria d’avaluar amb precisió la quantitat de nitrógen mineralitzat investigació.

2.- Necessari conèixer el N disponible en el sòl al sembrar o abans d’adobar N anàlisis de sòl.

Problemes

- Normalment els agricultors solen sobreestimar les seves produccions i en conseqüència les dosis d’adobat (Black, 1993;

Lemaire, 1997) .

- No prediu be les necessitats de N en en zones plujoses o en regadiu.

Mètode del balanç

Fertilización del maíz

Algunos métodos para el cálculo de

las dosis de abonado (nitrógeno)

1.- Método del balance.

2.- Ajuste mediante análisis de suelo.

3.- Curvas de respuesta.

4.- Ajuste con sensores ópticos.

5.- Dosis óptimas económicas

0 2 4 6 8 10 12

0 200 400 600 800 1000

Grain yield (Mg ha-1 )

Available N (kg ha^-1)

a= -684 b= 36 c= 253 R²=0.75

Efecte del N disponible en el sòl en el rendiment del blat (Cela et al., 2011). Reg por aspersió.

N disponible (sembra + fertilització) (kg N ha^-1)

Quins elements ?

Quines quantitats (dosis) ? En quin moment ?

Modes d’aplicació ? Tipus de fertilitzant ?

Preguntes Bàsiques

Càlcul del adobat en cultius extensius

Ritme d’absorció de N en el blat

Puigpinós et al., 2014

¿ Modo de aplicació ?

Es molt important la uniformitat en les aplicacions de l’adob per les adobadores

¿ Modo de aplicació ?

Idees generals

L’ús de lleguminoses no son cap novetat, els romans ja les practicaven com a eina per mantenir les produccions i la sostenibilitat dels sistemes agraris.

Creiem que la idea general de la nova PAC, pel

que fa a les rotacions de cultius i l’ús de

lleguminoses, és bona.

Camp de pèsols

P. Masana, 2016

Cultiu del pèsol

Camp de pèsols al secà

P. Masana, 2016

Pesols, nodulats

Sistemes de producció basats en lleguminoses

Cicle de cultiu del pèsol

• 2.- Fertilització

– N ( normalment no cal).

– P extraccions: 15UF/ha per cada 1.000 kg

• 10 UF/ha el gra + 5 UF/ha la palla

– K extraccions: 35 UF/ha per cada 1.000 kg

• 13 UF/ha el gra + 22 UF/ha la palla – Altres nutrients ???

• Bor

• Sofre

• Magnesi

P. Masana, 2016

Pesols, nodulats

Camp de pèsols

Veces

Vicia Sativa

Vicia Villosa

Veces: Diferencies varietals importants

Enterrament d’un camp de veçes

Veces: Nodulades

Fixació del N atmosfèric

Fixació del N atmosfèric

Reacció bàsica de la fixació del N

N

^{+ 8H}

^{+ 8e}

+ 16 ATP = 2NH

^+H

+ 16 ADP+ 16 Pi

- Gràcies als Rhizobium i catalitzat per la Nitrogenasa

Estimacions del N fixat (Kg N/ha/any)

Cultiu Quantitat estimada

(Heichel, 1987; Herridge et al., 2008;

Miyamoto et al., 2008)

Alfals 90 - 350

Cigró 40 - 60

Llentia 30 - 50

Mongeta 30 - 50

Pèsol 30 - 50

Fava 80 - 120

Soja 60 - 100

Veça 45 - 130

Depèn molt de la

temperatura, humitat, varietat, etc.

Serra, 2015

Idees generals

La quantitat de N que fixen les lleguminoses depèn de l'espècie, de les condicions del sòl, de les temperatures, de la disponibilitat d’aigua, etc.

En general, les característiques de fertilitat del sòl, que necessiten les lleguminoses son més estrictes que les de les gramínies (pH, Ca, salinitat, entollament, temperatura, sequera, etc.).

Us de sensors o de satèl·lits

ÍNDICE DE VEGETACIÓN (NDVI)

Nivells d’aplicació variable d’adobs, basats en sensors

Exemples d’estudis fets als secans de la Catalunya Central.

Els resultats d’assaigs i del seguiment de camps experimentals, mostren que sovint, es més important la gestió de l’adobat

d’aplicació)

que les dosis de adobat i el tipus d’adob.

Consideracions finals

….. I ara com calcularem

l’adob?