Uso de balances de nitrógeno para evaluar las pérdidas nitrogenadas en cultivos de la comarca de Els Serrans

Abstract

[EN] Nitrogen (N) is applied as a fertilizer in agriculture, but the excess of this element can cause environmental and public health problems. According to current legislation, there are areas declared as vulnerable to nitrate contamination that have certain restrictions on the supply of nitrogenous fertilizers. At the same time, there is a nitrogen balance established by the Ministry of Agriculture, Fisheries and Food, called "Nitrogen balance in Spanish agriculture" that could be misaligned in some of its terms and for certain crops, since it has been carried out at the provincial level. Therefore, it may not reflect well the different crop management situations both in areas declared as vulnerable, and in those not considered vulnerable. This balance does not contemplate some terms of the nitrogen cycle that could be relevant. For this reason, climatic, edaphic, agronomic, geographical information and cultivation practices of an area of the Valencian Community, with agricultural and livestock value, such as the region of "Los Serranos", has been collected in order to carry out a balance of N in the main crops of said region. Consequently, a mathematical model that simulates the behavior of water and solutes in soil (LEACHM) has been used, applied in this case to the nitrogen cycle, in order to improve the adjustment of the N balance and add new terms not contemplated in the official balance. After studying the results obtained, it is observed that there are important differences between what is reflected in the official balance, in terms of the type of fertilization (mineral or organic), nitrogenous inputs and volatilization losses, as well as some terms of the balances obtained in the studied area. This could be due to the source from which they have been obtained, but also to the great regional variability and existing cultural practices. New terms have been added to the N balance such as "nitrate leaching" and "mineral nitrogen accumulation in soil". The simulations carried out for different climatic conditions show that a high rainfall regime generates large losses of N due to leaching. On the other hand, soils with textural characteristics that favor humidity, with little drainage, stimulate the mineralization of organic matter, allowing an accumulation of mineral nitrogen in the form of nitrate in the soil profile. It is also observed that certain composting practices can cause significant losses if they are not regulated. This is the case of the combination of slurry input with mineral fertilization found in crops such as citrus, in the study area. Therefore, aspects such as the chemical form, the fractionation in the inputs and the remaining mineral nitrogen should be taken into account when providing recommendations that lead to an effective and sustainable nitrogen fertilization while maintaining a balanced balance of N in soil.

[ES] El nitrógeno (N) se aplica como fertilizante en agricultura, pero el exceso de este elemento puede generar problemas medioambientales y de salud pública. De acuerdo a la legislación actual, existen zonas declaradas como vulnerables a la contaminación por nitratos que tienen ciertas restricciones al aporte de fertilizantes nitrogenados. Paralelamente, existe un balance de nitrógeno realizado por el Ministerio De Agricultura, Pesca y Alimentación, denominado "Balance del nitrógeno en la agricultura española" que podría estar desajustado en algunos de sus términos y para ciertos cultivos, puesto que se ha realizado a nivel provincial y, por tanto, puede no reflejar bien las diferentes situaciones de manejo de los cultivos tanto en zonas declaradas como vulnerables, como en las no consideradas vulnerables. Dicho balance no contempla algunos términos del ciclo del nitrógeno que podrían ser relevantes. Para ello, se ha recabado información climática, edáfica, agronómica, geográfica y de las prácticas culturales de una zona de la Comunidad Valenciana, con valor agrario y ganadero, como es la comarca de Los Serranos, para poder realizar un balance de N en los principales cultivos de dicha comarca. Para ello se ha utilizado un modelo matemático que simula el comportamiento de agua y solutos en el suelo (LEACHM), aplicado en este caso al ciclo del nitrógeno, con el fin de mejorar el ajuste del balance de N y añadir nuevos términos no incluidos en el balance oficial. Tras el estudio de los resultados obtenidos, se observa que existen diferencias importantes entre lo reflejado en el balance oficial, en cuanto al tipo de fertilización (mineral u orgánica), aportes nitrogenados y pérdidas por volatilización, y algunos términos de los balances obtenidos en la zona estudiada. Esto podría deberse a la fuente de donde se han obtenido, pero también, a la gran variabilidad regional y de prácticas culturales, existentes. Se han incluido nuevos términos al balance de N como la lixiviación de nitrato y la acumulación de nitrógeno mineral en el suelo. Las simulaciones realizadas para diferentes condiciones climáticas, muestran que un régimen de alta precipitación genera grandes pérdidas de N por lixiviación. Por otro lado, suelos con características texturales que favorecen la humedad, con poco drenaje, estimulan la mineralización de la materia orgánica, permitiendo una acumulación de nitrógeno mineral en forma de nitrato en el perfil del suelo. También se observa que ciertas prácticas de abonado pueden provocar pérdidas importantes si no son reguladas; es el caso de la combinación del aporte de purines con fertilización mineral en cultivos como los cítricos en la zona de estudio. Por tanto, deberían tenerse en cuenta aspectos como la forma química, el fraccionamiento en los aportes y el nitrógeno mineral remanente, a la hora de generar recomendaciones que lleven a una fertilización nitrogenada eficaz y sostenible manteniendo un balance de N en el suelo equilibrado.