Reestructuración del complejo de cambio tras la biosolarización. Balance de carbono y

nutrientes en invernaderos ecológicos del Campo de Cartagena

Fernández P, Guirao P, Larregla S, Lacasa A

Logroño 14-17 noviembre 2018

Adaptado de Lal (2006).

Biosolarización. Efectos sobre la fertilidad del suelo

Física Química Biológica

Productividad

Identificar las posibles variaciones en la capacidad de cambio catiónica, porcentajes

de saturación y relaciones de las bases de cambio tras las diferentes biosolarizaciones.

Objetivos

Material y métodos

A partir de todas las analíticas de suelo de los diferentes invernaderos y ensayos se

ha analizado la composición de las bases de cambio y sus proporciones. Se han tenido

en cuenta, por un lado, las parcelas enmendadas, y por otro, las testigo.

Elaborar un balance de carbono orgánico para definir las dosis mínimas para

alcanzar condiciones de anaerobiosis

Realizar un balance de nutrientes entre las aportaciones de las enmiendas y las

extracciones del cultivo.

Restructuración complejo de cambio

Elemento % del CCC % de normalidad1 % de normalidad2 % de normalidad3

Ca+2 52,8 (0,3) 60-80 65-85 65-85Mg+2 25,3 (0,1) 10-20 6-12 10-15K+ 10,9 (0,3) 2-6 2-5 5Na+ 10,9 (0,3) 0-3 n.d. n.d.1 Andrades y Martínez (2014). Wiklander, (1964). 2 Vázquez (2007). Graham (1959). Eckert, (1987).3

McLean y Carbonell (1972). Zalewska (2003). n.d.: no datos. Valores entre paréntesis indica error estándar de la media para n=348.

Ningún elemento está dentro de los rangos de

normalidad propuestos por los diferentes autores

14 %

86 %

Restructuración complejo de cambio

Invernadero con antecedentes

Parcelas NO enmendadas Parcelas SI enmendadas

Na+K+

Na+=0,3K+/ Na+=1,8K+/

Na+ K+

Serie B2-B3

Restructuración complejo de cambio

Invernadero sin antecedentes

Na+

K+

Ca+2

Serie B1-B2

Balance de C

El criterio de aportar una dosis de 4 mg C/g1 suelo, para alcanzar la condición de

anaerobiosis, cuando la temperatura del suelo es baja (15-25 °C), en la práctica aplicable al

caso de biodesinfecciones tardías (octubre) en cultivos de pimiento de invernadero del campo

de Cartagena, se traduciría en aportar como mínimo una dosis de 9,4 kg/m2 de estiércol

fresco de ovino.

En el caso de aplicar la dosis mínima de carbono (1 mg C/g suelo)1, para periodos donde la

temperaturas del suelos es más elevada, condiciones de desinfecciones de agosto en el

campo de Cartagena, se precisaría, para el mismo suelo y material orgánico, una cantidad de

2,3 kg/m2 de estiércol fresco de ovino.

1 Shennan et al. (2013); Stapleton et al. (2010); Butler et al. (2014)

Fase de anaerobiosis

Anoxia (15 días)Anoxia (6 días)

Balance de C

Fase de anaerobiosis

Balance de nutrientes

Nutriente N P2O5 K2O CaO MgOCoeficiente extracción (kg/t) 3,75 1,25 5,7 3,08 1,66Extracciones totales (kg/ha) 375 125 570 308 166

Nutriente N P2O5 K2O CaO MgOkg/t 17,1 9,0 4,3 98,1 19,5kg/ha (s.m.f.) 170 90 426 977 194

De cara a equilibrar las entradas de nutrientes a los invernaderos procedentes de los

materiales orgánicos y salidas a través de las extracciones del cultivo de pimiento, es preciso

conocer los equilibrios de ambos términos del balance. Para el caso del estiércol fresco de

ovino el equilibrio, referido al valor de N sería: 1-0,5-2,5-5,7-1,1. Para las extracciones del

pimiento sería: 1-0,3-1,5-0,8-0,4.

Extracciones del cultivo de pimiento para una producción estimada de 10 kg/m2 (Rincón,

2003).

Cada nutriente aportado (Nu) estará disponible según la siguiente secuencia temporal:

Aportaciones de nutrientes en el estiércol fresco de ovino para una dosis máxima de 170

kg N/ha y año (18,85 t/ha)

Añon= 50 %Nun; añon+1= 50 %Nun+50 %Nun+1

4,5 kg/m2

Acumulaciones de P, K+, Ca2+ y Mg2+

Balance de nutrientes

Para evitar la acumulación de elementos nutritivos en el suelos con la reiteración de

biosolarizaciones/enmiendas se pueden establecer las siguientes estrategias:

i. Combinar las entradas de nutrientes procedentes de las enmiendas en la biosolarización

y/o enmienda con la fertilización mineral.

ii. Rotaciones de cultivos con equilibrios diferentes a los del pimiento

iii. Enmiendas con relaciones iónicas diferentes

La relación N/P2O5=1,9 y N/K2O=0,4 (estiércol fresco de ovino)Especie N/P2O5 N/K2O Especie N/P2O5 N/K2OAlcachofa 3,1 0,5 Guisantes 2,5 1,1Apio 2,0 0,5 Judías verdes 2,8 0,7Berenjena 2,3 0,6 Lechuga 2,8 0,5Brócoli 2,6 0,5 Melón 2,3 0,5Calabacín 2,3 0,7 Pepino 2,3 0,9Cebolla 2,3 0,7 Pimiento 2,5 0,5Col 2,9 0,7 Puerro 2,2 0,8Col china 2,5 0,8 Rábano 1,9 0,6Coliflor 3,3 0,8 Sandía 2,2 0,8Espinaca 3,0 0,6 Tomate 2,3 0,5

Relaciones N/P2O5 y N/K2O obtenidas a partir de las extracciones de Ramos y Pomares (2010)

No AE

iv) La biosolarización, la reestructuración de las bases dentro del

complejo de cambio y el balance de C orgánico y nutrientes1. La realización de la biosolarización a base de diferentes enmiendas modifica los

porcentajes de saturación de bases y sus proporciones relativas de la siguiente

forma:

a) Para niveles de CCC bajas y/o porcentajes de sodio (inferiores al 5 % de la CCC),

el potasio sustituiría en gran medida al Ca+2, disminuyendo este último su elevada

proporción inicial y,

b) Cuando el suelo está muy saturado de bases y el sodio, catión monovalente, está

en proporciones elevadas (superiores al 15 %) el potasio sustituye en primer lugar al

Na+. Esto supondría que para cada suelo, en función de su contenido y tipo de arcilla,

nivel de materia orgánica, CCC y porcentaje de saturación de bases, los iones

monovalentes, Na+ y K+, compiten por las mismas posiciones de intercambio iónico.

Conclusiones

iv) La biosolarización, la reestructuración de las bases dentro del

complejo de cambio y el balance de C orgánico y nutrientes

3. La aplicación de estiércol fresco de ovino a la dosis de mantenimiento, 2,5

kg/m2, en biosolarizaciones reiteradas, no satisface las extracciones del cultivo de

pimiento para una producción estimada de 10 kg/m2.

4. Las relaciones iónicas de los diferentes nutrientes contenidos en las enmiendas no

son coincidentes con las mismas relaciones en las extracciones de los cultivos,

pudiéndose generar acumulaciones de elementos, principalmente calcio, magnesio,

fósforo y potasio.

Conclusiones

2. La aplicación de estiércol fresco de ovino a la dosis de mantenimiento, 2,5 kg/m2, y

para los suelos de nuestro ensayo, supone el aporte de 1 mg C/g suelo, valor crítico

para alcanzar la condición de anaerobiosis en el proceso de biosolarización.