SUELOS ECUATORIALES 48 (1 y 2): 50-56 ISSN 0562-5351
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EVALUACIÓN DE DOSIS NITROGENADAS EN ALBAHACA Y SU EFECTO EN LA LIXIVIACIÓN DE
NITRATOS
Martha Constanza Daza
1
,Sebastián Escobar
2
y Norberto Urrutia
3
.
1
Profesora asociada.
Escuela de Ingeniería de
Recursos Naturales y del
Ambiente. Universidad
del Valle.
martha.daza@co
rreounivalle.edu.co.
2
Ingeniero Agrícola.
Universidad del Valle.
3
Profesor Titular. Escuela
de Ingeniería de
Recursos Naturales y del
Ambiente. Universidad
del Valle.
Palabras clave:
lisímetros, eficiencia,
genovesa, urea,
nitrógeno foliar.
RESUMEN
La optimización de la fertilización nitrogenada es importante para la sostenibilidad de los sistemas productivos
agrícolas y la reducción de la contaminación de agua y suelo. El objetivo de este trabajo fue evaluar varias dosis
de nitrógeno (N) en albahaca (Ocimum basilicum L) variedad genovesa considerando la mejor respuesta
agronómica de la planta y la menor lixiviación de nitratos. El experimento se llevó a cabo en la Universidad del Valle
(Cali, Colombia), donde se dispuso un diseño completamente al azar y se evaluaron 5 dosis de N (0, 50, 100, 150
y 200 kg·ha
-1
). Cada tratamiento tuvo tres repeticiones y cada unidad experimental constó de un lisímetro de
drenaje, donde se dispuso suelo franco arcilloso y una planta de albahaca. Se evaluaronvariables como nitrato
lixiviado, N foliar, rendimiento, N total del suelo (56 días) y la eficiencia de utilización del N. Los resultados mostraron
que la dosis de 100 kg·ha
-1
fue la que obtuvo menor lixiviación de nitratos (2,1 kg·ha
-1
) y mejor comportamiento
agronómico en N foliar (35 kg·ha
-1
) y rendimiento (11,4 kg·ha
-1
de hoja fresca). Para esta misma dosis el N en el
suelo fue de 0,14% y la eficiencia de utilización fue mayor al 50%. Las dosis por debajo de 100 kg·ha
-1
presentaron
baja lixiviación, pero también baja respuesta en la planta y dosis por encima de 100 kg·ha
-1
, obtuvieron valores
similares en variables agronómicas pero alta lixiviación y baja eficiencia de utilización del N.
EVALUATION OF NITROGEN DOSE IN BASIL AND ITS EFFECT ON NITRATE LIXIVIATION
Key words: lysimeter,
efficiency, genovesa,
urea, leaf nitrogen.
SUELOS
ECUATORIALES
48 (1 Y 2): 50-56
ISSN 0562-5351
ABSTRACT
Optimization of nitrogen fertilization is important for the sustainability of agricultural production systems and reducing
water and soil pollution. The aim of this study was to evaluate various doses of nitrogen (N) in basil (Ocimum
basilicum L) Genovese variety, considering the best agronomic plant response and reduced nitrate leaching. The
experiment was conducted at the Universidad del Valle (Cali, Colombia), where a completely randomized design
was arranged and 5 doses of N (0, 50, 100, 150 and 200 kg·ha
-1
) were evaluated. Each treatment had three
replicates and each experimental unit consisted of a drainage lysimeter where clay loam soil and a plant basil where
placed. Variables such as nitrate leaching, N foliar, yield, total N soil (56 days) and the efficiency of utilization of N
were evaluated. The results showed that the dose of 100 kg·ha
-1
obtained less nitrate leaching (2,1 kg·ha
-1
) and
better agronomic performance as foliar N (35 kg·ha
-1
) and yield (11.4 kg·ha
-1
of fresh leaf). For this same dose, the
soil N was 0,14% and utilization efficiency was greater than 50%. Doses below 100 kg·ha
-1
showed low leaching
but also low response in the plant and doses above 100 kg·ha
-1
, similar values in agronomic variables were obtained
but high leaching and low utilization efficiency N were reached
.
Rec.: 04.05.2018
Acep.: 27.06.2018
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INTRODUCCIÓN
El nitrógeno (N) es un elemento fundamental para la
vida en el planeta (Kingston et al., 2000). Las plantas
absorben la mayor parte del N por vía radicular,
aunque en pequeñas cantidades lo puede hacer por
vía foliar. La fuente principal de N para plantas y
organismos proviene del suelo y es tomado en
formas inorgánicas siendo amonio (N–NH
4
+
) y
nitrato (N-NO
3
-
) las más reconocidas (Datnoff et al.,
2007).La materia orgánica del suelo es la principal
fuente de N para las plantas, la cual suministra cerca
del 95% de N total; el 5% de N restante es inorgánico
entre las cuales se encuentran NH
4
+
y NO
3
-
resultantes del proceso biológico fundamental
dentro del ciclo del N llamado mineralización
(Johnston et al., 2009).
A pesar de que los suelos contienen materia
orgánica estabilizada, las prácticas agrícolas
inadecuadas como la labranza, las quemas y el uso
excesivo de agroquímicos han hecho que su
contenido en los suelos haya descendido a niveles
bajos limitando el suministro de N (Stenberg, et al.,
1999). Esto ha llevado al uso de fertilizantes
inorgánicos y abonos orgánicos como fuentes de N
en sistemas productivos agrícolas, con el fin de
obtener mejores cosechas. Sin embargo, el
desconocimiento de los requerimientos nutricionales
de N de un gran número de especies de plantas
cultivables, conlleva a la aplicación de altas tasas de
fertilizantes que ocasionan contaminación del suelo
y de fuentes hídricas (Zeliger, 2011), limitando la
producción agropecuaria (Cárdenas et al., 2010).
Dentro de los daños ambientales ocasionados por la
lixiviación de nitratos y nitritos se encuentran la
eutroficación de cuerpos de agua y la acidificación
del suelo (Divito et al., 2011) e inhibición de su biota
(Kemmitt et al., 2006). También dicha lixiviación
ocasionan problemas de salud de animales y
humanos, al fomentar los niveles de
metahemoglobina por encima del 65% limitando el
suministro de oxígeno y ocasionando la muerte,
además de formar N-nitrosocompuestos como las
nitrosaminas de efecto cancerígeno (Anton y Lizaso,
2001).
De acuerdo con la Secretaría de Agricultura del Valle
del Cauca (2013) para el caso particular del Valle del
Cauca, en el 2012 el área sembrada y cosechada en
aromáticas fue de 83,4 y 73,4 ha respectivamente
con una producción de 375 ton y rendimiento de 5,11
ton·ha
-1
. El Valle del Cauca cuenta con todos los
climas y con la vocación de los suelos para la
explotación y manejo de plantas aromáticas y
medicinales; con excepción del té, los productores
manejan áreas pequeñas que involucran mucha
mano de obra y el sustento para las 290 familias de
productores y las de los 720 empleados directos y
2160 indirectos (Posso, 2007). Lo anterior constituye
una gran oportunidad para el departamento que no
puede dejar pasar y más cuando en el país se vienen
firmando tratados de libre comercio que puede
potencializar su exportación. El propósito de este
trabajo fue evaluar diferentes dosis de N en
albahaca en algunas características de la planta y
en la lixiviación de nitratos y contribuir al
conocimiento del manejo agronómico de este
cultivo.
MATERIALES Y MÉTODOS
Los experimentos se realizaron en los invernaderos
del Laboratorio de Aguas y Suelos Agrícolas LASA
de la Escuela de Ingeniería de Recursos Naturales
y del Ambiente (EIDENAR) de la Universidad del
Valle, ubicado en el municipio de Santiago de Cali,
Valle Del Cauca, a una altura de 979 msnm; en
latitud 3° 22’ 22.29’’ N y longitud 76° 31’ 49.22’’ O.
Los valores de temperatura y precipitación promedio
anual son de 25 ºC y 909 mm respectivamente.
El suelo utilizado provino de finca Las Palmas (N 03
26.767’ W 076 27.551’), vereda Cauca Seco,
corregimiento de Juanchito (Candelaria) en el Valle
del Cauca (Colombia). Los suelos utilizados
correspondieron a la clasificación taxonómica
Fluventic Haplustepts cuyas principales
características físico químicas presentaron los
siguientes valores: pH de 7,47; materia orgánica de
2,32%; textura franco arcillosa; contenido de Ca
2+
,
Mg
2+
, K
+
y Na
+
de 10,66, 5,95, 1,69 y 0,44 cmol (+)
kg
-1
respectivamente y contenido de N total de
0,12%.
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Las láminas de riego se calcularon a partir de la
evapotranspiración medida en tanque evaporímetro
tipo A y las constantes del cultivo halladas por Daza
et al., (2016) de 0,46 para los primeros 25 días
después del trasplante (ddt), 0,59 entre los 26 y 50
ddt y 0,42 entre 51 y 71 ddt. Los volúmenes
promedio de agua aplicados durante toda la etapa
experimental del cultivo fueron de 6215 ml·planta
-1
.
Los lisímetros consistieron en recipientes plásticos
de 0,25 m de altura por 0,20 m de diámetro,
recubiertos en el fondo con malla y grava donde se
dispuso el suelo. El recipiente se perforó en la parte
inferior lateral y se instaló una manguera conectada
a un segundo recipiente debidamente tapado, dentro
del cual se ubicó un vaso graduado para la
recolección del lixiviado. Cada lisímetro fue inclinado
con un ángulo de 10º con el fin de garantizar el flujo
total del lixiviado y fue considerado como la unidad
experimental. La recolección se realizó diariamente
y la muestra fue guardada en condiciones
refrigeradas hasta cuando se contó con suficiente
cantidad de lixiviado para ser analizado (mínimo 30
ml).
Se estableció un diseño completamente al azar,
donde se propusieron 5 tratamientos con tres
repeticiones cada uno. Los tratamientos
establecidos fueron: testigo sin ninguna aplicación
(T), dosis de N de 50, 100, 150 y 200 kg·ha
-1
(T50,
T100, T150 y T200 respectivamente). Se utilizó urea
como fuente nitrogenada, la cual contenía el 46% de
N y fue adicionada tres días antes con la lámina de
riego necesaria para llevar al suelo a capacidad de
campo. Se realizaron aplicaciones de P
2
O
5
y K
2
O de
65 y 200 kg·ha
-1
respectivamente de acuerdo con
Bonilla y Guerrero (2010).
Las variables de respuesta evaluadas fueron altura
de planta, diámetro de tallo, masa fresca y seca, el
rendimiento de hoja seca, N foliar,nitrato lixiviado
total y N total del suelo siguiendo los lineamientos de
IGAC (2006). Se determinó la eficiencia interna de
utilización propuesto por Dobermann (2007). Se
realizaron los análisis estadísticos de verificación de
supuestos, ANOVAS y POSTANOVAS usando el
paquete SPSS versión 20.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La altura de las plantas de albahaca estuvo entre
55,8 y 68,2 cm para el testigo y T100
respectivamente, sin diferencias estadísticas
significativas entre tratamientos (Tabla 1). Las dosis
de T100 y T150 fueron los que obtuvieron mayores
valores, con diferencias entre 10 y 15 cm con
respecto al testigo. Estas diferencias en altura les
permitieron mayor capacidad para competir por luz,
lo que favoreció la fotosíntesis. Los valores
encontrados estuvieron por debajo de los reportados
por Ledesma et al. (2013), cuyas alturas estuvieron
entre 14 y 37 cm, al utilizar diferentes dosis de
compost proveniente de residuos orgánicos
domiciliarios y por González (2013) quien al usar
aislados bacterianos de bacillus, las plantas,
alcanzaron alturas de 36 cm máximo de altura.
Por otro lado, González et al., (2009) encontraron
alturas de planta entre 50,0 y 58,3 cm, similares a
las halladas en esta investigación, cuando utilizaron
relaciones de amonio/nitrato igual a 20/80,
demostrando que la fertilización nitrogenada tiene
incidencia en el crecimiento de la planta. Pandey et
al. (2016) encontraron alturas de planta entre 65 y
79 cm donde los mayores valores correspondieron a
tratamientos que combinaban abono orgánico y
fertilizante de síntesis química en dosis de 2500
kg·ha
-1
de abono orgánico y 50 kg·ha
-1
de fertilizante
inorgánico.
Los diámetros de tallo estuvieron entre 3,5 y 4,7 mm
correspondientes al testigo y T150 respectivamente,
sin diferencias significativas entre dosis aplicadas.
Diferentes resultados fueron encontrados por
Guerrero (2008), al encontrar diámetros menores de
2 mm utilizando soluciones Steiner, las cuales
contenían 16,42 g·l
-1
de N. La aplicación de N
aumentó entre 14,6% y 25,5% el diámetro con
respecto al testigo, siendo la dosis de 150 kg·ha
-1
la
que mejor respuesta obtuvo.
La dosis de 100 kg·ha
-1
obtuvo el mayor valor de
masa fresca en plantas de albahaca sin diferencia
significativa con la dosis de 150 kg·ha
-1
. Esta dosis
obtuvo 36,0%, 35,5% y 32,1% más de masa fresca
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que las dosis de 200, 50 y testigo respectivamente.
González et al. (2009) encontraron masas frescas
entre 65,5 y 84,9 g·planta
-1
al fertilizar con nitrato y
amonio, similares a las halladas en este estudio. En
cuanto la masa seca hallada, nuevamente la dosis
de 100 kg·ha
-1
fue el tratamiento que obtuvo los
mayores valores, pero estos no fueron
estadísticamente diferentes de las dosis de 0, 50 y
150 kg·ha
-1
. La masa seca alcanzada estuvo 50,4%
por encima de la alcanzada con la dosis de 200
kg·ha
-1
. Estos resultados respaldan la hipótesis de
que a mayor dosis, la inmovilización del N se
presenta y no es disponible para las plantas en el
momento oportuno. Los mayores rendimientos de
hoja fresca se obtuvieron con las dosis de 100 y 150
kg·ha
-1
, sin diferencias significativas entre ellas,
estando entre 32% y 36% por encima de las dosis 0,
50 y 200 kg·ha
-1
.
Tabla 1. Efecto de las dosis de fertilizante nitrogenado en características agronómicas de la planta de
albahaca (Ocimum basilicum L.)
Tratamiento
Altura de
planta (cm)
Diámetro
de tallo
(mm)
Masa seca
total (g)**
Rendimiento
de hoja fresca
(Mg·ha
-1
)*
Rendimiento
de hoja seca
(Mg·ha
-1
)**
T
55,8±5,10a
3,5±0,55a
24,5±3,15ab
7,8±0,28b
2,8±0,35ab
T50
65,1±8,18a
4,3±0,35a
27,1±8,66ab
7,4±0,62b
3,0±0,97ab
T100
68,2±3,95a
4,6±0,64a
44,2±12,94a
11,4±1,06a
4,6±1,45a
T150
65,6±6,72a
4,7±0,17a
41,1±2,92ab
10,3±0,68ab
5,0±0,33ab
T200
58,7±4,12a
4,1±0,27a
20,6±8,38b
7,3±1,73b
2,3±0,94b
F
0,79
1,19
1,66
3,61
1,66
P
0,56
0,37
0,23
0,05
0,24
Promedio de tres repeticiones ± error estándar. *Comparación de medias por la prueba de Duncan
(95%). ** Comparación de medias por la prueba de Duncan (90%).
La pérdida de nitratos lixiviados resultó directamente
proporcional a las dosis aplicadas (Figura 1). Las
dosis empleadas presentaron diferencias
significativas en la cantidad de nitrato lixiviado por
unidad de área en comparación con el testigo, a
excepción de la dosis de 100 kg·ha
-1
. La cantidad de
nitratos lixiviados estuvieron entre 0,8 y 3,6 kg·ha
-1
para el testigo y T200 respectivamente. Sin
embargo, al comparar el porcentaje de nitrato
perdido por lixiviación con respecto a la dosis
aplicada, se encontró que a mayor dosis, el
porcentaje de pérdida de nitrato por lixiviación fue
menor (5,5% para T50, 2,1% para T100, 1,87% para
T150 y 1,82% para T200). Este resultado puede
deberse a que las mayores dosis promueven la
actividad microbiana del suelo, induciendo a
procesos de inmovilización, dejando menos
cantidad en el suelo de formas inorgánicas como el
nitrato. Sin embargo, es posible que, al realizar la
evaluación por más tiempo, las pérdidas de nitratos
aumenten para las mayores dosis. Se encontró una
relación directa entre el N adsorbido en las hojas y
las dosis aplicadas de N de tipo potencial de orden
2 (Figura 1). El testigo y la dosis
de 50 kg·ha
-1
obtuvieron valores de N foliar por
debajo de 20 kg·ha
-1
, mientras que las dosis de 100,
150 y 200 kg·ha
-1
alcanzaron entre 30 y 40 kg·ha
-1
sin diferencias entre ellas.
Los valores de N total en el suelo después de 71 ddt
estuvieron entre muy bajo a normal de acuerdo a
Gonzalez et al., (2015) con diferencias significativas
entre tratamientos (Tabla 2). Las dosis de 50 y 100
kg·ha
-1
fueron las que mostraron los niveles más
altos de N en el suelo y de eficiencia interna de
recuperación (EFI), las cuales estuvieron por encima
de 0,50, que de acuerdo con Dobermann (2007), se
considera un rango óptimo en cereales. Las dosis de
150 y 200 kg·ha
-1
presentaron niveles bajos de N
total en el suelo, lo que correlaciona con las
concentraciones de nitratos encontradas en los
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lixiviados mientras que los valores de EFI fueron
bajas.
Figura 1. A. Relación entre la dosis aplicada y la lixiviación nitrato en albahaca (Ocimum basilicum L.). Las
barras indican el error estándar al 95%. Comparación entre medias por el test de Tukey (F=2,30; P=0,13).
Regresión lineal (F= 8,11; P=0,07). B. Relación entre la dosis de nitrógeno aplicada y el contenido foliar de
nitrógeno en albahaca (Ocimum basilicum L.).
Prueba de Duncan al 90% (F=11,57; P=0,026).
Regresión potencial de grado dos (F=23,15;
P=0,04).
Tabla 2. Efecto de las dosis de nitrógeno en el nitrógeno total del suelo después de 56 días después del
trasplante y en la eficiencia interna de utilización en albahaca (Ocimum basilicum L.)
Tratamiento
NT (%)
1
EFI
2
T
0,035±0,01c
-
T50
0,118±0,01ab
0,68
T100
0,143±0,02a
0,56
T150
0,082±0,01bc
0,32
T200
0,047±0,01c
0,25
F
12,06
0.94
P
0,00
0.47
Promedio de tres repeticiones de la concentración
de hidrógeno ± error estándar.
1
comparación de
medias por la prueba de Tukey (95%).
2
EFI=
Eficiencia interna de utilización (Mg de masa
fresca·kg
-1
de N absorbido)
CONCLUSIONES
La dosis de 100 kg·ha
-1
fue la que obtuvo menor
lixiviación de nitratos, mejor comportamiento
agronómico en N foliar y rendimiento con diferencias
significativas con las dosis más altas, así como la
eficiencia de utilización fue mayor al 50%. Las dosis
por debajo de 100 kg·ha
-1
presentaron baja
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lixiviación, pero también baja respuesta en la planta
en cuanto a masa y rendimiento. Las dosis por
encima de 100 kg·ha
-1
, obtuvieron valores similares
en variables agronómicas como masa fresca y
rendimiento, pero alta lixiviación, bajo nivel de N en
el suelo y baja eficiencia de utilización del N.
AGRADECIMIENTO
Los autores agradecen a la Universidad del Valle por
la financiación de este trabajo a través de
convocatoria interna con el proyecto “Manejo
integrado del riego la y fertilización nitrogenada en
sistemas productivos de plantas aromáticas para
evitar la lixiviación de nitratos” CI 2805.
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