Evaluación de la productividad y la dinámica del agua y el nitrógeno en cultivos hortícolas bajo invernadero con el modelo eu-rotate_n

• Autores: Freddy Soto-Bravo
• Directores de la Tesis: Maria Luisa Gallardo Pino (dir. tes.), Rodney Thompson (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Almería ( España ) en 2013
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Carlos Ramos Mompó (presid.), Elisa M. Suárez Rey (secret.), Santiago Bonachela Castaño (voc.)
• Materias:
  • Ciencias agrarias
    • Agronomía
      • Producción de cultivos
      • Gestión de la producción vegetal
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TESEO
• Resumen

  • En el presente estudio se evaluó el comportamiento del modelo EU-Rotate_N para simular varios parámetros de cultivo y la dinámica del agua y N en suelo y planta, en los cultivos de melón y pimiento en secuencia, incluyendo el periodo de manejo del suelo entre cultivos (PEC), y en cultivo de tomate en suelo bajo invernadero mediterráneo. Considerando que existen diferencias entre cultivos bajo invernadero y al aire libre, algunos parámetros del modelo fueron calibrados. Adicionalmente, se evaluó el efecto de niveles crecientes de N aplicado en fertiriego, considerando también otras fuentes de N en el suelo, sobre el crecimiento, producción comercial, lixiviación de nitratos y acumulación de N en el suelo en el cultivo de tomate. En todos los cultivos se utilizó riego por goteo y fertirrigación frecuente, aplicando N en todos los riegos. En tomate, el modelo fue calibrado y validado, utilizando datos experimentales de diez tratamientos realizados en cuatro años diferentes (2008-2011), con diferentes aportes de riego y N fertilizante, y diferentes cantidades de N mineral en suelo en trasplante. En los cultivos de melón y pimiento se realizó un estudio en cuatro secuencias de melón-pimiento (2005-2006) bajo un manejo convencional (MC) y un manejo mejorado (MM) del riego y abonado N. El modelo se calibró para cada cultivo, a partir de datos experimentales de una secuencia melón-pimiento bajo MC (MC-06); y seguidamente se validó en una secuencia bajo MC (MC-05) y en dos secuencias bajo MM (MM-05, MM-06). En los cultivos bajo MC, el volumen, la frecuencia y el aporte de N, correspondieron a las prácticas de MC de la zona. Bajo MM, el riego y el aporte de N tuvieron un manejo prescriptivo- correctivo, basado en técnicas de modelización y monitorización. Bajo condiciones no limitantes de N, el modelo una vez calibrado, simuló con exactitud en cultivos de melón-pimiento en secuencia y en tomate, la producción de materia seca, la extracción de N, la producción comercial de fruto, la evapotranspiración (ETc) y el contenido humedad volumétrica en el suelo (Hv). De forma general para todos los cultivos evaluados, la simulación del drenaje, aunque menos exacta, tuvo en general un comportamiento aceptable. La simulación del N-NO3- lixiviado tuvo un comportamiento más errático, con una tendencia a la subestimación. El N mineral del suelo fue bien simulado en cultivos con niveles moderados de N en el suelo, y subestimado en cultivos con niveles elevados de N en el suelo.

    En tomate, bajo condiciones limitantes de N en el suelo, la producción de materia seca, extracción de N y producción de fruto comercial, fueron subestimados por el modelo. Considerando todos los tratamientos evaluados, la simulación del drenaje tuvo un comportamiento aceptable para cultivos con drenaje <60 mm. El N mineral del suelo fue bien simulado en la mayoría de cultivos, excepto en los tratamientos del 2009, donde fue apreciablemente subestimado. En las secuencias de cultivo melón-pimiento, la ETc y el drenaje fueron correctamente simuladas en ambos cultivos bajo MC-06 y MM-06; en las secuencias pimiento MC-05 y MM-05, la ETc y el drenaje fue ligeramente sub y sobre estimados respectivamente. La simulación del N mineral del suelo fue aceptable en las secuencias del 2006, y subestimando en las secuencias del 2005. La tendencia observada en el modelo a subestimar el N mineral del suelo, estuvo probablemente relacionada con una simulación deficiente del N mineralizado de la materia orgánica en condiciones mediterráneas, que afectó a la concentración de N mineral en el suelo y consecuentemente al N-NO3- lixiviado. Como herramienta de evaluación, en los diferentes cultivos, el modelo simuló una reducción apreciable del drenaje, N-NO3- lixiviado y N mineral acumulado en el suelo, en los cultivos bajo un buen manejo del riego y del abonado nitrogenado.

    En el cultivo de tomate se evaluó el efecto del N disponible en el suelo sobre la producción de materia seca (MS), extracción de N, producción de fruto, calidad de fruto, drenaje, lixiviación de NO3- y contenido de N mineral del suelo. Para ello, se realizó un ensayo en un cultivo de otoño-invierno (2010) y otro de primavera (2011), con cuatro dosis crecientes de N (de N1 a N4) y diferentes cantidades de N en el suelo al trasplante. Los resultados de este estudio sugieren que la aplicación de dosis crecientes de N en la solución de fertiriego a un cultivo de tomate bajo invernadero, considerando además del fertiriego otras fuentes de N del suelo, como el N mineral del suelo en el trasplante y el N mineralizado de la materia orgánica del suelo tuvo distinta respuesta entre ciclos de cultivo en distintas estaciones. En un ciclo de tomate de otoño, no hubo diferencias entre tratamientos en producción de MS, N extraído y rendimiento de frutos, mientras que si hubo diferencias en el ciclo de tomate de primavera. En tomate de primavera, el tratamiento N1 (1 mmol L-1) presentó la menor producción de MS, extracción de N y rendimiento. El tratamiento N2 (5.1 mmol L-1) no presentó diferencias en MS, extracción de N y en producción comercial con los tratamientos N3 (13.5 mmol L-1) y N4 (22 mmol L-1). El tratamiento N2 obtuvo la mayor producción de MS en fruto por kg de MS vegetativa. La cantidad de N-NO3- lixiviado y la acumulación de N mineral en el suelo al final de ciclo, incrementaron con el aumento en la concentración de N aplicado en fertiriego y la cantidad de N disponible para el cultivo.