Agricultura revista agropecuaria, ISSN: 0002-1334 · 2018. 1. 10. · Agricultura revista...

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DOSSIER GESTIÓN DEL PURÍN E n el valle del Ebro existe una gran producción gana- dera de porcino, que alcan- zó 20 millones de cabezas sacri- ficadas en 2008 (MARM, 2009). El purín producido, debido al alto contenido en agua y a su baja concentración en nutrientes en comparación con los fertilizantes minerales, hace que su aplica- ción como fertilizante agrícola suela estar limitada a zonas cer- canas al lugar de su produc- ción para que resulte rentable (Yagüe y col., 2008). Esta limi- tación geográfica puede condu- cir a la aportación de dosis ex- cesivas de purín en cultivos extensivos de parcelas próxi- mas a las explotaciones ganade- ras, lo que ha sido señalado como una de las causas de con- taminación por nitratos del agua superficial y subterránea (Daudén y Quílez, 2004; Diez y col., 2004) y de acumulación de metales pesados en el suelo (L´Herroux y col., 1997; De Temmerman y col., 2003). Los cereales (cebada, maíz y trigo) han sido tradicional- mente los cultivos sobre los que se ha aplicado el purín porcino. Estudios previos indican que la alfalfa puede ser un cultivo alter- nativo para la aportación del pu- rín, ya que es un cultivo pluria- nual que permite aplicaciones tanto durante el invierno (Llove- ras y col., 2004) como durante el verano (Lamb y col., 2005; Ce- otto y Spallacci, 2006). La apor- tación a dicho cultivo permitiría incrementar la superficie y los momentos disponibles para las aportaciones de purín, redu- ciendo las dosis aplicadas a otros cultivos. Si bien es una práctica ya conocida por los agricultores del Valle del Ebro (Sisquella y col., 2004), los estu- Viabilidad de las aplicaciones de purín en alfalfa de regadío en el Valle del Ebro AGRICULTURA / JULIO-AGOSTO´11 458 Las aportaciones de purín procedente de las granjas porcinas durante el periodo de crecimiento de la alfalfa pue- den incrementar la disponibilidad de superficie y el tiempo para la aplicación de este residuo. Después de dos años de aplicaciones de purín durante el periodo de crecimiento, no se vio afectada ni la producción ni la calidad del fo- rraje. Las altas extracciones de nitrógeno (N) que lleva a cabo la alfalfa y su capacidad para adaptar la fijación de N atmosférico a la disponibilidad de N inorgánico en el suelo, dieron lugar a concentraciones bajas de nitrato en el agua de drenaje (<2 mg NO 3 -N L -1 ), incluso tras la aportación de dosis altas de purín porcino (equivalente a 340 kg N ha -1 año -1 ). Asimismo, la concentración y las masas de fósforo (P) exportadas en el agua de drenaje fueron muy bajas y no se vieron afectadas por las aplicaciones de purín. Tras dos años, se observó un incremento del 21% del P disponible en la capa superficial del suelo (0-0,3 m) como resultado tanto de las aplicaciones de purín como de las de fertilizante fosfatado mineral. Las aplicaciones de purín no incrementaron significativamente el contenido de Zn y de Cu en la capa superficial de suelo. Montserrat Salmerón Ramón Isla Unidad de Suelos y Riegos (asociada al CSIC), Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón (CITA), Gobierno de Aragón. Zaragoza José Cavero Departamento de Suelo y Agua, Estación Experimental Aula-Dei (CSIC). Zaragoza Ignacio Delgado Unidad de Producción Animal, Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón (CITA), Gobierno de Aragón. Zaragoza FOTO 1: Depósitos de muestreo del agua de drenaje

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  • DoSSIERGESTIÓN DEL PURÍN

    En el valle del Ebro existeuna gran producción gana-dera de porcino, que alcan-zó 20 millones de cabezas sacri-ficadas en 2008 (MARM, 2009).El purín producido, debido al altocontenido en agua y a su bajaconcentración en nutrientes encomparación con los fertilizantesminerales, hace que su aplica-ción como fertilizante agrícolasuela estar limitada a zonas cer-canas al lugar de su produc-ción para que resulte rentable(Yagüe y col., 2008). Esta limi-tación geográfica puede condu-

    cir a la aportación de dosis ex-cesivas de purín en cultivosextensivos de parcelas próxi-mas a las explotaciones ganade-ras, lo que ha sido señaladocomo una de las causas de con-taminación por nitratos del aguasuperficial y subterránea (Daudény Quílez, 2004; Diez y col., 2004)y de acumulación de metalespesados en el suelo (L´Herroux ycol., 1997; De Temmerman ycol., 2003). Los cereales (cebada,maíz y trigo) han sido tradicional-mente los cultivos sobre los quese ha aplicado el purín porcino.

    Estudios previos indican que laalfalfa puede ser un cultivo alter-nativo para la aportación del pu-rín, ya que es un cultivo pluria-nual que permite aplicacionestanto durante el invierno (Llove-ras y col., 2004) como duranteel verano (Lamb y col., 2005; Ce-otto y Spallacci, 2006). La apor-

    tación a dicho cultivo permitiríaincrementar la superficie y losmomentos disponibles para lasaportaciones de purín, redu-ciendo las dosis aplicadas aotros cultivos. Si bien es unapráctica ya conocida por losagricultores del Valle del Ebro(Sisquella y col., 2004), los estu-

    Viabilidad de las aplicaciones de purín enalfalfa de regadío en el Valle del Ebro

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    Las aportaciones de purín procedente de las granjas porcinas durante el periodo de crecimiento de la alfalfa pue-den incrementar la disponibilidad de superficie y el tiempo para la aplicación de este residuo. Después de dos añosde aplicaciones de purín durante el periodo de crecimiento, no se vio afectada ni la producción ni la calidad del fo-rraje. Las altas extracciones de nitrógeno (N) que lleva a cabo la alfalfa y su capacidad para adaptar la fijación deN atmosférico a la disponibilidad de N inorgánico en el suelo, dieron lugar a concentraciones bajas de nitrato en elagua de drenaje (

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    dios sobre las aportaciones depurín en alfalfa son escasos ycon resultados contradictorios.Algunos trabajos han mostradoresultados positivos (Lloverasy col., 2004; Ceotto y Spallacci,2006) asociados a un incremen-to de la fertilidad del suelo (P yK) y del aporte de nutrientes;otros, neutros (Thiebeau y LeBorgne, 1999) o negativos (Lamby col., 2005; Smith y col., 1995),por daños producidos sobre laplanta y por el incremento de lapresencia de malas hierbas en elalfalfar.

    Existe poca información sobrelas pérdidas de N por lavado trasla aplicación en primavera-vera-no de purín porcino en alfalfa deregadío. Ceotto y Spallacci (2006)observaron contenidos bajos deN en el subsuelo tras la aporta-ción de purín porcino en alfalfa,lo que indicaría bajo riesgo depérdidas. En lo que respecta al P,las pérdidas por lavado suelenser de menor importancia quelas de N, pero las elevadas can-tidades de P que se aportan enlos purines pueden dar lugar apérdidas significativas de esteelemento (Eghball y col., 1996;Sims y col., 1998). Dado que la

    mayor parte del Cu y Zn conte-nidos en los piensos compuestosusados en la alimentación del ga-nado porcino son excretadospor los mismos, la aplicaciónde altas dosis de purín de cerdopuede dar lugar a la acumulaciónde metales pesados en el suelo(L´Herroux y col., 1997; De Tem-merman y col., 2003).

    Tampoco existe mucha infor-mación sobre estos efectos me-dioambientales negativos cuan-do el purín se aplica sobre alfal-fa durante su periodo de creci-miento activo. Hay que señalarque la actual normativa legal enlas zonas vulnerables a contami-nación por nitratos en Aragónimpide la aportación de cual-quier fertilizante N a la alfalfa du-rante su periodo vegetativo, de-bido a que numerosos estudiosprevios en distintos ambienteshan demostrado que no precisadicho nutriente por ser fijadosimbióticamente. Sin embargo,es precisamente en estas zo-nas donde suele haber mayoresproblemas de excedentes deresiduos orgánicos de origenganadero.

    ENSAyo DE ApLICACIóN DEpuRíN EN ALfALfA

    Con el fin de conocer el efectode las aplicaciones de purín por-cino sobre el rendimiento y ca-lidad del forraje de la alfalfa y so-bre el medioambiente, se reali-zó un ensayo durante los años2006-2008 en 12 lisímetros dedrenaje de la finca experimental

    del Centro de Investigación yTecnología Agroalimentaria deAragón (CITA), situado en Zara-goza. Los lisímetros, de 5,2 m2 y1,5 m de profundidad, contienenun suelo franco limoso, calcáreo,pH de 8,2 y un 2,2 % de materiaorgánica. La precipitación anualen la zona fue de 323, 359 y 451mm para 2006, 2007 y 2008. Enesos mismos años se aplicaron

    unas dosis de riego de 1200,1280, y 1290 mm.

    Los lisímetros se sembraroncon alfalfa ‘Aragón’ el 26 deAbril de 2006, a razón de 30 kgha-1. Como abonado de fondo seaportaron 30 kg N ha-1, 200 kgha-1 P2O5 y 200 kg ha-1 de K2O.Los tratamientos de aplicaciónde purín se iniciaron en la si-guiente campaña de 2007. Se es-tudiaron tres tratamientos: 1)tratamiento control sin aplica-ciones de purín pero con apor-tación de P y K fertilizante en Fe-brero (200 kg ha-1 de P2O5 y 150kg ha-1 de K2O), 2) dosis baja depurín equivalente a 170 kg N ha-1 y 3) dosis alta de purín equiva-lente a 340 kg N ha-1. El diseñoexperimental fue al azar con 4repeticiones (lisímetros). El pu-rín se aplicó manualmente ensuperficie en dos aplicaciones,

    una tras el primer corte de alfal-fa (finales de Abril), y la segun-da tras el tercer corte de alfal-fa (finales de Junio). Los lisíme-tros fueron regados inmediata-mente tras la aplicación de pu-rín para reducir las pérdidas deN por volatilización. Se aplicaronuno o dos riegos por semana se-gún las necesidades del cultivocalculadas de acuerdo al proce-dimiento de la FAO (Allen y col.,1998), y considerando una frac-ción de lavado del 15%. El purínse obtuvo de una granja de en-gorde cercana y se agitó antesde su aplicación. Se estimó el vo-lumen de purín a aplicar por me-dio de la cuantificación del con-tenido de N amoniacal en el pu-rín mediante un medidor de NQuantofix (Piccinini y Bortone,1991). Considerando que enpromedio un 75% de N conteni-do en el purín es amoniacal, sedeterminó el volumen de purína aplicar en los distintos trata-

    mientos. Las dosis de purín apli-cadas finalmente y sus equiva-lencias en N total se muestranen la Tabla 1.

    En cada corte se pesó enfresco la biomasa de alfalfade cada lisímetro, y se tomóuna submuestra de 1 m2 parasecar y realizar un análisis de lacalidad y de los nutrientes ex-traídos. El drenaje de cada lisí-metro se recogió en depósitosde 50 litros situados en una ga-lería subterránea debajo delos lisímetros (Foto 1). Sema-nalmente, se tomaron mues-tras del agua de drenaje para elanálisis de N en forma nítrica yel P total. El suelo se muestreóal inicio del ensayo y al final decada campaña para analizarsu contenido en N inorgánico,P (Olsen) y metales pesados(Cu y Zn).

    // LA gESTIóN DE LoS puRINES DE CERDopuEDE MEJoRARSE MEDIANTE Su ApLICACIóNMoDERADA EN EL CuLTIVo DE LA ALfALfA //

    Año y TratamientoVolumen purín N total

    m3 ha-1 kg ha-1

    2007

    ControlDosis Baja PurínDosis Alta Purín

    -4896

    177354

    2008

    ControlDosis Baja PurínDosis Alta Purín

    -2244

    201403

    TABLA 1 / Volumen de purín aplicado y contenido deN total

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    EfECTo DE LA ApLICACIóNDE puRíN SoBRE ELRENDIMIENTo y CALIDADDE LA ALfALfA

    Se hicieron cuatro cortes en laalfalfa en 2006, el año de implan-tación del cultivo, obteniéndoseun rendimiento de 13,0 t ha-1. Enlos dos años siguientes (2007 y2008), en los que se estudiaronlos distintos tratamientos, sehicieron 7 cortes cada año y seobtuvieron unos rendimientosmedios de 20,5 y 16,9 t ha-1. Es-tos rendimientos pueden consi-derarse normales en la zona delValle Medio del Ebro, donde serealizó el estudio.

    En el Gráfico 1 se muestran losrendimientos de alfalfa para

    cada tratamiento en los años2007 y 2008. La aplicación de ladosis baja de purín incrementóligeramente (+ 0,9 t/ha) el ren-dimiento de la alfalfa respectodel control. Sin embargo, en elsegundo año y en el rendimien-to acumulado tras los dos años,no se observaron diferenciassignificativas entre los tres trata-mientos. La calidad del forraje dela alfalfa, medido como el con-tenido en N total, tampoco se vioafectada por las aplicaciones depurín, con una concentraciónmedia de 3,26 %. En cuanto a lasconcentraciones de Cu y Zn en elforraje, éstas no aumentaron yestuvieron en todos los casos pordebajo de los límites de fitotoxi-cidad animal propuestos por el

    National Research Council(1980). En otros ensayos realiza-dos en Estados Unidos con apor-taciones de purín de cerdo(Lamb y col., 2005) y de vacuno(Daliparthy y col., 1994) en alfal-fa, se observó una reducciónen el rendimiento de la alfalfacon dosis crecientes de purínaplicado. En nuestro ensayo nose observaron efectos negativos,normalmente ligados al incre-mento de malas hierbas y a la fi-totoxicidad y asfixia del cultivopor la presencia del purín en su-perficie. Esta ausencia de efec-tos negativos puede estar expli-cada por el riego aplicado trasechar el purín, que favorece suincorporación al suelo, limitan-do los posibles efectos fitotóxi-

    cos del mismo. Por lo tanto, losresultados indican la viabilidadde las aplicaciones de purín, sinque se observe un efecto nega-tivo en el rendimiento ni en la ca-lidad de la alfalfa.

    EfECToSMEDIoAMBIENTALES DELAS ApLICACIoNES DEpuRíN EN ALfALfA

    La mayor parte del drenaje seprodujo durante el periodo deriego de la alfalfa, a diferencia deotros estudios en zonas no rega-das de clima más húmedo, don-de el 75% del drenaje ocurre du-rante la parada invernal de la al-falfa (Toth y col., 2006; Basso yRitchie, 2005). En el año de im-plantación del cultivo hubo pér-didas significativas de N por la-vado (46 kg ha-1), con concentra-ciones por encima del límiteestablecido por la Unión Euro-pea (11,4 mg L-1 de NO3-N) paraagua potable (Gráfico 2), lo queindica el riesgo de pérdidas deN durante el año de implanta-ción de la alfalfa. En los dos añossiguientes, la concentración deN en forma nítrica fue muy baja( 0,05)

    gRÁfICo 2 / Concentración de N en forma nítrica en el agua de drenaje en el añode implantación de la alfalfa (2006), y en los dos años consecutivos en los que seaplicó purín (2007 y 2008). Concentraciones promediadas mensualmente y paracada tratamiento. Las flechas verticales indican las fechas de aplicación del purín

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  • FERTILIZACIÓN / DOSSIER

    nen un bajo riesgo de lavado denitrato, debido, por una parte, ala elevada capacidad de extrac-ción de N de la alfalfa por su ele-vada productividad (promediode 608 kg N ha-1 año-1), y a que lamayor parte del drenaje sucededurante la fase de crecimientoactivo del cultivo.

    En el Gráfico 3 se muestran lasconcentraciones de P total en elagua de drenaje en los dos añosde aportación de purín. La apli-cación de purín porcino no au-mentó la concentración de Pen el agua de drenaje, que estu-vo, en general, por debajo de lí-mite de eutrofización (0,02 mgP L-1). Ello indica que, con un ma-nejo adecuado del riego, la apli-cación de purín porcino sobre al-falfa en crecimiento presenta unbajo riesgo de eutrofización delas aguas superficiales. La masatotal de P perdida en el agua dedrenaje (0,035 kg P ha-1 año-1) fuemucho menor que en un estudio

    en el que se aplicó estiércol devacuno a la alfalfa (0,5 kg P ha-1

    año-1) (Toth y col., 2006).En la Tabla 2 se muestra el ba-

    lance de las entradas y salidas deN, P y K en los distintos trata-

    mientos, promediado para losaños 2007 y 2008. Las aportacio-nes de N con el purín en ningúncaso sobrepasaron las extraccio-nes de N por el cultivo, que fue-ron muy superiores. En el caso

    de las aportaciones de P, la do-sis baja de purín estuvo cerca delas extracciones de P por el cul-tivo, mientras que la dosis alta depurín sobrepasó las extraccionesde P del cultivo. En el caso del Klas aportaciones con el purínquedaron muy por debajo de lasextracciones del cultivo.

    En cuanto al P en el suelo, lasaplicaciones de purín no incre-mentaron su contenido en lacapa superficial del suelo (0 – 0,3m) en comparación al controlque recibió fertilización fosfata-da (Tabla 3). Sin embargo, res-pecto al contenido inicial delsuelo, se observó un incremen-to de un 21% en el contenido enP de la capa superficial tras dosaños de aplicación de purín por-cino y fertilizante fosfatado. Es-tos datos indican que las aplica-ciones de purín deberían estarbasadas en las necesidades de Pde los cultivos en la rotación, conel fin de no producir una acumu-

    gRÁfICo 3 / Concentración de p total en el agua dedrenaje en los años 2007 y 2008 en los distintostratamientos. Concentraciones promediadasmensualmente y para cada tratamiento. Las flechasverticales indican las fechas de aplicación del purín

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  • DOSSIER / FERTILIZACIÓN

    lación de P en el suelo que au-mente el riesgo de pérdida de P(Toth y col., 2006; Eghball y Po-wer, 1999) por escorrentía su-perficial o por lavado , ocasionan-do la contaminación de lasaguas.

    Aunque las aportaciones deCu y Zn mediante el purín fueronun 90% superiores a las extrac-ciones por el cultivo de estos ele-mentos, su aportación durantedos años no produjo un aumen-to estadísticamente significativode las concentraciones de Cu yZn totales en la capa superficialdel suelo (0-0,3 m) en compara-ción con el control (Tabla 3). Es-tos resultados son concordantescon los obtenidos por otros au-tores en condiciones de cultivosimilares (Berenguer y col.,2008).

    CoNCLuSIoNES yRECoMENDACIoNES

    Las aplicaciones de purín por-cino durante el periodo de cre-cimiento de la alfalfa no afecta-ron a la producción ni a la calidaddel forraje después de dos años.La ausencia de efectos negativos,asociados normalmente a toxi-cidad del purín, se debe proba-blemente al efecto del lavado delpurín mediante el riego posterior

    y a que el purín se aplicó inme-diatamente después del cortecuando no había brotes en cre-cimiento. Esta práctica de regara continuación de la aplicaciónpuede ser de fácil implementa-ción en sistemas de riego por as-persión donde es posible aplica-

    ciones de bajas dosis de agua (5-10 mm) para incorporar el purínal suelo.

    Las altas extracciones de N dela alfalfa y su capacidad de adap-tar la fijación de N atmosférico ala disponibilidad de N inorgánicoen el suelo, dieron lugar a con-

    centraciones muy bajas de nitra-to en el agua de drenaje (< 2mgNO3-N L-1) incluso tras la aporta-ción de dosis altas de purín por-cino (equivalente a 340 kg N ha-1). Asimismo, la masa y concen-traciones de P exportadas en elagua de drenaje fueron muy ba-jas y no se vieron afectadas porlas aplicaciones de purín. Tras dosaños, se observó un incrementodel 21 % del P Olsen en la capasuperficial del suelo (0 – 0,3 m),como resultado de las aplica-ciones de purín y de P fertilizan-te. Las aplicaciones de purín noincrementaron significativamen-te el contenido de Zn y de Cu enla capa superficial de suelo.

    Los resultados indican que lasaplicaciones de purín porcinodurante el periodo de creci-miento de la alfalfa pueden in-crementar la disponibilidad desuperficie y el tiempo para laaplicación de este residuo gana-dero en el Valle del Ebro sin efec-tos nocivos sobre el forraje nitampoco sobre el medioam-biente. Así, las aportaciones depurín porcino en alfalfa de rega-dío puede incrementar la super-ficie destinada a la gestión deeste residuo en torno a unas180.000 ha en España y 88.000ha en Aragón. Una ventaja adi-cional de la alfalfa es que laaplicación puede realizarse endistintos momentos a lo largo delaño. Para evitar la acumulaciónde P en el suelo las aplicacionesde purín deberían estar basadasen las extracciones de P del cul-tivo (30 a 50 m3 ha-1año-1, depen-diendo de la riqueza del purín) obien considerar las extraccio-nes de P en los diversos cultivosen rotación en la parcela.

    AgRADECIMIENToS

    Este trabajo ha sido financiadopor el Departamento de Agricul-tura del Gobierno de Aragón.

    BIBLIogRAfíA

    Queda a disposición de los lec-tores en el correo electrónico: [email protected]

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    Tratamiento

    ENTRADAS(purín ó fertilizante)

    SALIDAS(extracciones cultivo)

    N p K N p K

    -------------- kg ha-1 año-1 ---------------

    Control - 87 125 600 59 519

    Dosis baja purín 189 52 79 628 62 547

    Dosis alta purín 379 104 159 595 58 524

    TABLA 2 / Balance de N, p y K en los distintostratamientos (control, dosis baja de purín y dosis altade purín) promediado para los años 2007 y 2008

    Tratamiento p olsen Cu Zn

    ----------( mg kg-1)------------

    Control 38 59 95

    Dosis baja purín 41 55 110

    Dosis alta purín 41 57 109

    TABLA 3 / Contenido de p olsen, Cu y Zn en la capasuperficial del suelo (0 a 0,3 m) al final del ensayo,tras dos años de aplicaciones de purín y fertilizantemineral en el control

    Vista general de los campos de ensayo

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