Effects of organic and mineral nitrogen fertilization of maize in irrigated Mediterranean environments

Abstract

És molt freqüent que el panís rebi dosis de N de font orgànica o mineral molt superiors a les que el conreu pot extreure, pràctica que pot agreujar la problemàtica de la contaminació dels aqüífers amb nitrats, afectar la rendibilitat econòmica del conreu i també causar contaminació del sòl per acumulació de metalls pesants. La dosi de 200 kg N mineral ha-1 va esser la que a llarg termini va permetre obtenir màxims rendiments de gra (~14 Mg ha-1), una eficiència de l'ús del N major del 80%, i uns continguts de N residual moderats. Aquesta dosi al seu torn coincideix amb el màxim permès a la zona d'estudi, una zona designada com a vulnerable a la contaminació per nitrats segons la legislació vigent. Després de dotze anys d'aplicacions continuades de purins de porc, a una dosi de 50 m3 ha-1 any-1 , es va detectar un increment del contingut de Cu i Zn del sòl, encara que les concentracions van estar molt per sota de les considerades fitotòxiques o les no autoritzades per la legislació vigent. Tant la fertilització amb N mineral, purí de porc i fem de vaquí de llet acompanyada d'una incorporació al sòl dels residus de collita, va resultar en increments dels nivells de carbó orgànic del sòl en els primers 30 cm, indicant que contribueixen al manteniment o millora de la qualitat del sòl.

Es muy frecuente que el maíz reciba dosis de N de fuente orgánica o mineral muy superiores a las que el cultivo pueda extraer, práctica que puede agravar la problemática de la contaminación de los acuíferos con nitratos, afectar a la rentabilidad económica del cultivo y también causar contaminación del suelo por acumulación de metales pesados. La dosis de 200 kg N mineral ha-1, fue la que a largo plazo permitió máximos rendimientos de grano (~14 Mg ha-1), una eficiencia del uso del N mayor del 80%, y unos contenidos de N residual moderados. Esta dosis a su vez coincide con las aplicaciones máximas de N permitidas en la zona de estudio, una zona designada como vulnerable a la contaminación por nitratos según la legislación vigente. Después de doce años de aplicaciones continuadas de purín de cerdo, a una dosis de 50 m3 ha-1 yr-1, se detectó un incremento del contenido de Cu y Zn del suelo, aunque las concentraciones estuvieron muy por debajo de las consideradas fitotóxicas o las no autorizadas por la legislación vigente. Tanto la fertilización con N mineral, purín de cerdo y estiércol de vacuno de leche, acompañada de una incorporación al suelo de los residuos de cosecha, resultó en incrementos de los niveles de carbón orgánico del suelo en los primeros 30 cm, indicando que contribuyen al mantenimiento o mejora de la calidad del suelo.

It is very common in maize cultivation to apply N rates from organic or mineral source much higher than the crop uptake, a practice that can aggravate the problem of contamination of aquifers with nitrates, affect the economic profitability of the crop and also cause contamination of the soil by accumulation of heavy metals. The rate of 200 kg N ha-1 which allowed maximum grain yields (~14 Mg ha-1), presented an N use efficiency greater than 80%, and also moderate residual N content. This N rate, in turn, coincides with the maximum allowed in the study area, an area designated as vulnerable to nitrate pollution according to current legislation. After twelve years of continuous applications of pig slurry, at rate of 50 m3 ha-1 yr-1, an increase in soil Cu and Zn content was detected, although the concentrations were well below levels considered phytotoxic or not permitted by current legislation. Fertilization with mineral N, pig slurry and cattle manure, accompanied by soil incorporation of crop residues, resulted in increases in soil organic carbon levels in the first 30 cm soil layer, indicating that they contribute to the maintenance or improvement of soil quality.