Durante tres años, Nigel Swarts y el equipo del Instituto de Agricultura de Tasmania (TIA) han investigado la optimización de la productividad de los manzanos a través de la fertirrigación para obtener las aplicaciones de nitrógeno adecuadas para obtener el mayor beneficio y evitar el vigor y la mala calidad de la fruta.
Es una práctica común en la industria de la manzana aplicar fertilizantes basándose únicamente en las recomendaciones estándar disponibles para cumplir con los altos requisitos de nutrientes de la producción de manzanas. La nutrición de precisión del manzano requiere la consideración de muchos factores, incluidos los requisitos de riego, la carga de la cosecha, el tamaño del árbol, las especificaciones de calidad de la fruta, la capacidad del suelo para retener y suministrar nutrientes y minimizar el impacto fuera del sitio. Al prestar atención a estos factores y optimizar los aportes de nutrientes, se puede mejorar la calidad y la vida útil de la fruta. Nuestro proyecto de Productividad de Riego de Plagas y Suelos (PIPS) tenía como objetivo:
Determinar la influencia de la eficiencia del uso de agua y nutrientes en los manzanos mediante fertirrigación.
Facilitar el desarrollo de pautas de fertirrigación para que los productores optimicen la nutrición del árbol completo y el manejo de fertilizantes.
Para abordar este desafío, reunimos a un equipo de investigación del Centro de Horticultura Perenne (PHC) de TIA ; el Departamento de Desarrollo Económico, Empleo, Transporte y Recursos (DEDJTR), Victoria; y el Instituto de Investigación de Plantas y Alimentos de Nueva Zelanda (PFR). En este informe, presentamos los resultados de tres temporadas de ensayos de investigación en Lucaston Park Orchard , Lucaston, Tasmania, y el TIA, Universidad de Tasmania. Detalles de los ensayos de fertirrigación y riego establecidos en los sitios de Lucaston y la Universidad de Tasmania.
Juicio Ubicación Variedad y portainjerto Tratos
N ensayo de fertirrigación y riego (2012-2015). Huertos del parque Lucaston, sur de Tasmania ??¿¿Galaxia?? en portainjerto M26 Riego: a) Alto (3,9 L / h) b) Medio (2,3 L / h) c) Bajo (1,6 L / h) Fertirrigación – Nitrógeno (N) suministrado como Ca (NO 3 ) 2 a) Control – Cero N b ) Mitades divididas: 25% N Pre-cosecha y 25% N Post-cosecha (30 kg N / ha / año) c) Partidas completas- 50% N Pre-cosecha y 50% N Post-cosecha (60 kg N / ha / año) d) Post-cosecha mitad – 50% N Post-cosecha (30 kg N / ha / año) e) Post-cosecha completo 100% N Post-cosecha equivalente (60 kg N / ha / año)
Ensayo de potasio (2014-2015). Huertos del parque Lucaston, sur de Tasmania ??¿¿Galaxia?? en portainjerto M26 Potasio (K) aplicado antes de la cosecha a 50 kg de K / ha suministrado como nitrato de potasio (KNO 3 ) y sulfato de potasio (K 2 SO 4 ) y aplicado por aspersión foliar o fertirrigación.
Ensayo N 15 (2014 ?? 2015). TIA Horticulture Center, UTAS Sandy Bay Campus ?? Jonogold ?? en portainjerto M26 Nitrógeno (N) suministrado como Ca (NO 3 ) 2 enriquecido con 5% N 15 a) Aplicación antes de la cosecha (24 g N / árbol al 5% N 15 ) b) Aplicación posterior a la cosecha (24 g N / árbol al 5% N 15 ) c) Control (cero N 15 )
Cómo el estrés hídrico y el exceso de agua afectan la absorción de nitrógeno
Las condiciones del sitio en el Parque Lucaston y la influencia significativa de El Niño durante la duración de esta prueba significaron que el estudio del estrés hídrico siempre sería complicado. La lluvia se distribuyó uniformemente a lo largo del año y se encontró que las raíces de los árboles estaban accediendo a un nivel freático alto en este sitio. El estrés hídrico fue difícil de imponer. Sin embargo, los diferentes tratamientos de riego proporcionaron una visión interesante de la relación entre las tasas de riego, la absorción de nitrógeno y la calidad de la fruta.
Vigor del árbol, calidad de la fruta y cogollos inactivos
El riego tuvo una gran influencia en el vigor de los árboles en el ensayo de Lucaston. Esto se midió como incrementos en la circunferencia del tronco y la longitud de la rama. El exceso de riego en el tratamiento de riego alto (3,9 L / h) aumentó significativamente la circunferencia del árbol.
fertirrigación de precisión
Aumento porcentual en la circunferencia del tronco entre 2013 y 2015 medidas de dormancia bajo tratamientos de fertirrigación y riego.
El vigor del árbol también fue influenciado por los tratamientos con nitrógeno. La aplicación de nitrógeno de la temporada actual (antes de la cosecha) en lugar del nitrógeno total aplicado durante una temporada aumentó la longitud de las ramas, lo que indica un mayor vigor del árbol. Esto fue apoyado por la prueba en macetas N 15 donde se encontró que la mayor parte del suministro de nitrógeno de la temporada actual estaba presente en el dosel. Los botones florales muestreados en latencia recibieron el beneficio de una aplicación de nitrógeno antes y después de la cosecha. Sin embargo, el resultado no fue tan claro para los brotes vegetativos. Entendemos y predecimos que un mayor contenido de nitrógeno en los cogollos en estado de latencia facilita un comienzo saludable para la siguiente temporada de crecimiento.
fertirrigación de precisión
Nitrógeno total (%) de yemas florales y vegetativas en latencia en 2014 bajo tratamientos de fertirrigación. Las barras de error indican el error estándar y las letras indican diferencias significativas entre los tratamientos.
Se descubrió que el suministro de riego no tiene ningún efecto sobre el contenido de nitrógeno del tejido leñoso, brotes, frutos u hojas. El suministro inmediato de agua de lluvia y agua subterránea hizo que no fuera posible un verdadero tratamiento de riego deficitario. A pesar de esto, se demostró que el riego aumenta significativamente el tamaño de la fruta bajo el tratamiento más alto. El tratamiento de bajo riego produjo la fruta más pequeña con mayor firmeza y sólidos solubles totales. Esto indica que es probable que el tamaño de la fruta se vea más afectado por una reducción relativamente pequeña en el suministro de agua, mientras que la absorción de nitrógeno responde menos.
Cómo el tiempo y las tasas de aplicación de nitrógeno afectan el rendimiento y la calidad
La tasa de aplicación de nitrógeno tuvo un fuerte efecto sobre la absorción de nitrógeno de los árboles y la calidad de la fruta de los manzanos Galaxy en Lucaston. La aplicación de nitrógeno a la tasa más alta en la temporada actual siempre tuvo la mayor influencia en el contenido de nitrógeno de las hojas y la calidad de la fruta, aunque los resultados no siempre fueron significativos. Por ejemplo, el nitrógeno de las hojas en 2015, bajo el mayor tratamiento previo a la cosecha, fue consistentemente más alto que otros tratamientos, igualado solo más tarde en la temporada por el mayor tratamiento de nitrógeno posterior a la cosecha. Como era de esperar, la respuesta en el contenido de nitrógeno de las hojas al nitrógeno aplicado fue más pronunciada en el mes posterior a la aplicación.
fertirrigación de precisión
Nitrógeno total (%) en hojas en bolsa de manzanos bajo tratamientos de fertirrigación durante la temporada 2014/15. Los períodos de fertirrigación son barras transparentes de colores.
En la cosecha, en promedio, el nitrógeno de la fruta fue mayor con el suministro de nitrógeno de la temporada actual; sin embargo, este resultado solo fue significativo en la última temporada de la prueba. Estos resultados son importantes ya que influyeron en los resultados de la calidad de la fruta. En la cosecha comercial, el color de la fruta indicó que el alto contenido de nitrógeno de la temporada actual retrasó la maduración. El color rojo de la fruta se redujo y se observó un color de fondo más verde con un alto suministro de nitrógeno de la temporada actual. Las fuertes correlaciones, independientemente del tratamiento, entre el nitrógeno del fruto (%) y el color del fruto, destacaron aún más su influencia. Una fuerte correlación entre el nitrógeno de la fruta (%) y la firmeza demostró el efecto perjudicial de los altos niveles de nitrógeno antes de la cosecha. Estos resultados no fueron sorprendentes dada la resistencia al hundimiento de la fruta demostrada por el N 15 ensayo, donde más del 30 por ciento del suministro de nitrógeno de la temporada actual estaba presente en la fruta.
fertirrigación de precisión
Correlaciones entre el contenido de nitrógeno total en la fruta y los parámetros de calidad de la fruta de color de fondo y firmeza.
Otros nutrientes Medimos el contenido de nutrientes (calcio, potasio y magnesio) de la fruta en la cosecha final cuando se esperaba que los efectos del tratamiento tuvieran su mayor efecto acumulativo. Los tratamientos de fertirrigación con nitrógeno afectaron la proporción de nitrógeno a cada uno de estos elementos. Las proporciones de nutrientes de frutas de N: K y N: Ca aumentaron en un patrón similar al suministro de nitrógeno. El nitrógeno alto se asocia con un aumento en el vigor del árbol. El dosel más grande de los árboles de tratamiento con alto contenido de nitrógeno puede explicar la menor concentración de estos nutrientes en la fruta, ya que se dirigen a las hojas nuevas que transpiran más rápidamente. El mayor tamaño de la fruta logrado con el tratamiento con alto contenido de nitrógeno también podría haber contribuido a la mayor proporción de nitrógeno a estos nutrientes en la fruta debido a un efecto de dilución. De hecho, los niveles más altos (% de materia seca) de potasio (K), calcio (Ca) y magnesio (Mg) se encontraron en la fruta de control más pequeña. Este efecto del tratamiento no se repitió en el contenido de nutrientes de las hojas. Curiosamente, tres temporadas de suministro de nitrógeno como nitrato de calcio (Ca (NO3 ) 2 ), no provocó un aumento de calcio en los frutos ni en las hojas. Esto puede deberse al largo legado de Ca (NO 3 ) 2 aplicaciones en el sitio como se ve en el nivel muy alto de calcio en las hojas (2.5%). Los tratamientos con potasio hicieron poco para aumentar los niveles de potasio en la fruta, sin embargo, los niveles de potasio en las hojas una semana después de la aplicación se incrementaron con los tratamientos foliares de potasio. Aunque no fue significativa, hubo una tendencia a la disminución del contenido de nitrógeno, calcio y magnesio en la fruta recolectada bajo tratamientos de potasio y, por lo tanto, aumentaron las proporciones N: K, K: Ca y K: Mg. No se encontraron diferencias significativas para todos los parámetros de calidad de la fruta con excepción de los sólidos solubles totales después de 10 semanas de almacenamiento, donde los tratamientos foliares tuvieron un desempeño superior a los tratamientos fertilizados. No se observaron deficiencias de nutrientes en el huerto después de tres temporadas de tratamientos de fertirrigación y riego.
La influencia de la fertirrigación en el almacenamiento y removilización de nitrógeno
Captación de nitrógeno versus removilización
Este ensayo mostró que la absorción total de nitrógeno de la temporada actual no varió significativamente entre las aplicaciones realizadas antes y después de la cosecha. A pesar de una absorción total similar, la distribución de nitrógeno de la temporada actual en todo el árbol fue significativamente diferente.
fertirrigación de precisión
Distribución en la latencia de las proporciones relativas de N15 recuperado de la aplicación antes y después de la cosecha en nueve órganos separados.
El nitrógeno antes de la cosecha se acumuló predominantemente en el dosel con más de la mitad del nitrógeno antes de la cosecha aplicado presente en las yemas y la fruta. Por el contrario, menos de una cuarta parte del nitrógeno poscosecha se encontró en el dosel. Se cree que esto es el resultado de la resistencia al hundimiento de la fruta y las hojas en desarrollo en el período previo a la cosecha. Hubo poca diferencia entre el contenido de N 15 del tronco de los tratamientos de nitrógeno antes y después de la cosecha, sin embargo, N 15 Se encontró que la partición hacia el tronco aumentaba la latencia cercana, lo que indica su importancia como región de almacenamiento. La aplicación de nitrógeno después de la cosecha dirigió más nitrógeno de la temporada actual a la región subterránea en comparación con los árboles que recibieron la aplicación antes de la cosecha. Dado que solo pudimos evaluar la absorción de la temporada actual, no pudimos determinar la influencia que tuvo el nitrógeno removilizado en el crecimiento de la temporada actual.
Almacenamiento de nitrógeno
Los resultados muestran una tendencia hacia una mayor asignación de nitrógeno de la temporada actual al almacenamiento después de recibir el tratamiento con nitrógeno posterior a la cosecha. Esto tiene el potencial de aumentar la disponibilidad de nitrógeno para el crecimiento de principios de primavera de la siguiente temporada. Esto no es sorprendente porque el tratamiento previo a la cosecha desvió una mayor proporción de su nitrógeno a la fruta (35%), que se elimina del sistema. Sin embargo, la diferencia en la cantidad de nitrógeno almacenado entre los tratamientos no fue tan marcada. Esto se debe a la extracción altamente eficiente (100%) del nitrógeno de la temporada actual de las hojas a los órganos de almacenamiento.
Puntos clave
Las altas tasas de riego aumentan el vigor del árbol y el tamaño de la fruta con la correspondiente disminución de la firmeza de la fruta.
Las altas tasas de nitrógeno antes de la cosecha aumentan el vigor del árbol y una gran proporción de este nitrógeno se dirige al dosel. La aplicación de nitrógeno antes de la cosecha también aumentó el contenido de nitrógeno de la fruta. Hubo una reducción correspondiente en la proporción de calcio, potasio y magnesio en relación con el nitrógeno en la fruta. Esto tiene el potencial de afectar negativamente la calidad poscosecha de la fruta. El alto contenido de nitrógeno de la fruta se asoció con un retraso en la maduración, reducción del color de la fruta y disminución de la firmeza de la fruta.
La distribución de nitrógeno dentro del árbol estuvo fuertemente influenciada por el momento de la aplicación de nitrógeno. Una mayor proporción de nitrógeno se dirigió al dosel desde la aplicación de nitrógeno antes de la cosecha, mientras que el nitrógeno posterior a la cosecha se dirigió al almacenamiento.
Recomendaciones
El suministro total de nitrógeno debe adaptarse a las condiciones del sitio / suelo teniendo en cuenta las respuestas de los árboles y las frutas a los regímenes históricos de fertilizantes, lo que requiere registros precisos del manejo de fertilizantes y la respuesta de los cultivos.
El suministro de nitrógeno antes de la cosecha no debe ocurrir antes de cuatro semanas después de la plena floración y la eficiencia de absorción (evitando la lixiviación) se optimizará mediante aplicaciones semanales.
El saldo restante del suministro total de nitrógeno debe proporcionarse después de la cosecha, pero esto puede no ser ideal para variedades de cultivo posteriores en algunas regiones.