Efectos de la rotación (maíz–cultivos cubierta) y fertilización nitrogenada, en la lixiviación de nitrógeno y carbono orgánico disueltos. Tercer año de evaluación

Abstract

En campos de maíz, la excesiva aplicación de fertilizantes representa un alto riesgo de lixiviación de nitrógeno inorgánico disuelto (NID) hacia las aguas subterráneas. La incorporación de cultivos cubierta (CC) se plantea como la principal medida destinada a disminuir la lixiviación de NID. Sin embargo, se ha relacionado el crecimiento de los CC con un incremento de las concentraciones de nitrógeno orgánico disuelto (NOD) y carbono orgánico disuelto (COD) en la solución suelo. En este estudio se evaluó el efecto combinado de las inclusiones de CC y fertilización nitrogenada, sobre la lixiviación de NID, NOD y COD desde columnas de suelo ubicadas en un invernadero con temperatura controlada (25 °C). Fueron analizados 13 tratamientos con 4 repeticiones, considerando 2 ensayos: 1) suelo desnudo en comparación con CC permanentes (Lolium multiflorum o Trifolium repens), con 0 ó 150 kg N ha-1; y 2) rotación maíz-barbecho en comparación con la rotación maíz–CC (L. multiflorum o T. repens), con 250 ó 400 kg N ha-1. Durante cinco temporadas de evaluación (junio de 2016 a octubre de 2018) se aplicaron cargas de 4 L de agua para generar lixiviados, midiendo la concentración de NID, NOD y COD. Los resultados obtenidos indican que la incorporación de CC permanentes disminuye significativamente la lixiviación de NID en relación con el suelo desnudo; se observó una reducción promedio de las cargas de NID de 57% con la cubierta T. repens y de 90% con L. multiflorum. Sin embargo, se confirmó que la inclusión de CC permanentes incrementa la lixiviación NOD y COD, especialmente en los tratamientos con T. repens. El Ensayo 2 demostró que reemplazar el barbecho por un CC de L. multiflorum con fertilización N óptima (250 kg N ha-1), fue la medida más eficaz para disminuir la lixiviación de NID. Por el contrario, la rotación maíz-CC de T. repens y fertilización N excesiva (400 kg N ha-1) generó la mayor carga de NID. En general, la incorporación de CC en la rotación con maíz incrementó la lixiviación de NOD y COD por la mayor acumulación de biomasa. Se recomienda evaluar a escala de campo el efecto combinado de la rotación maíz-CC y fertilización N óptima, como una medida para proteger las cuencas hidrográficas de la

In maize fields, excessive application of fertilizers represents a high risk of leaching of dissolved inorganic nitrogen (DIN) into groundwater. Incorporation of cover crops (CC) is proposed as the main measure aimed at reducing leaching of DIN. However, growth of CC has been related to an increase in concentrations of dissolved organic nitrogen (DON) and dissolved organic carbon (DOC) in the soil solution. In this study, combined effect of CC inclusions and nitrogen (N) fertilization on leaching of DIN, DON and DOC from soil columns located in a greenhouse with controlled temperature (25 °C). They were analyzed 13 treatments with 4 repetitions, considering 2 trials: 1) bare soil in comparison with permanent CC (Lolium multiflorum o Trifolium repens), with 0 or 150 kg N ha-1; and 2) maize-fallow rotation compared to the maize-CC rotation (L. multiflorum o T. repens), with 250 or 400 kg N ha-1. During five evaluation seasons (June 2016 to October 2018) loads of 4 L of water were applied to generate leachates, measuring the concentration of DIN, DON, and DOC. The results obtained indicate that the incorporation of permanent cover crops significantly reduces leaching of DIN in relation to bare soil; an average reduction of DIN loads of 57% was observed with T. repens cover and of 90% with L. multiflorum. However, it was confirmed that the inclusion of permanent cover crops increases DON and DOC leaching, especially in with T. repens treatments. Trial 2 demonstrated that replacing fallow by L. multiflorum with optimal N fertilization (250 kg N ha-1), was the most effective practice to reduce leaching of DIN. By contrast, maize-CC rotation of T. repens and excessive N fertilization (400 kg N ha-1) generated the highest DIN load. In general, incorporation of cover crops in the rotation with maize increased leaching of DON and DOC due to greater accumulation of biomass. It is recommended to evaluate on a field scale combined effect of the maize-cover crop rotation and optimal N fertilization, as a measure to protect hydrographic basins from N contamination at agricultural soils of Mediterranean Central Chile.