Producción y absorción de macroelementos del cultivo de melón en invernadero bajo diferentes dosis NK y salinidad del agua J.I. Contreras1, M.T. Lao2 y M.L. Segura1

1IFAPA Centro La Mojonera. Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural. Junta de Andalucía. Camino San Nicolás nº1. 04745 La Mojonera (Almería). 2Dpto. Producción Vegetal. Escuela Politécnica Superior. Universidad de Almería. Ctra. Sacramento s/n. 04120. (Almería). Palabras clave: Cucumis melo L., fertirrigación, suelo enarenado, extracción N, P, K, Ca y

Mg, salinidad

Resumen Se ha estudiado la absorción de nutrientes de Cucumis melo L. (var. Galia

‘Alpes’) con diferentes dosis de fertirrigación NK y distinta salinidad del agua de riego en invernadero y suelo enarenado. Se establecieron seis tratamientos combinación de dos factores: tres niveles de fertirrigación NK y dos calidades de agua de riego, AM (C.E.=0,6 dS·m-1) y AE (C.E.=2,3 dS·m-1). Los niveles de fertirrigación fueron F1 (100% NK), F2 (125% N y 150% K) y F3 (180% N y 220% K). El tratamiento F1 aplicó 221 kg·ha-2 de N y 356 kg·ha-2 de K. Se determinó la producción de frutos y la absorción periódica de N y otros macronutrientes por la planta. El aumento de la concentración NK de la disolución nutritiva aumentó significativamente la producción comercial de melón y la absorción de N, P, K, Ca y Mg de la planta. El periodo de mayor absorción de N, P y K fue en recolección. La absorción media de N-P-K-Ca-Mg para los tratamientos de mayor producción de frutos (AMF3 y AEF3, con 63 t ha-1) fue durante el periodo de desarrollo vegetativo de 64-13-67-73-22 kg ha-1 según nutriente, de 57-11-132-102-30 kg ha-1 en el periodo de fructificación - maduración y de 130-31-212-116-47 kg ha-1 en el periodo de recolección de frutos. Los resultados reflejan un aumento de la respuesta bioproductiva del cultivo de melón al incremento de la concentración NK en fertirrigación sin influencia de la salinidad del agua de riego. Por otra parte, el conocimiento de los niveles de absorción periódica de N y otros macroelementos permitirá establecer una fertilización adaptada a las necesidades del cultivo mejorando la eficiencia de uso de los fertilizantes.

INTRODUCCIÓN La costa mediterránea de Andalucía concentra una de las mayores superficies de

cultivos hortícolas protegidos del mundo, destacando Almería con 28.000 ha. La alta demanda de recursos hídricos y de agroquímicos de este sistema productivo ha generado un importante impacto medioambiental asociado a la sobreexplotación de acuíferos, salinidad, exceso de nitratos en los acuíferos y de nitrógeno, fósforo y potasio en suelos agrícolas (Gil et al., 2003). La principal técnica de fertilización utilizada es la fertirrigación, si bien su baja eficiencia en relación al uso de fertilizantes, hace necesario un cambio hacia estrategias que consideren las necesidades nutricionales del cultivo asegurando unos rendimientos óptimos y un menor impacto ambiental (Segura et al., 2000; Rincón, 2002; Pomares et al., 2002).

La absorción de nutrientes por la planta está relacionada con el estado de desarrollo y las condiciones ambientales (Adams, 1992), y es afectada por factores fisiológicos internos de la planta (Hurd, 1978) y factores externos tales como radiación, temperatura y humedad ambiental (Adams y Grimmett, 1986). El melón es uno de los principales cultivos producidos en el litoral mediterráneo de Andalucía, cuyos rendimientos pueden verse afectados por la concentración de N y K de la disolución nutritiva (Franco et al., 1993; Fontes, et al., 2003). Respecto a su respuesta a la salinidad, el cultivo está clasificado como moderadamente sensible (Shannon y Francois, 1978), afectando la concentración total de sales del agua de riego, la absorción N/K de la planta (Contreras et al., 2012).

El objetivo de este trabajo ha sido estudiar el efecto de la concentración NK y calidad del agua de riego, sobre la producción de frutos y absorción de N y otros nutrientes en cultivo de melón, desarrollado en condiciones de invernadero en el litoral mediterráneo de Andalucía.

MATERIALES Y MÉTODOS Se realizó un experimento sobre cultivo de melón Galia (Cucumis melo L. var.

reticulatus Naud Galia. ‘Alpes’) entutorado, desarrollado en invernadero de 1700 m2 con cubierta de polietileno, ventilación pasiva, y suelo enarenado. El ensayo se localizó en el Centro IFAPA La Mojonera, Almería (España). El sistema de riego fue por goteo, con redes de distribución independientes para cada uno de los tratamientos establecidos. La dosis de riego se estimó en función de la ETc (Fernández et al., 2000) y medidas de potencial matricial del suelo, a 15 cm de profundidad, mediante tensiometros manuales (Tensiómetros Irrometer, EE.UU) manteniendo tensiones próximas a 15 cb. El cultivo se transplantó el 25 de febrero de 2004, y la duración del ciclo fue de 139 días. El nivel inicial de N, P y K disponible del suelo fue 4, 84 y 182 mg·Kg-1, respectivamente.

El diseño experimental fue factorial de bloques completos al azar. Se establecieron seis tratamientos, combinación de dos factores: tres niveles de fertirrigación NK y dos calidades de agua de riego, AM (C.E.=0,6 dS·m-1) y AE (C.E.=2,3 dS·m-1) (Tabla 1). Los niveles de fertirrigación fueron F1(100% NK), F2 (125% N y 150% K) y F3 (180% N y 220% K). La concentración de N y K del tratamiento F1 fue de 221 kg·ha-1 de N y 356 kg·ha-1 de K que corresponden a las extracciones del cultivo desarrollado en condiciones de clima mediterráneo con riego localizado y en invernadero (Rincón et al., 1998) presentando una relación N-K de 1-1,6. En los tratamientos F2 y F3 se incrementó el aporte de nutrientes y se estableció una relación N-K de 1-1,9, en base a las extracciones obtenidas en un cultivo anterior (Contreras et al. 2007). Las concentraciones medias de las disoluciones de fertirriego se recogen en la Tabla 2, estas disoluciones fueron en todos los tratamientos inferiores a las utilizadas por los agricultores en la zona productora. El volumen de riego para todos los tratamientos fue de 406 L·m-2.

La producción de fruto se evaluó por categorías y calibres según la Normativa Europea de calidad y comercialización (D.O.C.E., 2004). Se determinó el peso fresco y seco de la biomasa total generada por la planta (podas, hojas, tallos, frutos maduros y frutos en formación) correspondientes a la fase de desarrollo vegetativo-floración (DV), fructificación engorde de frutos-maduración (FR-EF) y recolección (RE). El peso fresco se determinó por pesada directa del material vegetal recién recolectado, posteriormente dicho material se secó en estufa a 70ºC hasta peso constante para determinar el peso seco. En la materia seca se determinó la concentración de N, P, K, Ca y Mg total. El N por el método de Kjeldahl (M.A.P.A., 1994), K, Ca y Mg con un espectrofotómetro de absorción atómica (Unican 969

AA spectrometer, Termofisherscientific) y el P mediante el método de fosfovanadomolibdato (AOAC 1995).

El tratamiento estadístico de los resultados se realizó mediante el análisis multifactorial de la varianza ANOVA y la separación de medias con el test de la mínima diferencia significativa MDS (P<0.05). El programa informático utilizado para el análisis de datos fue Statgraphics Plus (versión 5.1). RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La concentración NK de la disolución de fertirrigación afectó significativamente los rendimientos de fruto de melón, independientemente de la salinidad del agua de riego (Tabla 3). El incremento de la concentración NK de la disolución nutritiva aumentó la producción total y comercial. Los rendimientos obtenidos en los tratamientos de mayor concentración NK fueron semejantes a los obtenidos en condiciones similares de producción (Criado, 2000; Martín, 2001) y superiores a las producciones de referencia para la zona productora en ese año en concreto (35 t·ha-1) (C.A.P.J.A., 2004).

El aumento de la concentración NK de la disolución nutritiva incrementó la absorción tanto del N como del resto de macronutrientes (Tabla 3). La absorción de N, P, K, Ca y Mg obtenida por los tratamientos de mayor respuesta productiva fueron ligeramente superiores a las obtenidas por Rincón et al. (1997) que obtuvieron para una producción comercial de 53,2 t ha-1 de fruto una absorción en kg ha-1 de: 200 de N, 34 de P, 413 de K, 169 de Ca y 83 de Mg.

La calidad del agua de riego no afectó la producción, pero si la absorción de N, P, Ca y Mg por la planta. El agua de mayor salinidad produjo un incremento en la absorción de N, P y Mg y un descenso de Ca (Tabla 3).

La Fig. 1 muestra la absorción periódica de N, P, K, Ca y Mg de la planta, expresada en kg ha-1. Se observó un efecto significativo del tratamiento sobre la absorción de nutrientes en el periodo de desarrollo vegetativo (DV) y recolección (RE), mostrando una respuesta positiva al incremento de la dosis NK aplicada en fertirrigación. Sin embargo, no se observan efectos significativos en el periodo de fructificación- maduración (FR-EF). La salinidad del agua de riego solo tuvo influencia estadísticamente significativa en el periodo de DV, apreciándose un aumento de P y Mg absorbido y una reducción de K.

La absorción de nitrógeno fue diferente durante el ciclo (Fig. 1a), apreciándose la mayor absorción en el periodo RE, con un valor medio en los tratamientos más productivos (AMF3 y AEF3,) del orden de 130 kg ha-1 respectivamente, lo que supuso casi el 50% del total consumido por la planta, y que coinciden con los obtenidos por Rincón et al. (1998) para condiciones de desarrollo similares. La absorción de N en los tratamientos más productivos en DV fueron menores y del orden de 64 kg ha-1 y en el periodo FR-EF de 57 kg ha-1. Para los tratamientos de mejor respuesta productiva, AMF3 y AEF3, la absorción de P en el periodo DV, presentó un valor medio de 13 kg ha-1 (Fig. 1b), en el periodo FR-EF, fue de 11 kg ha-1 y en RE de 31 kg ha-1 respectivamente. La salinidad afectó la absorción en el periodo de DV aumentando ligeramente, la concentración de P en el agua de mayor salinidad. Similar a lo descrito por Rincón et al. (1998), los cuales obtuvieron en los últimos 40 días del cultivo el 59% de la absorción total de P, en el periodo de recolección, para los tratamientos AMF3 y AEF3, la absorción de P supuso el 52%.

De forma similar al N y P, el periodo de mayor absorción de K fue RE, presentando los tratamientos AMF3 y AEF3 un valor medio de 212 kg ha-1 (Fig. 1c). En el periodo DV, la absorción de K registró un valor medio de 67 kg ha-1, similares a valores de N para dichos

tratamientos, aumentando en el periodo de FR-EF a 132 kg ha-1. Similar a lo descrito por Rincón et al. (1998) que obtuvieron en los últimos 40 días del cultivo el 53% de la absorción total de K en el periodo de recolección, para los tratamientos AMF3 y AEF3, la absorción de K supuso el 52% del total.

La absorción media de calcio por la planta en el periodo DV en los tratamientos de mayor producción (AMF3 y AEF3), fue de 73 kg ha-1 (Fig. 1d). Se aprecia mayor absorción de Ca (126 kg ha-1) en el tratamiento de salinidad media durante el periodo FR-EF y en el periodo RE, para el tratamiento de salinidad elevada con un valor de 120 kg ha-1. En discordancia a lo observado por Rincón et al. (1998), en nuestras condiciones de desarrollo y con la variedad de melón estudiada, el periodo de mayor absorción de Ca no fue en desarrollo vegetativo. La mayor absorción de Mg por la planta se obtuvo en los tratamientos de mayor nivel de fertilización y mayor salinidad (Fig. 1e). El periodo con mayor absorción de Mg fue RE, con un valor medio de 47 kg ha-1 para los tratamientos más productivos (AMF3 y AEF3), seguido de DV con 22 kg ha-1, y FR-EF con 30 kg ha-1.

Los resultados reflejan un aumento de la respuesta bioproductiva del cultivo de melón al incrementar la concentración NK en fertirrigación y la no influencia de la salinidad del agua de riego. Por otra parte, el conocimiento de los niveles de absorción periódica de N y otros macroelementos permitirá establecer una fertilización adaptada a las necesidades del cultivo mejorando la eficiencia de uso de los fertilizantes.

Agradecimientos El trabajo ha sido financiado por las empresas Alboran Agrícola S.L. (Almería) y

Yara (Madrid), y el Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera (IFAPA). Consejería de Agricultura y Pesca y Desarrollo Rural (Junta de Andalucía).

Referencias Adams, P. 1992. Crop Nutrition in Hydroponics. Acta Hort. 323: 289-297. Adams, P. and Grimmett, M.M. 1986. Some responses of tomatoes to the concentration of

potassium in recirculating nutrient solutions. Acta Hort. 178: 29-35. AOAC. 1995. Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical

Chemists, 16th ed. Gaithersburg, MD, USA. Consejería de Agricultura y Pesca de la Junta de Andalucía. 2004. Memoria resumen año

2004. Delegación provincial de Almería. Junta de Andalucía (ed.). Contreras, J.I., López-Segura., J.G., Galindo, P., Catalá., J.J. y Segura, M.L. 2007. Efecto de

la fertirrigación NK y la calidad del agua de riego sobre la producción y extracciones nutricionales de melón en invernadero. Actas de Horticultura 49: 93-99.

Contreras, J.I., Plaza, B.M., Lao, M.T. and Segura M.L. 2012. Growth and Nutritional Response of Melon to Water Quality and Nitrogen Potassium Fertigation Levels under Greenhouse Mediterranean Conditions. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 43:434–444.

Criado, F. J. 2000. Necesidades de agua en un cultivo de melón Galia entutorado en Almería. Proyecto Monográfico. Ingeniería Técnica Agrícola en Hortofruticultura y Jardinería. Escuela Politécnica Superior. Universidad de Almería.

D.O.C.E. 2004. Reglamento (CE) nº 907/2004 de la Comisión, de 29 de abril de 2004, por el que se modifican las normas de comercialización aplicables a las frutas y hortalizas frescas en lo que atañe a la presentación y el marcado.

Fernández, M.D., Orgaz, F., Fereres, E., López, J.C., Céspedes, A., Pérez, J., Bonachela, S. y Gallardo, M. 2000. Programación del riego de cultivos hortícolas bajo invernadero en el sudeste español. CAJAMAR (ed.)(Caja Rural de Almería y Málaga).

Fontes, P.C.R., Coelho, E.L. and Cardoso, A.A. 2003. Petiole Sap Nitrate and Leaf Nitrogen Critical Values in Melon Plants Grown in Unheated Greenhouse and Field Conditions. J. Plant Nut. 26(7):1403-1411.

Franco, J.A., Esteban, C. and Rodríguez, C. 1993. Effects of salinity on various growth stages of muskmelon cv. Revigal. J. Hort. Sci. 68(6):899-904.

Gil Carrasco, C., Ramos, J., Boluda, R. and Picazo, P. 2003. Caracterización fisicoquímica y evaluación del estado general de los suelos en invernaderos del poniente almeriense. FIAPA, Nº 13. Almería.

Hurd, R. G. 1978. The root and its environment in the nutrient film technique of water culture. Acta. Hortic. 82:87-97.

M.A.P.A. 1994. Métodos Oficiales de Análisis. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (ed.). Tomo III. ISBN 84-491-0003-8.

Martín, M. 2001. Gestión del riego en especies hortícolas en invernadero enarenado mediante medidas continuas del humedad en el suelo. Proyecto monográfico. Ingeniería Técnica Agrícola en Explotaciones Agropecuarias. Escuela Politécnica Superior. Universidad de Almería.

Pomares, F., Cabot, B. y Canet, R., 2002. Fertilización: necesidades nutritivas y efectos ambientales. PHYTOMA España, 135:33-36.

Rincón, L. 2002. Bases de la fertirrigación de solanáceas y cucurbitáceas cultivadas en invernadero bajo planteamiento de Producción Integrada. PHYTOMA España, 135:38-46.

Rincón, L., Sáez, J., Pérez, J., Pellicer, C. y Gómez, M. 1998. Crecimiento y absorción de nutrientes del melón bajo invernadero. Invest. Agr.: Prod. Prot. Veg. 13: 111-120.

Segura, M. L., Medrano, E. y Casado, E., 2000. Fertilización y riego bajo invernadero en producción integrada. Horticultura. 146:16-24.

Shannon, M. and Francois, L. 1978. Salt tolerance in three muskmelon cultivars. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 103:127-130.

Tabla 1. Análisis del agua de riego. AM: Agua de salinidad media, AE: Agua de salinidad elevada. N= 9 (N; número de medidas realizadas).

pH C.E HCO3 Cl- SO4

2- NO3- Ca2+ Mg2+ Na+ K+ R.A.S

dS m-1 ________________________mM______________________________

AM 7,93 0,61 2,90 2,07 0,56 0,52 1,13 1,58 1,30 0,17 0,79

AE 8,20 2,34 2,38 17,38 1,46 2,81 1,81 4,15 13,31 0,32 5,45

Tabla 2. Concentración media de la disolución nutritiva.

Tratamientos N (mM) K (mM)

F1 4,01 2,31

F2 4,86 3,36

F3 7,00 4,93

Tabla 3. Rendimientos y absorción de nutrientes de melón. Efecto de la salinidad del agua y dosis NK.

Producción

(t ha-1) Extracciones (kg

ha-1)

Tratamiento Total Comercial N P K Ca Mg

AMF1 44,09c 41,47c 103f 29d 202 c 139 d 46 d

AMF2 56,73b 55,14b 162d 41c 284 b 232 c 68 c

AMF3 62,94a 60,77a 222b 45b 397 a 311 a 91 b

AEF1 44,23c 42,03c 127e 31d 214 c 142 d 69 c

AEF2 55,03b 53,53b 196c 41c 298 b 168 d 75 c

AEF3 62,71a 61,13a 280a 61a 425 a 269 b 106 a

Salinidad n.s. n.s. * * n.s. * *

Dosis NPK * * * * * * *

Interacción n.s. n.s. n.s. * n.s. n.s. n.s.

1* Significativo p0.05; ns. No significativo 2Letras distintas en una misma columna indican diferencias significativas

Fig. 1. Absorción periódica de nutrientes por la planta. Efecto de la salinidad del agua de riego y de la dosis NK. * Significativo p0.05; ns. No significativo; DV: Desarrollo vegetativo-floración; FR-EF: Fructificación engorde de frutos-maduración; RE: Recolección.