Fertilización nitrogenada de una rotación de cultivos hortícolas (berenjena-cebolla-acelga) en la comarca del Maresme (Barcelona)

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IV Jornadas Fertilización SECH. Actas de Horticultura 61 64 
 
Fertilización nitrogenada de una rotación de cultivos hortícolas 
(berenjena-cebolla-acelga) en la comarca del Maresme (Barcelona) 
 
P. Muñoz y M. Seda. 
Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries. 
Ctra de Cabrils km2, 08348 Cabrils (Barcelona) 
e-mail: pere.munoz@irta.cat 
 
Palabras clave: fertirrigación, nitrógeno, buenas prácticas agrícolas. 
 
Resumen 
Desde al año 2007 en las instalaciones del IRTA de Cabrils se están evaluando 
diferentes estrategias de fertilización nitrogenada para los cultivos hortícolas 
habituales en las rotaciones de la comarca con el objetivo de reducir, en la medida 
de lo posible, la dosis de fertilizantes aplicados sin que vea afectada ni la producción 
ni la calidad de las cosechas. La rotación hortícola evaluada en este estudio estuvo 
formada por los siguientes cultivos: berenjena (cultivar Cristal), cebolla tierna 
(cultivar Bigger F1) y acelga (cultivar Delta). De forma general se evaluaron cuatro 
tratamientos fertilizantes correspondientes a N0 como tratamiento control (0 kg 
N·ha-1) y N1, N2 y N3 correspondientes N1 al 25% menos de la dosis máxima 
permitida por la legislación vigente (Decretos 205/2000 y 136/2009 del Gobierno de la 
Generalitat de Catalunya, así como también la Norma Técnica para la Producción 
Integrada de Hortalizas), N2 correspondiente a la dosis máxima permitida en esa 
misma legislación y N3 con una dosis un 25% superior a la permitida. En el caso de 
la cebolla, al disponer de estudios previos de fertilización de tipo local y nacional, se 
redujo la dosis máxima evaluada hasta 120 Kg N·ha-1.Los resultados óptimos tanto 
de producción como de fertilización se obtuvieron en el caso de la berenjena para el 
tratamiento N1 con una producción de 14,13 kg·m-2 y un aporte total de nitrógeno de 
200 kg N·ha-1. En el ensayo de cebolla tierna, los resultados óptimos se obtuvieron 
para el tratamiento N3 con una producción comercial de 6,18 kg·m-2 y un aporte 
total de 112 kg N·ha-1. Finalmente, en el caso de la acelga los resultados óptimos se 
obtuvieron con el tratamiento N3 con producciones comerciales de 4,09 kg·m-2 y 
aportes totales de nitrógeno de 140 kg N·ha-1. 
 
INTRODUCCIÓN 
La contaminación por nitratos de los acuíferos es uno de los problemas 
ambientales más importantes a los que se enfrenta gran parte de Europa. Las causas 
principales se relacionan con las prácticas de ganadería intensiva y el uso excesivo de 
fertilizantes nitrogenados. En Catalunya, y de forma análoga a diversas zonas de España, 
las aplicaciones de dosis excesivas de fertilizantes han provocado la contaminación de 
aguas subterráneas, siendo la comarca del Maresme un claro ejemplo (Antón, 2004). 
Las aguas subterráneas son un recurso natural valioso que, como tal, debe 
protegerse de la contaminación química y deterioro (Directiva 2006/118/CE). Por sus 
múltiples efectos negativos, la contaminación por nitratos de origen agrario ha sido un 
tema ampliamente legislado. Mediante el Decreto 283/1998 se designaron diversas zonas 
vulnerables en Cataluña (en aplicación de la Directiva 91/676/CEE) entre ellas la comarca 
mailto:pere.munoz@irta.cat
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del Maresme objeto del presente estudio. En consecuencia, adquirió la obligación de 
desarrollar prácticas encaminadas a la reducción de esta contaminación. 
Algunos estudios específicos realizados en cultivos hortícolas han empezado a 
demostrar que la disminución de las aportaciones de nitrógeno no genera descensos en la 
producción final y que un adecuado manejo del la fertirrigación es un factor fundamental 
para un óptimo aporte de agua y nutrientes (Ramos et al, 2007; Muñoz et al., 2008; Doltra 
y Muñoz 2010). 
El presente trabajo se enmarca dentro del objetivo general de optimizar el uso y la 
aplicación de fertilizantes en cultivos hortícolas al aire libre y presenta los resultados 
obtenidos en un ensayo de fertirrigación de una rotación hortícola al aire libre (berenjena-
cebolla-acelga) con diferentes dosis de nitrógeno aportado. 
 
MATERIAL Y MÉTODOS 
El ensayo se desarrolló en una parcela de 700 m2 situada en el término municipal 
de Cabrils (Barcelona), en el que previamente se habían realizado ensayos con diversos 
cultivos hortícolas. El suelo de la parcela es de tipo franco-arenoso y sus principales 
características se recogen en la tabla 1. En todos los cultivos evaluados (berenjena, 
cebolla y acelga) el diseño experimental consistió en bloques al azar con 4 tratamientos 
fertilizantes y 3 repeticiones, resultando en un total de 12 parcelas elementales. 
 
Plantación 
En el caso de la berenjena, el cultivar utilizado fue Cristal, se plantó en fecha 
15/05/2009 con un marco de plantación de 0,8 m por 0,6 m (21.000 pl·ha-1). Cada parcela 
elemental estaba formada por 8 filas de cultivo con 9 plantas por fila, resultando un total 
de 72 plantas por parcela elemental y 216 por cada tratamiento fertilizante. Se instaló un 
sistema de riego por goteo con un tubo de riego por fila y separación entre goteros de 0,6 
m. La dosis de agua aportada fue la misma para los diferentes tratamientos fertilizantes 
(promedio de 600 mm). 
En el caso de la cebolla tierna, el cultivar utilizado fue Bigger F1. Se trasplantó a 
continuación de la berenjena, en fecha 1/10/2009, con un marco de plantación de 0,2 m 
por 0,2 m (250.000 pl·ha-1), resultando un total de 15 filas por parcela elemental y 20 
plantas por fila (300 plantas por cada parcela elemental y 900 plantas por cada 
tratamiento fertilizante). Se instaló también plástico microperforado de color negro como 
sistema de acolchado. El sistema de riego fue la microaspersión, el habitual en la comarca 
para este tipo de cultivo. La dosis de agua aportada fue la misma para los diferentes 
tratamientos fertilizantes (promedio de 188 mm). 
Finalmente, en el caso de la acelga, el cultivar utilizado fue Delta, el trasplante se 
realizó el 4/3/2010 a continuación de la cebolla tierna. El marco de plantación fue de 0,3 
m por 0,4 m (83.300 pl·ha-1), con 16 filas por parcela experimental y 10 plantas por fila, 
resultando un total de 160 plantas por parcela elemental y 480 plantas por cada 
tratamiento fertilizante. El sistema de riego fue el mismo que el utilizado en el cultivo 
anterior y la dosis de riego idéntica para los diferentes tratamientos fertilizantes 
(promedio de 236 mm). 
 
Tratamientos fertilizantes 
La estrategia empleada a la hora de fijar las dosis de fertilizante nitrogenado de 
cada tratamiento se basó en la legislación vigente en materia de contaminación de nitratos 
que proceden de fuentes agrarias (Decreto 205/2000 y Decreto 136/2009 del Gobierno de 
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la Generalitat de Catalunya), así como también la Norma Técnica para la Producción 
Integrada de Hortalizas (DAAR, 2008). Las recomendaciones de fertilización indicadas 
para el cultivo de berenjena son de 380 kg de N·ha-1·año, para la cebolla tierna de 220 kg 
de N·ha-1·año y 150 kg de N·ha-1·año para la acelga. 
Inicialmente, los tratamientos propuestos fueron N0 (0 kg N·ha-1) como 
tratamiento control y los tratamientos N1 (25% inferior a la dosis máxima permitida), N2 
tratamiento correspondiente a la dosis máxima indicada en la legislación y N3 
correspondiente a una dosis en teoría un 25% superior a la dosis máxima permitida. Éste 
planteamiento inicial, que se mantuvo en los primeros trabajos realizados (Doltra y 
Muñoz, 2010), se modificó si se disponía de información más fiable sobre las necesidades 
del cultivo. De acuerdo con este planteamiento, los tratamientos realizados para los tres 
cultivos de la rotación se correspondieron a las siguientes aplicaciones de N mineral 
fertilizante (kg N·ha-1): Berenjena: 200 (N1, disminución del 50% de la dosis 
recomendada), 316 (N2, disminución del 20% de la dosis recomendada) y 464 (N3, 
aumento del 20% de la dosis recomendada);Cebolla tierna: 60 (N1), 87 (N2) y 112 (N3) 
valores inferiores en todos los casos a la dosis máxima pero cercanos a los obtenidos en 
ensayos experimentales realizados en IRTA; finalmente en el caso de la acelga: 91 (N1), 
111 (N2) y 139 (N3). En estas aportaciones también se ha considerado el nitrógeno 
aportado mediante el agua de riego. Para obtener el total de nitrógeno disponible para el 
cultivo también debe considerarse el nitrógeno residual existente en el suelo antes de la 
plantación. En la tabla 2 se indican los tratamientos fertilizantes considerados en el 
presente ensayo. 
 
Programación del riego 
La programación del riego se hizo de acuerdo con la metodología FAO (Allen et 
al., 1998) obteniendo la evapotranspiración de referencia (ETo) a partir de la estación 
meteorológica perteneciente a la XEMA (Red de Estaciones Meteorológicas 
Automáticas) que gestiona el Servicio Meteorológico de Catalunya, situada junto al 
campo de ensayo. Mediante la ayuda de tensiómetros instalados en cada tratamiento a 30 
cm y 60 cm de profundidad se ajustaron los riegos para mantener una humedad adecuada 
en el suelo. 
 
Cosechas 
En el caso de la berenjena, la cosecha se inició el 30/06/2009 y se prolongó hasta 
el 22/09/2009, con un total de 22 cosechas (2 por semana) determinándose el número de 
frutos, peso total y peso comercial de cada tratamiento; asimismo se determinaron el 
calibre y la longitud de 10 frutos en cada repetición (30 por tratamiento y fecha de 
cosecha). 
Para el cultivo de cebolla, la cosecha se realizó en una única fecha (11/2/2010) 
determinándose tanto los parámetros productivos (peso total y comercial por hilera y 
repetición) como de calidad (diámetro, longitud y peso individual de 30 cebollas por 
repetición). 
Finalmente, en el cultivo de acelga se procedió también a determinar los 
parámetros productivos (peso total y comercial por hilera y repetición) y de calidad (peso 
comercial individual, longitud y anchura máxima de las hojas de 10 plantas por bloque) 
en una única cosecha realizada el 31/05/2010. 
Los datos obtenidos de producción y calidad se procesaron utilizando el programa 
informático SAS Enterprise Guide (SAS Institute, Inc., Cary, NC USA, 2006, versión, 
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3.0.2). La separación de medias se realizó con el test de Fisher (Least Significant 
Difference test). 
 
RESULTADOS Y DISCUSIÓN 
La tabla 3 presenta un resumen de las producciones obtenidas en los tres cultivos 
evaluados en la rotación. 
Berenjena 
No se observaron diferencias en la producción comercial obtenida entre los 
tratamientos N1, N2 y N3 (valores entre 14,1 y 15,1 kg·m-2), pero sí entre éstos respecto 
N0 (valor de 6,8 kg·m-2). Las producciones comerciales obtenidas en los tres tratamientos 
fertilizantes N1, N2 y N3 superan los 14 kg·m-2, valor que se puede considerar en la 
banda alta de las producciones medias para este tipo de cultivo (Gutiérrez et al., 2006) y 
claramente por encima de las producciones de zonas más frías (Macua et al., 2003). 
Respecto a los parámetros de calidad, y de forma análoga a la producción, 
únicamente el tratamiento N0 presentó valores estadísticamente inferiores al resto de 
tratamientos, sin que se observaran diferencias entre N1, N2 y N3 en los parámetros de 
peso (entre 375 y 382 g), longitud (entre 16,2 y 16,6 cm) ni diámetro medio del fruto 
(entre 85,4 y 86,4 mm). Estos valores se encuentran dentro de los valores habituales de la 
producción para el consumo en fresco (Giner et al., 2005). 
 
Cebolla tierna 
Se observaron producciones comerciales estadísticamente superiores en el 
tratamiento N3 (6,2 kg·m-2) respecto al resto de tratamientos. Los valores inferiores se 
obtuvieron en los tratamientos N0 y N1 (2,6 y 3,5 kg·m-2, respectivamente). La cosecha 
comercial del tratamiento N2 se situó en los 4,9 kg·m-2. Las producciones obtenidas en el 
tratamiento N3 del presente ensayo son ligeramente superiores a las obtenidas en otros 
estudios desarrollados en la comarca al aire libre (Muñoz et al, 2009) 
Respecto a los parámetros de calidad, y de forma análoga a la producción, se 
observaron valores estadísticamente superiores en el tratamiento N3 respecto al resto de 
tratamientos en los siguientes parámetros: peso individual (95,5 g), longitud (8,4 cm), 
diámetro (3,9 cm) y peso de los manojos de 4 cebollas (134,9 g). 
 
Acelga 
Se observaron producciones comerciales estadísticamente superiores en el 
tratamiento N3 (4,1 kg·m-2) respecto al resto de tratamientos. Los valores inferiores se 
obtuvieron en los tratamientos N0, N1 y N2 (0, 2,3 y 2,5 kg·m-2, respectivamente). Las 
producciones obtenidas en N3 siguen la tendencia de los valores observados en otros 
ensayos desarrollados en la comarca (Muñoz et al, 2009; Doltra y Muñoz, 2010) y fuera 
de ella (Hoyos et al, 2004) cuando se realiza la cosecha de planta entera. 
Respecto a los parámetros de calidad, y de forma análoga a la producción, se 
observaron valores estadísticamente superiores en el tratamiento N3 respecto al resto de 
tratamientos en los siguientes parámetros: número de hojas por planta (26,3) y longitud 
máxima de las hojas (36,8 cm). Por lo que respecta al contenido de materia seca por 
planta, el tratamiento N3 obtuvo unos valores estadísticamente inferiores al resto de 
tratamientos (7,8%); esto indica que el contenido de peciolos y de vasos conductores fue 
inferior y la superficie de hoja verde fue superior. Los valores de calidad también siguen 
la tendencia de estudios anteriores como el de Hoyos et al, 2004. 
 
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CONCLUSIONES 
En el caso de la berenjena, la reducción de la fertilización nitrogenada desde 380 
kg N·ha-1 (valor indicado en la Norma Técnica de Producción Integrada de Hortalizas) 
hasta 222 kg N·ha-1 (tratamiento N1 del presente ensayo) no ha provocado descensos en la 
producción ni en la calidad obtenidas, respecto a otras dosis superiores. En el caso de la 
cebolla tierna, la reducción de la dosis de fertilización nitrogenada desde los 220 hasta los 
115 kg N·ha-1 (tratamiento N3 del presente ensayo) nuevamente no significó reducciones 
de producción ni de calidad de la cosecha. Finalmente y en el caso de la acelga, el 
tratamiento N3 (correspondiente a una aportación de 141 kg N·ha-1) obtuvo unas 
producciones y calidad de la cosecha dentro de lo habitual. 
Los resultados conjuntos de la rotación han permitido verificar con resultados 
locales la viabilidad de reducir el aporte de fertilizantes nitrogenados, disminuyendo de 
ésta forma el riesgo de lixiviación y el consiguiente problema ambiental asociado; ya que 
los fertilizantes se han mostrado como uno de los puntos clave para reducir el impacto 
ambiental de los sistemas hortícolas mediterráneos (Martínez-Blanco et al, 2011). 
 
Referencias 
Allen, L.G.; Pereira, L.S.; Raes, D.; Smith, M. 1998. Crop Evapotranspiration. Guidelines 
for computing crop water requeriments. FAO Irrigation an Drainage Paper 56, Food 
and Agriculture Organization of United Nations, Rome. 
Antón, A. (2004). Utilización del análisis del Ciclo de Vida en la evaluación del impacto 
ambiental del cultivo bajo invernadero. Tesi Doctoral. Universitat Politécnica de 
Catalunya. 
DAAR 2008. Norma Tècnica per a la Producció Integrada d’Hortalisses. Departament 
d’Agricultura, Alimentació i Acció Rural. 
Doltra, J. and Muñoz P. 2010. Simulation of nitrogen leaching from a fertigated crop 
rotation in a Mediterranean climate using the EU-Rotate_N and Hydrus-2D models. 
Agr. Water Manag. 97 (2): 277-285. 
Gutiérrez, M., Bruna, P., Vallés, M. 2006. El cultivo de la berenjena en Aragón estudio de 
cultivares con destino a industria. XXXVI Seminario de Técnicos y Especialistas en 
Horticultura: 77-92. 
Hoyos, P.; Álvarez, V.; Rodríguez, A. 2004. Producción de acelga en función del tipo de 
recolección. Hort. 177. Junio 2004. 
Macua J. I., Lahoz, I., Garnica, J., Santos, A. (2003). Estudiocomparativo de variedades 
comerciales de berenjenas en Navarra. XXXIII Seminario de Técnicos y Especialistas 
en Horticultura: 47-51.. 
Martínez-Blanco J., Muñoz P., Antón A., Rieradevall R. (2011) Environmental impacts of 
tomato production in open-field and standard multi-tunnel greenhouse with compost 
and mineral fertilizers in a Mediterranean region. J. Clean. Prod. 19:985-997. 
Muñoz, P., Anton, A., Vijay, A., Ariño, J., Montero, J.I. 2008. High decrease in nitrate 
leaching by lower N input without reducing greenhouse tomato yield. Agron. Sust. 
Devel. 28: 489-495. 
Muñoz P., 2009. Aplicación de Compost de Fracción Orgánica de Residuos Sólidos 
Municipales en la fertilización de cultivos hortícolas en la comarca del Maresme. 
Informe científico técnico final volumen 1. Ministerio de Medio Ambiente. 
Ramos, C. y Irañeta, J. 2007. El efecto de la fertilización nitrogenada en la calidad de la 
cebolla y el brócoli. Sociedad Española de Ciencias Hortícolas SECH. II Jornadas del 
Grupo de Fertilización de la SECH. Logroño 27-29 noviembre 2007. 
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Agradecimientos 
Los autores quieren expresar su agradecimiento a los señores José Montero y 
Xavier Doménech y a la señora Carmen Bellido por su colaboración en las tareas de 
campo. Este trabajo fue financiado por la Secció d’Avaluació de Recursos Agraris del 
Departament d’Agricultura, Ramaderia, Pesca, Alimentació i Medi Natural. 
 
Tablas 
 
Tabla 1. Propiedades físicas de la parcela experimental: textura, materia orgánica (m.o), 
densidad aparente (dap), capacidad de retención de agua (CRA) a 1/3 bares y 15 bares. 
 
Capa 
(cm) 
Textura 
USDA 
Arena 
(%) 
Limo 
(%) 
Arcilla 
(%) 
m.o. 
(%) 
dap 
(g cm-3) 
CRA1/3 
(g·g-1) 
CRA15 
(g·g-1) 
0-30 Francoarenosa 78,3 13,6 8,1 1,87 1,53 14,8 4,6 
30-60 Francoarenosa 78,2 14,4 7,4 1,04 1,63 14,8 4,3 
60-90 Francoarenosa 82,2 11,5 6,4 0,44 1,66 13,8 3,9 
 
 
Tabla 2. Tratamientos fertilizantes considerados en los tres cultivos de la rotación (kg 
N·ha-1). 
 
Tratamiento 
(kg N·ha-1) 
N aportado 
berenjena 
N aportado cebolla 
tierna 
N aportado 
acelga 
N01 26 (18) 10 (2) 8 (2) 
N1 200 (22) 60 (5) 91 (2) 
N2 316 (23) 87 (2) 111 (2) 
N3 464 (17) 112 (3) 139 (2) 
1La cantidad indicada en el tratamiento N0 corresponde a la aportación de nitrógeno a 
través del agua de riego. Entre paréntesis se muestra el nitrógeno presente en el suelo 
al inicio del cultivo que debe sumarse al aportado. 
 
 
Tabla 3. Producción total y comercial (kg·m-2) de berenjena, cebolla y acelga en los 
diferentes tratamientos aplicados. Cada valor representa la media de tres repeticiones. 
Letras diferentes indican diferencias significativas p <0.05 (Least Significance 
Difference test). 
Tratamiento 
Berenjena Cebolla tierna Acelga 
Producción(kg·m-2) Producción(kg·m-2) Producción(kg·m-2) 
Total Comercial Total Comercial Total Comercial 
N0 7,5 b 6,8 b 4,7 c 2,6 c 2,7 b 0 c 
N1 15,2 a 14,1 a 6,4 b 3,4 c 3,0 b 2,3 b 
N2 16,0 a 14,9 a 9,2 a 4,8 b 3,0 b 2,4 b 
N3 16,1 a 15,1 a 9,5 a 6,1 a 5,2 a 4,0 a