Fertilization Management: Assessing New Techniques and Key Interactions to Increase Crop Yields With Less N2O Emissions

El óxido nitroso (N2O) es un potente gas de efecto invernadero (GHG) proveniente mayoritariamente de la fertilización nitrogenada de los suelos agrícolas. Identificar estrategias de manejo de la fertilización que reduzcan estas emisiones sin suponer un descenso de los rendimientos es vital tanto a nivel económico como medioambiental. Con ese propósito, en esta Tesis se han evaluado: (i) estrategias de manejo directo de la fertilización (inhibidores de la nitrificación/ureasa); y (ii) interacciones de los fertilizantes con (1) el manejo del agua, (2) residuos de cosecha y (3) diferentes especies de plantas. Para conseguirlo se llevaron a cabo meta-análisis, incubaciones de laboratorio, ensayos en invernadero y experimentos de campo. Los inhibidores de la nitrificación y de la actividad ureasa se proponen habitualmente como medidas para reducir las pérdidas de nitrógeno (N), por lo que su aplicación estaría asociada al uso eficiente del N por parte de los cultivos (NUE). Sin embargo, su efecto sobre los rendimientos es variable. Con el objetivo de evaluar en una primera fase su efectividad para incrementar el NUE y la productividad de los cultivos, se llevó a cabo un meta-análisis. Los inhibidores de la nitrificación dicyandiamide (DCD) y 3,4-dimetilepyrazol phosphate (DMPP) y el inhibidor de la ureasa N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (NBPT) fueron seleccionados para el análisis ya que generalmente son considerados las mejores opciones disponibles comercialmente. Nuestros resultados mostraron que su uso puede ser recomendado con el fin de incrementar tanto el rendimiento del cultivo como el NUE (incremento medio del 7.5% y 12.9%, respectivamente). Sin embargo, se observó que su efectividad depende en gran medida de los factores medioambientales y de manejo de los estudios evaluados. Una mayor respuesta fue encontrada en suelos de textura gruesa, sistemas irrigados y/o en cultivos que reciben altas tasas de fertilizante nitrogenado. En suelos alcalinos (pH ≥ 8), el inhibidor de la ureasa NBPT produjo el mayor efecto. Dado que su uso representa un coste adicional para los agricultores, entender las mejores prácticas que permitan maximizar su efectividad es necesario para posteriormente realizar comparaciones efectivas con otras prácticas que incrementen la productividad de los cultivos y el NUE. En base a los resultados del meta-análisis, se seleccionó el NBPT como un inhibidor con gran potencial. Inicialmente desarrollado para reducir la volatilización de amoniaco (NH3), en los últimos años algunos investigadores han demostrado en estudios de campo un efecto mitigador de este inhibidor sobre las pérdidas de N2O provenientes de suelos fertilizados bajo condiciones de baja humedad del suelo. Dada la alta variabilidad de los experimentos de campo, donde la humedad del suelo cambia rápidamente, ha sido imposible entender mecanísticamente el potencial de los inhibidores de la ureasa (UIs) para reducir emisiones de N2O y su dependencia con respecto al porcentaje de poros llenos de agua del suelo (WFPS). Por lo tanto se realizó una incubación en laboratorio con el propósito de evaluar cuál es el principal mecanismo biótico tras las emisiones de N2O cuando se aplican UIs bajo diferentes condiciones de humedad del suelo (40, 60 y 80% WFPS), y para analizar hasta qué punto el WFPS regula el efecto del inhibidor sobre las emisiones de N2O. Un segundo UI (i.e. PPDA) fue utilizado para comparar el efecto del NBPT con el de otro inhibidor de la ureasa disponible comercialmente; esto nos permitió comprobar si el efecto de NBPT es específico de ese inhibidor o no. Las emisiones de N2O al 40% WFPS fueron despreciables, siendo significativamente más bajas que las de todos los tratamientos fertilizantes al 60 y 80% WFPS. Comparado con la urea sin inhibidor, NBPT+U redujo las emisiones de N2O al 60% WFPS pero no tuvo efecto al 80% WFPS. La aplicación de PPDA incrementó significativamente las emisiones con respecto a la urea al 80% WFPS mientras que no se encontró un efecto significativo al 60% WFPS. Al 80% WFPS la desnitrificación fue la principal fuente de las emisiones de N2O en todos los tratamientos mientras que al 60% tanto la nitrificación como la desnitrificación tuvieron un papel relevante. Estos resultados muestran que un correcto manejo del NBPT puede suponer una estrategia efectiva para mitigar las emisiones de N2O. Con el objetivo de trasladar nuestros resultados de los estudios previos a condiciones de campo reales, se desarrolló un experimento en el que se evaluó la efectividad del NBPT para reducir pérdidas de N y aumentar la productividad durante un cultivo de cebada (Hordeum vulgare L.) en secano Mediterráneo. Se determinó el rendimiento del cultivo, las concentraciones de N mineral del suelo, el carbono orgánico disuelto (DOC), el potencial de desnitrificación, y los flujos de NH3, N2O y óxido nítrico (NO). La adición del inhibidor redujo las emisiones de NH3 durante los 30 días posteriores a la aplicación de urea en un 58% y las emisiones netas de N2O y NO durante los 95 días posteriores a la aplicación de urea en un 86 y 88%, respectivamente. El uso de NBPT también incrementó el rendimiento en grano en un 5% y el consumo de N en un 6%, aunque ninguno de estos incrementos fue estadísticamente significativo. Bajo las condiciones experimentales dadas, estos resultados demuestran el potencial del inhibidor de la ureasa NBPT para mitigar las emisiones de NH3, N2O y NO provenientes de suelos arables fertilizados con urea, mediante la ralentización de la hidrólisis de la urea y posterior liberación de menores concentraciones de NH4 + a la capa superior del suelo. El riego por goteo combinado con la aplicación dividida de fertilizante nitrogenado disuelto en el agua de riego (i.e. fertirriego por goteo) se considera normalmente una práctica eficiente para el uso del agua y de los nutrientes. Algunos de los principales factores (WFPS, NH4 + y NO3 -) que regulan las emisiones de GHGs (i.e. N2O, CO2 y CH4) y NO pueden ser fácilmente manipulados por medio del fertirriego por goteo sin que se generen disminuciones del rendimiento. Con ese propósito se evaluaron opciones de manejo para reducir estas emisiones en un experimento de campo durante un cultivo de melón (Cucumis melo L.). Los tratamientos incluyeron distintas frecuencias de riego (semanal/diario) y tipos de fertilizantes nitrogenados (urea/nitrato cálcico) aplicados por fertirriego. Fertirrigar con urea en lugar de nitrato cálcico aumentó las emisiones de N2O y NO por un factor de 2.4 y 2.9, respectivamente (P < 0.005). El riego diario redujo las emisiones de NO un 42% (P < 0.005) pero aumentó las emisiones de CO2 un 21% (P < 0.05) comparado con el riego semanal. Analizando el Poder de Calentamiento global en base al rendimiento así como los factores de emisión del NO, concluimos que el fertirriego semanal con un fertilizante de tipo nítrico es la mejor opción para combinar productividad agronómica con sostenibilidad medioambiental en este tipo de agroecosistemas. Los suelos agrícolas en las áreas semiáridas Mediterráneas se caracterizan por su bajo contenido en materia orgánica y bajos niveles de fertilidad. La aplicación de residuos de cosecha y/o abonos es una alternativa sostenible y eficiente desde el punto de vista económico para superar este problema. Sin embargo, estas prácticas podrían inducir cambios importantes en las emisiones de N2O de estos agroecosistemas, con impactos adicionales en las emisiones de CO2. En este contexto se llevó a cabo un experimento de campo durante un cultivo de cebada (Hordeum vulgare L.) bajo condiciones Mediterráneas para evaluar el efecto de combinar residuos de cosecha de maíz con distintos inputs de fertilizantes nitrogenados (purín de cerdo y/o urea) en estas emisiones. La incorporación de rastrojo de maíz incrementó las emisiones de N2O durante el periodo experimental un 105%. Sin embargo, las emisiones de NO se redujeron significativamente en las parcelas enmendadas con rastrojo. La sustitución parcial de urea por purín de cerdo redujo las emisiones netas de N2O un 46 y 39%, con y sin incorporación de residuo de cosecha respectivamente. Las emisiones netas de NO se redujeron un 38 y un 17% para estos mismos tratamientos. El ratio molar DOC:NO3 - demostró predecir consistentemente las emisiones de N2O y NO. El efecto principal de la interacción entre el fertilizante nitrogenado y el rastrojo de maíz se dio a los 4-6 meses de su aplicación, generando un aumento del N2O y una disminución del NO. La sustitución de urea por purín de cerdo puede considerarse una buena estrategia de manejo dado que el uso de este residuo orgánico redujo las emisiones de óxidos de N. Los pastos de todo el mundo proveen numerosos servicios ecosistémicos pero también suponen una importante fuente de emisión de N2O, especialmente en respuesta a la deposición de N proveniente del ganado mientras pasta. Para explorar el papel de las plantas como mediadoras de estas emisiones, se analizó si las emisiones de N2O dependen de la riqueza en especies herbáceas y/o de la composición específica de especies, en ausencia y presencia de una deposición de orina. Las hipótesis fueron: 1) las emisiones de N2O tienen una relación negativa con la productividad de las plantas; 2) mezclas de cuatro especies generan menores emisiones que monocultivos (dado que su productividad será mayor); 3) las emisiones son menores en combinaciones de especies con distinta morfología radicular y alta biomasa de raíz; y 4) la identidad de las especies clave para reducir el N2O depende de si hay orina o no. Se establecieron monocultivos y mezclas de dos y cuatro especies comunes en pastos con rasgos funcionales divergentes: Lolium perenne L. (Lp), Festuca arundinacea Schreb. (Fa), Phleum pratense L. (Php) y Poa trivialis L. (Pt), y se cuantificaron las emisiones de N2O durante 42 días. No se encontró relación entre la riqueza en especies y las emisiones de N2O. Sin embargo, estas emisiones fueron significativamente menores en ciertas combinaciones de especies. En ausencia de orina, las comunidades de plantas Fa+Php actuaron como un sumidero de N2O, mientras que los monocultivos de estas especies constituyeron una fuente de N2O. Con aplicación de orina la comunidad Lp+Pt redujo (P < 0.001) las emisiones de N2O un 44% comparado con los monocultivos de Lp. Las reducciones de N2O encontradas en ciertas combinaciones de especies pudieron explicarse por una productividad total mayor y por una complementariedad en la morfología radicular. Este estudio muestra que la composición de especies herbáceas es un componente clave que define las emisiones de N2O de los ecosistemas de pasto. La selección de combinaciones de plantas específicas en base a la deposición de N esperada puede, por lo tanto, ser clave para la mitigación de las emisiones de N2O. ABSTRACT Nitrous oxide (N2O) is a potent greenhouse gas (GHG) directly linked to applications of nitrogen (N) fertilizers to agricultural soils. Identifying mitigation strategies for these emissions based on fertilizer management without incurring in yield penalties is of economic and environmental concern. With that aim, this Thesis evaluated: (i) the use of nitrification and urease inhibitors; and (ii) interactions of N fertilizers with (1) water management, (2) crop residues and (3) plant species richness/identity. Meta-analysis, laboratory incubations, greenhouse mesocosm and field experiments were carried out in order to understand and develop effective mitigation strategies. Nitrification and urease inhibitors are proposed as means to reduce N losses, thereby increasing crop nitrogen use efficiency (NUE). However, their effect on crop yield is variable. A meta-analysis was initially conducted to evaluate their effectiveness at increasing NUE and crop productivity. Commonly used nitrification inhibitors (dicyandiamide (DCD) and 3,4-dimethylepyrazole phosphate (DMPP)) and the urease inhibitor N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (NBPT) were selected for analysis as they are generally considered the best available options. Our results show that their use can be recommended in order to increase both crop yields and NUE (grand mean increase of 7.5% and 12.9%, respectively). However, their effectiveness was dependent on the environmental and management factors of the studies evaluated. Larger responses were found in coarse-textured soils, irrigated systems and/or crops receiving high nitrogen fertilizer rates. In alkaline soils (pH ≥ 8), the urease inhibitor NBPT produced the largest effect size. Given that their use represents an additional cost for farmers, understanding the best management practices to maximize their effectiveness is paramount to allow effective comparison with other practices that increase crop productivity and NUE. Based on the meta-analysis results, NBPT was identified as a mitigation option with large potential. Urease inhibitors (UIs) have shown to promote high N use efficiency by reducing ammonia (NH3) volatilization. In the last few years, however, some field researches have shown an effective mitigation of UIs over N2O losses from fertilized soils under conditions of low soil moisture. Given the inherent high variability of field experiments where soil moisture content changes rapidly, it has been impossible to mechanistically understand the potential of UIs to reduce N2O emissions and its dependency on the soil water-filled pore space (WFPS). An incubation experiment was carried out aiming to assess what is the main biotic mechanism behind N2O emission when UIs are applied under different soil moisture conditions (40, 60 and 80% WFPS), and to analyze to what extent the soil WFPS regulates the effect of the inhibitor over N2O emissions. A second UI (i.e. PPDA) was also used aiming to compare the effect of NBPT with that of another commercially available urease inhibitor; this allowed us to see if the effect of NBPT was inhibitor-specific or not. The N2O emissions at 40% WFPS were almost negligible, being significantly lower from all fertilized treatments than that produced at 60 and 80% WFPS. Compared to urea alone, NBPT+U reduced the N2O emissions at 60% WFPS but had no effect at 80% WFPS. The application of PPDA significantly increased the emissions with respect to U at 80% WFPS whereas no significant effect was found at 60% WFPS. At 80% WFPS denitrification was the main source of N2O emissions for all treatments. Both nitrification and denitrification had a determinant role on these emissions at 60% WFPS. These results suggest that adequate management of the UI NBPT can provide, under certain soil conditions, an opportunity for N2O mitigation. We translated our previous results to realistic field conditions by means of a field experiment with a barley crop (Hordeum vulgare L.) under rainfed Mediterranean conditions in which we evaluated the effectiveness of NBPT to reduce N losses and increase crop yields. Crop yield, soil mineral N concentrations, dissolved organic carbon (DOC), denitrification potential, NH3, N2O and nitric oxide (NO) fluxes were measured during the growing season. The inclusion of the inhibitor reduced NH3 emissions in the 30 d following urea application by 58% and net N2O and NO emissions in the 95 d following urea application by 86 and 88%, respectively. NBPT addition also increased grain yield by 5% and N uptake by 6%, although neither increase was statistically significant. Under the experimental conditions presented here, these results demonstrate the potential of the urease inhibitor NBPT in abating NH3, N2O and NO emissions from arable soils fertilized with urea, slowing urea hydrolysis and releasing lower concentrations of NH4 + to the upper soil layer. Drip irrigation combined with split application of N fertilizer dissolved in the irrigation water (i.e. drip fertigation) is commonly considered best management practice for water and nutrient efficiency. Some of the main factors (WFPS, NH4 + and NO3 -) regulating the emissions of GHGs (i.e. N2O, carbon dioxide (CO2) and methane (CH4)) and NO can easily be manipulated by drip fertigation without yield penalties. In this study, we tested management options to reduce these emissions in a field experiment with a melon (Cucumis melo L.) crop. Treatments included drip irrigation frequency (weekly/daily) and type of N fertilizer (urea/calcium nitrate) applied by fertigation. Crop yield, environmental parameters, soil mineral N concentrations, N2O, NO, CH4, and CO2 fluxes were measured during the growing season. Fertigation with urea instead of calcium nitrate increased N2O and NO emissions by a factor of 2.4 and 2.9, respectively (P < 0.005). Daily irrigation reduced NO emissions by 42% (P < 0.005) but increased CO2 emissions by 21% (P < 0.05) compared with weekly irrigation. Based on yield-scaled Global Warming Potential as well as NO emission factors, we conclude that weekly fertigation with a NO3 --based fertilizer is the best option to combine agronomic productivity with environmental sustainability. Agricultural soils in semiarid Mediterranean areas are characterized by low organic matter contents and low fertility levels. Application of crop residues and/or manures as amendments is a cost-effective and sustainable alternative to overcome this problem. However, these management practices may induce important changes in the nitrogen oxide emissions from these agroecosystems, with additional impacts on CO2 emissions. In this context, a field experiment was carried out with a barley (Hordeum vulgare L.) crop under Mediterranean conditions to evaluate the effect of combining maize (Zea mays L.) residues and N fertilizer inputs (organic and/or mineral) on these emissions. Crop yield and N uptake, soil mineral N concentrations, dissolved organic carbon (DOC), denitrification capacity, N2O, NO and CO2 fluxes were measured during the growing season. The incorporation of maize stover increased N2O emissions during the experimental period by c. 105 %. Conversely, NO emissions were significantly reduced in the plots amended with crop residues. The partial substitution of urea by pig slurry reduced net N2O emissions by 46 and 39 %, with and without the incorporation of crop residues respectively. Net emissions of NO were reduced 38 and 17 % for the same treatments. Molar DOC:NO3 - ratio was found to be a robust predictor of N2O and NO fluxes. The main effect of the interaction between crop residue and N fertilizer application occurred in the medium term (4-6 month after application), enhancing N2O emissions and decreasing NO emissions as consequence of residue incorporation. The substitution of urea by pig slurry can be considered a good management strategy since N2O and NO emissions were reduced by the use of the organic residue. Grassland ecosystems worldwide provide many important ecosystem services but they also function as a major source of N2O, especially in response to N deposition by grazing animals. In order to explore the role of plants as mediators of these emissions, we tested whether and how N2O emissions are dependent on grass species richness and/or specific grass species composition in the absence and presence of urine deposition. We hypothesized that: 1) N2O emissions relate negatively to plant productivity; 2) four-species mixtures have lower emissions than monocultures (as they are expected to be more productive); 3) emissions are lowest in combinations of species with diverging root morphology and high root biomass; and 4) the identity of the key species that reduce N2O emissions is dependent on urine deposition. We established monocultures and two- and four-species mixtures of common grass species with diverging functional traits: Lolium perenne L. (Lp), Festuca arundinacea Schreb. (Fa), Phleum pratense L. (Php) and Poa trivialis L. (Pt), and quantified N2O emissions for 42 days. We found no relation between plant species richness and N2O emissions. However, N2O emissions were significantly reduced in specific plant species combinations. In the absence of urine, plant communities of Fa+Php acted as a sink for N2O, whereas the monocultures of these species constituted a N2O source. With urine application Lp+Pt plant communities reduced (P < 0.001) N2O emissions by 44% compared to monocultures of Lp. Reductions in N2O emissions by species mixtures could be explained by total biomass productivity and by complementarity in root morphology. Our study shows that plant species composition is a key component underlying N2O emissions from grassland ecosystems. Selection of specific grass species combinations in the context of the expected nitrogen deposition regimes may therefore provide a key management practice for mitigation of N2O emissions.

Resposta de diferentes genótipos de tomateiro micro-Tom à adubação com fertilizante organomineral.

Com a finalidade de determinar se a utilização do fertilizante organomineral (FOM) resulta em incremento de produção no tomateiro, realizou-se um experimento em em casa de vegetação com tomateiro 'Micro-Tom' WT (WILD TYPE) como genótipo controle e o mutante dgt (diageotropica) pouco sensível ao hormômio auxina (AIA).

Evaluación del comportamiento de falso roble (Tabebuia rosea (Bertol.) DC.), Genízaro (Pithecellobium saman (Jacq.) Benth.) y Guanacaste negro (Enterolobium cyclocarpum (Jacq.) Griseb.) en ensayo de germinación y sembrados en dos tipos de sustrato orgánico

Las etapas de este trabajo de investigación se llevaron a cabo en las instalaciones del invernadero y vivero de la Universidad Nacional Agraria, ubicada a la altura del kilómetro 12 carretera norte en la ciudad de Managua. Se realizó un ensayo de germinación con semillas falso roble Tabebuia rosea (Bertol.) DC., genízaro Phitecellobium saman (Jacq.) Benth. y guanacaste negro Enterolobium cyclocarpum (Jacq.) Griseb., para cuantificar el porcentaje, energía y valor de la germinación aplicando tratamientos pre germinativos. Posteriormente, en vivero, se establecieron dichas especies en un diseño de bloques completos al azar con tres bloques por especie, tres tratamientos por bloque y noventa repeticiones por tratamiento, realizando un ANDEVA y aplicando una prueba de separación de medias. Las variables evaluadas en el ANDEVA fueron altura total y diámetro basal. Separadamente se evaluó la mortalidad y sobrevivencia de las plantas en el vivero. El tratamiento pre germinativo que dio mejores resultados fue el rompimiento de la testa en el extremo donde se encuentra el micrópilo, con porcentajes de germinación superiores al 90%. No se encontraron diferencias significativas entre tratamientos, por lo cual no hubo efecto de los sustratos sobre los incrementos de las plantas de genízaro Phitecellobium saman (Jacq.) Benth. y se encontraron diferencias significativas entre tratamientos y variables para guanancaste negro Enterolobium cyclocarpum (Jacq.) Griseb. con los mayores incrementos en compostaje con 29,32 cm y los menores en tierra común 18,82 cm. El compostaje fue el sustrato donde ocurrió la mayor sobrevivencia de guanacaste negro Phitecellobium saman (Jacq.) Benth. con 85% y genízaro Phitecellobium saman (Jacq.) Benth. con 66%. Los valores de mortalidad fueron menores al 26% en todos los sustratos.

Evaluación de dos tipos de fertilizantes orgánico (gallinaza y estiércol vacuno) y un mineral en el crecimiento y rendimiento del cultivo de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) variedad DOR-364, postrera 2001

El presente trabajo fue realizado en el departamento de Carazo municipio de San Marcos en El Centro Experimental La Compañía, ubicado en el km 45 de la carretera San Marcos-Masatepe, durante la época lluviosa de postrera del año 2001. Los suelos de esta zona son de origen volcánico (Andisol), pertenecen a la serie Masatepe, con textura franco limosa, presentando alto contenido de materia orgánica, nitrógeno y potasio, pero deficiente en fósforo. Este suelo puede ser considerado adecuado para la mayoría de los cultivos. En La Compañía las precipitaciones varían entre 1200 y 1500 mm/año. El propósito del experimento fue evaluar la respuesta del cultivo frijol común (Phaseolus vulgaris L.) a tres fuentes de fertilizantes (gallinaza, estiércol vacuno y mineral) sobre el crecimiento y rendimiento del cultivo. Se empleó un arreglo unifactorial en diseño de bloques completos al azar (BCA), definiendo siete tratamientos y cuatro repeticiones. Cada unidad experimental estuvo conformada por un área de 20 m2. La variedad en estudio fue la DOR – 364. Los tratamientos consistieron en dosis media y alta de cada material fertilizante. La dosis media se calculó basado en los requerimientos del cultivo por hectárea. La dosis media y alta usadas del fertilizante orgánico gallinaza fueron 3181 kg ha-1 y 6362 kg ha-1 respectivamente, para el estiércol vacuno (5286 kg ha-1 como dosis alta y 2643 kg ha-1 como dosis media). La fórmula empleada como fertilizante mineral fue la 18-46-00 con aplicaciones media de 130 kg ha-1, según recomendaciones del Instituto Nicaragüense de Tecnología Agropecuaria (INTA), y 260 kg ha-1. Las dosis alta se seleccionaron a discreción considerando el doble de las media. Las variables evaluadas se dividieron en dos categorías: variables de crecimiento como altura de planta (cm), número de hojas, área foliar (cm2) y altura de inserción de la primera vaina (cm), y las variables del rendimiento constituidas por número de vainas por planta, número de granos por vaina, número de ramas por planta, peso de cien granos (g) y rendimiento de grano (kg ha-1). Los datos provenientes del experimento se procesaron usando análisis de varianza ANDEVA, considerando además la prueba de rangos múltiple de Tukey (P≤0.05) mediante el programa estadístico (MINITAB, 1998). El análisis de presupuesto parcial (CIMMYT, 1988) fue aplicado para estimar la viabilidad económica financiera de los tratamientos. Los resultados obtenidos indicaron una respuesta significativa diferente a la aplicación de las fuentes de fertilizante, resultando estadísticamente iguales la fertilización mineral y gallinaza en dosis alta, superando a todos los tratamientos con rendimientos promedios de 2823.27 kg ha1 y 2712.82 kg ha-1 respectivamente, seguido por los tratamientos estiércol vacuno alto con rendimiento de 2528.47 kg ha-1 y gallinaza media con 2505.58 kg ha-1 en una segunda categoría estadística. En cuanto al comportamiento vegetativo, los resultados indican que estadísticamente existe significancia al evaluar el promedio de hojas a los 15, 29 y 36 días después de la siembra y promedio de área foliar a los 15, 36 y 43 días después de la siembra. La variable altura de planta os tentó los mayores promedios con los tratamientos gallinaza alta y fertilizante mineral dosis alta en una misma categoría estadística únicamente a los 36 días después de la siembra. El análisis económico muestra que el tratamiento con fertilización orgánico gallinaza con dosis media obtuvo los mayor es beneficios económicos con U$ 4.76 por cada dólar invertido, sin embargo, agronómicamente los mayores rendimientos se producen con la fertilización mineral dosis alta.

Efecto de tres distancias de siembra y tres alternativas de manejo de enfermedades en el cultivo orgánico de fresa (Fragaria spp) variedad festival, en Las Sabanas, Madriz

El presente trabajo se realizó en el municipio “Las Sabanas”, ubicada en departamento de Somoto-Madríz, durante el periodo de julio del 2005-abril 2006, con el propósito de conocer el efecto de distancias de siembra y tratamiento orgánicos de enfermedades en el cultivo de fresa (fragaria spp). Se utilizó un diseño en Bloque Completo al Azar (BCA) con arreglos en parcelas divididas con tres réplicas, siendo el factor “A”: distancias de siembra (0.25, 0.30 y 0.35 m. entre plantas) y el factor “B”: Tratamientos de enfermedades(trichoderma harzianum, Caldo sulfocálcico y un testigo absoluto). A los efectos obtenidos se les realizó un análisis de varianza (ANDEVA), y separación de medias a través de la prueba de rangos múltiples de tukey (8=0.05). Los resultados del estudio determinaron que el factor densidad de siembra presentó efecto significativo sobre las variables de crecimiento tales como: longitud de foliolo, ancho del foliolo, longitud del pecíolo, número de hojas y número de coronas, destacándose un mayor efecto en la distancia de 0.25m para todas estas variables. Mientras que en los tratamientos para enfermedades hubo efecto significativo en todas las variables antes mencionadas a excepción de la longitud del pecíolo. El mayor efecto lo realizaron el caldo sulfocálcico y el trichodermaharzianum. En el caso de las variables de fruto el mayor efecto significativo lo realizaron las distancias de 0.25 y 0.30m. Con respecto a los grados brix y el espesor de fruto no presentaron significancia estadística. Aunque para los tratamientos el mejor efecto influenciado sobre los fruto fue el caldo sulfocálcico. En cuanto a el mejor rendimiento total obtenido durante los cinco meses de cosecha fue 7,444.44 kg ha-¹ con el tratamiento del Caldo sulfocálcico y la distancia de 0.25 m, seguido de 6550.00 kg ha-¹ con el tratamiento de Trichodermaharzianum y la distancia de 0.30 m.

Comportamiento de arvenses en el cultivo de maíz (Zea mays L.) variedad NB-6, bajo dos sistemas de producción, convencional y orgánico en la finca El Plantel, Masaya 2008

El ensayo fue realizado en la unidad experimental “El Plantel” de la Universidad Nacional Agraria, ubicada en el kilómetro 42.5 en la carretera Tipitapa - Masaya, mu nicipio de Masaya, departamento de Masaya, durante los meses de Noviembre 2007 a Marzo de 2008, con el objetivo de: Evaluar el comportamiento de las arvenses en el cultivo del maíz, variedad NB - 6, bajo dos sistemas de producción (convencional y orgánico). Éste consistió en el establecimiento de dos sistemas, convencional y orgánico con dos tratamientos, cuatro sub - muestras y cuatro parcelas útiles por cada tratamiento. El tamaño de la parcela experimental fue de 432 m 2 (16 m x 27 m). La distancia entre las parcelas fue de 1 m. Las variables evaluadas en las arvenses fueron: diversidad, abundancia, biomasa , cobertura y en el cultivo fue rendimiento. Las especies de arvenses que predominaron en ambos sistemas fueron similares encontrándose siete familias repr esentadas por siete especies, la mayoría de ellas pertenecientes a la clase dicotiledóneas con cinco especies. Entre las dicotiledóneas se encontraron Sida acuta Burn. F, Physalis angulata (L), Amaranthus spinosus , Portulaca oleracea (L) y Ricinus comunis (L) . L as monocotiledoneas estuvieron representadas por las familias Cyperaceae y Poaceae, predominando las especies Ixophorus unicetus y Cyperus rotundus. En el sistema orgánico hubo mayor cantidad de individuos. En el comportamiento de la biomasa hubo var iación en los diferentes muestreos, encontrándose mayor cantidad de biomasa en el sistema orgánico con 2,261.17 g/m 2 y en el sistema convencional con 1368.90 g/m 2 . En el sistema orgánico la familia que presentó mayor acumulación de biomasa fueron las Poace ae con 915.18 g/m 2 y la que obtuvo menor biomasa fueron las Solanaceae con 46.30 g/m 2 . Las arvenses en e l sistema orgánico presentaron mayor porcentaje de cobertura en los cuatro muestreos realizados; en los primeros 15 días después de l a siembra se observ ó un 24% y 19% en el sistema convencional. En el rendimiento h ubo diferenci as estadísticas significativas en ambos sistemas de manejo. El mayor rendimiento fue obtenido por el sistema orgánico con 3,327.50 kgha - 1 , el sistema convencional con 1,963.80 kgh a - 1 esto representó para el sistema orgánico un 25.77% de rendimiento mayor que el sistema convencional

Comportamiento agronómico de cocona (Solanum sessiliflorum Dunal var. Sessiliflorum) y de naranjilla (Solanum quitoense Lam var Septentrionale) bajo dos formas de manejo (orgánico y convencional), San Esteban 2, Jinotega

La cocona y la naranjilla, cultivos poco conocidos en el país, crecen de forma silvestre y cultivada principalmente en Jinotega y Matagalpa. Dada la necesidad de conocer más sobre estos cultivos se estableció este ensayo cuyos objetivos fueron: evaluar los efectos principales y sus interacciones de los factores variedad y forma de manejo (orgánica y convencional) y evaluar el comportamiento a través del tiempo de variables de crecimiento y del rendimiento en dependencia de los factores antes mencionados. En el ensayo se estudió una variedad de cocona y otra de naranjilla en un BCA. Los datos de campo se analizaron empleando el ANOVA y MANOVA. Los valores promedios de altura de planta, numero de hojas y de flores resultaron estadísticamente diferentes entre variedades pero no así el rendimiento (aunque naranjilla presentó el mayor número de fr utos cosechados por hectárea). En general no se apreciaron diferencias estadísticas en cuanto a las formas de manejo del cultivo para las diferentes variables en estudio. El análisis de las mediciones repetidas a través del tiempo indicó que las variedades en estudio mostraron un comportamiento (patrón) diferenciado a través de tiempo en particular para número de hojas y de flores. En ambos casos las variedades estudiadas se diferenciaron principalmente durante los últimos muestreos, presentando naranjilla cambios más rápidos en los valores promedios de las dos variables antes mencionadas. En cuanto a rendimiento ambas variedades presentaron un patrón estadísticamente similar a través del tiempo. En conclusión y en base a los análisis de los valores promedios generales y de las mediciones repetidas a través del tiempo el ensayo permitió la diferenciación de las variedades en estudio para las variables de crecimiento aunque no para el rendimiento de frutos/ha.

Dinámica poblacional de arvenses en el cultivo del pipian (Cucurbita pepo L.) producido bajo un sistema de manejo orgánico y un sistema de manejo convencional, en Tipitapa, Masaya 2007

Actualmente, el manejo de arvenses en las Cucurbitaceae es a base de herbicidas, repercutiendo en serios problemas al ambiente y al hombr e. En la finca experimental El Plantel, ubicado en el km 43 ½ carretera Tipitapa – Masaya, se estableció un estudio con el objetivo de conocer la dinámica poblacional de arvenses y su incidencia en el cultivo de pipián Cucurbita pepo L; producido bajo dos sistemas de manejo. Se evaluó un sistema convencional con el uso de Completo (12 - 30 - 10) 522.98 Kg/Ha, Urea 190.06 Kg/Ha, y un sistema orgánico con el uso Humus 10,886.95Kg/Ha, Compost: 21,900.62Kg/Ha, Biofertilizante: 14,765.21 Kg/Ha En una área 525m2, en tres parcelas de 80.5 m2, alternando con el pipián, el caupí. ( Vigna unguiculata . (L) Walp). En la diversidad se encontraron 13 especies en el sistema orgánico, predominando Tithonia rotundifolia (Mill) Blake, Boerhavia erecta L., Sorghum halepense (L) P e rs. Y 10 familias, entre ellas, Portulacaceae, Asteraceae, Nyctaginaceae, y Cyperaceae. Y en el sistema convencional 11 especies, predominando, Ixophorus unicetus (Presl), Sorghum halepense (L) P ers, Tithonia rotundifolia (Mill) Blake, y 9 familias, sobres alieron Poaceae, Portulacaceae, Asteraceae, y Nyctaginaceae. El porcentaje de cobertura en los dos sistemas de manejo se presento similar. La biomasa por familia, especie y cultivo, fue mayor en el sistema orgánico. El rendimiento del cultivo no reflejo di ferencia significativa entre los dos sistemas de manejo evaluados. Los resultados demostraron que presencia de arvenses no afectó el desarrollo y crecimiento del cultivo. El manejo orgánico puede verse como una alternativa viable para el productor y para l a conservación del ambiente, a pesar de ser este un corto ciclo, este manejo muestra que a futuro se pueden obtenerse mejores resultados

Efecto de tres abonos organicos sobre el crecimiento y rendimiento en Yuca (Manihot esculenta Crantz) El Plantel, Masaya, 2007

Con el propósito de generar información científica referente al uso de abonos orgánicos y determinar su efecto sobre el crecimiento y rendimiento en la yuca ( Manihot esculenta Crantz), se llevó a cabo un experimento entre mayo de 2007 y febrero de 2008 utilizando un diseño unifactorial en Bloques Completos al Azar con cuatro tratamientos (compost – 4.7t ha¹, biofertlizante – 9.7 t ha¹, Humus de lombriz – 2.37 t ha¹, testigo – sin aplicación) y cuatro repeticiones. El ensayo se estableció en la Finca El Plantel, Masaya, propiedad de la Universidad Nacional Agraria. La zona se caracteriza por poseer suelos franco arcillosos ligeramente ácidos, con altitud de 98 a 110 m.s.n.m y precipitación de 800 a 1 000 mm anuales. Durante la etapa de crecimiento se midieron las variables: altura de planta y diámetro del tallo, y durante la etapa de rendimiento: raíces/planta, diámetro, longitud y peso de raíces, las cuales fueron sometidas a un análisis de varianza. Los diferentes tratamientos no mostraron diferencias significativas en las variables de crecimiento evaluadas. Respecto al rendimiento y sus componentes, sí hubo diferencias significativas entre los tratamientos para la variable diámetro de raíz, ejerciendo el humus de lombriz el mayor efecto sobre esta variable (44 mm). Los valores más altos obtenidos en las variables raíces⁄planta (6.9 unidades), peso de raíz (3.2 kg/planta) y rendimiento (40 t/ha) corresponden también al humus de lombriz, no así para la longitud de raíz (27.5 cm) que corresponde al compost; para estas últimas variables sólo hubo diferencia estadística entre cualquiera de los tratamientos y el testigo. El resultado se atribuye principalmente al porcentaje de nutrientes y al nivel de disponibilidad de éstos en cada abono orgánico, limitado por las características propias del residuo o abono y el equilibrio entre los procesos de inmovilización y mineralización realizados por la biomasa microbiana en el suelo.

Dinämica poblacional de arvenses en el cultivo de la yuca (Manihot esculenta, Crantz) bajo un sistema convencional y un sistema orgánico

En Nicaragua el cultivo de yuca ( Manihot esculenta Crantz), se siembra tradicionalmente en suelos de baja fertilidad y las arvenses representan el 30% o más del costo de producción. Se evaluó la Dinámica poblacional de arvenses en el cultivo de la yuca, bajo dos sistemas de manejo convencional y orgánico. En la finca El Plantel km 43 1/2 carretera Tipitapa- Masaya, en el 2007 – 2008. Se establecido un diseño no experimental con dos tratamientos: un sistema de manejo convencional el uso de abono completo 12 – 24 – 12 y Urea 46 %- y uno sistema orgánico el uso de lombriz Humus, compost y biofertilizante. En ambos sistemas se encontró una diversidad de 15 especies de arvenses distribuidas en 10 familias. En el Sistema Orgánico predominaron especies de la clase dicotiledóneas, Jalacate Tithonia rotundifolia L. (jalacate), Golondrina ( Boerhravia erecta L) . Desmodium tortuosum (S.W) D.C, (pega pega), Portulaca oleraceae L, (Verdolaga) y las monocotiledoneas, Invasor ( Sorghum halepense (L.)) y Coyolillo ( Cyperus rotundus L), y el Sistema Convencional con menor presencia de especies. En el banco de semilla las clases dicotiledóneas y monocotiledonea, predominan en el sistema orgánico. La biomasa en ambos sistemas, acumularon mayor peso las familias Poaceae, Asteraceae, Cyperaceae y las Papilionaceas. Con relación a peso acumulado por especie, en el sistema orgánico el mayor peso se encontró en, Jalacate ( Tithonia rotundifolia (Mill) Blake), e Invasor ( Sorghum halepense (L) Pers) y en el sistema convencional, Zacate dulce ( Ixophorus unicetus (Persl)) e Invasor ( Sorghum halepense (L) Perl). La cobertura decreció a medida que el cultivo cerraba su ciclo. En los dos sistemas de manejo, el número promedio de raíces por planta, diámetro de raíz y rendimientos promedio de yuca, no presentaron diferencia significativa. Caso contrario con la longitud de la raíz. El sistema de manejo orgánico puede verse como una alternativa viable para el manejo del cultivo de yuca, donde los resultados fueron más satisfactorios

Dinámica poblacional de arvenses en el cultivo de maiz (Zea mays L.) variedad NB-6 bajo los sistemas orgánico y convencional en la finca El Plantel, Tipitapa, Masaya, 2009

Las arvenses, tanto anuales como perennes, son un problema mundial en el cultivo del maíz. El crecimiento descontrolado de las malezas puede provocar grandes pérdidas de rendimiento de este cultivo. El estudio se realizó en finca experimental El Plantel de la Universidad Nacional Agraria, ubicada en el kilómetro 43 ½ carretera Tipitapa – Masaya, municipio de Masaya, de marzo a agosto 2009. Se evaluó el comportamiento de las arvenses en el cultivo de maíz, variedad NB-6, manejado bajo dos sistemas de producción: orgánico y convencional, se consideraron como dos tratamientos, establecidos en cuatro pseudorrepeticiones. El área experimental fue de 672 m2. La distancia entre pseudorrepeticiones 1 m. Las variables evaluadas fueron: diversidad, abundancia, biomasa y cobertura de arvenses y en el cultivo rendimiento en kg/ha. El predominio de las arvenses en el cultivo bajo los dos tratamientos fue similar. Se identificaron 11familias representadas por 21 especies. De éstas, 19 en el sistema orgánico y 17 en el sistema convencional. De las 21 especies, 15 pertenecen a la clase dicotiledóneas, éstas predominaron en el sistema orgánico: Cleome viscosa L. (Frijolillo de playa), Sida acuta Burn. F (Escoba lisa) y Portulaca oleracea L. (Verdolaga) de las familias Cappari daceae, Malvaceae y Portulacaceae. Las monocotiledóneas fueron Poaceae y Cyperaceae, predominando la especie: Ixophorus unicetus Presl. ( Zacate dulce). En el sistema convencional las familia Cyperaceae y Capparidaceae, en ellas predominaron las especies Cyperus rotundus L. (Coyolillo) y Cleome viscosa (L) respectivamente. La cobertura decreció en ambos sistemas a medida que el cultivo cerraba su ciclo, mostrando comportamiento similar en ambos tratamientos. La biomasa fue mayor el sistema orgánico (6,368 g/m2) con respecto a la biomasa en el sistema convencional (5,011.1 g/m2). La familia Poaceae obtuvo mayor biomasa (3205.5 g/m2) en el sistema orgánico, a diferencia del sistema convencional. (1765.4 g/m2). En el rendimiento no hubo diferencias estadísticas significativas en ambos sistemas de manejo donde (P=0.97).

Efecto de tres laminas de riego y tres dosis de aplicacion de biofertilizante en el cultivo orgánico de fresa (Fragaria spp.) cv Festival en el Castillito, Las Sabanas, Madriz

El presente estudio se realizó con productores de fresa de la comunidad de El Castillito, municipio de Las Sabanas, Madriz, durante el período de abril 2009–abril 2010, con el propósito de conocer los efectos de normas de riego y dosis de biofertilizante en el cultivo de fresa (Fragaria spp.). Se utilizó un diseño de Bloques Completo al Azar (BCA), con un arreglo en franjas con tres réplicas. Se trabajó en parcelas de tres productores, Humberto, Cristian, Celso, las láminas de establecidas en tiempo de 15, 25 y 30 min por día, y las dosis de biofertilizante de 200, 400 y 600 l ha-1. Las variables fueron sujetas a un análisis de varianza (ANDEVA) y agrupaciones de medias mediante LSD (∞=0.05). Las variables de hojas y coronas no fueron afectadas significativamente por los factores. El volumen y peso de fruto fueron afectadas por las normas de riego; no así en la longitud, diámetro y grados Brix. Las dosis de biofertilizante de 600 l ha-1 mostraron efecto significativo en el peso del fruto. De igual manera, los factores evaluados afectaron de manera significativa los rendimientos obtenidos, con valores promedios de 1509.24 kg ha-1 y 1188.24 kg ha-1, para los niveles de 30 minutos y 600 l ha-1, respectivamente. El mayor rendimiento total fue de 3132 kg ha-1 en el tratamiento 30 minutos y 400 l ha-1 en el productor Humberto. Basados en la información mensual de las propiedades psicométricas del aire, se tomaron variables como temperatura, humedad relativa, velocidad del viento y precipitaciones. Se constató que El Castillito cuenta con un ambiente propicio para el desarrollo del cultivo de fresa.

Identificación y descripción de los principales insectos rastreros asociados al cultivo de marañon (Anacardium occidentale L.), orgánico y convencional en León, Nicaragua

El marañón (Anacardium occidentale L).) Es originario del noroeste de Brasil, este árbol pertenece a la familia de las Anacardiáceas y al género Anacardium. Actualmente en la zona de occidente de Nicaragua, se han incrementado las plantaciones de marañón manejado bajo dos modalidades orgánicas y convencionales, estas plantaciones se encuentran en manos de pequeños productores los cuales presentan una serie de problemas fitosanitarios. El presente estudio se realizó con el objetivo de identificar y describir el rol de los principales insectos rastreros asociados al cultivo del marañón orgánico y convencional. Este trabajo se realizó durante el período entre Agosto 2009 y Marzo del 2010, en la comarca de Chacraseca, del departamento de León, para esto se seleccionaron tres fincas orgánicas y tres fincas convencionales de 0.7 ha cada una, se realizaron muestreos semanales de insectos en cada finca, se seleccionaron cinco sitios por finca, en estos se realizaron capturas manuales de especímenes a través de trampas de caída libre (Pitfall traps). Todos los insectos colectados en el campo se llevaron al laboratorio para su respectiva identificación. Los resultados obtenidos en este estudio fueron los siguientes: encontrándose de manera general, un mayor número total de insectos en las parcelas de marañón convencional que en la orgánica , por el contrario, se encontró un mayor número de familias de insectos en las parcelas orgánicas que en las parcelas convencionales , se identificaron las principales familias de insectos asociados al cultivo del marañón entre ellos: Acrydidae, Coreidae, Cydnidae, Largidae, Carabidae, Curculionidae, Scarabaeidae, Tenebrionidae, Noctuidae, Sarcophagidae, Apidae, Formicidae, Tiphiidae, Vespidae y Arañas. Se encontró que los órdenes Orthóptera, Hemíptera, Coleóptera, Lepidóptera, Díptera, Hymenóptera y Aránea fueron los organismos más comunes encontrados en el marañón orgánico y convencional, aunque los órdenes Hemíptera, Coleóptera e Hymenóptera son los que en mayor número fueron encontrados en ambos tipos de parcelas. Este es el primer estudio en Nicaragua donde se compara la diversidad de insectos en parcelas de marañón orgánico y convencional, además, esta es la primera vez que se identifican las principales familias, géneros y especies de insectos asociados al cultivo de marañón orgánico y convencional.

Efecto del manejo orgánico y convencional sobre la dinámica poblacional de arvenses en el cultivo de pipian (Cucurbita argyrosperma Huber) Tipitapa, Masaya, 2009

En la finca El Plantel, propiedad de la Universidad Nacional Agraria año 2009, se estudió el efecto de dos manejos, orgánico y convencional sobre la dinámica poblacional de arvenses en el cultivo de pipián, con el fin de contribuir con técnicas de manejo de arvenses en la producción de este cultivo en las áreas de la pequeña y mediana producción. Se estableció en un diseño de parcelas apareadas con dos tratamientos y cuatro repeticiones, cada parcela de 84 m². En el tratamiento orgánico se aplicó Compost en dosis de 5618 Kg.ha-1, humus de lombriz a razón de 2519.04 kg.ha-1 y biofertilizantes líquidos en dosis de 1,345 l. ha-1. En el tratamiento convencional, fertilizante completo de la fórmula 12-30-10 a razón de 161.90 kg.ha-1 y urea 46% a razón de 307.5 kg.ha-1. Se evaluó: Composición florística de arvenses, Biomasa acumulada por familia y especies, Cobertura de arvenses en porcentaje, Banco de semillas de arvenses y el rendimiento del cultivo en kg/ha. Este último se analizó mediante la prueba de t student y las variables de arvenses por el análisis descriptivo, para ello el uso de promedios y graficas. La mayor diversidad de especie se encontró en el sistema orgánico (18 especies) en comparación con el sistema convencional (16 especies). La diversidad y abundancia se vio representada por las especies Cyperus rotundus L., Ixophorus unicetus L. y Sorghum halapense (L.) Pers. Sida acuta. F, Cleome viscosa L. La mayor biomasa se registro el sistema orgánico (5462.5 g), con el mayor peso las familias Poaceae (2840.6 g), Amaranthaceae (863.5 g) y Nyctaginaceae (668.2 g), en comparación con el convencional (3764.5 g) donde las Poaceae (1579 g) y Nyctaginaceae (902.2 g) con el mayor peso. El porcentaje de cobertura de arvenses en el sistema orgánico superó al porcentaje de cobertura del sistema convencional, presentando la mayor diversidad y la menor abundancia de especie. La diversidad en el banco de semilla en condiciones de invernadero difiere a lo encontrado en campo. Encontrándose una diversidad de 14 especies, Ixophorus unicetus L. y Sida acuta Burm F, son las especies de mayor presencia en ambos sistemas. El rendimiento (kg.ha-1), no presentó diferencias estadísticamente significativas (p=0.2894).

Efecto de la combinación de árboles de sombra con manejo orgánico y manejo convencional sobre el banco de semillas de malezas en café (Coffea arabica L.), Masatepe, Masaya 2009

En búsqueda de métodos más eficientes, rentables y eco amigables para el control de malezas dentro de plantaciones de café agroforestal, se estableció un experimento en diseño de Parcelas Divididas con distribución en Bloques Completamente al Azar (BCA), con tres repeticiones. En las parcelas grandes fueron distribuidos los niveles del factor A: Tipo de sombra (a1: Inga laurina + Simarouba glauca; a2: Inga laurina + Samanea saman; a3: Tabebuina rosea + Samanea saman; a4: Tabebuina rosea + Simarouba glauca; a5: café a plena exposición solar). En las sub parcelas fueron distribuidos los niveles del factor B: niveles de insumos (corresponden al uso de diferentes dosis fertilizantes sintéticos, herbicidas, fungicidas e insecticidas) tales como: b1: convencional intensivo, b2: convencional moderado, b3: orgánico intensivo, b4: orgánico moderado. Las variables estudiadas fueron: abundancia, diversidad de especies y producción de biomasa por especie en condición de campo e invernadero. Los tratamientos bajo combinaciones de sombra: I. laurina + S. glauca, y niveles de insumos orgánico moderado, en condiciones de campo e invernadero presentan la menor abundancia y diversidad de especies de malezas. Con respecto al resto de tratamientos; Oplismenus burmannii (Rets.) P. Beauv., fue la especie de maleza benéfica dominante en todos los tratamientos estudiados mostrando una dominancia superior bajo la combinación de sombra T. rosea+ S. glauca, al igual que en el nivel de insumo orgánico moderado, donde cuatro meses después de haber realizado el primer recuento se encontraron menos especies; por la mayor incidencia de malezas en café a pleno sol fueron los que recibieron un control de malezas.