INTRODUCCIÓN

Mantener o mejorar el contenido de materia orgánica del suelo es clave en Agricultura Ecológica. Las aplicaciones de fertilizantes orgánicos constituyen uno de los procedimientos habituales para este fin. Elementos minerales como el nitrógeno están asociados a la dinámica de la materia orgánica en el suelo (^{Abbasi & Khizar, 2012}).

Los microorganismos juegan un papel clave en los ciclos biogeoquímicos y el ciclado de nutrientes, controlando la mayor parte de procesos en el suelo. Además, son parámetros sensibles a los cambios que se producen en el suelo (^{Nannipieri et al., 2002}). La biomasa microbiana cuantifica la cantidad global de microorganismos presentes en el suelo. Las reacciones bioquímicas son necesarias para el ciclado de los nutrientes y están catalizadas por enzimas, pudiendo utilizarse las actividades enzimáticas como indicadores de la actividad biológica de un suelo.

Así, parece evidente la necesidad de analizar los efectos que las diferentes prácticas de gestión de suelos provocan sobre la actividad biológica y sobre la disponibilidad del nitrógeno en el suelo. De manera más concreta, el objetivo de este estudio fue comparar el efecto de la aplicación de un fertilizante mineral (convencional) frente a uno orgánico (ecológico) sobre el nitrógeno y la actividad biológica del suelo en un viñedo comercial, a través del seguimiento estacional durante un año sobre la disponibilidad de nitratos en suelo y de diferentes parámetros biológicos: carbono y nitrógeno de la biomasa microbiana (C BM y N BM), hidrólisis del diacetato de fluoresceína (FDA), la actividad β-glucosidasa (bGLU) y la β-galactosidasa (bGAL).

MATERIAL Y MÉTODOS

El estudio se llevó a cabo en la isla de Mallorca, en la Bodega José L. Ferrer (DO Binissalem-Mallorca), entre enero y octubre de 2021. La temperatura media mensual osciló entre 10,0 ºC (enero) y 26,2 ºC (agosto). La precipitación acumulada fue de 140,2 mm. El diseño experimental fue en bloques con una disposición de los tratamientos dirigida en función de las prácticas generales de la parcela (convencional vs ecológico). Se establecieron dos tratamientos control (sin aporte externo) y dos tratamientos con fertilizante: mineral en una parcela de manejo convencional y orgánico en parcela ecológica. Se tomaron muestras compuestas de la capa arable (0-20 cm) en centro de las calles de cada tratamiento durante el año 2021. El mismo día de la recogida de muestras, se iniciaron los procedimientos para los análisis de nitratos y biomasa microbiana. Para las medidas de las actividades enzimáticas, las muestras fueron conservadas a 4 ºC. Las características principales de los suelos estudiados se presentan en la Tabla 1. El experimento se adaptó al Reglamento (UE) 2018/848 que rige la Agricultura Ecológica.

La aplicación de los fertilizantes se realizó en dos ocasiones: enero de 2020 y febrero de 2021. Se usó un abono mineral ternario NPK (6-10-20), a razón de 400 kg/ha. El fertilizante orgánico, con 50% de materia orgánica total, contenía un 6% de nitrógeno total, del cual un 5,5% era nitrógeno orgánico. Se aplicaron 800 kg/ha.

El contenido de nitrato en el suelo se determinó utilizando el protocolo descrito por ^{Miranda et al. (2001}). El carbono orgánico (Corg) fue analizado siguiendo el método descrito por ^{Walkley & Black (1934}). Para la determinación de la biomasa microbiana se siguió el método de fumigación-extracción de ^{Vance et al. (1987}), realizando la cuantificación mediante un analizador de C y N total (TOC-L, Shimadzu). La hidrólisis del FDA se analizó siguiendo el protocolo de ^{Adam & Duncan (2001}). El análisis de las actividades de la bGLU y la bGAL, se realizaron de acuerdo a Eivasi & Tabatabai (1988).

Las medias de las variables de interés fueron comparadas mediante análisis de la varianza (ANOVA) de dos vías con los factores de estación y tratamiento. Las diferencias entre tratamientos y estaciones se establecieron tras la aplicación del test post-hoc Tukey. Los tratamientos estadísticos se llevaron a cabo mediante el programa IBM SPSS Statistics 26.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los valores de nitratos en suelo fueron significativamente superiores en el tratamiento con fertilizante de origen mineral (Tabla 2). La menor cantidad de nitratos en tierras agrícolas orgánicas respecto a convencionales ha sido observada en diferentes estudios (e.g. ^{García-Ruiz et al., 2008}). A partir de la primavera, se produjo un rápido descenso en la cantidad de nitratos en la parcela fertilizada con NPK, hasta situarse en valores en el entorno del resto de tratamientos en verano y otoño (resultados no presentados).

El C BM no mostró diferencias significativas entre los controles y sus respectivas aplicaciones, si se apreció un incremento en las dos aplicaciones. En cambio, el N BM presentó valores significativamente más elevados en los tratamientos convencionales (Tabla 2). Existen resultados contradictorios sobre los efectos de la fertilización química nitrogenada sobre la biomasa microbiana. Algunos autores reportan un aumento (e.g. ^{Omay et al., 1997}), mientras que otros observan descenso (e.g. ^{Ladd et al., 1994}). Los escasos incrementos en BM pueden ser indicadores de una dosis de aplicación reducida.

Entre las diferentes estaciones, el C BM fue significativamente menor durante la primavera mientras que el N BM fue menor en verano y mayor en otoño.

El tratamiento con fertilización mineral mostró valores de mayor actividad de la hidrólisis del FDA. Estos resultados parecen indicar que la mayor presencia de NO₃ ^- en el suelo influye sobre esta actividad enzimática relacionada con diferentes enzimas de tipo proteasa (^{Adam & Duncan, 2001}). Las actividades bGlu y bGal también presentaron tasas superiores bajo fertilización mineral.

En los tratamientos de Agricultura Ecológica las actividades enzimáticas presentaron valores más bajos que en los tratamientos convencionales.

Al comparar globalmente, la evolución de las tasas de las actividades enzimáticas analizadas a lo largo del año no se aprecia un patrón común.

CONCLUSIONES

En general, los valores obtenidos, cuando comparamos la aplicación con su control, se produce una tendencia de aumento en las variables microbiológicas estudiadas. Este aumento se observa notablemente bajo el uso de fertilizante mineral, que aporta una mayor cantidad de nitrógeno al suelo en parcelas que de partida presentaban valores relativamente bajos en este nutriente, promoviendo de manera acusada el aumento de las poblaciones microbianas y su actividad.