Efecto de las fuentes nitrogenadas sobre  el contenido de nitratos y lecturas "spad" en el cultivo de lechuga

Argelia Escalona*, Mario Santana*, Ingrid Acevedo**, Vianel Rodríguez* y Lue Merú Marcó*

* Profesores. Universidad Centroccidental "Lisandro Alvarado" (UCLA). Decanato de Agronomía. Barquisimeto, estado Lara. Venezuela. E-mail: eargelia@ucla.edu.ve

** Profesora. UCLA. Decanato de Ciencias Veterinaria. Barquisimeto, estado Lara. E-mail: ingridacevedo@ucla.edu.ve

RESUMEN

La acumulación de nitratos en hojas de plantas de lechuga, Lactuca sativa L., se considera, entre algunos factores, como respuesta al contenido y el tipo de nitrógeno dispo­nible y este último se puede inferir a través de lecturas "SPAD". Por tal razón, en este ensayo se estableció como objetivo comparar la influencia de diferentes tipos de fertilizantes nitrogenados sobre los niveles de nitratos y las lecturas "SPAD" en las hojas de lechuga. La metodo­logía utilizada consistió en realizar un ensayo experimental en la localidad de Sanare, municipio "Andrés Eloy Blanco", del estado Lara, mediante la siembra del cultivo de lechuga variedad comercial "Great Lakes 659", a las cuales se le aplicó como tratamiento cuatro tipos de fertilizantes nitrogenados, nitrato de calcio, sulfato de amonio, con o sin enmienda orgánica, urea, 15-15-15, a una sola dosis de 200 k ha^-1 de N y un testigo absoluto. Se evaluó el contenido de nitrato en hoja en masa fresca (MS) y seca (MS), así como lecturas "SPAD". Entre los resultados se encontró efecto del tipo de fuente de N sobre el contenido de nitrato en hojas en MS y MF, y en lecturas "SPAD". En conclusión, el fertilizante Nitrato de calcio presentó los mayores valores de lectura "SPAD" al igual que el contenido de nitrato. Las fuentes de nitrógeno y dosis empleadas no sobrepasan los valores límites de la comu­nidad europea para lechugas cultivadas al aire libre, por lo cual podrían utilizarse sin ocasionar riesgo a la salud humana.

Palabras Clave: Lactuca sativa L., enmienda orgánica; contenido de nitratos; verdor.

Effects of the nitrogen sources on lettuce nitrates content and over "spad" lectures

SUMMARY

The accumulation of nitrate on lettuce leaves is considered as a response of the amount and type of the N source: the nitrate level could be identified through "SPAD" lectures. The objective of the current research was to compare the influence of different N fertilizers sources over the nitrates levels in lettuce leaves and the use of "SPAD" lectures to evaluate it. We carried out an experiment with lettuce, Great Lakes 659 variety, in a locality of Sanare, "Andrés Eloy Blanco" county, Lara State, where the impact of four types N fertilizers (Calcium Nitrate and Ammonium Sulphate with or without a complementary organic amendment, urea, and 15-15- 15) at a dose of 200 kg ha^-1, on the content of nitrate in the leaf was evaluated. The relationship between the content of nitrates in leaves and the "SPAD" lectures, and of these with the fresh and dry weight were also evaluated. We found that the N source affects the content of nitrate (91 mg kg^-1) on dry weight basis and in fresh weight (466 mg kg^-1), and lectures with "SPAD" (29,070 and 21,600 units), in external and internal leaves respectively. In conclusion, the calcium nitrate fertilizer produced the higher "SPAD" lectures as well as the higher nitrates content. The amount and sources of N used, do not exceed the limits values of the European Community for lettuces growing in open fields, and they could be used without risks for human health.

Key Words: Lactuca sativa L., organic amendment; nitrate content; greenery.

RECIBIDO: octubre 07, 2008  ACEPTADO: diciembre 01, 2008

INTRODUCCIÓN

En Venezuela el desarrollo de una agricultura intensiva centrada en el monocultivo, influenciado por la revo­lución verde ha llevado a un abuso en el uso de fertili­zantes inorgánicos en la producción de hortalizas. De­bido a esto, el agricultor para obtener el máximo rendi­miento de sus cosechas ha realizado un uso indiscrimi­nado y sistemático de abonos de estos, especialmente los nitrogenados (FONAIAP, 1995). Esta problemática es más alarmante en el cultivo de la lechuga, Lactuca sativa L., ya que la eficiencia del uso de fertilizantes nitrogenados en la producción de lechuga es conside­rada importante para aumentar la producción, aunque según Anac y Martín-Prevel (1999) la aplicación de estos continuamente contribuye con la acumulación de nitratos en las hojas de lechuga el cual puede resultar toxico para los humanos.

A pesar de que el nitrato no es una sustancia tóxica en sí, su toxicidad reside en su transformación química en nitrito, que se realiza en parte durante el metabolismo humano. El nitrito producto de la reducción del nitrato puede reaccionar con la hemoglobina, produciendo pro­ductos oxidativos y metahemoglobina que conduce a la disminución del suministro de oxígeno en el cuerpo, produciendo problemas respiratorios. También el nitrito puede reaccionar, en medio ácido del estómago, con las aminas, sustancias obtenidas por el metabolismo de los alimentos originando nitrosaminas, las cuales son agentes cancerígenos al humano. Además pruebas de estudios epidemiológicos en animales han demostrado que la exposición a nitrato y nitrito ha aumentado el riesgo para algunos tipos del cáncer (Watson y Muftí, 1996).

El grado de acumulación de nitrato no sólo depende del tipo y variedad genética, sino también de la temperatura, el contenido y el tipo de nitrógeno disponible (Rincón et al., 2002). La acumulación de este ión en las hojas se incrementa cuando la planta es cultivada en condiciones restrictivas de luz (Roorda, 1984). Así, la planta utili­zaría más carbohidratos e iones nitratos como regulador osmótico (Streingröver et al., 1993). Por lo anterior, la CEE (2002) ha indicado como contenidos máximos de nitratos permitidos para lechuga cultivada en inverna­dero y al aire libre de en diferentes épocas del año un valor de 2000 mg kg^-1.

Por otra parte, las lecturas "SPAD" pueden ser utilizadas para evaluar el estado nutricional del cultivo y a su vez pueden ser una guía para dosificar los fertilizantes nitrogenados (Malavolta et al., 2004). En este sentido, Villar y Ortega (2003) señalan que existe una relación directa entre la lectura "SPAD" y el contenido de nitrógeno en la planta, ya que las plantas adecuadamente fertilizadas con nitrógeno presentan un color más verde en sus hojas, lo cual puede considerarse como una herra­mienta alternativa para estimar el estatus de nitrógeno en la planta.

Por tal razón, en este ensayo se estudió el efecto de diferentes fuentes nitrogenadas sobre la acumulación de nitratos y lecturas "SPAD" en hojas de lechugas.

MATERIALES Y MÉTODOS

Ubicación del ensayo

El ensayo se realizó, en la localidad de Sanare, muni­cipio "Andrés Eloy Blanco" del estado Lara, Venezuela, entre los meses de mayo y julio del 2006. Se corresponde a la zona de vida de bosque subhúmedo seco frío (Holdridge, 1987). Presenta precipitación promedio anual de aproximadamente 820 mm, temperaturas que oscilan entre 14 y 24 ºC con una media anual de 22 ºC y una altura entre 1.500 - 1.800 m.s.n.m. El suelo utilizado fue de pH 5,9; salinidad de 0,3 dS/m; materia orgánica 3,5 % y clase textural franco arcilloso.

Procedimiento de Campo

Las plántulas de lechuga de la variedad comercial "Great Lakes 659", se obtuvieron a partir de semillas, cultivadas en bandejas de poliestireno expandido (anime) multi­locular de 200 celdas. Se trasplantaron manualmente a campo abierto, en suelo previamente arado y surcado, a una distancia de 0,3 x 0,4 m, obteniéndose una densidad de plantación equivalente a 83.333 planta ha–1.

La fertilización se realizó de la siguiente manera: las fuentes de fósforo y potasio se aplicaron a todas las unidades experimentales en cantidad de 35 g por surco de sulfato de potasio y 100 g por surco de superfosfato simple, mientras que la aplicación de los fertilizantes evaluados, se hizo por única vez a los 15 días después del transplante (DDT), a chorro corrido, aun lado de la planta, cubriendo inmediatamente con suelo. El riego fue complementario por aspersión y el control de malezas manual.

La cosecha se realizó a los 72 DDT. Las plantas cose­chadas fueron colocadas en cestas y trasladadas para sus respectivos análisis al laboratorio de investigación del Departamento de Fitotecnia del Decanato de Agro­nomía de la UCLA.

Tratamientos

Los tratamientos consistieron en aplicar,  dos tipos de fertilizantes nitrogenados a una sola dosis de 200 k ha–1 (Caballero, 2005; Rincón et al., 2002), tales como nitrato de calcio y sulfato de amonio, combinados con o sin enmienda orgánica (SEO) de excretas de pollo en cantidad de 100 k ha–1, además dos fertilizaciones convencionales que realizan los agricultores de la zona (15-15-15 y Urea) y un testigo absoluto (sin aporte de nitrógeno), conformando un total de 7 tratamientos, los cuales se adicionaron en las cantidades indicadas en Cuadro 1.

CUADRO 1. Dosis de los fertilizantes utilizados (g surco–1) por tratamientos.

(1) Excretas de aves

(2), (3) Manejo convencional de la zona.

Diseño del Experimento

El ensayo se realizó en un diseño de bloques al azar, de 7 tratamientos y 4 repeticiones, conformando un total de 28 unidades experimentales. La unidad experimental estuvo constituida por una parcela con 4 hileras de 4 m y separadas a 0,4 m. La unidad de muestreo fueron las 2 hileras centrales con sólo 2,7 m a ser evaluados, resultando así una área efectiva de 2,16 m2 con 18 plantas de lechugas de sobrevivir todas al transplante.

Variables Evaluadas

Contenido de Nitrato

Para la determinación del contenido de nitrato en hojas de la cabeza en base fresca y seca se tomó una muestra (5 g) de cada una de ellas, finamente picadas y licuada con 100 ml de agua (Mantovani et al., 2005), luego se filtró y se acondicionó (Eaton et al., 1995) para realizar la lectura del contenido de nitrato en el espectro­fotómetro UV-visible Cintra 10e  a una longitud de onda de 520 nm.

Lecturas "SPAD"

La absorbancia es cuantificada en valores dimensiónales que van de 0 a 199, por lo que las unidades "SPAD" serán siempre las mismas de acuerdo con el tono verde de las hojas (Krugh et al., 1994), por lo que a partir de unidades "SPAD" se puede estimar los contenidos de clorofila y nitrógeno total de las planta (Rodríguez et al., 1998), en este sentido, se efectuaron lecturas indi­rectas de clorofila con el equipo Minolta SPAD 502, donde se procedió a escoger la hoja interna de las hojas protectoras y externas de la cabeza, al momento de la cosecha.

A cada hoja se le realizaron tres lecturas, de cada planta evaluada por tratamiento, cuyas hojas estaban recien­temente abiertas, expuestas, fotosinteticamente activas y maduras (Malavolta et al., 1997).

Análisis estadístico

Los datos experimentales fueron analizados utilizando el programa Statistix versión 8, mediante el análisis de la varianza y comparación de medias por Tukey al 0,05.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Contenido de nitrato en materia fresca

Se encontró efecto significativo (P<0,05) de las dife­rentes fuentes de N sobre el contenido de nitratos en las hojas de lechuga en materia fresca (MF). Cuando se aplicó nitrato de calcio con y SEO se encontraron los mayores valores de nitratos (90,993 y 86,417 mg k–1), y el menor valor en el testigo absoluto (Cuadro 2).

CUADRO 2. Contenido de nitrato (mg k–1) en hojas de lechuga, en materia fresca y materia seca, determinadas por el método de espectrofotometría UV-visible

(1) Excretas de aves

(2) y (3) Manejo convencional de la zona

El nitrato de calcio, por sus características, en cuanto a su alta solubilidad 1220 g l–1 a 20 ºC, mejora su absor­ción por parte de la planta (Ruiz, 1999), además libera directamente el ión nitrato que es fácilmente absorbido por las raíces de las planta, aunque se señala que si no es absorbido se pierde por volatilización o pasa a ser inmovilizado por los microorganismos (Tisdale y Werner, 1977). Por lo cual, se considera que en las plantas donde se aplicó nitrato de calcio, tuvieron más cantidad de nitrógeno asimilable, el cual pudo usar y acumular con más facilidad, ya que al ser adicionado al suelo, este se hidroliza y libera NO3– que es usado direc­tamente por las plantas (Rodríguez, 1992).

Por otra parte, se encontró contenido de nitrato en hojas de lechuga en peso fresco entre 32,50 a 92,50 mg k^-1, los cuales se encuentran dentro del rango obtenido por Beninni et al. (2002), quienes observaron niveles de nitratos en lechuga convencional e hidropónica entre 26 a 2.568 mg k–1 en peso fresco. Aunque por debajo de los valores encontrados por Pizarro (1998), en lechugas cultivadas al aire libre e invernadero.

No obstante, Valenzuela (1999) encontró niveles de nitratos en hojas de lechuga superiores a los de este ensayo, con niveles fluctuantes entre 178 y 418 mg k–1 en MF al emplear diferentes fuentes nitrogenadas. Así mismo, Rincón et al. (2002), encontraron incremento en la concentración de nitratos en hojas externas e internas al aumentar la dosis del fertilizante nitrogenado.

Mas aún, Fernández et al. (2002), encontró menor contenido al aplicar como fuente de N la forma amo­niacal. Cabe destacar que Sady et al. (1995), Marschner (1995) y Abd-Elmoniem et al. (1996), señalaron que las hojas de lechuga presentaron menor acumulación de nitratos con la fertilización de N en forma amoniacal comparadas con la fuente de forma nítrica, debido a la capacidad más rápida de reducirse a nitrato y ser absor­bido por las raíces, tornándose como un factor limitante en la proporción de N traslocado a las partes aéreas.

Contenido de nitrato en materia seca

Se encontró efecto de la fuente de N sobre el contenido de nitrato en materia seca (MS). Al analizar los resultados de la concentración de nitratos en las hojas de lechuga, se observó (Cuadro 2) que la fuente de N que presentó mayor concentración de nitrato fue el nitrato de calcio en las hojas con un promedio de 466 mg k–1, y los menores en el testigo.

De tal modo, al comparar los mayores valores de nitrato en hojas, se pueden considerar razonables por estar por debajo al límite de la comunidad europea de 3.000 mg k–1 en MS. Así mismo, Krohn et al. (2003), encontraron valores de nitratos en hojas de lechugas cultivares de tipo Americana, por debajo del limite antes mencionado. Más aún, los valores obtenidos están muy por debajo de lo presentado por Carrasco et al. (2006), en hojas de lechuga mantecosa con nitratos fluctuantes entre 1.344 y 3.839 mg k–1 en MS y por el MAFF (1996), con contenido entre 1.105 y 5.628 mg k–1.

Al comparar los resultados de nitratos en MF y MS (Cuadro 2), se observa similar tendencia del contenido de este en hojas de lechuga al aplicar diferentes fuentes diferentes de N, presentando en ambos casos mayor contenido de nitrato cuando se aplica la fuente de nitró­geno en forma nítrica (nitrato de calcio). Sin embargo, los contenidos de nitrato en MS son mayores que en MF, esto puede ser debido a las condiciones de manejo que es sometida la muestra para la determinación de nitrato en seco (perdidas de agua y altas temperaturas).

Por otra parte, es importante destacar que las fertiliza­ciones convencionales utilizadas en la zona de estudio, no difieren del resto de las fuentes utilizadas y no sobrepasan las concentraciones límites por lo cual podrían utilizarse sin que ocasionen riesgo a la salud humana.

Lecturas "SPAD"

En las hojas internas

Se encontró efecto de las fuentes nitrogenadas sobre las lecturas "SPAD" (P<0,05) en hojas internas. La fuente de nitrógeno nitrato de calcio con y SEO presen­taron la mayor lectura "SPAD" en las hojas internas de las plantas de lechuga y el menor valor en el testigo (Cuadro 3).

CUADRO 3. Efecto de la fuente de N sobre la concentración de clorofila en lectura "SPAD" en hoja interna protectoras y externa de la cabeza de la lechuga.

(1) Excretas de aves (2), (3) Manejo convencional de la zona

Los valores encontrados se encuentran en el rango obser­vado por Marquard y Tipton (1987), quienes encon­traron valores de "SPAD" 12 a 40 en espinacas y de 3 a 54 en otros cultivos evaluados. Así mismo, Rodríguez et al. (1998), estudio las lecturas de "SPAD" en tomate usando diferentes tonalidades encontrando valores mínimos y máximos de 7,73 y 53,93, respectivamente.

En las hojas externas

Se encontraron diferencias entre las fuentes nitroge­nadas en el contenido de clorofila (P<0,05) en hojas externas de la cabeza de lechuga. La fuente de nitrógeno Nitrato de calcio con y SEO presentaron la mayor lectura "SPAD" en las hojas externas y el menor valor en el testigo (Cuadro 3).

De Aguilar (2004), encontró lecturas "SPAD" fluctuantes entre 31,35 y 34,8 en plantas de lechuga donde se aplicó micorrizas. Sin embargo, en este ensayo los valores encontrados están por debajo de estos. Aun­que coinciden con las lecturas "SPAD" encontradas por Villas-Boâs et al. (2004), quienes estudiando el efecto de dosis y tipos de compuestos orgánicos en la produc­ción de plantas de lechuga en dos suelos bajo ambiente de protección, encontraron valores fluctuantes de lec­turas de "SPAD" en las hojas de lechuga entre 19 y 23,2.

En este trabajo tanto por espectrofotometría como por contenido de clorofila (lectura "SPAD") se encontró que al aplicar nitrato de calcio con o SEO indujo mayor contenido de nitrato y clorofila en las hojas de la planta de lechuga.

El contenido de clorofila y la absorción de nitrógeno se han correlacionado con las unidades "SPAD" en diver­sas condiciones ambientales (Hiderman et al., 1992). En este sentido, Rodríguez et al. (1998) encontraron una alta correlación entre unidades "SPAD", concen­tración de clorofila extractable en la quinta hoja y porcentaje de nitrógeno en plantas de tomate. Así mismo, existe una relación directa entre la lectura "SPAD" y el contenido de nitrógeno en la planta, ya que las plantas adecuadamente fertilizadas con nitró­geno presentan un color más verde en sus hojas (Villar y Ortega, 2003).

CONCLUSIONES

-El fertilizante Nitrato de calcio presentó los mayores valores de lectura "SPAD" al igual que el contenido de nitrato.

-Las fuentes de nitrógeno y dosis empleadas no sobrepasan los valores límites de la comunidad europea para lechugas cultivadas al aire libre, por lo cual podrían utilizarse sin que ocasionen riesgo a la salud humana.

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