A. Dominguez-Gento*, M.D. Raigón**, S. Torregrosa**, M. Gómez**, J.M. Carot**,
* Estació Experimental Agrària de Carcaixent, Pda. Barranquet, s/n, 46740 Carcaixent; tf: 96 243 04 00; esexag.carcaixent@agricultura.m400.gva.es; alfonsdgento@wol.es.
** Universidad Politécnica de Valencia, Camí de Vera, s/n, Valencia; tf: 96 387 73 47; mdraigon@qim.upv.es; saltoral@euita.upv.es; mergomin@euita.upv.es; jcarot@eio.upv.es

Palabras clave: Lechuga, col china, goteo, aspersión, inundación.

RESUMEN

Se evaluó la acumulación de nitratos y contenido en humedad sobre especies vegetales de hoja ancha (lechuga y col china) en diversas parcelas de la estación Experimental Agraria de Carcaixent, y se sometieron a los tres sistemas de riego más comunes (por inundación, por aspersión y por goteo). El ciclo de cultivo fue de otoño-invierno, y los cultivares fueron; "Inverna", para las lechugas del tipo Romanas y "Kasumi", para las coles chinas. Los sistemas de producción han sido técnicas ecológicas, comparándose los valores con testigos de agricultura convencional. Los resultados indican que cuando el sistema de riego es de alta frecuencia y el sistema de producción es ecológico, la concentración de nitratos es considerablemente menor en el tejido vegetal de las lechugas, mientras que en las coles esta disminución no es significativa en cuanto al sistema de riego, pero sí existe un aumento de nitratos en las coles de riego por inundación. En cuanto a la humedad, los resultados estadísticos indican que el material vegetal contiene menos agua cuando se aplican técnicas ecológicas bajo el sistema de riego por inundación.

INTRODUCCION

La agricultura ecológica es una forma diferente de enfocar la producción agraria, basada en el respeto al entorno y producir elementos sanos, de la máxima calidad y en cantidad suficiente. Utiliza como modelo a la misma Naturaleza, extrayendo de ella toda la información posible, aunada con los actuales conocimientos técnicos y científicos.

El uso abusivo de los recursos agrícolas y naturales, habitual en los actuales sistemas de agricultura industrializada, lleva al agotamiento del suelo, haciéndolo improductivo, a la contaminación del agua con nitratos y sustancias tóxicas, a la simplificación de la diversidad genética, se pierde la calidad de los alimentos y se consumen grandes cantidades de combustibles fósiles.

El nitrógeno es un elemento imprescindible para todos los seres vivos y las plantas lo absorben fundamentalmente en forma nítrica disuelto en la solución del suelo (Wild, 1992). Los campos de cultivo son abonados con sustancias nitrogenadas y en la mayoría de los casos el abonado se realiza directamente con nitratos y en exceso. Las sales nítricas al ser las más solubles, pasan al agua en su infiltración hacia las capas freáticas (provocando su contaminación) o en la escorrentía hacia las aguas superficiales, otra fracción se absorbe y acumula en las plantas, originándose la sobreacumulación de nitratos en los productos agrícolas, y otra porción, a veces, es transformada por los microorganismos desnitrificadores del suelo en nitrógeno molecular, escapando a la atmósfera (Domínguez, 1994).

El ión nitrato es la forma en que las plantas absorben la mayor parte del nitrógeno que necesitan a través de las raíces. En el interior, el nitrato se transforma en amonio y posteriormente en aminoácidos y proteínas mediante el proceso de fotosíntesis. Si la velocidad de absorción es superior a la de transformación, se acumulará nitrato en los tejidos vegetales.

La acumulación de nitratos es función del tipo de planta de que se trate (especie, variedad, edad, parte, etc.) y de las condiciones de cultivo (temperatura, luz, riego, tipo de abonado y cantidad, momento de la recolección, tratamientos post-cosecha, etc.) (Mayor et al; 1993).

Los factores ambientales de cultivo, especialmente la iluminación y la temperatura, son las principales causas de la acumulación de nitratos, aunque también se han de tener en cuenta el resto de factores.

El problema de los nitratos en los vegetales radica en que tras su ingesta pueden ser reducidos a nitritos en el interior del organismo humano, especialmente en los niños de menos de tres meses de edad y en adultos con ciertos problemas. Los nitritos producen la transformación de la hemoglobina a metahemoglobina, y esta impide la correcta oxigenación del organismo. Una vez formado los nitritos, pueden reaccionar con las aminas presentes en nuestro organismo originando las nitrosaminas que tienen una acción cancerígena (Dittrich y Leitzmann, 1998).

Teniendo en cuenta lo anterior, los expertos de la OMS han fijado una ingesta diaria admisible sin riesgo aparente para la salud de 3.65 mg de ión nitrato y 0.113 mg de ión nitrito, por kilogramo de peso corporal, reduciendo a cero los nitritos en el caso de lactantes.

Mendes y Costa (1996) indican que el 86% de la ingesta de nitratos proviene de las hortalizas, el 9% de las carnes, el 2% del pan, el 1.4% de las frutas y zumos, y tan sólo el 0.7% del agua.

A causa del potencial tóxico de los nitratos y de su impacto sobre el medio ambiente, existe una tendencia creciente en la agricultura europea hacia la reducción del contenido de nitratos en las hortalizas.

España, por sus condiciones climáticas, ocupa una posición ventajosa, respecto a otros países europeos para la producción de hortalizas con bajo contenido en nitratos (Van Diest, 1990).

Las hortalizas de hoja acumulan más nitratos que las de fruto o raíz. A su vez, dentro de cada planta la acumulación de nitratos no es uniforme, por ejemplo, la lechuga concentra los nitratos en las hojas exteriores, mientras que la espinaca y la acelga los concentran en el peciolo.

En un estudio realizado por Imtiaz-Ahmad et al. (1993), se comprobó que en cultivos de espinacas abonados con distintas dosis de nitrógeno en forma de urea, la concentración de nitratos en las plantas aumentaba con la dosis de nitrógeno fertilizante.

En los cultivos hortícolas se suelen ocasionar importantes pérdidas de nitratos, no sólo por las altas dosis de fertilizantes utilizados, sino también por la baja eficiencia en los sistemas de riego (Ramos y Ocio, 1993). En la agricultura de regadío, es fundamental conocer la aportación de nitratos incorporada por el agua de riego e incluirla en la dosis de fertilizante, así como la acumulación por los cultivos, ajustando la dosis de riego. Se ha de controlar la cantidad del agua de riego, evitando el estrés hídrico, ya que algunos autores indican que esta situación incrementa la concentración de nitratos en el material vegetal. Igualmente, un mal manejo del riego podría provocar el aumento de la concentración de nitratos en la solución del suelo y su acumulación en la planta (Merino y Ansorena, 1993).

Es importante disminuir el contenido de nitratos en los vegetales mediante la aplicación de técnicas de agricultura ecológica y mediante la utilización de métodos racionales de riego, como el riego localizado (goteo y aspersión), así por una parte se evitan las excesivas pérdidas de agua y nitratos por lixiviación y por tanto la derivada contaminación de las aguas subterráneas, y por otra, muy importante, la menor acumulación de nitratos en las plantas.

El principal objetivo del presente trabajo es conocer la concentración de nitratos acumulados en dos hortalizas de hoja ancha, lechuga (Lactuca sativa) y col china (Brassica pekinensis), cuando se cultivan en dos sistemas agronómicos distintos (ecológico y convencional). Además, dentro de cada metodología agronómica, el cultivo ha sido implantado bajo tres sistemas diferentes de riego, dos localizados o de alta frecuencia (goteo y aspersión) y el tercero de inundación o superficie (riego a manta), con ello se pretende establecer en las condiciones del experimento, las posibles interacciones entre la acumulación de nitratos, técnicas de producción y sistema de riego, en cada uno de los cultivos. También se ha determinado el contenido en humedad de cada muestra del material vegetal, con el fin de poder establecer posibles interacciones con la mayor o menor disponibilidad de agua de riego.

MATERIAL Y MÉTODOS

Los ensayos se realizan sobre cinco parcelas de la Estación Experimental Agraria de Carcaixent (provincia de Valencia), en la plantación otoño-invierno con lechuga del cultivar Inverna, del tipo romana y col china del tipo "kasumi", plantadas en líneas y a nivel del suelo, con una densidad de 6 plantas por m². El ciclo de cultivo es de unos 90 días, trasplantándose en campo a principios de noviembre y recolectando a mediados de febrero.

Se dispuso de cinco parcelas, dos dedicadas al cultivo convencional (una destinada al riego localizado y otra al riego a manta), y de tres ecológicas (dos destinadas al riego a manta y una al riego localizado). Las parcelas de riego localizado se dividen en dos subparcelas de igual dimensión y dada la homogeneidad del terreno, se dispone una para el riego por goteo y otra para el riego por aspersión.

En la parcela convencional con sistema de riego localizado, se realizan dos repeticiones al azar de cada hortaliza de cinco líneas de cultivo cada una, para cada sistema de riego y del mismo modo, en la parcela ecológica con sistema de riego localizado, se realizan tres repeticiones al azar de cada hortaliza de tres lineas de cultivo cada una, en estas parcelas se asoció el cultivo (lechuga o col china) con hinojo.

El material de riego utilizado consta de goteros autocompensantes, con un caudal de 3.75 L.h^-1 y con un diámetro de 16 mm y de aspersores de 16mm de diámetro, con tres caudales distintos: 360º a 180 L.h^-1, de 180º a 90 L.h^-1 y de 90º a 50 L.h^-1. El agua de riego utilizada tiene un contenido de 200 mg de NO₃^- por litro.

La fertilización de las parcelas convencionales consistió en una aportación de fondo de 5 kg de nitrato amónico y de 5 kg de abono complejo 15-15-15 por parcela. Y durante el cultivo se fertilizó dos veces con una mezcla de 10 kg de nitrato amónico al 33.5% y sulfato potásico. En las parcelas ecológicas se fertilizó con 18029 kg.ha^-1 estiércol de oveja.

En las parcelas convencionales se efectuaron tratamientos contra mildiu con oxicloruro de cobre al 50% y con mancozeb al 35%, contra orugas y pulgones con metomilo al 20% y con metil pirimifos al 50%.

En las parcelas ecológicas se efectuó un tratamiento con Bacillus thurigensis, contra la oruga de la col y un tratamiento contra el mildiu con oxicloruro de cobre.

Para la determinación de nitratos en material vegetal se han tomado 3 muestras al azar de cada repetición. Se analizaron un total de 63 lechugas, de las cuales 45 eran ecológicas y 18 convencionales. Y 38 coles chinas, siendo 23 ecológicas y 15 convencionales.

Del material vegetal se eliminaron las hojas defectuosas y los restos de tierra existentes con un papel secante, se separa de cada muestra la parte externa de la interna y se prepara el extracto líquido con 100 g de material fresco, diferenciando las hojas externas de las internas, y con 100 mL de agua destilada se tritura y se filtra. Sobre el extracto se determina el contenido en nitratos mediante medida fotométrica a 525 nm con Spectroquant^R (Merk, 1995). El contenido de humedad del material vegetal se realizó siguiendo las indicaciones del MAPA (1994), determinándose tanto para las hojas internas como externas.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Respecto a la acumulación de nitratos (Figura 1) en el material vegetal, se observa que en los tipos de producción ecológicos, la concentración de nitratos es significativamente inferior tanto en lechuga, como en col china. Además los valores encontrados en el cultivo de lechuga, están por debajo de los referenciados en bibliografía, mientras que los de col china son similares (Elmadfa et al., 1998).

Figura 1. Contenido de NO₃^- en lechuga y col china ecológicas y convencionales, con intervalos LSD al 95%.

En cuanto al sistema de riego, en el cultivo de la col china no se encontraron diferencias significativas, aunque existe una tendencia a la mayor acumulación de nitratos en los sistemas de riego por inundación. En la lechuga (Figura 2) aparecen diferencias significativas entre los sistemas de riego, mostrándose mayor acumulación de nitratos cuando se emplean sistemas de riego por inundación.

Figura 2. Contenido de NO₃^- en lechuga, en función del sistema de riego con intervalos LSD al 95%.

Con el análisis de varianza multifactorial, se comparó la acumulación de nitratos en el tejido vegetal de ambos cultivos (lechuga y col china), teniendo en cuenta el tipo de producción (ecológico y convencional) y el sistema de riego (Figuras 3a y 3b).

De forma general, se observa que tanto para el cultivo de lechuga como para la col china, la acumulación de nitratos en el material vegetal es inferior en el cultivo ecológico, independientemente del sistema de riego, excepto en el caso del cultivo de lechuga y bajo el sistema de riego por goteo donde se observa un ligero aumento de la concentración de nitratos cuando el tipo de producción es ecológico, aunque sin llegar a ser estadísticamente significativo. Utilizando sistemas de alta frecuencia se observa que la acumulación de nitratos en el tejido vegetal es menor, siendo el goteo el que menos acumula para el tipo de producción convencional y la aspersión en ecológica.

Analizando el contenido de nitratos de lechuga y col china en las dos partes diferenciadas (externa e interna) se observa (Figuras 4a y 4b) que bajo la producción ecológica, la concentración de nitratos es mayor en las hojas interiores de ambas especies vegetales y de forma significativa al 87% en el cultivo de la lechuga, hecho que coincide con otros estudios (Vidal et al., 1999) en condiciones similares al del presente trabajo. Esto puede ser debido a que todo factor que reduzca la intensidad luminosa o la duración del fotoperiodo disminuirá también la velocidad del proceso de fotosíntesis, favoreciendo con ello la acumulación de nitratos (Steingover et al., 1982), al tratarse de especies altamente acogolladas como lo es sobre todo la lechuga romana.

Sin embargo, bajo el tipo de producción convencional la acumulación de nitratos se realiza a la inversa, concentrándose en las hojas exteriores, hecho que coincide con la bibliografía consultada (Merino y Ansorena, 1993). La causa principal de esta acumulación, es el uso de fertilizantes minerales que provocan en este tipo de cultivo un aumento de sales en las hojas exteriores, que por un fenómeno osmótico absorben mayor cantidad de agua que contiene un alto contenido en nitratos. Por otra parte, no se han observado diferencias significativas entre el contenido de nitratos en la parte interior y exterior del material vegetal en función del sistema de riego empleado, ya que durante el ciclo de cultivo de ambas especies vegetales tuvieron lugar lluvias abundantes, aunque si se muestra una tendencia de mayor acumulación en las hojas interiores de lechuga romana y col china bajo el sistema de riego por inundación, independientemente de que el tipo de producción fuese ecológico o convencional.

Respecto al contenido en humedad del material vegetal, se observa (Figura 5) que los valores son significativamente inferiores cuando se utiliza el tipo de cultivo ecológico, resultado que coincide con los de Elmadfa et al. (1998), aunque los niveles de humedad encontrados en este trabajo son ligeramente inferiores. En col china las diferencias de humedad llegan a ser, en promedio, un 1.15% inferiores para las cultivadas bajo técnicas agronómicas ecológicas, con lo que la calidad nutricional y mantenimiento post-recolección mejoran considerablemente, de modo que se disminuyen los costes de producción por peso bruto del producto. En la lechuga no se obtuvieron diferencias significativas.

Figura 5. Contenido en humedad en hojas de col china de agricultura ecológica y convencional con intervalos LSD al 95%.

Del contenido de humedad del material vegetal en función del sistema de riego (Tabla 1), se deduce que en la lechuga romana bajo el sistema de riego localizado (goteo y aspersión) los valores son significativamente superiores respecto al contenido de humedad en la lechuga regada por inundación, esto confirma que la mayor disponibilidad del agua de riego implica una mayor proporción de humedad. Resultados similares fueron encontrados por Vidal et al. (1999) en condiciones parecidas a las de este trabajo. Por otra parte, el contenido de humedad para la col china no presenta diferencias entre el sistema de riego, es posible que las condiciones climatológicas adversas y las fuertes precipitaciones recibidas en los momentos de elevada absorción, alteraran los resultados de este ensayo de col china.

Tabla 1. Niveles de significación al 95% del contenido de humedad frente al sistema de riego en lechuga y col china.

Sistema de riego	Media y grupos homogéneos
	Col china	Lechuga
Goteo	92.64 a	93.49 b
Aspersión	92.80 a	93.69 b
A manta	93.06 a	92.50 a

Al estudiar el contenido de humedad del material vegetal frente al sistema de riego, junto con el tipo de producción (Figuras 6a y 6b) se observa una tendencia similar en el tipo de producción ecológica, tanto en lechuga como en col china, siendo los contenidos en agua del material vegetal regado por alta frecuencia, homogéneos entre sí, pero significativamente superiores a los del riego por inundación. El cultivo convencional sigue una tendencia similar en lechuga, pero en col china el contenido en agua aumenta significativamente en el riego por inundación con respecto al localizado, esto puede ser debido a la gran disponibilidad de agua por la planta como consecuencia de las fuertes lluvias recibidas, en próximos ensayos se corroborarán los resultados obtenidos.

CONCLUSIONES

La concentración de NO₃^- en el material vegetal es inferior en los productos obtenidos con técnicas de producción ecológicas. Tanto para el cultivo de lechuga como de col china, los sistemas de riego que menor acumulación de NO₃^- provocan en el material vegetal son los localizados. En concreto, el riego por goteo para el tipo de agricultura convencional y el riego por aspersión cuando el tipo de agricultura es la ecológica serían los dos sistemas recomendados para producir, en las condiciones del experimento lechugas y coles chinas con baja acumulación de nitratos, además con el empleo de estos sistemas se produce un mejor manejo del riego, lo que implica menores pérdidas por lixiviación de NO₃^- y las derivadas contaminaciones en los acuíferos.

El contenido de humedad en el material vegetal es mayor en los sistemas de riego que facilitan la disponibilidad del agua a la planta, es decir, en los sistemas localizados. Por cultivos, el ecológico presenta niveles de humedad en el tejido vegetal significativamente inferiores, aumentando con ello la cantidad de materia seca del alimento, lo que pone de manifiesto la mayor calidad nutricional de los productos ecológicos y su mejor conservación en post-cosecha.

BIBLIOGRAFÍA

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Centro rural de información europea de la Comunidad Valenciana.
URL: http://criecv.fis.uji.es/crie/agric