Efecto de la fecha de siembra y el abonado nitrogenado en el desarrollo y las características del trigo blando

España, por sus condiciones meteorológicas, topográficas y edafológicas, es un país donde las consecuencias del cambio climático (con temperaturas cada vez más altas y días de lluvia más escasos y más torrenciales) pueden tener un impacto cada vez mayor. Aunque las medidas para mitigar o frenar las emisiones de gases de efecto invernadero son importantes y necesarias, al depender de tantos sectores y ser un problema de carácter mundial, las medidas tomadas por un único agricultor no garantizan en ningún caso los resultados a nivel local. Por tanto, se hace cada vez más urgente encontrar soluciones para adaptarse a estas nuevas condiciones y para evitar pérdidas de rendimiento a gran escala en el futuro, sobre todo en los secanos españoles.

Para estudiar algunas de las posibles medidas de adaptación, así como el efecto de las altas temperaturas y la falta de agua en la formación del grano, en el INIA se cuenta con un ensayo que pretende analizar durante al menos 3 años estos parámetros. En este artículo se presentan los resultados del primer año de trabajo, durante la campaña de cereal 2017/18 (que contó con un otoño muy seco y una primavera especialmente húmeda), en una parcela de trigo blando (variedad Cosaco) cultivado en la finca de la Canaleja (Alcalá de Henares). El suelo con el que se contó se clasificó como alfisol cálcico, era franco-arenoso, partía de 1,2% de materia orgánica y con un pH de 8.Las hipótesis de partida fueron, por un lado, que los cambios en las temperaturas y el riesgo de sequía en alguna de las fases críticas del cultivo de trigo pueden hacer recomendable cambiar las fechas de siembra para reajustar el ciclo del cultivo a condiciones climáticas más favorables. Por eso se compararon tres fechas distintas: 16 de octubre, 16 de noviembre y 12 de febrero (esta última para tratar de evaluar el efecto extremo de la sequía y las altas temperaturas en la fase de llenado de grano). Por otro lado, se consideró que controlar el desarrollo del cultivo para evitar un crecimiento demasiado elevado durante los periodos donde tenga una mayor disponibilidad de agua, puede permitir un menor impacto de la falta de lluvia durante las fases de floración y llenado del grano, cuando el agua puede ser más escasa. Por eso se compararon también 3 dosis de fertilización nitrogenada que consistieron en 54 (tradicionalmente usada en la zona), 27 y 0 kg N ha^-1, aplicados en forma de nitrosulfato amónico al comienzo del encañado (9 de marzo para las dos primeras fechas de siembra y 10 de abril para la tercera), sin nada de nitrógeno en fondo.

En definitiva, este ensayo pretendió cuantificar las posibles ventajas e inconvenientes de cada uno de los sistemas a nivel de adaptación al cambio climático del cultivo de trigo blando, tanto a nivel de producción como de calidad del grano, y para ello se monitorizaron en distintas fases numerosos aspectos del cultivo.

Las dos primeras fechas de siembra (octubre y noviembre) mostraron pocas diferencias en la fenología, y el espigado sólo se retrasó una semana entre la primera fecha (7 de mayo) y la segunda (14 de mayo). La tercera fecha de siembra, aunque acortó los ciclos gracias a que creció bajo condiciones de mayor temperatura, retrasó su espigado al 11 de junio. Sin embargo, ninguna de las distintas dosis de nitrógeno tuvo un efecto significativo en la fenología.

En el momento del espigado se midieron tanto los contenidos de algunos pigmentos (clorofila: pigmento relacionado con el contenido de nitrógeno y con la actividad fotosintética; flavonoles: pigmentos relacionados con el estrés de la planta, especialmente con el estrés por falta de nitrógeno; y antocianos: pigmentos relacionados también con el estrés de la planta; todos ellos estimados con el sensor de pinza Dualex) como los parámetros de la actividad fotosintética en cada uno de los tratamientos (absorción de CO₂, transpiración de agua (H₂O) y eficiencia de uso del agua medidos con un Irga). En este caso, el contenido de clorofila en el momento del espigado se vio afectado tanto por la fecha de siembra como por la dosis de nitrógeno recibida. El efecto de la dosis de nitrógeno fue similar para las tres fechas: la dosis 0 de nitrógeno redujo de manera importante el contenido de clorofila respecto a las dosis de 27 y 54 kg N ha^-1, mientras que entre estas dos dosis no hubo diferencias significativas aunque sí una tendencia a tener más clorofila las parcelas con la dosis reducida frente a la óptima. La fecha de siembra también influyó en el contenido de clorofila en el momento del espigado. En este caso, cuanto más tardía fue la siembra mayor fue el contenido de clorofila. El contenido en flavonoles fue más constante entre fechas de siembra (aunque con una leve tendencia a incrementar cuanto más temprana fue la fecha de siembra) pero con mayores concentraciones en los tratamientos sin fertilización. El contenido de antocianos presentó valores mayores en el caso del trigo sembrado en octubre que para los otros dos, así como mayores niveles para los tratamientos sin fertilización que para los otros fertilizados.

Los parámetros de fotosíntesis sólo se pudieron medir en espigado para las dos primeras fechas de siembra. La tasa de fijación de CO₂ de las hojas fue siempre mayor (y más constante entre dosis de fertilizante) en el trigo sembrado en noviembre, mientras que el trigo fertilizado a dosis de 54 kg N ha^-1 de octubre redujo aún más su capacidad de fijación de CO₂. Por otro lado, no hubo diferencias en la tasa de transpiración de agua ni entre fechas ni entre dosis, si bien hubo una ligera tendencia a reducir la transpiración en el trigo sembrado en noviembre. Por último, la eficiencia de uso del agua, entendida como la cantidad de CO₂ fijado por cada molécula de agua transpirada, resultó en valores mucho mayores para el trigo sembrado en noviembre que para el sembrado en octubre. Entre dosis hubo ligeras tendencias que no fueron replicables entre fechas, ya que mientras en el trigo de octubre los tratamientos de 0 y 27 kg N ha^-1 tuvieron una eficiencia similar y superior al de 54, en el trigo de noviembre fueron los de 0 y 54 los que fueron similares y mayores al de 27.

Aunque los datos observados durante el espigado sean algo confusos, empiezan a evidenciar que, en condiciones de secano, un crecimiento demasiado grande de la biomasa durante las primeras fases del cultivo, si bien puede dar lugar a un mayor rendimiento en caso de condiciones favorables de lluvia y nutrientes durante la fase de llenado de grano, en condiciones de falta de agua puede dar lugar a una mayor competencia entre las propias plantas de trigo por el agua y los nutrientes. Esto se puede observar analizando las fechas de siembra, ya que las plantas sembradas en octubre y con mayor periodo de crecimiento de hojas e hijuelos son las que presentan tasas fotosintéticas más bajas, menor concentración de clorofila y menor eficiencia de uso del agua en el momento del espigado. En las dosis de nitrógeno, es más difícil observar este efecto en el espigado, posiblemente porque el estrés hídrico no había sido aún suficiente comparado con el estrés nitrogenado, aunque ya se comienza a intuir al observar que el trigo fertilizado con 54 kg N ha^-1 (con mayor crecimiento de biomasa) tiende a presentar mayores concentraciones de antocianos que el fertilizado con 27, pero no de flavonoles.

En el momento de la cosecha, las diferencias entre tratamientos se incrementaron mostrando los efectos de los estreses por falta de agua y/o nitrógeno. En este sentido, y pese a la alta variabilidad de los resultados observada propia de los sistemas de secano, tanto la dosis de nitrógeno aplicada como la fecha de siembra fueron factores clave para la consecución de mejores rendimientos. Por un lado, la reducción de la dosis de nitrógeno de 54 a la mitad permitió controlar la demanda de agua de las plantas (a partir del 15 de abril las lluvias fueron más escasas y puntuales), mejorando así tanto su índice de cosecha (proporción de grano frente a biomasa total), dando lugar a más espigas viables y de mayor peso por espiga y alcanzando así mayores rendimientos finales. Sin embargo, reducir demasiado la dosis de nitrógeno aportado (en este caso 0 kg N ha^-1), evitó en parte el estrés hídrico pero a costa de un estrés nitrogenado excesivo. En cuanto a la fecha de siembra, los tratamientos de trigo sembrados en noviembre fueron los que mejor respuesta tuvieron en cuanto a rendimiento, debido de nuevo a un índice de cosecha ligeramente mejor que en las otras dos fechas.

En cuanto a la calidad del grano, los parámetros estudiados fueron la humedad del grano, el peso hectolítrico, el peso de mil granos y el contenido de proteína. En cuanto a la humedad del grano, no hubo diferencias significativas ni entre fechas de siembra ni entre dosis de fertilización. Sí que las hubo tanto en el peso hectolítrico y en el peso de mil granos, pero sólo entre fechas de siembra, siendo claramente menor en los trigos sembrados en febrero que en los de otoño. Por último, el contenido de proteína se vio afectado tanto por la fecha de siembra como por la dosis de fertilizante. En general, los trigos no fertilizados tuvieron un nivel de proteína menor que los fertilizados, sin diferencias significativas entre 27 y 54 kg N ha^-1, pero con una tendencia a mejorar la translocación al grano en el caso de 27 que en el de 54 kg N ha^-1. En el caso de la fecha de siembra, el trigo sembrado en febrero, con un menor tiempo para el llenado de grano, mayores temperaturas y menor disponibilidad de agua, dio lugar a granos más pequeños pero con un contenido de proteína muy elevado (15,6% de media). En este caso, la fecha de siembra tuvo un mayor impacto en el contenido de proteína del grano que la propia dosis de fertilizante. Esto pudo deberse a que todo el fertilizante se aplicó en una única cobertera, a un efecto de mayor concentración por ser granos más pequeños o a que las pérdidas por lavado pudieron verse aumentadas en los tratamientos sembrados en otoño. Es posible que con otro diseño de la fertilización, como la opción de una segunda cobertera opcional en el caso de años más húmedos pudiese haber cambiado el efecto.

Tanto la fecha de siembra como el ajuste de la dosis de fertilizante han demostrado tener un fuerte impacto en el rendimiento y en algunos parámetros de la calidad del trigo en condiciones de secano y que podrían ser unas potentes herramientas a la hora de afrontar el reto de la adaptación al cambio climático. La fecha de siembra ha tenido un impacto a la hora de controlar el vigor de las plantas a la hora de afrontar los momentos críticos como es el llenado del grano, así como en la calidad final del grano. Del mismo modo, una reducción de la fertilización recomendada tradicional, ha favorecido, a la larga, una eficiencia de uso del agua disponible por parte de la planta más sostenible, resultando en mejores rendimientos así como en menores costes de cultivo. Sin embargo, con la variabilidad propia del clima mediterráneo, estos resultados no dejan de ser preliminares y necesitan ser validados en distintas regiones/suelos, distintos tipos de años (con otoños más húmedos y/o con primaveras más secas), así como con otro tipo de variedades de trigo, para poder confirmar así el alcance de estos resultados.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado con el apoyo de los proyectos AT2017-003 (INIA), AGL2017-83283-C2-2-R (FECYT) y AGRISOST-CM S2018/BAA-4330 (CAM) y cofinanciado en el marco del Programa Operativo FSE y FEDER 2014-2020. Agradecer también a José Silveria, David Sanmartín y Mar Albarrán por su importante apoyo en los trabajos de campo y laboratorio.