La aplicación de nitrógeno para la producción de brócoli suele ser ajustada con base en criterios empíricos con el riesgo de llegar a dosis excesivas. En este sentido, una alternativa para procesar la cantidad de nitrógeno que debe agregarse es a través de la evaluación cuantitativa de la demanda nitrogenada del cultivo, el suministro de nitrógeno del suelo y la eficiencia de la fertilización nitrogenada.

Se realizaron dos experimentos en el Campo Experimental Tlapeaxco de la Universidad Autónoma Chapingo, México.

Los factores en estudio para el primer experimento fueron: láminas de riego (3 y 6 mm) y dosis de nitrógeno (80, 160, 240 y 320 kg ha"), y para el segundo experimento las dosis de nitrógeno residual del ensayo anterior y residuos de la cosecha (sin residuos y con residuos), para ambos experimentos se utilizó un arreglo de parcelas divididas en bloques completamente al azar, dando un total de 8 tratamientos con cuatro repeticiones. En el ensayo 1, el rendimiento más alto fue 28.9 t ha con 6 mm de riego y 160 kg N ha', con 217 kg N ha', 148 kg N ha' y 44% de demanda,

suministro y eficiencia de la fertilización nitrogenada, respectivamente.

Para el ensayo 2, el rendimiento mayor fue 47.3 t ha" con 80 kg ha" de nitrógeno residual con residuos de la cosecha, con 350 kg N ha*, 355 kg N ha* y 9% de demanda, suministro y eficiencia de la fertilización nitrogenada, respectivamente.

En los países en desarrollo la mayoría de los agricultores del sector de la producción de alimentos son de pequeña escala, producen a nivel de subsistencia y forman parte de la pobreza rural. La introducción de nuevos sistemas agrícolas y de tecnologías mejoradas surge como una alternativa viable para mejorar la productividad e ingresos por superficie cultivada.

En el espacio agrícola dominado por cultivos tradicionales como maíz en México, y maíz y papas en Ecuador, se encuentra la mayor cantidad de pequeños productores con superficies que no superan las cinco hectáreas; convirtiéndose en un nicho para el desarrollo del brócoli, con ventajas de adaptación climática, producción de tres ciclos en el año y alta rentabilidad económica.

Entre los principales factores tecnológicos que se encuentran involucrados en el incremento del rendimiento de los cultivos en las últimas décadas, está el uso intensivo de fertilizantes;

sin embargo, su empleo indiscriminado puede ocasionar desordenes nutrimentales en el suelo y los cultivos, lo que no favorece la obtención de altos rendimientos, no asegura la rentabilidad de la inversión e incluso se corre el riesgo de ocasionar problemas en la salud humana y animal.

En un sistema de agricultura sustentable, la aplicación de dosis adecuadas de nitrógeno está orientados a conseguir un alto retorno económico a través de un rendimiento óptimo y de calidad, pero también es importante minimizar los riesgos de contaminación de aguas superficiales o profundas por lixiviación de nitratos que ocasionan problemas en la salud humana y de la atmósfera, con gases derivados de procesos como desnitrificación y volatilización.

Entre las metodologías disponibles para la generación de las recomendaciones de fertilización para los cultivos está el Modelo Simplificado que se basa en la relación cuantitativa entre la demanda nutrimental de la planta, el suministro nutrimental del suelo.

La eficiencia de la fertilización, estableciendo una estrategia de manejo integral agronómico de la fertilización, para incrementar o en su caso mantener el estado nutrimental del suelo para una nutrición rentable de los cultivos sin afectar la sustentabilidad del sistema.

Por lo anterior, la presente investigación tuvo como objetivo proponer un método para calcular las necesidades de fertilización nitrogenada para el cultivo de brócoli, con base en la cuantificación directa de la demanda de nitrógeno del cultivo, el suministro de nitrógeno por el suelo y la eficiencia de la fertilización nitrogenada.

El nitrógeno en la planta

La población mundial aumentará. Los países en desarrollo tienen las tasas de crecimiento mayores, en este caso, las personas deberían tener vivienda, vestido y sobre todo, alimentado. Hasta 90% de este aumento necesario de la producción de alimentos tendrá que provenir de los campos ya cultivados. Alrededor de 790 millones de personas en el mundo en desarrollo no tienen suficiente alimento.

En los países en desarrollo, la mayoría de los agricultores activos del sector de la producción de alimentos son agricultores de pequeña escala, que forman parte de la pobreza rural. La introducción de nuevos sistemas agrícolas y tecnologías mejoradas es muy importante, dado que la mejora de la productividad resulta no sólo en más alimentos sino también en más ingreso.

En consecuencia, las actividades agrícolas tienen dos objetivos principales:

Suministrar a la población creciente de su país (o también a la de otros países) con las cantidades crecientes de alimentos y de fibras necesarias.

Proveer un ingreso satisfactorio para el agricultor y su familia.

En los últimos años, las tecnologías aplicadas a la agricultura han generado avances, se logró incrementar la producción de los principales productos agrícolas a una tasa superior al aumento de la población mundial durante las últimas décadas.

Entre los principales factores tecnológicos involucrados en el aumento del rendimiento alcanzado en las últimas décadas, se encuentra el uso intensivo de fertilizantes. El uso de los fertilizantes constituye uno de los principales factores en un programa destinado a lograr incrementos en las cosechas. Sin embargo, su empleo indiscriminado puede ocasionar como resultado desbalances nutrimentales. Este desequilibrio no favorece la obtención de altos rendimientos ni asegura la rentabilidad de la inversión de fertilizantes. Mientras que el mejoramiento genético permitió aumentar el potencial de producción en los cultivos, el uso de fertilizantes, junto con el riego y la protección química, permitió la expresión de dicho potencial. Sin fertilizantes, el rendimiento de las variedades mejorados sería inferior al de las tradicionales. Dada esta complementariedad, es difícil separar del resto de las tecnologías utilizadas, el efecto de los fertilizantes sobre el rendimiento.

Generalmente los cultivos responden a la fertilización nitrogenada. A medida que la dosis crece, el aumento de la producción por unidad de fertilizante adicional disminuye hasta llegar a un valor a partir del cual (dosis crítica) los incrementos del fertilizante ya no aumentan la producción. Sin embargo, cuando la cantidad de nitrógeno aplicado excede a la dosis crítica, la lixiviación del nitrato se incrementa. Así pues, la dosis de nutriente nitrogenado debería ser próxima a esta dosis crítica, la cual depende del cultivo, nitrógeno mineral presente en el suelo, contenido en materia orgánica de los suelos y otros factores, pero en suelos normales oscila aproximadamente entre 150-300 kg ha* de nitrógeno para la mayoría de los cultivos hortícolas.

Para comprender el uso del nitrógeno es necesario analizar el ciclo del nitrógeno, que es un recurso teórico en el cual se evalúa la interconexión de sus diferentes formas y las transformaciones que sufre en el aire, suelo, agua y organismos vivos. Esto permite entender la variación y magnitud de la capacidad de aporte de este nutrimento por el medio donde se desarrolla el cultivo y sus salidas o pérdidas como consecuencia de las prácticas de manejo agrícola.

Los principales procesos que participan en el ciclo del nitrógeno son:

* la amonificación, nitrificación.

*fijación biológica.

*inmovilización, volatilización.

*desnitrificación y lixiviación.

Los primeros incrementan el nitrógeno que pueden aprovechar los cultivos; la inmovilización es una pérdida temporal de la disponibilidad del nitrógeno porque nuevamente quedará disponible al cabo del tiempo a través de la amonificación (mineralización), y finalmente los tres últimos procesos son de pérdida porque sale el nitrógeno del suelo.

Los procesos que rigen la formación, descomposición y transermación de las reservas

orgánicas del suelo, son la misma que originan los diferentes compuestos orgánicos nitrogenados, en formas muy lábiles (aminoácidos y proteínas) o estabilizados (ligninas, taninos y quinonas. La biomasa macro y microbiana abunda principalmente en los primeros 0.05 m de profundidad, formando una verdadera cadena alimenticia, que inicia con los residuos orgánicos que se encuentra atacados por microorganismos (bacterias y hongos), que a su vez sirven de alimento para nematodos, protozoarios que son consumidos por ácaros e insectos, que también sirven de alimento para escarabajos y hormigas, contribuyendo a la fertilidad del suelo con sus excretas que liberan nutrientes que fueron mineralizados en su tracto digestivo, modificando notablemente la tasa de descomposición de los materiales orgánicos.

La conversión de las formas orgánicas de nitrógeno del tejido de plantas y animales a amonio se denomina amonificación que es una consecuencia directa de la mineralización y se realiza a través de diversos microorganismos heterótrofos y aerobios, involucrándose gran cantidad de hongos y bacterias, y posteriormente el amonio se convierte a nitrato.