Isótopos ambientales
El nitrógeno-15 es un isótopo estable y no radiactivo del nitrógeno. El 15N se emplea a menudo en investigación médica y en agricultura. También se emplea habitualmente enespectroscopia de resonancia magnética nuclear (NMR) porque, a diferencia del isótopo más abundante 14N, posee un espín de ½, lo cual simplifica su observación mediante la técnica de NMR. En investigación, se puede obtener proteínas o ácidos nucleicosmarcados isotópicamente con 15N, cultivando muestras biológicas en medios conteniendo 15N como única fuente de nitrógeno. La demostración de que la replicación de ADN es semiconservativa (experimento de Meselson-Stahl) se llevó a cabo de esta manera. El 15N se emplea también para el marcaje de proteínas en técnicas deproteómica cuantitativa (por ejemplo, SILAC).
INTRODUCCIÓN
La superficie plantada con vides para uva de mesa es de 50.818 hectáreas, dentro de las cuales la producción de Thompson seedless ocupa 20.567 hectáreas (SAG, 2001). Dentro de la exportación frutícola las vides representan un alto porcentaje, por lo tanto, es necesario la obtención de buenos rendimientos, así como también una óptima calidad de la fruta. Para lograr estos objetivos es necesario manejar la nutrición de la planta, el riego, y otros factores de manejo. El nivel nutricional de la planta está determinado por los macro y micronutrientes existentes en el suelo y los aportados por los fertilizantes, siendo uno de los más importantes: el nitrógeno (Vlassak and Agenbag, 2000). El nitrógeno, la disponibilidad de riego y el número de yemas (dejadas en la poda invernal) determinan el comportamiento productivo de la planta (Antonacci, 2000).
La absorción de nitrógeno por los árboles frutales es preferentemente en forma de nitratos (Jerie et al., 1994). Para la aplicación de fertilizantes nitrogenados se debe tener en cuenta que existen determinados períodos de requerimientos de nitrógeno, por parte de la planta en cada estado de desarrollo, por esto, los niveles de nitrógeno aplicado varían dependiendo del frutal y cultivar, Se debe considerar que una mala dosificación de N puede ocasionar problemas en cuanto al crecimiento vegetativo, floración, rendimiento y calidad de la fruta de la temporada y de las próximas temporadas (Jerie et al., 1994).
El objetivo de este estudio fue el de evaluar la absorción y eficiencia del 15N-fertilizante aplicado en la temporada 1993/1994, en tres épocas fenológicas en dosis única y parcializaciones, durante tres temporadas de muestreos.
MATERIALES Y MÉTODOS
Durante las temporadas 1993/1994,1994/1995 y 1995/1996, se llevó a cabo un ensayo en vides cv. Thompson seedless, de 8 años de edad, con sistema de riego por goteo, en el Centro Regional de Investigación La Platina, perteneciente al Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA), ubicada en la Región Metropolitana a 70°38' longitud oeste, 33°34' latitud sur y a 625 msnm. El clima corresponde a un clima mediterráneo seco. El suelo corresponde a la Serie Santiago, clasificado como "coarse loamy sandy skeletal mixed, termic, typic Xerochrepts" (Tosso, 1995). Las características químicas del suelo son: pH 8,1, materia orgánica 2,3%, conductividad eléctrica de 1,2 dS m-1 y 14,5 y 96 mg kg-1 de N, P y K, respectivamente. La capacidad de campo es de 21%, el punto de marchitez permanente es de 10 % y la densidad aparente es de 1,3 g cm-3.
Los tratamientos se muestran en el Cuadro 1. Tres tratamientos fueron diseñados para estudiar el efecto de época de aplicación de fertilizante nitrogenado en interacción con la planta, que es: T1, aplicación única (60 kgN ha-1) en primavera, con brotes de 50-60 cm de largo (21 octubre 1993), T2 aplicación única en verano, bayas con 12° Brix (20 enero 1994) y T3 aplicación única a fines de verano, época de postcosecha (16 marzo 1994). Otro tratamiento con igual dosis total de 60 kg N ha-1 pero en tres parcializaciones de 20 kg N ha-1 (T4a, T4b y T4c) en cada época de tratamiento antes mencionadas. Sólo la ubicación del fertilizante marcado cambia, en el que el efecto de época podría ser calculado en ausencia de cualquier efecto de interacción planta-fertilizante (Fried et al., 1975, Zapata, 2001). El 15N-fertilizante fue aplicado como una solución de sulfato de amonio, marcado al 10% 15N átomos en exceso (át. exc.) en el entorno de los goteros, a ambos lados de la planta. Las plantas borde recibieron igual dosis de N-fertilizante no marcado. No se aplicó fertilizante nitrogenado en las siguientes temporadas. Se utilizó un diseño de bloques completamente al azar de 4 tratamientos con 6 repeticiones. Sin embargo, al final de la tercera temporada no se contó con igual número de plantas, debido a la realización de muestreos destructivos al final de cada temporada disminuyendo el número de plantas, no permitiendo tener repeticiones para llevar a cabo el análisis de varianza correspondiente. Cada planta fue una unidad experimental con un área de 6 m2.
A través de las temporadas se realizaron nueve muestreos foliares: 15 de diciembre de 1993 (m1), 1 de marzo (m2), 24 de mayo (m3), 25 de noviembre de 1994 (m4), 17 de enero (m5), 9 de marzo (m6), 4 de diciembre de 1995 (m7), 17 de enero (m8) y 28 de febrero de 1996 (m9). Además, se realizó un muestreo de hojas invernales caídas y retiradas del campo (5 agosto 1994), un muestreo de madera de 1 y 2 años en época de poda retirada del campo (junio 1994 y 1995), un muestreo destructivo en época de postcosecha en cada año (hojas, brotes anuales, brotes de 1 año, tronco, raíz principal, raíces secundarias, raicillas) y un muestreo de fruto en marzo de cada año.
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| * = sulfato de amonio 10 % 15N átomos en exceso. |
El contenido de nitrógeno total en las muestras fue determinado por el método semi-microKjeldahl (Bremner and Mulvaney, 1982). Los destilados obtenidos fueron usados en el análisis de 15N por espectrometría de emisión óptica (FAN-OIEA, NOI 6ePC, FAN, Alemania) (Axmann, 1990). Las muestras fueron analizadas para ser utilizadas en el cálculo del Nitrógeno absorbido y recuperado del fertilizante aplicado (Zapata, 2001). Los datos fueron analizados por el modelo experimental de bloques completamente al azar, usando ANDEVA. Y para estimar las diferencias significativas entre medias de los tratamientos, se utilizó el Mínimo de Diferencias Significativas (LSD) para un P < 0.05 (SAS, 1985).
Los muestreos foliares se realizan por la metodología de muestreo compuesto (Zapata, 2001), con el cual se obtiene un factor que permite calcular las cantidades de N total expresadas como planta total.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En el Cuadro 2, se muestran las medias de nitrógeno total y nitrógeno derivado del fertilizante expresados en porcentaje y en gramos por árbol para cada fecha de muestreo en las tres temporada en estudio y para cada tratamiento.
Las tendencias que muestra el nitrógeno total, en gramos planta-1, es la misma en las tres temporadas de muestreo, al inicio de ella (primavera - verano) es mayor, ya que es dependiente de la materia seca, disminuyendo hacia post cosecha, donde el fruto y órganos de reserva contienen más nitrógeno (Cuadro 2). La variación de medias (cv, %) del N total se mantiene bajo el 15%, salvo en la tercera temporada.
El nitrógeno absorbido por la planta desde el fertilizante aplicado (Nddf, g planta-1) (Cuadro 2), no es muy alto en la primera temporada (m1 a m3). Este cantidad de N-fertilizante aumenta hacia la segunda temporada de muestreo (m4 a m6), ya que junto con la absorción de N-fertilizante aplicado en la temporada anterior, se produce una retraslocación del Nddf desde los órganos de reserva hacia los centros de crecimiento.
Es así como, Albornoz et al., (2001), encontraron gran absorción radicular por N, en vides Red globe, en la época de cosecha. Hacia la tercera temporada de muestreo, aunque en menor cantidad, aún se encuentra nitrógeno derivado del fertilizante aplicado en la primera temporada de evaluación. Comparando tratamientos, se observa un Nddf mayor para la aplicación de post cosecha (T3) y la parcializada (T4 abc). Así mismo, Pino et al., (1995), observaron en vides Thompson seedless, bajo riego por surco, una mayor respuesta frente a una aplicación parcializada.
Por otro lado, la variación de las medias (cv, %) son bastante altas hacia el final de la temporada 1995/1996 indicando la falta de un mayor número de plantas para evaluar. Sin embargo, es T4 abc quien presenta la menor variación de medias comparada con los otros tratamientos. La variación del Nddf en gramos es producto de la dependencia frente al rendimiento, lo cual no debería ocurrir si se considera el Nddf (%) que es independiente del mismo (datos no mostrados).
El oxígeno-18, 18O, es el segundo isótopo más abundante de oxígeno, después deloxígeno-16. Es un isótopo estable que existe naturalmente en el medio ambiente. La abundancia de este isótopo en la naturaleza es del 0,2 %.
Se utiliza junto al deuterio en estudios de hidrología, como trazador para entender el origen de las aguas meteóricas.
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