293 c LOPEZ.pmd

DINÁMICA DEL FÓSFORO Y REDUCCIÓN DEL ALUMINIO
INTERCAMBIABLE EN UN ULTISOL SOMETIDO A MANEJO
CONSERVACIONISTA
Marisol López, Nidia Alfonzo, Adriana Florentino y Mercedes Pérez
RESUMEN
En un suelo ácido Typic haplustults de muy baja capacidad
productiva agrícola se evaluó el efecto de prácticas conservacionistas, tales como labranza mínima, cultivares tolerantes a
la acidez, rotación de cultivo, y combinación de abonos orgánicos e inorgánicos, sobre la dinámica del P disponible y la
sustentabilidad de un sistema de rotación cereal-leguminosa.
Los tratamientos fueron abonos orgánicos: restos de cosecha
de sorgo (RG), Indigosphera lespedicioides (RN) y Crotalaria
juncea (RL), y fueron comparados con testigo sin residuo (SR).
En cada parcela de abono orgánico se fertilizó con fuentes inorgánicas: T1 (N+0P+K), T2 (N+P-RFR+K), T3 (N+PRFRA+K) y T4 (N+P-FDA+K), donde RFR: roca fosfórica de
Riecito, RFRPA: roca fosfórica de Riecito parcialmente acidulada y FDA: fosfato diamónico. En un cultivo de Sorghum
bicolor se aplicó 100, 80 y 60kg·ha-1 de N, P y K, respectivamente, y en uno de Cajanus cajan, 15, 60, 45, 5,7 y 0,2kg·ha1
de N, P, K, S y Mo, respectivamente. Tras 2 años de manejo
conservacionista se evidencian incrementos en la disponibilidad
del P y disminución en Al+3. El P disponible osciló entre 10 y
40mg·kg-1, siendo significativamente mayor donde se aplicó RN
y RL con cualquier fuente de P. El Al intercambiable (Al+3)
disminuyó en el subsuelo (<0,7cmol·kg-1) con P-FDA. Con
FDA hubo movilización de P hasta los 40cm de profundidad,
donde el porcentaje de saturación con aluminio es alto.
SUMMARY
The effects of conservationist procedures such as minimal
tillage, acid resistant cultivars, rotation of cultures and combinations of organic and inorganic fertilizers upon the dynamics
of P availability and the sustainability of a cereal-legume rotation system were evaluated on a Typic haplustults acid soil of
very low productive capacity. The treatments were: sorghum
crop remains (RG), Indigosphera lespedicioides (RN) and
Crotalaria juncea (RL), which were compared with a control
with no residue (SR). Organic fertilizer parcels were supplemented with inorganic sources: T1 (N+0P+K), T2 (N+PRFR+K), T3 (N+P-RFRA+K) and T4 (N+P-FDA+K), where
RFR: “Riecito” phosphoric rock, RFRPA: partly acidulated
Introducción
La acidificación es una causa de degradación de los suelos agrícolas a nivel mundial.
En Venezuela, el 70% de los
suelos presentan como primera
o segunda limitación para su
uso agrícola la baja fertilidad
natural y la acidez (López y
Comerma, 1985). La baja capacidad productiva de estos
suelos se atribuye a factores
edáficos (baja fertilidad natural, reacción ácida, fragilidad
estructural, susceptibilidad a
ser erosionados y baja capacidad de retención de agua), factores del relieve y climáticos
(altas temperaturas y lluvias de
“Riecito” phosphoric rock and FDA: diammonium phosphate.
On each Sorghum bicolor tillage 100, 80 and 60kg·ha-1 of N, P
and K, respectively, were applied, and on those of Cajanus
cajan 15, 60, 45, 5,7 and 0,2kg·ha-1of N, P, K S and Mo, respectively, were applied. After 2 years of conservationist handling, increment in P availability and Al+3 reduction were observed. Available P ranged between 10 y 40mg·kg-1, being significantly higher where RN and RL were applied with any of
the P sources. Subsoil exchangeable Al (Al+3) was reduced
(<0,7cmol·kg-1) with P-FDA. With FDA the was no P mobilization down to 40cm in depth, where the percentage of aluminium saturation is high.
gran intensidad con alto poder
erosivo). En el nororiente del
estado Guárico se han expandido áreas para los monocultivos maíz y sorgo, generándose
sistemas de producción mixtos
(carne-cereal) que demandan
un manejo conservacionista. El
fósforo en el suelo experimenta transformaciones (adsorción,
precipitación, transporte, mineralización) afectándose su disponibilidad para las plantas y
constituyendo uno de los nutrientes más limitantes en los
sistemas de producción. Las
fuentes de P utilizadas por la
mayoría de los productores del
país son las solubles, que son
de alto costo y contribuyen a
PALABRAS CLAVE / Abonos Verdes / Aluminio / Fósforo Disponible / Manejo Conservacionista / Suelos Ácidos /
Recibido: 27/05/2005. Modificado: 22/12/2005. Aceptado: 20/02/2006.
Marisol López. Ingeniera
Agrónoma, M.Sc. en Ciencias
del Suelo y Cursante de Doctorado en Ciencias del Suelo,
Universidad Central de Venezuela (UCV), Venezuela. Investigadora, Instituto Nacional
de Investigaciones Agrícolas
(INIA-CENIAP), Maracay, Venezuela.. Dirección: Zona Universitaria, El Limón. Apartado
4653, Maracay 2105, Venezuela. e-mail: [email protected]
Nidia Alfonzo. Ingeniera Agrónomo. M.Sc. en Producción Animal. UCV, Venezuela. Investi-
APR 2006, VOL. 31 Nº 4
gadora. INIA-CIAE, Guárico,
Venezuela. e-mail:
[email protected]
Adriana Florentino.Ingeniera
Agrónoma, Doctora en Ciencias del Suelo, UCV, Venezuela. Cordinadora Postgrado
en Ciencias del Suelo. Facul-
0378-1844/06/04/293-07 $ 3.00/0
tad de Agronomía, UCV. Venezuela.
Mercedes Pérez. Ingeniera Agrónoma. M.Sc. en Ecofisiología,
UCV, Venezuela. Investigadora,
INIA-CENIAP, Maracay, Venezuela. e-mail:
[email protected]
293
RESUMO
Em um solo ácido Typic haplustults de muito baixa capacidade produtiva agrícola se avaliou o efeito de práticas conservacionistas, tais como lavragem mínima, cultivares tolerantes à acidez, rotação de cultivo, e combinação de adubos orgânicos e
inorgânicos, sobre a dinâmica do P disponível e a sustentabilidade de um sistema de rotação cereal-leguminosa. Os tratamentos foram adubos orgânicos: restos de colheita de sorgo (RG),
Indigosphera lespedicioides (RN) e Crotalaria juncea (RL), e foram comparados com testemunho sem resíduo (SR). Em cada
lote de adubo orgânico foi fertilizado com fontes inorgânicas:
T1 (N+0P+K), T2 (N+P-RFR+K), T3 (N+P-RFRA+K) e T4
(N+P-FDA+K), onde RFR: rocha fosfórica de Riecito, RFRPA:
reducir la relación beneficio/
costos.
Las rocas fosfóricas venezolanas poseen alto potencial
para suelos ácidos, tanto en
cultivos perennes (López de
Rojas et al., 1994) como en
cultivos de ciclo corto, tales
como maíz y sorgo (Ramírez
y López, 2000). Los abonos
orgánicos constituyen otra alternativa para mejorar la productividad de suelos ácidos;
sin embargo, su aplicación en
estos suelos ha sido cuestionada por Haynes (1983) y
Dolling (1995), quienes señalan que la acumulación de materia orgánica (MO) causa acidificación del suelo. Contradictoriamente, Tang et al.
(1999) sostienen que la acidificación ocurre después de los
10cm de profundidad y la acumulación de MO por encima
de los 10cm de profundidad,
indicando que el pH de los
suelos ácidos incrementa en
las capas superficiales después
de crecer leguminosas. Los
abonos orgánicos, específicamente los verdes, estimulan la
actividad biológica (Gregorich
et al., 1996) mejoran las propiedades físicas (Rivero et al.,
1998; Bravo y Florentino,
1999), afectan la actividad bioquímica (Bandinck y Dick,
1999) y mejoran los procesos
químicos (Green y Blackmer,
1995; Franco-Viscaino, 1997)
incrementándose la disponibilidad de nutrientes en los suelos
abonados con estos fertilizantes.
En este contexto, el objetivo
de este trabajo fue evaluar la
dinámica del P y reducción
del Al+3 como indicadores de
294
mejoras en la capacidad productiva de suelos ácidos manejados con bajos insumos y
prácticas conservacionistas.
Materiales y Métodos
rocha fosfórica de Riecito parcialmente acidulada e FDA:
fosfato diamônico. Em um cultivo de Sorghum bicolor aplicou-se
100, 80 e 60kg·ha-1 de N, P e K, respectivamente, e em um de
Cajanus cajan, 15, 60, 45, 5,7 e 0,2kg·ha-1de N, P, K S e Mo,
respectivamente. Depois de 2 anos de manejo conservacionista
se evidenciam incrementos na disponibilidade do P e diminuição
em Al+3. O P disponível oscilou entre 10 e 40mg·kg-1, sendo significativamente maior onde se aplicou RN e RL com qualquer
fonte de P. O Al intercambiável (Al+3) diminuiu no subsolo
(<0,7cmol·kg-1) com P-FDA. Com FDA houve mobilização de P
até os 40cm de profundidade, onde a porcentagem de saturação
com alumínio é alta.
Cultivos indicadores. Se utilizaron como cultivos indicadores al sorgo (Sorghum bicolor
L Moench, cv. Chaguaramas
VII) y al quinchoncho (Cajanus cajan, cv. Aroita), ambos tolerantes a la acidez.
Sitio experimental
Ubicación. El experimento fue
ejecutado en condiciones de
campo, en un suelo ácido de
sabanas, clasificado como
Typic Paleustults, Fg, caolinítica isohipertérmica. El lote experimental se encuentra en Espino, estado Guárico, Venezuela, entre los 8º25'30''N y los
66º05'11''O.
Clima. La zona se caracteriza
agroclimáticamente por presentar un promedio de precipitación anual de 1176mm con
distribución unimodal en el
tiempo, concentrada en 5 a 6
meses (mayo-octubre) con
máximo en julio (215,1mm);
las lluvias son erráticas, de
alta intensidad y de corta duración. La temperatura oscila
entre 25 y 30ºC.
Suelos. Los suelos del sitio
experimental son de muy
baja fertilidad natural, presentando limitaciones por
baja disponibilidad de POlsen (<3mg·kg -1), K-Olsen
(<20mg·kg -1), Ca-Morgan
(<50mg·kg -1) y magnesioMorgan (<20mg·kg-1); la reacción del suelo es ácida
(pH<5,4) y son de textura
areno franco (aF) y franco
arenoso (Fa). El drenaje externo es lento y el interno rápido,
la permeabilidad moderadamente rápida y su clase de
drenaje, bien drenado.
Manejo de la fertilización
Se aplicó abonos orgánicos
(restos de cosecha y abonos
verdes) mezclados con abonos
inorgánicos, bien sea fertilizantes naturales (rocas fosfóricas) o industriales (FDA,
SA y KCl). Los diferentes
tratamientos estuvieron constituidos por las parcelas de
abonos orgánicos (SR, RN,
RL, RG) y las microparcelas
de abonos inorgánicos (T1,
T2, T3 y T4), a saber:
- Abonos orgánicos. Se utilizaron las leguminosas Crotalaria juncea (especie introducida) e Indigosphera lespedecioides (añil, especie nativa),
que constituyen los abonos
verdes, la gramínea S. bicolor
y la leguminosa C. cajan, cuyos restos de cosecha constituyen un tipo de abono orgánico evaluado. En las parcelas
sin residuos (SR) la biomasa
aérea fue extraída después de
cosechar el grano de los cultivos indicadores (S. bicolor y
C. cajan), dejando la superficie del suelo descubierta.
Como residuos nativos (RN)
fueron utilizados I. lespedicioide+ciperáceas, siendo
cortada toda la planta en floración y dejada sobre la superficie del suelo. Los residuos de leguminosa (RL)
consistieron en C. juncea,
cortada en floración y dejada
sobre la superficie, y los residuos gramíneos (RG) fueron
de S. bicolor; después de obtener rendimiento en grano y
vástago, el grano se extrajo y
el vástago se dejó sobre la
superficie. En las parcelas
RN, RL y RG los restos fueron dejados en la superficie e
incorporados antes de sembrar
el cultivo del próximo ciclo
de siembra. El barbecho (B)
representa un testigo absoluto
y no recibe ningún tipo de
tratamiento.
- Abonos inorgánicos. Los
abonos inorgánicos fueron
aplicados en cada ciclo de
siembra, correspondientes a
los años 0, 1 y 2. Consistieron en T1 (N+0P+K), T2
(N+P-RFR+K), T3 (N+PRFRPA+K) y T4 (N+PFDA+K), donde las fuentes
de P fueron RFR: roca
fosfórica de Riecito micronizada (14% de P total, 39%
de CaO, eficiencia agronómica -EA- de 80-90%, y 10%
de P-soluble como P 2 O 5 en
citrato de amonio neutro),
RFRPA: roca fosfórica de
Riecito parcialmente acidulada (12% de P-total, 35% de
CaO, EA >90%, y P 2 O 5 de
12,3%), y FDA: fosfato
diamónico (16% N, 46%
P 2 O 5 ). Todos estos abonos
fueron aplicados en los cultivos indicadores junto a los
usados como abono verde.
Las fuentes de N utilizadas
fueron sulfato de amonio
(21% N, 24% S) en C. cajan
y urea (46% N) en sorgo. La
fuente de K fue KCl (60%
en K2O) y se utilizó en todos
APR 2006, VOL. 31 Nº 4
los cultivos. Las dosis de nutrientes aplicadas fueron de
100-80-60kg·ha -1 de N, P y
K, respectivamente, para el
sorgo, y de 15, 60, 45, 5,7 y
0,2kg·ha -1 de N, P, K, S y
Mo, respectivamente, para
quinchoncho. Según Hammond y León (1983) las rocas fosfóricas micronizadas
(RFR) y parcialmente acidulada (RFRPA) son de alta reactividad, ya que la solubilidad
del P2O5 en citrato de amonio
neutro es mayor a 5,9%. Estos investigadores indican que
una EA>90% es un indicador
de alta solubilidad de las rocas fosfóricas, característica
que aumenta el potencial de
estos fertilizantes para ser utilizados como fuentes de P y
Ca en cultivos de ciclo corto
como los evaluados.
Mecanización. Se empleó
labranza mínima, que consistió de dos pases de rastras al
sembrarse los abonos verdes
al inicio del experimento (año
0). Interanualmente se pasó
un rotocultor antes de la
siembra, para incorporar los
restos de cosecha y los abonos verdes dejados en la superficie en el ciclo de siembra
anterior.
Muestreo de suelo
Al inicio del experimento
se tomaron muestras compuestas por parcela de residuo
a una profundidad de 0 a
20cm. En los años subsiguientes, para estudiar la dinámica de los nutrientes, se
realizaron muestreos de suelo
a tres profundidades: 0-10,
10-20 y 20-30cm dentro de
cada microparcela abonada
con fertilizantes inorgánicos.
Cosecha
La biomasa vegetal, tanto
de grano como de vástago,
fue pesada para estimar el
rendimiento en grano y en
materia seca del vástago. Se
tomaron submuestras de vástago, y se pesaron y secaron
en estufa a 70ºC hasta obtener peso constante. El manejo
de residuos y de abonos verdes fue similar en los dos
años evaluados.
TABLA I
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS Y FÍSICAS DEL SUELO DEL
LOTE EXPERIMENTAL
Profundidad
(cm)
0-60
Clase
textural
aF-Fa
a
%
L A
81 10 9
Da
MO
(Mg·m3) (g·kg-1)
1,71
7
pH
Agua
1:1
4,38
KCl
1:1,2
3,82
CIC
Sat. Al
(cmol·kg-1)
(%)
1,28
60,22
aF: areno franco; Fa: franco arenoso; Da: densidad aparente; CIC: capacidad de intercambio catiónico;
Sat. Al: saturación con aluminio.
Análisis estadísticos
Los datos obtenidos fueron
sometidos a un análisis de
homogenización y analizados
de acuerdo a la variable evaluada. Para estudiar la dinámica de los nutrientes se utilizó un análisis de parcelas
sub-divididas, estando la parcela principal definida por el
tipo de abono orgánico (SR,
RG, RL, RN), la parcela secundaria por la fertilización
inorgánica (T1, T2, T3 y T4)
y la parcela terciaria por la
profundidad de muestreo (tres
profundidades). Se utilizó el
programa (Herrera, 2004)
para analizar las variables y
realizar el ANAVAR.
Determinaciones químicas
Los análisis con fines de
fertilización fueron realizados
según el manual de métodos
y procedimiento del FONAIAP (Gilabert et al., 1990).
Se determinó la textura (distribución y tamaño de las partículas según Bouyoucos), el
pH (suelo:agua de 1: 2,5 ), P
(Olsen, 1954); K (Olsen); Ca
(Morgan), materia orgánica
(combustión húmeda, modificado de Walkey y Black), y
conductividad
eléctrica
(ms·cm-1 a 25ºC).
Del aluminio que se encuentra en forma intercambiable en
los suelos y que es extraído
por sales neutras, el Al+3 constituye la mayor fracción de la
acidez intercambiable en suelos minerales como los tropicales. Para su determinación
se colocó 10g de suelo en un
matraz de 125ml, se agregó
100ml de solución KCl 1N y
se agitó durante 15min a 180
oscilaciones por minuto. Se
dejó en reposo por 24h y luego se tomó 25ml de sobrenadante y se transfirió a un ma-
APR 2006, VOL. 31 Nº 4
El suelo mostró (Tabla I)
textura areno francosa (aF) y
franco arenoso (Fa), con predominio de partículas gruesas
(>80% de arena). Los valores
de densidad aparente (Da) encontrados en todo el lote experimental, con una media ponderada de 1,71Mg·m-3, son altos de acuerdo a los
%SatAl = Al+3/CICE
niveles señalados
=Al+3/ Σbases incluyendo Al+3
para un suelo de cla= Al+3/Ca+2+Mg+2+K++Na++Al+3×100
se textural 1 (arenoso-areno francoso)
por
Florentino
donde CICE= capacidad de
(1989). Plá (1983)
intercambio catiónico efectiva.
señala valores críticos de
1,6Mg·m-3 para estos suelos y
Variables físicas
Grossman et al. (1997), basaLa densidad aparente (Da)
dos en la máxima Da dentro
fue determinada tomando
del horizonte superficial, a los
muestras de suelo no alteraprimeros 20cm de profundidas tipo Uhland (Plá, 1983) y
dad, indican que valores de
calculada (Mg·m -3) sobre la
Da >1,65Mg·m -3 en suelos
base de masa de suelo seco a
con arcilla <15% correspon105ºC y al volumen total de
den a la clase 5, cuya limitasuelo (Da=mss a 105ºC/Vt de sueción agrícola es muy alta. La
materia orgánica del suelo fue
lo). Para interpretar los resulbaja (7g·kg-1). El pH obtenido
tados provenientes del análisis
físico realizado en el perfil de
tanto en relación suelo:agua
suelo, se calculó la media 1:1 como en KCl 1:1,2 clasiponderada hasta los 60cm de
fica el suelo entre extremada
profundidad- de los valores
y moderadamente ácido. La
correspondientes a % de arecapacidad de intercambio cana, limo y arcilla, densidad
tiónico (CIC) también fue
aparente (Da), pH, capacidad
muy baja. Esta característica,
de intercambio catiónico
junto a la clase textural tipo
(CIC), porcentaje de satura1, reflejan la muy baja capación de Al (Tabla I).
cidad de estos suelos para retener por mucho tiempo en su
complejo de intercambio las
Resultados y discusión
bases intercambiables liberadas en él por la fertilización
Características físicas y
química inorgánica (fertilizanquímicas del suelo antes
tes naturales o industriales) u
del experimento
orgánica (abonos verdes y
restos de cosecha). Ello hace
Al analizar el suelo al inique los nutrientes liberados
cio del experimento (año 0)
queden expuestos a procesos
se reflejaron limitaciones del
de lixiviación y arrastre en el
mismo en sus propiedades fíperiodo de lluvias. La saturasicas, químicas y biológicas
ción de Al +3 fue alta (60%),
(datos no mostrados para estas últimas), indicando muy
indicando la necesidad de utibaja capacidad productiva del
lizar cultivos tolerantes a la
suelo.
toxicidad con este elemento.
traz de 125ml, se le agregó
25ml de agua destilada, 3 gotas de azul de bromotimol
0,1% y se tituló con NaOH
0,025N. Los resultados fueron
expresados en cmol·kg -1 de
suelo (Van Raij, 1978). El porcentaje de saturación con Al
fue calculado como
295
TABLA II
CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES UTILIZADOS COMO ABONO ORGÁNICO
(RESIDUOS DE COSECHA Y ABONOS VERDES)
Abono orgánico
MS
Ceniza
Análisis bromatológico
FDA Lignina Celulosa
PC
N
C
C/N
P
(mg·kg-1)
(%)
Sorgo Vástago
Leguminosa nativa, añil
Leguminosa, C. juncea
Ciperáceas
95,59
94,02
94,42
93,65
3,13
5,10
6,63
9,31
Sobre base seca
9,72 40,11
7,68
15,46 53,73 17,53
14,60 57,69 13,93
8,84
61,38 19,19
Análisis nutricional
K
Ca
Mg
31,67
37,56
43,57
40,29
1,56
2,47
2,34
1,41
26,0
23,3
22,0
27,0
16:1
9:1
9:1
19:1
0,22
0,06
0,04
-
0 ,5
0,46
0,57
-
0,4
0,24
0,15
-
0,28
0,25
0,16
-
Los valores corresponden a promedios de cuatro repeticiones. MS: materia seca; PC: proteína cruda; FAD: fibra ácido detergente.
TABLA III
CANTIDAD DE ABONO ORGÁNICO INCORPORADO EN LOS AÑOS EVALUADOS*
Año
Trat.
inorg.
Sin residuo
Residuos orgánicos
Residuos nativos
Gramíneas
(SR)
Leguminosas
(RG)
(RL)
VN
VN
VN
VN
Sorgo
Sorgo
Crot
Crot
0
0
5000
5000
1200
1200
5560
5560
T1
T2
T3
T4
Subtotal
Sorgo
0
0
0
0
0
Soya
0
0
0
0
0
Sorgo
VN
2148,9 27512,5
2710,4 29937,5
1547,1 24187,5
2009,7 23687,5
8416,1 105325
Sorgo
1041,1
1828,2
3370,6
2943,3
9156,5
Soya
0
0
0
0
0
Crot
5625
8925
8275
8475
31300
Sorgo
1379
1554,2
1922,8
1851,8
6707,8
T1
T2
T3
T4
Subtotal
0
Quin
0
0
0
0
0
0
Sorgo
0
0
0
0
0
0
VN
Sorgo
5466,2
801,91
5642,2
735,34
6533,9
1243,5
7524,2
507,91
25166,5
3288,66
38582,6 113613,66
Quin
917,5
1090,1
1473
956,4
4437,0
14793,5
Sorgo
711,14
923,82
1175,7
661,83
3472,49
4672,49
0
1
2
Total
(RN)
Sorgo
767,98
943,86
1315,3
497,82
3548,6
40408,6
Crot
7625
10925
11275
13475
43300
55567,8
* kg·ha-1 sobre base seca.
Trat. inorg.: tratamientos con abonos inorgánicos; T1: N+0P+K, T2: N+P-RFR+K; T3: N+P-RFRPA+K; T4: N+P-FDA+K;
RG: residuos de gramíneas; RL: residuos de leguminosas; VN: vegetación nativa (ciperáceas y la leguminosa nativa I.
lespedecioides); Sorgo: S. bicolor; Soya: Glycine max; Quin: quinchoncho (C. cajan); Crot: Crotalaria juncea.
Características climáticas
Precipitación. La zona se clasifica como de régimen estacional unimodal. Considerando el criterio de Goldbrunner
(1963), según el cual el mes
de inicio de lluvias corresponde a aquel con precipitación
media mensual >50mm, las
lluvias se iniciaron en mayo,
con un promedio mensual de
119,6mm. Los meses secos
(diciembre-marzo) presentaron
los valores más altos de coeficiente de variabilidad, indicando el comportamiento típico de la precipitación en zonas tropicales. En el primer
año de evaluación la lámina
caída fue de 1020mm, concentrada entre mayo y octubre, mientras en el segundo
año, se registraron 1277mm,
296
con una duración mayor, de
abril a noviembre.
Temperatura. La temperatura
máxima y mínima promedio
fue de 31,9 y 20,7ºC. La amplitud térmica fue 12,4ºC en
época de sequía y 8,3ºC en la
de lluvia. Esto se ubica en el
intervalo para el desarrollo óptimo del cultivo de sorgo, que
tiene exigencias entre 15 y
45ºC y de 30-35ºC para realizar el proceso de fotosíntesis
adecuado (Benacchio, 1982).
Calidad y cantidad de abonos
orgánicos
La composición de los abonos orgánicos (Tabla II) indica una riqueza de nitrógeno,
que se refleja en la relación
C/N de los materiales, princi-
palmente en las leguminosas,
tanto en la especie nativa (I.
lespedecioides) como en la
introducida (C. juncea). El
contenido de N en estas especies favorece el proceso de
humificación, promoviendo la
liberación de N-mineral disponible a los cultivos. El menor contenido de N en las
gramíneas pudiera contribuir a
la nutrición de los microorganismos sin cambios significativos en el contenido de N del
suelo. El contenido de celulosa es mayor en las leguminosas, lo que pudiera favorecer
la mineralización del material;
sin embargo, el contenido de
lignina también es superior en
las leguminosas con respecto
al sorgo, y este polisacárido
es considerada más difícil de
degradar por los microorga-
nismos que otro componente
de la planta en la transformación de los residuos (Tian et
al., 1992).
La cantidad de abono orgánico aplicado e incorporado al
suelo varió entre los tratamientos de residuos. Al inicio (año 0; Tabla III) se
aplicó 0, 5000, 1200 y
5560kg·ha -1 en las parcelas
SR, RN, RG y RL, respectivamente. En el año 1 (Tabla
III) se incrementó significativamente la cantidad de residuo nativo (RN) aplicado,
oscilando en el caso del sorgo (VN-S) entre 1547 y
2710kg·ha-1 dependiendo de la
microparcela de abono inorgánico (T1, T2, T3 y T4), para
un subtotal de 8416kg·ha -1 ,
mientras que en la parcela
donde se mantuvo la vegetación nativa (VN) la cantidad
de residuo fue mayor a
20000kg·ha-1 y el subtotal fue
muy superior (105325kg·ha-1),
comparado con las cantidades
aplicadas en RG y RL. En
RG se aplicó entre 1041 y
3370kg·ha-1 para un subtotal
de 9156,5kg·ha -1 . En RL el
subtotal fue 31300 para C.
juncea y 6707,8 para sorgo.
En el año 2, solo en las parcelas RN-VN y RL-Crotalaria
se aplicó cantidades mayores
a 20000kg·ha -1, considerada
adecuada por ser la cantidad
mínima que debe ser aplicada
en condiciones tropicales para
generar cambios en las propiedades del suelo atribuidos
a los abonos verdes (Velázquez et al., 2002).
Disponibilidad de
macronutrientes
En el primer año de evaluación se encontró (Tabla IV) in-
APR 2006, VOL. 31 Nº 4
TABLA IV
NIVEL DE FERTILIDAD DEL SUELO POR PARCELAS, A DIFERENTES
PROFUNDIDADES, SEIS MESES DESPUÉS DE INCORPORAR LOS ABONOS
ORGÁNICOS EN EL AÑO 1
Parcela
Control
(barbecho)
SR
RN
RG
RL
Profundidad Textura
cm
0-10
10-20
20-30
0-10
10-20
20-30
0-10
10-20
20-30
0-10
10-20
20-30
0-10
10-20
20-30
Fa
Fa
Fa
Fa
Fa
Fa
Fa
Fa
Fa
Fa
aF
Fa
Fa
Fa
aF
P
3
2
2
9
2
5
13
6
4
10
5
3
13
7
4
K
Ca
(mg·kg-1)
20
19
18
54
34
19
61
33
21
61
24
23
42
26
13
90
50
63
65
51
48
88
50
42
114
76
50
86
62
68
Mg
MO
(g·kg-1)
pH
21
10
18
22
17
12
34
12
10
34
16
20
28
12
10
11
5,4
6,0
8,0
6,0
5,0
11,6
5,4
6,9
8,0
11,6
6,9
11,6
10,0
6,9
4,9
4,7
4,7
4,8
4,9
4,9
5,3
4,9
5,8
5,2
5,2
4,9
5,0
5,1
4,7
CE
Sat Al
(ds·m-1) (%)
0,01
0,01
0,02
0,01
0,01
0,02
0,02
0,01
0,01
0,02
0,02
0,01
0,02
0,02
0,01
23
51
49
26
45
56
19
54
59
23
41
51
24
48
57
SR: sin residuo; RN: residuos nativos; RG: residuos de gramínea; RL: residuos de leguminosas; MO: materia orgánica; CE: conductividad eléctrica. Los valores corresponden al promedio de tres repeticiones.
TABLA V
RESUMEN DEL ANÁLISIS DE VARIANZA DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS
A TRES PROFUNDIDADES EN EL 2º AÑO
Variables
P (mg·kg-1)
K (mg·kg-1)
Ca (mg·kg-1)
Al+3 (cmol·kg-1)
pH (agua 1:2,5)
S (mg·kg-1)
RE
**
ns
**
ns
**
**
Causa de variación
CV (%)
TR RE×TR PR RE×PR TR×PR RE×TR×PR A
B
**
**
**
**
**
**
24,228 34,530
ns
ns
**
**
ns
ns
26,064 17,315
**
**
**
**
**
ns
19,051 15,396
**
ns
**
**
**
ns
14,688 18,535
ns
ns
ns
**
ns
ns
20,055 14,518
**
**
**
**
ns
**
29,631 33,67
C
30,511
27,540
24,672
32,252
7,897
40,128
por profundidad (RE×PR),
tratamiento por profundidad
(TR×PR) y residuo por tratamiento y por profundidad
(RE×TR×PR). El incremento
en la disponibilidad de P fue
más evidente en las secuencias RL+S (Figura 1a) y
RN+S (Figura 1b). El comportamiento del P en el agrosistema evaluado reflejó el
aporte de los abonos verdes
(RL y RN) en combinación
con las fuentes inorgánicas de
P (FDA, RFR, RFRPA) sobre
el aumento en la fertilidad
química del suelo, encontrándose entre media y alta disponibilidad de P. Este incremento en la disponibilidad de P
es significativo, debido a que
es el efecto residual, después
de cosechar los cultivos indicadores (S. bicolor y C.
cajan) y antes de fertilizar y
sembrar el cultivo del ciclo
siguiente. Estos resultados coinciden con los obtenidos
por Mokolobate y Haynes
(2002), quienes encontraron
incrementos en P, K, N y
Ca tras aplicar abonos orgánicos.
** altamente significativo (P<0,01); * significativo (P<0,05); NS: no significativo. (Prueba de Duncan).
RE: residuo; TR: tratamiento; PR: profundidad; CV: coeficiente de variación; A: parcela principal; B: parcela secundaria; C: parcela terciaria.
crementos en la disponibilidad
de P, K, y Ca, por efecto combinado de la fertilización orgánica e inorgánica, ocurriendo los
mayores aumentos en las parcelas donde se aplicó abonos orgánicos (RN, RG y RL), lo que
refleja el aporte de la fertilización orgánica (restos de cosecha
y abonos verdes). No obstante,
el nivel de disponibilidad de nutrientes se mantuvo por debajo
de los valores considerados críticos (Gilabert et al., 1990) para
suelos de textura gruesa P
(≤18mg·kg-1), Mg (≤38mg·kg-1)
y Ca (≤100mg·kg-1 excepto en
RG), observándose acumulación
de estos elementos en los primeros 10cm de profundidad.
(media de 60cm de suelo), luego de 6 meses de la aplicación
de abonos orgánicos el pH osciló entre 4,8 y 5,3 para 010cm de profundidad (Tabla
IV), encontrándose ligeros incrementos, de 0,2 a 0,6 en las
profundidades evaluadas, lo que
muestra una tendencia a disminuir la reacción ácida del suelo,
concordando con los resultados
de Tang et al. (1999). A mayor
profundidad el pH del suelo es
menor con los abonos orgánicos RN, RG y RL en algunas
profundidades, coincidiendo
con Tang et al., (1999), pero en
otros casos el pH aumentó con
respecto al valor de la primera
profundidad.
Acidez del suelo
Saturación con aluminio
Mientras que antes del experimento el pH fue cercano a 4
El porcentaje de saturación con Al fue bajo en los
APR 2006, VOL. 31 Nº 4
primeros 10cm de profundidad, mientras que entre 10
y 20cm fue mayor (Tabla
IV), reflejando problemas
de alto contenido de este
elemento en la zona de mayor desarrollo radicular.
En el segundo año de
evaluación se obser var on
mayores efectos del manejo
combinado de los abonos
o rg á n i c o s e i n o rg á n i c o s
(Tabla V). La disponibilidad de P, Ca, S, el pH y el
c o n t e n i d o d e A l +3 f u e r o n
afectados por la fertilización orgánica e inorgánica,
encontrándose respuestas
significativas con los abon o s o rg á n i c o s R G , R N y
RL, y los inorgánicos (T2,
T3 y T4), profundidad de
muestreo y las interacciones de residuos por tratamiento (RE×TR), residuos
Figura 1. Efectos de los abonos inorgánicos (T1-T4) sobre la dinámica del fósforo en el suelo, en el
año 2, con dos secuencias de residuo-cultivo. a: RL+S (residuo de
leguminosa C. juncea seguido de
sorgo), y b: RN+S (residuo nativo
seguido de sorgo).
T1: N+0P+K, T2: N+P-RFR+K,
T3: N+P-RFRPA+K, T4: N+PFDA+K.
297
Todas las fuentes de P
contribuyeron a incrementar
la disponibilidad de P en el
suelo; sin embargo, la respuesta estuvo influenciada
por la secuencia de los cultivos (Figuras 2a, b y c), siendo las secuencias SR+S,
RN+S, RL+S las rotaciones
que mayor P residual disponible dejaron en el suelo. Estos resultados pueden deberse, en parte, a la calidad y
cantidad de los abonos aplicados, principalmente cuando
se aplicó >20Mg·ha-1. En RG
el P disponible fue bajo, correspondiendo con la menor
cantidad de residuos aplicado
(<10Mg·ha-1), lo que también
puede ser atribuido a procesos de transformación del P,
elemento que puede predominar en otras formas no disponibles, como señalan Carrie
et al. (2003) y Cavigelli y
Thien (2003).
nos verdes (RN-VN, sin cultivo indicador), la disponibilidad de P no superó los
20mg·kg-1 con ninguna de las
fuentes inorgánicas utilizadas.
Esto pudiera reflejar efectos
de los cultivos indicadores,
los que al demandar mayor
cantidad de P para cubrir sus
requerimientos pudieran estar
manifestando mecanismos tales como exudación de ácidos
orgánicos, mayor actividad de
enzimas fosfomonoesterasas y
mayor micorrización, entre
otros, y hacer disponible al P
retenido o al P orgánico presente en el suelo. Efectivamente, en el lote experimental
se encontró actividad de fosfatasa acida y mayor longitud
de raíz micorrizada en la
rizósfera de Sorghum y Caj-
Efecto de las prácticas
de manejo sobre la
dinámica del P disponible
La disponibilidad de P a
diferentes profundidades
estuvo condicionada por el
cultivo de rotación (sorgo
o quinchoncho), la secuenc i a r e s i d u o - c u l t i vo y l a
fuente de P utilizada en
cada tratamiento inorgánico (Figura 2).
Profundidad 0-10cm. En la
secuencia SR+Q (sin residuo
y quinchincho) el P disponible fue bajo (~10mg·kg-1) con
las fuentes RFR y FDA (Figuras 2a y c), pero con
RFRPA (Figura 2b) fue
>10mg·kg-1. Sin embargo, en
SR+sorgo (SR+S) se incrementó la disponibilidad del P
hasta
niveles
medios
(>20mg·kg-1), excepto para T1
(sin P), pero la disponibilidad
fue significativamente mayor
con las fuentes menos solubles (RFR, RFRPA). Un comportamiento contrastante se
encontró en este elemento en
las secuencias RN+S, RN+Q,
RL+S y RL+Q; en todas estas
prácticas de manejo el P disponible fue superior cuando
se aplicó la fuente de P altamente soluble, sobre todo en
RL+S. Al mantener los abo-
298
Figura 2. Efectos de los abonos inorgánicos (T2-T4) sobre la dinámica de fósforo en el suelo, en el año
2, con las diferentes secuencias de
residuo-cultivo. a: T2 (N+K+PRFR), b: T3 (N+K+P-RFRPA) y c:
T3 (N+K+P-FDA).
anus en los tratamientos orgánicos (datos no mostrados).
Profundidad 10-20 cm. El P
disponible (Figura 2) alcanzó
valores medios a altos en las
secuencias SR+S, RN+S y
RG+S con todas las fuentes
inorgánicas de P, pero en la
secuencia RL+S la disponibilidad de P se mantuvo en niveles medios con T2 y T3. Con
la fuente inorgánica altamente
soluble (FDA; T4) el P incrementó (>35mg·kg) significativamente (P<0,05).
Profundidad 20-30 cm. La disponibilidad de P disminuyó por
debajo de 15mg·kg-1, no encontrándose diferencias significativas entre las fuentes evaluadas,
excepto para la secuencia
RL+S (Figura 2c), donde la
disponibilidad de P fue significativamente mayor (>30mg·kg1
) con la fuente de P mas soluble (FDA). La movilidad del P
a través del perfil del suelo es
afectada por la práctica de manejo del suelo, rotación de cultivo, fuente de P y tipo de abono orgánico utilizado. Dependiendo de las propiedades del
suelo (textura, cantidad y distribución de poros, entre otros)
así como el manejo (prácticas
de labranza, rotación de cultivo,
fuente de P, forma de aplicación de los fertilizantes, uso de
abono orgánico e inorgánico) y
las condiciones climáticas (cantidad, intensidad y frecuencia
de las lluvias), el P tendrá una
dinámica particular en el perfil
del suelo. Estos resultados coinciden con lo señalado por
Nash y Halliwell (1999), quienes mencionan que el P puede
perderse por el movimiento del
agua a través del suelo, es decir, que fluye y pasa a través
de macroporos de la matriz al
ocurrir un exceso de infiltración junto al agua de lluvia.
Este tipo de comportamiento
del P, que ha sido señalado
como muy poco móvil en el
suelo, debe alertar a los entes
de investigación y desarrollo
sobre la necesidad de realizar
seguimientos y monitoreos del
P en el suelo, ya que la eficiencia de su utilización ha
sido señalada como muy baja.
Ello significa que altas aplicaciones de ese elemento, en
condiciones de altas precipitaciones anuales (>800mm) en
suelos de textura gruesa (>80%
de arena) y usando fuentes de
P altamente solubles, promueven las pérdidas de P, el cual,
puede alcanzar estratos sub-superficiales y llegar a mesas de
agua, pudiendo ocasionar su
contaminación en detrimento
de la sustentabilidad de los
agroecosistemas de importancia
agrícola y de la preservación
del ambiente y de los recursos
naturales.
Reducción del Al +3
El contenido de Al intercambiable en el suelo (Figura 3) se
redujo significativamente al
aplicar fósforo. La disminución
del Al+3 se debe a que este elemento precipita al entrar en
contacto con una base fuerte
como los fosfatos, los cuales
fueron agregados al suelo a través de la fertilización orgánica
e inorgánica. La fuente inorgánica más soluble, FDA fue la
que más contribuyó a disminuir
el Al+3. Este efecto también estuvo relacionado con la secuencia residuo+cultivo. En RL+S
(Figura 3a) el efecto fue más
significativo que cuando se
Figura 3a y 3b. Efecto de los abonos
inorgánicos (T1-T4)) sobre el contenido de aluminio intercambiable
(Al+3), en el año 2, en el suelo con
dos secuencias residuo-cultivo. a: RLS (residuo de leguminosa seguido de
sorgo), y b: RL-Crot (residuo de leguminosa seguido de C. juncea).
APR 2006, VOL. 31 Nº 4
mantuvo RL+Crotalaria (Figura 3b), es decir, la rotación leguminosa-cereal favoreció la
reducción en la concentración
de Al+3. El mayor efecto ocurrió entre los 20 y 30cm de
profundidad, siendo en las capas subsuperficiales donde se
concentra la mayor cantidad de
Al+3. Estos resultados son coincidentes con los obtenidos por
Mokolobate y Haynes (2002),
quienes encontraron reducciones en los contenidos de Al+3
después de haber aplicado diferentes tipos de residuos orgánicos. Estos investigadores atribuyen la reducción del Al al proceso de descarboxilación durante la descomposición de la
MO, en el que hay consumo
de protones, y también señalan
que el contenido de CaCO3 de
los abonos orgánicos utilizados
pudieran contribuir a esta respuesta.
El segundo año se encontraron ligeros incrementos en
el contenido de MO en el
suelo, principalmente en las
parcelas de abonos orgánicos,
donde estuvo alrededor de
15g·kg-1, siendo en RN y RL
donde se logró mayores valores en los primeros 10cm de
profundidad, mientras que con
barbecho (control) y sin residuo (SR), los valores de MO
fueron menores.
El incremento significativo
de la fertilidad del suelo se reflejó en los rendimientos obtenidos en los cultivos indicadores el segundo año. El
quinchoncho rindió entre 1000
y 1300kg·ha-1 en RG y el sorgo tuvo rendimientos entre
2600 y 3000kg·ha-1 en las parcelas donde se aplicó residuos
de leguminosa RN o RL con
cualquiera de la fuentes de P.
En SR el rendimiento osciló
entre 700 y 1000kg·ha-1.
Las fuentes inorgánicas naturales de P (RFR y RFRPA)
son una alternativa para suelos ácidos tropicales, proporcionan P gradualmente a los
cultivos tolerantes al Al +3 y
minimizan las pérdidas de P
en suelos de textura gruesa.
La reducción del Al +3 en
agrosistemas donde las condiciones socioeconómicas no
justifiquen el uso de enmiendas (cal agrícola) de mayor
costo, puede lograrse con
prácticas menos costosas y de
menor impacto ecológico, favoreciendo la sustentabilidad
de sistemas de producción y
la sostenibilidad de productores que carecen de perfil bancario, generalmente asentados
en zonas agrícolas con fuertes
limitaciones edáficas.
Los suelos ácidos deben
ser manejados con prácticas
conservacionistas (cultivares
tolerantes a la acidez, uso de
abonos verdes, labranza mínima, rotación de cultivo y
uso de fuentes de P de menor solubilidad, combinando
fuentes orgánicas e inorgánicas) a fin de promover la
sustentabilidad
de
los
agrosistemas y minimizar los
daños ambientales frecuentemente generados por el uso
de altos insumos.
AGRADECIMIENTOS
Las autoras agradecen el financiamiento a través del
convenio INIA-AIEA-FAO,
Proyecto: “The Development
of Management Practices for
Sustainable Crop Production
Systems on Tropical Acid
Soils Through the Use of Nuclear and Related Techniques”
y al Instituto Nacional de Investigaciones
Agrícolas
(INIA) de Venezuela.
REFERENCIAS
Conclusiones
El uso combinado de abonos orgánicos e inorgánicos
es una alternativa viable para
incrementar la productividad
de suelos ácidos.
La dinámica del P en agro
sistemas tropicales está influenciada por las condiciones
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