Disponibilidad de azufre en suelos de la Vertiente Pacífica de Costa

Agron. Costarr. 2(2): 137-145, 1978
DISPONIBI LIDAD DE AZUFRE EN SUELOS DE LA VERTIENTE
TA RICAl *
Elemer Bornemisza**,
PACIFICA DE COS-
Florencio Antonio Castillo***
y Argenis Alirio Balcazar***
ABSTRACT
Sulfur availability
in some soils of the Pacific Watershed of Costa Rica. The
K-phosphate extractable S content of 18 soils and subsoi Is from the Pacific Watershed
of Costa Rica was studied. The work also included a study in the greenhouse of the
responses in these soils to the application
as an indicator plant.
of sulfate using sorghum
(Sorghumbicolor)
Of the studied sites thirteen gave a definite response to the appl ication of S, whi Ie
only in two sites the~e was no response neither for the soil nor the subsoil. The
remaining three sites represent borderline cases with response either for the soil or the
subsoil.
For most of the studied sites a sulfate accumulation in the subsoil was noted.
This indicates that it might be particularly important to supply the element in the first
stage of growth of crops.
It was observed that foliar S was higher for the treated soils (av. 1255 ppm) than
for the untreated ones (av. 931 ppm). This result shows the effect of the applied
sulfur. The data obteined are within the usual limits of foliar S concentration,
It is estimated that S should be included in the fertilizer
plan for the area.
1
Recibido para su publicacion el 27 de enero de
1978.
INTRODUCCION
.
Este trabajo incluye material de las tesis de grado
del segundoy tercer autor.
Desde hace unos veinticinco afios existe interes en la posible deficiencia de azufre en suelos de
**
Catedratico, laboratorio de Suelos, Escuela de Fitotecnia, Universidad de Costa Rica.
cado varios trabajos enfocando diversos aspectos
del comportamiehto
de este elemento en los suelos
***
Tesiarios,UCR
(4,7,8,
Costa Rica (2) y en la ultima decada se han publi-
la, 16, 17, 18,21,22,23,24).
Algunas
138
AGRONOMIA COSTARRICENSE
de estasinvestigacionesindicaron que en sectores
de la Vertiente Pacifica del pais ocurre esta deficiencia(6, 7,8, 18,20,22,23). Variascondiciones
de la region tales como el reducido contenido de
materia organica,la mineralogiade arcilla de tipo
2: 1 y el pH relativamentealto son factoresque en
poco favorecenla retencion del sulfato, el cual se
pierdecon laglluvias de invierno (4).
en aguarelacion 1:2.5; del fosforo solublesegUn
Olsen modificado par Hunter (15); el anaIisisgranulometrico segUnBouyoucos(5) y la determinacion del azufre extraible con fosfato monobasico
de potasio(KH2PO4)segunEnsminger(9) y determinado segunMASSOUMIY Cornfield (19).
Experimentode invernadero
Con el fm de completarla informacion sabre
el azufre en suelos de Costa Rica, se tomaron
muestras representativasde suelos de lag partes
norte y sur del Pacifico y se estudio su contenido
de azufre soluble, sus propiedadesgeneralesy la
respuestaen el invernadero del sorgo (Sorghum
bie%r) a la aplicacionde sulfato al suelo.Setrato
tambien de correlacionarel contenido de S soluble
y la respuestaa esteelemento,conalgunaspropiedadesde log suelosinvestigados.
MATERIALES Y METODOS
Suelos
Seestudiarondoggruposde suelosy subsuelos
en areasplanas,uno correspondiendoa nuevelocalidades de la region del Pacifico Sur del pais y el
otro grupo que incluia muestrasde log alrededores
del Golfo de Nicoya. La Figura 1 indica log sitios
del muestreoy en el Cuadra 1 se encuentranlag
principales propiedadesde estas muestras.En el
estudio se ha llamado "suelo" ala capasuperior
del perfil correspondiendoa log 25 cm superiores.
La capa subyacente,de aproximadamenteigual
profundidad, rue designada"subsuelo". Se trato
de recogermuestrasde terrenos con pastos no
abonadosrecientemente.
.
Las muestrastomadasfueron secadasal aire,
desmenuzadas,
pasadaspar un tamiz No. 10 y luego analizadas0 usadasparalog ensayosen invernadefOg.Cuando el anaIisis10 exigia se pulverizo
muestraspequefiasdel suelohastael gradode fmeza requerido.
En el invernaderoserealizarondogexperimentOg, uno con log suelosprovenientesdel area de
Nicoya y otro con log suelosdel Pacifico Sur.Para
ambos seusaronmacetasplasticasy se mezclaron
log sueloscon un 20% de arena de cuarzo para
mejorar sus propiedadesfisicas. Se aplicaron log
nutrimentos segUn10recomiendaMuller (21). Para
determinarel efecto de azufre se aplicaroncera y
140 kgjha de sulfato de amonio,uganda4 macetas
par suelo.
Como planta indicadora se usOel sorgo. Se
sembraronveinte semillas,dejando doce plantas
por macetadespuesde tres semanas;lagplantasse
cortaron a log dog meses,se secarona 600c y se
pesaron para conocer la produccion de materia
seca.Parala determinacionde azufrefoliar sedigirieron lag muestrasen una mezclanitro-perclorica
(5: 1) y se determin6luegoel azufreen la solucion
por turbidimetria
segun Hoeft, Walsh y
Keeney(14).
RESULTADOSY DISCUSION
Como se observacon el Cuadro 110sprimeros
nueve suelos y subsuelosse caracterizanpar un
grado de lavado bajo de basesque se refleja en
pH-s entre 6,4 y 7,6 y en una textura de franca a
arcillosacon bajasa medianasconcentracionesde
materia organica y bajas cantidadesde azufre y
fosforo extralole. Parala mayoria de lag muestras
de esteprimer grupo(Lepanto,Jicaral,Nicoya, Filadelfia, Corobici y SanMiguel) se observoque el
subsuelocontenia mas sulfatosque la capasuperficial, 10 que coincide con informes previos(3, 4,
23). Esta mayor adsorcionse debeprobablemente
Analisisde las muestras
a la textura mas fina de estos sueloscuya fraccion
limo mas arcilla es mayor en el subsueloen todos
Los siguientesmetodosfueron usadosparaca- log casos,excepto en SanMiguel. La mayor retenracterizara log suelos:determinaciondel pH segun cion del azufre al aumentar la superficie de lag
.
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BORNEMISZA, CASTILLO Y BALCAZAR: Azufre en suelosdel Pacifico
139
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Fig. 1.
Ubicacion de las muestras de suelos investigados.
.
140
AGRONOMIA COSTARRICENSE
Cuadra 1. Propiedades principales de los 18 suelos y subsuelos estudiados de la Vertiente Pacifica de Costa Rica.
Sitio
Numero en
Figura 1.
Clasificaci6n
Textura
pH
H2O
M.O.
%
S
Extralble
ppm
p
Extralble
ppm
PaqueraSuelo
(1)
Ustifluvent~
FL
7.2
7.3
2:1
1.7
5.4
1.5
Lepanto Suelo
Subsuelo
(2)
Haplustoll
..
FL
FL
7.0
7.5
6.2
2.2
4.8
5.9
3.2
2.0
Jicaral Suelo
(3)
Haplustoll
F
7.6
3.2
2.9
4.8
3.6
1.2
Nicoya Suelo
Subsuelo
(4)
PelIustert
..
A
A
7.5
7.6
5.8
3.2
5.8
6.7
2.0
1.2
Sta. Cruz Suelo
Subsuelo
(5)
Haplustalf
..
FAL
A
7.6
6.5
8.6
4.4
4.1
3.5
1.2
1.6
Filadelfia Suelo
Subsuelo
(6)
Haplustoll
..
FAL
A1
7.4
7.5
5.3
3.5
4.0
4.7
6.0
1.3
Rio Potrero Suelo
Subsuelo
(7)
Ustropept
..
F
F
7.1
7.0
9.1
4.9
10.0
8.3
4.0
1.3
Corobici Suelo
Subsuelo
(8)
Ustropept
..
FA
FA
7.4
6.9
4.7
2.8
3.8
4.2
2.0
1.7
San Miguel Suelo
Subsuelo
(9)
Haplustalf
..
FA.
FA
6.4
6.5
5.0
4.0
6.4
7.8
2.0
2.0
Coyolar Suelo
(10)
Ustropept
..
A
A
5.6
5.6
12.9
8.3
30.0
17.5
5.5
5.0
Poza Redonda Suelo
Subsuelo
(11)
Ustropept
..
A
A
5.8
5.6
3.9
2.8
31 .0
40.0
7.0
5.0
Quepos I Suelo
Subsuelo
(12)
Ustropept
..
F
FA
5.8
6.5
1.1
0.3
22.5
17.5
8.5
8.5
Quepos II Suelo
Subsuelo
(13)
Ustropept
..
FAAr
F
6.4
6.5
3.4
0.9
15.0
22.5
8.0
8.5
PiedraBlancaSuelo
Subsuelo
(14)
Ustropept
A
6.2
26.9
17.4
40.0
31.0
31.5
6.5
Coto-45Suelo
Subsuelo
(15)
Ustropept
..
A
FA
5.8
6.0
3.8
0.2
12.5
17.5
7.0
5.0
Colorado Suelo
Subsuelo
(16)
Tropaquept
..
A
A
5.2
5.9
5.6
0.1
30.0
30.0
9.0
6.0
Caucho Suelo
(17)
Uditropept
..
A
A
5.9
5.6
4.9
0.3
12.5
17.5
20.0
19.5
Culebra Suelo
Subsuelo
(18)
Tropaquept
..
FA
FL
6.5
6.5
1.7
0.3
20.0
17.5
8.5
9.0
Subsuelo
Subsuelo
Subsuelo
Subsuelo
*
F
..
..
..
Comunicacionpersonal:Ing. A. Alvarado
= franco; L = limoso; A = arcilloso; Ar = arenoso
FL
F
A
7.5
6.0
3.2
1.5
1.8
BORNEMISZA,CASTILLO Y BALCAZAR: Azufreensuelos
delPacifico
particulas co10idaleses bien conocida(4, 24). La
mayor extraccionde las plantasde la capasuperior
puedetambien contribuir a la baja concentracion.
La observacioncontraria se hace para los suelos
Paquera,Sta. Cruz y Rio Potrero debido, en el
casode los dosultimos, al contenido relativamente
alto de materiaorganicaen el horizonte superficial
la cual contribuye en forma apreciableal azufre
soluble segiInBlasco(1). No se tiene explicacion
parael sueloPaquera,unico Entisol estudiado.
141
bieron S fueron mas altos. Los valoresobservados
se encuentrandentro de los limites comunesde
concentracionde esteelemento(Cuadro2).
Para el segundoexperimento con suelosdel
Pacifico Sur se opservaque en cuatro de ellos
bubo respuestaal S en las dos capasestudiadas:
Coyolar,PozaRedonda,Cauchoy Culebra.
Existen otros dos suelosdondedefinitivamente no se obtuvo respuesta(QueposII y Colorado).
El segundogrupo de suelos10 forman todos Se nota que Coloradose caracterizapar un buen
los Inceptisolesligeramenteacidosy en generalde contenido de azufre en ambascapasestudiadas,
textura fina, con contenidos de materia organica mientras que QueposII tiene un bajo contenido
muy variablesy cantidadesde azufresolublesupe- de S. Debido a que la produccionen estecasorue
riores a los suelosdel grupo anterior. En estegru- particularmentebaja se suponeque algiIn factor
po hay massuelosque poseenuna acumulacionde no controlado mantuvo una deficiente producsulfato en susegundacapa(Caucho,Coto 45, Pie- cion, aun cuandosecorrigiola deficienciade S.
dras Blancas,QueposII y PozaRedondaRedonda) que los que pertenecenal grupo contrario. De
En el tercer grupo entranlos suelosQueposI,
nuevo se nota que dos sueloscon buenascantida- PiedrasBlancasy Coto, donde una de las dos cades de materia organica(Coyolar y Colorado) no pas estudiadasrespondioal S en el invemadero.
siguieronla observacionanterior quedandosin ex- En estoscasasse tienen suelosal borde de la defiplicar los casasde QueposI y de Culebra.Seesti- ciencia que tambien tienen que ser considerados
ma que el pH menory la textura masfina observa- comoproblemaa carta plaza.
dos en estegrupo en asociocon una posible diferenciaen material parental (calizasrecientes),son
En generalde las 18 muestrasestudiadas,trela explicacionde los tenoresen generalsuperiores ce dieron respuestapositiva, es decir mas de las
de sulfatosencontrados.
dos terceraspartes. Entre elIas,los suelosde la
region de Nicoya y lasmuestrasdel Valle de rota,
El rendimientorelativo medido como produc- mientras que la region de Queposno indico rescion de materia secadel experimentode invema- puesta fuerte, probablementeporque el material
dero correspondientea los suelos del Pacifico aluvial recientede la region conservatodavia sufiNorte indicadosen el Cuadra2, permite observar cientecantidaddel e1emento.
una correlacion significativa entre este y la concentracionde S solubleen el suelo,como 10ilustra
La diversidadde las muestras,resultadode la
la Figura2. En los suelosdonde el rendimiento naturalezamasque todo aluvialde los suelosesturelativo rue menor del 80% , se noto alas cuatro diados ha hecho dificil establecercorrelaciones
semanasuna clorosis,probablementecausadapar clarasparatoda la poblacion.
deficiencia de azufre. Para este grupo de suelos,
con una concentracionde S menor de 7 ppm, se
En general,se concluye que existen amplias
observouna respuestapositivaa la aplicaciondel S areasen lastierrasbajasdel Pacifico que necesitan
en todos los casas.
la adicion del azufre para una optima produccion
agricolapar &ubajo contenidoen la fraccionsoluLa concentracionfoliar de azufreosciloentre ble de este elemento. Esta observacionconfirma
2600 y 650 ppm con un promedio de 1255ppm resultadosde experimentos de campo(6, 7, 8, 20,
para los suelosque recibieronesteelementoy en- 24) que en forma tentativa indicaron el mismo
tre 1750y 515 ppm con un promedio de 931 ppm problemaparala Vertiente Pacifica.
para los suelosque no 10 recibieron. Se noto en
generaldatos mas altos de azufre foliar en e1seLos resultadosde estainvestigacionindicanla
gundo experimentode invemaderocon los suelos necesidadde realizarestudiosdecampomasdetadel Pacifico Sur. Excepto en el casodel subsuelo lIados en la region sabrela fertilizacion azufrada
de Caucho,los coritenidosde las plantasque reci- de los cultivos.
:
;
142
AGRONOMIACOSTARRICENSE
Cuadra2. Resultadosde invernaderode la aplicacion de azufre a 18 suelosy subsuelosde la Vertiente
PacIficade Costa Rica.
Rendimiento
MateriaSeca
g/maceta
Suelo
PaqueraSuelo
Subsuelo
LepantoSuelo
Subsuelo
JicaralSuelo
Subsuelo
NicoyaSuelo
Subsuelo
Sta.CruzSuelo
Subsuelo
Filadelfia Suelo
Subsuelo
Rio PotreroSuelo
Subsuelo
CorobiciSuelo
Subsuelo
SanMiguelSuelo
Subsuelo
Coyolar Suelo
Subsuelo
PozaRedondaSuelo
Subsuelo
OueposI Suelo
Sub"suelo
OueposII Suelo
Subsuelo
PiedraBlancaSuelo
Subsuelo
Coto-45Suelo
Subsuelo
ColoradoSuelo
Subsuelo
Caucho Suelo
Subsuelo
CulebraSuelo
Subsuelo
+S
-S
9.73
9.86
12.40
12.63
8.82
9.43
7.04
6.28
8.32
8.56
6.35
6.73
7.80
9.41
8.10
8.40
7.19
7.48
7.51
7.61
5.80
5.72
6.95
7.54
12.01
7.60
8.02
7.41
Concentracion
Foliar de S
ppm
+S
-S
Azufre
Extraldo
mg/maceta
+S
-S
865
875
912
924
812
794
834
840
750
650
675
625
555
785
775
576
597
690
715
675
524
525
8.44
8.63
11.32
11.68
9.76
7.02
7.96
7.91
6.30
4.68
5.06
4.41
3.49
6.45
6.65
3.67
4.03
5.39
5.80
5.15
3.04
3.02
690
575
5.20
4.01
680
715
837
840
775
675
665
515
572
690
5.105.74
7..85
7.93
6.59
4.94
4.94
2.96
9.36
9.43
8.43
8.41
7.4
5.73
6.98
7.64
7.52
6.3
762
690
6.42
5.21
1750
6.2
5.9
2200
7.6
6.6
5.75
6.1
6.5
4.0
5.9
7.4
8.0
7.2
10.7
7.5
9.0
8.0
6.4
7.7
3.7
7.0
1400
1450
2000
1700
2100
2000
1450
1150
1300
2600
2600
1650
1300
1100
1900
1350
1150
1300
1312
1450
1163
1350
1750
1075
1088
1113
1450
1400
713
1213
1300
1150
1025
1113
12.95
13.64
10.64
9.57
5.66
7.24
7.67
7.54
8.84
7.55
2.83
6.6
2.74
6.5
8.3
6.4
9.8
7.7
8.6
8.0
8.1
8.6
7.3
8.7
4.00
5.28
11.22
5.40
5.75
13.00
12.0
7.36
16.66
16.20
22.36
13.36
10.53
9.46
13.84
11.74
10.32
7.95
8.70
8.01
15.51
10.50
6.41
13.20
8.32
8.85
3.79
9.45
BORNEMISZA, CASTILLO Y BALCAZAR:
Azufreen suelosdel Pacifico
010
0
r--
I
/
..
(/)
(/)X
I +
-.-
90
~
(/)
CU
.~
~
Q)
-0
.
70
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./
Y= 53.516
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143
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-+-
4.686 X
0.93
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.~
E
-g 50
Q)
0::
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Azufre extraldo con KHJ.PO~en sueloy subsuelo(ppm)
Fig. 2.
Rendimiento relativo de materia seca en
funcion del contenido de S en suelos de
la Vertiente Pacifico Norte.
144
AGRONOMIACOSTARRICENSE
Por otra parte, para prevenir posibles deficiencias de azufre es conveniente incluir este nutri-
.
mento
en
los
programas
de
4. -
I
abonamlento
en
y LLANOS,R. Sulfate movement,adsorption
and desorptionin three CostaRican soils.Soil
Science
os
Society
of
American
Proceedings
31(3):356-360.1967.
suelosdonde hubo evidente respuesta al azufre.
5. BOUYOUCOS,G. The hydrometer method for
studying soil. Soil Science25:36$-369.1928.
6. BRENES,R. Respuesta
del pastoestrella(Cynodon
nlemfuensis)a la fertilizacion con potasio y
azufre.TesisIng. Agr. Universidadde CostaRica, Facultad de Agronomia, 1973, 62 p. (mimea).
RESUMEN
Se estudio el contenido de azufre soluble y la
respuesta en invemadero a este elemento para
muestras de 18 suelos y subsuelos de la Vertiente
Pacifica de Costa Rica.
7. CORDERO,A. Problemasde fertilidad de algunos
suelosde Guanacaste
bajo explotacionganadera. Noticiero de Agronomia (Costa Rica)
1(9):1-4.1972.
EI azufre soluble se extrajo con fosfato monobasico de potasio y se uso como planta indicadora
el sorgo. En trece de los lugares estudiados se ob.
tuvo una respuestaclara al elemento, mlentras
que
solamente dos suelos no respondieron positivamente, ni en el suelo ni en el subsuelo. Los otros
tres sitios, con respuestasen una de las capas, representan casosintermedios.
Se observ6 que para la mayoria
de los suelos
hay una acumulacion de S soluble en el subsuelo,
10 que hace especialmente necesario su suministro
en la raseinicial del crecimiento de los cultivos.
Las concentraciones
foliares
8. -y
SALAS,J. Evaluacionde la fertilidad de tres
suelosaluvi~esde CostaRica~ediante,elffi,eto:
do de las mlcropa~celas
de malZ.Boletm TecnIco no. 58. SanJose" MAG 1971.29 p.
9. ENSMINGER, L.E. Some factors affecting the
adsorption of sulfate by Alabama soils. Soil
Science Society of American Proceedings
18(3):259-264.1954.
10. GARCIA, A. y CARVAJAL, J.F. Respuestaal fosforo y al azufre en algunos sueloscaiieros de Cos-
t~ Rica. Anale~20 CongresoAgronomicoNaclonal.SanJose,1976.p. 59.
11. HARDY, F. y BAZAN, R. Preliminaryliming pot
tests with soils of Costa Rica. Turrialba,
1967.9 p. (mimeo)
con un promedio
de 1255ppm para suelostratadosy de 931 ppm
para no tratados ilustran el efecto del elemento
d'd
d t
d I I ' .t
ana 1 0 Y se encuentran
en ro
comunes para este nutrimento.
e os
IICA,
'"
12.-
y-;-.
Su~urdeficIencyIn La Lola.soIls,Costa
Rica. Turr18lba, IICA, 1966. 6 p. (mlmeo).
Iml es
13_y_.
Sulfur deficiency in Turrialba soils. Turrialba, IICA, 1966.9 p. (mimeo).
Se estimaque el S deberaconsiderarseen los
t d. d " till
'"
es
u
10S
e
ler
I
zaClon
y
ap
..'
lcaCl0n
d
b
e
a
d
onos
e
la region.
14.
HOEFT,R.G.WALSH,L.M.yKEENEY,D.R.Evaluation
of
various
extractants
for
available
soil
sulfur. Soil Science Society of American Proceedings37(3):401-408.1973.
LITERATURA CITADA
1. BLASCO, L.M. Contenido y metabolismo del azufre
en suelos volcanicos de Centro America. In
II Panel sobre suelos volcanicos de America.
Pasto, Colombia, 1972. pp. 107-123.
2. BORNEMISZA, E. EI azufre en la agricultura. Suelo
Tico 7(3):229-232. 1954.
3. -'
Categonas de azufre en los suelos de la Meseta
Central de Costa Rica. STICA-MAI. Informe
poligrafiado. San Jose, 1959. 8 p.
15. HUNTER, A. Soil analysis procedure using the modified NaHCO3 extracting solution. Soil evaluation and improvement program. Raleigh, N.C.,
. North Carolina State University, 1966. 5 p.
(mimeo).
16. JARAMILLO, R. y BAZAN, R. Efecto de urea y
urea-azufre en la produccion de banano "Giant
Cavedish" en Guapiles, Costa Rica. Turrialba
26(1):90-99. 1976.
17. MARTINI, J.A. Caracterizacion del estado nutricional de los principales "latosoles" de Costa Rica,
mediante la tecnica del elemento faltante en el
invemadero. Turrialba 19(3):394-408. 1969.
J"
j
1,
If
BORNEMISZA,
18-
CASTILLO
Y BALCAZAR:
Caracterizacion del estado nutricional de los
principales andosoles de Costa Rica, mediante
la tecnica del elemento faltante en el invernadero. Turrialba 20(1):72-84.
19. MASSOUMI, A. y CORNFIELD, A. A rapid method
for determining sulfate in water extracts of
soils. Analyst 88:321-322. 1963.
20. MOLINA, C.E. Estudio de fertilidad de cinco suelos
de Guanacaste. Tesis Ing. Agr. Universidad de
Costa Rica, Facultad de Agronomia, 1973.
97 p. (mimeo).
21. MULLER, L.E. Deficiencias de azufre en algunos
suelos de Centro America.
Turrialba
Azufre en suelosdel Pacifico
145
...
i
15(3):208-215. 1965.
"
22. PEREZ, A. y OELSLINGLE, D.D. Comparacion de
diferentes extractantes para azufre en suelosde
Costa Rica. Turrialba 25(3):232-238. 1975.
23. RAMIREZ, E. Retencion de sulfatos y relacion fosfato-sulfato en suelos de Costa Rica. Tesis M.S.
Turrialba, IICA, 1974, 91 p. (rnimeo).
24. RUIZ, C.A. Estudio preliminar de fertilizacion en
caiia de azucar (Saccharum officinarum) en La
Union de Perez Zeledon. Tesis Ing. Agr. Universidad de Costa Rica, Facultad de Agronomia,
1977.86 p. (rnimeo).
I'