Encalado de Ultisoles en Costa Rica. III. Prueba biológica y

Agronomfa Costarricense 12(2): 167-173.
ENCALADO
DE UL TISOLES
EN COST A RICA
III. PRUEBA BIOLOGICA Y ABSORCION DE ELEMENTOS I
Ana ChavarrIa *
Alvaro Cordero **
ABSTI:tACT
Liming of Costa Rica ultisols. III. Biological test and nutrient uptake.
The effect of increasing CaCO3 rates was studied under greenhouse conditions,
using sorghum (Sorghum vulgare L.) as an indicator plant. A basic fertilization
with nutrient solution was applied. This solution was prepared on the basis of a
previous retention study for P, K, Cu, Mn, B and S. Two consecutive sowing
periods were established for each treatment, with a 6 week interval between them,
in order to evaluate the residual effect of each liming rate. For each planting and
liming rate, plant height (cm), foliar fresh weight (g) and foliar and root dry weight
(g) were measured, as well as absorption (mg/20 plants) of N, P, K, Ca, Mg, Fe,
Cu, Zn and Mn. The 3X liming level accounted for the highest values for all
measured parameters, coincident with the highest P, Ca and Mg absorption. An
overliming effect was generally observed at the 4X level; both, dry matter
production and nutrient absorption, were drastically depressed by this dosis. P
problems of these extremely acid soils was not solved entirely with liming. To
increase yield, it was necessary to combine phosphorus fertilization with lime
application. The residual effect of CaCO3 was highly favorable; the influence
of lime on chemical properties of the studied soils, remained throughout the period
of the experiment (12 months). A higher potential fertility of the Sarapiquf, Puerto
Viejo and Juntas de Pacuare soils was observed, as compared to La Rita and Los
Angeles soils.
INTRODUCCION
La existencia de una a1taacidez, en presencia
de un contenido dealuminio total alto, crealaposibilidad que sea 1a actividad del aluminio la que
cause represion en el crecimiento de las plantas
(Kamprath, 1967; Lora y Riveros, 1971; Brenes y
Pearson, 1973; Sanchez, 1976).
EI pH del suelo no afecta directamente a 10s
cultivos, excepto a valores menores de 4,2, donde
la concentracion de ion hidronio puede detener 0
aun invertir la absorcion de cationes por las ralces
(Juo y Ballaux, 1977). Sin embargo, a niveles
intermedios ejerce efectos indirectos sobre la disponibilidad y toxicidad de los nutrimentos y la actividad microbiana, con todos sus efectos laterales
sobre la materia organic a y e1balance nutricional de
10ssuelos.
De aquf se deriva que la utilidad practica del
valor de pH depende del grado de correlacion que
II
.
Recibidoparapublicaci6n
eilO denoviembre
de 1987.
CentrodeInvestigaciones
Agron6micas,
Universidad
de
Costa~ica. Apartado
321~-1~ SanJose,C~sta~ica.
**
Convemo MAG-UCR, Dlreccl6n de InvestIgacIones
,
Agrfcolasy Centrode Investigaciones
Agron6micas,
Universidad
deCostaRica. SanJose,CostaRica.
este guarde con las otras condiciones de suelo
(Martini, 1968; Juo y Ballaux, 1977).
..
168
AGRON~MIA COSTARRICENSE
\
La toxicidad de aluminio representauna
combinacionde efectos, de los cualesla inhibicion
del crecimientode la rafz es el masvisible (Lora Y
Riveros, 1971; Sanchez, 1976).
El aluminio tiendea acumularseen las falces
e impide la absorcionY translocaciondel calcio Y
el fosfaToa la parte aerea, pudiendo producir 0
acentuardeficienciasde estoselementos(RaglanY
Coleman, 1960; Kamprath, 1967; Abrui'ia Y
Chandler, 1970). Ademas, el crecimientoradical
se ve seriamenteinhibido cuan-dola saturacionde
aluminio alcanzaun 60% (Evans y Kamprath,
1970; Brenesy Pearson,1973)y el sistemaradical
limitado puede reducir la absorcionde agua, asf
como de nutrimentos, afectandoel crecimiento
aereo(Evansy Kamprath,1970).
Si el excesode compuestosde aluminio es
suficientementeactivo paratendera concentracioDestoxicas, la fijacion y deficienciade fosfaToes
probable, pOTformacionde compuestosinsolubles
enelsueloo porinactivacionnutricional delfosforo
absorbidopOTla ralz (Reeve,1970;Lora y Riveros,
1971;Juo y Ballaux, 1977).
Existe un granambitodetoleranciaalaacidez
del suelo entre las diferentesespeciescultivadas
(Foy y Brown, 1964). Muchos cultivos tropicales
ban evolucionadoen un suelo acido y consecuentementealgunosseadaptana tal ambiente;no obstante, parala mayorfadelos cultivosdeimportancia
economicase hace necesariala correccion de la
acidezdel suelo, como baseparauna mejor adaptaciondelasplantasy deestamaDeraobtenermayores rendimientos.
Con baseen 10 anterior, el presentetrabajo
tuvo comoobjetivo conocerla respuestabiologica
de plantasde sorgo, bajo condicionesde invernadero, a la aplicacionde dosiscrecientesde CaCO3
en cinco suelosacidosde CostaRica. Al mismo
tiempo se evaluo el efecto del encaladosobrela
absorcionde nutrimentos.
Los tratamientosde encaladoconsistieronen
la neutralizaciondel Al con dosisde Ca correspondientesa 1, 2,3 Y 4 vecesla cantidadde Al intercambjablepresente(Cuadro1), tomandoencuenta
la pureza del materialencalante(92,5%).
Los suelos una vez tratadoscon la dosisde
CaCO3establecidapara cada tratamiento(Cuadro
1), secolocaronenmacetasde4 L, enlasquesesembraron24 semillasde sorgoforrajero (Sorgumvu/gareL. var. 'Cow Candy') comoplantaindicadora.
Posteriormente,seraleo a 20 plantaspar maceta.
La fertilizacion se realizo aplicandosolucioDes nutritivas, que contenfanlos nutrimentosque
segunlas curvasde sorcion realizadas,se encontraban deficientes(Cuadro 2). El riego se aplico
par gravedad.
Seis semanas despues de la siembra se
procedio a coTtar todas las plantas, evaluando:
altura(cm), pesofrescode la parteaerea(g) y peso
secofoliar y radical(g). Ademassetomo muestras
de sueloparalos analisisposteriores.
Con el objetodeevaluarel efectoresidualde
cada dosis de CaCO3aplicada, las macetasse
sembraronde nuevo con el mismo numero de
plantas, sin fertilizacion adicional, a excepciondel
nitrogeno. SedejaroncrecerpOTun perfodode seis
semanasmas, al final del coal se evaluaron las
variablesantesmencionadas.
Lasmuestrasdetejido foliar y defalces,sesecarona 65QCbastapesoconstante. Se molierony
finalmente, fueron sometidasa digestionhumeda
con una mezcladeacidosulfurico, metanoly peroxido dehidrogeno. Posteriormente
seanalizaronen
sucontenidode fosfaTo,potasio,calcio, magnesia,
hierro, cobre, zinc y manganeso, segunla metodologfapropuestapar Dfaz-Romeuy Hunter(1978).
Ademas, sedeterminoel porcentajede nitrogeno total en las muestrasfoliares pOTel metodo
micro-kjeldhal(Dfaz-Romeuy Hunter, 1978).
Seobservolavariacionenla absorciondecada
elemento,pOTefectode cadanivel de encalado.
MA TERIALES Y METODOS
Las caracterfsticasqufmicas de los suelos
evaluados,asf como lametodologfaempleadapara
RESULT.ADOSY DISCUSION
Neutralizacion del Al
la extraccion y determinaci~n
d,e los dife~entes
nutrimentos, se describe amphamente en la pnmera..
d
parte
d
e
este
estu
.
10
(Ch
'
avama
C
y
d
or
1987)
ero,
Dados los altos contenidos
de Al
d
mtercamblablepresentes
.
iniciales
enlossuelosenestu
.
10,en
CHAVARRIA y CORDERO:Encaladode Ultisoles. III.
Cuadro 1.
169
Niveles de CaCO. (tfha) utilizados en la prueba de invernadero en cinco Ultisoles de Costa Rica.
Niveles de neutralizacion de Al
Suelos
Al
(cmol(+)/kg)
IX
2X
3x
4X
4,6
7,0
15,2
6,8
5,4
6,9
10,5
22,8
10,2
8,1
9,2
14,0
30,4
13,6
10,8
'"
Sarapiquf
La Rita
PuertoViejo
Los Angeles
Juntasde Pacuare
Cuadro2.
2,15
3,25
7,00
3,30
2,50
2,3
3,5
7,6
3,4
2,7
)Cc;:
Cantidadde elementoagregada
a cadatratamientoen la pruebade invernaderoen cincosuelosacidosde
CostaRica.
Elementoagregadoftratamiento
(mg/kg)
Suelo
Trat.
N*
p*
0
1
2
3
4
75
75
75
75
75
340
340
380
450
430
La Rita
0
1
2
3
4
75
75
75
75
75
440
430
480
490
500
PuertoViejo
0
1
2
3
4
75
75
75
75
75
220
240
250
340
300
122
122
305
305
0
1
2
3
4
75
75
75
75
75
350
375
410
590
550
122
122
183
305
366
1,0
2,5
2
2
2
2
2
0
1
2
3
75
75
75
75
520
435
410
430
61
61
122
244
4,5
6,5
11,0
2
2
2
2
Sarapiquf
Los Angeles
Juntasde
Pacuare
4
75
480
K*
50
35
75
75
Mg
In.
122
122
122
183
305
0,5
1,5
8,0
7,5
122
122
244
305
427
3,0
3,5
2,0
5,0
9,0
2
2
2
2
2
6,0
11,5
16,0
2
2
2
2
2
244 .
13,0
Mn*
Mo
29
30
2
2
2
2
2
5
43
2
* Valoresobtenidosmediantecurvasde sorcionen cadatratamiento.Los elementosCa,Fe,Cu, S y B no Cuenecesario
agregarlos
en solucion.
170
AGRONOMIA COSTARRICENSE
general,lagdosisempleadasparaneutralizarI, 2, 3
y 4 vecesese Al resultaron excesivamentealtas
y su utilizaci6n serefierea condicionesde invernadero. Sin embargo, para log cinco suelos evaluados, el tratamiento 3X present6 log mayores
valores, en promedio, paralag variablesbio16gicas
depesoseco(8,06y 6,22g) (Figura la), pesofresco
de la parteaerea(59,35y 41,83g) (Figura Ib), peso
secode falces(2,55y 2,27g) (Figura lc) y alturade
plantas (57,43 y 60,67 cm) (Figura Id) para la
primeray segundasiembra,respectivamente.Estos
valoresfueron estadisticamente
diferentesdel resto
delog tratamientos.En general,todas lagvariables
aumentaronal incrementarselag dosisbastael nivel
130
3X y a partir de este, descendieron(Cuadro3), 10
que indica un posibleefectode sobrencalado.
El tratamiento testigo no se diferenci6 del
nivel OX de encalado en ningunade lag variables
evaluadas,y present6en todos log casos, log menOTesvalores, tanto para la primeracomo parala
segundasiembra(Cuadro3).
Los valoresencontrados,parala mayoriade
lagvariablesen todoslog tratamientos(a excepci6n
del testigo), para la segunda siembra, fueron
menacescon respectoal primer periodode siembra.
Esto demuestraque el efecto de la cal, aunque
presentaresidualidad,disminuyecon el tiempoy el
cultivo.
(A)
(B)
E
~ 750
.:
~Q,90
0
M
~
~:
Q,
0
,
-~
,
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M
..
-0;,
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'"
0
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..
50
0
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1A
~
~
...
1 perlodo siembra
II perlodo siembra
-..
10
0
1
2
3
-
.~
i
0
Gradosneutralizacion
aluminiointerc.
1
2
..
'"
~
~~
~,
(D)
,,
-
(C)
3
4
Gradosneutralizacion
aluminiointerc.
300
~
1perlodo siembra
--- 11perlodo siembra
50
4
- ---
,
,
- . - - -"
",
-"
Q,
C
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0
".
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£j
';;;"250
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C
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"
~
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0
"0
"
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1A
S 10
'
_I
de siembra
. -- IIpenodo
perlodo de siembra
~
:::
-
1penD
' d
. bra
0 slem
--- II perlodo siembra
<
200
0
1
2
3
4
Grados neutralizacion aluminio interc.
Fig. I.
0
. 1
2
3'
4
Grados neutralizacion aluminio interc.
Efecto de dosis crecientes de CaCO 3sobre el peso seco (a), peso fresco foliar (b), peso seco de raices (c) y altura de plantas
(d) de sorgo, luego de dos perfodos de siembra en cinco suelos acidos, Costa Rica,
CHAVARRIAy CORDERO:
Encalado
deUltisoles.III.
Oladro 3.
171
Efectode dosiscrecientesde CaCO sobleel
talon efectospositivos de la enmiendautilizada en
peso secofolmrdeplantasdesorgo(SOrghum
vulgare L.) crecidas bajo condici?nes de invernadero en dog penodos de Slembra, en
cinco suelosacidos de Costa Rica.
log niveles IX y 2X, comprueba que el encalado
causa la reducci6n
de log efectos fito-t6xicos
. .
.
provocados POTel alumlDlo y manganeso en Ulti-
Pesosecofoliar (g)
Suelo
soles (Evans y Kamprath, 1970; Brenes y Pearson,
1973).
Trat.
Sarapiqui
La Rita
..
Puerto Viejo
Los Angeles
Juntasde
Pacuare
1**
II
T***
0
~
3
4
0,51
0,70
~'~~
8:51
7,83
1,27
1,02
~':~
6',52
6.,64
Absorcion de nutrimentos
Conrespectoalaabsorci6ndenutrimentos, se
obtuvo un incremento en la absorci6n de N y K
cuando se aument6 la cantidad de CaCO3; en el
primer periodo de siembra la mayor absorci6n
(288,6 Y 192,1 mg/20 plantas para N y K, res-
T
0
1
0,21
0,20
0,90
025
0:30
1,66
pectivamente), se encontr6 en el nivel 2X de
encalado, y disminuy6 en log niveles 3X y 4X de
encalado, en tanto que, para la segunda siembra, la
~
~:~~
~:~i
4
7,93
5,86
mayor absorci6nde N y K (168,9 Y 58,43mg/20
plantas,respectivamente),seobtuvoen el nivel4X
de encalado.
.
T
1,00
1,26
0
1
2
3
4
0,77
7,69
9,91
8,50
767
,
0,53
6,26
8,04
7,30
644
,
T
0,39
0,41
0
~
3
4
T
0
1
2
3
0,30
~'~~~'
4:62
4,69
1,01
1,30
7,62
8,91
9,49
0,52
~~
4:55
5,36
1,71
1,88
5,23
6,55
6,74
4
9 02
,
6 74
,
*
Niveles
deneutralizacion
deAl intercambiable
::* Perl?dos.de
siembra.
Testlgo sm encalar, sm fertlllzaClon.
Es importante hacer notar el efecto de la
aplicaci6n de cal sobre el crecimiento de falces
(Figura 1c) y alturade plantas(Figura I d), dadoque
aun cuandose aplic6 lag menoresdosisde cal, se
obtuvo aumentosapreciablesen dichas variables,
debido probablementea que log incrementosobservadosenel valor depH, desdeel punto de vista
biol6gico, fueron significativos parael crecimiento de lag plantas.
Lo anterior, aunadoal hechode que aun al
aplicarselag menoresdosis de CaCO3, se presen-
La mayor absorc16ndeP (27,62y 15,94mg/
20 plantas), Ca (77,66 Y 56,54 mg/20 plantas) y Mg
(58,21 Y 41,60 mg/20 plantas) se obtuvo en el tratamiento 3X de encalado, tanto para 1aprimera como
.
. bfa, y dIsmmuyo
..
, con 1a dOSIS
para 1a segunda Slem
maxima de cal
.
Care senalarel hechodequela mayorproducci6n de materia secaencontradaen el nivel3X
de encalado,coincidi6 con la mayor absorci6nde
f6sforo, calcio y magnesioPOTpartede lag plantas
de sorgo~durante10sdosperiodosdesiembra. Es
importante destacar, que siendo el contenidode
f6sforo inicialmente muy similar en todos log
suelos, la variaci6n encontradaentre ellos, con
.,
.
respecto
a
la
absoTClon
de
este
elemento
es conslde-
rabIe, como ha sido encontradopOTotros autores
(Reeve, 1970; Lora y Riveros, 1971). Este hecho
posiblemente seadebido a que el encalado10que
h
I b
., d 1" I'
ace es aumentar a a sorClon e iOSioroPOTIas
plantasmasque afectarla solubilidaddel mismoen
el suelo (Kamprath, 1967; Abruna, Chandlery
Pearson, 1970)(Figura 2).
POTotra parte, cuandosecompar6la absorci6n de log diferentestratamientos con la del
testigo, no seobtuvo diferencias entre el testigoy
el nivel OX de encalado,siendodiferentesestosdel
resto de log tratamientos. En todos log casosse
encontr61amenorabsorci6nde log nutrimentosN,
P, K, Ca y Mg en el testigo, tanto para la primera
siembracomo parala segunda.
172
AGRONOMIA COSTARRICENSE
400
----
evaluados. Se mantuvo la misma tendencia de
absorci6n encontrada luego del primer periodo de
siembra y en todos los casos seobtuvo una respuesta
altamente favorable al CaCO residual,
3
1periodo
siembra
II penodo
siembra
..
~
~
~
CONCLUSIONES
'"
300
~
Y=280,19+87,89x-3S,36X'
:]
~
..
~ 200
~
~
~
- ~. . , -
, " ..
~E
~
'
.
Y
100
0
,.'
=167,82
+48,S4x.20,18x'
1
2
3
4
Grados
deneutralizaci6n
aluminio
intercambiable
La mayor producci6n de materia seca se en-
contr6 en el tratamiento 3X en los cinco suelos
evaluados,en ambos periodos de siembra; esto
coincidi6 con la obtenci6n del mayor peso fresco (f~
la parte aerea,mayor peso secode falces, la
maximaalturade plantas y la mayorabsorci6nde
f6sforo, calcio y magnesio POTparte de las plantas
de sorgo.
La sola aplicaci6n de cal no necesariamente
provoca aumentos en la producci6n, sino que es
necesario aplicar f6sforo como fertilizante una vez
que el suelo ha sido encalado, para lograr una mayor
producci6n
de materia seca.
de dgsiscrecientes
de CaCO aplicadasen cinco
suelosacidos,CostaRica. 3
El encalado caus6 la reducci6n de los efectos
,
. ,
detrimentales provocados POTel alUmmlOy manganeso; se observ6 un mayor desarrollo del sistema
Con respecto a la absorci6n de elementos
menores cati6nicos, esta se vio favorecida pOTel
incremento en la cantidad de cal aplicada, que actu6
eliminando factores limitantes del crecimiento
(Kamprath, 1967; Sanchez, 1976). En el nivel2X
de encalado, tanto para la primera como para la segunda siembra, se encontraron los valores maximos de absorci6n de hierro (1,37 y 0,73 mg/20
plantas), cobre (0,11 y 0,06 mg/20 plantas), zinc
(0,43 y 0,74 mg/20 plantas) y manganeso (2,68 y
3,01 mg/20 plantas). Cuando se aplic6 las dosis
mayores del material de enmienda, se observ6 un
descenso en la absorci6n de estos nutrimentos.
El efecto de la cal sobre las diferentes propiedades quimicas de los suelos, se mantuvo a traves
del tiempo del experimento (12 meses). Este
hecho se comprob6 dado que cuando se realiz6 la
segunda siembra, sin aplicaci6n alguna de cal y
fertilizante, a excepci6n del nitr6geno, aun en los
tratamientos con las menores dosis de cal, se not6 un
rapido crecimiento del sorgo, con un sistemaradical
bien desarrollado, no siendo inhibida la absorci6n
de nutrimentos en ninguno de los tratamientos
radical y mayor absorci6n de nutrimentos, conforme se increment6 la cantidad de CaCO3 aplicada,
bastael nivel3X de encalado, ya que como efecto de
la aplicaci6n de dosis altas de cal, se encontr6 en el
nivel4X mellor absorci6n de los diferentes elementos estudiados; asi mismo, se observ6 una
depresi6n enla producci6n de materia seca en dicho
nivel de encalado.
Se obtuvo una respuesta altamente favorable
al CaCO3residual, ya que la influencia de este sobre
las propiedades quimicas de los suelos, se mantuvo
a traves del tiempo del experimento (12 meses).
Se observ6 una mayor fertilidad potencial de
los suelos de Sarapiqui, Puerto Viejo y Las Juntas
de Pacuare,en relaci6n a los suelos de La Rita y Los
Angeles.
Esta investigaci6n realizada en cinco Ultisoles, representativa de suelos que se encontraban
bajo una explotaci6n intensiva, ha servido de base
para que se planeen experimentos de campo y otros
estudios de fertilidad, esenciales para conocer la
capacidad productiva de estos suelos, si se desean
incorporar en los planes de desarrollo agropecuario del pais.
F'
2
Ig..
.6
1de ti6 ti
ti
V . .6
anaci n en a a SOrcin tota
s om POTe ecto
1
b
CHAVARRIA y CORDERO:Encaladode Ultisoles. III.
RESUMEN
173
LITERATURA CITADA
Se estudi6 bajo condiciones de invemadero el
efecto de la aplicaci6n de dosis crecientes de
CaCO3 en cinco Ultisoles
de Costa Rica, uti-
ABRUNA, F.; CHANDLER, J.V.; PEARSON, R.W. 1970.
Crop responseto soil acidity factors in Ultisols and
Oxisols. I. Tobacco. Soil ScienceSocietyof America
Proceedings34:629-635.
lizando veinte plantas de sorgo (Sorghum vulgare
L. VaT. 'Cow Candy') par maceta como planta indicadora. Con base en los resultados obtenidos en
BRENES, E.; PEARSON, R.W. 1973. Root response of
three gramineaespeciesto soil acidity in an Oxisol and
an Ultisol. Soil Science116:295-302.
estudi~s de reten~i6n de P, K, Co, Zn, Mn,. B y
CHAVARRIA, A.; CORDERO,A. 1987.Encaladodeultisoles
S prevlamente reallzados, se prepararon SOIUCIOneS
nutritivas las cuales se emplearon en la fertilizaci6n
basica de los diferentes niveles de encalado.
Se
bl
.
d
' d
d
. b
.
esta .eCleron ospeno os
eSlem ra consecuhvos,
.,
,
en Costa Rica I. Metodologfa, pH, acidez extrafble y
cationes(K, Ca, Mg). Turrialba 37(1):1-8.
DIAZ-ROMEU,
de selS semanas de duraclon carla uno, evaluandose
de esta maDera el efecto residual de las dosis de
encalado empleadas.
Ed.
b
al
'
I
I
d
I
ta
n ca a Slem r~ seev uo a a tura e p ~ S
(cm), peSOfresco foliar (g) y peso secofoliar y
radical (g), asl comola absorci6n (mg/20plantas)
denutrimentos(N,
P, K, Ca,Mg,Fe, Co, ZnyMn)
.
I dId
en
carla
mve,
~ enca
a
o.
vegetalen invemadero. Turrialba, CostaRica, CATIE.
62 p.
.
EVANS, C.E.; KAMPRATH, E. J. 1970. Lime responseas
FOY,
..
I
d
a
I
0,
0 que
.
comCI
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19 con
lb.'
a mayor
sorClon
de f6sforo, calcio y magnesia.
.
d
un
efecto
b
e
so
KAMPRA
a
0,
ya
que
tanto
la producci6n de materia seca como la absorci6n
de nutrimentos se vieron significativamente
disminuidas con estas dosis de correcci6n.
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menteacidoscomo estosno soluciona el problema
de P.
Para lograr buenas producciones hay que
combinar el encalado con la fertilizaci6n
fosf6rica.
La respuesta residualdelCaCO3fuealtamente favorable, ya que la influencia de este sabre las
propiedadesqulmicasde los suelos,aunquemenos
acentuada, se mantuvo a traves del tiempo del
.
expenmento (12 meses).
En las pruebas comparativas entre suelos se
observ6 una mayorfertilidad
potencial de los suelos
de Sarapiqul,
Puerto Viejo y Juntas de Pacuare en
relaci6ncon los suelosde La Rita y Los Angeles.
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