Efecto de fertilizantes químicos y orgánicos sobre la agregación de un suelo cultivado con Musa...

Efecto de fertilizantes químicos y orgánicos sobre la agregación de un

suelo cultivado con Musa AA

Effect of chemical and organic fertilizers on the aggregation of a

cultivated soil with Musa AA

Resumen

La estabilidad de agregados es definida como la persistencia de agregados frente a

determinadas fuerzas destructivas, sean éstos factores climáticos o por acción antropogénica.

El presente estudio tuvo como objetivo, analizar el efecto de la fertilización sobre la estabilidad

estructural de un suelo cultivado con bananito (Musa AA). La investigación se realizó en las

fincas “Manila” y ASOBAICOTOL (Icononzo, Tolima). Se empleó un diseño de bloques al azar

con cuatro repeticiones y ocho tratamientos. Utilizando tratamientos que incluían compost,

micorrizas, fertilizantes minerales, fertilizante 17 – 6 – 18 – 2 (60 y 100 g) y testigo. Se tomaron

muestras disturbadas en todos los tratamientos. Estos suelos presentaron un estado de

agregación medio con un porcentaje acumulado de agregados superiores a 0,55mm de 38,8%.

Las muestras de suelo que recibieron fertilización completa, compost + micorrizas y 60 g de 17

– 6 – 18 – 2; presentaron una estabilidad estructural clase 3, las demás muestras presentaron

una estabilidad clase 2. Estos suelos presentaron un porcentaje de agregados extremos entre

40 – 50%. La estabilidad de agregados estuvo alrededor del 80%, encontrándose suelos muy

estables. Los valores más altos de DPM se obtuvieron con el uso de solo compost y en mezcla

con micorrizas; en contraste, suelos que recibieron fertilizantes minerales y químicos

presentaron mala estructuración (DPM < 0.5 mm). Con el uso del DGM se pueden observar

valores más uniformes. Finalmente, bajo todos los tratamientos, agregados con diámetro mayor

a 0,75 mm no superaron el 50% y en cambio, tienen entre 20 – 30% de agregados con diámetro

menor a 0,25 mm.

Palabras clave: compost, micorrizas, agregados.

Comentario [REVISOR E1]: Nombre científico completo por favor

Comentario [REVISOR E2]: IDEM

Comentario [REVISOR E3]: POR FAVOR REESTRUCTURAR ESTA ORACION PUES SE REPITE DOS VECES LA PALABRA AGREGADOS.

Comentario [REVISOR E4]: POR FAVOR COMO ES LA PRIMERA VEZ QUE SE ESCRIBE EN EL PARRAFO POR FAVOR NOMBRE CIENTIFICO COMPLETO

Comentario [REVISOR E5]: PRIMERA VEZ HAY QUE DESCRIBIR EL SIGNIFICADO

Comentario [REVISOR E6]: POR FAVOR ACATARSE A NUMEROS DE PALABRAS

Abstract

Aggregate stability is defined as the persistence of aggregates against certain destructive forces,

whether climatic or anthropogenic action. This study aimed to analyze the effect of fertilization

on the structural stability of a soil cultivated with baby banana (Musa AA). The research was

conducted on farms "Manila" and ASOBAICOTOL (Icononzo, Tolima). We used a randomized

block design with four replications and eight treatments. Using treatments including compost,

mycorrhizae, mineral fertilizers, fertilizer 17-6 -18-2 (60 and 100g) and absolute control.

Disturbed samples were taken in all treatments. These soils have a state of aggregation medium

with a higher cumulative percentage of aggregates to 0.55 mm of 38.8%. Soil samples that were

complete fertilization, compost + mycorrhizae and 60g of fertilizer 17- 6 -18 - 2; presented

structural stability Class 3, the other samples showed a stability class 2. These soils showed an

extreme aggregate percentage between 40 - 50%. Aggregate stability was about 80%, being very

stable soils. Higher values were obtained MWD using only compost and mix mycorrhizae, in

contrast, soil mineral and chemical fertilizers were introduced bad structuring (MWD <0.5 mm).

GMD using the values can be observed more uniform. Finally, under all treatments, aggregates

with diameter greater than 0.75 mm does not exceed 50% and instead, are between 20 to 30%

of aggregates with diameter less than 0.25 mm.

Keywords: Compost; mycorrhizae; aggregates.

Introducción

La estabilidad de agregados (EA) es definida como la persistencia de agregados frente a

determinadas fuerzas destructivas, sean éstos factores climáticos, de presión por tráfico u otros

(Kay y Angers, 2000). Dado que los sistemas de manejo de cultivos en general, tienen una

fuerte influencia sobre las características estructurales del suelo, la EA se considera como un

indicador clave para evaluar la calidad del suelo. Se ha demostrado que la adición de materia

orgánica mejora las propiedades del suelo tales como agregación, el grado de compactación y la

Comentario [REVISOR E7]: CONSIDERAR CAMBIOS EN RESUMEN


fertilidad (Franzluebbers, 2002). La materia orgánica del suelo (MOS) juega un papel clave en la

estabilidad estructural del suelo (Gregorich et al., 1994) y en mitigar el cambio climático (Hao y

Chang, 2002). La estabilidad de agregados del suelo está altamente correlacionada con el

contenido de MOS, pero la adición de residuos de cosechas y estiércol no son suficientes para

restaurar su calidad física (Spaccini et al., 2002). La fertilización química proporciona

nutrimentos fácilmente disponibles para el crecimiento de las plantas, sin embargo, no

contribuye a mejorar la condición física del suelo. Dado que los sistemas de manejo del suelo

influyen en su física y fertilidad, es importante determinar el efecto en el corto y largo plazo de

fertilizantes orgánicos e inorgánicos sobre la estabilidad estructural de un suelo cultivado con

bananito (Musa AA).

Materiales y métodos

El estudio se llevó a cabo en las fincas “Manila” y ASOBAICOTOL ubicadas en las coordenadas

4°11´04´´N, 70°27´20´´O. Se utilizaron los siguientes tratamientos de fertilización:

T1. Fertilización completa: con base en la demanda nutricional del cultivo y disponibilidad de

nutrimentos en suelo, se utilizaron 600 gramos/hueco cal dolomita, para incrementar pH y la

concentración del magnesio (0.46 cmol.Kg-1). Los análisis químicos iniciales, mostraron bajos

valores de fósforo (< 4,9 mg.Kg-1), por esta razón, fue necesario incluir la aplicación de 333 g de

Fosforita Huila por hueco. El potasio se encontraba entre 0,19 - 0,23 cmol.Kg-1, haciendo

indispensable la, incorporación de 200 g de potasio por planta, mediante sulfato de potasio.

Como abono orgánico se empleó compost (1 Kg por planta) y como biofertilizante (100 g de

micorrizas por planta). Adicionalmente también se hicieron aplicaciones con quelatos de cobre,

zinc y manganeso y Bórax.

T2. Compost: para este tratamiento se aplicó 1 Kg por planta. El compost fue elaborado a

partir de bovinaza, gallinaza, melaza, fruta de bananito y raquis. El análisis químico del

material orgánico arrojó la siguiente composición: 1.1% N; 1.4% P2O5; 2.4-3.0% K2O; 35

meq/100 CIC; 26-30% MO; 8.2-8.4 pH.

T3. Compost con fertilización mineral: fertilización completa sin micorrizas.

T4. Compost con micorriza: se empleó compost y micorrizas (1Kg y 100 g por planta)

respectivamente.

T5. Fertilización mineral con micorriza: fertilización completa sin compost.

T6. Manejo productor Valle: productores del Valle del Cauca, no realizan fertilización según

análisis de suelo (fertilizante más utilizado: 60 g de 17 – 6 – 18- 2).

T7. Manejo productor Tolima: productores de Icononzo, fertilizan con 600g/hueco de cal

dolomita y 100 g de 17 – 6 – 18- 2.

T8. Testigo: Sin fertilización.

El experimento se encontraba dividido en tres bloques en lote “Manila”; y un bloque en lote

ASOBAICOTOL, donde cada tratamiento tenía 9 plantas como unidad experimental. Los

muestreos de suelo se realizaron por tratamiento y por bloque, antes de establecer el

experimento y a los 18 meses después de siembra. Para determinar el estado de agregación del

suelo, se tomaron muestras alteradas de 1 Kg de suelo en todos los tratamientos. La

distribución del tamaño de agregados se determinó por tamizado en húmedo (Yoder). Con base

en el porcentaje de peso retenido en cada tamiz, se calculó DPM y DGM (Kemper y Chepil;

1965), utilizando las siguientes fórmulas:

Comentario [REVISOR E9]: POR FAVOR JUNTAR LOS TRATAMIENTOS EN UN SOLO PARRAFO. SEPARADOS CON PUNTO Y COMA LOS TRATAMIENTOS

Comentario [REVISOR E10]: EN MINUSCULAS Y POR QUE EL OTRO LOTE EN MAYUSCULAS???? ESTANDARIZAR OR FAVOR

Comentario [REVISOR E11]: SIGNIFICADOS POR FAVOR

Xi: diámetro promedio de la fracción de tamaño correspondiente.

Wi: porcentaje por peso de la respectiva fracción de agregados de un determinado rango de

tamaño (debe trabajarse divido por 100).

Para calcular el Índice Estructural, se aplica la siguiente fórmula (Jaramillo, 2002):

Donde: IE: Índice de Estructura.

W1: % de agregados estables con diámetro > 2 mm.

Wn: % de agregados estables con diámetro < 0.25 mm.

W2, W3, W4,…: % de agregados estables comprendidos entre 2 y 0.25 mm de diámetro.

Los datos obtenidos se procesaron con software Statgraphics Centurion mediante ANAVA y

prueba Tukey 5% (p≤0.05).

Resultados y discusión

A nivel de tamaño de agregados, se encuentran diferencias en cuanto al peso retenido en cada

tamiz (tabla 1), donde el mayor porcentaje de peso lo presentan agregados con diámetro inferior

a 0,25mm. Según IGAC, 1990; estos suelos presentan un estado de agregación medio (es decir

cuando el porcentaje de las partículas superiores a 0.55mm se encuentra entre 35 – 80%; en

este caso se tiene un porcentaje acumulado de 38.8%).

Comentario [REVISOR E12]: ACATARSE DEL COMO CITAR TABLAS EN PARRAFO

Tabla 1. Peso retenido en cada tamiz

Tamaño (mm) Media LS

4 8,77a*

0,25 13,80b 2 16,21b

0,5 17,02b 1 17,17b

< 0,25 27,04c

*: Tratamientos con la misma letra no representan diferencias significativas. Tukey (5%).

Según Jaramillo, 2002; determinar la estructura del suelo, es especialmente útil cuando se

quieren comparar y evaluar diferentes prácticas de manejo en su efecto sobre el suelo o cuando

se desea conocer el grado de deterioro físico del suelo que han producido dichas prácticas al ser

utilizadas durante períodos de tiempo relativamente largos. También, según Kemper y Chepil

(1965), este análisis es adecuado para estimar la susceptibilidad del suelo a la erosión eólica.

Con la información recogida se pueden calcular varios índices que sirven para caracterizar la

estabilidad de la estructura del suelo analizado (tabla 2), como diámetro ponderado medio

(DPM), diámetro geométrico medio (DGM), índice de estructura (IE ), suma de agregados

extremos (AE) y/o contenido de agregados finos, es decir, menores a 0.5 mm de diámetro (AF)

(Jaramillo, 2002).

Estos suelos presentaron agregados finos (< 0,5 mm) entre 16,33% y 20,91%; valores que se

pueden considerar bajos y que según Gómez (1995), estas características hacen que sean

menos susceptibles a la erosión. Con base en el porcentaje de agregados < 0,5 mm (AF)

clasificado por Montenegro y Malagón (1990), suelos que recibieron fertilización completa,

compost + micorrizas y 60 g de 17 – 6 – 18 – 2; presentaron una estabilidad estructural media,

clase 3 (20,1% – 30 % ); en contraste los suelos que recibieron los demás tratamientos de

fertilización presentaron una estabilidad alta, clase 2 (10,1% – 20%). Los agregados menores a

0,25 mm no contribuyen a la aireación del suelo por lo que su contenido debe ser bajo (como en

estos suelos) para que haya un buen suministro de oxígeno a las raíces (Jaramillo, 2002). Los

Tabla con formato

Comentario [REVISOR E13]: FAVOR DE BASARSE EN ESTA NUEVA FORMA DE LAS LINEAS DE TABAL PARA TODAS LAS DEMAS TABLAS

Comentario [REVISOR E14]: AJUSTARSE A NORMAS EDITORIALES DEL COMO CITAR EN PARRAFO


agregados extremos (AE) se utilizan para conocer posibles problemas en la estructura y la

agregación del suelo, debido a que si el contenido de agregados mayores a 2 mm es muy alto,

alrededor de 80% o más, se puede estar en presencia de un suelo cementado y si el contenido

de agregados finos es muy alto, como se mencionó anteriormente se puede estar en presencia

de un suelo susceptible a la erosión (Jaramillo, 2002). Como se puede observar en la tabla 2,

suelos que recibieron diferentes tratamientos de fertilización presentaron un porcentaje de

agregados extremos entre 40% – 50%, encontrándose igual proporción entre agregados

extremos y las demás clases de agregados.

Tabla 2. Índices para caracterizar la estabilidad estructural

Tratamiento EA (%) IE (%) AF [< 0,5

mm] (%)

AE [(> 2 mm +

< 0,25 mm)] (%)

DPM

(mm)

DGM

(mm)

Completa 79,23 81,78 20,77 55,01 0,55 0,86

Compost 80,70 131,35 19,30 43,23 0,67 0,90

Mineral + Compost 82,75 124,25 17,25 44,59 0,46 0,81

Compost + Micorrizas 79,09 93,15 20,91 51,77 0,65 0,91

Mineral + Micorrizas 80,89 100,10 19,11 49,97 0,49 0,85

Manejo Valle 79,16 84,08 20,84 54,32 0,56 0,87

Manejo Tolima 83,67 110,37 16,33 47,54 0,38 0,77

Testigo 80,23 98,38 19,77 50,41 0,55 0,77

La estabilidad de agregados (EA) en estos suelos, independientemente del tratamiento de

fertilización estuvo alrededor del 80%, que según Meza y Geissert, 2006 se pueden considerar

como suelos muy estables; permitiendo deducir una alta resistencia a la erosión por golpe de

agua o lluvias. De acuerdo con la clasificación de la inestabilidad de agregados de Le

Bissonnais y Le Souder (1995), basada en los valores de DPM (intervalo de 0.025 a 4.0 mm),

estos suelos se consideran inestables (DMP entre 0.4 y 0.8 mm). Según Pla (1977), cuando se

comparan diferentes situaciones y/o tratamientos dentro de un mismo suelo, obviamente

valores más bajos de DPM o del porcentaje en los diámetros mayores señalan un deterioro en la

estabilidad estructural y desde el punto de vista de la susceptibilidad a la pérdida de suelo, esta

será menor para un DPM > 2,0 mm. Según Olarte et al., 1979 cuando el índice de agregación

Comentario [REVISOR E16]: IDEM TABLA 1


Comentario [REVISOR E18]:

(DPM), determinado por el método de Yoder, es menor de 0,5 mm, se puede estar en presencia

de un suelo con mala estructuración y aunque independientemente del tratamiento de

fertilización empleado, estos suelos presentaron un DPM muy bajo, es de resaltar que los

valores más altos > 0,5mm) se obtuvieron con el uso de solo compost y en mezcla con

micorrizas. Según Gardner (1956), el diámetro geométrico promedio caracteriza mejor el

diámetro dominante en los agregados del suelo que el DPM. La utilización del DPM como

indicador de la estabilidad estructural es cuestionable cuando la distribución de agregados

estables al agua no es simétrica, como ocurre en estos suelos. Por esta razón, algunos autores

recomiendan usar la media geométrica del diámetro de agregados estables (DGM) (Castro Filho

et al., 2002). Con el uso del DGM se pueden observar valores más uniformes (tabla 2) y que

nuevamente muestran el efecto positivo del uso de compost y micorrizas, en contraste con el

testigo y uso de fertilizantes químicos donde se obtuvieron las medias más bajas. De igual

forma el Índice de Estabilidad Estructural (IE) de estos suelos, fue mayor con el uso de compost

(tabla 2). Las muestras de suelo que no recibieron ningún tratamiento de fertilización

presentaron valores en agregación y estabilidad estructural comparables con los demás suelos

que recibieron algún tipo de fertilización, debido a que las raíces de las plantas de bananito por

medio de sus exudados, unen las partículas, empaquetan y separan. La aplicación de

fertilizantes químicos en general, mejora la agregación del suelo (Haynes y Naidu, 1998). Sin

embargo, bajo algunas condiciones, los fertilizantes también pueden disminuir la concentración

del carbono orgánico del suelo (COS), reducir agregación y comunidades microbianas en

comparación con suelos abonados orgánicamente. El uso de fertilizantes químicos a menudo

mejora la estructura del suelo en comparación con suelos no fertilizados (Munkholm et al.,

2002). Como se puede observar en la tabla 2, el efecto positivo del fertilizante 17 – 6 – 18 – 2 no

fue muy significativo, presentado valores de estabilidad estructural muy similares a los del

testigo absoluto; sin embargo es importante resaltar que con la dosis más alta de este

fertilizante (100 g) se obtuvo el DPM más bajo; en contraste con lo encontrado por Subbian et

al., 2000 donde el aumento del COS por el uso de fertilizantes químicos aumentó agregación y

DPM.

Comentario [REVISOR E19]: AJUSTARSE A NORMAS EDITORIALES SI HAY QUE REMARCAR EN NEGRITAS ESTAS SECCIONES



Otra forma de presentar los resultados de análisis de estabilidad estructural, consiste en

realizar una curva de adición porcentual entre diámetro promedio del rango correspondiente vs

contenido de agregados acumulado, en porcentaje, en ese tamaño (figura 1). En esta gráfica se

puede establecer, por interpolación, el diámetro que le corresponde al 50 % de los agregados

acumulados en la prueba, valor que se conoce como diámetro medio estimado (DME ).

En la figura 1 se aprecia la distribución de agregados bajo diferentes tratamientos de

fertilización; nótese que, bajo todos los tratamientos, agregados con diámetro mayor a 0,75 mm

(tamaños grandes) no superan el 50% y, en cambio, tienen entre 20 – 30% de agregados con

diámetro menor a 0,25 mm, que son poco deseables ya que no contribuyen a la aireación del

suelo.

Figura 1. Distribución acumulativa de los tamaños de agregados, con y sin compost

Porcentajes altos de agregados menores de 0.5 mm, aumentan la susceptibilidad a la erosión

del suelo; como se puede observar en la figura 1, existen entre un 40 – 50% de agregados con

diámetro inferior a 0.5mm. De igual forma, cuando el contenido de agregados mayores a 2 mm

es muy alto, alrededor de 80% o más, se puede estar en presencia de suelo cementado.

Agronómicamente, tamaños de agregados más deseables son aquellos que están alrededor de 3

mm de diámetro.

0

25

50

75

100

00.250.50.7511.251.51.7522.252.52.753

% A

cum

ula

do

Diámetro Promedio (mm)

Completa

Compost

Min + Comp

Comp + Mico

Testigo

Los abonos mejoran la estructura del suelo y DPM, aumentan macroagregación y la resistencia

a la disgregación pero pueden disminuir la estabilidad de agregados contra acciones de

disolución y dispersión (Hao y Chang, 2002). El aumento del COS aumenta la actividad

biológica, que a su vez se traduce en un aumento de la porosidad y consiguiente disminución

de la densidad aparente (Kay, 1998). Los micro y macroagregados tienen mayores niveles de

hidratos de carbono en suelos abonados que en aquellos que recibieron fertilizantes químicos

(Debosz et al., 2002). El aumento de concentración iónica puede ser una preocupación en el

suelo abonado, debido al aumento en susceptibilidad a dispersión y disminución de estabilidad

de agregados.

Conclusiones

Suelos que recibieron fertilizantes minerales y químicos presentaron mala estructuración, en

contraste se puede notar el efecto positivo que tiene el uso de compost o en conjunto con

micorrizas sobre la estructura, donde suelos que recibieron aplicaciones orgánicas presentaron

el DPM más alto. En general las muestras de suelos que recibieron compost y en conjunto con

micorrizas presentaron los valores más altos en todas las variables de estabilidad estructural.

Los suelos bajo estudio presentaron valores bajos de agregados finos e igual proporción de

agregados extremos y demás tamaños de agregados. El uso de fertilizante 17 – 6 – 18 – 2 en

dosis de 60 g presentó valores de estabilidad estructural muy similares a los obtenidos con la

aplicación de enmiendas orgánicas. S, sin embargo cuando la dosis se incrementa a 100g, se

presenta una drástica disminución en el DPM. En la distribución de agregados bajo diferentes

tratamientos de fertilización; se presentaron tamaños de partículas con diámetro mayor a 0,75

mm (grandes) que no superaban el 50% y en cambio, tenían entre 30 – 20% de agregados con

diámetro menor a 0,25 mm; al igual que se presentaron porcentajes altos de agregados

menores a 0,5 mm (40 – 50%).

Finalmente los resultados obtenidos en la presente investigación nos orientan a…………….POR

FAVOR CONSIDERAR HACIA DONDE NOS ORIENTAN ESTE TIPO DE TRABAJOS O QUE ES

LO A CONTINUACION SE CONSIDERAR REALIZAR.

Referencias

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Comentario [REVISOR E22]: FAVOR DE CHECAR TODAS LAS CTAS SI ESTAN EN EL ESCRITO

Comentario [REVISOR E23]: AJUSTARSE A NORMAS EDITORIALES DEL COMO CITAR.

Hao, X.Y. & Chang, C. 2002. Effect of 25 annual cattle manure applications on soluble and

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Olarte, L. I., Garavito, F. & Mejía, L. 1979. Métodos analíticos de laboratorio de suelos. 4ª. Ed.

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Comentario [REVISOR E24]: MAL REFERENCIADA


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