PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE FACULTAD DE AGRONOMÍA E INGENIERÍA FORESTAL DEPARTAMENTO DE CIENCIAS VEGETALES PROYECTO DE TÍTULO
Evaluación Agronómica de Sustancias Húmicas Derivadas de Humus de Lombriz
Marcela Fernández Zabala
Profesor Guía : Dr. Rodrigo Ortega Blu Profesor Informante: Dr. Patricio Parodi Dr. Eduardo Olate
Santiago, Chile 2003
ÍNDICE GENERAL
RESUMEN ...............................................................................................................................5 ABSTRACT ..............................................................................................................................6 INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................7 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ............................................................................................9 El Humus .............................................................................................................................9 Características de las Sustancias Húmicas ...........................................................................10 Efecto de las Sustancias Húmicas sobre el Suelo y la Planta............................................... 11 MATERIALES Y MÉTODOS ..............................................................................................14 RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................................................18 Los Humus Líquidos son un Complemento a la Fertilización ............................................
19
Parte Aérea de la Ballica .....................................................................................................20 Contenido de Clorofila del Tejido Aéreo de la Ballica ....................................................... 24 Materia Seca de las Raíces ..................................................................................................25 Suelo ....................................................................................................................................26 Análisis de los Lixiviados ...................................................................................................31 Diferencias entre Humus Comerciales y de Formulación Propia ....................................... 34 Determinación de Efectos de Diferentes Dosis de un mismo Producto .............................. 35 RESUMEN Y CONCLUSIONES..........................................................................................40 BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................42 ANEXOS .................................................................................................................................46
2
ÍNDICE CUADROS Y FIGURAS
Fig. 1 Estructura Química de Ácidos Húmicos ........................................................................ 9 Fig. 2 Estructura Química de Ácidos Fúlvicos .........................................................................10 Fig. 3 Ácidos Húmicos y Fúlvicos ...........................................................................................14 Fig. 4 Disposición del Experimento en Invernadero ................................................................ 15 Fig. 5 Macetas con Vasos Graduados .......................................................................................16 Fig. 6 Corte de Ballica ...............................................................................................................17 Fig. 7 Muestreo de Suelo ...........................................................................................................17 Fig. 8 Raíces Lavadas ................................................................................................................18 Fig. 9 Porcentaje de Materia Seca de Tratamientos Seleccionados y Fertilizados ..................... 19 Fig. 10 Porcentaje de Materia Seca de Tratamientos Seleccionados Sin Fertilizar ................... 20 Fig. 11 Materia Seca de los Tres Cortes Ballica de Tratamientos Seleccionados ...................... 21 Fig. 12 Extracción de Nitrógeno de Tratamientos Seleccionados ..............................................22 Fig. 13 Extracción de Fósforo de Tratamientos Seleccionados ..................................................23 Fig. 14 Extracción de Potasio de Tratamientos Seleccionados ..................................................24 Fig. 15 Contenido Relativo de Clorofila de Tratamientos Seleccionados.................................. 24 Fig. 16 Materia Seca de Raíces de Tratamientos Seleccionados ...............................................26 Fig. 17 Nitrato del Suelo de Tratamientos Seleccionados ........................................................ 27 Fig. 18 Amonio del Suelo de Tratamientos Seleccionados ....................................................... 27 Fig. 19 Nitrógeno Disponible del Suelo de Tratamientos Seleccionados .................................
28
Fig. 20 pH del Suelo de Tratamientos Seleccionados .............................................................. 29 Fig. 21 CE del Suelo de Tratamientos Seleccionados .............................................................. 31 Fig. 22 Nitrato en Lixiviados de Tratamientos Seleccionados ................................................. 32 Fig. 23 Amonio en Lixiviados de Tratamientos Seleccionados ................................................ 33 Fig. 24 Nitrógeno Disponible en Lixiviados de Tratamientos Seleccionados ..........................
33
Fig. 25 Contenido de Nitrógeno en Ballica a Distintas Dosis de Carbono .............................. 37 Fig. 26 Contenido de Nitrógeno del Suelo a los Sesenta Días ................................................. 38 Fig. 27 Efecto de Dosis Crecientes de Carbono en la CE del Suelo ......................................... 39 Cuadro 1 Composición Elemental de Sustancias Húmicas ...................................................... 11 Cuadro 2 Composición sobre Materia Seca de los Humus Líquidos Utilizados.......................
3
14
Cuadro 3 Dosis y Características de Tratamientos.................................................................. 15 Cuadro 4 Dosis de Fertilización ...............................................................................................16 Cuadro 5 Dosis de Humus Líquido ..........................................................................................16 Cuadro 6 Incremento en la Eficiencia de Utilización de N, P y K, producto del Humus Líquido
22
Cuadro 7 Resumen de Resultados de Contrastes .....................................................................35 Cuadro 8 Dosis Óptima de Carbono, para la extracción de N, P y K ...................................... 36 Cuadro 9 Extracción de N - P – K y Materia Seca de Ballica ................................................. 47 Cuadro 10 Nitrato, Amonio, Nitrógeno Disponible y pH del Suelo ........................................
48
Cuadro 11 Nitrato, Amonio, Nitrógeno Disponible y CE del Suelo .........................................
49
Cuadro 12 Materia Seca de Raíces ...........................................................................................50 Cuadro 13 Nitrato, Amonio y Nitrógeno Disponible de los Lixiviados ....................................
51
Cuadro 14 Volumen Promedio Total Lixiviado por Tratamiento .............................................. 52 Cuadro 15 Porcentaje de recuperación del Nitrógeno aplicado y proporción del mismo en Tejido, Suelo y Lixiviados........................................................................................ 52
4
RESUMEN
La materia orgánica es de vital importancia para la fertilidad de los suelos y esta puede ser aportada a través de humus. Los humus líquidos son soluciones compuestas por ácidos húmicos y fúlvicos disueltos en agua, que permiten entregar materia orgánica al suelo a través del riego. En esta investigación se formularon humus líquidos a partir de humus de lombriz y se evaluaron los efectos de estos y de otros productos ya existentes en el mercado sobre el suelo y plantas de ballica bajo condiciones de invernadero. Se comprobó que los humus líquidos no son fertilizantes sino un complemento a la fertilización. La aplicación de estos productos provocó un incremento en la producción de materia seca aérea y radical del cultivo y elevó el contenido de clorofila de sus tejidos. Por otra parte incrementó la eficiencia de uso de los fertilizantes en un 20%, 4% y 50% para nitrógeno, fósforo y potasio respectivamente, lo que podría permitir reducir las dosis de fertilización. La adición de humus no afectó el pH del suelo, ni su CE, a excepción de uno de los tratamientos evaluados, manteniéndose en un nivel bajo en todos los casos, al igual que el contenido de N. Se observó una mayor retención de agua del suelo, lo que se tradujo en bajos contenidos de nitrógeno en los lixiviados. No se encontraron grandes diferencias entre los humus formulados a partir de humus de lombriz y los comerciales (derivados de leonardita), observándose que estos últimos poseen un mayor contenido de materia seca y un menor contenido de nitrógeno. El aumento de la dosis de carbono aplicada provocó un incremento en la producción de materia seca, la extracción de N, P y K y la CE del suelo; mientras que el nitrógeno del suelo y de los lixiviados disminuyó. Las dosis óptimas de cada producto resultaron ser muy superiores a las recomendadas para los productos comerciales.
5
ABSTRACT
Organic matter (OM) is of vital importance in soil productivity. The application of humus to soil is a way to increase OM levels and soil fertility. Liquid humus are solutions containing humic and fulvic acids, that allow the addition of OM to the soil through the irrigation system. In this study, liquid humic substances from earthworm humus was formulated, and the effects of this and other existing products (made from leonardite) on soil and ryegrass plants, var. Montblanc, were evaluated under greenhouse conditions. Liquid humus are not considered fertilizers but complements of them. In this study their effects on plant production were larger when the crop was properly fertilized.
The application of humic
substances increased fertilizer use efficiency by 20 , 4, and 50 % for N, P and K respectively, which eventually would allow reducing fertilizer inputs. All evaluated products increased plant dry matter and chlorophyll levels in plant tissues. They did not change the soil pH but did affect electrical conductivity (EC) in one of the treatments. However EC values remained at a low level, similar to N content in soil. Soil water retention was also improved which meant low leves of N on leachates. No major differences among earthworm liquid humus and commercial products made from leonardite were observed; although the latter ones had a higher dry matter and low N content. Increasing applied carbon rates produced an increase in dry matter production, N, P and K absorption and ECvalues; while N contents on the leachates and soil decreased. The optimal carbon rates found in this study were higher than the recommended ones.
6
INTRODUCCIÓN
La materia orgánica es de vital importancia para la fertilidad del suelo, ya que mejora la agregación de las partículas, la absorción de agua y el contenido de aire, disminuye el escurrimiento superfic ial (Bellapart, 1996), facilita el laboreo y el desarrollo radical (Honorato, 1993).
A la vez,
aumenta la capacidad de intercambio catiónico y la resistencia a los cambios de pH de los suelos (Honorato, 1993; Guerrero, 1996; Bollo, 1999).
La materia orgánica también es importante en el
desarrollo y en las transformaciones que realizan los organismos del suelo (Guerrero, 1996) y favorece el control biológico de plagas y enfermedades. Además de sus efectos sobre las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo, la materia orgánica es un material fertilizante de acción lenta (Bellapart, 1996; Bollo, 1999) y da origen a ciclos biológicos de nutrientes en el suelo (Honorato, 1993). El humus corresponde a la materia orgánica del suelo en un estado más o menos avanzado de estabilización (Howard, 1947; Bollo, 1999), y está formado por ácidos húmicos, fúlvicos y huminas (Urzúa, 1978; Bollo, 1999). El humus posee numerosas características
físico - químicas que provocan
efectos positivos tanto en el suelo como en la planta, algunos de ellos son: mejorar la estructura del suelo (Tisdale y Nelson, 1966; Guerrero, 1996), mejorar la retención de humedad (Guerrero, 1996; Bellapart, 1996; Bollo,1999), facilitar la absorción de nutrientes por parte de la planta (Tisdale y Nelson, 1966; Tan y Nopamornbodi, 1979; Cooper et al.1998; Mackowiak et al.2001) y estimular el desarrollo de estas (Vaughan y Linehan, 1976; Mylonas y Mc Cants, 1979; Tan y Nopamornbodi, 1979; Guerrero, 1996; Hartwigsen y Evans, 2000). En respuesta a los avances en la agricultura se han desarrollado numerosos productos denominados “humus líquidos”. Estos consisten en soluciones compuestas por ácidos húmicos y fúlvicos disueltas en agua (Rechcigl, 1995), los que se aplican a través del riego y entregarían los mismos beneficios al suelo y al cultivo que si se aplicara humus sólido. Para estos productos existen normas claras en cuanto a su composición como las que exige la Comunidad Económica Europea; aquí se especifica que deben contener al menos un 15% de extracto húmico total y niveles máximos de metales pesados tales como Cd, Cu, Pb, Zn, Hg, Ni y Cr (Rechcigl, 1995).
7
Con la intención de conocer la verdadera composición y efectos de estos productos, se realizó un experimento en el que se formularon distintos humus líquidos a partir de humus de lombriz y se evaluaron junto a otros productos ya existentes en el mercado. Los objetivos específicos del estudio fueron: -
Formular humus líquido en base a humus de lombriz.
-
Evaluar los efectos de diferentes humus líquidos sobre el suelo y la planta.
-
Determinar las diferencias entre humus líquido comercial y de formulación propia.
-
Determinar el efecto de diferentes dosis de humus líquido de lombriz sobre el suelo y la planta.
8
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
El Humus La palabra humus data de 2.000 A.C. y se designa su uso en la civilización griega. Para ella el humus era aquel material orgánico de color marrón oscuro, de consistencia pastosa que resulta de la descomposición de los restos vegetale s y animales que se encuentran en el suelo (Theophrastus 372 – 287 A.C., citado por Bollo, 1999). En la actualidad el humus se define como la materia orgánica del suelo, en un estado más o menos avanzado de estabilización, que no se encuentra de una forma definida, sino en una serie de productos intermedios de transformación, hasta que parte de sus componentes llegan a mineralizarse bajo la acción del agua, oxigeno y principalmente de los microorganismos del suelo (Bellapart, 1996; Guerrero, 1996; Howard 1947; Bollo, 1999). El humus está compuesto por ácidos húmicos, ácidos fúlvicos y huminas (Urzúa, 1978; Bollo, 1999). -
Ácido húmico: es soluble en una solución alcalina, pero precipita cuando se acidifica el extracto. Es de color café oscuro, de alto peso molecular (5.000 – 300.000 dalton), altamente polimerizado, íntimamente ligado a arcillas y resistente a la degradación. Contiene alrededor de 50 – 62 % de carbono (Florenza y Martinez,.1991; Bollo, 1999; Schnitzer, 2001; Atlántica Agrícola S.A, 2002). En la figura 1 se presenta la estructura del ácido húmico.
Figura 1. Estructura Química del Ácido Húmico (Stevenson, 1982)
9
-
Ácido fúlvico: es la fracción húmica que permanece en la solución acuosa acidificada; soluble en ácidos y bases. Es de color pardo - amarillento, de menor peso molecular (900 – 5.000 dalton) y posee cerca de 43 – 52 % de carbono (Florenza y Martinez , 1991; Bollo, 1999; Atlántica Agrícola S.A, 2002). Su estructura se presenta en la figura 2.
Figura 2. Estructura Química del Ácido Fúlvico (Buffle, 1977) -
Huminas: constituyen la parte no soluble, y por lo tanto no extraíble de las sustancias húmicas (Bollo, 1999; Rice, 2001; Hayes y Clapp, 2001).
Esta fracció n del humus, es la de mayor
peso molecular (más polimerizada).
Características de las Sustancias Húmicas Son polímeros no encuadrables en ningún grupo conocido; semejantes a la lignina (Landeros, 1993; Atlántica Agrícola S.A, 2002). Su color es pardo – negruzco, los colores pardo oscuros a negros son característicos de aquellas sustancias húmicas de pesos moleculares altos, en cambió las fracciones de pesos moleculares bajos poseen colores pardos claros o amarillentos (Urzúa, 1978). Poseen un peso molecular relativamente elevado; se trata de verdaderas macromoléculas. La magnitud de sus pesos va desde 2.000 a 400.000 dalton; encontrándose el 75% de ellos en valores inferiores a 100.000 da. (Swift, 1999; Hayes y Clapp, 2001). En estado natural, los ácidos húmicos y fúlvicos están íntimamente ligados a arcillas (Guerrero, 1996). La composición elemental de las sustancias húmicas se presenta en el Cuadro 1.
10
Cuadro 1. Composición Elemental de Sustancias Húmicas C H O N % % % % Ácido Fúlvico 44 - 49 3,5 – 5,0 44 – 49 2,0 – 4,0 Ácido Húmico 52 - 62 3,0 – 5,5 30 - 33 3,5 – 5,0 Kononova, citado por Agricultural University of Wroclaw, 2000 La relación ácido húmico/ ácido fúlvico del humus de lombriz es de 1,4 a 2,0 (Bollo, 1999). Las sustancias húmicas tiene carácter ácido, debido a la presencia de grupos funcionales carboxílicos y fenólicos; siendo mayor la acidez en ácidos fúlvicos (Stevenson, 1982). La capacidad de intercambio catiónico de las sustancias húmicas provenientes del humus de lombriz es de 150 – 300 meq*100 g-1 (Bollo, 1999). Estas sustancias son muy sensibles a la oxidación, produciéndose grandes cantidades de CO2 , H2 O, ácido acético, ácido oxálico, etc., durante su descomposición (Urzúa, 1978).
Efectos de las Sustancias Húmicas sobre el Suelo y la Planta Los ácidos húmicos y fúlvicos ejercerían una serie de mejoras físicas, químicas y biológicas en los suelos, que conducen finalmente a un incremento en la productividad y fertilidad (Tradecorp, 2001). Las posibles mejoras físicas serían: -
Favorecen la formación de agregados estables, actuando conjuntamente con arcillas y humus; mejorando la estructura del suelo (Tisdale y Nelson, 1966; Bollo, 1999). De esta manera da cohesión a suelos arenosos y disminuye ésta en suelos arcillosos (Tan y Nopamornbodi, 1979; Guerrero, 19996; Bellapart, 1996).
-
Dan un color oscuro al suelo, lo que provoca un aumento de su temperatura. (Landeros, 1993).
-
El humus aumenta la capacidad de retención de humedad en el suelo (Tisdale y Nelson, 1966; Guerrero, 1996; Bellapart, 1996; Bollo, 1999).
-
El humus mejora y regula la velocidad de infiltración del agua, evitando la erosión producida por el escurrimiento superficial (Bollo, 1999).
11
Respecto a las mejoras químicas estas posiblemente serían: -
Las sustancias húmicas elevan la capacidad de intercambio catiónico de los suelos al unirse con las arcillas para formar el complejo arcillo – húmico (Landeros, 1993; Guerrero, 1999; Tradecorp, 2001).
-
Forman complejos fosfo – húmicos, manteniendo el fósforo en un estado asimilable por la planta (Tisdale y Nelson, 1966; Guerrero, 1999;Bellapart, 1996; Tradecorp, 2001).
-
El humus eleva la capacidad tampón de los suelos.
Así para producir cambios en el pH del
suelo puede ser necesario adicionar mayores cantidades de ácidos o bases (Landeros, 1993; Bollo, 1999). -
Su acción quelante contribuye a disminuir los riesgos carenciales y favorece la disponibilidad de algunos micronutrientes para la planta (Landeros, 1993; Bollo, 1999; Tradecorp, 2001).
-
El humus es una fuente de gas carbónico que contribuye a solubilizar algunos elementos minerales, con lo que facilita su absorción por parte de la planta (Tisdale y Nelson, 1966; Guerrero, 1996; Bellapart, 1996).
-
El humus aporta elementos minerales en bajas cantidades, y es una importante fuente de carbono (Guerrero, 1996; Bellapart, 1996; Bollo, 1999).
Sobre la biología del suelo, se han reportado los siguientes beneficios: -
El humus es una importante fuente de hidratos de carbono para los microorganismos del suelo (Tisdale y Nelson, 1966; Bellapart, 1996; Bollo, 1999).
-
Favorece el normal desarrollo de cadenas tróficas en el suelo (Bollo, 1999).
Los efectos de las sustancias húmicas sobre la planta reportados en la literatura son muy diversos y podrían resumirse en: -
Los ácidos húmicos estimulan el desarrollo de raíces y tallos (Guerrero, 1996; Hartwigsen y Evans, 2000.) Se ha observado en trigo en condiciones anaeróbicas (Vaughan y Linehan, 1976), en tabaco (Mylonas y Mc Cant,.1979) y en maíz (Tan y Nopamornbodi, 1979).
-
El tratamiento de semillas y sustratos con ácidos húmicos promueve el desarrollo de la radícula (Hartwigsen y Evans, 2000).
-
Mejora la absorción de micro nutrientes como Fe - Cu y Zn, en maíz (Tan y Nopamornbodi, 1979) y en trigo (Mackowiak et al.2001).
12
-
Estimula y aumenta la absorción de nitrógeno (Tan y Nopamornbodi, 1979) y fósforo (Cooper et al.1998; Tisdale y Nelson, 1966).
-
Podría ayudar a eliminar problemas de clorosis (Tan y Nopamornbodi, 1979; Landeros, 1993).
-
No se observan efectos de las sustancias húmicas sobre la absorción de micronutrientes cuando la aplicación del humus se hace vía foliar (Cooper et al.1998).
Sobre los efectos del humus, Howard (1947) señala: “El efecto del humus sobre las plantas puede ser muy profundo. La planta toma un aspecto que se asemeja a la personalidad; el follaje cobra apariencia característica; las hojas adquieren el brillo de la salud; las flores desarrollan en sus colores tonos profundos; los diminutos caracteres morfológicos de la planta en conjunto se hacen más agudos y más claros. El desarrollo de las raíces es abundante; las raíces activas muestran no solamente turgencia, sino también un estado floreciente.” La mayor parte de los humus líquidos que se comercializan en el mundo se obtienen a partir de leonardita (Tradecorp, 2001), que es una forma oxidada del carbón de origen lignítico, formada principalmente por sales de ácidos húmicos; es un material cuya formación requiere de miles de años de descomposición (Atlántica Agrícola S.A., 2002) y que no se encuentra en Chile. Por otro lado existe el humus de lombriz, cuyo contenido nutritivo depende de la composición química de los residuos utilizados en la alimentación de las lombrices (Bollo, 1999); este humus generaría los mismos efectos en el ambiente que el obtenido a partir de leonardita.
13
MATERIALES Y MÉTODOS
La metodología utilizada para la realización de esta investigación se puede dividir en dos partes; la primera consistió en la formulación de humus líquido a partir de humus de lombriz; la segunda correspondió a la evaluación agronómica de diferentes humus líquidos en invernadero. La obtención del humus líquido se realizó utilizando un método de fraccionamiento de sustancias húmicas descrito por Anderson y Schoenau (1993) modificado para humus de lombriz.
Como resultado de este proceso se obtuvieron los
ácidos húmicos (AH) y fúlvicos (AF) por separado (Figura 3) los que fueron mezclados en diferentes cantidades para obtener dos productos; uno con pH alcalino (pH = 12) el cual es semejante a los formulados a partir de leonardita, y otro con pH
Figura 3. Ácidos Húmicos y Fúlvicos
neutro (pH = 7). Las proporciones utilizadas de los diferentes ácidos fueron de: -
humus líquido pH alcalino: 20% AF y 80% AH (Mfz 80)
-
humus líquido pH neutro: 65% AF y 35% AH (Mfz 35)
Para evaluar estos productos en condiciones de invernadero se utilizaron veintidós tratamientos (Cuadro 3) con cuatro repeticiones los que se dispusieron en un diseño completamente al azar (Figura 4). Se utilizaron además dos productos comerciales actualmente disponibles en Chile, Pdcto. A y Pdcto. B, cuya composión se entrega en el cuadro 2. Cuadro 2. Composición sobre Materia Seca de los Humus Líquidos Utilizados. N C Materia Materia pH % % Orgánica % Seca % Pdcto. A 0,53 43,38 74,79 23,67 12,49 Pdcto B. 0,71 40,30 69,49 21,16 11,79 Mfz 80 2,19 27,72 47,79 5,89 12,00 Mfz 35 1,42 17,28 29,79 5,30 7,00
14
Se utilizaron 11 tratamientos con fertilización media y dosis crecientes de los productos anteriormente mencionados.
Además de 8 tratamientos sin fertilizar, con diferentes dosis de humus
líquido. Finalmente se usaron tres tratamientos testigos, uno de fertilización alta (T1), uno de fertilización media (T2) y un testigo sin fertilizar (T14). Cuadro 3. Dosis y Características de Tratamientos. Dosis C Dosis Producto Código Fertilización Producto (Kg*ha -1 ) (L*ha -1 ) T1 Alta 0,00 T2 Media 0,00 T3 Media Pdcto A 50,33 490 T4 Media Pdcto B 50,33 590 T5 Media Pdcto B 5,03 59 T6 Media Mfz 80 100,65 5.484 T7 Media Mfz 80 50,33 2.742 T8 Media Mfz 80 25,16 1.371 T9 Media Mfz 80 5,03 274 T10 Media Mfz 35 100,65 10.821 T11 Media Mfz 35 50,33 5.410 T12 Media Mfz 35 25,16 2.705 T13 Media Mfz 35 5,03 541 T14 Sin 0,00 T15 Sin Pdcto A 50,33 490 T16 Sin Pdcto B 50,33 590 T17 Sin Mfz 80 100,65 5.484 T18 Sin Mfz 80 50,33 2.742 T19 Sin Mfz 80 25,16 1.371 T20 Sin Mfz 35 100,65 10.821 T21 Sin Mfz 35 50,33 5.410 T22 Sin Mfz 35 25,16 2.705
Figura 4. Disposición del Experimento en Invernadero
15
Las dosis de fertilización utilizadas en los tratamientos uno al trece se presentan en el cuadro 4. Cuadro 4. Dosis de Fertilización N g*maceta -1 kg*ha -1 Dosis Alta 1,358 250 Dosis Media 0.679 125
P 2 O5 g*maceta -1 kg*ha -1 0,815 150 0,407 75
K2 O2 g*maceta -1 kg*ha -1 0,833 200 0,416 100
H3 BO3 g*maceta -1 kg*ha -1 0,0123 1 0,00615 0,5
El nitrógeno se aplicó en forma de urea (46 % N) en tres parcialidades. El fósforo se aplicó como super fosfato triple (46 % P2 O5 ), el potasio como cloruro de potasio (60 % K) y el boro como ácido bórico ( 20,3 % B). Las dosis de humus líquido de las distintas fuentes se presentan en el cuadro 5. Cuadro 5. Dosis de Humus Líquido1 Dosis C Equivalente Equivalente (L*ha -1 ) (kg C*ha -1 ) Pdcto A 0,3675 49,00 50,305 Pdcto B 0,4425 59,00 50,325 Humus 80 2,057 274,23 50,325 Humus 35 4,058 541,05 50,325 La aplicación de humus líquido se realizó en tres parcializaciones cada 21 días. Dosis por maceta (ml)
1
Se utilizaron macetas de cinco litros las cuales fueron perforadas en el fondo, donde se introdujeron dos tubos de PVC de 16 mm de diámetro y diez cm de largo, estos tubos fueron perforados a nivel del fondo de la maceta para permitir el libre escurrimiento del agua de riego (Figura 5). Las macetas se llenaron con un suelo agrícola de baja fertilidad (Anexo 1) hasta aproximadamente tres cm del Figura 5. Macetas con vaso graduado
borde superior de la maceta. Posteriormente se fertilizaron, lo cual se efectuó vaciando el contenido de la maceta en una
bolsa y mezclándolo con la dosis de fertilización que correspondía a cada tratamiento. Una vez fertilizadas las macetas se lle varon a capacidad de campo y luego se sembraron en cada una de ellas 10 g de ballica bienal var. MontBlanc.
Una vez distribuidas las semillas de manera
homogénea se cubrieron con una delgada capa de arena y se compactó ligeramente con un platillo de madera del tamaño de la maceta, para mejorar el contacto entre semilla y suelo.
16
Durante las 48 horas siguientes a la siembra se regó cada dos horas con agua destilada, usando un equipo de pulverización, para mantener la humedad de la capa superior y asegurar así una correcta emergencia de la ballica. Para conservar la humedad durante la noche se cubrieron las macetas con plástico y se destaparon a la mañana siguiente. Las macetas se distribuyeron al azar sobre dos mesones en invernadero, y bajo cada uno de ellas se ubicaron vasos plásticos de 480 ml graduados cada 50 ml para recoger los lixiviados. Una semana después de la emergencia se efectuó el primer riego y así se continuó regando cada una semana con agua destilada por las siguientes siete semanas. El volumen a reponer se estimó utilizando dos macetas llenas con agua por cada mesón, a partir de las cuales se calculaba la evaporación de las macetas y se reponía el doble de lo perdido para obtener un volumen suficiente de lixiviado. A los lixiviados obtenidos se les determinó el contenido de nitrato (N – NO3 ) y amonio (N – NH4 ) por los métodos de Self y Rodríguez (1998). Cada veintiún días se cortó la parte aérea de la ballica utilizando una tijera, a ras de la maceta, lo que dejaba el corte a aproximadamente tres cm de altura (Figura 6). El tejido vegetal se almacenó en sobres correctamente rotulados y se secó en una estufa de circulación de aire a 65°C por aproximadamente una semana, hasta obtener un peso constante. Posteriormente se pesó para determinar la materia seca de cada corte y se analizó para N, P y K, según métodos estándar (Comisión de Normalización y Acreditación de la Sociedad Chilena de la Ciencia del Suelo, 2001). Se obtuvieron tres cortes, los cuales fueron analizados de manera independiente.
Figura 6. Corte de la Ballica
Se realizaron tres muestreos de suelo; el primero se efectuó antes de fertilizar las macetas tomando una pequeña muestra de cada una de ellas, las cuales se mezclaron y se secaron al aire para después realizarles un análisis comple to, que incluyó: N, P, K, Cu, Fe, Mn, Zn, B, S, pH, MO, CE y la textura (Anexo 1;Comisión de Normalización y Acreditación de la Sociedad Chilena de la Ciencia del Suelo, 2000). El segundo muestreo se realizó a los treinta días desde la siembra, para esto se utilizaron dos tubos de PVC, uno de 16 mm que se introducía primero, para sacar la muestra y otro de 20 mm que se introducía a continuación Figura 7. Muestreo de Suelo
para sellar el agujero provocado por el muestreo (Figura 7).
17
El suelo
obtenido de este muestreo se secó al aire y posteriormente se guardó en un sobre de papel correctamente rotulado; este suelo se analizó para amonio y nitrato según el procedimiento descrito por Self y Rodríguez (1998). El tercer y último muestreo se efectuó antes de cosechar las plantas a los sesenta días desde de la siembra, el procedimiento de toma de muestras y secado fue el mismo que en el muestreo anterior, pero a la muestra se le midió CE, pH, C total, N total, amonio y nitrato (Comisión de Normalización y Acreditación de la Sociedad Chile na de la Ciencia del Suelo, 2000). Después de realizado el último corte de la ballica se procedió a lavar las raíces de cada maceta y luego secarlas en una estufa de circulación de aire por siete días a 65°C hasta peso constante, determinando la producción de materia seca de las raíces de cada tratamiento (Figura 8).
Para un mejor entendimiento agronómico, tanto la producción de materia seca como la extracción de nutrientes se expresó en unidades equivalentes por hectárea, en vez de unidades por maceta. El mismo concepto fue aplicado en el caso del nitrógeno residual del suelo y el N perdido en los lixiviados, expresándose todos los resultados en unidades equivalentes por
Figura 8. Raíces Lavadas
hectárea.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados obtenidos en el proyecto se dividen en cuatro grupos de variables; parte aérea de la planta, raíces, suelo y finalmente los lixiviados. Para el estudio de los productos en cuestión se utilizaron veintidós tratamientos cuyos resultados se encuentran en los anexos 2 al 7. En esta sección únicamente se entregaran los resultados de seis tratamientos seleccionados, de manera de facilitar su comprensión. Estos tratamientos corresponden a los que entregaron los mas altos resultados dentro de cada producto: -
T1 Ballica Altamente Fertilizada
-
T2 Ballica con Fertilización Media
18
-
T3 Ballica con Fertilización Media y Pdcto A
-
T4 Ballica con Fertilización Media y Pdcto B
-
T8 Ballica con Fetilización Media y Humus Mfz 80
-
T10 Ballica con Fertilización Media y Humus Mfz 35
Para este análisis resumido no se seleccionaron tratamientos sin fertilizar, ya que el Humus líquido no se considera un fertilizante (figuras 9 y 10), sino una enmienda complementaria a la fertilización, lo que se observa claramente en los resultados obtenidos (Anexos 2 al 7), ya que los tratamientos sin fertilizar obtuvieron rendimientos significativamente inferiores a los fertilizados, independiente a la aplicación de humus.
Los Humus Líquidos como Complemento a la Fertilización. Es de vital importancia aclarar que los humus líquidos no son fertilizantes sino complementos de la fertilización (Wong, 2003), esto se observa claramente en las figuras 9 y 10.
170 150 Incremento %
Fert Media 130
Alta Fert Pdcto A
110
Pdcto B Mfz 80
90
Mfz 35 70 50
Figura 9. Porcentaje de Materia Seca de Tratamientos Seleccionados y Fertilizados En la figura 9 se muestran los incrementos en materia seca de la ballica en tratamientos fertilizados adecuadamente. El tratamiento de fertilización media corresponde al 100% de la materia seca, y todos aquellos tratamientos a los que se les fertilizó con la misma dosis pero además se les aplicó
19
humus líquido entregaron mayores rendimientos, de hasta un sesenta por ciento más. Las razones de esto se discuten al analizar el efecto de los humus líquidos sobre la materia seca de la parte aérea de la ballica.
170
Incremento%
150 Sin Fert
130
Pdcto A Pdcto B
110
Mfz 80 90
Mfz 35
70 50
Figura 10. Porcentaje de Materia Seca de Tratamientos Seleccionados Sin Fertilizar Por otro lado en la figura 10 se muestran los efectos de los humus líquidos en tratamientos que no fueron fertilizados, aquí se determinó que el 100% era el tratamiento testigo y se observa que aunque se presentan ganancias en materia seca con la aplicación de humus líquido, estas no fueron estadísticamente significativas. El mayor aumento se observó en el tratamiento al que se le aplicó el humus Mfz 35, el cual solo alcanzó un 15% más que el testigo. Observando estos resultados se puede afirmar con claridad que estos productos son enmiendas de suelo, complementarias a la fertilización y no fertilizantes.
Parte Aérea de la Ballica En cuanto a la parte aérea de la ballica se puede decir que la materia seca total acumulada de los tres cortes realizados fue significativamente mayor en aquellos tratamientos que contenían humus líquido, en comparación a los testigos fertilizados. Se observó también diferencias entre los distintos humus aplicados. Las mayores producciones de materia seca se obtuvieron con los humus Mfz 35 y Mfz 80 respectivamente, las que no fueron estadísticamente (p 3 - 4 BALLICA N No Sign P No Sign K ***** 7 – 11 < 3 - 4 MS No Sign Clorofila ***** 7 - 11< 3 - 4 RAÍCES MS No Sign SUELO NO3 1 No Sign NO3 2 No Sign NH4 1 No Sign NH4 2 *** 7 – 11 > 3 - 4 N mineral *** 7 – 11 > 3 - 4 N mineral *** 7 – 11 > 3 - 4 pH **** 7 – 11 > 3 - 4 CE ***** 7 – 11 > 3 - 4 *** Comerciales Mfz < Comerciales Mfz < Comerciales
No Sign No Sign No Sign *** No Sign *** No Sign ***** *****
Mfz > Comerciales Mfz > Comerciales Mfz > Comerciales Mfz > Comerciales
*****
