EFECTOS DE MATERIALES ORGÁNICOS SOBRE LAS PROPIEDADES DEL SUELO

N. Walter Osorio

Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín

Objetivo • Discutir los cambios que ocurren en la fertilidad del suelo como resultado de la aplicación de materiales orgánicos

Contenido • • • • • •

Aporte de elementos NO3- y NH4+ H2PO4- y fijación de P pH Al CIC

Composición elemental (%) de materiales orgánicos Material

N

P

K

Ca

Mg

S

Pulpa de cafe

3.3

0.2

4.1

1.0

0.2

0.3

Gallinaza

2.5

2.8

2.5

9.8

0.8

0.1

Porquinaza

3.5

0.9

4.6

2.2

0.1

0.1

Harina sangre

2.3

0.5

0.6

0.95

0.3

0.2

Composición elemental (mg.kg-1) de materiales orgánicos

Material

Fe

Mn

Cu

Zn

B

Pulpa de cafe

480

195

21

42

45

Gallinaza

360

140

85

245

-

Porquinaza

132

144

25

250

-

6750

25

9

54

-

Harina sangre

Después de la aplicación

Suelo : Descomposición microbial oxidativa: - CO2 -Iones (NH4+, H2PO4-, Ca2+, ...) -Ac. Organicos de B.P.M.

-Ac. Organicos de A.P.M. -Biomasa microbial

-Energia

Descomposición de materiales organicos en un suelo Material remanente (%)

100 80 60

lignina

40 celulosa

20

hemicelulosa 0 0

50

100

150

200

Tiempo después de aplicación (días)

250

300

Descomposición del N a partir de 3 materiales organicos en un suelo N organico mineralizado (%)

100 80

gallinaza

60 porquinaza

40 20

bovinaza

0 0

4

8

12

16

Tiempo después de aplicación (semanas)

20

24

Concentración de N inorganico en un suelo tratado con 3 residuos de cosecha

NH4+ + NO2-+ NO3- (mg. kg-1) 180 150 120 90 60 30 control 0 0

30

60

90

120

Tiempo después de aplicación (semanas)

150

Concentración de N inorganico en un suelo tratado con 3 residuos de cosecha

NH4+ + NO2-+ NO3- (mg. kg-1) 180 papa 150 120 90 60 30 control 0 0

30

60

90

120

Tiempo después de aplicación (semanas)

150

Concentración de N inorganico en un suelo tratado con 3 residuos de cosecha

NH4+ + NO2-+ NO3- (mg. kg-1) 180 papa 150 120 90 60 30

maiz control

0 0

30

60

90

120

Tiempo después de aplicación (semanas)

150

Mineralización microbial de P

Suelo : -liberación enzimatica de P -P-organico H2PO4-Ac. Organicos:

* Solubilización de P

* Reducir la fijación -P Biomasa microbial (85%)

Fuentes de P: (0-3200 mg kg-1) • KH2PO4 •Gallinaza •Porquinaza

Suelos • Mollisol •Oxisol •Andisol

P disponible (0-150 dias) • Soluble •Mehlich-3 •Truog

Adsorción de P en 3 suelos 6000

Sorbed P (mg kg-1)

5000

Honokaa Andisol

4000 3000 2000 1000 0 0,001

Oxisol Waialua Mollisol Wahiawa

0,01

0,1 Soil solution P (mg L-1)

1

10

P Mehlich-3 (mg. kg-1)

P Mehlich-3 en un Mollisol fertilizado con 3 fuentes de P (90 dda)

250

Gallinaza

200 150

KH2PO4

100

Porquinaza

50 0 0

100

200

300

400

P aplicado (mg. kg-1)

500

P Mehlich-3 (mg. kg-1)

P Mehlich-3 en un Oxisol fertilizado con 3 fuentes de P (90 dda)

300 250 200

Gallinaza KH2PO4 Porquinaza

150 100 50 0 0

100

200

300

400

P aplicado (mg. kg-1)

500

P Mehlich-3 (mg. kg-1)

P Mehlich-3 en un Andisol fertilizado con 3 fuentes de P (90 dda)

500

Gallinaza

400 300

Porquinaza

200

KH2PO4

100 0 0

800

1600

2400

P aplicado (mg. kg-1)

3200

Por qué hay más P disponible con las fuentes orgánicas? • Descomposición de m.o. >>ác.orgánicos (C.Krebs) • Ac. cítrico, oxálico, málico, succínico,... • Ac. Org./bases conjugadas: – Solubilizan P nativo o aplicado – Complejos con Al – Compiten por sitios de adsorción (arcillas)

Constantes de estabilidad de aniones orgánicos-Al y su efecto sobre la solubilización de 2 fertilizantes P A.Orgánico

Log KAl P adsorbido (mmol.kg-1)

CaH2PO4 disuelto (%)

NC roca fosfórica disuelta (%)

control

-

52

2.4

1.3

Acético

1.6

45

10.4

12.6

Láctico

2.4

46

8.7

13.9

Málico

5.4

37

32.7

32.0

Oxálico

6.2

32

36.4

34.0

Cítrico

8.0

18

83.8

86.4

Efecto de materia organica en la fijación de P en un Oxisol de Hawaii

P aplicado (mg kg-1)

1500

0,7 % M.O.

1200 3,5% M.O.

900 600 300 0 0

0,2

0,4

0,6

P en solución (mg L-1)

0,8

Desorción de P-adsorbido de la superficie de oxidos/hidroxidos de Fe y Al por aniones orgánicos (A-).

O

OH2(+0.5)

... H2PO4-

Fe O

OH2(+0.5) ... A-

Fe H2PO4

+ 3 A-

Fe O

O

O

A

+ 3 H2PO4-

Fe OH2(+0.5) ... H2PO4-

O

OH2(+0.5) ... A-

Efecto de la aplicación de materiales orgánicos sobre el pH de un Mollisol (90 dda)

7,0

gallinaza

6,5 porquinaza 6,0

control

5,5

5,0 0

5

10

15

20

25

30

Efecto de la aplicación de materiales orgánico sobre el pH de un Oxisol (90 dda) 7,0 pH (agua, 1:2)

gallinaza 6,5 porquinaza

6,0

control 5,5 5,0 0

5

10

15

20

M.O. aplicada (g.kg-1)

25

30

Efecto de la aplicación de materiales orgánicos sobre el pH de un Andisol (90 dda)

pH (agua, 1:2)

7,0

gallinaza

6,5 6,0

porquinaza

5,5

control

5,0 0

50

100 M.O. aplicada (g.kg-1)

150

200

Efecto de la aplicación de porquinaza sobre la fertilidad del suelo

• Municipio de Don Matias • Pasturas de kikuyo • Fertilización con porquinaza (10 años) – Control – Aplicación cada pastoreo – Aplicación cada 2 pastoreos • Muestreo en lotes

Efecto de la aplicación de porquinaza sobre la fertilidad del suelo

Tratamiento

pH

M.O. (%)

NO3

NH4 P-Bray II (mg.kg-1)

Control

5.4

20.1

20

13

10

C/2 pastoreos

5.5

18.3

45

21

85

C/pastoreo

5.9

14.0

85

15

160

Efecto de la aplicación de porquinaza sobre la fertilidad del suelo Tratamiento

CIC

Al

Ca

Mg

K

(cmolc.kg-1)

Control

3.8

1.2

1.9

0.5

0.16

C/2 pastoreos

5.6

0

3.0

2.1

0.55

C/pastoreo

11.2

0

6.6

3.3

1.27

Efecto de la aplicación de porquinaza sobre la fertilidad del suelo

Tratamiento

Fe

Mn

Cu (mg.kg-1)

Zn

B

Control

495

5

3

5

0.2

C/2 pastoreos

100 5

6

6

20

1.3

C/pastoreo

671

4

8

22

1.2

Efecto de la aplicación de porquinaza sobre la fertilidad del suelo

• Municipio de Rionegro • Pasturas de kikuyo • Fertilización con porquinaza (10 años) – Control – Aplicación cada pastoreo • Muestreo en lotes

Efecto de la aplicación de porquinaza sobre la fertilidad del suelo

Tratamiento

pH

M.O. (%)

NO3

NH4 P-Bray II (mg.kg-1)

Control

5.3

38.4

2

37

5

C/pastoreo

5.6

32.1

12

44

140

Efecto de la aplicación de porquinaza sobre la fertilidad del suelo Tratamiento

CIC

Al

Ca

Mg

K

(cmolc.kg-1)

Control

5.4

1.7

2.2

0.8

0.62

C/pastoreo

13.0

0.0

8.2

3.6

1.07

Efecto de la aplicación de porquinaza sobre la fertilidad del suelo

Tratamiento

Fe

Mn

Cu (mg.kg-1)

Zn

B

Control

186

6

2

5

0.3

C/pastoreo

241

16

15

42

1.1

Efecto de la aplicación de pulpa de café sobre la fertilidad del suelo.I.

• Almacigo de café •

Suelo= unidad suroeste (Typic Dystrudept)

•

Suelo:pulpa (2:1, V:V)

•

Inoculación micorrizal

• Crecimiento plantas (6 meses)

Unamended Soil

Amended Soil

Efecto de la aplicación de pulpa de café sobre la fertilidad del suelo.I. Tratamiento

pH

M.O. (%)

P-Bray II

B (mg.kg-1)

Zn

Suelo (control)

4.9

4.2

1

0.1

1

Suelo+pulpa

4.8

10.1

7

0.6

3

Efecto de la aplicación de pulpa de café sobre la fertilidad del suelo.I. Tratamiento

CIC

Al

Ca

Mg

K

(cmolc.kg-1)

Suelo (control)

6.7

4.7

1.3

0.4

0.3

Suelo+pulpa

10.2

1.3

4.0

2.2

2.7

Inoculación micorrizal • Suelos inoculados o no-inoculados

• Al transplante • 120 esporas plantula-1

Resultados

6 meses después

N M

N

Suelo

F

N M

N

Suelo+ pulpa

F

NM

F

Suelo+pulpa

NM

N

Suelo+pulpa

Efecto de la aplicación de pulpa de café sobre la fertilidad del suelo.II. • Almacigo de café

• Suelo= unidad suroeste (Typic Dystrudept) • Suelo:pulpa (3:1, V:V)

• Fertilización foliar (5) • Crecimiento plantas (6 meses)

Unamended Soil

Amended Soil

Efecto de la aplicación de pulpa de café sobre la fertilidad del suelo.II. Tratamiento

pH

M.O. (%)

P-Bray II Al (mg.kg-1) (cmolckg-1)

Sat.Al (%)

Suelo (control)

5.0

4.6

1

3.1

47.4

Suelo+pulpa

4.9

10.1

14

0.9

7.3

Efecto de la aplicación de pulpa de café sobre la fertilidad del suelo.II. Tratamiento

CIC

Ca

Mg

K

(cmolc.kg-1)

Suelo (control)

6.5

2.2

0.9

0.34

Suelo+pulpa

12.4

6.1

3.1

2.3

16-16-2-EM * 18-10-4-EM 10-4-7-0.5 12-60-0 7.5-0.5-3.5

suelo

* Igual cantidad de N/planta

Suelo + pulpa

Efecto de la aplicación de pulpa de café y 5 fertilizantes foliares sobre la masa seca aérea (mg/planta) de plántulas de café Fertilizante

Suelo

Suelo+pulpa

No

693 d

1890 c

18-10-4

753 d

2124 bc

10-4-7-0.5

785 d

2171 bc

7.5-0.5-3.5

704 d

2246 b

16-16-2

645 d

2291 ab

12-60-0

758 d

2532 a