Evaluación agronómica de biosólidos producidos por digestión anaerobia de residuos agroindustriales

Transcripción

1 Desarrollo y validación de tecnología anaerobia para obtener mejoradores de suelo a partir de residuos agroindustriales de Canelones. (INIA - FPTA - 279) Evaluación agronómica de biosólidos producidos por digestión anaerobia de residuos agroindustriales Dpto. de Suelos y Aguas - Facultad de Agronomía Amabelia del Pino Omar Casanova Mónica Barbazán Victoria Mancassola Laura Arló Jimena Rodríguez

2 Estrategia de evaluación 1. Caracterización de lodos 2. Incubación de laboratorio para determinar los patrones de mineralización y la evolución de los nutrientes en lodos incorporados a dos suelos contrastantes 3. Experimento macetero de invernáculo con diferentes dosis de aplicación de lodos, evaluando su efecto sobre el crecimiento y absorción de nutrientes de una gramínea en dos suelos contrastantes 4. Experimento de campo con aplicación de lodos en cobertura en una pradera de gramíneas, determinando su efecto sobre la producción de forraje

3 Caracterización de lodos Se realizaron muestreos sucesivos de lodos, analizándose su composición y evaluándose su homogeneidad Valor de ph y contenido de materia seca (MS); C; N y P en lodos retirados del reactor en 5 fechas diferentes (base seca). ph MS C N C/N P N/P % % Promedio Desvío estándar Coef variación % Reacción ligeramente alcalina Bajo contenido de MS Alto contenido de nutrientes (N y P) en base seca Las relaciones C/N y N/P indican facilidad de degradación Material heterogéneo, pero no más que otras enmiendas orgánicas usadas en Uruguay

4 Contenido de bases (K, Ca, Mg y Na) y micronutrientes (Fe, Mn, Zn y Cu) en lodos retirados del reactor en 5 fechas diferentes (base seca). K Na Ca Mg Fe Mn Zn Cu % % % % µg/g µg/g µg/g µg/g Promedio Desv. est Coef. var% Bajo contenido de K y alto de Ca Contenido medio de Na y alta heterogeneidad, un aspecto a cuidar Fe, Mn, Zn y Cu dentro de los rangos citados por Barbazán n et al. (211), en su caracterización n de materiales orgánicos utilizados como enmiendas de suelo en Uruguay.

5 Incubación de laboratorio: Agregado de lodo a dos suelos contrastantes Suelos: S1- Pesado - Chacra vieja, alto nivel de P y bajo de MO S2- Arenoso- Campo natural de bajo nivel de P y alto de MO. Se agregaron dos dosis de lodos, equivalentes a fertilizaciones con 8 y 16 kg N/ha Se usó fosfato de amonio a las mismas dosis y un testigo para comparar Se evaluaron los patrones de mineralización de C y N durante 115 días Características de los suelos utilizados en los experimentos de invernáculo, laboratorio y campo Suelo Arena Limo Arcilla ph C P Bray1 Ca Mg K Na (%) (H 2 O) (g kg -1 ) (mg kg -1 ) (cmol c kg -1 ) S S Campo

6 C respirado (mg kg -1 de suelo) Días de incubación Mineralización de C C-CO2 desprendido en dos suelos con agregado de lodos y fertilizante en dos dosis tomando como base el testigo sin agregados S1 - Lodo Bajo S1 - Lodo Alto S1 - Fert Bajo S1 - Fert Alto S2 - Lodo Bajo S2 - Lodo Alto S2 - Fert Bajo S2 - Fert Alto Altas tasas de respiración en tratamientos con lodos Diferencia entre dosis Suelos con fertilizantes: tasas menores al testigo Diferencia entre suelos- En el campo natural tanto el testigo como los tratamientos desprendieron más C que la chacra vieja

7 Efecto de los tratamientos sobre las propiedades del suelo ph (agua) Bases intercambiables (cmolc / kg) Suelo 1 Suelo 2 Testigo Lodo BajoLodo Alto F. Bajo F. Alto Testigo Lodo BajoLodo Alto F. Bajo F. Alto Suelo 1 Suelo 2 Tratamientos Testigo Lodo BajoLodo Alto F. Bajo F. Alto Testigo Lodo BajoLodo Alto F. Bajo F. Alto Tratamientos ph (gráfica superior) y contenido de bases intercambiables al final de la incubación (gráfica inferior). No se observaron cambios importantes en ninguna propiedad ph Pequeños cambios (máx.7 unidades) Aumento con el agregado de lodos en los dos suelos Disminución con el agregado de fertilizantes en los dos suelos Bases intercambiables Aumentos con el agregado de lodos en los dos suelo (Ca)

8 Experimento de invernáculo: Cultivo de moha (S.( italica) Suelos y tratamientos: Los mismos del expto. de laboratorio Se sembró moha en enero y se cosechó en marzo (madurez fisiológica). Respuesta al agregado de lodos y fertilizantes en los dos suelos Producción de moha (MS) en suelos con agregado de lodos o fertilizante en dos dosis y testigo 1 produccion de moha (g / planta) Suelo 1 Suelo 2 Testigo Lodo BajoLodo Alto F. Bajo F. Alto Testigo Lodo BajoLodo Alto F. Bajo F. Alto No hubo diferencias entre el efecto de lodos y fertilizantes Diferencia entre dosis en S2 Tratamientos

9 Suelo 1: rico en P y pobre en MO Moha: Testigo (izq) y dosis alta de lodo (derecha) Suelo 2: pobre en P y rico en MO Moha: Testigo (izq), dosis media de lodo (centro) y dosis alta de lodo (derecha)

10 14 NUTRIENTES ABSORBIDOS N absorbido (mg / planta) P absorbido (mg / planta) Suelo 1 Suelo 2 Testigo Lodo BajoLodo Alto F. Bajo F. Alto Testigo Lodo BajoLodo Alto F. Bajo F. Alto Suelo 1 Suelo 2 Tratamientos Testigo Lodo BajoLodo Alto F. Bajo F. Alto Testigo Lodo BajoLodo Alto F. Bajo F. Alto Tratamientos Absorción de N (gráfica superior) y de P (gráfica inferior) por plantas de moha. Nitrógeno Respuesta al agregado de lodos y fertilizantes en los dos suelos Diferencia entre dosis en los dos suelos Fósforo Respuesta al agregado de lodos y fertilizantes en los dos suelos Mayor respuesta de fertilizante en S2

11 Experimento de Campo: Agregado de lodo a pradera de festuca (F.( arundinacea) Suelo pesado - bajo nivel de P y alto de MO Se agregó una dosis de lodo equivalente a 1 L/ha, (88 kg N/ha y 6 kg P/ha) Testigo para comparar Inicio del experimento: 28/12/21 Se evaluaron tres cortes de pastura (marzo, abril y junio) Producción de forraje Rendimiento (kg ha -1 ) Testigo Lodo Mar-11 Apr-11 May-11 Jun-11 La respuesta al agregado de lodo se mantiene en el tiempo En el acumulado de los 3 cortes se obtuvieron 16 g de MS / L de lodo agregado

12 Vista del experimento de campo en la que puede observarse el color verde intenso de la pastura con agregado de lodos luego de 6 días (izq). Restos de lodo en la pradera luego de 4 meses de agregado (der.)

13 N absorbido (kg ha -1 ) Testigo Lodo Mar-11 Apr-11 May-11 Jun-11 NUTRIENTES ABSORBIDOS Nitrógeno y Fósforo Respuesta al agregado de lodos Mayor variabilidad en tratamientos con lodos P absorbido (kg ha -1 ) Testigo Lodo Mar-11 Apr-11 May-11 Jun-11 Contenido de N (gráfica superior) y de P (gráfica inferior) en forraje de festuca. La respuesta es similar en magnitud para los dos macronutrientes y los tres cortes, lo que indica que los nutrientes de los lodos estuvieron disponibles rápidamente y mantuvieron la alta disponibilidad en el tiempo

14 CONCLUSIONES La alternativa de uso de lodos del reactor para su aplicación n al suelo será beneficiosa para la productividad del mismo. Debe evitarse la aplicación n en cantidades excesivas en relación n a los requerimientos de los cultivos que se realicen, a fin de evitar contaminación n por exceso de nutrientes en capas subterráneas o cursos de agua cercanos.