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 NO 3- y NH + 4 H 2 PO 4- 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 - Harina sangre 6750 25 9 54 -
Después de la aplicación Suelo : Descomposición microbial oxidativa: - CO 2 -Iones (NH 4+, H 2 PO 4-, Ca 2+,...) -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 20 0 celulosa hemicelulosa 0 50 100 150 200 250 300 Tiempo después de aplicación (días)
Descomposición del N a partir de 3 materiales organicos en un suelo N organico mineralizado (%) 100 80 gallinaza 60 40 porquinaza 20 0 bovinaza 0 4 8 12 16 20 24 Tiempo después de aplicación (semanas)
180 150 120 90 60 Concentración de N inorganico en un suelo tratado con 3 residuos de cosecha NH 4 + + NO 2 - + NO 3 - (mg. kg -1 ) 30 0 0 30 60 90 120 150 Tiempo después de aplicación (semanas) control
Concentración de N inorganico en un suelo tratado con 3 residuos de cosecha 180 150 NH 4 + + NO 2 - + NO 3 - (mg. kg -1 ) papa 120 90 60 30 0 0 30 60 90 120 150 Tiempo después de aplicación (semanas) control
Concentración de N inorganico en un suelo tratado con 3 residuos de cosecha 180 150 NH 4 + + NO 2 - + NO 3 - (mg. kg -1 ) papa 120 90 60 30 0 maiz control 0 30 60 90 120 150 Tiempo después de aplicación (semanas)
Mineralización microbial de P Suelo : -liberación enzimatica de P -P-organico H 2 PO 4 - -Ac. Organicos: * Solubilización de P * Reducir la fijación -P Biomasa microbial (85%)
Fuentes de P: (0-3200 mg kg -1 ) KH 2 PO 4 Gallinaza Porquinaza Suelos Mollisol Oxisol Andisol P disponible (0-150 dias) Soluble Mehlich-3 Truog
Sorbed P (mg kg -1 ) Adsorción de P en 3 suelos 6000 5000 4000 Andisol Honokaa 3000 2000 1000 0 Oxisol Mollisol Wahiawa Waialua 0,001 0,01 0,1 1 10 Soil solution P (mg L -1 )
P Mehlich-3 (mg. kg -1 ) P Mehlich-3 en un Mollisol fertilizado con 3 fuentes de P (90 dda) 250 Gallinaza 200 150 100 KH 2 PO 4 Porquinaza 50 0 0 100 200 300 400 500 P aplicado (mg. kg -1 )
P Mehlich-3 (mg. kg -1 ) P Mehlich-3 en un Oxisol fertilizado con 3 fuentes de P (90 dda) 300 250 200 150 100 50 0 0 100 200 300 400 500 P aplicado (mg. kg -1 ) Gallinaza KH 2 PO 4 Porquinaza
P Mehlich-3 (mg. kg -1 ) P Mehlich-3 en un Andisol fertilizado con 3 fuentes de P (90 dda) 500 Gallinaza 400 300 200 100 0 0 800 1600 2400 3200 Porquinaza KH 2 PO 4 P aplicado (mg. kg -1 )
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 K Al P adsorbido (mmol. kg -1 ) CaH 2 PO 4 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
P aplicado (mg kg -1 ) Efecto de materia organica en la fijación de P en un Oxisol de Hawaii 1500 0,7 % M.O. 1200 900 3,5% M.O. 600 300 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 P en solución (mg L -1 )
Desorción de P-adsorbido de la superficie de oxidos/hidroxidos de Fe y Al por aniones orgánicos (A - ). O OH (+0.5) 2... H 2 PO - 4 O OH (+0.5) 2... A - Fe Fe O H 2 PO 4 + 3 A - O A + 3 H 2 PO - 4 Fe Fe O OH (+0.5) 2... H 2 PO - 4 O OH (+0.5) 2... A -
Efecto de la aplicación de materiales orgánicos sobre el ph de un Mollisol (90 dda) 7,0 gallinaza 6,5 6,0 porquinaza control 5,5 5,0 0 5 10 15 20 25 30
ph (agua, 1:2) Efecto de la aplicación de materiales orgánico sobre el ph de un Oxisol (90 dda) 7,0 6,5 gallinaza 6,0 5,5 porquinaza control 5,0 0 5 10 15 20 25 30 M.O. aplicada (g.kg-1)
ph (agua, 1:2) Efecto de la aplicación de materiales orgánicos sobre el ph de un Andisol (90 dda) 7,0 gallinaza 6,5 6,0 5,5 porquinaza control 5,0 0 50 100 150 200 M.O. aplicada (g.kg-1)
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. (%) NO 3 NH 4 (mg. kg -1 ) P-Bray II 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 (cmol c. kg -1 ) Mg K 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. (%) NO 3 NH 4 (mg. kg -1 ) P-Bray II 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 (cmol c. kg -1 ) Mg K 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 (cmol c. kg -1 ) Mg K 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
6 meses después Resultados
N M N F N M N F Suelo Suelo+ pulpa
NM F NM N Suelo+pulpa 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 (mg. kg -1 ) Al (cmol c kg -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 (cmol c. kg -1 ) K 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 Suelo + pulpa * Igual cantidad de N/planta
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