DINÁMICA DEL FÓSFORO Y REDUCCIÓN DEL ALUMINIO INTERCAMBIABLE EN UN ULTISOL SOMETIDO A MANEJO CONSERVACIONISTA

Marisol López, Nidia Alfonzo, Adriana Florentino y Mercedes Pérez

Marisol López. Ingeniera Agrónoma, M.Sc. en Ciencias del Suelo y Cursante de Doctorado en Ciencias del Suelo, Universidad Central de Venezuela (UCV), Venezuela. Investigadora, Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA-CENIAP), Maracay, Venezuela.. Dirección: Zona Universitaria, El Limón. Apartado 4653, Maracay 2105, Venezuela. e-mail: mlopez@inia.gob.ve

Nidia Alfonzo. Ingeniera Agrónomo. M.Sc. en Producción Animal. UCV, Venezuela. Investigadora. INIA-CIAE, Guárico, Venezuela. e-mail: nidialfonzo4@hotmail.com

Adriana Florentino. Ingeniera Agrónoma, Doctora en Ciencias del Suelo, UCV, Venezuela. Cordinadora Postgrado en Ciencias del Suelo. Facultad de Agronomía, UCV. Venezuela.

Mercedes Pérez. Ingeniera Agrónoma. M.Sc. en Ecofisiología, UCV, Venezuela. Investigadora, INIA-CENIAP, Maracay, Venezuela. e-mail: mazcue@inia.gob.ve

Resumen

En un suelo ácido Typic haplustults de muy baja capacidad productiva agrícola se evaluó el efecto de prácticas conservacionistas, tales como labranza mínima, cultivares tolerantes a la acidez, rotación de cultivo, y combinación de abonos orgánicos e inorgánicos, sobre la dinámica del P disponible y la sustentabilidad de un sistema de rotación cereal-leguminosa. Los tratamientos fueron abonos orgánicos: restos de cosecha de sorgo (RG), Indigosphera lespedicioides (RN) y Crotalaria juncea (RL), y fueron comparados con testigo sin residuo (SR). En cada parcela de abono orgánico se fertilizó con fuentes inorgánicas: T1 (N+0P+K), T2 (N+P-RFR+K), T3 (N+P-RFRA+K) y T4 (N+P-FDA+K), donde RFR: roca fosfórica de Riecito, RFRPA: roca fosfórica de Riecito parcialmente acidulada y FDA: fosfato diamónico. En un cultivo de Sorghum bicolor se aplicó 100, 80 y 60kg·ha-1 de N, P y K, respectivamente, y en uno de Cajanus cajan, 15, 60, 45, 5,7 y 0,2kg·ha-1de N, P, K, S y Mo, respectivamente. Tras 2 años de manejo conservacionista se evidencian incrementos en la disponibilidad del P y disminución en Al+3. El P disponible osciló entre 10 y 40mg·kg-1, siendo significativamente mayor donde se aplicó RN y RL con cualquier fuente de P. El Al intercambiable (Al+3) disminuyó en el subsuelo (<0,7cmol·kg-1) con P-FDA. Con FDA hubo movilización de P hasta los 40cm de profundidad, donde el porcentaje de saturación con aluminio es alto.

PHOSPHORUS DYNAMICS AND EXCHANGEABLE ALUMINUM REDUCTION IN A HAPLUSTULTS ON THE CONSERVATIONIST HANDLING

Marisol López, Nidia Alfonzo, Adriana Florentino and Mercedes Pérez

Summary

The effects of conservationist procedures such as minimal tillage, acid resistant cultivars, rotation of cultures and combinations of organic and inorganic fertilizers upon the dynamics of P availability and the sustainability of a cereal-legume rotation system were evaluated on a Typic haplustults acid soil of very low productive capacity. The treatments were: sorghum crop remains (RG), Indigosphera lespedicioides (RN) and Crotalaria juncea (RL), which were compared with a control with no residue (SR). Organic fertilizer parcels were supplemented with inorganic sources: T1 (N+0P+K), T2 (N+P-RFR+K), T3 (N+P-RFRA+K) and T4 (N+P-FDA+K), where RFR: "Riecito" phosphoric rock, RFRPA: partly acidulated "Riecito" phosphoric rock and FDA: diammonium phosphate. On each Sorghum bicolor tillage 100, 80 and 60kg·ha-1 of N, P and K, respectively, were applied, and on those of Cajanus cajan 15, 60, 45, 5,7 and 0,2kg·ha-1of N, P, K S and Mo, respectively, were applied. After 2 years of conservationist handling, increment in P availability and Al+3 reduction were observed. Available P ranged between 10 y 40mg·kg-1, being significantly higher where RN and RL were applied with any of the P sources. Subsoil exchangeable Al (Al+3) was reduced (<0,7cmol·kg-1) with P-FDA. With FDA the was no P mobilization down to 40cm in depth, where the percentage of aluminium saturation is high.

DINÂMICA DO FÓSFORO E REDUÇÃO DO ALUMÍNIO INTERCAMBIÁVEL EM UM ULTISOL SUBMETIDO A MANEJO CONSERVACIONISTAMARISOL 

López, Nidia Alfonzo, Adriana Florentino e Mercedes Pérez

Resumo

Em um solo ácido Typic haplustults de muito baixa capacidade produtiva agrícola se avaliou o efeito de práticas conservacionistas, tais como lavragem mínima, cultivares tolerantes à acidez, rotação de cultivo, e combinação de adubos orgânicos e inorgânicos, sobre a dinâmica do P disponível e a sustentabilidade de um sistema de rotação cereal-leguminosa. Os tratamentos foram adubos orgânicos: restos de colheita de sorgo (RG), Indigosphera lespedicioides (RN) e Crotalaria juncea (RL), e foram comparados com testemunho sem resíduo (SR). Em cada lote de adubo orgânico foi fertilizado com fontes inorgânicas: T1 (N+0P+K), T2 (N+P-RFR+K), T3 (N+P-RFRA+K) e T4 (N+P-FDA+K), onde RFR: rocha fosfórica de Riecito, RFRPA: rocha fosfórica de Riecito parcialmente acidulada e FDA: fosfato diamônico. Em um cultivo de Sorghum bicolor aplicou-se 100, 80 e 60kg·ha-1 de N, P e K, respectivamente, e em um de Cajanus cajan, 15, 60, 45, 5,7 e 0,2kg·ha-1de N, P, K S e Mo, respectivamente. Depois de 2 anos de manejo conservacionista se evidenciam incrementos na disponibilidade do P e diminuição em Al+3. O P disponível oscilou entre 10 e 40mg·kg-1, sendo significativamente maior onde se aplicou RN e RL com qualquer fonte de P. O Al intercambiável (Al+3) diminuiu no subsolo (<0,7cmol·kg-1) com P-FDA. Com FDA houve mobilização de P até os 40cm de profundidade, onde a porcentagem de saturação com alumínio é alta.

PALABRAS CLAVE / Abonos Verdes / Aluminio / Fósforo Disponible / Manejo Conservacionista / Suelos Ácidos /

Recibido: 27/05/2005. Modificado: 22/12/2005. Aceptado: 20/02/2006.

Introducción

La acidificación es una causa de degradación de los suelos agrícolas a nivel mundial. En Venezuela, el 70% de los suelos presentan como primera o segunda limitación para su uso agrícola la baja fertilidad natural y la acidez (López y Comerma, 1985). La baja capacidad productiva de estos suelos se atribuye a factores edáficos (baja fertilidad natural, reacción ácida, fragilidad estructural, susceptibilidad a ser erosionados y baja capacidad de retención de agua), factores del relieve y climáticos (altas temperaturas y lluvias de gran intensidad con alto poder erosivo). En el nororiente del estado Guárico se han expandido áreas para los monocultivos maíz y sorgo, generándose sistemas de producción mixtos (carne-cereal) que demandan un manejo conservacionista. El fósforo en el suelo experimenta transformaciones (adsorción, precipitación, transporte, mineralización) afectándose su disponibilidad para las plantas y constituyendo uno de los nutrientes más limitantes en los sistemas de producción. Las fuentes de P utilizadas por la mayoría de los productores del país son las solubles, que son de alto costo y contribuyen a reducir la relación beneficio/costos.

Las rocas fosfóricas venezolanas poseen alto potencial para suelos ácidos, tanto en cultivos perennes (López de Rojas et al., 1994) como en cultivos de ciclo corto, tales como maíz y sorgo (Ramírez y López, 2000). Los abonos orgánicos constituyen otra alternativa para mejorar la productividad de suelos ácidos; sin embargo, su aplicación en estos suelos ha sido cuestionada por Haynes (1983) y Dolling (1995), quienes señalan que la acumulación de materia orgánica (MO) causa acidificación del suelo. Contradictoriamente, Tang et al. (1999) sostienen que la acidificación ocurre después de los 10cm de profundidad y la acumulación de MO por encima de los 10cm de profundidad, indicando que el pH de los suelos ácidos incrementa en las capas superficiales después de crecer leguminosas. Los abonos orgánicos, específicamente los verdes, estimulan la actividad biológica (Gregorich et al., 1996) mejoran las propiedades físicas (Rivero et al., 1998; Bravo y Florentino, 1999), afectan la actividad bioquímica (Bandinck y Dick, 1999) y mejoran los procesos químicos (Green y Blackmer, 1995; Franco-Viscaino, 1997) incrementándose la disponibilidad de nutrientes en los suelos abonados con estos fertilizantes.

En este contexto, el objetivo de este trabajo fue evaluar la dinámica del P y reducción del Al+3 como indicadores de mejoras en la capacidad productiva de suelos ácidos manejados con bajos insumos y prácticas conservacionistas.

Materiales y Métodos

Sitio experimental

Ubicación. El experimento fue ejecutado en condiciones de campo, en un suelo ácido de sabanas, clasificado como Typic Paleustults, Fg, caolinítica isohipertérmica. El lote experimental se encuentra en Espino, estado Guárico, Venezuela, entre los 8º25'30''N y los 66º05'11''O.

Clima. La zona se caracteriza agroclimáticamente por presentar un promedio de precipitación anual de 1176mm con distribución unimodal en el tiempo, concentrada en 5 a 6 meses (mayo-octubre) con máximo en julio (215,1mm); las lluvias son erráticas, de alta intensidad y de corta duración. La temperatura oscila entre 25 y 30ºC.

Suelos. Los suelos del sitio experimental son de muy baja fertilidad natural, presentando limitaciones por baja disponibilidad de P-Olsen (<3mg·kg-1), K-Olsen (<20mg·kg-1), Ca-Morgan (<50mg·kg-1) y magnesio-Morgan (<20mg·kg-1); la reacción del suelo es ácida (pH<5,4) y son de textura areno franco (aF) y franco arenoso (Fa). El drenaje externo es lento y el interno rápido, la permeabilidad moderadamente rápida y su clase de drenaje, bien drenado.

Cultivos indicadores. Se utilizaron como cultivos indicadores al sorgo (Sorghum bicolor L Moench, cv. Chaguaramas VII) y al quinchoncho (Cajanus cajan, cv. Aroita), ambos tolerantes a la acidez.

Manejo de la fertilización

Se aplicó abonos orgánicos (restos de cosecha y abonos verdes) mezclados con abonos inorgánicos, bien sea fertilizantes naturales (rocas fosfóricas) o industriales (FDA, SA y KCl). Los diferentes tratamientos estuvieron constituidos por las parcelas de abonos orgánicos (SR, RN, RL, RG) y las microparcelas de abonos inorgánicos (T1, T2, T3 y T4), a saber:

- Abonos orgánicos. Se utilizaron las leguminosas Crotalaria juncea (especie introducida) e Indigosphera lespedecioides (añil, especie nativa), que constituyen los abonos verdes, la gramínea S. bicolor y la leguminosa C. cajan, cuyos restos de cosecha constituyen un tipo de abono orgánico evaluado. En las parcelas sin residuos (SR) la biomasa aérea fue extraída después de cosechar el grano de los cultivos indicadores (S. bicolor y C. cajan), dejando la superficie del suelo descubierta. Como residuos nativos (RN) fueron utilizados I. lespedicioide+ciperáceas, siendo cortada toda la planta en floración y dejada sobre la superficie del suelo. Los residuos de leguminosa (RL) consistieron en C. juncea, cortada en floración y dejada sobre la superficie, y los residuos gramíneos (RG) fueron de S. bicolor; después de obtener rendimiento en grano y vástago, el grano se extrajo y el vástago se dejó sobre la superficie. En las parcelas RN, RL y RG los restos fueron dejados en la superficie e incorporados antes de sembrar el cultivo del próximo ciclo de siembra. El barbecho (B) representa un testigo absoluto y no recibe ningún tipo de tratamiento.

- Abonos inorgánicos. Los abonos inorgánicos fueron aplicados en cada ciclo de siembra, correspondientes a los años 0, 1 y 2. Consistieron en T1 (N+0P+K), T2 (N+P-RFR+K), T3 (N+P-RFRPA+K) y T4 (N+P-FDA+K), donde las fuentes de P fueron RFR: roca fosfórica de Riecito micronizada (14% de P total, 39% de CaO, eficiencia agronómica -EA- de 80-90%, y 10% de P-soluble como P2O5 en citrato de amonio neutro), RFRPA: roca fosfórica de Riecito parcialmente acidulada (12% de P-total, 35% de CaO, EA >90%, y P2O5 de 12,3%), y FDA: fosfato diamónico (16% N, 46% P2O5). Todos estos abonos fueron aplicados en los cultivos indicadores junto a los usados como abono verde. Las fuentes de N utilizadas fueron sulfato de amonio (21% N, 24% S) en C. cajan y urea (46% N) en sorgo. La fuente de K fue KCl (60% en K2O) y se utilizó en todos los cultivos. Las dosis de nutrientes aplicadas fueron de 100-80-60kg·ha-1 de N, P y K, respectivamente, para el sorgo, y de 15, 60, 45, 5,7 y 0,2kg·ha-1 de N, P, K, S y Mo, respectivamente, para quinchoncho. Según Hammond y León (1983) las rocas fosfóricas micronizadas (RFR) y parcialmente acidulada (RFRPA) son de alta reactividad, ya que la solubilidad del P2O5 en citrato de amonio neutro es mayor a 5,9%. Estos investigadores indican que una EA>90% es un indicador de alta solubilidad de las rocas fosfóricas, característica que aumenta el potencial de estos fertilizantes para ser utilizados como fuentes de P y Ca en cultivos de ciclo corto como los evaluados.

Mecanización. Se empleó labranza mínima, que consistió de dos pases de rastras al sembrarse los abonos verdes al inicio del experimento (año 0). Interanualmente se pasó un rotocultor antes de la siembra, para incorporar los restos de cosecha y los abonos verdes dejados en la superficie en el ciclo de siembra anterior.

Muestreo de suelo

Al inicio del experimento se tomaron muestras compuestas por parcela de residuo a una profundidad de 0 a 20cm. En los años subsiguientes, para estudiar la dinámica de los nutrientes, se realizaron muestreos de suelo a tres profundidades: 0-10, 10-20 y 20-30cm dentro de cada microparcela abonada con fertilizantes inorgánicos.

Cosecha

La biomasa vegetal, tanto de grano como de vástago, fue pesada para estimar el rendimiento en grano y en materia seca del vástago. Se tomaron submuestras de vástago, y se pesaron y secaron en estufa a 70ºC hasta obtener peso constante. El manejo de residuos y de abonos verdes fue similar en los dos años evaluados.

Análisis estadísticos

Los datos obtenidos fueron sometidos a un análisis de homogenización y analizados de acuerdo a la variable evaluada. Para estudiar la dinámica de los nutrientes se utilizó un análisis de parcelas sub-divididas, estando la parcela principal definida por el tipo de abono orgánico (SR, RG, RL, RN), la parcela secundaria por la fertilización inorgánica (T1, T2, T3 y T4) y la parcela terciaria por la profundidad de muestreo (tres profundidades). Se utilizó el programa (Herrera, 2004) para analizar las variables y realizar el ANAVAR.

Determinaciones químicas

Los análisis con fines de fertilización fueron realizados según el manual de métodos y procedimiento del FONAIAP (Gilabert et al., 1990). Se determinó la textura (distribución y tamaño de las partículas según Bouyoucos), el pH (suelo:agua de 1: 2,5 ), P (Olsen, 1954); K (Olsen); Ca (Morgan), materia orgánica (combustión húmeda, modificado de Walkey y Black), y conductividad eléctrica (ms·cm-1 a 25ºC).

Del aluminio que se encuentra en forma intercambiable en los suelos y que es extraído por sales neutras, el Al+3 constituye la mayor fracción de la acidez intercambiable en suelos minerales como los tropicales. Para su determinación se colocó 10g de suelo en un matraz de 125ml, se agregó 100ml de solución KCl 1N y se agitó durante 15min a 180 oscilaciones por minuto. Se dejó en reposo por 24h y luego se tomó 25ml de sobrenadante y se transfirió a un matraz de 125ml, se le agregó 25ml de agua destilada, 3 gotas de azul de bromotimol 0,1% y se tituló con NaOH 0,025N. Los resultados fueron expresados en cmol·kg-1 de suelo (Van Raij, 1978). El porcentaje de saturación con Al fue calculado como

%SatAl = Al+3/CICE =Al+3/Sbases incluyendo Al+3 = Al+3/Ca+2+Mg+2+K++Na++Al+3×100

donde CICE= capacidad de intercambio catiónico efectiva.

Variables físicas

La densidad aparente (Da) fue determinada tomando muestras de suelo no alteradas tipo Uhland (Plá, 1983) y calculada (Mg·m-3) sobre la base de masa de suelo seco a 105ºC y al volumen total de suelo (Da=mss a 105ºC/Vt de suelo). Para interpretar los resultados provenientes del análisis físico realizado en el perfil de suelo, se calculó la media -ponderada hasta los 60cm de profundidad- de los valores correspondientes a % de arena, limo y arcilla, densidad aparente (Da), pH, capacidad de intercambio catiónico (CIC), porcentaje de saturación de Al (Tabla I).

Resultados y discusión

Características físicas y químicas del suelo antes del experimento

Al analizar el suelo al inicio del experimento (año 0) se reflejaron limitaciones del mismo en sus propiedades físicas, químicas y biológicas (datos no mostrados para estas últimas), indicando muy baja capacidad productiva del suelo.

El suelo mostró (Tabla I) textura areno francosa (aF) y franco arenoso (Fa), con predominio de partículas gruesas (>80% de arena). Los valores de densidad aparente (Da) encontrados en todo el lote experimental, con una media ponderada de 1,71Mg·m-3, son altos de acuerdo a los niveles señalados para un suelo de clase textural 1 (arenoso-areno francoso) por Florentino (1989). Plá (1983) señala valores críticos de 1,6Mg·m-3 para estos suelos y Grossman et al. (1997), basados en la máxima Da dentro del horizonte superficial, a los primeros 20cm de profundidad, indican que valores de Da >1,65Mg·m-3 en suelos con arcilla <15% corresponden a la clase 5, cuya limitación agrícola es muy alta. La materia orgánica del suelo fue baja (7g·kg-1). El pH obtenido tanto en relación suelo:agua 1:1 como en KCl 1:1,2 clasifica el suelo entre extremada y moderadamente ácido. La capacidad de intercambio catiónico (CIC) también fue muy baja. Esta característica, junto a la clase textural tipo 1, reflejan la muy baja capacidad de estos suelos para retener por mucho tiempo en su complejo de intercambio las bases intercambiables liberadas en él por la fertilización química inorgánica (fertilizantes naturales o industriales) u orgánica (abonos verdes y restos de cosecha). Ello hace que los nutrientes liberados queden expuestos a procesos de lixiviación y arrastre en el periodo de lluvias. La saturación de Al+3 fue alta (60%), indicando la necesidad de utilizar cultivos tolerantes a la toxicidad con este elemento.

Características climáticas

Precipitación. La zona se clasifica como de régimen estacional unimodal. Considerando el criterio de Goldbrunner (1963), según el cual el mes de inicio de lluvias corresponde a aquel con precipitación media mensual >50mm, las lluvias se iniciaron en mayo, con un promedio mensual de 119,6mm. Los meses secos (diciembre-marzo) presentaron los valores más altos de coeficiente de variabilidad, indicando el comportamiento típico de la precipitación en zonas tropicales. En el primer año de evaluación la lámina caída fue de 1020mm, concentrada entre mayo y octubre, mientras en el segundo año, se registraron 1277mm, con una duración mayor, de abril a noviembre.

Temperatura. La temperatura máxima y mínima promedio fue de 31,9 y 20,7ºC. La amplitud térmica fue 12,4ºC en época de sequía y 8,3ºC en la de lluvia. Esto se ubica en el intervalo para el desarrollo óptimo del cultivo de sorgo, que tiene exigencias entre 15 y 45ºC y de 30-35ºC para realizar el proceso de fotosíntesis adecuado (Benacchio, 1982).

Calidad y cantidad de abonos orgánicos

La composición de los abonos orgánicos (Tabla II) indica una riqueza de nitrógeno, que se refleja en la relación C/N de los materiales, principalmente en las leguminosas, tanto en la especie nativa (I. lespedecioides) como en la introducida (C. juncea). El contenido de N en estas especies favorece el proceso de humificación, promoviendo la liberación de N-mineral disponible a los cultivos. El menor contenido de N en las gramíneas pudiera contribuir a la nutrición de los microorganismos sin cambios significativos en el contenido de N del suelo. El contenido de celulosa es mayor en las leguminosas, lo que pudiera favorecer la mineralización del material; sin embargo, el contenido de lignina también es superior en las leguminosas con respecto al sorgo, y este polisacárido es considerada más difícil de degradar por los microorganismos que otro componente de la planta en la transformación de los residuos (Tian et al., 1992).

La cantidad de abono orgánico aplicado e incorporado al suelo varió entre los tratamientos de residuos. Al inicio (año 0; Tabla III) se aplicó 0, 5000, 1200 y 5560kg·ha-1 en las parcelas SR, RN, RG y RL, respectivamente. En el año 1 (Tabla III) se incrementó significativamente la cantidad de residuo nativo (RN) aplicado, oscilando en el caso del sorgo (VN-S) entre 1547 y 2710kg·ha-1 dependiendo de la microparcela de abono inorgánico (T1, T2, T3 y T4), para un subtotal de 8416kg·ha-1, mientras que en la parcela donde se mantuvo la vegetación nativa (VN) la cantidad de residuo fue mayor a 20000kg·ha-1 y el subtotal fue muy superior (105325kg·ha-1), comparado con las cantidades aplicadas en RG y RL. En RG se aplicó entre 1041 y 3370kg·ha-1 para un subtotal de 9156,5kg·ha-1. En RL el subtotal fue 31300 para C. juncea y 6707,8 para sorgo. En el año 2, solo en las parcelas RN-VN y RL-Crotalaria se aplicó cantidades mayores a 20000kg·ha-1, considerada adecuada por ser la cantidad mínima que debe ser aplicada en condiciones tropicales para generar cambios en las propiedades del suelo atribuidos a los abonos verdes (Velázquez et al., 2002).

Disponibilidad de macronutrientes

En el primer año de evaluación se encontró (Tabla IV) incrementos en la disponibilidad de P, K, y Ca, por efecto combinado de la fertilización orgánica e inorgánica, ocurriendo los mayores aumentos en las parcelas donde se aplicó abonos orgánicos (RN, RG y RL), lo que refleja el aporte de la fertilización orgánica (restos de cosecha y abonos verdes). No obstante, el nivel de disponibilidad de nutrientes se mantuvo por debajo de los valores considerados críticos (Gilabert et al., 1990) para suelos de textura gruesa P (£18mg·kg-1), Mg (£38mg·kg-1) y Ca (£100mg·kg-1 excepto en RG), observándose acumulación de estos elementos en los primeros 10cm de profundidad.

Acidez del suelo

Mientras que antes del experimento el pH fue cercano a 4 (media de 60cm de suelo), luego de 6 meses de la aplicación de abonos orgánicos el pH osciló entre 4,8 y 5,3 para 0-10cm de profundidad (Tabla IV), encontrándose ligeros incrementos, de 0,2 a 0,6 en las profundidades evaluadas, lo que muestra una tendencia a disminuir la reacción ácida del suelo, concordando con los resultados de Tang et al. (1999). A mayor profundidad el pH del suelo es menor con los abonos orgánicos RN, RG y RL en algunas profundidades, coincidiendo con Tang et al., (1999), pero en otros casos el pH aumentó con respecto al valor de la primera profundidad.

Saturación con aluminio

El porcentaje de saturación con Al fue bajo en los primeros 10cm de profundidad, mientras que entre 10 y 20cm fue mayor (Tabla IV), reflejando problemas de alto contenido de este elemento en la zona de mayor desarrollo radicular.

En el segundo año de evaluación se observaron mayores efectos del manejo combinado de los abonos orgánicos e inorgánicos (Tabla V). La disponibilidad de P, Ca, S, el pH y el contenido de Al+3 fueron afectados por la fertilización orgánica e inorgánica, encontrándose respuestas significativas con los abonos orgánicos RG, RN y RL, y los inorgánicos (T2, T3 y T4), profundidad de muestreo y las interacciones de residuos por tratamiento (RE×TR), residuos por profundidad (RE×PR), tratamiento por profundidad (TR×PR) y residuo por tratamiento y por profundidad (RE×TR×PR). El incremento en la disponibilidad de P fue más evidente en las secuencias RL+S (Figura 1a) y RN+S (Figura 1b). El comportamiento del P en el agrosistema evaluado reflejó el aporte de los abonos verdes (RL y RN) en combinación con las fuentes inorgánicas de P (FDA, RFR, RFRPA) sobre el aumento en la fertilidad química del suelo, encontrándose entre media y alta disponibilidad de P. Este incremento en la disponibilidad de P es significativo, debido a que es el efecto residual, después de cosechar los cultivos indicadores (S. bicolor y C. cajan) y antes de fertilizar y sembrar el cultivo del ciclo siguiente. Estos resultados coinciden con los obtenidos por Mokolobate y Haynes (2002), quienes encontraron incrementos en P, K, N y Ca tras aplicar abonos orgánicos.

Todas las fuentes de P contribuyeron a incrementar la disponibilidad de P en el suelo; sin embargo, la respuesta estuvo influenciada por la secuencia de los cultivos (Figuras 2a, b y c), siendo las secuencias SR+S, RN+S, RL+S las rotaciones que mayor P residual disponible dejaron en el suelo. Estos resultados pueden deberse, en parte, a la calidad y cantidad de los abonos aplicados, principalmente cuando se aplicó >20Mg·ha-1. En RG el P disponible fue bajo, correspondiendo con la menor cantidad de residuos aplicado (<10Mg·ha-1), lo que también puede ser atribuido a procesos de transformación del P, elemento que puede predominar en otras formas no disponibles, como señalan Carrie et al. (2003) y Cavigelli y Thien (2003).

Efecto de las prácticas de manejo sobre la dinámica del P disponible

La disponibilidad de P a diferentes profundidades estuvo condicionada por el cultivo de rotación (sorgo o quinchoncho), la secuencia residuo-cultivo y la fuente de P utilizada en cada tratamiento inorgánico (Figura 2).

Profundidad 0-10cm. En la secuencia SR+Q (sin residuo y quinchincho) el P disponible fue bajo (~10mg·kg-1) con las fuentes RFR y FDA (Figuras 2a y c), pero con RFRPA (Figura 2b) fue >10mg·kg-1. Sin embargo, en SR+sorgo (SR+S) se incrementó la disponibilidad del P hasta niveles medios (>20mg·kg-1), excepto para T1 (sin P), pero la disponibilidad fue significativamente mayor con las fuentes menos solubles (RFR, RFRPA). Un comportamiento contrastante se encontró en este elemento en las secuencias RN+S, RN+Q, RL+S y RL+Q; en todas estas prácticas de manejo el P disponible fue superior cuando se aplicó la fuente de P altamente soluble, sobre todo en RL+S. Al mantener los abonos verdes (RN-VN, sin cultivo indicador), la disponibilidad de P no superó los 20mg·kg-1 con ninguna de las fuentes inorgánicas utilizadas. Esto pudiera reflejar efectos de los cultivos indicadores, los que al demandar mayor cantidad de P para cubrir sus requerimientos pudieran estar manifestando mecanismos tales como exudación de ácidos orgánicos, mayor actividad de enzimas fosfomonoesterasas y mayor micorrización, entre otros, y hacer disponible al P retenido o al P orgánico presente en el suelo. Efectivamente, en el lote experimental se encontró actividad de fosfatasa acida y mayor longitud de raíz micorrizada en la rizósfera de Sorghum y Cajanus en los tratamientos orgánicos (datos no mostrados).

Profundidad 10-20 cm. El P disponible (Figura 2) alcanzó valores medios a altos en las secuencias SR+S, RN+S y RG+S con todas las fuentes inorgánicas de P, pero en la secuencia RL+S la disponibilidad de P se mantuvo en niveles medios con T2 y T3. Con la fuente inorgánica altamente soluble (FDA; T4) el P incrementó (>35mg·kg) significativamente (P<0,05).

Profundidad 20-30 cm. La disponibilidad de P disminuyó por debajo de 15mg·kg-1, no encontrándose diferencias significativas entre las fuentes evaluadas, excepto para la secuencia RL+S (Figura 2c), donde la disponibilidad de P fue significativamente mayor (>30mg·kg-1) con la fuente de P mas soluble (FDA). La movilidad del P a través del perfil del suelo es afectada por la práctica de manejo del suelo, rotación de cultivo, fuente de P y tipo de abono orgánico utilizado. Dependiendo de las propiedades del suelo (textura, cantidad y distribución de poros, entre otros) así como el manejo (prácticas de labranza, rotación de cultivo, fuente de P, forma de aplicación de los fertilizantes, uso de abono orgánico e inorgánico) y las condiciones climáticas (cantidad, intensidad y frecuencia de las lluvias), el P tendrá una dinámica particular en el perfil del suelo. Estos resultados coinciden con lo señalado por Nash y Halliwell (1999), quienes mencionan que el P puede perderse por el movimiento del agua a través del suelo, es decir, que fluye y pasa a través de macroporos de la matriz al ocurrir un exceso de infiltración junto al agua de lluvia. Este tipo de comportamiento del P, que ha sido señalado como muy poco móvil en el suelo, debe alertar a los entes de investigación y desarrollo sobre la necesidad de realizar seguimientos y monitoreos del P en el suelo, ya que la eficiencia de su utilización ha sido señalada como muy baja. Ello significa que altas aplicaciones de ese elemento, en condiciones de altas precipitaciones anuales (>800mm) en suelos de textura gruesa (>80% de arena) y usando fuentes de P altamente solubles, promueven las pérdidas de P, el cual, puede alcanzar estratos sub-superficiales y llegar a mesas de agua, pudiendo ocasionar su contaminación en detrimento de la sustentabilidad de los agroecosistemas de importancia agrícola y de la preservación del ambiente y de los recursos naturales.

Reducción del Al+3

El contenido de Al intercambiable en el suelo (Figura 3) se redujo significativamente al aplicar fósforo. La disminución del Al+3 se debe a que este elemento precipita al entrar en contacto con una base fuerte como los fosfatos, los cuales fueron agregados al suelo a través de la fertilización orgánica e inorgánica. La fuente inorgánica más soluble, FDA fue la que más contribuyó a disminuir el Al+3. Este efecto también estuvo relacionado con la secuencia residuo+cultivo. En RL+S (Figura 3a) el efecto fue más significativo que cuando se mantuvo RL+Crotalaria (Figura 3b), es decir, la rotación leguminosa-cereal favoreció la reducción en la concentración de Al+3. El mayor efecto ocurrió entre los 20 y 30cm de profundidad, siendo en las capas subsuperficiales donde se concentra la mayor cantidad de Al+3. Estos resultados son coincidentes con los obtenidos por Mokolobate y Haynes (2002), quienes encontraron reducciones en los contenidos de Al+3 después de haber aplicado diferentes tipos de residuos orgánicos. Estos investigadores atribuyen la reducción del Al al proceso de descarboxilación durante la descomposición de la MO, en el que hay consumo de protones, y también señalan que el contenido de CaCO3 de los abonos orgánicos utilizados pudieran contribuir a esta respuesta.

El segundo año se encontraron ligeros incrementos en el contenido de MO en el suelo, principalmente en las parcelas de abonos orgánicos, donde estuvo alrededor de 15g·kg-1, siendo en RN y RL donde se logró mayores valores en los primeros 10cm de profundidad, mientras que con barbecho (control) y sin residuo (SR), los valores de MO fueron menores.

El incremento significativo de la fertilidad del suelo se reflejó en los rendimientos obtenidos en los cultivos indicadores el segundo año. El quinchoncho rindió entre 1000 y 1300kg·ha-1 en RG y el sorgo tuvo rendimientos entre 2600 y 3000kg·ha-1 en las parcelas donde se aplicó residuos de leguminosa RN o RL con cualquiera de la fuentes de P. En SR el rendimiento osciló entre 700 y 1000kg·ha-1.

Conclusiones

El uso combinado de abonos orgánicos e inorgánicos es una alternativa viable para incrementar la productividad de suelos ácidos.

La dinámica del P en agro sistemas tropicales está influenciada por las condiciones edáficas, climáticas y prácticas de manejo utilizadas.

Las fuentes inorgánicas naturales de P (RFR y RFRPA) son una alternativa para suelos ácidos tropicales, proporcionan P gradualmente a los cultivos tolerantes al Al+3 y minimizan las pérdidas de P en suelos de textura gruesa.

La reducción del Al+3 en agrosistemas donde las condiciones socioeconómicas no justifiquen el uso de enmiendas (cal agrícola) de mayor costo, puede lograrse con prácticas menos costosas y de menor impacto ecológico, favoreciendo la sustentabilidad de sistemas de producción y la sostenibilidad de productores que carecen de perfil bancario, generalmente asentados en zonas agrícolas con fuertes limitaciones edáficas.

Los suelos ácidos deben ser manejados con prácticas conservacionistas (cultivares tolerantes a la acidez, uso de abonos verdes, labranza mínima, rotación de cultivo y uso de fuentes de P de menor solubilidad, combinando fuentes orgánicas e inorgánicas) a fin de promover la sustentabilidad de los agrosistemas y minimizar los daños ambientales frecuentemente generados por el uso de altos insumos.

Agradecimientos

Las autoras agradecen el financiamiento a través del convenio INIA-AIEA-FAO, Proyecto: "The Development of Management Practices for Sustainable Crop Production Systems on Tropical Acid Soils Through the Use of Nuclear and Related Techniques" y al Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA) de Venezuela.

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