FÓSFORO, CALCIO Y AZUFRE DISPONIBLES DE LA ROCA FOSFÓRICA ACIDULADA CON ÁCIDO SULFÚRICO Y TIOSULFATO DE AMONIO

Omaira Sequera y Ricardo Ramírez

Omaira Sequera. Ingeniero Agrónomo y M.Sc. en Ciencias del Suelo, Universidad Central de Venezuela (UCV). Profesora Asistente, Universidad Centro Occidental Lisandro Alvarado (UCLA), Barquisimeto, Venezuela. e-mail: osequera@ucla.edu.ve.

Ricardo Ramírez. Imgeniero Agrónomo. M.S. y Ph.D., Purdue University, EEUU. Investigador, Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas, Venezuela. Profesor, Facultad de Agronomía UCV. Dirección: CENIAP, Apdo. 4653, Maracay, Venezuela. e-mail: ricardopau@icnet.com.ve

Resumen

La producción de maíz y sorgo en suelos ácidos esta limitada por deficiencias de N, P, Ca y posiblemente S disponibles. El uso de roca fosfórica (RF) acidulada como fuente de P, en suelos ácidos y cultivos de ciclo corto, es factible, pero es necesario ensayar alternativas de acidulación más económicas. El tiosulfato de amonio (TSA) como agente acidulador, solo o combinado con ácido sulfúrico (AS) es una alternativa válida. Para probar la eficiencia de la RF acidulada se experimentó con suelo ácido encalado (SE) y sin encalar (SSE) usando como fertilizantes: RF, RF acidulada con AS (RA), RF acidulada con 70% AS y 30% TSA (R30T), RF acidulada con TSA (R100T), superfosfato triple (SFT) y 0P. Se aplicó una dosis de 400mg·kg^-1 de P al suelo. Se establecieron experimentos de incubación en medio ambiente y de invernadero en SE y SSE. El P liberado por RA y R30T en SSE fue mayor que en RF y R100T. En SE la liberación de P de R30T fue menor que en RA en los primeros 21 días, pero luego no hubo diferencias significativas. En invernadero, con maíz, en SSE no hubo diferencias en materia seca (MS) entre SFT, RA y R30T, que fueron superiores a RF y R100T. En SE la producción de MS con R30T no superó a aquella con RF y R100T. La absorción de P por el maíz en SSE fue mejor con RA y R30T que con RF y R100T, y en SE fue mayor con R30T. En SE la relación P absorbido / longitud radical fue inversa y en SSE no se encontró relación. La acidulación parcial de RF sustituyendo 30% del AS por TSA no cambia la eficiencia de RF como fuente de P.

Summary

N, P, Ca and possibly S are critical in maize and sorghum production in acidic soils. The use of phosphate rock (RF) acidulated with sulfuric acid (AS) as source of these elements in short term crops is possible. The use of ammonium thiosulfate (TSA) for RF acidulation combined with sulfuric acid (SA) is feasible. An acidic soil low in P and Ca was used to test the efficiency of RF acidulated with SA and TSA. Field and incubation experiments were conducted on limed (SE) and non-limed soil (SSE). Fertilizer treatments were: RF acidulated with AS (RA), RF acidulated with 70% AS and 30% TSA, (R30T); RF acidulated with TSA (R100T), triple super-phosphate (SP) and 0P. The P dosis applied to the soil was 400mg·kg^-1. Released P in SSE with RA and R30T was higher than with RF and R100T, but P released from R30T in SE was lower than that from RA in the first 21 days. In SSE there were no differences in maize dry matter (MS) where SFT, RA or R30T were used, but MS was higher than where RF or R100T were applied. In SE there were no MS differences between R30T, RF and R100T. In SSE maize P uptake was higher when RA and R30T were used but in SE, P uptake was higher in R30T. A significant negative relationship was found between root length and P uptake in SE, while in SSE they were not related. Partial acidulation of RF, substituting 30% AS by TSA, does not change the efficiency of RF as a P source.

Resumo

A produção de milho e sorgo em solos ácidos está limitada por deficiências de N, P, Ca e possivelmente S disponíveis. O uso de rocha fosfórica (RF) acidulada como fonte de P, em solos ácidos e cultivos de ciclo curto, é factível, mas é necessário ensaiar alternativas de acidulação mais econômicas. O tiosulfato de amônia (TSA) como agente acidulador, sozinho ou combinado com ácido sulfúrico (AS) é uma alternativa válida. Para provar a eficiência da RF acidulada se experimentou com solo ácido encalado (SE) e sem encalar (SSE) usando como fertilizantes: RF, RF acidulada com AS (RA), RF acidulada com 70% AS e 30% TSA (R30T), RF acidulada com TSA (R100T), superfosfato triplo (SFT) e 0P. Se aplicou uma dose de 400mg·kg^-1 de P ao solo. Se estabeleceram experimentos de incubação em meio ambiente e de invernadouro em SE e SSE. O P liberado por RA e R30T em SSE foi maior que em RF e R100T. Em SE a liberação de P de R30T foi menor que em RA nos primeiros 21 dias, mas logo não houve diferenças significativas. Em invernadouro, com milho, em SSE não houve diferenças em matéria seca (MS) entre SFT, RA e R30T, que foram superiores a RF e R100T. Em SE a produção de MS com R30T não superou àquela com RF e R100T. A absorção de P pelo milho em SSE foi melhor com RA e R30T que com RF e R100T, e em SE foi maior com R30T. Em SE a relação P absorvido / longitude radical foi inversa e em SSE não se encontrou relação. A acidulação parcial de RF substituindo 30% do AS por TSA não muda a eficiência de RF como fonte de P.

PALABRAS CLAVE / Fertilizantes / Longitud Radical / Maíz / Absorción /

Recibido: 22/04/2003. Modificado: 29/08/2003. Aceptado: 12/09/2003

 

Introducción

Los suelos ácidos, en los llanos de Venezuela, se caracterizan por su baja fertilidad, siendo P y N los nutrientes más deficientes. Para corregir éstas deficiencias se recurre a fertilizantes de alta solubilidad como fosfatos y urea, que tienen costos cada vez más altos. El uso de la roca fosfórica como fertilizante fosfatado es una alternativa válida; sin embargo, tiene la limitación de su lenta solubilidad en el suelo, por lo que es poco eficiente para cultivos de ciclo corto (Pérez et al., 1995; León, 1991).

Se han hecho varios intentos para mejorar la eficiencia de la RF en el suelo. La RF al entrar en contacto con el suelo ácido se solubiliza liberando P. Por consiguiente, mientras más grande sea el contacto de las partículas de RF con el suelo mayor será la solubilización, de aquí la importancia del tamaño de partícula de la RF (Khasawneh y Doll, 1978). López et al. (1990) encontraron que el incremento de la respuesta, en cantidad de materia seca (MS) del maíz, fue mayor a medida que se disminuyó el tamaño de partícula de la RF.

La forma más eficiente de mejorar la calidad de la RF es por medio de la acidulación parcial (Panda y Misra, 1970), proceso en que se usa el ácido sulfúrico, preferido por su menor costo. Kaddi et al. (1991) encontraron que la RF de Riecito acidulada es un recurso válido como fuente de P para algunos cultivos.

La aplicación de S elemental al suelo en contacto con la RF ha demostrado tener capacidad de solubilización de la RF, incrementando la disponibilidad de P y la absorción por la planta (Friesen et al. 1987, Salas y Wense 1993).

En un experimento preliminar Ramírez et al. (1992) demostraron que tratando la RF con tiosulfato de amonio (TSA) era posible mejorar la capacidad de la roca para suministrar P disponible al suelo.

El objetivo de éste trabajo fue probar que la sustitución parcial del ácido sulfúrico por TSA, en el proceso de acidulación de la roca, permitiría la obtención de un fertilizante tan eficiente como el que se logra acidulando la RF con ácido sulfúrico.

Materiales y Métodos

El suelo usado para los experimentos correspondió a un Plinthic Palesustult, fino caolinítico isohipertérmico, colectado en la finca Las Patillas, Santa María de Ipire, Estado Guárico, Venezuela. El análisis del suelo mostró 6mg·kg^-1de P, 12mg·kg^-1 de K (Olsen et al., 1954), 110mg·kg^-1 de Ca extraído con acetato de amonio (HRMST, 1980), 15mg·kg^-1 de S extraído con fosfato de calcio y determinado por turbidimetría (Tabatabai y Bremmer, 1970), y 1,50 cmol·kg^-1 de Al (Van Raij, 1978), 6,98 de capacidad de intercambio catiónico, pH 5,1 (relación agua suelo 1:2,5), textura franca y 1,98% de materia orgánica (Walkley and Black, 1934). De acuerdo con éstos datos se trata de un suelo ácido pobre en P y Ca y bajo en materia orgánica.

Con éste suelo se condujeron dos experimentos de incubación en el laboratorio y dos de invernadero. En cada caso se usó suelo sin encalar (SSE) y suelo encalado (SE) con 1,6g de CaCO₃ por kg de suelo, para ajustar el pH a 6,2.

Los fertilizantes probados fueron la roca fosfórica proveniente de Riecito, Estado Falcón, Venezuela, sin acidular (RF), acidulada al 50% con ácido sulfúrico (RA), acidulada al 50% sustituyendo el 30% del ácido sulfúrico con tiosulfato de amonio (R30T), acidulada con tiosulfato de amonio (R100T), el superfosfato triple (SFT) y un testigo sin aplicación de fosfato (0P). El proceso de acidulación de las rocas fue realizado por personal del Instituto Tecnológico Venezolano de Petróleo (INTEVEP), filial de la empresa Petróleos de Venezuela.

Las dosis de nutrientes aplicadas al suelo fueron 400mg·kg^-1 de P, 70mg·kg^-1 de K como KCl y 150mg·kg^-1 de N, considerando en el cálculo el contenido de N del TSA y completado con urea. No se hizo ningún ajuste para el azufre. Las dosis de P se calcularon tomando en cuenta el P₂O₅ total de cada fertilizante.

Para los experimentos de incubación se pesaron dos porciones de 2,0kg de SE y SSE, que fueron colocadas en potes plásticos y humedecidas con agua destilada hasta lograr el 75% de la capacidad de campo. A los 10 días los suelos se secaron al aire, se tamizaron con malla de 2mm y se pesaron 400g por triplicado, se mezclaron con los fertilizantes anteriormente señalados y se colocaron en potes de 1litro. Durante el experimento la humedad de los suelos se mantuvo alrededor de 75% del agua disponible para las plantas, agregando agua destilada cuando fue necesario. Los potes se mantuvieron a temperatura ambiente, protegidos por una cubierta plástica. Los tratamientos se distribuyeron en un diseño aleatorio con tres repeticiones. Cada 7 días se tomo una muestra de suelo hasta completar diez muestras. En cada muestra se midieron P, S, Ca, Al y pH, siguiendo la metodología antes señalada.

Para los experimentos de invernadero se mezclaron 2,5kg de suelo seco y tamizado a 4mm con los fertilizantes y se colocaron en potes plásticos de 3l de capacidad. El suelo se humedeció con agua desmineralizada y se sembraron cuatro semillas del híbrido de maíz PB-8.

Cada uno de los seis tratamientos fue repetido 4 veces en un diseño aleatorio, en un invernadero con temperaturas mínima y máxima de 22 y 37°C, respectivamente.

Transcurridos 5 días desde la germinación, las plantas fueron entresacadas dejando 2 por pote. La humedad del suelo se ajustó entre 40 y 75% de la capacidad de campo con agua desmineralizada. Cuando las plantas cumplieron 35 días, el follaje fue cortado 1cm por encima del suelo, lavado con agua desmineralizada y secado a 80ºC por 48h en una estufa de circulación de aire forzada. El material vegetal seco se pesó y molió usando un tamiz de 1mm. El tejido vegetal fue digerido con ácido sulfúrico y peróxido de hidrógeno (Thomas et al., 1967) en un bloque digestor de aluminio, la determinación de P se hizo por colorimetría (Wolf, 1982). Para la determinación de S se usó la digestión nítrico perclórica y la determinación por turbidimetría (Tabatabai y Bremmer, 1970).

Al momento de la cosecha se tomaron muestras de suelo, entre las dos plantas de maíz, para estudiar el comportamiento del sistema radical, usando un tubo cilíndrico de metal de 35mm de diámetro interno. La muestra se tomó desde la superficie del suelo hasta la base del pote y el volumen extraído fue de 80cm3 aproximadamente. Las raíces fueron separadas del suelo con agua corriente usando tamices de 2,0; 1,0 y 0,5mm y conservadas en una solución de alcohol 75% hasta el momento de determinar la longitud radical (LR) usando una cuadrícula de 1cm2 y según el método de Tennant (1975), que incluye la totalidad de los filamentos radiculares visibles.

El suelo remanente de cada pote se secó al aire, se mezcló y se tomó una muestra de aproximadamente 400g para analizar P, Ca, S, Al y pH, siguiendo los métodos antes señalados.

Los datos obtenidos se analizaron estadísticamente y la comparación de medias se hizo siguiendo el criterio de Tukey.

Resultados y Discusión

El P₂O₅ total de las rocas fosfóricas mostró poca variación, desde 25,0% para la RF hasta 27,84% para RA (Tabla I). Sin embargo, el P disponible (P₂O₅ hidrosoluble + P₂O₅ soluble en citrato de amonio) fue mayor en R30T, 12,92%, seguido por RA con 12,03%, R100T con 11,10% y 0 para RF. Se encontró N en pequeñas cantidades solo en las rocas tratadas con TSA, en cambio, el S fue mayor en la medida que se uso mayor dosis de TSA en el tratamiento de la roca. Estos datos muestran que el uso del TSA para sustituir parcialmente al ácido sulfúrico en el proceso de acidulación de la roca, no parece mejorar la liberación adicional de P por la roca fosfórica, pero incrementa considerablemente el contenido de S de la roca acidulada.

Experimentos de incubación

El efecto de la aplicación de los fertilizantes en SSE se manifestó en un incremento inicial del pH del suelo en los primeros siete días, para luego decrecer. El mayor incremento (1,4 unidades) se registró con RF y el menor (0,5 unidades) correspondió a R100T (Figura 1). Después de siete días todas las curvas de pH correspondientes a los fertilizantes mostraron un decrecimiento hasta los 35 días. La curva de RF se mantuvo en forma consistente por encima de las otras durante todo el período experimental de 70 días.

El incremento inicial del pH del suelo, cuando se aplicó RF, ha sido atribuido al consumo de protones en el proceso de disolución del apatito (Adediran et al., 1998; Robinson et al., 1992; Kanabo y Gilkes, 1988; Smyth y Sánchez, 1982). El mayor incremento del pH en el suelo podría ser atribuido a la ocurrencia de éste fenómeno en presencia de RF, pero aparentemente no se produjo en consumo de protones cuando se usaron los otros fertilizantes.

La disminución del pH a partir de los siete días de iniciada la incubación podría atribuirse, de acuerdo con Mokwunye y Chien (1980), a la disolución del fosfato monocálcico de la RF. Adediran et al. (1998) también observaron una disminución del pH del suelo con la aplicación de roca fosfórica.

El comportamiento del pH del suelo en el experimento con SE fue diferente al observado con SSE (Figura 1). Solo cuando se aplicó RF al suelo se encontró un pequeño incremento del pH en 0,5 unidades, a los 7 días de incubación. Todos los fertilizantes mostraron una tendencia a la acidificación del suelo con el tiempo, y ésta fue mayor después de los 28 días. El decrecimiento del pH al final del experimento, 70 días, varió entre 1,8 y 2,3 unidades.

El factor más importante para la disolución de la RF en el suelo es el pH. Aproximadamente se requieren 12mol de protones para 1mol de roca (He et al., 1996a;b). El incremento del pH del suelo por efecto del encalado pudo disminuir la disponibilidad de protones en el suelo y, como consecuencia, resultar en una menor disolución de la RF (Choudhary et al., 1996) Esto explicaría el menor incremento del pH encontrado en el SE (Figura 1).

El SFT mostró una rápida y eficiente liberación de P a la solución del suelo en los primeros 7 días de incubación en SSE, en cambio los fertilizantes RA y R30T iniciaron la liberación de P a partir del día 7 (Figura 2). La tendencia de las curvas de P disponible en RA y R30T fueron muy parecidas, y estuvieron siempre por encima de las de RF y R100T y por debajo de SFT. Estos resultados evidencian la poca capacidad de las rocas aciduladas de liberar P a la solución del suelo en períodos cortos de tiempo, y que la disolución de la RF no solo debe ser atribuida a la capacidad del suelo ácido, sino también al efecto de la acidulación parcial con ácido sulfúrico y/o TSA.

El comportamiento del P disponible en el suelo fue diferente en SE al encontrado en SSE en los primeros 14 días (Figura 2). La tasa de liberación por los fertilizantes fue menor en SE. RA fue tan eficiente como SFT en las primeras dos semanas, debido fundamentalmente a la disminución de la eficiencia del SFT para liberar P. La capacidad de R30T para liberar P al suelo fue ligeramente inferior a la de RA en los primeros 21 días, pero posteriormente sus comportamientos fueron semejantes. La liberación de P por las rocas aciduladas en SE podría ser atribuida al efecto de dicha acidulación y no al pH bajo del suelo, especialmente en los primeros 21 días. R100T y RF fueron altamente ineficientes como fuentes de P.

La liberación de Ca en SSE por RF y las rocas aciduladas fue mayor en los primeros 7 días que en cualquier período posterior (Figura 3). RA y R30T mostraron un comportamiento muy parecido, superior al de SFT, R100T y RF. En SE la liberación de Ca por RA y R30T fue muy parecido, mientras que el Ca encontrado con SFT y R100T fue similar al de 0P.

Experimentos de invernadero

La respuesta de la materia seca del maíz a la aplicación de P fue altamente significativa en ambos suelos, evidenciando la baja disponibilidad de P del suelo usado (Tabla II). Los niveles más altos de MS correspondieron a la forma más soluble del fósforo.

En ambos suelos la producción de MS en RA y en R30T fue estadísticamente igual a la encontrada con la aplicación de SFT. En SSE la MS producida con la aplicación de RA y R30T fue significativamente mayor a la correspondiente a RF y R100T; sin embargo, en SE estos dos últimos tratamientos fueron tan eficientes como R30T en la producción de MS.

La respuesta significativa de MS con la aplicación de RA y R30T, en ambos suelos, podría ser atribuida a una mayor solubilidad de la RF por efecto de la acidulación de la roca fosfórica (Hammond et al., 1980; Menon y Chien, 1990; Casanova, 1994), pero también es necesario considerar el efecto de la acidez del suelo como solubilizador de la RF. Se ha demostrado que niveles bajos de pH, P y Ca en el suelo favorecen la disolución de la RF (Chien et al., 1980; Hammond et al., 1986; Robinson y Syers, 1990; Adediran et al., 1998). Este comportamiento del suelo sobre la RF también pudo ocurrir en SE, aun cuando el pH se ajustó inicialmente a 6,2. Sin embargo, la capacidad de amortiguación del suelo redujo el pH, al momento de la cosecha, a 5,1 cuando se uso R100T y a 6,0 con RF. En ambos suelos los valores más bajos de pH correspondieron a las rocas aciduladas (Tabla III).

La capacidad de producción de MS con la aplicación al suelo de R30T fue similar a la de SFT y RA, en ambos experimentos, lo que demuestra que la sustitución parcial de 30% del ácido sulfúrico por TSA, en el proceso de acidulación de la roca, no desmejora la calidad de la roca acidulada como fuente de P para la planta. En cambio, la sustitución total del ácido sulfúrico por el TSA, no favoreció la acidulación de RF.

El efecto residual de los fertilizantes en el suelo, medido al momento de la cosecha, es una indicación de la capacidad de los fertilizantes para proveer nutrientes disponibles para la planta. En ambos suelos el nivel más alto de P disponible correspondió al fertilizante más soluble, SFT, con valores de 148 y 159mg·kg^-1, significativamente superiores al P encontrado en los otros tratamientos (Tabla III).

En SSE no se encontraron diferencias estadísticas en el P residual de los tratamientos donde se aplicó cualquier forma de RF, los valores de P disponible variaron entre 47 y 64mg·kg^-1 (Tabla III), considerados altos para los suelos de Venezuela. Este comportamiento evidencia el efecto de la acidez del suelo como factor de solubilización de la RF. La disolución de la RF en el suelo es favorecida por el pH bajo y deficiencia de P y Ca en el suelo, pero también parece evidente que la mejor capacidad de liberación de P esta asociada a la condición de acidulación de la RF. Hammond et al. (1980), Menon y Chien (1990), y Casanova (1994), han señalado que la acidulación parcial de la RF incrementa su solubilidad, mejorando la eficiencia para liberar P disponible en el suelo, y en algunos casos se ha demostrado que la RF acidulada es altamente eficiente como fuente de P para cultivos de ciclo corto.

El nivel significativamente mayor de S en SSE se encontró cuando se aplico R30T al suelo (Tabla III), seguido por el S en el suelo que se fertilizó con las otras dos rocas aciduladas, que a su vez fueron significativamente mayores al S residual correspondiente a SFT y RF. En cambio, en SE el S residual fue igual en los tres tratamientos de roca acidulada pero significativamente superiores al S encontrado con SFT y RF.

No se encontraron diferencias entre el pH de SE correspondiente a RF y SFT, ni entre éste último y el tratamiento con 0P. La aplicación de las rocas aciduladas redujo el pH del suelo significativamente (Tabla III). En SSE también se encontró una significativa disminución del pH por el efecto de la roca acidulada, especialmente cuando se agregó TSA en dicho proceso.

La mayor absorción de P por las plantas se encontró, como era esperado, con la aplicación de SFT en ambos suelos (Tabla II). En SSE la absorción de P en los tratamientos con RA y R30T fue significativamente mayor a la registrada con R100T y RF, en cambio en SE la absorción de P con el uso de R30T fue significativamente superior a la registrada con R100T, RA y RF.

El comportamiento del S absorbido fue diferente al encontrado para el P debido, posiblemente, a la incorporación de este nutriente a los fertilizantes en el proceso de acidulación. En ambos suelos, el S absorbido fue mayor cuando se usaron rocas aciduladas (Tabla III), aparentemente debido a la mayor disponibilidad de S en el suelo. Los valores más bajos de absorción correspondieron a los tratamientos 0P y RF (Tabla II).

La absorción de Ca por las plantas en SE fue 43 a 85% mayor que la encontrada en el SSE. La menor absorción de Ca en SSE se encontró cuando se aplicó R100T al suelo, debido posiblemente a la baja capacidad del TSA para acidular la roca. Igual comportamiento se encontró en SE, donde el aporte de Ca al suelo por R100T fue bajo y, por consiguiente, también lo fue la cantidad absorbida por la planta.

La producción de MS fue altamente dependiente del P, Ca y S absorbidos por la planta en ambos suelos, de acuerdo con las curvas de regresión calculadas (Figuras 4 y 5). En SSE los coeficientes de determinación fueron 0,98 para MS-P, 0,96 para MS-Ca y 0,90 para MS-S. En SE se obtuvo 0,93 para MS-P, 0,998 para MS-Ca y 0,89 para MS-S. En ambos suelos el P absorbido donde se usó SFT estuvo por encima del requerimiento de la planta para producir el máximo de MS (Figura 4), indicando un posible consumo de lujo por la planta como consecuencia de la alta disponibilidad de P en el suelo, que fue de 159mg·kg^-1 en SE y de 147mg·kg^-1 en SSE. En Venezuela se considera que 25mg·kg^-1 es un nivel adecuado de P disponible en el suelo para la planta.

 

En SSE la producción de MS relacionada con el P absorbido, donde se aplicó al suelo R30T y RA, alcanzó aproximadamente 92% del nivel óptimo (Figura 4), lo que significa que donde se usaron éstos fertilizantes, el nivel de P disponible en el suelo y el P absorbido, fueron adecuados para la producción de MS. En cambio donde se fertilizó con RF y R100T la MS producida solo alcanzó 74 y 77% del óptimo calculado, respectivamente, comportamiento que puede ser atribuido a la baja eficiencia de las plantas para absorber P, aun cuando la disponibilidad de P en el suelo fue alta (Tablas I y II).

La dependencia de la producción de MS de la absorción de Ca fue mayor que la de P y S. En SSE la curva de regresión para MS-Ca mostró una relación logarítmica (Figura 4), sin alcanzar un máximo, y en el caso de SE la relación MS-Ca fue lineal (Figura 5). En ambos suelos los coeficientes de determinación, de 0,96 para SSE y 0,998 para SE, fueron altos.

Este comportamiento parece indicar que el nivel de Ca disponible en el suelo no fue suficiente para satisfacer los requerimientos de las plantas para producir un máximo de MS. En SSE el Ca disponible en el suelo se mantuvo por debajo de 150mg·kg^-1, considerado bajo, y en SE el Ca del suelo varió entre 288 y 366mg·kg^-1, niveles considerados intermedios. En ambos suelos se esperaría respuesta a una mayor aplicación de Ca.

Es conocida la capacidad de RF y RA para liberar P y Ca cuando son usados como fertilizantes en suelos ácidos, así como también su efecto sobre el incremento en la producción de MS, como consecuencia de una mayor absorción de P y Ca provenientes de la roca (Rajan, 1986; Hellmus et al., 1989; Menon et al., 1995; Chien et al., 1996). La RA es también una fuente de S disponible para la planta y mejora la producción de MS en suelos con deficiencia de éste nutriente, como es el caso de la alfalfa (Friesen et al., 1987) y el maíz (Pérez y Díaz, 1994).

Donde se aplicó cualquier forma de RF acidulada o SFT, la producción de MS en SE fue favorecida con el incremento de la absorción de S por la planta (Figura 5), como consecuencia del incremento del S disponible en el suelo, debido a la fertilización (Tabla III). La producción de MS en relación al S absorbido, en SSE, también se incrementó hasta un máximo para luego declinar, cuando se aplicó cualquier forma de RA acidulada (Figura 4).

Las diferencias en el nivel de producción de MS entre SSE y SE podría explicarse, en parte, por la presencia de Al en SSE (0,8 a 2,1cmol·kg^-1), lo que significa una saturación de las bases intercambiables entre 11,46 y 30,8%. En cambio en SE el nivel más alto de Al fue de 0,21cmol·kg^-1 y el porcentaje de saturación se mantuvo siempre por debajo de 3,01%. Se ha demostrado que niveles altos de Al en el suelo tienen un efecto tóxico, afectando la división celular de los ápices radicales y ocasionando reducción del crecimiento radical y de la absorción de nutrientes.

Los datos de longitud radical (LR) del maíz en SSE fueron consistentemente más bajos que los encontrados en SE (Tabla II), excepto cuando se aplicó SFT al suelo.

En SE, sin limitación de Al, se encontró una relación inversa entre el P absorbido y LR, con alto coeficiente de determinación 0,97 (Figura 6), demostrándose que a medida que se incrementó el P disponible en el suelo, por efecto de la aplicación de los fertilizantes, la LR fue menor. Resultados parecidos han sido reportados por otros autores usando diferentes suelos y especies (Rychter y Randall, 1994). Por otra parte en SSE, con bajos niveles de Ca disponible y presencia de Al, no se encontró relación entre el P absorbido y LR. Otros autores, trabajando con diferentes especies y condiciones de suelo, han señalado que la deficiencia de P no mostró efecto sobre la biomasa radical (Sicher y Kremer, 1988; Fredeen et al., 1989; Khamis et al., 1990).

Los resultados del presente trabajo demuestran que la acidulación parcial de la roca fosfórica con 70% de ácido sulfúrico y 30% de tiosulfato de amonio puede producir un fertilizante equivalente a la roca acidulada con 100% de ácido sulfúrico, con la ventaja de que puede aportar S al suelo, mejorando la disponibilidad de éste nutriente, especialmente en los suelos ácidos pobres en S. Finalmente, la producción industrial de R30T podría ser más económica que la de roca acidulada con ácido sulfúrico.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen el financiamiento recibido de los CDCH de la Universidad Central de Venezuela y del Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias.

REFERENCIAS

1. Adediran JA, Oguntoyinbo FI, Omonode R, Sobul RA (1998) Evaluation of phosphorus availability from three phosphorus sources in Nigerian soils. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 29: 2659-2673.        [ Links ]

2. Casanova E (1994) Respuestas agronómicas y alternativas tecnológicas en el uso de rocas fosfóricas y modificadas en cultivos y suelos de Venezuela. Terra 12: 106-116.        [ Links ]

3. Chien SH, León LA, Tejeda HR (1980) Dissolution of North Carolina phosphate rock in acid Colombian soils as related to soil properties. Soil Sci. Soc. Am. J. 44: 1267-1271.        [ Links ]

4. Chien SH, Menon RG, Billingham KS (1996) Phosphorus availability from phosphate rock as enhanced by water-soluble phosphorus. Soil Sci. Soc. Am. J. 60: 1173-1177.        [ Links ]

5. Choudhary M, Bailey L, Peck T (1996) Effect of rock phosphate and superphosphate on crop yield and soil phosphorus test in long-term fertility plots. Comm. Soil Sci. Plant Anal. 27: 3085-3099.        [ Links ]

6. Fredeen AL, Rao IM, Terry N (1989) Influence of phosphorus nutrition on growth and carbon partitioning on Glycine max. Plant Physiol. 89: 225-230.        [ Links ]

7. Friesen DK, Sale PWG, Blair GJ (1987) Long term green house evaluation of partially acidulated phosphate rock fertilizers. II. Effect of cogranulation with elemental sulfur on availability of P from two phosphate rocks. Fert. Res. 13: 45-54.        [ Links ]

8. Hammond LL, Chien SH, Polo JR (1980) Phosphorus availability from partial acidulation of two phosphate rocks. Fert. Res. 1: 37-49.        [ Links ]

9. Hammond LL, Chien SH, Mokwunye AU (1986) Agronomic value of unacidulated and partially acidulated phosphate rocks indigenous to the tropics. Adv. Agron. 40: 89-140.        [ Links ]

10. He ZL, Baligar VC, Martens DC, Ritchey KD, Kemper WD (1996a) Kinetics of phosphate rock dissolution in acid soil amended with liming materials and cellulose. Soil Sci. Soc. Am. J. 60: 1589-1595.        [ Links ]

11. He ZL, Baligar VC, Martens DC, Ritchey KD, Kemper WD (1996b) Factors affecting phosphate rock dissolution in acid soil amended with liming materials and cellulose. Soil Sci. Soc. Am. J. 60: 1596-1601.        [ Links ]

12. Hellmus DT, Chien SH, Touchton JT (1989) Potential agronomic value of calcium in some phosphate rocks from South America and West Africa. Soil Sci. Soc. Am. J. 53: 459-462.        [ Links ]

13. HRMST (1980) Soil Testing and Plant Analysis. En Handbook on Reference Methods for Soil Testing (rev. ed.). University of Georgia, EEUU. pp. 8-63.        [ Links ]

14. Kanabo IAK, Gilkes RJ (1988) The effect of the level of phosphate rock application on its dissolution in soil and on bicarbonate-soluble phosphorus. Fert. Res. 16: 67-85.        [ Links ]

15. Kadi N, Sánchez M, Hurtado J, González R (1991) Evaluación agronómica de la roca fosfórica parcialmente acidulada en suelos ácidos. Rev. Fac. Agron. Maracay, 17: 449-459.        [ Links ]

16. Khamis S, Chaillou S, Lamaze T (1990) CO2 assimilation and partitioning of carbon in maize plants deprived of orthophosphate. J. Exp. Bot. 41: 1619-1625.        [ Links ]

17. Khasawneh FE, Doll EC (1978) The use of phosphate rock for direct application to soils. Adv. Agron. 30: 159-206.        [ Links ]

18. León L (1991) La experiencia del Centro Internacional Para el Desarrollo de Fertilizantes en el uso de rocas fosfóricas en América Latina. Rev Fac. Agron. Maracay. 17: 49-66.        [ Links ]

19. Lopéz A, Chacón L, Paz M (1990) Efecto residual a nivel de invernadero de tres rocas fosfóricas del Estado Táchira usando maíz como cultivo indicador. XI Congreso Venezolano de la Ciencia del Suelo. pp. 24-25.        [ Links ]

20. Menon RG, Chein SH (1990) Phosphorus availability to maize from partially acidulated phosphate rocks and phosphate rocks compacted with triple superphosphate. Plant Soil. 127: 123-128.        [ Links ]

21. Menon RG, Chein SH, Hellmus DT (1995) Iron and aluminum oxide influence on agronomic effectiveness of modified phosphate rocks. Soil Sci. Soc. Am. J. 59: 1762-1767.        [ Links ]

22. Mokwunye AU, Chien SH (1980) Reactions of partially acidulated phosphate rock with soils from the tropics. Soil. Sci. Soc. Am. J. 44: 447-482.        [ Links ]

23. Olsen S, Cole C, Watanabe F, Dean L (1954) Estimation of available phosphorus in soil by extraction with sodium-bicarbonate. USDA Circ. 939.        [ Links ]

24. Panda N, Misra UK (1970) Use of partially acidulated rock phosphate as possible mean of minimizing phosphate fixation in acid soils. Plant Soil 33: 225-234.        [ Links ]

25. Pérez MJ, Díaz A (1994) Efecto de la aplicación de la roca fosfórica Monte Fresco natural y modificada sobre algunas características químicas del suelo y desarrollo de cultivos. Terra 12: 30-36.        [ Links ]

26. Pérez MJ, Troung B, Fardeaue JC (1995) Solubilidad y eficiencia de algunas rocas fosfóricas venezolanas (Naturales y Modificadas) mediante el uso de técnicas isotópicas. Agron. Trop. 45: 483-505.        [ Links ]

27. Rajan S (1986) Partial acidulación of an unground phosphate rock. II. Plant availability of phosphate. Fert. Res. 8: 219-229.        [ Links ]

28. Ramírez R, Montilla M, Zamora J (1992) Roca fosfórica tratada con tiosulfato de amonio como fuente de fósforo y azufre disponibles para la planta. XXV Congreso Nacional de la Ciencia del Suelo. México. p. 605.        [ Links ]

29. Robinson JS, Syers JK (1990) A critical evaluation of the factors influencing the dissolution of Gafsa phosphate rock. J. Soil Sci. 41: 597-605.        [ Links ]

30. Robinson JS, Syers JK, Bolan NS (1992) Importance of proton supply and calcium-sink size in the dissolution of phosphate rock materials of different reactivity in soil. J. Soil Sci. 43: 447-459.        [ Links ]

31. Rychter AM, Randall DD (1994) The effect of phosphate deficiency on carbohydrate metabolism in bean roots. Physiol. Plant. 91: 383-388.        [ Links ]

32. Salas A, Wense D (1993) Evaluación agronómica de la aplicación conjunta de roca fosfórica y azufre elemental en un suelo ligeramente ácido utilizando maíz (Zea mays L.) como cultivo indicador. Sociedad Venezolana de la Ciencia del Suelo. Maracay, Venezuela. 113 pp.        [ Links ]

33. Sicher RC, Kremer DF (1988) Effects of phosphate deficiency on assimilated partitioning in barley seedlings. Plant Sci. 57: 9-17.        [ Links ]

34. Smyth TJ, Sánchez PA (1982) Phosphate rock dissolution and availability in cerrado soils as affected by phosphorus sorption capacity. Soil Sci. Soc. Am. J. 46: 339-344.        [ Links ]

35. Tabatabai L, Bremmer JM (1970) A simple turbidimetric method of determining total sulfur in plant materials. Agron. J. 62: 805-807.        [ Links ]

36. Tennant D (1975) A test of a modified line intersect method of estimating root length. J. Ecol. 63: 995-1001.        [ Links ]

37. Thomas R, Sheard R, Moyer J (1967) Comparison of conventional and automated procedures for nitrogen, phosphorus and potassium analysis of plant material using a single digestion. Agron. J. 59: 240-243.        [ Links ]

38. Van Raij B (1978) Solução de métodos de laboratorio para evaluação e disponibilidade do elementos em solos. Bras. Ciencia Solo 2: 1-9        [ Links ]

39. Walkley A, Black IA (1934) An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Sci. 37: 29-38.        [ Links ]

40. Wolf B (1982) A comprehensive system of leaf analysis and its use for diagnosing crop nutrient status. Comm. Soil Sci. Plant Anal. 13: 1035-1059.        [ Links ]