Efecto de bocashi y fertilizantes de liberación lenta en algunas propiedades de suelos con maíz*
Effect of Bocashi and slow release fertilizers on some soil properties with corn
Angélica Bautista-Cruz1§, Gricel Cruz Domínguez2 y María de las Nieves Rodríguez-Mendoza3
1 Instituto Politécnico Nacional, CIIDIR-Oaxaca, Hornos 1003, Xoxocotlan, Oaxaca, México, 71230.
]]> 2 Maestría en Ciencias en Conservación y Aprovechamiento de Recursos Naturales, Instituto Politécnico Nacional, CIIDIR-Oaxaca, Hornos 1003, Xoxocotlan, Oaxaca, México, 71230.3 Colegio de Postgraduados, Edafología, Campus Montecillo, Carretera México-Texcoco km 36.5. Texcoco, México, 56230, México. §Autora para correspondencia: mbautistac@ipn.mx.
* Recibido: octubre de 2014
Aceptado: diciembre de 2014
Resumen
En este estudio se determinó el efecto de la aplicación individual o combinada de composta (bocashi, B) y fertilizantes de liberación lenta (FLL) sobre algunas propiedades de suelos de terraza y valle cultivados con maíz (Zea mays L.) en la región Mixteca del estado de Oaxaca, México. Se utilizó un diseño completamente al azar con 7 tratamientos y 4 repeticiones: control, sin fertilización (C); fertilización convencional (90-46-00 NPK) (FC); B; FLL1 [Multigro 6®, 21-14-10 NPK]; FLL2 [Multigro 3®, 24-05-14 NPK]; B+FLL1; B+FLL2. En el suelo de valle el pH disminuyó y el contenido de P disponible aumentó con FLL2. En el suelo de terraza el pH disminuyó con FLL2, y el contenido de P disponible incrementó con B+FLL2. El carbono de la biomasa microbiana (CBM) incrementó con B en ambos suelos. El efecto significativo de la interacción fertilización × tipo de suelo indicó que la respuesta del P disponible y CBM a la fertilización estuvo condicionada por el tipo de suelo. Los resultados sugieren que la aplicación individual de FLL2 y B puede mejorar el pH, el P disponible y el CBM en suelos cultivados con maíz.
Palabras clave: Zea mays L., carbono de la biomasa microbiana, fertilización, pH, P disponible.
]]> Abstract
In this study the effect of individual or combined application of compost (bocashi, B) and slow-release fertilizers (FLL) on some soil properties of terrace and valley, cultivated with maize (Zea mays L.) in the Mixteca region from the state of Oaxaca, Mexico was determined. A completely randomized design with 7 treatments and 4 replications was used: control without fertilization (C); conventional fertilizer (90-46-00 NPK) (FC); B; FLL1 [Multigro 6®, 21-14-10 NPK]; FLL2 [Multigro 3®, 24-05-14 NPK]; B + FLL1; B + FLL2. On the soil from the valley, pH decreased and the content of available P increased with FLL2. On terrace soil, pH decreased with FLL2, and content of available P increased with B + FLL2. The microbial biomass carbon (CBM) increased with B in both soils. The significant effect of fertilization × soil type interaction indicated that the response of available P and CBM to fertilization was influenced by the soil type. The results suggest that individual application of FLL2 and B can improve pH, available P and CBM in soils cultivated with maize.
Keywords: Zea mays L., available P, fertilizer, microbial biomass carbon, pH.
Un manejo sostenible incluye el mantenimiento de la fertilidad del suelo a través del tiempo (Omotayo y Chukwuka, 2009). La fertilización órgano-mineral se emplea para aumentar la disponibilidad nutrimental hacia las plantas. La materia orgánica incrementa la fertilidad química, física y biológica del suelo (Kalantari et al., 2010). Sin embargo, su capacidad como fuente de nutrientes es baja respecto a los fertilizantes minerales (Álvarez-Solís et al., 2010), éstos se deben usar conjuntamente con estrategias que mantengan e incrementen la materia orgánica del suelo.
Los fertilizantes de liberación lenta (FLL) contienen uno o más nutrientes minerales de manera que a) se retrase su disponibilidad y uso para las plantas después de su aplicación, o b) los nutrientes estén disponibles para la planta mucho más tiempo que aquellos derivados de una fertilización convencional (Kaplan et al., 2013). El maíz (Zea mays L.) es uno de los cultivos de importancia mundial, lo que ha propiciado la intensificación de la agricultura debido al incremento en la presión por el uso del suelo, generando la degradación de este recurso. Por tal razón, es urgente desarrollar sistemas agrícolas sostenibles. El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto de la aplicación individual o combinada de composta (bocashi, B) y FLL sobre algunas propiedades de suelos cultivados con maíz (Zea mays L.) en la región Mixteca del estado de Oaxaca, México.
El estudio se realizó durante el ciclo de cultivo primavera-verano 2009 bajo condiciones de temporal en suelos de terraza y valle en Nochixtlán (17º 31’ latitud norte y 97º 17’ longitud oeste), Oaxaca, México. El promedio de lluvia anual fue de 580 mm, la temperatura media anual varió de 12 a 18 °C, el clima es templado y la altitud de 2095 m (TFO, 2010). Se utilizó un diseño completamente al azar con 7 tratamientos y 4 repeticiones cada uno: (1) control, sin fertilización (C); (2) fertilización convencional (90-46-00 NPK) (FC), fosfato di amónico (18-46-00) 100 kg ha-1, sulfato de amonio (20-00-00) 125 kg ha-1, urea (46-00-00) 100 kg ha-1; (3) bocashi 10 Mg ha-1; (4) FLL1 [Multigro 6®, 21-14-10 NPK] 328.57 kg ha-1 + urea 45.65 kg ha-1; (5) FLL2 [Multigro 3®, 24-05-14 NPK] 375 kg ha-1 + superfosfato triple 59.78 kg ha-1; (6) bocashi 4 Mg ha-1+ FLL1 328.57 kg ha-1 + urea 45.65 kg ha-1 (B+FLL1); (7) bocashi 4 Mg ha-1 + FLL2 375 kg ha-1 + superfosfato triple 59.78 kg ha-1 (B+FLL2). La dosis de fertilización mineral se definió con base en la cantidad usada en la zona de estudio. El bocashi tenía 18.46% de carbono orgánico, 1.44% de N total, 2.49% de P total, 2.46% de K total y un pH de 8.13. El tamaño de la parcela experimental fue de 22.4 m2.
La preparación del terreno se hizo de manera mecanizada, la siembra se realizó el 15 de junio de 2009 a una densidad de 50 000 plantas ha-1, se utilizó semilla variedad “Leopardo” (Asgrow-Monsanto, St. Louis, Missouri, USA). Los tratamientos se incorporaron a los 8 días post emergencia a 5 cm alrededor del tallo de cada planta y a 15 cm de profundidad. El maíz se cosechó el 15 de diciembre de 2009. El 08 de diciembre de 2009 se colectó una muestra compuesta de suelo de 5 plantas de maíz a 20 cm de profundidad en cada tratamiento, las plantas de maíz se eligieron al azar. Las muestras se secaron al aire por 72 h y se tamizaron con una malla de 2 mm de abertura. El carbono de la biomasa microbiana (CBM) se determinó por el método de fumigación-incubación (Jenkinson y Powlson, 1976) en submuestras de suelo fresco. Los agregados hidroestables (AH) se determinaron por el método de tamizado en húmedo (Kemper y Rosenau, 1986).
La densidad aparente se determinó por el método del cilindro (Blake y Hartge, 1986). El pH, el carbono orgánico (CO), el N total, el P disponible, el Ca2+, K+ y Mg2+ intercambiables se determinaron de acuerdo con la metodología propuesta por la Norma Oficial Mexicana (NOM-021-RECNAT-2000). Los datos se sometieron a un análisis de varianza de dos vías para analizar el efecto de ambos factores: fertilización y tipo de suelo así como la interacción fertilización×tipo de suelo. La separación de medias se hizo mediante la prueba de Tukey (p< 0.05). Los datos fueron transformados, previos al análisis, por el procedimiento arcCos para satisfacer el requisito de la distribución normal.
La fertilización no afectó el contenido de AH ni la densidad aparente en ninguno de los dos suelos (Cuadro 1). En el suelo de valle el pH disminuyó y el contenido de P disponible aumentó con FLL2. El contenido de N total, CO, Mg2+ y K+ intercambiables no cambiaron con los tratamientos de fertilización. En el suelo de terraza el pH disminuyó con FLL2 y el contenido de P disponible aumentó con B+FLL2. El mayor contenido de CO se registró con FLL1 y FLL2. El contenido de N total, Ca2+, Mg2+ y K+ intercambiables no cambiaron con los tratamientos de fertilización. El CBM incrementó con B en ambos suelos (Cuadro 2).
]]> La disminución de pH en ambos suelos con la aplicación de FLL2 pudiera promover a largo plazo una mayor disponibilidad de nutrientes para el cultivo. Álvarez-Solís et al. (2010) también encontraron un contenido de CBM 20% más alto con fertilización disminuida y complementada con estiércol, rastrojo y cobertura de leguminosas que con fertilización convencional sin enmiendas orgánicas en la rizósfera de maíz. El incremento en el CBM con la adición de B en ambos suelos se podría atribuir a la aplicación de materiales orgánicos fácilmente biodegradables, los cuales estimulan la actividad microbiana autóctona del suelo, o a la incorporación de microorganismos exógenos (Perucci, 1992). Bautista- Cruz et al. (2014) determinaron el efecto de los tratamientos de fertilización mencionados en este estudio en los mismos suelos sobre la colonización micorrízica, la actividad de invertasa, celulasa, fosfatasa ácida y alcalina, así como en el rendimiento de maíz. Estos autores conlcuyeron que la aplicación de B sola o combinada con FLL puede mejorar la fertilidad biológica del suelo en cultivos de maíz.
Conclusiones
Se encontró un efecto significativo de la interacción fertilización * tipo de suelo solamente para las variables P disponible y CBM. Estos resultados indican que la respuesta de estas dos variables a la fertilización estuvo condicionada por el tipo de suelo. El contenido más alto de P disponible y de CBM se registró en el suelo de valle con FLL2 y B.
Agradecimientos
Trabajo financiado por la Secretaría de Investigación y Posgrado del Instituto Politécnico Nacional a través del proyecto con clave SIP20110480. Los autores agradecen la colaboración de la M. en C. Verónica Martínez Gallegos en los análisis de suelo.
Literatura citada
Álvarez-Solís, J. D.; Gómez-Velasco, D. A.; León-Martínez, N. S. y Gutiérrez-Miceli, F. A. 2010. Integrated management of inorganic and organic fertilizers in maize cropping. Agrociencia 44:575-586. [ Links ]
Bautista-Cruz, A.; Cruz-Domínguez, G.; Rodríguez-Mendoza, M. N.; Pérez-Pacheco, R. y Robles, C. 2014. Effect of compost and slow-release fertilizers addition on soil biochemistry and yield of maize (Zea mays L.) in Oaxaca, Mexico. Rev. FCA UNCUYO. 46:181-193. [ Links ]
Blake, G. R. and Hartge, K. H. 1986. Bulk density. In: Klute, A. (Ed.). Methods of soil analysis. Part I. Physical and Mineralogical Methods. Agron. Monograph Núm. 9, 2th. ASA and SSSA, Madison, WI. 363-375 pp. [ Links ]
Jenkinson, D. S. and Powlson, D. S. 1976. The effect of biocidal treatments on metabolism in soil. V. A method for measuring soil biomass. Soil Biol. Biochem. 8:209-213. [ Links ]
Kalantari, S.; Hatami, S.; Ardalan, M. M.; Alikhani, H. A. and Shorafa, M. 2010. The effect of compost and vermicompost of yard leaf manure on growth of corn. African J. Agric. Res. 5:1317-1323. [ Links ]
Kaplan, L.; Tlustoš, P.; Száková, J. and Najmanová, J. 2013. The influence of slow-release fertilizers on potted chrysanthemum growth and nutrient consumption. Plant Soil Environ. 59:385-391. [ Links ]
Kemper, W. D. and Rosenau, R. C. 1986. Aggregate stability and size distribution. In: Klute, A. (Ed.). Methods of soil analysis. Part 1. Physical and Mineralogical Methods. Agron. Monograph Núm. 9, 2th. ASA and SSSA, Madison, WI. 425-442 pp. [ Links ]
Omotayo, O. E. and Chukwuka, K. S. 2009. Soil fertility restoration techniques in sub-Saharan Africa using organic resources. African J. Agric. Res. 4:144-150. [ Links ]
Perucci, P. 1992. Enzyme activity and microbial biomass in a field soil amended with municipal refuse. Biol. Fertil. Soils 14:54-60. [ Links ]
Plan Municipal de Desarrollo Rural Sustentable (TFO). 2010. Santa María Chachoapam, Nochixtlán, Oaxaca. http://transparencia.finanzasoaxaca.gob.mx/pdf/marco/Regionales/mixteca/404_santa_maria_chachoapan.pdf.
]]>