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Evaluación de aplicación de residuos sólidos de tambo en cultivo de maíz
Nicolás Sosa (INTA EEA Manfredi); Matías Alladio, Federico Pagnan (AER INTA Justiniano Posse); Juan Manuel Orcellet (INTA EEA Rafaela); Sebastián Gambaudo (FCA-UNL).
El uso de los efluentes de tambo como alternativa a la fertilización química: una opción económica y sustentable, con beneficios en rentabilidad de corto y largo plazo.
Palabras Claves:
Residuos orgánicos de tambo; Fertilización química; Maíz; Rentabilidad de corto plazo; Rentabilidad de largo plazo.
La producción de leche en Argentina para la serie de años 1983-2010, se incrementó de 5.696,80 a 10.307,52 millones de litros (Minagri, 2013). Si bien hubo una reducción del número de tambos, se produjo un aumento en la escala productiva y una intensificación del sistema a través de esquemas de producción estabulados. Esta transformación ocasiona un fuerte incremento de las cantidades de efluentes generados y un aumento en los requerimientos de fertilización, lo que conlleva - en el caso de los fertilizantes químicos - varios problemas asociados a su utilización, siendo los más relevantes el aumento de los costos de producción y los riesgos de contaminación del ambiente cuando son utilizados en exceso (Imhoff et al., 2011).
La aplicación de residuos orgánicos al suelo es el método más económico y constituye uno de los mejores ejemplos de reciclaje de nutrientes (restituyendo nutrientes asimilables por las plantas), disminuyendo además las necesidades de aportar fertilizantes minerales.
El desconocimiento sobre la composición de los diferentes residuos (especialmente la de macronutrientes), la eficiencia de uso de los nutrientes que contienen y su posible efecto residual dificultan la adecuada aplicación de los mismos. A esto se suma la necesidad de que estos residuos estén libres de contaminantes y/o patógenos, y que sean aplicados en dosis adecuadas de acuerdo a un plan de gestión (Solé y Flotats, 2004), teniendo en cuenta que los efectos de un manejo inapropiado de residuos orgánicos puede provocar contaminación en los puntos de aplicación y en zonas más o menos alejadas de estos, asociada fundamentalmente al lavado de los nitratos.
En principio, estos “fertilizantes” disponen de la mayoría de los nutrientes necesarios para el crecimiento de los cultivos, aunque en algunos casos presentan ciertos desequilibrios– de nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) - en relación a las necesidades de los mismos (LAF, 1999). La enorme variabilidad en composición y en contenido de elementos fertilizantes de los residuos ganaderos depende de muchos factores como son: sistema de estabulación, alimentación, sistema de limpieza, tratamiento, duración del almacenaje, etc.
El contenido en N varía en un rango de entre el 1 yel 4% (como % de materia seca) (Pomares y Canet, 2001), correspondiendo normalmente los valores más bajos al estiércol de bovino y los más altos a los de gallinaza. En los efluentes de porcino los niveles de N son mucho más bajos, entre 5,2 y 7,2 kg N m-3. García y Cuatrín (2012) estimaron que en el sector de comederos de un tambo estabulado de tipo corral seco se deposita a lo largo de 24 horas un total de 23,5 kg de estiércol por vaca, y que la composición del mismo ronda en promedio el 1,52 % de Nt (Nitrógeno total) y 0,40 % de P en base seca.
En este contexto, los objetivos del ensayo fueron: I) evaluar el efecto de diferentes dosis de estiércol bovino sobre la producción del cultivo de maíz destinado a silaje de planta entera y II) evaluar el efecto del estiércol sobre las propiedades químicas del suelo.
Materiales y métodos
El ensayo se instaló en un lote del establecimiento Laguna de la Vaca, cercano a la localidad de Las Varillas, Córdoba durante la campaña 2013/14.Se sembró sobre un suelo Haplustol údico (Serie El Pino) de Clase III de capacidad de uso. El cultivo antecesor fue soja de primera. Se utilizó el diseño estadístico Strip-plot con 2 repeticiones. Las unidades experimentales fueron parcelas de 100 m x 20 m, mientras que las variables a considerar fueron la dosis de estiércol a aplicar (0, 10, 20 y 30 tn ha-1) y la fertilización (tratamientos “con” o “sin” fertilización). Esta última comprendió la aplicación a la siembra de una mezcla química 40-20-0-20 (N-P-K-S) a razón de 45 kg ha-1 y una aplicación posterior, en V6 de 100 kg ha-1 de fertilizante 80-20 (N-P). De este modo, en los tratamientos fertilizados se aplicaron 46, 9 y 14,6 kg ha-1 de N, P y S respectivamente, a través de fertilizantes comerciales. La distribución del estiércol se realizó 50 días previos a la implantación del maíz, el cual fue sembrado (bajo siembra directa) el 7 de noviembre con un distanciamiento entre hileras de 0,525 m, logrando un stand de 65.000 plantas ha-1. Durante el ciclo del cultivo se realizó el monitoreo y control pertinente de malezas, insectos y enfermedades.
El tambo donde se emplazó el ensayo es estabulado de tipo corral seco, en el cual los animales permanecen las 24 horas del día encerrados sin salir a pastorear a campo. El residuo utilizado estuvo compuesto por estiércol, orina, restos de alimentos y barro, que contienen una importante cantidad de nutrientes y de materia orgánica (M.O.). Los mismos se recolectaron de los corrales con rabasto y pala, depositándolos en pilas cercanas a los mismos. Con la finalidad de conocer su composición, se tomaron muestras del residuo y se enviaron a laboratorio para su análisis. A partir de los resultados obtenidos (Tabla 1) fue posible evidenciar el alto contenido de M.O., Nt, P y S de la muestra. Aquí cabe destacar que el comportamiento como fertilizante de un abono orgánico depende de su composición, disponibilidad de los nutrientes y de la estabilidad de la M.O. que contiene.
El valor alto de conductividad eléctrica (C.E.) se debe al contenido de sales presentes en las que predominan las de sodio (Na) pero esto no tendrá efecto negativo alguno sobre el suelo debido a su distribución al voleo.
Al momento de la siembra se analizaron las propiedades químicas del suelo (Tabla 2), lo que demostró que si bien la mayoría de los parámetros estuvo dentro de los rangos adecuados para la producción de maíz, los niveles de Nt y de S eran bajos.
Las precipitaciones ocurridas durante la campaña analizada fueron de 28,8 mm en octubre, 255,4 mm en noviembre, 99,2 mm en diciembre, 75,8 mm en enero y 84,2 mm en febrero.
En madurez fisiológica (19/02/2014) se determinó la producción de biomasa acumulada del cultivo y luego de secado en estufa, su rendimiento en materia seca (MS). Los resultados fueron analizados mediante análisis de varianza, empleando para la comparación de medias el Test de Tukey (LSD, α = 0,05).
Resultados y discusión
Al analizar por separado el rendimiento en MS en función de ambos factores, estiércol y fertilización (no se determinó interacción entre ellos) permitió demostrar que la aplicación de una dosis de 30 tn de estiércol por ha-1 incrementó significativamente la producción de MS (kg ha-1) respecto del testigo sin estiércol (Figura 1.a), mientras que para las menores dosis no hubo diferencias significativas en relación al testigo. Al evaluarse el factor fertilización se determinó que la aplicación de fertilizante químico no incrementó en forma significativa el rendimiento del cultivo para la
Caracterización físico química del estiércol: M.O., Nt, Nitrógeno de nitrato (N-NO3), Fósforo Total (P), Azufre de sulfato (S-SO4), pH, conductividad eléctrica (C.E.), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Sodio (Na), K y Capacidad de intercambio catiónico (CIC).
M.O. (%) NT (%) N-NO3 (ppm) P Bray (ppm) S-SO4 (ppm) pH C.E. (mS/cm)
Ca (meq)
Mg (meq)
Na (meq)
K (meq)
CIC (meq) 13,57 0,697 38,6 1123 53,9 9,38 33,36 23,11 5,03 1,83 5,36 35,95
Tabla 1
Parámetros químicos del suelo evaluados al momento de la siembra del maíz, campaña 2013/2014.
Prof. (cm) M.O. (%) NT (%) N-NO3 (ppm) P Bray (ppm) S-SO4 (ppm) pH C.E. (mS/cm)
Ca (meq)
Mg (meq)
K (meq)
Na (meq)
CIC (meq) 0-20 2,37 O,119 11,6 38,9 8,1 6,81 0,66 6,05 1,17 1,27 0,23 10,31
Tabla 2
dosis evaluada (Figura 1.b), lo que indicaría que para las diferentes dosis de estiércol no sería necesaria la incorporación de fertilizantes químicos. A pesar de no encontrar diferencias significativas para el factor fertilización, es evidente que a medida que se incrementó la dosis de enmienda orgánica, la brecha entre los tratamientos con y sin aplicación de fertilizante químico fue cada vez menor, alcanzando su mayor amplitud (1.683 kg ha-1) para el tratamiento con aplicación de 10.000 kg.ha-1 de estiércol.
Para las variables M.O. total y Nt del suelo, el análisis por separado de los factores estiércol y fertilización (no se determinó interacción entre los factores para ninguna de las dos variables analizadas) mostró de manera similar, que la aplicación de estiércol incrementó significativamente el contenido de M.O. (Figura 2.a) y de Nt (Figura 3.a) respecto del testigo, alcanzando las mayores subas (0,8 % en el caso de M.O.) para las dosis más elevadas. Esto demuestra que la aplicación de estiércol tiene impactos positivos sobre la rentabilidad en el corto plazo, por el aumento en el rendimiento, pero también en el largo plazo. Esto último, a causa del incremento en la cantidad de N mineralizado para los próximos cultivos (por mayor Nt), así como en el contenido de M.O. y sus efectos sobre la fertilidad potencial del lote y sus propiedades físicas (aumento de la capacidad de almacenamiento de agua, infiltración, etc.).
Por otro lado, no se observaron efectos significativos de la fertilización química sumada a la orgánica sobre el contenido de M.O. (Figura 2.b) ni sobre el de Nt (Figura 3.b), lo cual es esperable dado que la fertilización química sólo aumenta estas variables por medio del incremento en la cantidad de rastrojo, cuestión no detectada con este muestreo, que fue realizado una vez finalizado el ciclo del cultivo.
El mismo comportamiento presentó el nivel de P, el cual se incrementó significativamente (en términos de P residual) con el agregado de estiércol respecto a la parcela testigo, determinándose los mayores valores (hasta 27,2 ppm) para las dosis máximas de enmienda (Figura 4.a). Considerando que para aumentar 1 ppm de P en el suelo se necesitan aproximadamente 6 kg. P2O5, el incremento observado sería equivalente a la utilización de 355 kg de FDA. Cuando se evaluó el efecto de la fertilización química sumada a la orgánica sobre el contenido de P, no se determinó efecto significativo (Figura 4.b).
Rendimiento (kg MS ha-1) en función de: a-la dosis de estiércol aplicada (kg ha-1); y b- la aplicación de fertilizante (45 kg ha-1 arrancador + 100 kg ha-1 UAN). Letras distintas indican diferencias significativas (Tukey al 5 % de probabilidad). a- b-
Figura 1
Contenido de Nt a cosecha (%) en función de: a- la dosis deestiércol aplicada (kg. ha-1); y b-la aplicación de fertilizante (45 kg. ha-1 arrancador + 100 kg. ha-1 UAN). Letras distintas indican diferencias significativas (Tukey al 5 % de probabilidad).
a- b-
Figura 2
a- b-
Figura 3
a- b-
Figura 4
Comentarios finales
• El rendimiento medio del ensayo fue de 18.872 kg MS ha-1, lo que indica excelentes condiciones de crecimiento y desarrollo del cultivo para una fecha de siembra tardía. A partir de los resultados obtenidos cabe afirmar que una fertilización basada exclusivamente en aportes de estiércol de tambo podría reducir o sustituir parte de la fertilización inorgánica. Por un lado, el incremento observado en los parámetros químicos de suelo M.O, Nt y P en tan sólo los 5 meses transcurridos desde la aplicación del estiércol y el muestreo de suelo indica un impacto de corto plazo. El aumento de la fertilidad potencial del lote para los tres tratamientos con aplicación de estiércol repercutirá positivamente en la rentabilidad de la empresa en el largo plazo, por incrementos sobre el rendimiento de futuros cultivos.
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