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Efecto del efluente porcino como biofertilizante en el rendimiento del cultivo de maíz

Publicado: 4 de junio de 2015
Por: Alejandra Masino (AER INTA Corral de Bustos) y Vanesa Pegoraro (EEA INTA Marcos Juárez). Argentina
Introducción
La producción porcina intensiva genera cantidades considerables de efluentes, y su disposición final representa un importante problema ambiental. Aplicaciones no controladas de efluente porcino al suelo pueden provocar, entre otros, excesos de nitratos (NO3-), sales, metales pesados (cobre y zinc), patógenos, compuestos xenobióticos y emisión de gases de efectos invernaderos (Díez et al., 2001).
Cuando el efluente es usado con fines agronómicos puede provocar diferentes impactos sobre el suelo y cultivo, dependiendo del sistema de manejo. Es una valiosa fuente de nitrógeno (N), pudiendo sustituir total o parcialmente la fertilización mineral (Biau et al., 2012). Sin embargo, el mismo es considerado por el productor como un residuo, y no suele reducir la cantidad de fertilizantes mineralescuando lo aplica, utilizando finalmente altas dosis de N ha-1 (Sisquella et al., 2004).Existen cuestiones agronómicas a tener en cuenta al momento de su aplicación, comola superficie agrícola disponible, el tipo de suelo, la profundidad de la napa, el cultivo a sembrar y las condiciones meteorológicas (temperatura, humedad, precipitaciones yradiación solar), entre otras (ASPROCER, 2008).
 
Objetivos
(i) Evaluar el impacto del efluente porcino sobre la calidad del suelo.
(ii) Evaluar el efecto de la aplicación de efluente porcinoy fertilización mineral sobre el rendimiento del cultivo de maíz.
 
Materiales y métodos
El ensayo se llevó a cabo en un lotede producción perteneciente a la localidad de Colonia Italiana (Lat.33°24'18.18"S; Long. 62°14'6.49"O) sobre una asociación de dos series de suelos. El complejoACt-capacidad de uso IIIws(Águila Cautiva 30%, Colonia Progreso 20% y Baldissera fase moderadamente bien drenada 50%) y CV1-capacidad de uso IIws(Cavanagh 60%, Cavanagh moderadamente bien drenada 30%, Colonia Progreso 20% y Águila Cautiva 20%)(INTA, 1986). La textura que prevalece es franco-limoso.
El establecimiento cuenta con una chacra porcina de ciclo completo donde la totalidad del mismo se realiza en galpones de producción. Los efluentes generados son depositados en un sistema de dos lagunas anaeróbicas interconectadas entre sí.
De la segunda laguna se extrajo el efluente que se utilizó (Tabla 1). La dosis de aplicación se calculó en base al contenido de N del efluente, debido a que es el nutriente en mayor concentración.
Efecto del efluente porcino como biofertilizante en el rendimiento del cultivo de maíz - Image 1
Se realizó un diseño en bloques completamente aleatorizados con dos repeticiones. Los tratamientos evaluados se presentan en el cuadro 2. Cada unidad experimental estaba compuesta por una parcela de 1000 m2. La distribución del efluente se realizó en julio de 2013 sobre un residuo de soja. Se utilizó un carro estercolero de 10.000 l de capacidad con un ancho de labor de 10 m.
Efecto del efluente porcino como biofertilizante en el rendimiento del cultivo de maíz - Image 2
En septiembre de 2013, previo a la siembra del cultivo de maíz, se realizó un muestreo del suelo solo en los distintos tratamientos que recibieron efluente porcino, para evaluar su impacto sobre la calidad del suelo. Se tomaron 6submuestrashasta los 60 cm de profundidad, en estratos de 0-20 cm, con barreno de 2,5 cm de diámetro. En el procesamiento, las muestras fueron tamizadas por 2 mm y secadas a temperatura ambiente por 24 h como mínimo.
Las determinaciones químicas fueron N-NO3- (Bremmer, 1965) hasta los 60 cm de profundidad, mientras que N anaeróbico (Nan) (Keeney& Nelson, 1982), materia orgánica particulada (MOP) 106 μm (Cambardella&Eliott, 1993), fósforo disponible (P) (Bray&Kurtz, 1945), pH (1:2,5) según método potenciométrico (Page, 1982) y conductividad eléctrica (CE) en relaciones suelo agua 1:2,5 (Richards, 1973) se determinaron de 0-20 cm de profundidad.
La siembra del cultivo de maíz se realizóenoctubre de 2013 y se utilizó el hibrido NK 900. El tratamiento FM se realizó en el estadio de V6 utilizando como fuente SolMIX80-20 (28-0-0-5.2), en una dosis equivalente a la aplicación de 150 kg N ha-
1. Se cosechó en mayo de 2014, por medio de una cosechadora de 4,20 m de ancho de labor.
Los resultados fueron evaluados estadísticamente a través de análisis de varianza (ANOVA) y test de comparación de medias LCD de Fisher del programa estadístico INFOSTAT (2009).
 
Resultados y discusión
Nutrientes aportados por el efluente porcino y su impacto sobre el suelo
La caracterización del efluente y la dosis utilizada permite inferir la cantidad de nutrientes aportados al suelo, siendo el N el más importante. El tratamiento ES (20.000 l/ha-1) equivale a una aplicación de 335,5 kg ha-1 de urea (US$ 171,16), mientras que el tratamiento donde se utilizó ED (40000 L ha-1) equivale a 669,6 kg ha-1 de urea (US$ 341,50) (Cuadro 3).
Efecto del efluente porcino como biofertilizante en el rendimiento del cultivo de maíz - Image 3
En cuanto al contenido de P (Cuadro 1), el efluente presenta una alta relación N:P (77,2:1), lo que provoca una menor cantidad de P aportado, en comparación con la cantidad de N adicionado. Sosa et al. (2010) también observaron una alta relación N:P (53:1), en comparación con los valores reportados como normales (2:1 a 6:1) (Smith et al., 1998). Esto puede llegar a ser limitante en este tipo de suelos, debido a que posee bajas concentraciones de P disponible de 0-20 cm de profundidad. Además, ambas aplicaciones están adicionando MS y minerales que pueden ser de utilidad para el cultivo. También hubo una adición de sodio (Na), el cual no es favorable debido a que su incremento en el suelo ocasiona una disminución en la tasa de infiltración y de la conductividad del agua en el suelo (Ghibertoet al., 2007)(Cuadro 3). Sin embargo, no afectó el crecimiento del cultivo de maíz.Similares resultados fueron reportados por Sosa et al. (2010), los cuales agregaron hasta 104 kg Na ha-1 con efluente porcino.
En cuanto al impacto sobre el suelo, el efluente no provocó un incremento significativo en las concentraciones de NO3-previo a la siembra de maíz, en ambas dosis de aplicación comparado con el T. Esto puede deberse, a que una parte del N total (26,55%) estaba compuesto por N-NH4+, susceptible a perdidas por volatilización (Rochetteet al., 2001).
En el cuadro 4 se presentan los resultados de la determinaciones de nitrato por tratamiento y profundidad.
Efecto del efluente porcino como biofertilizante en el rendimiento del cultivo de maíz - Image 4
Tampoco se encontraron cambios significativos en la MOP,Nan, P, pH y CE del suelo en los primeros 20 cm. Sin embargo, se puede observar una tendencia interesante en la mayoría de las variables estudiadas (Testigo<Efluente) que podría indicar un beneficio a largo plazo de las aplicaciones de efluente.Por su parte, Pegoraro et al. (2014) tampoco observaron un incremento en la MOP, Nan y pH a mayor dosis de aplicación en la profundidad de 0-5 cm sobre un suelo Argiudol típico, mientras que sí evidenciaron incrementos en P y CE. Estas diferencias pueden deberse a las características propias de cada efluente evaluado. Sin embargo, estos residuos se caracterizan por tener una baja relación C:N, y a su vez el efluente de este ensayo presentó una elevada relación N:P. Por lo tanto, podría haberse provocado una rápida degradabilidad del C y un escaso aporte de P con el efluente porcino.
Los tratamientos con efluente presentaron en los primeros 20 cm de profundidad, mayores concentraciones de NO3- y menores de Nan. Esto podría estar indicando que el N aportado por el efluente ha sido mineralizado previo a la siembra de maíz, existiendo un potencial riesgo por lixiviación del N mineral. Por lo tanto, se debería evaluar la fecha de aplicación del efluente para que la mineralización de los nutrientes coincida con los requerimientos del cultivo.
En el cuadro 5 se presentan los resultados de los indicadores químicos en la profundidad 0-20 cm previo a la siembra, según tratamientos.
Efecto del efluente porcino como biofertilizante en el rendimiento del cultivo de maíz - Image 5
 
Rendimiento
Se observaron diferencias estadísticamente significativas(p<0,05) entre todos los tratamientos evaluados. El tratamiento FM fue el que presentó mayor rendimiento con un incremento del 26,59 % con respecto al T,mientras que los tratamientos con aplicación de efluente incrementaron en 19,07 y 7,5 % para ES y ED, respectivamente, con respecto al T (Gráfico 1). Similares resultados fueron reportados porBiauet al. (2012) los cuales obtuvieron mayor rendimiento con FM (300 kg N ha-1) que con la misma cantidad de N adicionado con efluente porcino.
Estos resultados reflejan el efecto de diferentes estrategias de aplicación, en donde el efluente porcino fue adicionandotres meses previos a la siembra, mientras que la FM se realizó en el estadio de V6. Por lo tanto, el efluente no estaría siendo utilizando de manera eficiente por el cultivo, con posibles pérdidas por volatilización y una mineralización anticipada.
Efecto del efluente porcino como biofertilizante en el rendimiento del cultivo de maíz - Image 6
Gráfico 1. Rendimiento del cultivo de maíz en los tratamientos evaluados. Letras distintas indican diferencias significativas entre los tratamientos (p<0,05).
 
Conclusiones
El principal nutriente aportado por el efluente porcino fue el N, siendo necesario evaluar en futuros trabajos el momento de mayor disponibilidad para el cultivo, en función de las características del efluente. A su vez, la aplicación de efluente porcino no provocó cambios significativos en los indicadores de fertilidad química a la siembra de maíz.Sin embargo, se observó una tendencia interesante en la mayoría de las variables estudiadas (Testigo<Efluente) que podría indicar un beneficio a largo plazo. Además, la fertilización mineral y las aplicaciones de efluente porcino provocaron un incremento de los rendimientos del cultivo de maíz.
 
Bibliografía
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  10. Rochette, P; Chantigny, M; Angers, D; Bertrand, N; Cote, D. 2001. Ammonia volatilization and soil nitrogen dynamics following fall application of pig slurry on canola crop residues. Can J SoilSci 82:515–523.
  11. Sisquella, M; Lloveras, J; Alvaro, J; Santiveri, F & C Cantero. 2004. Técnicas de cultivo para la producción de maíz, trigo y alfalfa en los regadíos del valle del Ebro (Management of maize, wheat and alfalfa in theirrigatedareas of the Ebro Valley). Proyecto Trama-Life, Lleida, Spain, p. 47 (in Spanish). Smith, K; Chalmers, A; Chambers, B & P Christie. 1998. Organic manure phosphorus accumulation, mobility and management.Soil Use and Management Nº 14:154-159. Sosa N; Gambaudo, S;
  12. Fontanetto, H & O Keller. 2010. Aplicación de enmienda orgánica en un cultivo de maíz. INTA – Estación Experimental Agropecuaria Rafaela. Información técnica cultivos de verano. Pub Misc. Nº 118.
  13. Publicado en Informe de Actualización Técnica de Maíz 2014. INTA Marcos Juárez.
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Autores:
Alejandra Masino
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria - INTA
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Vanesa Pegoraro
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria - INTA
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Vanesa Pegoraro
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria - INTA
29 de julio de 2015
Hola Ariel, muy interesante tu comentario. Me gustaría que te pongas en contacto conmigo al correo pegoraro.vanesa@inta.gob.ar. Es para comentarte sobre trabajos que estamos realizando e invitarte a una Jornada/Taller de Efluentes Porcinos. Saludos Ing. Vanesa Pegoraro
Ariel Marcelo Sereno
28 de julio de 2015
28/07/2015 hola soy ARIEL SERENO tenemos una granja de ciclo completo familiar de 300 madres. Somos tambien productores de granos,de soja y maiz. Usamos los efluentes de la granja hace 6 años con muy buenos resultados. esparcimos el estiercol con una estercolera de 6000l se dispersa un promedio de 14000 litros por hectareas con lo que produce la granja fertilizamos 200 hectareas por año. Lo esparcimos entre agosto y septiembre. En el caso del maiz tenemos rindes de 2600 kg por hectareas mas con estiercol que con 150kg de urea granulada por hectarea. en el caso de la soja rinde 700 kg por hectarea mas con estircol. en ambos caso se fertiliza en el momento de la siembra con 90kg de super fosfato simple en el maiz y 120kg en soja. los riendes promedio en esta zona es de 8200kg en maiz y 3000kg de soja por hectareas.
Mario Alberto Alvarado Hernández
19 de junio de 2015
Buenas tardes mi nombre es Mario Alvarado estudie la carrera de ingeniería ambiental en el instituto tecnológico superior de álamo temapache ( ITSAT), realizó mi tesis sobre el rendimiento y la evaluación en los cítricos a partir del un biofertilizante que se genera desde un biodigestor así podemos aplicar el lixiviado a los cítricos de una granja cerca de álamo temapache Veracruz.! Primera vez que se implementa en cítricos en dicha zona esperó que tengamos buenas resultados
Juan Salinas
11 de junio de 2015
Veo los resultados muy cuadrados, no dudo que funcione y sus efectos sean favorables. hay que tener mucho cuidado, tomemos en cuenta el origen y las condiciones en que llegan estos afluentes al suelo. Estos desechos traen una carga muy alta de patógenos que pueden afectar nuestros cultivos.
Ivan Mendoza
11 de junio de 2015
Seria interesante medir los resultados con el uso continuo en por lo menos 4 ciclos de cultivos alternos maíz soya para demostrar las bondades del uso de estos afluentes y adicionalmente medir la reducción del impacto negativo de estos afluentes si no se utilizan bien sobre el ambiente.
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