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Mineralización potencial residual de Nitrógeno en suelos volcánicos bajo pradera fertilizados con Urea y Purin

Publicado: 21 de abril de 2017
Por: Josué Martínez-Lagos1y2, Francisco Salazar2 y Marta Alfaro2 1Doctorado en Medio Ambiente, Departamento de Edafología y Química Agrícola, Universidad de Santiago de Compostela, Campus sur. SC 15782, España. 2Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro Regional de Investigación Remehue, Casilla 24-0, Osorno, Chile.
Para lograr y sostener el máximo potencial productivo de las praderas es necesaria la aplicación de fertilizantes nitrogenados. Dentro del ciclo del nitrógeno (N), la mineralización constituye el reservorio pasivo de materia orgánica (MO), que por medio de procesos químicos microbianos, pone a disposición de las plantas fuentes inorgánicas como amonio (NH4+) y nitrato (NO3-) (Peirano et al., 1992). Un buen indicador de la calidad del suelo es la capacidad de suministrar N disponible a la pradera; por eso, conocer la concentración de este elemento permite realizar recomendaciones efectivas de fertilización de acuerdo al input del suelo y a la demanda de la pradera. Esto evitaría impactos negativos a nivel ambiental y económico de la sobre-fertilización (Aguilera et al., 2010). El objetivo de este estudio fue cuantificar la mineralización potencial residual del N en suelos volcánicos bajo pradera fertilizados con distintas fuentes de N.
Materiales Y Método
La mineralización potencial residual de N fue cuantificada en dos suelos volcánicos: a) suelo Andisol de la Serie Osorno (Typic Hapludands), proveniente de una pradera ubicada en el Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA), Centro Regional de Investigación Remehue (40º 52’ S, 73º 04’ O), y b) suelo Ultisol de la Serie Cudico (Typic Hapludults), proveniente de una pradera localizada en Puente Tierra (40° 39’ S, 73° 21’ O), comuna de San Juan de La Costa. Las praderas (compuestas por Lolium perenne L.) fueron manejadas bajo corte y sin pastoreo animal. En ambos sitios se establecieron parcelas de 9 m2 dispuestas en un DBCA con 3 repeticiones. Los tratamientos consistieron en: control (sin adición de N) y 400 kg de N año-1 aplicados en forma de urea y purín bovino lechero distribuidos en 4 parcialidades de 100 kg N ha-1 (otoño, invierno y 2 aplicaciones en primavera) durante 3 años consecutivos. Al finalizar los ensayos, 500 g de suelo fueron extraídos por parcela (0-10 cm), secados al aire, tamizados (2,0 mm) y almacenados a temperatura ambiente hasta el análisis de la mineralización potencial según el método de incubación anaeróbica de Lober y Reeder (1993). El cual consiste en agregar 5 g de suelo seco y 13 mL de agua destilada a jeringas de polipropileno de 50 mL. Estas jeringas son selladas (previa extracción del aire) y colocadas en una cámara de incubación a temperatura estable (40°C) por 7 días. Después de la incubación se les inyecta 37 mL de KCl 2,7 M, se agitan por 1 h y se filtran (Whatmann N°1). El contenido de N-NH4+ del extracto se determinó con un analizador automático (SKALAR, SA 4000, Breda, The Netherlands). El N-NH4+ previo a la incubación también es determinado, por lo que el N mineralizable es calculado basado en la diferencia de las concentraciones post y preincubación. La mineralización neta se obtuvo restando la mineralización total en parcelas que recibieron N menos las parcelas control. Las comparaciones estadísticas se realizaron mediante un ANDEVA utilizando Genstat 7,1.
Resultados Y Discusión
Los resultados muestran que existió interacción entre suelo y tipo de fertilizante, siendo la mineralización potencial residual del N-NH4+ mayor en las parcelas tratadas con purín en el suelo Andisol (p<0,05; Tabla 1). Los resultados obtenidos concuerdan con lo reportado previamente para los mismos tipos de suelos volcánicos por Alfaro et al. (2009). La mineralización neta fue considerablemente mayor al aplicar purín (436 ± 20,1 y 154 ± 39,8 kg N-NH4+ kg-1 suelo seco para suelos Andisol y Ultisol, respectivamente), mientras que las parcelas donde se utilizó urea la mineralización neta solo alcanzó un 29 y 24% del valor total registrado al aplicar purín a suelos Andisol y Ultisol, respectivamente (p<0,05). Esto está relacionado a la adición de Carbono (C) lábil en el purín que favorece la actividad biológica de estos suelos (Aguilera et al, 2010; Peirano et al., 1992). Además, los resultados están determinados por las características físico-químicas de la estrata arable de ambos suelos, donde numerosos procesos compiten por el reservorio de N-inorgánico. Los Ultisoles presentan un alto contenido de arcillas cristalinas donde se produce una adsorción física de la MO, proceso por el cual es inaccesible para los microorganismos, lo que reduce la actividad biológica y, por ende, el N potencialmente mineralizable (Peirano et al., 1992). Los Andisoles, en cambio, poseen una biomasa microbiana más eficiente en sus actividades metabólicas, lo que influye positivamente en la estabilización físico-química de la MO y en la disponibilidad del C (Aguilera et al., 2010). Los resultados indican un alto potencial de mineralización en estos suelos volcánicos, sugiriendo un alto impacto en la productividad de las praderas de la zona centro-sur del país que explicaría los altos rendimientos, incluso en suelos sin aplicación de fertilización nitrogenada. En estos suelos existe un ciclo de N activo, que presenta mecanismos particulares de adsorción y liberación de N inorgánico, que condicionan las bajas pérdidas de N por lixiviación.
Tabla 1. Mineralización potencial residual de N en dos suelos volcánicos (0-10 cm)
Mineralización potencial residual de Nitrógeno en suelos volcánicos bajo pradera fertilizados con Urea y Purin - Image 1*diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos para este tipo de suelo (p<0,05).
Conclusiones
Los resultados indican que puede llegar a mineralizarse un máximo de 1.374 ± 21,7 kg N-NH4+ kg-1 suelo seco-1 en el suelo Andisol bajo pradera fertilizadas con purín de ganado lechero; siendo menor la mineralización en el suelo Ultisol, independientemente de la fuente de N aplicada.
Agradecimientos
Esta investigación fue financiada por el Proyecto Fondecyt 1080368.
Referencias
AGUILERA, P., G. BRICEÑO, M. MORA, R. DEMANET y G. PALMA. 2010. Effect of liquid cow manure on chemical and biological properties in an Andisol. R. C. Suelo Nutr. Veg 10(2): 158-169.
ALFARO, M., E. VISTOSO, L. CÁRDENAS, F. SALAZAR y D. HATCH. 2009. Mineralización potencial de nitrógeno en suelos derivados de cenizas volcánicas. Libro de Resúmenes, XXXIV Congreso Anual SOCHIPA. 21-23 de Octubre, Pucón, Chile. pág.: 42-43.
LOBER, R. y J. REEDER. 1993. Modified waterlogged incubation method for assessing nitrogen mineralization in soils and soil aggregates. Soil Science Society of America Journal 57:400-403.
PEIRANO V., M. AGUILERA, G. BORIE y M. CAIOZZI. 1992. Actividad biológica en suelos volcánicos y su relación con la dinámica de la materia orgánica. Agr. Tec. 52(4): 367-371. 
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Autores:
Marta Alfaro
INIA Chile - Instituto de Investigaciones Agropecuarias
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