La adición al suelo de enmiendas orgánicas en distintos estadios de evolución produjo un incremento en el contenido de carbono oxidable (CO) en los tratamientos estudiados (dosis de enmiendas: 5, 20 y 50 Mg ha-1), ésto está de acuerdo con lo observado por Bastida et al., (2008) (figuras 5.1, 5.2 y 5.3).
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En el inicio de la incubación (semana 0), con dosis de aplicación de 5 Mg ha-1, todos los tratamientos presentaron diferencias estadísticamente significativas con respecto al testigo (figura 5.1). Sin embargo, en los tratamiento de suelo enmendado con VM5 (S- VM5) y suelo enmendado con CM8(S-CM8) se observó un mayor contenido de CO que en el tratamiento de suelo enmendado con CM9 (S-CM9) (p<0,05).
En el caso del suelo enmendado con el material orgánico al inicio del proceso de compostaje (S-CM8), el importante contenido de CO que presentó al inicio de la incubación puede ser atribuido a la presencia de carbono fácilmente oxidable en el material adicionado, debido a que no fue sometido a ningún proceso de maduración-estabilización por un período de tiempo razonable (Tabla 5.1).
El mayor contenido de CO que se observó en el suelo enmendado con vermicompuesto (S-VM5), al inicio de la incubación, puede ser atribuido a la presencia de compuestos de carbono de menor peso molecular, como polisacáridos o productos de neo síntesis fácilmente degradables, producidos por la exhaustiva mineralización ocurrida durante el proceso de vermicompostaje, además del menor y más homogéneo tamaño de partículas que ofrece una mayor superficie reactiva (Sen y Chandra, 2007).
En el tratamiento S-CM8 se observó una pérdida en el contenido de CO de aproximadamente el 25 % entre inicio de la incubación y la cuarta semana; entre la semana sexta y octava la disminución en el contenido de carbono oxidable no presentó diferencias estadísticamente significativas (p<0,05), presentando un contenido de carbono oxidable al finalizar la incubación similar al correspondiente al testigo (p<0,05). Esta variación puede deberse a la presencia de una importante cantidad de carbono fácilmente degradable en la enmienda orgánica, en esta fase del proceso de estabilización-maduración, que se consume rápidamente en las primeras semanas de incubación.
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Figura 5.1. Evolución del contenido de carbono oxidable durante las 8 semanas de incubación en el suelo enmendado con 5 Mg ha-1 de los materiales en los distintos estados de evolución (S-CM8, S-CM9 y S-VM5).
Para cada tiempo de muestreo (0, 2, 4, 6 y 8 semanas) datos seguidos por la misma letra no presentan diferencias estadísticamente significativas de acuerdo al test de Tukey (p≤ 0,05). Las barras representan el error estándar.
El suelo enmendado con el material compostado durante un período de 90 días (S- CM9), presentó una disminución en el contenido de CO de aproximadamente un 10 % entre el inicio de la incubación y la cuarta semana. Sin embargo, evidenció un mayor contenido de carbono oxidable al final del período de incubación que al inicio (p<0,05). Esto podría indicar que las fracciones orgánicas presentes en la enmienda interactúan con la materia orgánica nativa del suelo, contribuyendo a la acumulación y estabilización de carbono orgánico, comportándose la materia orgánica nativa como un reservorio de las fracciones aún lábiles presentes en las enmiendas (Spaccini et al., 2002). Este comportamiento podría generar un mejoramiento en la calidad del suelo durante un mayor período de tiempo debido, probablemente, a la presencia de compuestos orgánicos más
testigo S-CM8 S-CM9 S-VM5 0 2 4 6 8 tiempo 0 2 4 6 8 10 12 14 C a rb o n o o xi d a b le (g /kg ) a a a a a c c b b b ab b ab c ab ab b ab b ab testigo S-CM8 S-CM9 S-VM5
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estables con respecto a un material compostado por períodos de tiempo menores o bien sin compostar.
El tamaño de partícula, que puede influir en la susceptibilidad a la reactividad química y microbiana, podría justificar la disminución del contenido de carbono oxidable en el suelo enmendado con el material sometido a vermicompostaje (S-VM5) al final del período de incubación.
En los suelos enmendados con dosis de 20 Mg ha-1, hubo diferencias significativas (p<0,05) respecto del testigo sin enmendar en todos los tratamientos y semanas de incubación (figura 5.2).
Figura 5.2. Evolución del contenido de carbono oxidable durante las 8 semanas de incubación en el suelo enmendado con 20 Mg ha-1 de los materiales en los distintos estados de evolución (S-CM8, S-CM9 y S-VM5).
Para cada tiempo de muestreo (0, 2, 4, 6 y 8 semanas) datos seguidos por la misma letra no presentan diferencias estadísticamente significativas de acuerdo al test de Tukey (p≤ 0,05). Las barras representan el error estándar.
Testigo CM8 CM9 VM5 0 2 4 6 8 tiempo 0 2 4 6 8 10 12 14 C a rb o n o o xi d a b le (g /kg ) a a a a a c c c bc b b b c b b c c b b b Testigo CM8 CM9 VM5
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Al inicio de la incubación de los tratamientos con dosis de 20 Mg ha-1 los tratamientos correspondientes a S-CM8 y S-VM5 presentaron mayor contenido de CO con respecto al tratamiento S-CM9, de manera similar a lo ocurrido con la aplicación de la menor dosis (5 Mg ha-1).
Durante todo el tiempo de incubación (8 semanas) el patrón de variación en el contenido de CO fue similar a los experimentos de incubación realizados con una dosis menor (5 Mg ha-1).
Al final del período de incubación (8 semanas) todos los tratamientos incrementaron el contenido de CO en un rango de 16-27% respecto al testigo, correspondiendo el mayor aumento al tratamiento S-CM8. Las incubaciones correspondientes a los tratamientos S-CM9 y S-VM5 no mostraron diferencias significativas en los contenidos de carbono.
Este comportamiento al final de la incubación difiere de lo observado para la menor dosis (5 Mg ha-1). Con menor dosis de aplicación al cabo de 8 semanas el tratamiento S- CM9 presenta un contenido de CO mayor al testigo y los tratamientos S-CM8 y S-VM5 no difieren del testigo. Esto sugiere que, a bajas dosis aplicadas, el tratamiento con CM9 resultó ser más resistente a la mineralización. En cambio, con la aplicación de mayores dosis, en ocho semanas de incubación, los suelos enmendados con materiales más inmaduros presentaron mayor contenido de CO. Probablemente, si se prolongara el estudio podría observarse nuevamente la mayor resistencia a la mineralización de la materia orgánica de los materiales más estabilizados (CM9 y VM5).
En los tratamientos correspondientes a los suelos enmendados con dosis de 50 Mg ha-1 de las enmiendas analizadas, las diferencias en el contenido de CO con respecto al
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Figura 5.3. Evolución del contenido de carbono oxidable durante las 8 semanas de incubación en el suelo enmendado con 50 Mg ha-1 de los materiales en los distintos estados de evolución (S-CM8, S-CM9 y S-VM5).
Para cada tiempo de muestreo (0, 2, 4, 6 y 8 semanas) datos seguidos por la misma letra no presentan diferencias estadísticamente significativas de acuerdo al test de Tukey (p≤ 0,05). Las barras representan el error estándar.
Al inicio de la incubación no hubo diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos S-VM5 y S-CM8, y en el tratamiento S-CM9 se observó un menor contenido de CO.
Los perfiles de variación en el contenido de CO durante el proceso de incubación en los tratamientos analizados fueron similares a las observadas en los casos anteriores (5 y 20 Mg ha-1), indicando que el proceso de mineralización-descomposición-estabilización es similar en todos los casos analizados, independientemente de la dosis de enmienda agregada al suelo. Testigo CM8 CM9 VM5 0 2 4 6 8 tiempo 0 2 4 6 8 10 12 14 C a rb o n o o xi d a b le (g /kg ) a a a a a c c b b b b b d c d c b c b b b Testigo CM8 CM9 VM5
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Al final del proceso de incubación los tratamientos S-CM9 y S-VM5 presentaron un 21 y un 30 % menos de CO (respectivamente) que el tratamiento S-CM8. Esto podría adjudicarse a que la dosis de 50 Mg ha-1 del material aún sin compostar adecuadamente (CM8) aporta gran cantidad de compuestos orgánicos que, debido a las mayores dosis aplicadas, no alcanzan a ser degradados durante el tiempo de incubación.
En general, en todas las dosis de enmiendas aplicadas (5, 20 y 50 Mg ha-1) la evolución de la materia orgánica en el suelo podría ser dividida en dos fases: la primera fase que abarca hasta la cuarta semana del ensayo de incubación, donde se produce una descomposición de los compuestos más fácilmente degradables por la comunidad microbiana, tales como carbohidratos, azúcares, lípidos y compuestos orgánicos de bajo peso molecular, provocando una disminución en el contenido de CO, y una segunda fase, desde la cuarta semana hasta el final del proceso, donde se observa un incremento en el contenido de carbono oxidable (Beloso et al., 1993). Este comportamiento fue más notorio en los suelos enmendados con CM8 y CM9 y menos evidente en el caso de los suelos enmendados con VM5 y puede ser atribuido a los diferentes grados de estabilidad, madurez y, en cierto grado, al distinto tamaño de partícula obtenido a partir de las tecnologías utilizadas para obtener las enmiendas orgánicas aplicadas.
Cuando se utilizaron bajas dosis de aplicación (5 Mg ha-1), al final del período de incubación se observó una disminución en el contenido de CO respecto al inicio del ensayo debido a que las reservas de materia orgánica provenientes de las enmiendas se fueron agotando, con excepción de S-CM9. En este caso, el tratamiento no presentó diferencias estadísticamente significativas entre el inicio y el final de la incubación (p<0,05) y además presentó un mayor contenido de CO respecto al testigo al finalizar el ensayo. En cambio, en la mayor dosis de aplicación de enmiendas al suelo (50 Mg ha-1), el contenido de carbono oxidable no presentó grandes variaciones durante el ensayo de incubación.
En general, la incorporación de las enmiendas orgánicas incrementó, en todos los tratamientos estudiados, el contenido de carbono oxidable del suelo, si bien numerosas investigaciones sostienen que el CO tiene tendencia a disminuir. Esta disminución está relacionada con la dosis, el tiempo y la textura del suelo (Pascual et al., 1999; Ros et al.,
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2003, Mtambanengwe et al., 2004). En los ensayos realizados en este trabajo, la disminución no fue observada, sobre todo en las mayores dosis de aplicación, probablemente por el corto período de tiempo analizado.