Efecto de abonos orgánicos a partir de hojarasca de Marabú (Dichrostachys cinerea L ) sobre un suelo Pardo mullido medianamente lavado con problemas de compactación

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(1)Departamento de Agronomía. 2018.

(2) Departamento de Agronomía. Efecto de abonos orgánicos a partir de hojarasca de Marabú (Dichrostachys. cinerea. L.). sobre. un. suelo. Pardo. medianamente lavado con problemas de compactación. Autor: Carlos Alberto Montes de Oca García Tutores: MSc. Yamisey Yera Yera MSc. Alianny Rodríguez Urrutia. 2018. mullido.

(3) Este documento es Propiedad Patrimonial de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, y se encuentra depositado en los fondos de la Biblioteca Universitaria “Chiqui Gómez Lubian” subordinada a la Dirección de Información Científico Técnica de la mencionada casa de altos estudios. Se autoriza su utilización bajo la licencia siguiente: Atribución- No Comercial- Compartir Igual. Para cualquier información contacte con: Dirección de Información Científico Técnica. Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Carretera a Camajuaní. Km 5½. Santa Clara. Villa Clara. Cuba. CP. 54 830 Teléfonos.: +53 01 42281503-1419.

(4) Pensamiento.

(5) PENSAMIENTO. “… no hay tierra, por rica que sea, que no mejore con el abono, ni alma que no se sazone con la vida, ni inteligencia que no crezca con el cultivo y ejercicios.”. José Martí.

(6) Dedicatoria.

(7) DEDICATORIA. A mi familia, en especial a mis padres, abuelos y hermanos que han luchado junto a mí por la llegada de este momento tan grande..

(8) Agradecimientos.

(9) AGRADECIMIENTOS. Quiero agradecer a toda mi familia, en especial a mi mamá, papá, hermano, abuelos, mi novia Olga lidia y amigos por brindarme su apoyo incondicional durante los cinco años. A mis tutores MSc. Alianny Rodríguez Urrutia, MSc. Yamisey Yera Yera, por su paciencia, apoyo, entrega y dedicación. A los técnicos y especialistas de los Laboratorios de Suelo, Oralia y Sirley por su ayuda y dedicación en la realización de los análisis de laboratorio. A todos los profesores de la facultad que durante cinco años han puesto su granito de arena en mi formación como Ingeniero Agrónomo. Al Centro Meteorológico Provincial de Villa Clara perteneciente al INSMET por su valiosa colaboración.. A todos muchas gracias.

(10) Resumen.

(11) Resumen RESUMEN. El marabú es un arbusto considerado una planta invasora, sin embargo aporta grandes beneficios al suelo, destacándose el contenido de materia orgánica. Los abonos orgánicos derivados de restos de plantas y excretas de animales son fuentes considerables de elementos esenciales, además mejoran las propiedades de los suelos degradados. El objetivo del trabajo fue evaluar el efecto de la utilización de abonos orgánicos a partir de la hojarasca de marabú, sobre un suelo Pardo mullido medianamente lavado, con problemas de compactación. Se caracterizó inicialmente la zona de estudio en cuanto a sus propiedades físicas y químicas, luego se montó un experimento en condiciones semicontroladas con 9 tratamientos. Se realizaron análisis físicos y químicos al suelo y parámetros morfofisiológicos a la planta indicadora. La base de datos obtenida se procesó con el paquete STATGRAPHICS CENTURION, versión 15.2.14 sobre Windows 7. Los resultados en condiciones semicontroladas demuestran que la aplicación de abonos orgánicos a partir de marabú tiene un gran impacto en las propiedades del suelo y en la planta indicadora, especialmente en los tratamientos con dosis de 8 t ha-1. El contenido de materia orgánica aumenta en todos los tratamientos estudiados, con mayores valores T5 y T9. El factor de estructura se ve favorecido en todos los tratamientos analizados, cambiando a la categoría de bueno los tratamientos T5 y T9. El Índice de Calidad de Suelo Aditivo (ICSA) en todos los tratamientos supera a la referencia de suelo inicial, sobresaliendo T5 y T9 con incrementos significativos de hasta el 22%..

(12) Índice.

(13) Índice Índice 1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 1 2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ............................................................................................ 4 2.1. El suelo y su degradación .......................................................................................... 4 2.1.1. La compactación del suelo .................................................................................. 5 2.2. Origen del marabú y sus características .................................................................... 5 2.2.2. Reproducción y principales vías de infestación ................................................... 6 2.2.3. Efecto del marabú sobre las propiedades físicas y químicas del suelo ............... 6 2.2.4. Otros usos del marabú ........................................................................................ 7 2.3. Abonos orgánicos utilizados en la agricultura cubana ............................................... 8 2.3.1. Materiales que se pueden utilizar para un compost ............................................ 8 2.3.1.1. Requisitos de un compost ................................................................................ 9 2.3.2. Humus de lombriz.............................................................................................. 10 2.3.2.1. Lombricultura y producciones orgánicas ........................................................ 10 2.3.2.2. Especies más utilizadas en la lombricultura ................................................... 10 2.3.2.3. Efectos del humus sobre las propiedades químicas y físicas del suelo ......... 11 2.3.3. Estiércol Vacuno................................................................................................ 11 3. MATERIALES Y MÉTODOS .......................................................................................... 13 3.1. Descripción de área de estudio ................................................................................ 13 3.1.1. Clasificación y características del suelo en estudio ........................................... 13 3.2. Metología empleada................................................................................................. 14 3.2.1. Muestreos de suelo ........................................................................................... 14 3.2.2. Descripción del experimento en condiciones semicontroladas ......................... 14 3.2.3. Análisis químicos y físicos del suelo.................................................................. 16 Como la Porosidad total (Pt)= Microp + Macrop, donde Microp = Microporos del suelo y Macrop = Macroporos del suelo. ............................................................................. 18 Los Microporos del suelo se calculan así: Microp = Humedad (%hbss) * da y se expresa en % Vol. ....................................................................................................... 18 Los Macroporos del suelo se calculan: Macrop = Pt – Microp. .................................. 18 Los Sólidos del suelo (Sólidos) se calculan como que sigue: Sólidos = 100 – Pt. ..... 18 3.3.4. Evaluación de los indicadores morfofisiológicos de la planta indicadora (maíz) 18.

(14) Índice 3.4. Índice de calidad de suelo........................................................................................ 18 3.5. Procesamiento estadístico ....................................................................................... 19 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ....................................................................................... 20 4.1. Caracterización de las propiedades del suelo en la zona de estudio ....................... 20 4.1.1. Caracterización de las propiedades hidrofísicas ............................................... 20 4.1.2. Caracterización de las propiedades químicas y físicas ..................................... 21 4.1.3. Relaciones entre las propiedades del suelo en la zona de estudio ................... 23 4.1.3.1. Análisis de la matriz de correlaciones ............................................................ 23 4.1.3.2. Relaciones entre las propiedades del suelo ................................................... 24 4.2. Efecto de los abonos orgánicos obtenidos de marabú sobre los parámetros morfofisiológicos de la planta indicadora ........................................................................ 27 4.3. Efecto de los abonos orgánicos obtenidos de marabú sobre las propiedades del suelo en el experimento en condiciones semicontroladas .............................................. 29 4.3.1. Efecto de los tratamientos sobre las propiedades químicas del suelo .............. 29 4.3.2. Efecto de los tratamientos sobre las propiedades físicas del suelo .................. 31 4.3.3. Relaciones entre las propiedades del suelo en el experimento en condiciones semicontroladas .......................................................................................................... 32 4.3.3.1. Análisis de la matriz de correlaciones ............................................................ 32 4.3.3.2. Relaciones entre las propiedades del suelo ................................................... 34 4.4 Índice de calidad del suelo por la metodología de Andrews et al. (2002) ................. 35 5. CONCLUSIONES ........................................................................................................... 38 6.. RECOMENDACIONES ............................................................................................... 39. 7.. BIBLIOGRAFÍA. 8.. ANEXOS.

(15) Índice.

(16) Introducción 1.

(17) Introducción 1. INTRODUCCIÓN El marabú (Dichrostachys cinerea L.) es originario de África del sur y no existe fecha exacta de su introducción en Cuba, en Camagüey plantean que la señora Monserrat Canalejo de Betancourt fue la que introdujo el marabú como planta ornamental en su finca “La Borla”, situada en las afueras de la capital y se convirtió en uno de los focos de propagación. Otra versión que parece estar mejor fundada y refiere que fue el ganado extranjero que se trajo después de la guerra del 1868 para repoblar las fincas ganaderas, fue el introductor y propagador de esta planta. En aquella época se importó mucho ganado vacuno de Colombia y otros países, donde existía la maleza. Es sabido que el ganado vacuno gusta mucho de los frutos del marabú, cuya vaina digiere devolviendo la semilla en sus heces fecales (Muñoz et al., 2002). El marabú se reproduce por semillas. La fuente principal de infestación de áreas libres es el arrastre de las semillas por las aguas o su diseminación con las heces del ganado luego ingeridas. En las áreas infectadas se propagan principalmente de sus raíces, éstas penetran en el terreno hasta una profundidad de varios metros y donde quiera que quedan expuestas a la luz del sol, o se le practique el corte más insignificante, enseguida brotan retoños (Olazábal et al., 2006). En la agricultura orgánica no podemos olvidarnos de la importancia que tiene mejorar diversas características químicas, físicas y biológicas del suelo y en este sentido los abonos orgánicos juegan un papel fundamental. Se debe restaurar el suelo con la materia orgánica que necesite para aumentar su fertilidad (Cervantes, 2004). El humus de lombriz es el producto que resulta de las transformaciones bioquímicas y microbiológicas que sufren los residuales sólidos orgánicos durante el proceso de ingestión por parte de las lombrices, así como de la flora microbiana asociada En la actualidad se conoce que el humus de lombriz no es solo un excelente fertilizante orgánico, sino que además posee una serie de propiedades que permiten su uso como sustrato para la germinación de semillas, soporte para inoculantes microbianos, material con capacidad para suprimir fitopatógenos, biorregenerador de suelos degradados e incluso biorrecuperador de suelos contaminados (Angarita y Romero, 2001). Mayea (1994) expresa que el compostaje, desde hace varios siglos, se utiliza en Asia y que fue introducido en Europa por Sir Arthur Howard. Este producto, resultado de 1.

(18) Introducción conceptos como restitución y reutilización, es un nutriente para el suelo que mejora la estructura y ayuda a reducir la erosión y a la absorción de agua y nutrientes por parte de las plantas de forma general con lo cual concuerdan Grooty Houva (1995); Gómez y Labrada (1998). Existe consenso entre investigadores, académicos y productores de que la actividad agropecuaria, en diversas latitudes del universo, es responsable de la degradación de los suelos (OECD, 2001). Cuba no escapa de esta problemática, la degradación de los suelos, como resultado histórico del mal uso y manejo de las tierras por el hombre, combinado con los ambientes secos y sub-húmedos secos han originado que del área total de tierras, el 53,8 % está afectada por la salinidad; el 23,9 % por la erosión (CIGEA, 2008), la ONE (2006) refleja que el 40,3% de los suelos en el país están afectados por mal drenaje, el 44,8 % por baja fertilidad, 23,9% por compactación y el 69,6% por muy bajo contenido de materia orgánica. De todo esto, surge la necesidad de tomar medidas a corto, mediano y largo plazo contra las prácticas que no tengan en cuenta las leyes de la naturaleza (Altieri, 2009 citado por Yera, 2012). Para romper con el sistema de fertilización química por el cual no se debe seguir abogando dado sus efectos, se opta por optimizar los procesos de recuperación del suelo mediante la elaboración y aplicación de abonos orgánicos como el humus de lombriz (Soto y Muñoz, 2002) y el compost (Dávila, 2008). De ese modo se podrá restituirle, al menos parte de lo que se extrae con la producción agrícola (Paneque y Calaña, 2004). Problema Actualmente en la UEB “Pirey”, perteneciente a la ECV Yabú, tiene como principal problema la compactación de los suelos, lo cual está afectando la productividad de los mismos.. Hipótesis El empleo de abonos orgánicos elaborados con hojarasca de marabú, puede ser una alternativa para la fertilización y el mejoramiento de las propiedades físicas y químicas del suelo Pardo mullido medianamente lavado, con problemas de compactación.. 2.

(19) Introducción Objetivo general Evaluar el efecto de la utilización de abonos orgánicos elaborados con hojarasca de marabú, sobre un suelo Pardo mullido medianamente lavado, con problemas de compactación.. Objetivos específicos 1.. Caracterizar el suelo Pardo mullido medianamente lavado, en la zona de estudio en. cuanto a sus propiedades físicas y químicas. 2.. Determinar en condiciones semicontroladas el efecto de la utilización de abonos. orgánicos elaborados con hojarasca de marabú, sobre los parámetros morfofisiológicos de la planta indicadora. 3.. Evaluar el efecto de los abonos orgánicos elaborados con hojarasca de marabú,. sobre las propiedades físicas y químicas del suelo en el experimento en condiciones semicontroladas.. 3.

(20) Revisión Bibliográfica 1.

(21) Revisión bibliográfica 2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 2.1. El suelo y su degradación El suelo es consecuencia de la naturaleza, constituye el hábitat de las plantas, que a la vez favorecen su desarrollo y además es el medio de mayor importancia, en el desarrollo de los cultivos. Constituyen el elemento indispensable donde se aplicaran los fertilizantes ecológicos, ya que ellos son el sostén y el sustento de los cultivos agrícolas, las propiedades de los suelos determinan, en última instancia, qué sistema de cultivos se pueda desarrollar de manera sostenible en ellos y qué demanda de nutrientes que requieren las plantas para proporcionar rendimientos adecuados (Muñiz, 2001). Debe considerarse no solo como una mezcla o agregación de sustancias minerales u orgánicas sino como un sistema viviente. Un suelo viviente incluye tanto su vida microbiana como las condiciones bajo las cuales esta vida microbiana puede establecerse, mantenerse o incrementarse por ello se debe fomentar el uso más práctico de la materia orgánica como factor básico de la vida del suelo y la sostenibilidad (Vázquez, 2003). Para la evaluación de la calidad del suelo se han desarrollado funciones que agrupan indicadores físicos y químicos del suelo, las cuales se evalúan mediante rangos y tablas de puntaje, expresando la aptitud del suelo para la producción vegetal o animal (Wander et al., 2002). La protección del recurso suelo ha sido tema de preocupación permanente del estado cubano; muestra de ello es la creación de las instituciones docentes de investigación y desarrollo y el servicio estatal en esta actividad, lo cual permite mostrar resultados como los mapas nacionales de suelos a escalas pequeñas y medianas, con un nivel de información que numerosos países no poseen a pesar de contar con muchos más recursos financieros que el nuestro (Instituto de Suelos, 2001). En el desarrollo de la agricultura es necesario lograr estabilidad en el ciclo biológico «clima-suelo-planta» para obtener los máximos beneficios de los recursos de que dispone y proteger y conservar el medio ambiente, Cairo et al. (1996). Este desarrollo anteriormente dicho y su correspondiente exportación de productos, significó un desequilibrio o desbalance en el sistema «suelo-planta» desfavorable para el suelo lo que contribuyó a su degradación en sus condiciones de vida y potencial productivo; entonces existió la necesidad de restituir a los suelos, al menos en parte, lo que se extrae de ellos 4.

(22) Revisión bibliográfica con la producción agrícola, como complemento y para satisfacer esas necesidades surgieron los abonos orgánicos que por la forma de obtención y por su composición química resultó el material ideal para mantener las propiedades químicas, físicas y biológicas de los suelos y conservar su capacidad productiva (Paneque y Calaña, 2004). 2.1.1. La compactación del suelo La compactación del suelo es la densificación o reducción del volumen del espacio poroso, lo cual está asociado a cambios en la estructura del suelo y usualmente al incremento de las tensiones, así como la reducción de la conductividad hidráulica, esta causa problemas en la producción de los cultivos. Existen dos tipos principales de compactación: la superficial que se produce a poca profundidad y es provocada fundamentalmente por el tráfico de las máquinas menos pesadas, como las empleadas en la mejora y acondicionamiento del terreno; la profunda es causada por el tráfico de la maquinaria pesada, alcanzando profundidades hasta el nivel del subsuelo (FAO, 2018). La compactación del suelo es potencialmente la mayor amenaza para la productividad agrícola. A medida que se incrementa la compactación disminuye el espacio poroso, especialmente a nivel de los macroporos. La infiltración también se ve afectada pues disminuye la permeabilidad de la capa compactada. Cuando la compactación ocurre en la capa superficial se produce un incremento de la escorrentía disminuyendo la capacidad de filtración del agua (Euskadi, 2008) 2.2. Origen del marabú y sus características El marabú (Dichrostachys cinerea L.) es originario de África del sur y no existe fecha exacta de su introducción en Cuba, en Camagüey plantean que la señora Monserrat Canalejo de Betancourt fue la que introdujo el marabú como planta ornamental en su finca “La Borla”, situada en las afueras de la capital y se convirtió en uno de los focos de propagación. Otra versión que párese estar mejor fundada y refiere que fue el ganado extranjero que se trajo después de la guerra del 1868 para repoblar las fincas ganaderas, fue el introductor y propagador de esta planta. En aquella época se importó mucho ganado vacuno de Colombia y otros países, donde existía la maleza. Es sabido que el ganado vacuno gusta mucho de los frutos del marabú, cuya vaina digiere devolviendo la semilla en sus heces fecales (Muñoz et al., 2002).. 5.

(23) Revisión bibliográfica El marabú es una planta indeseable que tiene un gran poder de invasión, varias vías de propagación y resistencia, que progresivamente limita las áreas de la ganadería y agricultura (Muñoz et al., 2002). Esta planta indeseable ocasiona grandes pérdidas en el rendimiento de los pastizales, donde quiera que se apodere de los terrenos los inutiliza para el cultivo y para toda la aplicación agrícola .Las plantas cresen muy juntas y son muy espinosas, forma bosques o matorrales tan espesos que ahogan las demás plantas y una vez que se implanta resulta muy difícil de exterminar. Tampoco se puede utilizar para la cría de ganado, ocasiona daños indirectos a las áreas no infectadas, especialmente el deterioro de los pastos y la erosión del suelo, debido al sobrepastoreo que se produce al disminuir el área total (Muñoz et al., 2003). Con el marabú se dificultan las labores de agrotecnia en los potreros o cuartones y áreas forrajeras, y se convierten en hospederos de insectos y plagas que afectan al ganado, el pasto y al hombre (Muñoz et al., 2006). 2.2.2. Reproducción y principales vías de infestación El marabú se reproduce por semillas. La fuente principal de infestación de áreas libres es el arrastre de las semillas por las aguas o su diseminación con las heces del ganado luego ingeridas. En las áreas infectadas se propagan principalmente de sus raíces, éstas penetran en el terreno hasta una profundidad de varios metros y donde quiera que quedan expuestas a la luz del sol, o se le practique el corte más insignificante, enseguida brotan retoños (Olazábal et al., 2006). 2.2.3. Efecto del marabú sobre las propiedades físicas y químicas del suelo El marabú tiene en sus haberes una buena relación con el suelo, según Yera, (2012), el aporte de materia orgánica al mismo es considerable, cerca del 5 %, al contrario de lo que se plantea sobre esta especie invasora, las áreas agrícolas ocupadas por marabú el suelo no pierde sus propiedades, el agroecosistema que funciona similar a un bosque, se favorece el ciclo de los nutrientes, el régimen hídrico, se favorece la biología, la macro y microfauna, responsable de la formación de la materia orgánica del suelo, al estar este completamente ocupado en superficie y subterráneamente ese suelo va a estar protegido contra los procesos degradativos como la erosión. Los indicadores de calidad de un suelo ocupado por esta planta, dígase agregados estables, factor estructura, permeabilidad y 6.

(24) Revisión bibliográfica materia orgánica están iguales o por encima de los valores que indican la calidad óptima de diferentes tipos de suelo, en especial según este mismo autor el suelo Pardo mullido carbonatado. 2.2.4. Otros usos del marabú González, (2017) plantea que la exportación de carbón vegetal representó ingresos por encima de los 59 millones de pesos en poco más de una década. La provincia con mayor producción de carbón vegetal a partir de marabú es Ciego de Ávila. La empresa Agroindustrial Ceballos, líder en el país en la exportación de carbón de marabú, acaba de completar las 204 323 toneladas enviadas a distintas naciones desde que inició ese programa, hace once años. El marabú cosechado puede ser consumido por el ganado vacuno y otros animales en forma de forraje verde o se puede secar y molinar para convertirlo en harina. Al marabú, arbusto leñoso que ocupa casi un millón de hectáreas en Cuba, siempre se le observa desde la perspectiva de planta maligna que acaba con los pastizales y tierras productivas del mayor archipiélago caribeño. Es verdad que, como planta invasora, se ha apoderado de las tierras de buena parte del país. Sin embargo, su erradicación puede convertirse en algo provechoso para el propio ganado, sin que haya que tirar por la borda los subproductos que puede ofrecer el proceso de su eliminación. Para expertos, al marabú hay que entrarle con inteligencia, espíritu científico e innovación tecnológica, para que su erradicación o contención conlleve el menor costo económico y contribuya al mejoramiento de la producción de leche y carne. Investigadores de todo el país se reunieron recientemente en el Instituto de Investigaciones de Sanidad Vegetal para exponer sus propuestas y los resultados de variados estudios. Para mantener a raya ese árbol, de rápida reproducción, no basta con limpiar y desbrozar campos, apuntó Eduardo Pérez Montesbravo. El que chapea un campo y lo da por libre de ese arbusto se engaña a sí mismo, si no lo explota después convenientemente (Ambiente y cambio climático, 2011) Otro uso novedoso del marabú según (Hernández, 2012) gracias a las investigaciones realizadas por científicos de la Universidad de Strathclyde en Glasgow, se ha descubierto que la planta de marabú, la misma que asola los campos de cultivo en Cuba, podría ser utilizada en la producción de baterías energéticas de menor coste y mayor eficacia; además de actuar como filtro en la purificación de agua potable y bebidas alcohólicas 7.

(25) Revisión bibliográfica como el ron. El equipo de investigación de la Universidad de Strathclyde, dirigido por el ingeniero Peter Hall, obtuvieron en la investigación del marabú un recurso con un gran valor industrial por medio de pirolisis y activación -carbón activado-, ya que por medio de los pequeños agujeros que lo conforman y la consiguiente inclusión de agua y ron, se pueden extraer impurezas que podrían ser utilizadas para la constitución de filtros purificadores. El carbón activado, resultado de las pruebas efectuadas por estos científicos, es muy valioso no sólo en Cuba sino en toda Iberoamérica por ser un buen conductor de electricidad, característica que le confiere la capacidad para ser utilizado en la elaboración de baterías energéticas más baratas, ya que en el proceso de elaboración se libera gran cantidad de energía. Por otra parte, en Europa el marabú se vende en los restaurantes como carbón y se utiliza como biomasa para la generación de electricidad en centrales azucareras. Además, el producto activo obtenido es también idóneo para fabricar un tipo de baterías utilizada en los autobuses de China para recargar de forma rápida el vehículo que se encuentra parado. Una iniciativa que está en funcionamiento en la capital asiática, pero cuya expansión no está prevista hasta dentro de unos años.. 2.3. Abonos orgánicos utilizados en la agricultura cubana Desde tiempos remotos los campesinos relacionan los estiércoles, las hojas podridas e incluso “basura” de la casa con los abonos orgánicos, esto es correcto, pero subrayando que estos materiales biodegradables deben ser transformados por la acción de microorganismos y del trabajo humano ya que tienen efecto sobre el suelo, pues mantienen la flora microbiana del mismo, mejoran las propiedades físicas e hídricas de este, posibilitan mayor cantidad de nutrientes e incrementan la calidad de las cosechas, elevan y estabilizan la fertilidad de los suelos, aumenta la composición nutricional de los productos agrícolas (ACTAF, 2007). 2.3.1. Materiales que se pueden utilizar para un compost Se debe considerar siempre al estiércol como fuente de fertilizantes y no como un residuo de la producción animal. Los componentes a utilizar pueden ser de origen animal o vegetal, capa vegetal, zeolita, suelo, basura urbana, es bueno aclarar que se pueden utilizar restos de cosecha para el compost, siempre que se siga la tecnología planteada nunca quedarán semillas de plantas indeseables. Es aconsejable saber los siguientes 8.

(26) Revisión bibliográfica detalles, en cuanto a los componentes para obtener una pila con una buena relación C/N, indispensable para una buena descomposición (Funes et al., 2001).  Los restos vegetales jóvenes como hojas, frutos, tubérculos, etc. son ricos en nitrógeno y pobres en carbono. Los restos vegetales más adultos como troncos, ramas, tallos, etc. son menos ricos en nitrógeno.  Estiércol animal. Destaca el estiércol de vaca, aunque otros de gran interés son la gallinaza, estiércol de caballo, de oveja y los purines.  Complementos minerales.. Son necesarios para corregir las carencias de ciertas. tierras. Destacan las enmiendas calizas y magnésicas, los fosfatos naturales, las rocas ricas en potasio y oligoelementos y las rocas silíceas trituradas en polvo. 2.3.1.1. Requisitos de un compost Como todo proceso que involucra seres vivos, el buen desarrollo del compostaje precisa de ciertas condiciones tales como (Martínez et al., 2003)  Temperatura: Se consideran óptimas las temperaturas del intervalo 35-55 ºC para conseguir la eliminación de patógenos, parásitos y semillas de malas hierbas.  Humedad: Es importante que la humedad alcance unos niveles óptimos del 40-60 %. Si el contenido en humedad es mayor, el proceso se tornaría anaeróbico. Si la humedad es excesivamente baja se disminuye la actividad de los microorganismos y el proceso es más lento.  pH: Influye en el proceso debido a su acción sobre microorganismos. En general los hongos toleran un margen de pH entre 5-8, mientras que las bacterias tienen menor capacidad de tolerancia ( pH= 6-7,5 )  Oxígeno: El compostaje es un proceso aeróbico, por lo que la presencia de oxígeno es esencial. La concentración de oxígeno dependerá del tipo de material, textura, humedad, frecuencia de volteo y de la presencia o ausencia de aireación forzada.  Relación C/N equilibrada: El carbono y el nitrógeno son los dos constituyentes básicos de la materia orgánica. Por ello, para obtener un compost de buena calidad es importante que exista una relación equilibrada entre estos elementos en el sustrato, utilizado para el compostaje.. 9.

(27) Revisión bibliográfica 2.3.2. Humus de lombriz El humus de lombriz es el producto que resulta de las transformaciones bioquímicas y microbiológicas que sufren los residuales sólidos orgánicos durante el proceso de ingestión por parte de las lombrices, así como de la flora microbiana asociada En la actualidad se conoce que el humus de lombriz no es solo un excelente fertilizante orgánico, sino que además posee una serie de propiedades que permiten su uso como sustrato para la germinación de semillas, soporte para inoculantes microbianos, material con capacidad para suprimir fitopatógenos, biorregenerador de suelos degradados e incluso biorrecuperador de suelos contaminados (Angarita y Romero, 2001). 2.3.2.1. Lombricultura y producciones orgánicas La agricultura orgánica es uno de los varios enfoques de la agricultura sustentable. En efecto, muchas de las técnicas utilizadas, por ejemplo -los cultivos intercalados, la integración entre cultivos y ganado- se practican en el marco de diversos sistemas agrícolas. Lo que distingue a la agricultura orgánica es que, reglamentada por diferentes leyes y programas de certificación, tiene prohibidos casi todos los insumos sintéticos. Es aquí donde cabe mencionar la acción del humus de lombriz como mejorador de suelos en términos físicos, químicos y biológicos, acordes con aquella reglamentación. Más allá de las normas, el uso del casting se generaliza debido a sus extraordinarias cualidades, transformándose en un insumo irremplazable en algunas actividades como la floricultura y avanzando rápidamente en el ámbito fruti-hortícola especialmente en los viveros. Una agricultura orgánica debidamente gestionada reduce o elimina la contaminación del agua y permite conservar el agua y el suelo en las granjas (Díaz, 2002). 2.3.2.2. Especies más utilizadas en la lombricultura Esta denominación abarca un conjunto de especies (entre ellas la Eisenia foetida S.), seleccionadas en California durante la década del 50. Esta selección se efectuó por su corto ciclo reproductivo (4 veces por año), elevada frecuencia de apareamiento (producen 1 cocón cada 7-10 días), mayor longevidad (15-16 años), su docilidad para la cría en ambientes reducidos, su voracidad (debida a la incidencia de los factores anteriores) y su mayor velocidad y volumen en la producción de lombricompuesto (Díaz, 2002). La lombriz roja californiana (Eisenia foetida S.) como bien dice su nombre, es de color rojo oscuro. Respira por medio de su piel, mide de 6 a 8 cm de largo, de 3 a 5 milímetros de 10.

(28) Revisión bibliográfica diámetro y pesa aproximadamente 1 gramo. Está dotada de 5 corazones y 6 pares de riñones. No soporta la luz solar, una lombriz expuesta a los rayos del sol muere en unos pocos minutos. Vive aproximadamente unos 15 años y puede llegar a producir, bajo ciertas condiciones, hasta 1.300 lombrices al año (GRN, 2011). 2.3.2.3. Efectos del humus sobre las propiedades químicas y físicas del suelo Diversos autores han reportado efectos positivos del humus sobre el suelo, según (Díaz, 2002) entre ellos están:  Potencializa los cultivos al incorporar a la rizósfera nutrientes en forma inmediatamente asimilables  Incrementa nuestra disponibilidad de Nitrógeno, Fósforo y Azufre y, fundamentalmente, actúa favorablemente respecto al Nitrógeno.  Incrementa también la eficiencia de fertilización, particularmente con el Nitrógeno.  Estabiliza la reacción del suelo debido a su alto poder buffer.  Inactiva los residuos de plaguicidas debido a su capacidad de absorción.  Inhibe el crecimiento de hongos y bacterias patógenas.  Posee propiedades coloidales que al aumentar la porosidad y aireación del suelo contribuyen a la infiltración y retención del agua y al desarrollo radicular.  Mejora la estructura, dándoles menor densidad aparente a los suelos pesados y compactos y aumentando la unión de todas las partículas en los suelos arenosos.  Mejora la permeabilidad y aireación.  Reduce la erosión del suelo.  Incrementa la capacidad de retención de humedad.  Confiere color oscuro al suelo reteniendo calor.. 2.3.3. Estiércol Vacuno Cabe analizar los residuos de las explotaciones ganaderas desde dos ópticas diferentes: como desechos que deben ser eliminados y como materiales que pueden utilizarse en calidad de enmiendas orgánicas de los suelos. La primera idea se relaciona con un aspecto de particular relevancia en la actualidad, cual es la contaminación ambiental; la segunda entronca con el concepto de sustentabilidad. Efectivamente, el empleo eficiente de los residuos animales como abonos puede ser una práctica de manejo agronómica y 11.

(29) Revisión bibliográfica económicamente viable para la producción sustentable en agroecosistemas mixtos. En el caso específico de los estiércoles de diferentes ganados, su incorporación al suelo permite llevar a cabo un reciclado de nutrientes. Los mismos son removidos desde el complejo suelo-planta a través de la alimentación de los animales y pueden retornar parcialmente a ese medio en forma de abonadura. En correspondencia con el beneficio que producen sobre la fracción orgánica, se ha demostrado que el estercolado es capaz de actuar positivamente sobre la condición física de las tierras. Así, se han logrado importantes disminuciones de la densidad aparente, aumentos de la porosidad total, de la macroporosidad y de la estabilidad estructural y mejoras en la capacidad de almacenaje de agua del suelo, mediante la incorporación al suelo de variados tipos de estiércoles. La condición biológica es otro aspecto afectado por la práctica del abonado orgánico. El estiércol ejerce un efecto favorable en tal condición por el gran y variado número de bacterias que posee. Estas producen transformaciones químicas no solo en el estiércol mismo sino, además, en el suelo, haciendo que muchos elementos no aprovechables por las plantas puedan ser asimilados por ellas. Además, el estercolado puede aumentar la población y la actividad de algunos componentes de la fauna como por ejemplo las lombrices (Sosa, 2005).. 12.

(30) Materiales y Métodos 1.

(31) Materiales y métodos 3. MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. Descripción de área de estudio El estudio fue realizado en el Centro de Investigaciones Agropecuarias el cual pertenece a la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas y en la UEB “Pirey” perteneciente a la Empresa Agropecuaria “Valle de Yabú”, municipio Santa Clara, provincia Villa Clara, en el periodo comprendido de enero de 2016 a febrero de 2018. Esta unidad cuenta con una superficie total de 1026 hectáreas, en el campo 48 donde se tomaron las muestras cuenta con 24.16 hectáreas.. Figura 1. Foto espacial del área de estudio. En el Anexo 3 aparecen los datos climáticos del área de estudio (temperatura media, humedad relativa media y precipitaciones) según el reporte de la Estación Meteorológica No. 78343 ubicada en el “Valle del Yabú”, Santa Clara.. 3.1.1. Clasificación y características del suelo en estudio El suelo del área de estudio se clasifica como: . Pardo con carbonatos ( Instituto de Suelos,1975) 13.

(32) Materiales y métodos . Cambisol eútrico (FAO/UNESCO 1988). . Orden Inceptisol; Suborden Ustept.; Subtipo: Mollic Eutrudept (SOIL TAXONOMY,. 1999) . Pardo mullido medianamente lavado (Hernández et al., 2015). Son suelos de perfil ABC, formando bajo proceso de sialitización con textura que va desde franco a arcillosa. Tiene un horizonte B siálico, que caracteriza a este grupo de suelos. De este Tipo genético se presentan numerosas variantes de subtipos, los formados en las regiones más secas con carbonatos secundarios que presenta el horizonte normal cálcico. Tiene una capacidad de intercambio catiónico mayor de 30 cmol(+) kg-1 en arcilla, conteniendo en hierro libre menor del 3 % (Hernández et al., 2015).. 3.2. Metología empleada 3.2.1. Muestreos de suelo Se tomaron muestras de suelo para la caracterización inicial de las propiedades físicas y químicas y posteriormente para el experimento en condiciones semicontroladas, ambas en un área de cultivos varios. Para la caracterización inicial se tomaron muestras en cinco puntos diferentes en bolsas de polietileno de 1 kg, a la profundidad de 0-10cm, 10-20cm, 20-40cm. Esto representa 3 muestras por cada profundidad, para un total de 15 muestras. Luego se pusieron a secar al aire libre y se pasó por un tamiz de 2 mm para análisis físicos y por tamiz de 0.5 mm para los análisis químicos. 3.2.2. Descripción del experimento en condiciones semicontroladas En el Laboratorios de Suelos y Biofertilizantes y de Bromatología del Centro de Investigaciones Agropecuarias (CIAP), perteneciente a la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Central de Las Villas, se montó un experimento en condiciones semicontroladas. El objetivo fue evaluar el efecto de los abonos orgánicos sobre el suelo en cuanto a las propiedades físicas y químicas y el desarrollo de las plantas de maíz (Zea mayz L.) como planta indicadora. El diseño experimental fue completamente aleatorizado. Para ello se tomó de la zona de estudio el suelo a una profundidad de 0-20 cm en bolsas de polietileno de 850 g, con 9 tratamientos y tres réplicas, para un total de 27. Después de haber concluido este experimento se puso a secar el suelo al aire libre y 14.

(33) Materiales y métodos se pasó por un tamiz de 2 mm para análisis físicos y por tamiz de 0.5 mm para los análisis químicos. Los tratamientos aplicados consistieron en dos dosis de abonos orgánicos obtenidos en investigaciones propias anteriores, a partir de hojarasca de marabú molido y sin moler con estiércol vacuno descompuesto (EVD), las cuales se compararon con tres controles (T1, T2, T3). Los tratamientos aplicados fueron:  T1 = Control sin fertilización  T2 = 100 kg ha-1 N (Urea)  T3 = 4 t ha-1 humus de lombriz SV (residuo de cosecha + EVD elaborado en Laboratorio Provincial de Sanidad Vegetal)  T4 = 4 t ha-1 compost de marabú sin moler + EVD  T5 = 8 t ha-1 compost de marabú sin moler + EVD  T6 = 4 t ha-1 compost de marabú molido + EVD  T7 = 8 t ha-1 compost de marabú molido + EVD  T8 = 4 t ha-1 humus de lombriz obtenido con marabú molido + EVD  T9 = 8 t ha-1 humus de lombriz obtenido con marabú molido + EVD La dosis de 100 kg ha-1 de N (0,034 g de N por bolsa de 850 kg, la que equivale a 0,07391 g de Urea para una bolsa de 850 kg), se aplicó mediante una solución de 1,4782 g de Urea para 1L a toda la masa de suelo. La concentración de N en la urea aplicada era de 46%. Los abonos orgánicos se mezclaron con toda la masa de suelo seco al aire, de forma uniforme. El nivel de 4 t ha-1 de humus de lombriz, 4 t ha-1 de compost de marabú tanto molido como sin moler y 4 t ha-1de humus de lombriz obtenido a partir marabú molido + EVD; corresponden a 1,36 g por cada bolsa de 850 g. Para el nivel de 8 t ha-1 de compost de marabú tanto molido como sin moler y 8 t ha-1de humus de lombriz obtenido a partir marabú molido + EVD; se aplicaron 2,72 g por cada bolsa de 850 g. La tabla 1 muestra la caracterización de los abonos orgánicos utilizados.. 15.

(34) Materiales y métodos Tabla 1. Caracterización de los abonos orgánicos. Parámetros pH (agua) Humedad (%hbss) Cenizas (%) MO (%) Carbono (%) Nitrógeno (%) Relación C/N Ca (g kg-1) Mg (g kg-1) Relación Ca/Mg K (g kg-1) Fe (g kg-1) Zn (mg kg-1) Cu (mg kg-1) Mn (g kg-1) Co (mg kg-1) Na (g kg-1). Humus de lombriz SV 7,77 14,26 74,42 25,58 14,94 1,75 8,54 11,90 12,80 0,93 5,40 33,07 110,78 52,74 1,82 52,80. Compost de marabú sin moler + EVD 6,69 12,02 58,60 41,40 24,01 2,18 11,01 60,95 14,29 4,25 5,43 39,13 208,26 76,46 3,80 46,28 0,28. Compost de marabú molido + EVD 6,71 12,49 58,40 41,60 24,13 1,96 12,31 36,46 10,15 3,59 6,22 28,64 248,56 89,71 4,92 78,31 0,31. Humus de lombriz (marabú molido + EVD) 6,61 13,05 62,22 37,78 21,91 2,07 10,58 41,79 9,78 4,28 7,21 27,85 219,99 98,11 3,87 88,78 0,37. 3.2.3. Análisis químicos y físicos del suelo En el Laboratorios de Suelos y Biofertilizantes y de Bromatología del Centro de Investigaciones Agropecuarias (CIAP), perteneciente a la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Central de Las Villas, se realizaron todos los análisis físicos y químicos del suelo así como la caracterización de los abonos orgánicos aplicados.  pH (KCl) y pH (H2O): Método potenciométrico de Hesse (1971), usando la relación de suelo: solución 1:2.5.  Materia Orgánica (MO): Método colorimétrico de Walkey y Black, por oxidación con dicromato de potasio y ácido sulfúrico concentrado. Todos los análisis químicos se realizaron según la Norma Ramal 279 del MINAGRI (NRAG 279, 1980). 16.

(35) Materiales y métodos  Factor de estructura (FE): Este indicador caracteriza la cantidad de arcilla que actúa como cementante en la formación de suelo. Si todas las arcillas contenidas interviene en la formación de la estructura, el factor equivalente al 100 %, entonces tiene buena estabilidad estructural, si interviene la mitad, 50 %, la estabilidad es mala. Se halla a través de la determinación de la arcilla sin dispersar (b) y arcilla previamente dispersada, según el análisis mecánico (a). De acuerdo con Vageler y Alten (1931) citados por Cairo (2006), la fórmula es la siguiente: FE = ((a – b)/a)*100  Agregados Estables (AE): Por el método de Henin et al. (1958) citado por Cairo (2006).Este método consiste en echar 5 g de suelo en un Erlenmeyer, añadir 200 ml de agua destilada y dejar en reposo 30 minutos. Luego, se somete la solución al golpeteo (40 golpes) durante 20 segundos y se pasa a un tamiz de 0,2 mm. Lo que se queda en el tamiz son los agregados estables.  Límite Superior de Plasticidad (LSP): Se determinó por el método del Cono de Balancín de Vasiliev. Este método consiste en determinar la humedad de una pasta de suelo – agua cuando el cono de balancín penetra en ella un centímetro en 5 seg.  Límite Inferior de Plasticidad (LIP): Se determinó por el método de los rollitos de Atterberg. Este método consiste en determinar la humedad de un rollito de pasta suelo – agua de 3mm cuando este se divide con roturas irregulares. Ambos límites se expresan en % de Humedad en base a suelo seco (%hbss.).  Índice de Plasticidad (IP): Se determina por la diferencia numérica entre los límites superior e inferior. No tiene unidad de medida.  Densidad aparente (da): Método de los cilindros. Antes de ir al campo se mide el radio (r) y la altura del cilindro (h) en cm y se taran limpios los cilindros (Pcilindro). Después de tomar las muestras en el campo se determina en el laboratorio con una balanza analítica el Peso húmedo de suelo + tara del cilindro (PH + Pcilindro), luego se llevan a la estufa a 105 °C hasta peso constante. Después se pesan nuevamente en la con una balanza analítica el Peso seco de suelo + tara del cilindro (PS + Pcilindro). Mediante la fórmula: da= Ps/Vs expresa en g cm-3. Donde: PS = Peso seco de suelo, PS= PS + Pcilindro – Pcilindro; Vs = Volumen de suelo y se determina por la fórmula siguiente: Vs = * r2 * h. 17.

(36) Materiales y métodos A través de la densidad aparente se determina la Porosidad total (Pt) utilizando la fórmula siguiente: Pt=(1–(da/Pe) * 100 expresada en % Vol., donde Pe= Peso Específico o densidad real del suelo. Para graficar la distribución porosa del suelo es necesario determinar: Humedad del suelo (%hbss) que se toma en el cilindro, por la fórmula: Humedad (%hbss) = [(((PH + Pcilindro) - Pcilindro) - ((PS + Pcilindro) - Pcilindro))/ ((PS + Pcilindro) - Pcilindro)] * 100. Como la Porosidad total (Pt)= Microp + Macrop, donde Microp = Microporos del suelo y Macrop = Macroporos del suelo. Los Microporos del suelo se calculan así: Microp = Humedad (%hbss) * da y se expresa en % Vol. Los Macroporos del suelo se calculan: Macrop = Pt – Microp. Los Sólidos del suelo (Sólidos) se calculan como que sigue: Sólidos = 100 – Pt.. 3.3.4. Evaluación de los indicadores morfofisiológicos de la planta indicadora (maíz) Se evaluaron los indicadores morfofisiológicos de la planta según Garbanzo et al. (2016).  Altura total de las Plantas (ATP): se midió con una cinta métrica, desde el cuello hasta la punta de la hoja más larga, en cm.  Longitud total de la Raíz (LTR): se medio con una cinta métrica, desde el cuello hasta la punta más larga de la raíz, en cm.  Peso Fresco de Parte Aérea y Raíz por separado (PFPA y PFR): recién cosechada se pesarán en una balanza analítica, en gramos.  Peso Seco de Parte Aérea y Raíz por separado (PSPA y PSR): las muestras serán puestas en la estufa a 65 °C durante 48 horas y luego serán pesadas en una balanza analítica, en gramos.. 3.4. Índice de calidad de suelo El índice de calidad de suelo (ICSA) usado en la presente investigación se basa en el trabajo de Andrews et al. (2002). Este índice fue calculado a partir de 3 de los indicadores seleccionados (materia orgánica, agregados estables y factor de estructura) por Yera (2012), Cairo et al. (2012) y Lopes (2016) para este tipo de suelo. Para obtener el índice 18.

(37) Materiales y métodos de calidad de suelo, las observaciones de cada variable fueron transformadas a una escala de 0-1. Las variables indicadores fueron agrupadas en forma ascendente, de acuerdo al efecto que el valor alto de un índice tiene sobre la función del suelo (mayor % de materia orgánica, de factor de estructura y de agregados estable) es "bueno" el efecto sobre el suelo, entonces se agruparon las variables en "mayor es mejor". Para los valores de las variables consideradas como "mayor es mejor", cada observación fue dividida por el valor más alto observado de tal manera que el valor del índice más alto fue 1.0. El índice de calidad de suelo (ICSA) fue la sumatoria de las puntuaciones de las variables. Se asumió que una puntuación alta significaba una mejor calidad de suelo.. 3.5. Procesamiento estadístico Para el procesamiento estadístico se utilizó el paquete de programas profesional STATGRAPHICS CENTURION, versión 15.2.14 sobre Windows 7. Se. aplicó. ANOVA. de clasificación simple con la prueba de comparación de medias Tukey HSD, previa comprobación de la homogeneidad de varianza (prueba C de Cochran), y la normalidad. Se aplicó la prueba de comparación de medias de Kruskall – Wallis cuando no había varianzas homogéneas o normalidad. En los resultados del trabajo se muestran las medias con las diferencias estadísticas correspondientes a los rangos promedio. Además se aplicaron las correlaciones por el método de Pearson y se hizo análisis de regresión simple.. 19.

(38) Resultados y Discusión 1.

(39) Resultados y discusión 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. 4.1. Caracterización de las propiedades del suelo en la zona de estudio 4.1.1. Caracterización de las propiedades hidrofísicas La figura 2 muestra el estado de la relación agua-aire del suelo en la zona de estudio. En las 2 primeras profundidades existe un 5 % de todos los espacios porosos del suelo ocupados por aire, al profundizar (20 a 40 cm) menos del 1 % de la porosidad total está ocupada por aire, por lo que no existe prácticamente macroporos. Estas condiciones limitan la respiración de las raíces, disminuyen la vida microbiana y la fauna del suelo, se demuestra un nivel de compactación considerable. El manejo del suelo puede determinar el régimen de aire y agua del mismo, en este sentido Yera (2012) al comparar tres zonas con diferentes manejos de suelo, detectó que la zona de bambú donde la entrada de biomasa constante de buena calidad trae consigo una mejor distribución porosa, asimismo sucede con la zona de marabú donde los resultados son similares, la zona de agricultura convencional tuvo resultados muy similares al presente estudio, donde el agua se acumula en la superficie y muestra su estado de saturación en casi todo el perfil, esto debido al sobre laboreo que recibe este suelo. De acuerdo con Primavesi (1990) y Hernández (2005) citados por Yera (2012) la influencia de la materia orgánica es decisiva en propiedades tales como la estructura del suelo y la capacidad de retención de humedad. Con ello contribuye al buen drenaje y aireación del suelo, así como en el suministro de agua a las plantas.. Figura 2. Distribución porosa del suelo en la zona objeto de estudio 20.

(40) Resultados y discusión 4.1.2. Caracterización de las propiedades químicas y físicas En la tabla 2 al analizar la reacción del suelo en las diferentes profundidades no hay diferencia estadísticas significativas. El pH (H2O) en las dos primeras profundidades se evalúa de neutro con valores de 7.32 y 7.43 respectivamente, ya de 20-40 cm llega a ligeramente alcalino (7,63). En el caso del pH (KCl) muestra valores neutros en la primera y tercera profundidad estudiada, de 10-20 cm se acerca a la neutralidad con valores de 5,98. El porcentaje de materia orgánica tiene diferencia estadística significativa a medida que se profundiza en el perfil del suelo, aunque se evalúa de bajo. La profundidad de 0-10 cm muestra los mayores valores 1,89 %, de 10-20 cm baja hasta 1,29 % y en la última (20-40 cm) sube nuevamente hasta 1,72 %.. Según Cairo y Fundora (2005) otras. propiedades del suelo, dependientes o asociadas al pH, son las que ejercen el efecto directo sobre el desarrollo de las plantas, tales como la toxicidad por aluminio o manganeso, menor absorción de algunos nutrientes y disminución de la actividad microbiana. Se han establecido rangos óptimos de pH para diversos cultivos, no obstante la utilidad de su valor dependerá en gran medida del grado de correlación, que éste guarde con otras propiedades del suelo. Yera (2012) reporta en áreas de agricultura convencional con este mismo tipo de suelo valores de pH (H2O) neutro en todas las profundidades desde (0-40 cm) y el pH (KCl) de 7,10, evaluado ligeramente alcalino desde 0-10 cm y de 20-40 cm es neutro aproximadamente 6,76. También encuentra porcentajes de materia orgánica de 3,26 % en la primera profundidad que van disminuyendo de 2,05 % de 20-40 cm; muy por encima del presente estudio. En cuanto a las propiedades físicas, el factor de estructura tiene diferencias estadísticas significativas, evaluándose como regular en las tres profundidades. En la segunda profundidad (10-20 cm) el factor de estructura es de 55,75 % y muestra diferencia estadística con 0-10 cm y 20-40 cm, donde llega a valorar por encima de 60%. Los agregados estables también muestra diferencia estadística entre las tres profundidades. De 0-10 cm alcanza casi un 65%, evaluado como adecuado, sin embargo al profundizar en el perfil los valores son de 52,84 % y 54,65 % respectivamente, clasificándose como regular según los criterio de Cairo (2006). Estos resultados coinciden con Yera (2012) en su estudio reporta valores del factor de estructura evaluados de regular, que disminuyen al profundizar en el suelo desde 63,58 % hasta 59,67 %. Este autor además obtiene 21.

(41) Resultados y discusión porcentajes de agregados estables similares a los del presente estudio. El límite superior de plasticidad aumenta según se profundiza en el perfil de suelo, va desde 44,86 %hbss de 0-10 cm que difiere de 56,97 %hbss en la tercera profundidad de (20-40 cm). En cuanto al límite inferior de plasticidad no muestra diferencias estadísticas significativas en las tres profundidades estudiadas, se mantiene con valores cércanos al 35 %hbss. El índice de plasticidad si difiere estadísticamente cuando se profundiza en el perfil, aumenta desde 14,76 de 0-10 cm de profundidad, el cual es diferente a 19,20 y 20,63 en la segunda y tercera profundidad respectivamente. Hasta los 20 cm se evalúa de menos plástico y de 20-40 cm es muy plástico de acuerdo con Cairo (2006). Los valores del límite superior de plasticidad son menores a los obtenidos por Yera (2012) en un 10 %. Los resultados del límite inferior de plasticidad coinciden con los valores reportados por Yera (2012), pero no en el índice de plasticidad, que son mayores y se evalúan de muy plástico en todo el perfil.. Tabla 2. Caracterización química y física del suelo Profundidad (cm) 0 – 10 10 – 20 20 – 40 EE = ±. pH H2O 7, 32 7, 43 7, 63 0, 135. MO FE AE LSP LIP IP KCl % % %hbss 6, 05 1, 89 a 61, 38 a 64, 90 a 48, 86 b 34, 10 14, 76 a 5, 98 1, 29 c 55, 75 b 52, 84 b 52, 70 ab 33, 50 19, 20 b 6, 12 1, 72 b 60, 09 a 54, 65 b 56, 97 a 36, 34 20, 63 b 0, 0848 0, 0407 0, 388 1, 227 2, 018 1, 194 1, 105. Medias con letras diferentes en una misma columna muestran diferencia estadísticas significativas según Tukey HSD a p≤ 0.05. EE = Error estándar.. Las leyes más generales de los agroecosistemas y específicamente, los procesos bioquímicos, influyen en las propiedades físicas a través de los procesos de la formación de agregados y de bioporos, formándose la bioestructura, donde participan la microfauna del suelo. La pérdida de aquella produce compactación del suelo y como consecuencia, se forman costras impermeables al agua y aire en superficie, afectando la fertilidad de los suelos (Crespo et al., 2006).. 22.

(42) Resultados y discusión 4.1.3. Relaciones entre las propiedades del suelo en la zona de estudio 4.1.3.1. Análisis de la matriz de correlaciones En la matriz de correlaciones para la zona de estudio (Tabla 3) muestra las relaciones existentes entre las propiedades del suelo estudiadas a través del coeficiente de correlación momento producto de Pearson, el cual mide la fuerza de la relación lineal entre los indicadores. En la tabla 4 se aprecia el número de las correlaciones significativas así como el % que estas representan respecto al total. Las propiedades químicas resultaron ser las de menor número de correlaciones significativas con el resto. El pH del suelo no tiene correlaciones significativas con ninguna propiedad edáfica; mientras la materia orgánica manifiesta relaciones significativas con el 37,50 % de las propiedades del suelo, por lo que es una propiedad importante en la evaluación de la fertilidad del suelo objeto de estudio. Gregorich et al. (1994) citado por Colás (2007) consideran que los contenidos de materia orgánica totales y sus fracciones son importantes atributos de la calidad de suelo. Se corrobora también lo planteado por Apezteguia et al. (2001) citado Rodríguez (2010) cuando expresa que la materia orgánica del suelo representa la clave de la fertilidad del mismo y probablemente la propiedad que por sí sola expresa la calidad de suelo. Todos los indicadores físicos tienen correlaciones significativas con los demás indicadores, el índice de plasticidad es el indicador que mayor número de correlaciones tiene (4) que representa el 50,00 %. Le siguen con 3 correlaciones significativas (37,50 %) el factor de estructura y los agregados estables al agua. Los indicadores físicos de menor cantidad de correlaciones son el límite superior de plasticidad con 2, que representa el 25 % del total y el límite inferior de plasticidad con 1 sola para el 12,50 %. Estos resultados coinciden con Ríos (2010) encuentra que la materia orgánica con el mayor % de correlación significativa en relación con el total de las propiedades estudiadas y Rodríguez (2010) reporta que la materia orgánica, los agregados estables al agua, el factor de estructura, la permeabilidad y el límite inferior de plasticidad son los indicadores con el mayor % de correlación significativa en relación con el total de propiedades estudiadas.. 23.

(43) Resultados y discusión Tabla 3. Matriz de Correlaciones para la zona de estudio pH (H2O) pH (KCl) pH (H2O) pH (KCl) FE (%) MO (%) AE (%) LSP (%hbss) LIP (%hbss) IP. 0.2141 -0.1007 -0.0507 -0.2165 0.1777 -0.0652 0.3028. 0.3448 0.3419 0.3366 0.2636 0.5231 -0.0586. FE (%). 0.9970 ** 0.8875 ** -0.1922 0.3599 -0.6073 *. MO (%). AE (%). LSP LIP (%hbss) (%hbss). IP. 0.8698 ** -0.1686 -0.4459 0.3654 0.1641 0.7674 ** -0.5773 * -0.8104 ** 0.8324 ** 0.2875. Leyenda: Coeficiente de correlación momento producto de Pearson. * Correlación significativa para 0,01 ≤ Valor-P ≤ 0,05. . ** Correlación significativa Valor-P < 0,01. Tamaño de Muestra = 12.. Tabla 4. Correlaciones significativas de cada indicador con relación al total de las propiedades estudiadas en la zona de estudio Indicadores pH (H2O) pH (KCl) MO (%) FE (%) AE (%) LSP (%hbss) LIP (%hbss) IP. Correlaciones significativas 0 0 3 3 3 2 1 4. % que Representa 0.00 0.00 37.50 37.50 37.50 25.00 12.50 50.00. 4.1.3.2. Relaciones entre las propiedades del suelo Los resultados de las relaciones entre las propiedades del suelo en la zona de estudio (figura 3) muestran la respuesta de la materia orgánica y los agregados estables al agua; en la figura 4 y 5 la relación entre los agregados estables al agua con el factor de estructura y el índice de plasticidad, respectivamente. En la figura 3 muestra como al incrementar el porcentaje de materia orgánica a valores por encima de 1,60 % traen consigo un mejor estado estructural del suelo (agregados estables mayor de 55,0 %, que se encuentran en la categoría de adecuado) con coeficiente de correlación de -0,9157, indicando una relación relativamente fuerte entre estas dos propiedades del suelo. Cuando el porcentaje de agregados estables al agua (figura 4) es mayor de 55,0 %, evaluándose de adecuado según Cairo (2006), el factor de estructura llega a la categoría de regular 24.

(44) Resultados y discusión (más de 55,0 %), estos cambios son muy favorables para el estado estructural del suelo y favoreciendo la percolación del agua en el perfil, y la relación agua-aire del suelo. El coeficiente de correlación es igual a -0,9015, lo que indica una relación relativamente fuerte entre estas 2 importantes propiedades, muy limitantes de la fertilidad física del suelo. En la figura 5, existe una relación negativa entre el índice de plasticidad y los agregados estables al agua, cuando se incrementa el % de este último a valores mayores de 60, clasificándose de regular ocurre un gran cambio en la plasticidad del suelo, va menos plástico a no plástico, esto de invaluable valor para el suelo objeto de estudio, dado que su plasticidad limita las labores agrícolas. La agregación del suelo es el resultado de la secuencia de abonos orgánicos – actividad biológica – materia orgánica (Cairo, 2010). Es evidente que el estado estructural de un suelo, indica no solo el estado de mullimiento que posee, sino que se transfiere al drenaje, aireación, laboreo y a la facilidad de las raíces del cultivo para penetrar en el suelo (Cairo, 2003).. 25.

(45) Resultados y discusión. Figura 3. Relación entre la Materia Figura 4. Relación entre los Agregados Orgánica y los Agregados Estables. Estables y el Factor de Estructura.. Figura 5. Relación entre los Agregados Estables y el Índice de Plasticidad.. 26.

(46) Resultados y discusión 4.2. Efecto de los abonos orgánicos obtenidos de marabú sobre los parámetros morfofisiológicos de la planta indicadora La tabla 5 y la figura 6 muestran el efecto de los tratamientos sobre los parámetros del crecimiento de la planta. En la LTPA, no existen diferencias estadísticas significativas entre los 9 tratamientos aplicados, los que muestran los mayores valores son 4 t ha-1 compost de marabú molido (T6) y 8 t ha-1 humus de lombriz obtenido con marabú molido (T9) alcanzando más de 57 cm, mientras que los menores valores lo alcanzaron 4 t ha-1 compost de marabú sin moler (T4) y control sin fertilización (T1) teniendo valores de 51,50 y 52,34 cm respectivamente.. En cuanto a la LTR no existen diferencias estadísticas. significativas, el mayor valor lo obtuvo la dosis de 100 Kg ha-1 N (Urea) con 23,56 de longitud, mientras que el menor valor (20,14 cm) es el de 4 t ha-1 humus de lombriz a partir de residuo de cosecha SV (T3). El PFPA si existe diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos aplicados. Se destacan el control sin fertilización, 100kg ha-1 N (Urea), 8 t ha-1 compost de marabú molido y 4 t ha-1 humus de lombriz obtenidos con marabú molido con más de 16 g; y difieren de los tratamientos T3, T4 y T6 los cuales están por debajo en más de 4 g. En el PSPA también existe diferencias estadísticas, al aplicar 8 t ha-1 humus de lombriz obtenido con marabú molido y EVD se alcanza el mejor PSPA (1,71 g), el cual difiere estadísticamente de T3, T4 y T5 y los supera en más de 0,5 g. Existen diferencias estadísticas significativas en el PFR entre los tratamientos aplicados, 8 t ha-1 humus de lombriz obtenido con marabú molido y EVD tiene el mayor valor (3,02 g) y solo es estadísticamente diferente de los tratamientos T4 y T5 y de 4 t ha-1 humus de lombriz con marabú molido y EVD, los cuales tienen cerca de 1,0 g menor que él. El resto de los tratamientos aplicados no difieren entre sí, ni con el de mejores resultados, ni con los de resultados más bajos para esta variable. El PSR no tiene diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos aplicados, el T9 obtuvo el mayor valor 0,41 g, con la aplicación de 100kg ha-1 N el PSR fue el más bajo de todos solo 0,28 g, los valores de los demás tratamientos están entre 0,30 y 0,38 g. Los resultados obtenidos no coinciden totalmente con los que reportó Campos (2014) que utilizó dos abonos orgánicos, humus de lombriz y estiércol vacuno descompuesto, comparándolos con cepas bacterianas, en este caso la mayoría de los valores destacables se obtuvieron con la aplicación de las cepas, aunque en el caso de PFR y PSR el humus obtuvo los 27.

(47) Resultados y discusión mejores resultados estadísticos. Alvarez (2014) en su estudio sobre el efecto de varios tipos de abonos orgánicos en la recuperación de suelos degradados, plantea que el humus de bambú y el humus de lombriz son las variantes que mejor respuesta integral muestran en el efecto sobre los indicadores morfofisiológicos de la planta indicadora. El humus de bambú y el de lombriz respecto a los demás controles establecidos (control y urea) muestran diferencias estadísticas significativas en el desarrollo radical teniendo en cuenta el largo y el peso de la raíz, lo que reafirma el papel que pueden ejercer los residuos orgánicos obtenidos a partir del bambú sobre el cultivo.. Tabla 5. Efecto de los tratamientos sobre los parámetros del crecimiento de la planta. Tratamientos T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 EE=±. LTPA (cm) 52, 34 54, 51 54, 87 51, 50 54, 41 57, 84 53, 98 54, 73 57, 65 1, 307. PFPA (g) 17, 59 a 17, 11 a 11, 70 bc 10, 87 c 14, 89 ab 12, 49 bc 16, 91 a 18, 13 a 15, 48 ab 0, 767. PSPA (g) 1, 64 ab 1, 47 abc 1, 28 bcd 1, 06 d 1, 23 cd 1, 41 abcd 1, 51 abc 1, 51 abc 1, 71 a 0, 0808. LTR (cm) 22, 45 23, 56 20, 14 21, 35 20, 22 22, 86 21, 29 23, 35 23, 00 1, 437. PFR (g) 2, 59 abc 2, 68 ab 2, 49 abc 2, 08 bc 2, 07 bc 2, 62 abc 2, 55 abc 2, 02 c 3, 02 a 0, 120. PSR (g) 0, 38 0, 28 0, 30 0, 30 0, 31 0, 36 0, 30 0, 32 0, 41 0, 0280. Medias con letras diferentes en una misma columna muestran diferencia estadísticas significativas según Tukey HSD a p≤ 0.05. EE = Error Estándar. LTPA= longitud total de la parte aérea; PFPA =peso fresco de la parte aérea; PSPA= peso seco de la parte aérea; LTR= longitud total de la raíz; PFR= peso fresco de la raíz; PSR= peso seco de la raíz. T1 = Control -1. sin fertilización; T2 = 100 kg ha N (Urea); T3 = 4 t ha-1 humus de lombriz SV (residuo de cosecha + EVD -1. elaborado en Sanidad Vegetal); T4 = 4 t ha compost de marabú sin moler + EVD; T5 = 8 t ha-1 compost de -1. -1. marabú sin moler + EVD; T6 = 4 t ha compost de marabú molido + EVD; T7 = 8 t ha compost de marabú -1. -1. molido + EVD; T8 = 4 t ha humus de lombriz obtenido con marabú molido + EVD; T9 = 8 t ha humus de lombriz obtenido con marabú molido + EVD.. 28.

(48) Resultados y discusión. Figura 6. Indicadores morfofisiológicos de la planta indicadora representados en el experimento en condiciones semicontroladas. 4.3. Efecto de los abonos orgánicos obtenidos de marabú sobre las propiedades del suelo en el experimento en condiciones semicontroladas 4.3.1. Efecto de los tratamientos sobre las propiedades químicas del suelo La tabla 6 expresa la influencia de los tratamientos sobre algunos indicadores de la fertilidad del suelo. El pH (H2O) del suelo va de ligeramente ácido a neutro según los criterios de MINAGRI, (1984) citado por Cairo y Fundora (2005); con diferencias estadísticas significativas entre los controles (T1, T2 y T3) y la dosis 4 t ha-1 de humus de lombriz elaborado de marabú molido y EVD (T8). En el caso del pH (KCl) entre todos los tratamientos se destacan T6, T7 y T8 que difieren estadísticamente de T1, T2 y T3 y los demás tratamientos excepto T4. Álvarez (2014) reportó pH neutros o ligeramente ácidos sin diferencias estadísticas significativas entre los 3 controles y los abonos orgánicos a partir de bambusa. Campos (2014) reporta valores de pH neutros en todos los tratamientos superando a los 3 controles que empleó. Se han establecido rangos óptimos de pH para diversos cultivos, no obstante la utilidad de su valor dependerá en gran medida del grado de correlación, que éste guarde con otras propiedades del suelo. Según Roquero y Porta (1986) los límites de pH para el maíz (planta indicadora utilizada) son de 5,5 a 7,5, rango con el que se coincide y la mayoría de los nutrientes del suelo están en 29.

(49) Resultados y discusión disponibilidad óptima para ser absorbidos por la planta. La materia orgánica se evalúa de mediana en todos los casos según MINAGRI (1984) citado por Cairo y Fundora (2005), y muestra diferencias estadísticas significativas; los mayores porcentajes corresponden a T5, T6, T7 y T9 con más de 2,49%, los cuales superan a los demás tratamientos. Estos % de materia orgánica coinciden con los reportados por Álvarez (2014) donde es mediana en todos los casos, pero con el uso de humus de lombriz y abonos orgánicos a partir de bambusa se supera el % de materia orgánica en el control sin fertilización y la urea.. Tabla 6. Efecto de los tratamientos sobre algunos indicadores de la fertilidad del suelo Tratamientos T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 EE = ±. pH (H2O) * Media (Rango Promedio) 6, 62 (16, 00) b 6, 42 (8, 00) c 6, 29 (3, 00) d 6, 68 (19, 00) b 6, 41 (7, 00) c 6, 69 (19, 67) b 6, 61 (16, 00) b 6, 85 (26, 0) a 6, 51 (11, 33) bc 0, 0579. pH (KCl) * Media (Rango Promedio) 5, 65 (14, 67) b 5, 52 (8, 50) c 5, 55 (10, 33) c 5, 73 (17, 33) ab 5, 34 (2, 00) d 5, 79 (20, 83) a 5, 82 (22, 67) a 5, 80 ( 21, 50) a 5, 52 (8, 17) c 0, 0537. MO % 2, 13 d 2, 14 d 2, 09 d 2, 22 d 2, 66 ab 2, 49 c 2, 51 bc 2, 13 d 2, 68 a 0, 0336. Medias con letras diferentes en una misma columna muestran diferencia estadísticas significativas según Tukey HSD a p≤ 0.05. EE = Error Estándar. * Prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis. T1 = Control sin fertilización; T2 = 100kg ha. -1. -1. N (Urea); T3 = 4 t ha. humus de lombriz SV (residuo de. -1. cosecha + EVD elaborado en Sanidad Vegetal); T4 = 4 t ha compost de marabú sin moler + EVD; T5 = 8 t -1. -1. ha compost de marabú sin moler + EVD; T6 = 4 t ha compost de marabú molido + EVD; T7 = 8 t ha. -1. -1. compost de marabú molido + EVD; T8 = 4 t ha humus de lombriz obtenido con marabú molido + EVD; T9 = -1. 8 t ha humus de lombriz obtenido con marabú molido + EVD.. 30.