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EFECTOS DE MATERIALES
ORGÁNICOS SOBRE LAS
PROPIEDADES DEL SUELO
N. Walter Osorio
Universidad Nacional de Colombia
Sede Medellín
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Objetivo
• Discutir los cambios que ocurren en la
fertilidad del suelo como resultado de la
aplicación de materiales orgánicos
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Contenido
• Aporte de elementos
• NO3- y NH4
+
• H2PO4- y fijación de P
• pH
• Al
• CIC
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Composición elemental (%) de materiales orgánicos
Material N P K Ca Mg S
Pulpa de cafe 3.3 0.2 4.1 1.0 0.2 0.3
Gallinaza 2.5 2.8 2.5 9.8 0.8 0.1
Porquinaza 3.5 0.9 4.6 2.2 0.1 0.1
Harina sangre 2.3 0.5 0.6 0.95 0.3 0.2
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Composición elemental (mg.kg-1) de materiales orgánicos
Material Fe Mn Cu Zn B
Pulpa de cafe 480 195 21 42 45
Gallinaza 360 140 85 245 -
Porquinaza 132 144 25 250 -
Harina sangre 6750 25 9 54 -
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Después de la aplicación
Suelo : Descomposición microbial oxidativa:
- CO2
-Iones (NH4+, H2PO4
-, Ca2+, ...)
-Ac. Organicos de B.P.M.
-Ac. Organicos de A.P.M.
-Biomasa microbial
-Energia
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Descomposición de materiales organicos en un suelo
0
20
40
60
80
100
0 50 100 150 200 250 300
Tiempo después de aplicación (días)
lignina
celulosa
hemicelulosa
Material remanente (%)
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Descomposición del N a partir de 3 materiales
organicos en un suelo
0
20
40
60
80
100
0 4 8 12 16 20 24
Tiempo después de aplicación (semanas)
gallinaza
porquinaza
bovinaza
N organico mineralizado (%)
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Concentración de N inorganico en un suelo tratado con 3
residuos de cosecha
0
30
60
90
120
150
180
0 30 60 90 120 150
Tiempo después de aplicación (semanas)
control
NH4+
+ NO2-+ NO3
- (mg.kg-1)
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Concentración de N inorganico en un suelo tratado con 3
residuos de cosecha
0
30
60
90
120
150
180
0 30 60 90 120 150
Tiempo después de aplicación (semanas)
papa
control
NH4+
+ NO2-+ NO3
- (mg.kg-1)
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Concentración de N inorganico en un suelo tratado con 3
residuos de cosecha
0
30
60
90
120
150
180
0 30 60 90 120 150
Tiempo después de aplicación (semanas)
papa
control
maiz
NH4+
+ NO2-+ NO3
- (mg.kg-1)
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Mineralización microbial de P
Suelo : -liberación enzimatica de P
-P-organico H2PO4-
-Ac. Organicos: * Solubilización de P
* Reducir la fijación
-P Biomasa microbial (85%)
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Fuentes de P:
(0-3200 mg kg-1)
• KH2PO4
•Gallinaza
•Porquinaza
Suelos
• Mollisol
•Oxisol
•Andisol
P disponible
(0-150 dias)
• Soluble
•Mehlich-3
•Truog
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0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0,001 0,01 0,1 1 10
Soil solution P (mg L-1)
Sorb
ed P
(m
g k
g-1
)
Honokaa
Wahiawa
Waialua
Andisol
Oxisol
Mollisol
Adsorción de P en 3 suelos
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P Mehlich-3 en un Mollisol fertilizado con 3 fuentes de P
(90 dda)
0
50
100
150
200
250
0 100 200 300 400 500
P aplicado (mg.kg-1)
P M
ehlic
h-3
(m
g. k
g-1
)
Gallinaza
KH2PO4
Porquinaza
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P Mehlich-3 en un Oxisol fertilizado con 3 fuentes de P
(90 dda)
0
50
100
150
200
250
300
0 100 200 300 400 500
P aplicado (mg.kg-1)
P M
ehlic
h-3
(m
g. k
g-1
)
Gallinaza
KH2PO4
Porquinaza
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P Mehlich-3 en un Andisol fertilizado con 3 fuentes de P
(90 dda)
0
100
200
300
400
500
0 800 1600 2400 3200
P aplicado (mg.kg-1)
P M
ehlic
h-3
(m
g. k
g-1
) Gallinaza
KH2PO4
Porquinaza
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Por qué hay más P disponible con las
fuentes orgánicas?
• Descomposición de m.o. >>ác.orgánicos (C.Krebs)
• Ac. cítrico, oxálico, málico, succínico,...
• Ac. Org./bases conjugadas:
– Solubilizan P nativo o aplicado
– Complejos con Al
– Compiten por sitios de adsorción (arcillas)
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Constantes de estabilidad de aniones orgánicos-Al
y su efecto sobre la solubilización de 2 fertilizantes P
A.Orgánico Log KAl P adsorbido
(mmol.kg-1)
CaH2PO4
disuelto (%)
NC roca fosfórica
disuelta (%)
control - 52 2.4 1.3
Acético 1.6 45 10.4 12.6
Láctico 2.4 46 8.7 13.9
Málico 5.4 37 32.7 32.0
Oxálico 6.2 32 36.4 34.0
Cítrico 8.0 18 83.8 86.4
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Efecto de materia organica en la fijación de P en
un Oxisol de Hawaii
0
300
600
900
1200
1500
0 0,2 0,4 0,6 0,8
P en solución (mg L-1)
P a
plic
ado (
mg k
g-1
)
3,5% M.O.
0,7 % M.O.
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O
Fe
O H2PO4
OH2(+0.5) ... H2PO4
-
Fe
OOH2
(+0.5) ... H2PO4-
+ 3 A-
O
Fe
O A
OH2(+0.5) ... A-
Fe
OOH2
(+0.5) ... A-
+ 3 H2PO4-
O
Fe
O H2PO4
OH2(+0.5) ... H2PO4
-
Fe
OOH2
(+0.5) ... H2PO4-
+ 3 A-
O
Fe
O H2PO4
OH2(+0.5) ... H2PO4
-
Fe
OOH2
(+0.5) ... H2PO4-
+ 3 A-
O
Fe
O A
OH2(+0.5) ... A-
Fe
OOH2
(+0.5) ... A-
+ 3 H2PO4-
Desorción de P-adsorbido de la superficie de
oxidos/hidroxidos de Fe y Al por aniones orgánicos (A-).
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Efecto de la aplicación de materiales orgánicos sobre el pH de un
Mollisol (90 dda)
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
0 5 10 15 20 25 30
gallinaza
porquinaza
control
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Efecto de la aplicación de materiales orgánico sobre el pH de un
Oxisol (90 dda)
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
0 5 10 15 20 25 30
M.O. aplicada (g.kg-1)
pH
(agua, 1:2
)
gallinaza
porquinaza
control
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Efecto de la aplicación de materiales orgánicos sobre el pH de un
Andisol (90 dda)
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
0 50 100 150 200
M.O. aplicada (g.kg-1)
pH
(agua, 1:2
)
gallinaza
porquinaza
control
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Efecto de la aplicación de porquinaza
sobre la fertilidad del suelo
• Municipio de Don Matias
• Pasturas de kikuyo
• Fertilización con porquinaza (10 años)
– Control
– Aplicación cada pastoreo
– Aplicación cada 2 pastoreos
• Muestreo en lotes
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Tratamiento pH M.O.
(%)
NO3 NH4
(mg.kg-1)
P-Bray II
Control 5.4 20.1 20 13 10
C/2 pastoreos 5.5 18.3 45 21 85
C/pastoreo 5.9 14.0 85 15 160
Efecto de la aplicación de porquinaza
sobre la fertilidad del suelo
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Tratamiento CIC Al Ca
(cmolc.kg-1)
Mg K
Control 3.8 1.2 1.9 0.5 0.16
C/2 pastoreos 5.6 0 3.0 2.1 0.55
C/pastoreo 11.2 0 6.6 3.3 1.27
Efecto de la aplicación de porquinaza
sobre la fertilidad del suelo
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Tratamiento Fe Mn Cu
(mg.kg-1)
Zn B
Control 495 5 3 5 0.2
C/2 pastoreos 100
5
6 6 20 1.3
C/pastoreo 671 4 8 22 1.2
Efecto de la aplicación de porquinaza
sobre la fertilidad del suelo
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Efecto de la aplicación de porquinaza
sobre la fertilidad del suelo
• Municipio de Rionegro
• Pasturas de kikuyo
• Fertilización con porquinaza (10 años)
– Control
– Aplicación cada pastoreo
• Muestreo en lotes
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Tratamiento pH M.O.
(%)
NO3 NH4
(mg.kg-1)
P-Bray II
Control 5.3 38.4 2 37 5
C/pastoreo 5.6 32.1 12 44 140
Efecto de la aplicación de porquinaza
sobre la fertilidad del suelo
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Tratamiento CIC Al Ca
(cmolc.kg-1)
Mg K
Control 5.4 1.7 2.2 0.8 0.62
C/pastoreo 13.0 0.0 8.2 3.6 1.07
Efecto de la aplicación de porquinaza
sobre la fertilidad del suelo
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Tratamiento Fe Mn Cu
(mg.kg-1)
Zn B
Control 186 6 2 5 0.3
C/pastoreo 241 16 15 42 1.1
Efecto de la aplicación de porquinaza
sobre la fertilidad del suelo
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Efecto de la aplicación de pulpa de café
sobre la fertilidad del suelo.I.
• Almacigo de café
• Suelo= unidad suroeste (Typic
Dystrudept)
• Suelo:pulpa (2:1, V:V)
• Inoculación micorrizal
• Crecimiento plantas (6 meses) Unamended
SoilAmended
Soil
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Efecto de la aplicación de pulpa de café
sobre la fertilidad del suelo.I.
Tratamiento pH M.O.
(%)
P-Bray II B
(mg.kg-1)
Zn
Suelo (control) 4.9 4.2 1 0.1 1
Suelo+pulpa 4.8 10.1 7 0.6 3
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Tratamiento CIC Al Ca
(cmolc.kg-1)
Mg K
Suelo (control) 6.7 4.7 1.3 0.4 0.3
Suelo+pulpa 10.2 1.3 4.0 2.2 2.7
Efecto de la aplicación de pulpa de café
sobre la fertilidad del suelo.I.
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Inoculación micorrizal
• Suelos inoculados o no-inoculados
• Al transplante
• 120 esporas plantula-1
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Resultados
6 meses después
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Suelo
N
M
Suelo+ pulpa
N
MN F N F
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Suelo+pulpa Suelo+pulpa
NM F NM N
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Efecto de la aplicación de pulpa de café
sobre la fertilidad del suelo.II.
• Almacigo de café
• Suelo= unidad suroeste
(Typic Dystrudept)
• Suelo:pulpa (3:1, V:V)
• Fertilización foliar (5)
• Crecimiento plantas
(6 meses) Unamended
SoilAmended
Soil
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Efecto de la aplicación de pulpa de café
sobre la fertilidad del suelo.II.
Tratamiento pH M.O.
(%)
P-Bray II
(mg.kg-1)
Al
(cmolckg-1)
Sat.Al
(%)
Suelo (control) 5.0 4.6 1 3.1 47.4
Suelo+pulpa 4.9 10.1 14 0.9 7.3
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Tratamiento CIC Ca Mg
(cmolc.kg-1)
K
Suelo (control) 6.5 2.2 0.9 0.34
Suelo+pulpa 12.4 6.1 3.1 2.3
Efecto de la aplicación de pulpa de café
sobre la fertilidad del suelo.II.
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16-16-2-EM *
18-10-4-EM
10-4-7-0.5
12-60-0
7.5-0.5-3.5 suelo
Suelo+
pulpa
* Igual cantidad de N/planta
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Efecto de la aplicación de pulpa de café y 5 fertilizantes
foliares sobre la masa seca aérea (mg/planta) de
plántulas de café
Fertilizante Suelo Suelo+pulpa
No 693 d 1890 c
18-10-4 753 d 2124 bc
10-4-7-0.5 785 d 2171 bc
7.5-0.5-3.5 704 d 2246 b
16-16-2 645 d 2291 ab
12-60-0 758 d 2532 a