Repercusión de un compost de basura urbana sobre la disponibilidad del P, Na, K, Ca y Mg en suelos

DEPARTAMENTOS DE EDAFOLOGIA 1 y QUIMICA AGRICOLA2 REPERCUSION DE UN COMPOST DE BASURA URBANA SOBRE LA DISPONIBILIDAD DE P, Na, K, Ca y Mg EN SUELOS E. Ortegal; F. Gallardo-Lara2 y R. Nogalesl RESUMEN Se ha llevado a cabo bajo condiciones ambientales naturales, un experimento en macetas, con objeto de evaluar el efecto que ocasiona, la incorporación de di versas dósis de compost de basuras urbanas (10, 30, 60 Y 180 Tm/Ha) sobre el P, Na, K, Ca, y Mg de tres melos de la provincia de Granada, "habiéndose llevado a cabo las determinaciones correspondientes a los dos y cuatro meses del comienzo del ensayo. La fertilización con compost promueve aumentos proporcionales del Na, K, Ca y Mg en los tres suelos ensayados respecto a las dósis crecientes de material utili zado. Dichos aumentos se mantienen durante el transcurso del ensayo. Por otra parte este material, aunque inicialmente ocasiona una respuesta varia ble sobre el P asimilable, en un estadio posterior de lugar a valores positivos de dicho elemento en los tres suelos empleados. SUMMARY A pot experiment has been carried out, under natural conditions, to evaluate the effect of several doses (lO, 30, 60 and 180 Tm/Ha) of a town refuse compost on the P, Na, K,"Ca and Mg content of three soils from the Granada province. The according determinations havebeen effectuated at two and four months alter run ning the experimento Compost fertilization promotes proportional increases of the Na, K, Ca and Mg content on the sois tested with re$pect to the increasing doses used. Such increases are maintained throughout a11 the experimental periodo On the other hand, this material, althourgh giving at the beginning variable response on the available P, it provides afterward reliable positive values on this element in the soils tested. 1. Departamento de Edafologia. Facultad de Farmacia. Universidad de Granada. 2. Departamento de Química Agrícola. Estación Experimental del Zaidín. (C.S.LC.). Granada Ars Pharmaceutica. Tomo XXVI. Núm. 2, 1985. 90 ARS PHARMACEUTICA INTRODUCCION Actualmente uno de los mayores problemas con los que se enfrenta la socie dad, y que evoluciona de forma paralela al crecimiento del nivel de vida, viene re presentado por la acumulación progresiva de basuras urbanas, que deben ser al poco tiempo eliminadas, para evitar su impacto negativo sobre el medio ambiente. Aunque el vertido incontrolado sigue siendo un hecho normal en muchos luga res de nuestro país, la mayor preocupación ciudadana sobre su entorno y la sani dad ambiental, haiJ. promovido que desde hace años se vayan utilizando otra serie de procedimientos. Pero igualmente la mayoria de ellos, y también los más usua les, como pueden ser la incineración y el vertido controlado, presentan serios in convenientes, pués el primero supone un grave riesgo de contaminación atmosfé rica (I S, 39) y el segundo necesita de lugares adecuados así como pueden contami nar los acuíferos subterráneos (I, 17). Por ello un tratamiento aconsejable es el compostaje de basuras urbanas, que además de reciclar gran parte de los materiales, permite transformar la fracción orgánica de los residuos en un material "compost" susceptible de ser utilizado co mo abono orgánico para el suelo. En relación con esta cuestión, desde hace tiempo en los Departamentos de Eda fología de la Facultad de Farmacia y de Química Agrícola de la Estación Experi mental del Zaidín venimos trabajando sobre la problemática relativa al empleo como fertilizantes del compost de basura urbana de la ciudad de Granada (13, 30, 32). De otra parte los estudios centrados sobre la transformación de materiales or gánicos adicionados al suelo, se han abordado de manera general a través de ensa yos de incubación, bajo condiciones controladas artificialmente (9, 14), habiendo recibido una escasa atención las experiencias desarrolladas en condiciones ambien tales naturales. El presente trabajo incide sobre las cuestiones referidas anteriormente y ha te nido como objeto estudiar la influencia que causa la aplicación de diversas dósis de compost, sobre la disponibilidad de P, Na, K, Ca y Mg de tres suelos de la pro vincia de Granada, los cuales después de recibir el aporte orgánico se mantuvieron a temperatura ambiente natural. MATERIAL Y METODOS Material orgánico y suelos utilizados El material orgánico ensayado fue compost de basuras urbanas obtenido por la Sociedad SERCONSA en Granada. El ¡málisis del mismo dio los siguientes resulta dos: pH (H20)=7, O; CE2S=32 mMhos/cm; Materia Orgánica=41,SO% ; N=l ,30%; C/N=18,SO; P=0,41 % ; K=0-,64% ; Ca=7,6S% ; Mg=0,82% ; Na=0,60%; Humedad =39,SO% . Todos los datos de concentración vienen referidos a materia seca. ARS PHARMACEUTICA 91 Se utilizaron las capas arables (0-20 cm) de tres suelos de la provincia de Gra nada, que se identificaron como Luvisol crómico (Le); Fluvisol calcáreo (Jc) y Cambisol cálcico (Bk). Las determinaciones analíticas de ellos viene recogidas en la tabla 1. TABLA 1 An�lisis qufmico y textul'al de los suelos utilizados en la experiencia Textura pH M. O. % N mg/l00g C/N P 205 mg/l 00g CO; equiv. % CEC meq/l00 9 Na meq/l00 9 K meqfl00 9 ca meq/l 00 9 Mg meq/l 00 9 Luvlsol Fluvisol Cambisol cr6mico (L�) calc�reo(Jc) c�lcico (Sk) Franco arci lioso �,20 1,48 85,40 10,80 19,40 20,80 0,60 1,20 16,50 1,70 Arcilloso Arcilloso limoso 8,30 8,20 1,90 1,47 105,20 76,30 10,40 11,20 48,70 59,50 19,20 25,00 10,20 27,00 0,60 0,20 0,55 0,70 24,50 25,00 2,20 2,50 Las determinaciones analíticas tanto del suelo como del compost se realizaron según metodología descrita por (3, 23, 25,26). Experimento de fertilidad Se efectuaron cinco tratamientos: Ca: Control, muestra que sólo contenía suelo; C1: Suelo + 10 Tm/Ha de compost; Ci Suelo + 30 Tm/Ha de compost; 92 ARS PHARMACEUTICA C3: Suelo + 60 Tm/Ha de compost;C4: Suelo +180 Tm/Ha de compost. La can tidad de compost aplicada fue la correspondiente a su peso seco a lOsoC. El ensayo se llevó a cabo, bajo condiciones ambientales naturales, empleando macetas troncocónicas de PVC (baja densidad) de 2, 5 1. de capacidad, perforadas en el fondo y colocadas sobre platos de plástico. En cada una de ellas se depositó una cantidad de suelo, tamizado a 4 mm luz, de 3 kg, que se mezcló homogenea mente con la correspondiente dósis de compost. A lo largo de la experiencia no se efectuó ninguna fertilización complementaria. Las macetas fueron regadas, al principio del experimento, con iguales cantida des de agua desionizada, de tal manera que la humedad del suelo correspondiese a su capacidad de campo. Posteriormente, fueron regadas periodicamente teniendo en cuenta la intensidad de evapotranspiración. Si accidentalmente las macetas per colaban estos líquidos de drenaje eran vertidos en el siguiente riego. A los 60 (10 estadio) y 120 días (20 estadio) del comienzo del experimento se tomaron muestras del suelo del centro de las macetas en las que se efectuaron las siguientes determinaciones: Fósforo asimilable: Jackson (23) Bases de cambio: Na, K, Ca y Mg extraídos en acetato amónico (23). RESULTADOS Y DISCUSION Fósforo asimilable En la tabla 11 se recogen los resultados correspondientes a la evolución del fósforo asimilable en cada uno de los suelos ensayados. TABLA 11 Evoluclon del f6sforo eslmllable expresado en mg/l 00 9. TRATAMIENTOS SUELOS OlAS � C1 � � C4 60 23,50 27,50 40,00 48,50 65,00 Luvisol cromlco 120 66,00 78,50 88,00 88,00 95,00 60 53,00 40,00 43,00 47,00 52,00 Fluvlsol calcareo 120 61,00 54,50 56,00 73,00 90,00 60 �2,50 66,00 65,00 67,00 95, 00 Cambtsol calcleo 120 64,50 68,00 71,50 84,00 85,00 ARS PHARMACEUTICA 93 Los valores obtenidos en cada uno de los tratamientos efectuados dejan paten te, durante el lo estadio del experimento una respuesta variable a la incorpora ción del compost en los tres suelos empleados, obteniendose aumentos del P asi milable tanto en el Luvisol crómico como en el Cambisol cálcico, mientras que en el Fluvisol calcáreo se observa un descenso incluso en el tratamiento C4 que con tenía una dósis elevada de compost. Por el contrario, en el 20 estadio del experi mento, la respuesta es más uniforme, pues generalmente las dósis de compost au mentan el P asimilable en los tres suelos frente a los controles y a los valores ob tenidos en el estadio anterior. Cón respecto a esta cuestión, se han referido observaciones discrepantes, ya que Trenel (37), Bengtson y Comette (2) han constatado un efecto positivo pro movido por la adición de compost, mientras que Lahv (27) y Diez et al (10) han comprobado el efecto contrario. Por tal motivo, pueden considerarse como lógi cas las variaciones constatadas en nuestro estudio. Pese a la no existencia de un comportamiento concreto respecto a la liberación de P asimilable, globalmente queda patente un efecto positivo promovido por la incorporación de compost y ello concuerda con lo establecido por Dalal (6) res pecto a que debe esperarse un hecho de esta índole cuando el material que se in corpora al suelo posee. un contenido de fósforo mayor de 0,30%, valor que es su perado por el producto objeto de estudio. De otra parte, la apreciación relativa a que a través del tiempo la liberación de fósforo se hace mayor coincide con los datos señalados por Enwezor (12) que muestran esta misma tendencia en un estudio sobre mineralización de P orgánico. Sodio extraible En la tabla 111 se recogen los datos relativos a la evolución del sodio extraible en cada uno de los suelos utilizados. TABLA III Evolucibn del sodIo extralble expresado en meq,/l 009. TRAT AMIENTOS SUELOS DIAS Co .í C2 C3 í 60 0,62 1,10 1,16 2,40 4,80 Luvlaol crbmlco 120 0,92 1,24 1,26 2,50 3,90 60 0,60 0,82 1,22 1,53 1,74 Fluvlsol calc6reo 110 0,5\ 0,64 1,36 2,12 3,07 60 0,21 0,21 0,34 1,27 1,48 camblsol c61clco 120 0,21 0,53 0,78 1,17 1,50 94 ARS PHARMACEUTlCA Los diversos tratamientos efectuados promueven, a los dos meses del comienzo del experimento, aumentos ostensibles del sodio extraible en los tres suelos estu diados, respecto a los controles. De entre ellos destaca el incremento acentuado que causa la dósis más elevada de compost C4 especiahnente en Lc y Bk. Aunque sobre el particular existen pocas referencias bibliográficas, y la mayo ría de ellas se refieren al efecto que ocasionan otros materiales orgánicos, tales como estiércoles de granja o aguas residuales, por lo general se observa un compor tamiento similar al nuestro, aunque los aumentos ocasionados por ellos suelen ser variables (7, 21, 38). Para evitar los altos contenidos de sodio en suelo y la posible salinización y/o alcalinización del mismo (31), Juste (24) indica que los residuos de ciudad antes de ser compostados, deben ser lavados para disminuir la concentración de este elemento en el producto. Pero éste método tiene el inconveniente que además pueden ser lixiviados otros elementos esenciales para la planta como K y B (33). Por ello creemos conveniente utilizar en campo dósis no muy elevadas de com post, siendo las más idóneas las comprendidas entre 60 y 100 Tm/Ha que provo can optimos rendimientos de cosecha sin afectar sensiblemente el contenido de sodio en planta (11, 34). A los 120 días del comienzo del experimento, se observa, globalmente, un lige ro aumento del sodio extraible, en los tratamientos con compost, respecto al esta dio anterior. Este hecho deja patente que la integración de estos materiales en el suelo dan lugar a un aumento de la disponibilidad-de sodio. Potasio extraible En la tabla IV se recogen los resultados correspondientes a la evolución del po tasio extraible en los tres suelos ensayados. tABLA IV Evoluclbn del potasio extraible expresado en meqfl 00 g� TRATAMIENTOS SUELOS OlAS í el e2 � e4 60 '.20 1,30 1,29. 1,60 1,70 Luvlsol crbmlco 120 1,18 1,28 l,34 1,61 1,91 60 0;58 0,80 1,04 1,17 2,32 Fluvisol calc6.reo 120 0,45 0,68 1,05 1,84 2,62 60 0,70 0,73 1,73 1,84 2,38 camblsol cfl'c1co· 120 0,71 0,82 1,70 1,91 2.83 ARS PHARMACEUTICA 95 La adición de dósis crecientes de compost promueve, a los 60 días del comien zo del experimento, incrementos del potasio extraible en los tres suelos estudia dos. Dichos aumentos son especialmente notables en el Fluvisol calcáreo y en el Cambisol cálcico, caracterizados ambos por un contenido de potasio menor que en el Luvisol crómico, lo cual indica: que el mayor contenido de este último amorti gua los posibles cambios a que da lugar el compost. Estos resultados ponen de manifiesto la capacidad de estos materiales para enri quecer el suelo e� potasio, y por consiguiente mejorar la nutrición potásica de la planta, tal como ha sido descrito por otros autores al trabajar con materiales simi lares al nuestro (11, 16, 28). También se ha evidenciado este efecto al estudiar otros productos eminentemente orgánicos, como restos vegetales (4,5). A los 120 días del" comienzo de la experiencia, los valores de potasio son simi lares a los obtenidos en el estadio anterior, apreciándose únicamente aumentos cuando se emplearon dósis de compost muy elevadas. Este hecho deja patente que la cesión del potasio por estos materiales se efectúa al poco tiempo de su incorpo ración al suelo, permaneciendo posteriormente en él, lo que confmna las observa ciones efectuadas por Horstentine y Rothwell (20) acerca de una liberación inme diata de dicho nutriente por estos subproductos comprendida entre un 71 y 98 % Calcio extraible En la tabla V se relacionan los valores relativos a la evolución der calcio extrai blé en cada uno de los suelos utilizados. TABLA V Evoluc1on del calcio e)(tralble expreaado en meq/l 009. TRATAMIENTOS SUELOS OlAS � 2..- C2 C3 l60 16,40 17,80 18,20 19,60 23,40 Luvisol cr6mico 120 16,60 16,20 17,60 19,10 24,80 60 25,80 26,20 27,00 28,40 31,20 FluvIsol calcllreo 120 28,30 24,40 23,70 25,15 34,80 60 25,20 25,.40 26,80 27,40 30,60 camblsol clllclco 120 24,30 25,00 26,10 26,80 29,90 96 ARS PHARMACEUTICA La incorporación de compost de basura urbana, en el primer estadio del expe rimento, aumenta el calcio extraible en los tres suelos estudiados, especialmente cuando se utiliza la dósis de compost más elevada, aunque dicho incremento es menos importante que el observado para el caso del potasio o sodio. De entre los suelos ensayados, es en el Le, con un menor contenido en calcio, donde se produ cen comparativamente los mayores aumentos. Este efecto, aunque más ostensible, ha sido igualmente observado por otros autores al trabajar con compost de basuras urbanas, aunque la mayoría de ellos. utilizaron en sus experimentos suelos ácidos (11, 18) ó ligeramente ácidos (19, 20). Por el contrario en suelos neutros o neutros alcalinos, Wallinford et al (38) con estiercol de vaca y Morel (29) con aguas residuales, no observan cambios apreciables o a lo sumo ligeros aumentos del calcio extraído cuando las dósis em pleadas eran muy elevadas. En un estadio posterior, se observa con alguna excepción, un ligero descenso del calcio extraible, respecto al estadio anterior, lo que revela que parte del calcio liberado por estos materiales debe bloquearse, principalmente por precipitación en formas de sales minerales (carbonatos, fosfatos ... ). Magnesio extraible En la tabla VI se recogen los resultados correspondientes a la evolución del magnesio extraible en los tres suelos empleados. TABLA VI Evoluclbn del magnesio extralble expr •• ado en meq/l 009. TRATNAIENTOS SUELOS OlAS � l í C3 C4 60 1,80 1,90 2,20 2,60 3,60 Luvisol crbmico 120 1,82 1,87 2,13 2,45 3,63 60· 2,30 2,50 2,80 3,20 4,50 Fluviso'l calcllreo 120 2,45 2,47 2,63 3, 10 4,72 60 2,60 2,70 2,90 3,10 3,68 cambisol cl1lcico 120 2,50 2,65 2,82 3,02 3,63 ·ARS PHARMACEUTICA 97 La evolución del magnesio en cada uno de los tratamientos efectuados, sigue unas pautas similares a las observadas anteriormente en el calcio, ya que en el pri mer estadio de la experiencia, la fertilización con compost aumenta el magnesio extraible frente a los controles, mientras que en estadios posteriores se observa en la mayoría de los tratamientos un ligero descenso respecto al estadio anterior. Globalmente, los resultados obtenidos, que coinciden con lo señalado por otros autores (8, 35, 36), dejan patente que el abonado con compost de basuras urba nas mejoran las cantidades de calcio y magnesio en suelos ricos en ambos elemen tos, laque resulta un hecho positivo por parte de estos materiales, ya que pueden contribulf a solucionar estados deficitarios de estos nutrientes en planta, que pue den tener lugar momentáneamente en suelos calcáreos (22). AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen a la Sociedad SERCONSA S.A. la facilidad prestada al proporcionarnos compost de basura urbana de la ciudad de Granada, para la rea lización de este trabajo. BIBLIOGRAFIA 1. ARTIOLA-FORTUNY, J. y 'FULLER, W.H. (1982).- Phenols in municipal solid wastes leachates and their attenuation by clay soils.-Soil Science 133 (4),218-227. 2. BENGTSON, G.W. y CORNETTE, 1.1. (1973).-Disposal of compost municipal waste in a plantation of young slash pine: effects on soil and trees. J. 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