FERTILIZACIÓN ORGÁNICA (COMPOSTA) Y ÓRGANO-MINERAL DE MAÍZ EN VILLAGRÁN, GUANAJUATO

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGODEPARTAMENTO DE SUELOS

TESIS PROFESIONAL

Hernández Gutiérrez Luís Ángel

24 de Septiembre del 2010. Chapingo, México.

Introducción

� Importancia del maíz en México� Cultura nacional� Economía

� Problemática actual en el cultivo� Problemática actual en el cultivo� Altos costos de producción: fertilizantes� Bajos rendimientos� Importaciones � Contaminación por uso indiscriminado de agroquímicos

� Alternativas � Uso de fertilizantes orgánicos y órgano-minerales

Justificación

1. Generar una nueva alternativa para la fertilización del maíz, y

La realización de éste proyecto respondió primordialmente a dos razones:

2. Mejorar la producción de maíz y a la vez, reducir los costos de la fertilización.

Marco de referencia

� Nutrición del cultivo de maíz

Autor N P2O5 K2O MgO CaO

kg t-1grano

Cuadro 1. Extracciones al suelo por cada tonelada de maíz.

kg t-1grano

Domínguez (1997) 28 11 23 8 11

Rodríguez (2009) 24 4.5 20

� Abonamiento orgánicoEs una de las principales formas de generar fertilidad sostenible en lossistemas agrícolas, debido no sólo al aprovechamiento de losnutrimentos para los cultivos que contienen estos materiales, sino atoda una serie de beneficios asociados de tipo físico-químico, químicoy biológico.

La aplicación de composta a los suelos redunda de forma general enincremento de la materia orgánica del suelo, que depende de lacantidad y del tipo de material aplicado, la madurez de la composta yde las propiedades del suelo (Moral y Muro, 2008).

� Fertilizante órgano-mineralLos fertilizantes órgano-minerales son productos que se obtienen a partir de lamezcla de fertilizantes químicos con abonos orgánicos y a veces con laadición de algún otro componente que mejora la calidad del producto.

Los fertilizantes orgánicos y órgano-minerales son ricos en radicales activos yéstos están presentes en los ácidos fúlvicos, húmicos y huminas.

En los ácidos fúlvicos y húmicos las cargas más importantes son las negativasque favorecen la retención de los cationes e incrementan la capacidad deintercambio catiónico (CIC), además quelatan algunos elementos esenciales(Tan, 1994).

Se ha observado que los fertilizantes órgano-minerales se comportan comolos fertilizantes orgánicos en su efecto en las características delsuelo, con laventaja de que contienen mayor porcentaje de nutrimentos por unidad de pesodel producto (Trinidad, 2006).

Objetivos

General

a. Evaluar la efectividad biológica de la composta Viverde en el cultivo de maíz, en Villagrán, Guanajuato.

Específicos

b. Evaluar el efecto de tres niveles de composta, con y sin complemento mineral, en el rendimiento y calidad de maíz.

c. Determinar el efecto de tres niveles de composta, con y sin complemento mineral, en las propiedades del suelo.

Materiales y Métodos

El presente estudio se realizó en la Colonia 18 de Marzo en elmunicipio de Villagrán, Guanajuato, ubicado a los 20º 33.782´ latitudnorte, 101º 02.486´ longitud oeste, y una altitud de 1730 msnm.

Lugar de trabajo

Figura 1. Ubicación de la parcela experimental en Villagrán, Guanajuato

� 8 tratamientos� 3 niveles de composta

� 2 niveles de complemento mineral

� 1 testigo químico

� 1 testigo absoluto

Diseño de tratamientos y experimental

El diseño experimental fue en bloques completos al azar (DBCA) con cuatro repeticiones. En total fueron 32 unidades experimentales. Las unidades experimentales fueron cuatro surcos de 10 m de largo, espaciados a 80 cm entre sí.

Tratamiento Clave Composta

(t ha-1)

Fertilizante NPK

(kg ha-1)

Dosis total aplicado

de fertilización

1 0 0 0 0-0-0

2 2C 2 0 20-20-20

3 4C 4 0 40-40-40

Cuadro 2. Diseño de tratamientos planteados para la parcela experimental.

4 6C 6 0 60-60-60

5 Q 0 320-160-00 320-160-00†

6 2CQ 2 282.5-140-00 320-160-20

7 4CQ 4 245-120-00 320-160-40

8 6CQ 6 207-100-00 320-160-60†= dosis utilizada en la región

-Previamente se realizó un análisis desuelo y de la compostaViverde, la cualfue utilizada como el material orgánico.

-La fertilización orgánica y órgano-mineral se realizó antes de la siembra.Posteriormente se hicieron 2aplicaciones químicas comocomplemento.

Manejo del cultivo

Figura 2. Sembrado de semilla.complemento.

- La densidad de siembra fue de 90 000plantas ha-1. Híbrido utilizado fue el30P16 de Pionner®.

- Lámina de riego aplicada fue de 23 cmaproximadamente.

Figura 2. Sembrado de semilla.

Figura 3. Distribución de tratamientos .

Variables respuesta

Planta

• Altura

Grano

• Peso de mil

Suelo

• Nitrógeno

Se utilizaron los dos surcos centrales para muestreo vegetal y muestreo de suelos.

• Altura • Peso de mazorca • Sanidad de

mazorca • Biomasa aérea• Relación

olote/grano • Índice de Cosecha • Rendimiento en

campo

• Peso de mil semillas

• Humedad de grano• Rendimiento

ajustado • Peso hectolítrico• Nitrógeno en grano• Fósforo en grano

• Nitrógeno inorgánico

• Fósforo disponible• Materia orgánica• pH• Densidad aparente• Conductividad

eléctrica

Resultados y Discusión

Variables evaluadas en la planta de maíz

Cuadro 3. Análisis de Varianza (Prob > F), y Prueba de Comparaciones Múltiples de Medias, método de la Diferencia Mínima Significativa (LSD), con alfa al 5% para las variables en la planta de maíz.

Mejor tratamiento: 6666CQCQCQCQExplicación: mayor cantidad de composta aplicada y mejor complementomineralCon dosis similares a las manejadas, Domínguez (1997) obtuvo un pesode mazorca promedio de 218 g con una dosis nitrogenada de 300 kgha-1.

Figura 4. Efecto de la aplicación de composta con y sin fertilización mineral en el peso de mazorca de maíz.

Biomasa aéreaBiomasa aérea

Mejor tratamiento:2CQExplicación: alto desarrollo debiomasa debido a la mayordosis mineral en comparacióna los demás tratamientos.

Observación: 2CFigura 5. Efecto de la aplicación de composta con y sin Observación: 2CMenor biomasa aérea debido ala inmovilización de nitrógenoen el suelo

Figura 5. Efecto de la aplicación de composta con y sin fertilización mineral en la biomasa aérea de maíz.

Figura 6. Biomasa medida en campo.

Mejor tratamiento:6CQ

Explicación: efecto benéficopor abonadura con compostasin y con complementomineral.

El índice de 0.56 obtenido fuemejor en comparación al 0.31conseguido por Cano et al.

Índice de cosecha

conseguido por Cano et al.

(2001) con una dosis defertilización de 207-92-00 ycon un rendimiento de 6.05 tha-1 bajo una densidad de100,000 plantas ha-1.

vs

Figura 7. Comportamiento del IC en los tratamientos bajo la aplicación de composta con y sin fertilización mineral.

Rendimiento en grano

10 579 kg ha-1

No se notó beneficio de la composta en el rendimiento. Causa: Inmovilización de N por la baja cantidad aplicada

No existió efecto estadísticosignificativo por efecto de lostratamientos, sin embargo, el mejortratamiento fue el4CQ.

10 579 kg ha-1

Incremento en relación a los demás tratamientos

Figura 8. Efecto de la aplicación de composta con y sin fertilización mineral en el rendimiento en campo.

� Altura

� No se observó tendencia alguna.

� Sanidad de mazorca

� Tendencia: mejores 2C y

Para estas variables no existió evidencia estadísticamentesignificativa por efecto de los tratamientos, sin embargo,seconcluyó lo siguiente:

Figura 9. Efecto de la aplicaciónde composta� Tendencia: mejores 2C y testigo absoluto (0). Los tratamientos órgano-minerales sin variación.

� Relación olote/grano

� Observación: tratamientos absoluto y químico mayor Relación O/G.

Figura 9. Efecto de la aplicaciónde compostacon y sin fertilización mineral en la sanidad demazorca.

Figura 10. Comportamiento de la relación O/G bajodiferente fertilización orgánica y órgano-mineral.

Variables evaluadas en el grano de maíz

Cuadro 4. Análisis de Varianza (Prob > F), y Prueba de Comparaciones Múltiples de Medias, método de la Diferencia Mínima Significativa (LSD), con alfa al 5% para las variables de calidad de grano de maíz.

Peso de mil semillasPeso de mil semillasMejor tratamiento:4CQ

Explicación: un mayoraporte de nutrimentospara la planta en estetratamiento, cuyo efectose reflejó en el grano.

El pesodel tratamiento7

+++ tamaño

+ tamaño

El pesodel tratamiento7entra en un rangoaceptable, como señalaBorrajo (2006), donde elpeso promedio oscilaentre 250-400 g,dependiendo del tipo dehíbrido de maíz.

Figura 11. Peso de mil semillas de maíz con aplicación de composta,con y sin complemento mineral.

Nitrógeno en grano

Mejor tratamiento: 4CQ (1.49% N ≈ 9.12 % de proteína)

Explicación: concentración de N en el fertilizante órgano-mineral, y aunado a ello, el efecto benéfico de sustancias SOFA en la sustancias SOFA en la composta.

Figura 12. Nitrógeno en grano de maíz con aplicación decomposta, con y sin complemento mineral.

� Humedad de grano. El tratamiento 4CQ presentó la humedad más baja.

� Rendimiento ajustado. Comportamiento similar al

Para estas variables no existió evidencia estadísticamentesignificativa por efecto de los tratamientos, sin embargo,seconcluyó lo siguiente:

� Rendimiento ajustado. Comportamiento similar al rendimiento en campo. 4CQ mejor tratamiento.

� Peso hectolítrico. El mejor peso hectolítrico (77.12 kg hL-1) se obtuvo cuando se aplicó 6 t ha-1 de composta.

� Fósforo en grano. El tratamiento 4CQ presentó la mejor respuesta con un 0.41% en grano.

Variables evaluadas en Suelo

Cuadro 5. Análisis de Varianza (Prob > F), y Prueba de Comparaciones Múltiples de Medias, método de la Diferencia Mínima Significativa (LSD), con alfa al 5% para las variables evaluadas en el suelo.

Nitrógeno inorgánicoNitrógeno inorgánico Mejor tratamiento:QQExplicación: efecto residualdel fertilizante mineral

Posteriormente le siguen lostratamientos6CQ>4CQ>2CQ.

Tratamientos con composta:depresión de nitratos porinmovilización del N.

Figura 13. Movimiento del N en el suelo bajo diferente fertilización orgánica y órgano-mineral.

Fósforo disponible

� El tratamiento Q y 6CQ presentaron los valores más altos.

� Explicación Q: dosis de fertilización (160 kg ha-1 P).fertilización (160 kg haP).

Figura 14. Comportamiento del fósforo en el cultivo de maíz con aplicación de composta, con y sin complemento mineral.

pHEl tratamientoQ presentó el pH más bajo, relacionado a la última fertilización , en donde se aplico sulfato de amonio, el cual posee un efecto residual ácido.

Figura 15. Comportamiento del pH del suelo en el cultivo demaíz con aplicación de composta, con y sin complementomineral.

Conductividad eléctrica El tratamientoQ y 4CQ presentaronla conductividad alta en relación alos demás tratamientos, sinembargo, estos valores (0.34 dS m-1)no provocan salinidad considerableen el suelo ni afectan el desarrollodel cultivo de maíz. Figura 16. Comportamiento de la conductividad

eléctrica en el cultivo de maíz con aplicación decomposta, con y sin complemento mineral.

Materia orgánica. La cantidad aplicada no fue la suficiente, por lo cual no afecto las propiedades físico-químicas del suelo.

Densidad aparente. Al igual que en materia orgánica, la Densidad aparente. Al igual que en materia orgánica, la cantidad de composta aplicada no afectó esta propiedad.

Fertilización� Orgánica

� No se observó efecto significativo en variables respuesta debido al proceso de inmovilización del N en el suelo.

� Órgano-mineral� Variables en planta

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

� Variables en planta� 2CQ en biomasa� 4CQ en altura, peso de grano y rendimiento sin ajuste� 6CQ peso de mazorca e índice de cosecha

� Variables en grano� 4CQ en peso de 1000 semillas, humedad de grano, rend. ajustado,

N y P en grano

� Variables en suelo� No existió efecto