RESPUESTA DE CV BALLICA Y PAPA A LA APLICACIÓN DE ANTIGORITA EXTRAIDA EN CARAHUE.

EVALUACIÓN DEL EFECTO DE LA APLICACIÓN DEL MATERIAL MINERAL PROVENIENTE DE LA COMUNA DE CARAHUE, SOBRE LA PRODUCTIVIDAD DE LAS ESPECIES BALLICA Y PAPA. UNT14-0009. PRIMER INFORME AVANCE PROYECTO UNETE Septiembre, 2015.

Objetivo general. Evaluar el efecto de la aplicación del material mineral sobre la productividad de dos especies vegetales (Lolium perenne y Solanum tuberosum). 

Objetivo específico.

• Evaluar la capacidad fertilizante del material mineral sobre la productividad de la especie Lolium perenne. 
• Evaluar la capacidad fertilizante del material mineral sobre la productividad de la especie Solanum tuberosum.

Una alternativa para corregir los niveles de acidificación y mejorar la fertilidad del suelo, se basa fundamentalmente en el aumento de pH y en la disminución de los niveles de aluminio de intercambio. Con este fin se emplean enmiendas calcáreas en los suelos, que mejoran la capacidad de intercambio iónico (CIC), aumentan la disponibilidad de P y mejoran la actividad microbiológica del suelo. Entre los tipos de cal se encuentran las calizas, las calizas dolomíticas y las dolomitas, clasificación que depende del contenido de calcio y magnesio. Además al aumentar el pH del suelo la eficiencia de la adición de fertilizantes (N, P, K) en suelos ácidos aumenta por lo que un sistema integrado de manejo de nutrientes en la planta es trascendental para mejorar el potencial rendimiento de suelos ácidos infértiles (Gallardo et al., 1999). 

Importancia del magnesio en praderas y cultivo de papa. El magnesio a diferencia del fósforo es un nutriente que se requiere en menor cantidad, sin embargo, no menos importante ya que cumple varias funciones dentro del metabolismo de una planta como en la formación de ATP, fijación fotosintética del dióxido de carbono (Hirzel, 2004), activación de enzimas, síntesis de proteínas, formación de clorofila, entre otros. La deficiencia de este nutriente puede llegar a ser un factor limitante en el crecimiento y rendimiento de un cultivo en sistemas de producción intensivo en los cuales, generalmente, sólo hay una reposición de nitrógeno, fósforo y potasio (Cakmak y Yazici, 2010). Las carácteristicas agroclimáticas del sur de Chile han permitido la producción extensiva, a un menor costo de diferentes cultivos y de carne y leche, en estas dos útlimas actividades la alimentación del ganado se ha basado principalmente en el consumo de especies forrajeras establecidas en praderas naturales, naturalizadas o artificiales (Navarro et al., 2006). En la región de la Araucania el 31% de la superficie bajo uso agrícola-ganadero-silvícola corresponde a praderas principalmente naturalizadas (Romero, 2010). Lolium perenne es una especie forrajera que produce entre 10-15 ton/ha de materia seca anualmente (Hernández, 2005). Por otra parte uno de los cultivos tradicionales más importantes producidos en La Araucanía es la papa, esta ocupa el 21,2% de la producción total de los cultivos de la región. Las condiciones del territorio costero (Carahue, Saavedra, Toltén y T. Schmidt) han permitido cultivar papa con éxito conviertiendola en una zona productora de este tubérculo por décadas. Los suelos del sur del país, en los cuales se desarrollan estos cultivos son de origen volcánico. En estos sistemas productivos, el fósforo es frecuentemente uno de los nutrientes limitantes durante el desarrollo del cultivo debido a la alta capacidad fijadora de fosfato de estos suelos (Sandaña et al, 2012). Junto con la disponibilidad de fósforo, el rendimiento en el cultivo de la papa está determinado por el conjunto de nutrientes que la planta necesita, por ejemplo, si se quiere obtener 400 qqm/ha, el cultivo necesitará una fertilización de 120 Kg/ha N, 55 kg/ha P2O5, 221 Kg/ha K2O, y si desea obtener 630 qqm/ha se necesitarán 288 Kg/ha N, 128 Kg/ha P2O5, 396 Kg/ha K2O, 35 Kg/ha Mg y 26 Kg/ha S. (Sierra et al., 2002). La papa junto al maíz son cultivos sensibles a la deficiencia de magnesio, la que puede ser inducida por aplicaciones excesivas de potasio o calcio (exceso en encalado), produciéndose una clorosis intervenal en hojas basales. La extracción  del cultivo varía de acuerdo a la variedad entre 40-50 kg/ha la que alcanza su máxima absorción a los 77 días (Sierra et al., 2002). En el caso de las praderas, el nivel de extracción está en alrededor de 25 kg/ha por lo que se recomienda la aplicación de 25-35 kg/ha de MgO en primavera. La aplicación de magnesio al suelo ha resultado una buena alternativa de manejo agronómico de la hipomagnesemia en rebaños. Un estudio realizado por Balocchi et al. (2001) demostró que el efecto de la fertilización magnésica aumentó la concentración de magnesio en la planta a medida que se incrementó la dosis del elemento al suelo, no obstante, se debe procurar mantener un buen balance Ca/Mg, K/Mg y Na/Mg. Considerando que la enmienda de nutrientes posee características químicas que sugieren un aporte de magnesio y otros nutrientes al suelo, que afectarían favorablemente mejorando la fertilidad de este, el proyecto presenta la siguiente hipótesis de trabajo: La aplicación de un material que aporte hierro bases como magnesio y calcio, aumentarán los rendimientos de Lolium perenne y Solanum tuberosum de forma similar o mejor al efecto del uso de una fuente comercial de fertilizante.

MATERIALES Y METODO 

Materiales. El establecimiento del ensayo con ballica se realizará con un suelo serie Freire y Peule, en el campo experimental Maquehue. El ensayo con papa se realizará en suelo serie Peule, en la comuna de Carahue. 

Características suelo Maquehue. Pertenese a la serie Freirere, que se caracteriza por ser moderadamente profundo, de textura superficial franco limosa y color pardo oscuro en matices 7.5YR; de textura franco limosa y de color pardo amarillento de matices 10YR en profundidad. Substrato de gravas con fierrillo en la zona de contacto con el suelo. La permeabilidad es moderada, de drenaje imperfecto y topografía casi plana con 1 a 3% de pendiente. La Serie Freire es un miembro de la Familia medial, mésica de los Typic Placudands (Andisol). Suelos que se ubican en el Llano Central a una altura de 30 a 90 msnm. Se presentan en forma de depósitos de cenizas volcánicas descansando sobre arenas o gravas, en las antiguas terrazas aluviales del río Toltén.

Características suelo Carahue. Este suelo pertenece a la serie Peule que es un miembro de la familia limosa fina, mixta, mésica de los Typic Endoaquepts (Inceptisol). Es un suelo sedimentario de origen aluvial, moderadamente profundo. De textura superficial franco arcillo limosa y color gris oliva en el matiz 5Y; de textura arcillo limosa y colores negro a gris muy oscuro y oliva en matices 5Y en profundidad. El substrato es una arenisca. Estos suelos se caracterizan por ser suelos planos, de permeabilidad lenta y drenaje imperfecto, que se inundan en invierno.

Semilla. Lolium perenne Cv , para que la pastura logre expresar el potencial de producción es necesario considerar una fertilización de siembra y mantención anual de 180 kg N/ha, 184 kg de Fósforo (P2O5)/ha, 44 kg de Potasio/ha 44 kg de Azufre/ha, 36 kg de Magnesio/ha y 1 kg de Boro/ha. 

Semilla de Solanum tuberosum Cv Desirée. Es  de ciclo mediotardío (90-120 días) con un desarrollo foliar en el campo vigoroso, que alcanza de 50 a 60 cm de altura. 

Metodo.

Ensayo 1. Evaluación de la capacidad fertilizante sobre la especie Lolium perenne (ballica) en ensayo de maceta. El ensayo se realizará en macetas de 2 kg, con suelos de las series Peule y Freire. El diseño experimental considerará 6 tratamientos: dos tratamientos con el material (25 y 40 Kg/ha MgO); un tratamiento con fertilización N-P-K (180 kg/ha de N, 184 Kg/ha de P2O5, 128 kg de K2O), dos tratamientos con material (25 y 40 Kg/ha MgO) y fertilización (180 kg/ha de N, 184 Kg/ha de P2O5, 128 kg de K2O); y un control sin aplicación, con tres repeticiones. Se preparan las macetas con la fertilización correspondiente y se adicionan 30 semillas de ballica por maceta dejando las 20 de mayor vigor. Se instalaron las macetas en invernadero con riego controlado equivalente a una capacidad de campo de 60%. Se realizarán cortes cada 60 días por 180 días. Se evaluó el rendimiento a través de la producción la biomasa aérea en cada corte (materia seca). Se caracterizó inicialmente la enmienda (pH, P, Ca, Mg, K) y los suelos al inicio y al final del ensayo (pH, P, Ca, Mg, K, Na y Al). 

Ensayo 2.  Evaluación de la capacidad fertilizante sobre la especie Solanum tuberosum (papa) en ensayo de campo. El ensayo se realizó en parcelas de 3x5 m, con suelos serie Peule. El diseño experimental considerará 9 tratamientos: dos tratamientos con material (35 y 50 kg/ha MgO); un tratamiento con fertilización N-P-K (180 kg/ha de N, 300 Kg/ha de P2O5, 200 kg de K2O), dos tratamientos con material (35 y 50 kg/ha MgO) y fertilización (180 kg/ha de N, 300 Kg/ha de P2O5, 200 kg de K2O); y un control sin aplicación, además se adicionaron 3 tratamientos, no considerados en la formulación del proyecto, con dosis más altas de 1.000, 2.000 y 5.000 kg/ha de material mineral, todos los tratamiento se realizaron con tres repeticiones. Se preparo las parcelas al azar como se observa en la Figura 1 y se sembraron con una dosis de 5 tubérculos/m2 a una profundidad de 15-20 cm, una distancia entre hilera de 70-80 cm y sobre hilera de 20-30 cm. Se evaluó el rendimiento a través de la producción de tubérculos y su calibre. Se caracterizó inicialmente el material calcáreo (pH, P, Ca, Mg, K) y el suelo al inicio y al final del ensayo (pH, P, Ca, Mg, K, Na y Al).

 Distribución de las parcelas (tratamientos) al azar. 

 

El manejo del cultivo se realizó de forma tradicional considerando aplicaciones de agroquímicos correspondientes ,se realizó un seguimiento semanal para evaluar la necesidad de riego y condición fitosanitaria para un control oportuno de plaga o enfermedad. 

Evaluaciones.

Determinación de productividad en ballica. Se determinó la productividad de cada corte (3 cortes cada 60 días). Las plantas fueron cortadas sobre el ápice de crecimiento, a 1 cm aprox. sobre la superficie del suelo. A continuación se pesó la muestra en fresco y luego fueron secadas a 50° C por 48 horas. Una vez secas las muestras, se determinó el peso seco de estas. La productividad en ballica se determinó utilizando el porcentaje de materia seca, el que corresponde al cociente del peso seco y húmedo como muestra la fórmula descrita a continuación:

Determinar la productividad en términos de MS permitió conocer si existe un efecto negativo sobre la producción en relación a los diferentes tratamientos evaluados. 

Variaciones en la fertilidad del suelo.  Al término del estudio se analizó los suelos de los diferentes tratamientos para observar que efecto tuvo la utilización del material mineral sobre la fertilidad de los suelos. 

Análisis estadístico.  La evaluación analítica se realizó para la caracterización de la enmienda de nutrientes de acuerdo con AOAC (2005). El análisis de suelos se realizó de acuerdo a los métodos de Sadzawka et al., (2007). La biomasa se cuantificó por pérdida de peso a 70 ºC. El calibre y productividad de la papa se evaluó según métodos de SAG (2011). Se realizó un análisis estadístico de los datos obtenidos en los diferentes tratamientos a través del análisis de ANNOVA (Tukey p<0,05). 

Resultados.

Yacimiento de Antigorita (talco). El mineral a rajo abierto se ubica a 30 km al norte de la ciudad de Carahue camino a Santa Celia en la localidad La Esperanza, se extrae para la fabricación de tizas  industriales que resisten altas temperaturas. La Antigorita se encuentra a baja profundidad, la profundidad de la excavación no supera los 2 metros, dependiendo la ubicación del mineral lo piques más profundos, no superan 3 metros.

Las rocas son cortadas en láminas para luego ser cortadas nuevamente para llegar al producto final como se muestra en la 

Análisis microscópico del material. 

Antes de conocer los resultados de los análisis físico químicos realizados se analizaron las muestras con un microscopio electrónico para realizar una estimación de la proporción de elementos contenidos en el mineral. En la Figura siguiente se puede observar una fotografía microscópica del material mineral y la concentración en % de lo que detectó el sensor infrarrojo del microscopio. 

Análisis microscópico electrónico del material mineral, Imagen C indica cómo se visualiza la lectura microscópica. Como se mencionó anteriormente la concentración de elementos detectados por el microscopio es sólo una estimación de lo que puede contener el mineral, no obstante no representa un valor confiable como lo es un análisis químico. 

Caracterización de material mineral y suelos. Se caracterizó el material mineral previamente para conocer la concentración de nutrientes que aporta esta enmienda al suelo. El talco es un mineral que puede ser formado por silicato de magnesio o de calcio, en este caso y según los análisis realizados en esta mina domina la presencia de silicato de magnesio. De acuerdo a 4 análisis realizados al mineral,este contiene principalmente magnesio y silicio. En el Cuadro siguiente se observa la concentración de los parámetros analizados.

La caracterización de los suelos permitió conocer el nivel de fertilidad al comienzo del estudio y  evaluar los cambios en la fertilidad de este producto en los diferentes tratamientos. 

Perfil químico de los suelos utilizados, Serie Freire y Peule

Cálculo de dosis de material mineral y fertilizantes a aplicar.  La aplicación de fertilizantes y cal en los terrenos agrícolas se realizó en base a la superficie en kg de material por há. (10.000 m2 ). Por lo tanto para la superficie de suelo en la maceta de 0,07065 m2 determinando la cantidad equivalente de dosis a aplicar de cada producto (material mineral y fertilizantes). En el Cuadro siguiente se encuentra el detalle de los diferentes insumos fertilizantes utilizados según el tratamiento en evaluación.  

Montaje del ensayo y aplicación de material.  Se recolectaron suelos serie Peule y Freire, a una profundidad de 0-20 cm. Estos suelos fueron tamizados para eliminar restos de materia vegetal y de piedras. Posteriormente se dispuso en cada maceta, previamente etiquetada, 1000 g de suelo. A continuación se adicionó sobre el suelo e incorporó sobre la superficie de cada maceta la dosis de fertilizante y/o material mineral a evaluar.

Establecimiento ensayo de papa. Previo a la siembra se realizó la desinfección de la semilla utilizando Anagran, para una dosis de 1,5 ton/ha. El producto se  asperjó diluido en agua directamente sobre las papas cubriendo todo el tubérculo.

Se realizó la preparación del suelo para el establecimiento del cultivo de papa. Posteriormente se formaron los surcos en los que finalmente y como se observa en la Figura siguiente se aplicaron los tratamientos según correspondió.  

Establecimiento ensayo en macetas nuevos tratamientos. Se establecieron tratamientos con dosis fija de mineral (1 ton/ha) y se redujo porcentualmente la cantidad de fertilizante a utilizar (100%, 50% y 25%) para observar si existe algún efecto del material mineral sobre la disponibilidad y absorción de estos nutrientes. En esta segunda evaluación se incorporó un suelo arenoso con baja fertilidad de la Comuna de Renaico al que se le aplicaron los mismos tratamientos.

Resultados preliminares de ensayo en macetas.  El primer corte de materia seca utilizando suelo Maquehue arrojó que los tratamientos con dosis de fertilizante al 100 y al 50% de la dosis recomendada para esta especie y suministrando además 1 tonelada de material mineral alcanzaron los mismos niveles de productividad, por sobre 1,0 g M.S./maceta. Algo similar ocurrió para el tratamiento con 25% de la cantidad de fertilizante aplicado el que alcanzó una productividad por sobre los 0,9 g M.S./maceta. El tratamiento control se encontró por debajo de aquellos con fertilizante y material su productividad estuvo entre 0,47 g M.S./maceta, lo que equivale a un 50% aproximadamente menos que los tratamientos con fertilizante y material. En la Figura siguiente se observa la productividad registrada después de 45 días de establecido el ensayo con suelo Maquehue.  

Algo similar ocurrió con la respuesta de las plantas utilizando el suelo Carahue, como se muestra en la Figura siguiente, se pudo observar que la productividad fue similar en los tratamientos con fertilización y material, siendo el tratamiento con 50% de fertilización el de mayor productividad (1,95 g M.S./maceta) no obstante no se encontró diferencia significativa entre este tratamiento y los otros dos con 25% y 100% de la fertilización, por lo que todos estos tratamientos presentan el mismo nivel de respuesta hacia los tratamientos aplicados

Finalmente, las plantas sometidas a los mismos tratamientos utilizando suelo arenoso de la comuna de Renaico (Serie Renaico) arrojaron una respuesta diferente a medida que se fue incrementando la cantidad de fertilizante aplicado. Como se observa en la Figura siguiente, es posible observar una mayor respuesta para el tratamiento con el 100% de la fertilización requerida por la planta. 

CONCLUSIONES 

A través de los análisis físico-químicos realizados se pudo corroborar el alto porcentaje de magnesio y silicio total que posee el material mineral. 

La evaluación de fitotoxicidad en semilla de rabanito (especie sensible) no registró un efecto tóxico sobre la germinación de semillas. 

Por lo que según la metodología utilizada (Zucconi et al., 1981) el mineral no ejerce un efecto tóxico sobre la germinación de semillas.

Los resultados de la evaluación del mineral en ballica con suelo Maquehue y Carahue arrojó resultados alentadores en tratamientos con utilización complementaria de fertilizante debido a que al reducir a la mitad la cantidad de fertilizante requerido adicionando 1 tonelada de material mineral la productividad no se ve afectada. 

Algo similar ocurrió al reducir la cantidad de fertilizante al 25% en la cual igualmente se obtuvieron resultados similares de productividad de materia seca.