Composta de estiércol bovino y su efecto en plantas de cobertura y propiedades químicas del suelo

Abstract

Experiments were conducted to determine the effect of dairy manure compost (DMC) in nutrient concentrations in soil and cover crops (CC). In the first study, 60 Mg ha-1 of DCM on the CC: forage radish [Raphanus sativus (FR)] and triticale [X. Triticosecale Wittmack (TR)] was tested. Both CC were seeded with base substrate (DCM mixture with Coto series soil) at a seed density of 13 and 125 kg ha-1 for FR and TR, respectively. For this study, a randomized complete block design (RCBD) with four replications was used. Both CC were harvested two months after planting to determine P and N concentration. Data were analyzed using an analysis of variance with the SAS (Statistical Analysis System). There was no significant difference (P> 0.05) for N (3.87%) between CC. However, the concentration of P was higher (P <0.05) in TR (0.67%) than in RF (0.49%) with DCM application. A follow-up evaluated 0, 5, 15 and 40 Mg ha-1 of DMC. Data were analyzed using SAS and Infostat. There was quadratic effect (P<0.05) for P concentration on TR, but there was no dose effect on N and P in FR. However, higher N content (3.70%) was obtained in RF than in RT (2.75%). In conclusion, adding 60 Mg ha-1 of DCM shows a higher concentration of P in TR compared to FR. Although a quadratic response was observed for P in triticale, N (3.70%) and P (0.62%) concentration in FR was greater than in TR (2.75% and 0.38% for N and P, respectively. For this reason, FR as a CC was recommended for field evaluations. In the second experiment, the effect of 0, 10, 20 and 40 Mg ha-1 of DMC on dry matter yield (DMY), N and P concentration in shoots and roots of FR and ammonium concentrations (NH4+ - N), nitrate (NO3- - N), organic matter (OM), pH, P, K and Ca in the soil were assessed. Studies were carried out from January to May 2016 at the Agricultural Experiment Station (AEE) of Isabela on a Oxisol of the Coto series and between August to December 2016 at the Farm Alzamora of the Campus of Mayagüez, on an Ultisol of the Consumo series. A RCBD with four replications was used in a split-plot arrangement (main plot was the CC seeded at 13 kg ha-1) and without FR and the subplots were the four DCM levels. In the Ultisol, another treatment was added (FR was planted immediately after DCM application and one month after DCM application). Two months after FR sowing, samples were taken in a 0.25m2 area, separating the aerial part (shoots) and the roots (tuber). The tissue samples were dried, milled and analyzed for N using the Kjeldahl method and the P was extracted following the Dry Ashing method and quantified with an Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES). Soil samples were taken at 15-cm depth where the FR was incorporated and where only DMC was incorporated. Soil samples were dried, milled and analyzed for N (steam distillation method), OM (Walkley Black method), pH and macronutrients (Mehlich III). Due to soil differences and the post-application of DMC and planting of FR on the Ultisol, the effects were analyzed and discussed separately. Nutrient concentration on the tissues and soil were analyzed using SAS 9.4 mean separation with Fisher LSD (P<0.05). To measure the response to DMC levels, polynomial contrasts and regression analysis were performed. Greater DMY was found on shoots (5,345 kg ha-1) compared to the roots (977 kg ha-1). Nutrient concentrations were: 2.05 g kg-1 and 0.87 kg-1 P, and 24.4 g kg-1 and 21.7 g kg-1 for N. Nutrient uptake was 10.2 kg P ha-1 and 0.86 kg P ha-1, and 129 kg N ha-1 and 21.4 kg N ha-1 for the shoots and roots, respectively. On the Ultisol, a higher concentration of P (5.67 g P kg-1) was found in FR when sowed immediately after DMC application (SieRaEst) compared to when sowed one month after (SieRaEsInc1m) (4.74 g P kg-1). A similar response was found for Ca concentration of 10.1 g kg -1 and 3.24 g kg-1 and Ca uptake 11.6 kg ha-1 and 4.6 kg ha-1 for FR in (SieRaEst) and (SieRaEsInc1m) respectively. In the Oxisol, a higher concentration of N-NO3 (36.2 mg kg-1) was found when FR was incorporated than when CC was not used (12.43 mg kg-1). Application of 40 Mg ha-1 of DMC increase the concentration of P (65.29 mg kg-1), Ca (456 mg kg-1) and OM (2.45%). These concentrations were significantly different when no manure were applied, P (21.2 mg kg-1), Ca (278 mg kg-1) and OM (2.01%). In the Ultisol, 40 Mg ha-1 showed higher DMY (2,080 kg ha-1) also affecting the nutrient uptake in the FR tissue 10.7 kg P ha-1, 29.0 kg N ha-1, 12.4 kg Ca ha-1 and 24.6 kg B ha-1, being significantly different from the other rates. High N uptake FR tissue (129 kg ha-1) was observed in Oxisol, which demonstrates its ability to trap and retain nutrients by reducing their loss to the environment. In the Ultisol, DMY was less than in the Oxisol and could not be separated by shoots and roots since the tuber was not formed. In addition, a lower N concentration was obtained, but a higher P concentration and uptake than in an Oxisol was evidenced. The time of application of manure had only effect for K in the soil, being less when FR was sown one month after incorporation of DMC (379 mg kg-1). Sowing FR is not recommended a month after the application of DMC. Sow FR immediately after the application of DMC improves nutrient uptake improving the chemical properties of the soil and minimizing loss to the environment.

Se realizaron experimentos para determinar el efecto de la composta de estiércol de vaquería (CEV) en las concentraciones de nutrientes en el suelo y plantas de cobertura (PC). En el primero, se evaluó el efecto de la aplicación de 60 Mg ha-1 de CEV en las PC: rábano [Raphanus sativus (RF)] y triticale [X. Triticosecale Wittmack (TR)]. Se sembraron ambas PC en tiestos con sustrato base (mezcla de CEV con suelo serie Coto) a una densidad de siembra de 13 y 125 kg ha-1 para RF y TR, respectivamente. Se utilizó un Diseño en Bloques Completos Aleatorizados (DBCA) con cuatro repeticiones. Ambas PC se cosecharon dos meses después de siembra para determinar concentración de P y N en el tejido seco. La data se sometió a un análisis de varianza con el paquete estadístico SAS. No se encontró diferencia significativa (P >0.5) para N (3.87 %) entre las PC luego de aplicar 60 Mg ha-1 de CEV. La concentración de P fue más alta (P<0.05) en TR (0.67%) que en RF (0.49%) con CEV. Este estudio se repitió usando cuatro dosis de CEV 0, 5, 15 y 40 Mg ha-1. Los datos fueron analizados utilizando SAS y regresión con el paquete estadístico Infostat. Se encontró un efecto cuadrático sobre la concentración de P para TR, pero no hubo un efecto de dosis sobre la concentración de N y P en RF. Sin embargo, se obtuvo mayor contenido de N (3.70%) en RF que en TR (2.75%). En conclusión, 60 Mg ha-1 de CEV presenta mayor concentración de P en TR en comparación con RF. Aunque se observó una respuesta cuadrática para P en triticale, la concentración de N (3.70%) y P (0.62%) en RF fue mayor que TR (2.75% y 0.38%) para N y P, respectivamente. Por esta razón, se recomienda el RF como PC para evaluaciones de campo. En el segundo experimento se determinó el efecto de 0, 10, 20 y 40 Mg ha-1 de CEV sobre el rendimiento de materia seca (RMS), concentración de N y P en tejidos y tubérculos del RF y concentraciones de amonio (NH4+-N), nitrato (NO3--N), materia orgánica (MO), pH, P, K, Mg y Ca en el suelo. Los estudios se llevaron a cabo de enero a mayo 2016 en la Estación Experimental Agrícola (EEA) de Isabela en un Oxisol de la serie Coto y entre agosto y diciembre 2016 en la Finca Alzamora del Recinto Universitario de Mayagüez, en un Ultisol de la serie Consumo. Se utilizó un DBCA con cuatro repeticiones en un arreglo de parcelas divididas donde la parcela principal fue la PC con RF (densidad de siembra de 13 kg ha-1) y sin rábano y las sub-parcelas fueron los cuatro niveles de CEV (0, 10, 20 y 40 Mg ha-1). En el Ultisol, se añadió otro tratamiento (siembra de RF inmediatamente después de la aplicación de CEV y siembra un mes después de aplicación de CEV). Dos meses después de la siembra de RF, se tomaron muestras en un área de 0.25m2 separando la parte aérea (vástago) y la raíz (tubérculo). Las muestras de tejido se secaron, molieron y analizaron para N utilizando el método de Kjeldahl y el P se extrajo siguiendo la metodología de Incineración en Seco y se cuantificó por espectroscopia de plasma. Muestras de suelos fueron tomadas a 15-cm de profundidad donde se incorporó el RF y donde solo se tenía CEV incorporado. Las mismas fueron secadas, molidas y analizadas para N (método de destilación de vapor), MO (método Walkley Black), pH y macronutrientes (Mehlich III). Debido a diferencia de suelos y factor de siembra de rábano post-aplicación CEV en el Ultisol, los resultados se analizaron y discutieron por separado. La concentración de nutrientes en los tejidos y el suelo fueron analizados con el programa estadístico SAS 9.4 (P< 0.05) y la separación de media con LSD Fisher. Para medir la respuesta a niveles de CEV se hicieron contrastes polinomiales y análisis de regresión. Se encontró mayor RMS en el vástago (5,345 kg ha-1) en comparación con la raíz (977 kg ha-1). Las concentraciones de nutrientes para tejido fueron: P 2.05 g kg-1 y 0.87 g kg-1 y para N fue de 24.4 g kg-1 y 21.7 g kg-1. La absorción de nutrientes fue de 10.2 kg P ha-1 y 0.86 Kg P ha-1, y 129 kg N ha-1 y 21.4 kg N ha-1 para el vástago y raíz, respectivamente. En el Ultisol, se encontró mayor concentración de P (5.67 g P kg -1) en los tejidos de RF cuando se sembró inmediatamente después de aplicar el CEV (SieRaEst) en comparación cuando se sembró un mes después de haber aplicado el CEV (SieRaEsInc1m) (4.74 g P kg -1). Respuesta similar se encontró para concentración de Ca 10.1 g kg -1 y 3.24 g kg -1 y absorción de Ca 11.6 kg ha-1 y 4.6 kg ha-1 para el RF en SieRaEst y SieRaEsInc1m, respectivamente. En el suelo Oxisol se encontró mayor concentración de N-NO3 (36.2 mg kg-1) cuando se incorporó RF que cuando no se usó la PC (12.43 mg -kg-1). Aplicación de 40 Mg ha-1 de CEV aumenta la concentración de P (65.29 mg kg-1), Ca (456 mg kg-1) y MO (2.45%) en el Oxisol. Estas concentraciones fueron significativamente diferentes cuando no se aplicó estiércol, P (21.2 mg kg-1), Ca (278 mg kg-1) y MO (2.01%). En el Ultisol, 40 Mg ha-1 evidencia mayor RMS (2,080 kg ha-1) afectando también la absorción de nutrientes en el tejido de RF 10.7 kg P ha-1, 29.0 kg N ha-1, 12.4 kg Ca ha-1 y 24.6 kg B ha-1, siendo significativamente diferente a las demás dosis. Se evidenció alta absorción de N en el tejido del rábano (129 kg ha-1) en Oxisol, lo cual demuestra su capacidad para atrapar y retener el nutriente reduciendo su pérdida al ambiente. En el Ultisol, se presentó menor RMS de RF que en Oxisol y no se pudo separar por vástago y raíz ya que no se formó el tubérculo. A su vez, se obtuvo menor concentración de N, pero se evidencia mayor concentración y absorción P que en un suelo Oxisol. El tiempo de aplicación de estiércol solo tuvo efecto para K en el suelo encontrándose menor concentración cuando se siembra el RF después de un mes de incorporado estiércol (379 mg kg-1). No se recomienda sembrar el RF un mes después de la aplicación de estiércol, por el contrario, sembrar el RF inmediatamente después de la aplicación de estiércol mejora la absorción de los nutrientes evitando que se pierdan al ambiente y se mejoran las propiedades químicas del suelo.