Resumen

La acidez parcial de la roca fosfórica (RF) con ácido sulfúrico, ha sido usada con éxito para mejorar su solubilización e incrementar la eficiencia agronómica de esta fuente de P. Para comprobar la efectividad de la RF tratada con ácido sulfúrico y/o tiosulfato de amonio (TSA), se realizaron dos experimentos de invernadero con plantas de frijol cultivadas en potes. En el primer experimento se usó un suelo ácido (pH 3,3) deficiente en P mientras que en el segundo se usó el mismo suelo, encalado hasta pH 5,4. Las fuentes fosfatadas evaluadas fueron RF sin acidular, RF acidulada con ácido sulfúrico (RA), RF acidulada con una mezcla de 30 % de TSA y 70 % de ácido sulfúrico (R30T), RF acidulada con 100 % de TSA (R100T), y fosfato diamónico (FDA), además de un testigo sin tratar. Los tratamientos se distribuyeron en un diseño completamente aleatorizado con tres repeticiones. Después de 35 días de crecimiento del frijol se determinó la materia seca (MS), el P y Ca absorbido y el P y Ca residual en el suelo. La eficiencia de las fuentes de P en términos de incremento de MS y P absorbido siguió el orden, FDA>R30T=RA>RF=R100T, en ambos ensayos. Los tratamientos R30T y RA presentaron igual efectividad, y en vista de que en experiencias previas se obtuvo similar respuesta en plantas gramíneas, se concluye que R30T representa una alternativa de roca fosfórica parcialmente acidulada económica para ser usada en una amplia gama de cultivos de ciclo corto como el frijol.

Palabras claves: Eficiencia agronómica, frijol, tiosulfato de amonio

La acidez de la RF con 100 % de ácido sulfúrico incrementó el P2O5 total en 2,84 unidades  respecto  a  la  RF,  mientras  que  la roca  acidulada  con  TSA  incrementó  el  P2O5 total  en  0,51  y  1,26  unidades  en  R30T  y R100T, respectivamente. Se destaca que el P2O5 disponible  en  R30T  fue  12,92 %  mayor  que  en  RF (Cuadro 1).

Cuadro 1. Análisis químico de las rocas fosfóricas

*P2O5 Disponible = P2O5 hidrosoluble + P2O5 soluble en citrato de amonio

Experimento en suelo sin encalar

Con el uso de las fuentes de fósforo se logró un aumento en la producción de MS y del Pab por el frijol con respecto al testigo (Cuadro 2), evidenciándose la deficiencia de P en este suelo y la respuesta de la planta a los fertilizantes.

Cuadro 2. Materia seca (MS) y absorción de nutrientes en el frijol bajo condiciones del ensayo en suelo sin encalar

Valores en la misma columna seguidos de la misma letra no son estadísticamente diferentes según Tukey (P≤0,05)

La mayor producción de MS y mayor Pab en el tejido de la planta se obtuvo con el fosfato diamónico. De igual manera, se observó que el mejor comportamiento entre las rocas correspondió a RA y R30T tanto para la MS como para Pab. La producción de MS y P absorbido fue menor cuando se aplicó RF y R100T, aunque fueron, a su vez, mayores al tratamiento 0P.

La  EAR  de  las  fuentes  de  P,  con  respecto al  FDA,  en  términos  de  incremento  de  MS  y  Pab siguió el orden FDA>R30T=RA>RF=R100T (Cuadro 3). La efectividad de R100T en comparación con el FDA fue baja e igual a RF. Con R30T y RA la EAR de la MS con respecto al FDA, fue de 68,43 y 67,32 % respectivamente, lo que puede ser atribuido al efecto del proceso de acidez sobre la solubilización de la RF. La EAR respecto al Pab también  fue mayor en R30T y RA (53,44 y 47,83 %, respectivamente), lo cual se asocia con la mayor absorción del P proveniente de estas rocas.

Cuadro 3. Eficiencia agronómica relativa (EAR) del frijol para materia seca (MS) y fósforo absorbido en suelo sin encalar

Valores en la misma columna seguidos de la misma letra no son estadísticamente diferentes según Tukey (P≤0,05)

La absorción de calcio fue mayor y estadísticamente igual para RF, R30T, FDA y RA. Con R100T la absorción de Ca fue menor que el resto de las rocas. La liberación de Ca en el suelo fue mayor cuando se aplicó RF (Cuadro 4) y no se encontraron diferencias en el Ca residual entre las rocas aciduladas y el FDA, aunque  la R30T obtuvo el mayor valor.

Cuadro 4. Fósforo y calcio residuales en el suelo sin encalar al momento de la cosecha del frijol

Valores en la misma columna seguidos de la misma letra no son estadísticamente diferentes según Tukey (P≤0,05)

Con la aplicación de FDA se obtuvo el mayor contenido de P residual en el suelo en los 35 días que duró el ensayo (Cuadro 4), y las RF presentaron valores menores de P residual que las correspondientes a FDA. Entre  las fuentes  RF, R30T, R100T y RA no se encontró diferencias en la cantidad de P residual en el suelo.

Experimento en suelo encalado

En general, los promedios de producción de MS y de P absorbido por la planta de frijol en el suelo encalado tendieron a ser mayores que los obtenidos en el suelo sin encalar (Cuadros 2 y 5).

Cuadro 5. Materia seca (MS) y absorción de nutrientes en el frijol bajo condiciones del ensayo en suelo encalado 

Valores en la misma columna seguidos de la misma letra no son estadísticamente diferentes según Tukey (P≤0,05)

El FDA generó cantidades de MS y P absorbido estadísticamente mayores que las producidas por todas las rocas (Cuadro 5). Considerando las rocas fosfóricas, se observa que la producción de MS y P absorbido para R30T y RA fueron estadísticamente iguales entre sí y superiores a R100T y RF. Es decir, el encalado no habría afectado la solubilidad de las rocas aciduladas y la sustitución del 30 % del ácido sulfúrico por TSA no desmejoró la calidad de la roca acidulada como fuente de P para la planta en el suelo encalado.

La  EAR  para  MS  y  Pab  de  las  fuentes  de P  en  el  suelo  encalado  siguió  el  mismo  orden que en el suelo sin encalar, es decir, FDA>R30T=RA>RF=R100T (Cuadro 6).

Cuadro 6. Eficiencia agronómica relativa (EAR) del frijol var. Tuy para materia seca (MS) y fósforo absorbido en suelo encalado

Al estudiar el Ca absorbido (Cuadro 5), se encontró que éste fue estadísticamente igual en los tratamientos FDA, R30T y RA, y superiores a RF y R100T. Este comportamiento evidencia la  baja solubilidad de estas últimas rocas  en el suelo encalado. En cuanto al P residual en el suelo, todos los tratamientos incrementaron su valor con respecto el testigo (Cuadro 7), siendo el FDA el de mayor valor por ser la fuente más soluble. Entre las rocas, el tratamiento R30T presentó el mayor valor y fue estadísticamente igual a RA, lo que pone de manifiesto un buen comportamiento agronómico de estas fuentes aciduladas en el suelo encalado.

Cuadro 7. Fósforo y calcio residuales en el suelo encalado fertilizado con fosfatos, al momento de la cosecha del frijol

Valores en la misma columna seguidos de la misma letra no son estadísticamente diferentes según Tukey (P≤0,05)

Como era de esperarse, se observó que el Ca residual se incrementó en los seis tratamientos, producto de la aplicación de la cal agrícola (Cuadros 4 y 7) aunque no hubo diferencias significativas entre ellos.

Discusión

El uso del FDA produjo el mayor incremento de materia seca y de absorción de fósforo, lo cual se atribuye a que es una  fuente fosfatada más soluble que la roca fosfórica acidulada y no acidulada. Chien et al. (1996) encontraron que los mayores rendimientos de MS y mayor EAR del maíz fueron obtenidos con la fuente más soluble en relación a las plantas que se les aplicó RF.

El mejor comportamiento entre las rocas correspondió a RA y R30T tanto para la MS como para Pab, lo que indicó una buena disponibilidad del P con estas RF parcialmente aciduladas. Cuando se aplicó RF hubo un incremento de MS y P absorbido con respecto al tratamiento 0P, lo cual se atribuye al efecto de la acidez del suelo sobre la solubilidad de la roca. El hecho de que la producción de MS y P absorbido, así como la EAR y la absorción de calcio, no incrementaron con respecto a RF cuando se aplicó R100T parece indicar que existió una baja disponibilidad de P al utilizar la roca fosfórica acidulada sólo con TSA. Se pudiera señalar que la sustitución total del H₂SO₄ por TSA no habría sido adecuada para acidular la RF. La mayor absorción de calcio con la RF se debe posiblemente a un efecto favorable de la acidez del suelo.

Con relación al P residual, López et al. (1991) señalan que la aplicación de SFT produce una mayor cantidad de P disponible en el suelo en periodos cortos de tiempo logrando una mayor producción en la primera cosecha; sin embargo, con la RF los mejores resultados se obtienen a partir de la segunda cosecha, dada la baja solubilidad de la roca.

El hecho de que los promedios de MS y de Pab en el suelo encalado tendieron a ser mayores que en el suelo sin encalar contrasta con lo encontrado por López y Nieves (1993) quienes observaron menor producción de MS y Pab con el incremento del pH en el suelo, como consecuencia del encalado del mismo cuando se aplicó RF como fuente fosfatada. Al considerar las condiciones óptimas para el desarrollo del frijol, se ha observado que el máximo rendimiento de este cultivo se obtiene en suelos de pH entre 5 y 6 (Islam et al., 1980). El suelo utilizado en este experimento tiene un pH 3,3 y con el encado subió a 5,4  por lo que la menor producción de MS y P absorbido, con todos los tratamientos en el suelo sin encalar, podría estar relacionada con el alto contenido de Al en este suelo. Podría suponerse que en el presente ensayo el efecto favorable del encalado del suelo por la neutralización del Al habría superado al efecto negativo que produce el incremento del pH sobre la disolución de la RF.

En el suelo encalado (pH 5,4) se habría neutralizado el efecto detrimental del Al, permitiendo así un mejor uso del P de las fuentes fosfatadas utilizadas y por lo tanto, un mejor desarrollo del cultivo. Dado que el tratamiento R100T produjo cantidades de P residual menores a las obtenidas con las otras rocas aciduladas hace suponer que el aumento del pH del suelo disminuyó la solubilización de esta fuente fosfatada. Fernández y Meza (2004) explicaron que la  alta concentración de Ca intercambiable en la solución del suelo encalado afectó la disolución de la RF acidulada con vinaza, disminuyendo la cantidad de  P residual en el suelo.

En el suelo encalado el P residual obtenido con la RF resultó el más bajo entre los materiales fosfatados, lo que refleja su baja solubilidad cuando aumenta el pH del suelo. Esto coincide con lo reportado por Chien at al. (1995) quienes hallaron que el incremento del pH y del Ca en el suelo producto del encalado del suelo puede disminuir la disolución de la roca fosfórica.

Finalmente,  puede  señalarse  que  debido  a que  los  tratamientos  R30T  y  RA presentaron igual efectividad, se concluye que R30T representa una alternativa de roca fosfórica parcialmente acidulada económica para cultivos de ciclo corto como el frijol.

Conclusiones

La  roca  fosfórica  obtenida  sustituyendo  el 30 % del ácido sulfúrico por tiosulfato de amonio en el proceso de acidez  resultó ser  tan efectiva como la roca acidulada con sólo ácido sulfúrico como fuente de fósforo para el frijol (planta leguminosa). Dado que en una experiencia previa se comprobó esta efectividad en plantas de maíz (gramínea), se puede concluir que la RF acidulada con la combinación de ácido sulfúrico y TSA podría ser usada en una amplia gama de cultivos anuales.

La roca fosfórica acidulada sólo con TSA mostró una baja efectividad.

El encalado del suelo no disminuyó la eficiencia de las rocas aciduladas ya sea con ácido sulfúrico solo o combinado con el TSA.