oli-01 efecto fertilizante de estiercoles ganaderos en estaquillas de

OLI-01
EFECTO FERTILIZANTE DE ESTIERCOLES GANADEROS EN
ESTAQUILLAS DE OLIVO
ROSARIO MIRALLES DE IMPERIAL1, EULALIA Mª BELTRÁN1, MIGUEL ÁNGEL. PORCEL1, Mª
LUISA BERINGOLA1, JOSÉ VALERO MARTÍN1, ROSA CALVO2 , Mª DEL MAR DELGADO1.
1
INIA. Dpto. de Medio Ambiente. 2 INIA. Servicio de Biometría. Madrid- España.
FORO DEL OLIVAR Y MEDIO AMBIENTE
RESUMEN
En España la acumulación de residuos de ganado porcino (purines) en zonas localizadas comporta
problemas medioambientales y se están buscando soluciones para reducirlos en origen. Actualmente
se están aplicando tecnologías para el secado térmico del purín basadas en la cogeneración
energética para eliminar el agua que estos contienen. En estudios previos se comprobó la idoneidad
de los ensayos biológicos con estaquillas de olivo para evaluar la respuesta a la aplicación de
residuos orgánicos. Con el fin de evaluar el efecto fertilizante nitrogenado de dos tipos de purín de
ganado porcino, se realizó un ensayo en invernadero y vasos, empleando estaquillas enraizadas de
olivo (Olea europaea L.) cv. Cornicabra. Se aplicaron dos tratamientos: purín bruto (P) y purín secado
térmico (PST). Las dosis (x) estudiadas fueron equivalentes a 0, 20, 40, 60, 80 y 100 m3 ha-1. La
variable de respuesta analizada fue nitrógeno de la estaquilla (N). N mostró diferencias significativas
debido al efecto del tratamiento con PST (p<0.05). Se modelizó la respuesta al N y dosis (x). Con el
tratamiento PST el modelo fue y= 0.574- 0.127x+ 0.124x2– 0.0185x3 y su R2 indicó que el 70 % de la
variación del N fue atribuible a la dosis de PST. Para P el modelo fue una recta pero la regresión no
fue significativa, su R2 indicó que solo el 13% de la variación del N fue atribuible a la dosis de P.
INTRODUCCIÓN
Actualmente la gestión adecuada de los estiércoles ganaderos es la principal problemática
medioambiental de la actividad ganadera. Se debe cambiar el enfoque de residuo por el de materia
prima generadora de recursos, fuente de nutrientes para las plantas. La utilización agrícola de los
estiércoles ganaderos permite aprovechar los nutrientes contenidos en ellos de forma que se reducen
las necesidades de fertilizantes (Delgado et al. 2004).
El desarrollo de la ganadería porcina en España se ha incrementado considerablemente en los
últimos años. Actualmente ocupa el segundo puesto en producción porcina de la Unión Europea muy
próximo a Alemania que ocupa el primer lugar (Información Veterinaria. 2001).
De los 76 millones de toneladas de estiércol generado anualmente en granjas de animales
estabulados, se estima que 30 millones de toneladas corresponden a estiércoles sólidos y 46 a
estiércoles líquidos y de estos corresponden 23 millones de toneladas a ganado porcino (Pérez
Bonilla 1999).
Los purines de cerdo pueden ser considerados como fertilizantes debido a su gran contenido en
elementos nutritivos y materia orgánica. Desde el punto de vista de su utilización agronómica, es
necesario conocer su composición y establecer las necesidades del suelo y del cultivo, de modo que
se pueda optimizar su uso respetando a la vez el medioambiente. Si además se consiguen
rendimientos similares a los de la fertilización mineral, el utilizar purines puede suponer un ahorro en
la fertilización y un reciclado y reutilización de su materia prima.
El nitrógeno es el elemento más utilizado en la fertilización del olivar. El análisis foliar es una
herramienta para poder establecer el estado nutritivo en el olivar (Fernández Escobar et al. 2004). La
influencia de la aplicación de purines de porcino en el cultivo del olivar ha sido estudiada en estos
últimos años por varios autores (Morell y Prats 1996, Monge et al. 2000, Sió et al. 2000). Miralles de
1
Imperial et al. (2002, 2003) comprobaron la idoneidad de los ensayos biológicos con estaquillas de
olivo para evaluar la respuesta a la aplicación de lodos de estaciones depuradoras.
El objetivo del presente ensayo en invernadero fue evaluar el efecto de la aplicación al cultivo de
estaquillas enraizadas de olivo cv Cornicabra de dos tipos de purines de ganado porcino, purín bruto
(P) y purín secado térmico (PS), como fertilizante nitrogenado, aplicado en dosis de 0, 20, 40, 60, 80
y 100 m3 ha-1y estudiar su respuesta en la concentración de nitrógeno orgánico absorbido por la
planta en función del tratamiento purín.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se evaluaron dos tipos de purines (P y PST) provenientes de una planta de tratamiento de estiércoles
licuados de ganado porcino (purines) situada en la zona centro de España. El P ensayado era una
mezcla de los purines de varias granjas de porcino de la zona cercana a la planta. El PST era el
mismo purín pero secado térmicamente. El secado térmico generó un producto sólido, seco,
fácilmente transportable, de aspecto fino y pajizo, que facilitó su manejo (Información Veterinaria
2001).
Las características de los purines y arena utilizados en el experimento se presentan en el TABLA 1.
El nitrógeno orgánico se determinó por el método de Kjeldahl (Ministerio de Agricultura, Pesca y
Alimentación 1994), y el inorgánico (nitrógeno amoniacal y nítrico) por el método de Bremmer
(Bremmer 1965).
El carbono orgánico oxidable se determinó por el método de Walkey y Black (Ministerio de
Agricultura, Pesca y Alimentación 1994). La humedad, materia orgánica volátil, P2O5 ,K2O, MgO, y
CaO totales se midieron por los procedimientos descritos por la AOAC (1997). También se determinó
el pH de la mezcla purín arena/ en agua = (1:2.5), la conductividad eléctrica (C.E.) de la misma (1:5.0)
de acuerdo a los procedimientos descritos por el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación
(1994). El pH y la C.E. del purín bruto se determinaron directamente y en el purín secado térmico
(Benito et al. 2002) según las normas UNE [UNE-EN 13037 (2001) y UNE-EN 13038 (2001)].
Los sólidos totales se determinaron por desecación de la muestra a 105º C., los sólidos fijos
(minerales) por calcinación de la misma muestra a 550º C. y los sólidos volátiles por la diferencia
entre los sólidos totales menos los sólidos fijos. (APHA 1992).En el purín bruto se determinó la
demanda química de oxígeno (APHA 1992). La concentración de metales pesados en P y PST
(TABLA 2), se midió en un digerido ácido con agua regia [(HNO3/HClO4, 1:3)] mediante
espectrometría de absorción atómica (AOAC 1997).
Las dosis ensayadas fueron equivalentes a 0, 20, 40, 60, 80 y 100 m3 ha-1. La dosis de 20 m3 ha-1 en
general es la que se considera normal para cubrir las necesidades nutritivas del olivar (Morell y Prats
1996, Monge et al. 2000, Sió et al. 2000).
Para el cálculo de la dosis de P se tuvieron en cuenta el contenido en nitrógeno orgánico, amoniacal y
nítrico. La dosis de PST se calculó con base en la cantidad de N que se aplicó con P.
El ensayo se llevó a cabo en invernadero en el INIA de Madrid, entre los meses de febrero a mayo de
2003, en condiciones controladas de temperatura y de humedad. Se emplearon vasos de PVC de
0.25 l de capacidad, sin drenaje. Estos se llenaron con 250 g de arena de mar de grano fino de 0.25
a 0.30 mm, lavada, que se homogeneizó con la mezcla del tratamiento respectivo. Con el fin de
aportar los nutrientes necesarios para el cultivo y mantener a humedad constante se aportó, al
principio del ensayo, 50 ml por vaso de solución nutritiva (Delgado et al. 1999) exenta de nitrógeno
formada por: 0.002 M Ca SO42H2O; 0.002 M Mg SO4; 0.005 M Ca(H2PO4)2 H2O; 0.0025 M K2 SO4.
Los tratamientos y dosis aplicados en este ensayo se presentan en la TABLA 3.
El material vegetal utilizado fueron estaquillas enraizadas de olivo, procedentes de vivero. Las
estaquillas llevaban ya tres meses en camas de enraizamiento con perlita y se les había previamente
preparado tratándolas en su zona basal con solución de 3000 mg l-1 de ácido indolbutírico puro.
Dichas estaquillas se extrajeron a finales de febrero para su posterior ensayo en invernadero. Se
2
eligieron lotes de cinco estaquillas, sanas, con buen aspecto vegetativo y buen sistema radical,
homogéneas de grosor, eliminándose las muy finas o muy gruesas.
El diseño del ensayo fue totalmente al azar, factorial de doble entrada (tipo de purín, dosis) con cinco
repeticiones por tipo de purín y dosis. En cada vaso se puso una estaquilla de olivo y luego se rellenó
con la mezcla homogénea de arena más el tratamiento respectivo. Después se regó con 50 ml. de
solución nutritiva. Se anotó el peso total de cada vaso (arena + tratamiento + 50 ml de solución
nutritiva + peso estaquilla), el cual se mantuvo durante el ensayo regando con agua destilada. El
ensayo duró tres meses (cuando algunos brotes de las yemas axilares de las estaquillas alcanzaron
una longitud de unos 4 cm, aproximadamente 90 días, según Guerrero (1997) esta medida marca el
fin de la fase de endurecimiento).
Finalizado el ensayo se extrajeron las estaquillas del sustrato para proceder a su secado y posterior
molienda (se molió la estaquilla completa, hojas, tallos y raíces). El nitrógeno orgánico de la estaquilla
se determinó por el método de Kjeldahl (Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación 1994).
Se realizó análisis de varianza (ANOVA), factorial de doble entrada: tipo de purín (P y PST) y dosis
realizando la comparación de medias para los factores que salieron significativos en el ANOVA. La
variable nitrógeno en planta mostró diferencias significativas debido al efecto del tratamiento con PST
(p<0.05). Se realizó un análisis de regresión para determinar la mejor dosis de purín y se decidió
realizar la transformación de la raíz cuadrada del porcentaje. La selección de la transformación se
realizó mediante el procedimiento de diagnóstico de Box y Cox (1964). Los datos fueron analizados
con el programa Statgraphics 4.1.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En las figuras 1 y 2 se presentan las gráficas de los modelos estimados obtenidas para N según
dosis (x) de P: y= 0.687+0.211x, R2= 0.13 y de PST: y= 0.574- 0.127x +0.124x2 –0.0185 x3, R2= 0.70,
respectivamente, en estaquillas de olivo correspondientes a las dosis (x) de 0, 20, 40, 60, 80 y 100 m3
ha-1
El N orgánico de las estaquillas (completas con hojas, tallos y raíces) tratadas con 0, 20 40, 60, 80 y
100 m3 ha-1 de P y PST variaron entre 0.52 y 0.92 % para PST y de 0.67 a 0.77 % para P, después
de 3 meses de cultivo. Barranco et al. (1999) consideran niveles adecuados de nitrógeno en hojas de
olivo (árboles adultos y hojas recogidas en julio) de 1.5 a 2 %. Los porcentajes de N obtenidos en el
presente ensayo fueron más bajos (0.52 a 0.92 % con PST y 0.67 a 0.77 % con P), pero estos
valores no son estrictamente comparables con los de los autores mencionados porque aquí se trata
de estructuras y edades diferentes. La dosis de purín que tuvo efecto significativo en la variable N fue
80 de PST y con ella se obtuvo el valor más alto 0.92. La variable dosis de purín explica la mayor
parte de la respuesta del N de la estaquilla. Las diferencias significativas encontradas en nuestro
ensayo en contenido de N en las estaquillas con dosis crecientes de purín fueron similares a los los
contenidos foliares de N obtenidos por Sio et al. (2000) y Morell y Prats (1996) en ensayos de
fertilización con purín de cerdo en olivo cv. Arbequina.
CONCLUSIONES
Con la dosis 80 m3 ha-1 de PST fue la que alcanzó el valor de N mayor, 0.92 %. P y PST en dosis
equivalentes a 40 y 60 m3 ha-1 también incrementaron los valores N en estaquillas de olivo.
El ensayo biológico con estaquillas enraizadas de olivo puede ser un método fiable para valorar la
posible respuesta del cultivo del olivo a la aplicación de estos residuos de ganado porcino sin poner
en peligro la vida productora de este árbol.
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4
Tabla 1. Valores medios de contenido en Esteroles en las variedades
estudiadas
VARIEDAD
N
Colesterol
2,4 Metilen
Campesterol Campestanol
colesterol
7Estigmasterol Campeste Clerosterol Sitosterol
rol
Carrasqueña
9 0.39 ab 0.13 a
2.58 ab
0.23 a
1.05 c
Cacereña
Cornezuelo
Corniche
Morisca
9
9
9
9
2.63 b
2.64 b
4.01 d
2.31 a
0.15 a
0.18 a
0.17 a
0.24 a
0.80 abc
0.68 ab
0.67 ab
0.69 ab
Picual
9 0.39 ab 0.20 ab 3.42 c
0.16 a
0.55 a
Verdial
Badajoz
9 0.51 b
0.20 ab 3.18 c
0.18 a
Verde
Envero
Maduro
21 0.43 a
21 0.43 a
21 0.46 a
0.16 a
0.21 b
0.26 c
0.17 a
0.20 a
0.19 a
0.43 ab
0.51 b
0.50 b
0.35 a
0.19 ab
0.31 c
0.16 a
0.27 bc
2.84 a
2.96 ab
3.11 b
Sitostanol
755,247Esteroles
Estigmaste
Avenasterol Estigmasdienol
Avenasterol
totales
nol
86.79 b 1.01 b
5.67 ab 0.67 ab
0.13 a
80.96 a
79.42 a
87.31 b
80.45 a
11.94 c
12.48 c
4.22 a
12.33 c
0.26 bc
0.32 c
0.20 ab
0.21 ab
0.95 bc
0.11
1.11 ab
abc
0.03 a 1.01 a
0.22 c 1.26 b
0.16 bc 1.12 ab
0.13
1.00 a
abc
0.04
0.95 a
ab
0.02 a 0.97 a
0.66 a
0.84 b
0.81 ab
0.10 a 1.09 a
0.08 a 1.08 a
0.12 a 1.01 a
5
0.47 a
0.82 ab
0.71 ab
0.85 ab
0.55 a
0.70 ab
0.55 a
0.74 b
0.15 a
1426 bc
86.36 b 0.82 ab 6.11 ab 0.55 a
0.67 d 1109 a
0.47 bcd 1571 cd
0.23 ab 2030 e
0.38
1658 d
abcd
0.19 ab 0.33 abc 1263 ab
84.88 b 0.98 b
7.43 b
0.66 ab
0.19 ab 0.48 cd 1423 bc
85.38 b 0.90 a
83.60 a 0.78 a
82.24 a 0.76 a
7.14 a
8.89 b
9.76 b
0.63 a
0.64 a
0.63 a
0.20 a
0.21 a
0.23 a
0.37 a
0.35 a
0.42 a
1564 b
1495 ab
1432 a