Efecto de las fuentes fertilizantes orgánicas e inorgánicas en el cultivo de maíz (Zea mays), papa (Solanum tuberosum) y toronjil (Melissa officinalis)

Efecto de las fuentes fertilizantes orgánicas e inorgánicas en el cultivo de maíz (Zea mays), papa (Solanum tuberosum) y toronjil (Melissa officinalis)

Aguirre Alejandro1, Loya Denisse1, Gordón Lucely1, Logacho Darwin1, Llerena Evelyn1, Chávez Catherine1, Leonela Arcos1 & Pineida John1

[1] Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas, Agronomía. Quito – Ecuador

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Los fertilizantes viene siendo un elemento común en las actividades agropecuarias, normalmente vienen asociados con la idea de producir “más y mejor”, se definen como sustancias que contienen elementos o compuestos químicos con una naturaleza nutritiva para los vegetales, de tal forma que las plantas los pueden absorber e incorporar a sus células; en los últimos años, los abonos de síntesis se han convertido en un factor protagónico indispensable para la producción intensiva sin embargo, los daños ambientales asociados a su mal uso han vuelto cuestionable su aplicación tendiendo así a modelos como la agricultura ecológica que si bien es cierto no se deslinda completamente de los fertilizantes sintéticos, prioriza el uso de abonos “verdes” o denominados naturales (Ribeiro Oliveira, 2017). En cualquiera caso, la funcionalidad esperada de cualquier fuente fertilizantes es aumentar la producción, reponer y evitar las deficiencias de nutrientes y conseguir un mejoramiento sanitario de las plantas procurando el menor impacto para el medio ambiente. En este contexto, el objetivo de este ensayo es poder comparar algunos rendimientos reportados en la literatura científica en cuanto a tres cultivos, maíz (Zea mays), papa (Solanum tuberosum) y toronjil (Melissa officinalis), en función de las fuentes fertilizantes empleadas en su cultivo, fuentes que según su naturaleza pueden ser fertilizantes orgánicos (naturales) o minerales (inorgánicos, sintéticos o hidrosolubles).

Efecto de las fuentes fertilizantes en maíz (Zea mays)

La aplicación de abonos orgánicos sean: estiércoles, compostas, residuos de cosecha, etc., permite la retención de humedad y facilita la disponibilidad de nutrimentos para las plantas (De Luna-Vega et al., 2016). A este respecto López-Mtz et al. (2001) mencionan que al implementar abonos orgánicos (bovino, caprino y composta) de dosis 20 a 50 t ha-1 y dosis 4-12 t ha-1 para gallinaza en maíz genotipo San Lorenzo tiene valores similares que al utilizar fertilizantes inorgánicos (120-44-00) en el desarrollo del cultivo, la aplicación de este abono es más sobresaliente en altura de planta; de forma análoga, según resultados obtenidos por García Sañudo et al. (2013) señalan que la combinación de estiércol de bovino con fertilizante inorgánico incrementó la altura de planta de maíz alcanzando los 2.60 m. Además, mencionaron que la dosis de aplicación de abonos orgánicos depende del tipo de suelo, del cultivo y de las características del abono orgánico. Siendo una alternativa para sustituir la fertilización inorgánica, relacionando a este tipo de abonos que abastecen al suelo con nutrimientos de N y demás elementos (López-Mtz et al., 2001).  Esto coincide con lo señalado por Arredondo (1996), Castellanos et al. (1996) & Figueroa-Viramontes et al. (2010) quienes reportaron que los estiércoles se mineralizan hasta en un 70 % a partir del primer año de aplicación y con efecto residual en el suelo hasta por dos años y el resto se transforma en humus, que se incorpora al suelo y produce un efecto benéfico en la estructura del suelo durante el primer año.      

Por otro lado, en el ensayo experimental realizado por Gutiérrez et al. (2016) se realizó un diseño de bloques completo al azar con cuatro repeticiones y dos tratamientos el primero con fertilizante orgánico (12-30-10 y urea), el segundo con fertilizantes sintético (fertimaiz y nitro xtend)). El análisis de los resultados muestra una diferencia significativa en la variable: diámetro del tallo (2.15 cm), largo de la hoja (98.89 cm), altura de inserción de la panoja (225.08 cm), presentando el tratamiento orgánico los mejores resultados, las variables, altura de la planta (215.43 m), número de hojas (8.58), ancho de la hoja (8.78 cm), área foliar (604.06 cm2). Inserción de la espiga (129.77 cm), longitud de la mazorca (15.03 cm), número de hileras (14.58), rendimiento (3453.48 kg ha-1) refleja los mejores resultados al fertilizar con el tratamiento sintético.

De forma contraria, los rendimientos de tratamientos de fertilizantes inorgánicos reportados por Barbieri et al. (2018) señalan que la Urea, y sus variantes de liberación lenta  Urea+NSN y Urea+nBTPT en fertilización de maíz, aplicado en la Estación Experimental Agropecuaria del INTA Balcarce, la cual tenía un problema de volatilización de amoníaco (N-NH3) es una importante vía de pérdida de N, provocando una producción de maíz muy inferior al promedio, ya que este proceso hace que la urea se volatilice, los resultados obtenidos de esta práctica no fueron nada favorables ya que la aplicación de 120 kg ha-1, la volatilización de estos productos fue menor a comparación de la urea normal, no obstante el rendimiento del maíz  no se incrementó por el uso de dichos productos, demostrando la poca eficacia del uso de fertilizantes inorgánicos en este caso.

Efecto de las fuentes fertilizantes en papa (Solanum tuberosum)

Los factores que influyen en el bajo rendimiento del cultivo de la papa es el mal uso de los fertilizantes pese a que ambas fuentes (orgánico e inorgánico) pueden ser beneficiosas y aportan distintos nutrientes para su producción (Luna Murillo et al., 2016). El trabajo experimental se realizó con abonos orgánicos (gallinaza (2.50 t ha-1); estiércol de bovino (10 t ha-1) y humus de lombriz (0.70 t ha-1) los ácidos húmicos absorbidos por las células de las plantas aumentan su permeabilidad e induce mayor absorción de nutrientes, por ende, favorece el desarrollo vegetativo del cultivo, además reportan incrementos de peso y altura de la planta, los resultados obtenidos de distintos factores son: en cuanto a la altura a los 120 días son de (39. 20 cm; 42.56 cm; 37.42cm), la cantidad de tubérculos (8.39; 7.94; 6.98) y por último el peso total de la planta (2.14; 1.94; 2.02). El principal elemento responsable de la movilización del almidón desde las hojas hacia el tubérculo es el K, de tal forma que una buena disponibilidad de este nutriente es decisivo, para la obtención de un alto rendimiento y calidad

Los fertilizantes químicos (NPK) utilizados son 10–30–10 (0.38 t ha-1) es un fertilizante complejo granular con una alta proporción de fósforo que estimulan el crecimiento de las raíces y contenidos complementarios de nitrógeno y potasio, por lo que se recomienda aplicarlo en etapas tempranas durante el ciclo de producción (Coro Apugllon, 2015; Gómez García, 2017) y 15–15–15 (0.38 t ha-1) es un fertilizante que resulta en gránulos estables de idéntica constitución en cuanto a su contenido de nitrógeno, fósforo y potasio, presenta una alta solubilidad en sus tres nutrientes, lo cual asegura su disponibilidad para los cultivos, ya que se disuelven fácilmente en el agua del suelo, permitiendo así un suministro eficaz para las plantas, los resultados obtenidos a los 120 días en cuanto a altura son (39.57 cm;39.74 cm), cantidad de tubérculos (7.82; 6,81) y el peso total de la planta (1.84; 1.89) (Gómez García, 2017).

Al evaluar el rendimiento total de tubérculos entre la fertilización con abonos orgánicos y fertilizantes químicos, señalan que se obtiene mejores resultados al fertilizar con fuentes orgánicas, es debido al aumento en los contenidos de materia orgánica, lo cual incrementa la producción de tubérculos incrementos además, provee de mejoras en las propiedades físicas y biológicas de los suelos, tales como retención de humedad e incremento de la actividad biológica, así como el aporte de nutrimentos al suelo, especialmente nitrógeno (Luna Murillo et al., 2016).

Efecto de las fuentes fertilizantes en toronjil (Melissa officinalis)

Según (Prieto et al., 2005) en el estudio sobre la comparación de la eficiencia de los abonos orgánicos con respecto a los abonos químicos en fertilización en el cultivo de toronjil (Melissa officinalis), este cultivo fue seleccionado por ser una planta herbácea aromática de rápido crecimiento para obtener datos de forma ligera y confiable. Mediante una experimentación en cajones de madera y las plantas, se le aplicó cantidades proporcionales referentes a una hectárea.

Los resultados arrojaron que en cuanto a abonos orgánicos como: residuos vegetales, lodos, compost, gallinaza y lombricompuesto, ayudan de forma cuantitativa al aumento progresivo de biomasa en las plantas de toronjil. El mejor tratamiento para la fertilización en el crecimiento, diámetro del tallo, follaje del cultivo con 7,39 cm, 12,46 mm y un promedio de 100 hojas, respectivamente, resultaron de los residuos vegetales secos. Debido a que el pH de 6.0 esta en un rango ligeramente ácido que resulta óptimo para el cultivo, ya que una acidez moderada facilita la asimilación de macro y micronutrientes debido a que presenta mayor cantidad de K y P que fortalece las raíces y permite una mejor absorción de nutrientes y fotosíntesis. En cuanto a la gallinaza a pesar de encontrarse en niveles altos de concentración de buenos nutrientes N-P-K, no tuvo buenos resultados eso se debe a que tuvo un pH alcalino alto de 8.0 el cual inhibió los procesos de asimilación.

Las dosis elevadas de fertilizante químico ocasionan un crecimiento exuberante, pero este tiende a disminuir drásticamente, los utilizados para la comparación de eficacia de fertilizantes fueron urea, fosfato monopotásico y sulfato de potasio que tuvieron menores efectos en el desarrollo y crecimiento de la planta. Para incorporar los fertilizantes granulados hay que evitar ponerlos cerca de los tallos porque los podría pudrirse. Los costos que implica el uso de fertilización inorgánica y sintética son muy altos (Calfuquir et al., 2020). Y según Siura y Ugás (2001) los fertilizantes sintéticos proporcionan nutrientes: N (urea, fosfato diamónico, nitrato de amonio), P (superfosfato, fosfato diamónico), K (sulfato o cloruro de potasio) que en cantidades excesivas afectan la calidad de la hoja (color, tamaño) y el contenido de aceites esenciales del cultivo, y su aplicación debe ser profunda y enterrada para que no se pierda nutrientes ya que en periodos de precipitaciones excesivas lixivia todos los nutrientes.

En definitiva, para mejorar la producción y cuidado del suelo se propone usar los residuos vegetales o desechos ya que estos ayudan a estabilizar el suelo y dar mejores rendimientos en el cultivo, además de que aportan más materia orgánica, las plantas no discriminan la fuente de origen de sus nutrientes y el real factor condicionante de un buen rendimiento es un plan adecuado de fertilización en función de las necesidades de la planta, el suelo y las condiciones ambientales entorno a este.

Referencias

Arredondo, C. 1996. Aplicación de estiércol bovino como complemento a la fertilización química del maíz de temporal. the Memorias del XXVII Congreso Nacional de la Ciencia del Suelo. Universidad de Sonora, Sonora, México

Barbieri, P.A., H. Echeverría, and H. Saínz. 2018. Pérdidas por volatilización y eficiencia de uso de nitrógeno en maíz en función de la fuente, dosis y momento de aplicación. Revista de la facultad de Agronomía, La Plata 117(1): 111–116.

Calfuquir, J.M., R. Rodríguez, M. Espósito, M. Ayastuy, and D. Belladona. 2020. Producción orgánica de melisa (Melissa officinalis) con utilización de aguas residuales de la industria frigorífica en la localidad de Cabildo. Bahía Blanca.

Castellanos, J., J. Márquez, J. Etchever, A. Aguilar, and J. Salinas. 1996. Efecto de largo plazo de la aplicación de estiércol de ganado lechero sobre el rendimiento de forrajes y las propiedades del suelo en una región árida irrigada del Norte de México. Terra Latinoamericana 14(2): 151–158.

Coro Apugllon, A.P. 2015. Evaluación de 6 tecnologías de fertilización química, en el rendimiento del cultivo de papa  (Solanum tuberosum L.). http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/4343/1/Evaluacion%20de%206%20Tecnologias.%20docx.pdf (accessed 16 March 2021).

Figueroa-Viramontes, U., J.A. Cueto-Wong, J.A. Delgado, G. Núñez-Hernández, D.G. Reta-Sánchez, et al. 2010. Estiércol de bovino lechero sobre el rendimiento y recuperación aparente de nitrógeno en maíz forrajero. Terra Latinoamericana 28(4): 361–369.

García Sañudo, J.Á., M. Villarreal Romero, P. Sánchez Peña, S. Parra Terraza, and S. Hernández Verdugo. 2013. Fertilización con vermicomposta en maíz criollo y su tasa de descomposición en el suelo. Revista de Investigación Agraria y Ambiental 4(1): 47. doi: 10.22490/21456453.973.

Gómez García, A. 2017. Efecto de la fertilización orgánica e inorgánica, sobre la productividad en el cultivo de papa criolla (Solanum phureja), en la finca Santo Domingo, Municipio de la Calera, Cundinamarca.

Gutiérrez, C.J., R. Bolaños, M. Ríos, and J. Gómez. 2016. Comparación de dos fertilizantes sintéticos versus un orgánico en el cultivo de maíz (Zea mays L.), Variedad Nutrinta Amarillo, Centro Experimental las Mercedes, 2015.

López-Mtz, J.D., A. Díaz Estrada, E. Martínez Ruin, and R.D. Valdez Cepeda. 2001. Abonos orgánicos y su efecto en propiedades físicas y químicas del suelo y rendimiento en maíz. Terra Latinoamericana 19(4): 293–299.

Luna Murillo, R., A. Bejarano Albornoz, A. Espinoza Coronel, C. Ulloa Méndez, K. Espinosa Cunuay, et al. 2016. Respuesta de variedades de papa (Solanum tuberorum, L) a la aplicación de abonos orgánicos y fertilización química. Ciencia y Tecnología 9(1): 11. doi: 10.18779/cyt.v9i1.205.

de Luna-Vega, A., M.L. García-Sahagún, E. Rodríguez-Guzmán, and E. Pimienta-Barrios. 2016. Evaluación de composta, vermicomposta y excreta de bovino en la producción de maíz (Zea mays l.). Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias Septiembre 3(8): 46–52.

Prieto, D., E. Orjuela, and L. Cádenas. 2005. Comparación de la eficiencia de los abonos orgánicos con respecto a los abonos químicos en fertilización en el cultivo de toronjil (Melissa officinalis). Tecnogestión. Una mirada al ambiente 2(1): 59–68. https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/tecges/article/view/4328/6058 (accessed 16 March 2021).

Ribeiro Oliveira, P.C. 2017. Análisis y prevención de riesgos en el uso de fertilizantes en agricultura. Coruña, España.

Siura, S., and R. Ugás. 2001. Cultivo de hierbas Aromáticas y medicinales . Lima, Perú.

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