Caña de Azúcar, Vol. 18: 3-16. 2000.

Luis Zérega¹, Teófilo Hernández¹ y Jesús Valladares¹

^{INIA-Yaracuy, Apartado 110, 
San Felipe, Edo. Yaracuy 3201, Venezuela}

Se plantea la necesidad de buscar alternativas nutricionales más económicas y factibles en virtud del continuo aumento de los fertilizantes y su incidencia en los costos de producción de la caña de azúcar. En razón de ello se sometió a evaluación, en un arreglo en parcelas divididas con 32 tratamientos sin repeticiones, el poder fertilizante de 2 fuentes de agua de riego (agua residual del río Turbio y agua de pozo profundo) y 4 frecuencias de aplicación ( 2, 3, 4 y 5 riegos por mes) con 4 tratamientos de fertilización (A: Testigo absoluto, B: 120 kg/ha de K2O, C: 92 kg/ha de N + 120 kg/ha de K2O, D:138 kg/ha de N + 142 kg/ha de K2O + 18 kg/ha de MgO). El experimento se instaló sobre un suelo fluvaquentic Ustropepts, francoso mixto, isohipertémico, alcalino, con bajos contenidos de P, K y materia orgánica (MO). El agua del río Turbio presentó concentraciones de 2 meq/l de nitratos, trazas de fosfatos y 0,09 meq/l de K. El agua del pozo profundo registró cero nitratos y fosfatos y 0,04 meq/l de K. Los mayores valores de conductividad eléctrica (CE), P y K en el suelo se obtuvieron al final del experimento en el tratamiento de agua de pozo aplicada 5 veces al mes. Los subtratamientos de fertilizantes con las dosis más altas registraron la más alta CE. Contrario a lo esperado, con el agua de pozo se obtuvieron las más altas concentraciones de MO en el suelo. La más alta productividad de campo en el experimento se alcanzó con agua del río Turbio aplicada 3 veces al mes con los tratamientos de fertilizantes B y D. Usando agua de pozo profundo se obtuvo el mayor rendimiento aplicada con una frecuencia de 4 veces al mes con el tratamiento de fertilizantes C.

Palabras clave: Caña de azúcar, Fertilización, fuentes de riego.

The continuous increasing of fertilizer prices and its impact on sugarcane production cost, make necessary to look for new nutritional, economical and feasible alternatives. The fertilizer power of 2 water sources (Turbio river residual water and deep well water) and 4 irrigation frequencies (2, 3, 4 and 5 per month) with 4 chemical fertilizer treatments (A. - Check, B.- 120 kg/ha of K2O , C.- 92 kg/ha of N + 120 kg/ha of K2O, D.-138 kg/ha of N + 120 kg/ha of K2O + 18 kg/ha of MgO), were evaluated in a split – plot arranngement experiment with 32 treatments without replications. The experiment was established in a fluvaquentic Ustropepts, clay mixed, isohypertemic, and alkaline soil; with low P, K and organic matter (MO) content. The Turbio river residual water registered 2 meq/l of nitrates, phosphates and 0.09 meq/l of K. The deep well water registered zero nitrates and phosphates and 0.04 meq/l of K. The highest electrical conductivity (EC), P and K values were obtained at the end of the experiment with the deep well water treatment applied 5 times per month. Chemical fertilizer treatments had no effects except the highest dose treatment that also registered the highest EC values. Contrary to the expected, the highest contents of soil organic matter were obtained with the deep well water treatment. The experiment highest productivity were obtained with the Turbio river water applied 3 times per month and chemical fertilizer treatments B and D. The highest yield with deep well water was obtained applied 4 times per month and chemical fertilizer treatment C.

Key words: Sugarcane, fertilization, irrigation sources.

Las aguas de riego pueden contener cantidades importantes de nutrimentos dependiendo de su origen, aunque también pudieran poseer elementos contaminantes como los metales pesados y microorganismos patógenos. En ese sentido, la literatura recoge amplias experiencias en el globo terráqueo sobre usos de aguas servidas con fines de riego y fertilización, previa la disminución de metales pesados contenidos en ellas, filtrándolas por ejemplo en suelos sin utilidad agrícola con media a alta capacidad de intercambio catiónico (CIC). Pero esas aguas previamente deben ser tratadas en lagunas de oxidación con el objeto de decantar sólidos en suspensión y biodegradar la materia orgánica presente, lo que evitaría sellamiento de los poros del suelo y problemas de escorrentías superficiales con efectos contaminantes aguas abajo. En Venezuela existe poca documentación al respecto.

Da Silva et al (1997) evaluaron los efectos del lodo de aguas servidas sobre el cultivo de la caña de azúcar y sus efectos residuales en cuanto a metales pesados y nutrimentos en el suelo, encontrando que estos incrementaron los contenidos de Cu, Zn y Cd pero no se observaron cambios en las concentraciones de Ni, Cr, Pb, Fe y Mn. La mejor respuesta del cultivo se obtuvo con la aplicación de 20 ton/ha de lodo de aguas servidas. Lavite y Pla (1986) evaluaron la capacidad de filtración de metales pesados de los suelos lacustrinos del lago de Valencia (suelos ricos en caracolillos, pH alcalino, altas CIC y permeabilidad), lavados con aguas servidas portadoras de metales pesados, señalando que todos los metales quedaron retenidos excepto el cromo. Cuando los metales fueron mezclados con el suelo, estos quedaron retenidos casi completamente y la solución equilibrada químicamente con el suelo apareció libre de metales pesados. Las concentraciones de estos en los efluentes fueron inferiores al límite máximo establecido por las leyes venezolanas. Los metales se acumularon mayormente en los primeros cm del suelo, excepto el Fe que se distribuyó uniformemente en el perfil del mismo.

Tannoux y Marcano (1990) evaluaron en invernadero el poder fertilizante de 2 lodos estabilizados secos, de 2 plantas de tratamientos industriales, sobre 2 suelos ácidos y 2 básicos, empleando al maíz como planta indicadora. En los suelos ácidos aumentó significativamente el peso seco de las plantas: 198 a 489%; en los básicos: 113 a 136 %. La mejor dosis fue 50 ton/ha de lodo. No se detectó Pb, Ni, Cr y Cd en el follaje. En los suelos ácidos hubo mayor acumulación de iones metálicos en el tejido vegetal, aunque el Fe y el Mg se extrajeron más en los suelos básicos.

Vaisman et al (1984) evaluaron los efectos de aguas cloacales en dos localidades (dunas arenosas) en la costa plana de Israel. Esas aguas presentaron concentraciones de N -NH₄ (18mg/l y 45 mg/l), P (9mg/l), K (45 mg/l) y Na (200 mg/l) similares en estos últimos tres iones, aplicadas sobre el pasto Chloris gayana Kunth, trigo Triticum aestivum L. y maíz Zea mays L. El N se incrementó en el suelo (0 a 60 cm) durante el verano y decreció durante el invierno debido al lavado de las lluvias. El amonio casi nunca se encontró en las aguas de drenaje. El P disponible se incrementó sustancialmente en los primeros 20 cm de profundidad del suelo y no se encontró en las aguas de drenaje, debido a la presencia de alto Ca y a la reacción alcalina del suelo. El K no fue absorbido por las plantas o retenido por el perfil de este suelo arenoso; fue lavado por las lluvias. Se encontraron altos niveles de K en el agua de drenaje.

Por otro lado, los estudios de riego en Venezuela en caña de azúcar son muy escasos y los aportes de nutrimentos al suelo por parte de las aguas de riego, además de depender de la concentración que de estos iones presenten esas aguas, también influye el número de riegos y volumen total de este recurso hídrico aportados al perfil del suelo.

En ese sentido, este trabajo tiene como objetivos evaluar el poder fertilizante de 2 fuentes de agua de riego, comparándola con distintas dosis de N y K, los cuales son los nutrimentos regularmente aplicados en la zona, y los efectos de 4 frecuencias de aplicación de las mismas sobre el suelo y los rendimientos del cultivo de la caña de azúcar, bajo condiciones de campo, con la finalidad de seleccionar las más convenientes y posibles de emplear.

Este ensayo se inició sobre una soca 4 de otro experimento que concluyó en diciembre de 1995, en un suelo Fluvaquentic Ustropepts, francosa fina, mixta, isohipertérmica, en la hacienda San Nicolás, ubicada en la Vía Las Velas del municipio Peña del estado Yaracuy.

Antes de iniciar el experimento se tomaron unas muestras compuestas de suelo en toda el área del ensayo, a 3 profundidades: 0-20 cm, 20-40 cm y 40-60 cm. A cada una se le determinó textura por el método de Bouyoucos, P y K por Olsen, materia orgánica (MO) por el método de Walkley y Black, pH en la relación suelo agua 1:2,5 y conductividad eléctrica (CE) en la proporción suelo-agua 1:5 en dS/m a 25º C, cuyos análisis se realizaron en el laboratorio de suelos del INIA Yaracuy . También a estas muestras se les realizó análisis de salinidad en el extracto saturado en el Ministerio del Ambiente y los Recursos Natrurales por la metodología indicada por Pla (1969). En el Cuadro 1 se presentan las propiedades químicas y físicas evaluadas al suelo, donde destaca el pH moderadamente alcalino, textura franca, bajos niveles de CE, P y K y altas concentraciones de Ca y Mg.

                Profundidad de humedecimiento: >1m

Después de la cosecha se tomaron muestras de suelo a 2 profundidades (0-20 cm y 20-40 cm) en cada unidad experimental, y se les realizaron parte de los análisis de fertilidad primeramente mencionados: P, K, MO y CE.

El ensayo tenia un arreglo estadístico en parcelas divididas sin repeticiones; con 5 hilos de siembra de 15 m de largo cada uno, con distanciamiento entre surcos de 1,4 m por unidad experimental con 1 hilo muerto o sin sembrar entre ellas; con separación entre repeticiones de 3 m y 2 hilos de bordura a los extremos de cada una. Se encontraba sembrada la variedad de caña de azúcar PR61-632. La superficie total del ensayo fue de 5216,4 m² (75,6 m x 69 m).

Se aplicaron los siguientes 32 tratamientos:

•  2 fuentes de agua de riego: río Turbio y un pozo profundo.

•  4 frecuencias de riego: 2, 3, 4 y 5 riegos al mes de cada fuente.

•  4 niveles de fertilización:

  • Testigo absoluto

  • 120 Kg/ha de K₂O

  • 92 Kg/ha de N (Urea) + 120 Kg/ha de K₂O

  • 138 Kg/ha de N (Urea) + 142 Kg/ha de K₂O + 18 Kg/ha de MgO.

La fuente de K fue KCl y sulfato doble de potasio y magnesio y, de Mg esta última.

A las 2 fuentes de aguas de riego se le realizaron análisis de pH, CE en dS/m a 25ºC; concentraciones de Ca, Mg, K, Na, carbonatos (CO₃), bicarbonatos (HCO₃), sulfatos (SO₄) y cloruros (Cl) en meq/l, según la metodología descrita por Pla (1969). Con esos resultados se calculó relación de adsorción de sodio (RAS).

En el Cuadro 2 se presenta el análisis de salinidad realizado a las aguas del río Turbio y del pozo profundo empleadas en el experimento. En ellas destaca la más alta CE del pozo profundo (2,2 dS/m) en relación al río Turbio (1,26 dS/m); el pH alcalino (7,6) y las relativas altas concentraciones de nitratos ( 2 meq/l) de esta última, con respecto al agua de pozo que registró pH normal (6,3) y cero nitratos. Ambas fuentes presentaron como sal predominante al sulfato de calcio (CaSO₄₎) y muy bajos niveles de P y K, aunque el río Turbio registró trazas de P y en el pozo no se detectó este elemento. Esta última fuente registró índice de coliformes totales y fecales en 100 ml mayores a 60 NMP, por debajo de los máximos permitidos por la legislación venezolana (Gaceta Oficial de la República de Venezuela N° 5021, año CXXIII, 1995); además se detectó en esta la presencia de trofozoitos de Chilomastix mesnilii, Pentatrichomona hominis y quistes de Entamoaeba coli , todos parasitos del hombre, y Cr en concentración de 0,03 mg/l, por debajo de los niveles aceptado por las leyes de este país. Esta composición puede variar en el espacio y el tiempo.

Una semana antes de la cosecha se muestrearon 10 tallos al azar por unidad experimental, a los cuales se les determinó pol % en caña. En el momento de la zafra se cortaron y pesaron los 3 hilos centrales por parcela con lo cual se determinó toneladas de caña por hectárea (TCH). Con estas 2 últimas informaciones se calculó toneladas de pol por ha (TPH).

Análisis de algunas variables del suelo por tratamiento
Conductividad eléctrica:

Los mayores valores de CE se alcanzaron con la aplicación de 5 riegos mensuales del agua de pozo (con el agua del río Turbio no se afectó esta variable), con un incremento de hasta un 20% con relación a la menor frecuencia de riego aplicada con esa fuente. También, con la mayor cantidad de fertilizantes adicionados se registraron altas cifras de CE, que se ubicaron entre 21 y un 64% de incremento con las dos fuentes de agua utilizadas en las dos profundidades del suelo evaluadas, ubicándose los mayores valores de 20 a 40 cm (Cuadro 3).

Materia orgánica:

Se observó la tendencia a aumentar el contenido de materia orgánica en el suelo con el número de riegos aplicados, alcanzándose los más altos incrementos con el agua de pozo (20% a 44%), contrario a lo esperado. Con el agua del Turbio ese incremento se ubicó entre 5% y 25%. Los sub-tratamientos de fertilizantes no afectaron a esta variable del suelo (Cuadro 3).

Fósforo:

La mayor frecuencia de riego (5 riegos mensuales) acumuló la más alta concentración de este nutrimento de 0 – 20 cm de profundidad del suelo (de 20 – 40 cm aumentó en un 80% con agua de pozo y con la del Turbio no se afectó), con 350% y 150% de incrementos con aguas del Turbio y de pozo respectivamente. Los fertilizantes aplicados (no incluyeron este elemento) no influenciaron los valores de P alcanzados en el suelo después de la cosecha, excepto donde se aplicó 120 kg/ha de K₂O solamente (Cuadro 3).

Con agua de pozo solo se registró un incremento del 63% de este nutrimento con cinco riegos mensuales de 20-40 cm de profundidad del suelo. Con agua del Turbio el aumento fue de 12 a 33% de 0 a 40 cm de profundidad. Los tratamientos de abonos adicionados no afectaron el contenido final de este nutrimento en el suelo (Cuadro 3).

Productividad de la caña de azúcar por tratamiento

La más alta productividad se alcanzó con el agua del río Turbio con 3 riegos mensuales y 120 kg de K₂O/ha solamente y la mezcla de 138 kg de N + 142 kg de K₂O/ha + 18 kg de MgO/ha. Con el agua de pozo se obtuvieron los mayores rendimientos con 4 riegos al mes y la mezcla de 92 kg de N + 120 kg de K₂O/ha. Es importante mencionar que, posterior a la ejecución de este experimento se comprobó científicamente en ese mismo sitio, que no es necesario aplicar Mg como fertilizantes porque esos suelos están suficientemente abastecidos de este nutrimento (Zérega, 1997).

CONCLUSIONES

1. Con el agua de pozo aplicada 5 veces al mes se obtuvieron los mayores valores de conductividad eléctrica, P y K en el suelo al final del experimento. Los subtratamientos de fertilizantes no afectaron los resultados, excepto con las más altas dosis de los mismos los cuales registraron también, la más alta CE, por ser los que aportaron las más altas cantidades de sales al suelo.

2. Contrario a lo esperado, con el agua de pozo se obtuvieron las más altas concentraciones de materia orgánica en el suelo.

3. La más alta productividad se alcanzó con el agua del río Turbio con 3 riegos mensuales y 120 kg de K₂O/ha solamente y la mezcla de 138 kg de N + 120 kg de K₂O/ha + 18 kg de MgO/ha. Con el agua de pozo se obtuvieron los mayores rendimientos con 4 riegos al mes y la mezcla de 92 kg de N + 120 kg de K₂O/ha.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Da Silva, F. C.; L. Fante Jr.; J.A. Rodríguez; J.E. Pilotto; A.E. Boaretto; J.C.M. de Oliveira; R.S.. Berton; H.B. Zotelli. 1997. Efectos del lodo de aguas servidas en la distribución radicular y en los contenidos de metales pesados en el cultivo de la caña de azúcar. Resúmenes IV Congreso de ATALAC y III. Congreso Azucarero Nacional, Barquisimeto, Venezuela, 09 al 14-03-97: p:16.

Lavite, Z.y I. Pla S. 1986. Factibilidad de uso de suelos lacustrinos de la Cuenca del Lago de Valencia como filtro natural de metales pesados presentes en aguas servidas. Jornadas Técnicas 86, dic 01 al 05 - 12 - 1986. Instituto de Edafología. Facultad de Agronomía. Universidad Central de Venezuela: 21 - 24.

Pla, I. 1969. Metodología de laboratorio recomendada para el diagnóstico de salinidad y alcalinidad de suelos, aguas y plantas. Instituto de Edafología. Facultad de Agronomía. Universidad Central de Venezuela. Maracay, Ve: 117 p.

Tannoux, N.; D. Marcano. 1990. Efecto fertilizante de 2 lodos residuales de plantas de tratamiento de aguas aplicadas a suelos agrícolas Venezolanos. Resumen XI Congreso Latinoamericano de la Ciencia del Suelo. I Conferencia sobre manejo de suelos y uso de fertilizantes en Caña de Azúcar. Geplacea. La Habana, Cuba, 11 al 17 - 03 - 90. p: 186.

Vaisman, I.; A. Feigin; T. Kipnis; H. Bielorai; J. Shalhevet; R. Levy. 1984. Distribution of N, P, K and Na in a crop. Sand dunes sistem irrigated with sewage effluent. Memorias de la reunión Internacional sobre suelos afectados por sales en América Latina; Maracay, 23 - 30 octubre 1983. Universidad Central de Venezuela. Facultad de Agronomía. p: 158 - 168.