Medición y comparación de los efectos del carbón vegetal

Medición y comparación de los efectos del carbón vegetal

MEDICION Y COMPARACION DE LOS EFECTOS DEL CARBON VEGETAL COMO
FERTILIZANTE ORGANICO EN Zea maiz, EN MACUSPANA, TABASCO, MÉXICO
Oswaldo Alejo Gil1
Mario José Romellón Cerino1
Elena Guzmán Ramón1
Armando Tosca Castillo1
RESUMEN
En este estudio, se realizó la comparación del crecimiento de la plántula de Zea maíz,
midiéndose los efectos del carbón vegetal como fertilizante y con otras tres unidades
experimentales de Zea maíz. Estableciéndose cuatro unidades experimentales de cultivo de
Zea maíz hasta la obtención de plántulas para evaluar su crecimiento y fertilidad en base a la
aplicación en cada unidad experimental una con carbón vegetal, otro con fertilizantes orgánicos
(excretas bovinas), el tercero con agroquímicos y la cuarta como unidad testigo. Todos estos
fertilizantes fueron aplicados en una hectárea de terreno dividida en cuatro cuarteles de 250
metros cuadrados, a las cuales se les plantaron las cepas de Zea maiz.Se midieron los efectos
del carbón vegetal como fertilizante en el crecimiento de la plántula de Zea maíz y otras
unidades experimentales. Este procedimiento se realizó midiendo semanalmente el crecimiento
del tallo y hojas de las plántulas del Zea maiz, hasta su cosecha, recomendándose para otra
etapa del estudio, realizar análisis de laboratorio con muestra foliar (hojas) y de suelos, para
conocer sus características nutrimentales posterior a la aplicación de este fertilizante; así como
el rendimiento, comparado con las otras tecnologías. De la semana 1 a la semana 3 al medir el
crecimiento del tallo y hojas se observó que el fertilizante triple 17 lleva 0.3 centímetros de
diferencia al testigo, 0.27 centímetros al carbón vegetal y 0.4 centímetros a las excretas
bovinas, por lo lleva un crecimiento mayor, siguiéndole el carbón vegetal y luego las excretas
bovinas, sólo falta comparar sus efectos físico-químicos y microbiológicos, para conocer los
beneficios o los impactos que pueden tener los suelos con su aplicación.
PALABRAS CLAVES: Carbón vegetal, agroquímicos, rendimiento, plántula, efectos.
INTRODUCCION
Los suelos están formados por cuatro componentes básicos: minerales, aire, agua y materia
orgánica. En la mayoría de suelos, los minerales representan alrededor de 45% del volumen
total, agua y aire cerca de 25% cada uno, y materia orgánica entre 2% y 5%. La porción mineral
consiste en tres distintos tamaños de partículas clasificadas como arena, limo, y arcilla. La
arena es la partícula más grande que se puede considerar como suelo. Las partículas de limo
son mucho más pequeñas que las de arena, pero tal como ésta, limo es casi todo de cuarzo.
Las arcillas son partículas muy diferentes a las de arena o limo y la mayoría de los tipos de
arcilla contienen cantidades apreciables de nutrientes para las plantas. Los suelos arenosos son
menos productivos que los de limo, mientras que los que contienen arcilla son los más
productivos y usan fertilizantes más efectivamente. No todos los fertilizantes convencionales
son iguales. Muchos parecen ser inofensivos a los organismos del suelo, pero unos pocos son
1
Instituto Tecnológico de Villahermosa, e-mail: [email protected],
[email protected]
problemáticos. El anhidro de amonia contiene aproximadamente 82% de nitrógeno y se aplica
bajo la superficie en forma de gas. El anhidro acelera la descomposición de materia orgánica en
el suelo, como resultado dejándolo más compacto. La adición de anhidro causa un aumento de
acidez en el suelo, requiriéndose 148 libras de cal para neutralizar 100 libras de anhidro de
amoníaco, o 1.8 libras de cal por cada libra de nitrógeno contenido en el anhidro (Sullivan,
2007).
Se ha demostrado que el uso del carbón vegetal como fertilizante, no altera las concentraciones
de los parámetros físico-químicos, tanto del suelo, como de las plantas; por lo que en este
estudio, se pretende demostrar que su uso en la aplicación del Zea maíz sus efectos son
positivos en cuanto a la mejora en el rendimiento y nutrientes. Además de ser un producto
completamente orgánico y natural, además de que evita que algunas plantas que necesitan alto
contenido de carbono consuman el que se encuentra en el suelo y los esterilicen, ya que el
carbón vegetal reacciona como un imán para atraer el CO2 atmosférico proporcionándole así, el
carbón necesario para la alimentación de las plantas según menciona Coyne (2000) en su libro
de microbiología del suelo. Para lo cual se realizo un estudio comparativo de los efectos del
crecimiento de Zea maíz con carbón vegetal; así como también con otras 3 unidades
experimentales que contenían otros fertilizantes orgánicos y agroquímicos.
MATERIALES Y METODOS
El clima del municipio de Macuspana es cálido húmedo con abundantes lluvias en verano; tiene
una temperatura media anual de 23.6°C, siendo la máxima media mensual en abril con 30.1ºC y
la mínima media en mayo con 29.8°C; la máxima y la mínima absoluta alcanzan los 30.1ºC y
21.2ºC, respectivamente. El régimen de precipitaciones se caracteriza por un total de caída de
agua de 3,186 milímetros con un promedio máxima mensual de 350 mililitros en el mes de
septiembre y una mínima mensual de 50 mililitros en el mes de abril. En la región S se tiene un
clima cálido húmedo con lluvias todo el año (Af); estas lluvias decrecen ligeramente en invierno,
período en el cual se registra el 14.4% del total anual. La temperatura media anual oscila entre
25.4°C y 26.9°C. Las mayores velocidades del viento se concentran en los meses de noviembre
y diciembre, con velocidades que alcanzan los 35 kilómetros por hora, presentándose en junio y
julio las menores con velocidad 18 kilómetros por hora. Las lluvias en este municipio solo se
presentan en el verano conocidos como Nortes, con vientos de hasta 80 Km/hrs, la dirección del
viento es de norte a sur, ocasionalmente se presentan granizadas. La mayoría de los suelos se
usan para pastoreo, menos del 10% en la agricultura, y las áreas boscosas y de acahuales son
mínimas. De acuerdo con los mapas del INEGI (1983, 1985, 1990), el área de estudio está
ubicada en una planicie (72%). En la planicie se encontraron principalmente sedimentos del
Cuaternario, de los cuales se formaron Gleysoles (60% del área total) y Fluvisoles (2.17%).
El municipio se encuentra en la región hidrológica Grijalva–Usumacinta (RH30) dentro de la
cuenca del Grijalva Villahermosa (la más extensa del estado, 41% de la superficie global)
subcuenca río Chilapa. Los principales cuerpos de agua están representados por los ríos
Tepetitán, Puxcatán, Tulijá, Maluco y Chilapa. Las lagunas de mayor importancia son La
Mixteca, Ramón Grande, Medellín, Sarlat, La Sombra y Chilapa. El río que se encuentra cerca
del predio es el río Puxcatán y está a una distancia de 30 m a partir de donde se realiza el
proyecto, el río se localiza al norte del predio con una extensión del mismo de 3 km., la actividad
a la que es aprovechado el río es para riego y consumo humano. La vegetación original es de
selva media perennifolia, con altura aproximada de 15 a 30 m. La vegetación secundaria está
constituida por cultivos agrícolas, pastizales y vegetación hidrófila en suelos muy bajos. El
predio rústico “La Esperanza”, cuenta con 60 Ha; se ubica al Norte con Carlos Arellano y el Río
Puxcatán, al Sur con Aurora Solano Zacarías y Ortelio Pérez Oropeza, al Este con Ortelio Pérez
Oropeza y Helio Notario González y al Oeste con Aurora Solano Zacarías y Fernándo Solano
Zacarías. De las 60 Has solo 42 Has están cultivadas con 2000 árboles de maculies y 1000
árboles de cedro rojo, el área de estudio solo está afectada por la presencia de un árbol de
maculís y uno de tinto.
Determinación, selección y medición del área de estudio
Se determinó el lugar donde se va a realizar el proyecto, en este caso se destinó el predio
rústico La Esperanza, perteneciente a la ranchería Francisco I. Madero, del municipio de
Macuspana, Tabasco; una vez determinado el lugar se seleccionó una parte del predio de 60
hectáreas, para aplicar el proyecto, en este caso se hizo tres selecciones, el primero fue en una
zona con árboles, pero fue descartado siguiendo los lineamientos de la SEMARNAT, NOM-061SEMARNAT: “Que establece las especificaciones para mitigar los efectos adversos
ocasionados en la flora y fauna silvestres por el aprovechamiento forestal”. la segunda
selección fue otra área con menos árboles y también fue descartada bajo la misma NOM, la
última selección fue en un área donde solo se existía tres árboles 1 de maculís, y dos de tinto,
por lo que esta área fue idónea; de acuerdo al proyecto se utilizaría una hectárea, por lo que se
procedió a medir el lugar seleccionado. Hubo un atraso de dos meses porque se esperaba un
permiso para poder remover y aprovechar los árboles que afectaban el área de estudio,
siguiendo los reglamentos de la SEMARNAT bajo la norma antes mencionada y así evitar
sanciones, el permiso salió el 12 de mayo a nombre del propietario del predio.
Limpieza del área de estudio en esta etapa se removieron todas las malezas, raíces y árboles
que afectaban la realización del proyecto, en este caso solo se aprovecharon los árboles para
hacer las posterías que dividen y protegen a nuestra área de estudio.
Mecanización del área de estudio: en este procedimiento se trató con mucha delicadeza al
momento de abastecer el combustible al tractor, el caso es que ningún agente extraño
contamine nuestra área de estudio, por lo que se procedió en abastecerlo fuera del área de
estudio cada vez que lo requiriera, el proceso que se hizo con la mecanización fue de remover y
preparar el suelo para nivelarlo y esparcir todos microorganismos en el área de estudio.
División del área por sectores en esta etapa se decidió dividir el área de estudio en cuatro
sectores de 2500 metros cuadrados cada una para aplicar los tres tipos distintos de fertilización
más el testigo.
Aplicación del carbón vegetal en el sector dos: no se aplicará nada en el sector uno, puesto que
es nuestro testigo, en cuanto a sector dos se le aplicó 100kg de carbón vegetal pulverizado en
fase seca, en los 2500 metro cuadrados correspondientes, y se dejó un tiempo de fijación y
nivelación de todos sus parámetros durante dos semanas.
Aplicación del fertilizante orgánico en el sector tres: el tipo de fertilizante que se usó fue de
excretas bovinas completamente seca y pulverizada, se aplicó 100kg de dicho fertilizante en
fase seca en los 2500 metros cuadrados correspondientes y se dejó un tiempo de fijación al
suelo y nivelación micro biológica.
Aplicación del agroquímico en el sector cuatro: el tipo de agroquímico que usó fue el triple 17 y
urea con una proporción de 75:25, es decir, 75 kg de triple 17 y 25 kg de urea, se aplicó en fase
seca en su sector correspondiente, evitando contaminar los otros sectores, se dió un tiempo de
fijación de dos semanas.
Sembrado del maíz en todos los sectores: una vez que se hubo fijación de todos los
fertilizantes, se procedió a sembrar el maíz común Zea maíz en todos los sectores, cumpliendo
con el mismo tiempo de sembrado en cada sector (al mismo tiempo y el mismo avance), para
que cronológicamente la germinación sea en el mismo lapso de tiempo.
Monitoreo de germinación de las semillas del Zea maíz: en esta etapa solo se esperó a que las
semillas eclosionen y aparecieran indicios de presencia de plántulas de maíz.
Monitoreo de tallo y hoja: en este procedimiento se miden semanalmente el tallo y las hojas de
las plántulas maíz por cada sector para obtener los datos de crecimiento de los mismos y poder
diferenciar uno de otro en cuanto a rendimiento.
RESULTADOS Y DISCUSION
La etapa de monitoreo de tallo y hoja no ha terminado; ya que le faltan tres semanas más, hasta
el momento se puede concluir que en la tasa de crecimiento de cada uno de los fertilizantes,
existe una diferencia significativa; en la semana 14 se observó que la primera unidad
experimental, el cultivo de maíz Zea mays con fertilizante triple 17(agroquímico) obtuvo una
altura de 1.99 metros, la segunda unidad con el carbón vegetal, obtuvo una altura de 1.87
metros, la tercera unidad con fertilización de excretas bovinas, una altura de 1.84 metros y el
testigo 1.83 metros; la diferencia del triple 17 con las demás es alrededor de 15 cm de
diferencia, predominando más su crecimiento. En cuanto al fertilizante de excretas bovinas, tuvo
1mm por encima del carbón vegetal en la semana 10, llevó la ventaja hasta la semana 12 con
una diferencia de 1.06 cm a favor de las excretas bovinas, pero en la semana 13 el carbón
vegetal obtuvo una ventaja de 1 mm, esto hace suponer que las excretas bovinas llegó a un
pico en la actividad microbiana posiblemente por factores atmosféricos o porque la población
microbiana ya se encuentra en fase estacionaria (tabla 1). El proyecto sólo se ha realizado a un
80% de avance, puesto que se estuvo en espera del permiso de la SEMARNAT, ya que se han
seguido los lineamientos de la ley del equilibrio ecológico y protección al ambiente.
Los resultados obtenidos son:
Calculo de 2500 metros cuadrados.
Calculo de surcos:
Cada surco se encuentra a 80 cm = 0.8 m de distancia uno del otro.
50/0.8 = 62 surcos se encuentran en 2500 metros cuadrados.
62 x 4 = 248 surcos en 1 hectárea.
Calculo de cepas de 5 semillas de maíz a una distancia de 80 cm = 0.8 m uno del otro.
50/0.8 = 62 cepas de maíz por cada surco
62 x 62 = 3,844 cepas se encuentran en 2500 metros cuadrados.
3,844 x 4 = 15,376 cepas en 1 hectárea
Cálculos de semillas sembradas.
1 cepa contiene 5 semillas
5 x 62 = 310 semillas sembradas en un surco
310 x 62 = 19,220 semillas se encuentran sembradas en 2500 metros cuadrados.
19,220 x 4 = 76,880 semillas sembradas en 1 hectárea.
Pérdidas de semillas sembradas de forma estadística (20%):
76,880 - (76,880 x 0.2) = 61,504 semillas queda sin perderse
15,376 semillas perdidas que no germinaron debido a que fueron atacadas por hormigas.
61,504/4 = 15,376 semillas por cada sector de experimento.
Cuadro 1: Tasa de crecimiento promedio del tallo de plántulas de Zea maíz
Sector 1 testigo
(m)
Sector 2 carbón
(m)
Sector 3 excretas
bovinas
(m)
0.076
0.083
0.075
Sector 4
fertilizante triple
17
(m)
0.079
2
0.089
0.095
0.092
0.094
3
0.13
0.15
0.12
0.17
4
0.25
0.27
0.24
0.29
5
0.42
0.45
0.415
0.501
6
0.625
0.63
0.625
0.71
7
0.81
0.83
0.801
0.912
8
0.98
0.99
0.94
1.02
9
1.2
1.23
1.21
1.29
10
1.38
1.411
1.42
1.44
11
1.49
1.52
1.531
1.571
12
1.57
1.589
1.675
1.66
13
1.69
1.73
1.72
1.82
14
1.83
1.87
1.84
1.99
Semanas
1
CONCLUSIONES
En este proyecto, la finalidad es cambiar a una cultura de siembra por otra mucho más eficiente,
por los resultados obtenidos, se puede decir que la técnica que ha de aplicarse no sólo es la
que efectúa un crecimiento acelerado en las plántulas, sino la cantidad de nutrientes que le
proporciona al cultivo, es por ello que en una fase posterior se deba demostrar con los análisis
de laboratorio. Al compararse el crecimiento de la plántula de Zea maíz, midiéndose los efectos
del carbón vegetal como fertilizante con otras tres unidades experimentales, se concluye que
tiene mejor rendimiento en comparación a las excretas bovinas y al testigo, ahora comparando
el carbón vegetal con el triple 17 su rendimiento es menor solo en crecimiento, en cuanto a
impacto ambiental el carbón vegetal es superior pues no altera las propiedades del suelo. Y por
lo tanto se recomienda sembrar con el carbón vegetal para así obtener una nueva alternativa de
agricultura orgánica. Una de las recomendaciones para finalizar este proyecto, es evitar
contaminar los sectores entre sí, porque pueden alterarse los resultados en el momento de los
análisis de laboratorio, además de que se puede crear una reacción que contamine al suelo y a
los mantos freáticos, esto provoca impacto ambiental y costos para solucionarlo.
LITERATURA CITADA
Coyne, M. (2000). Microbiología del suelo: Un enfoque exploratorio. Ed. Paraninfo.
Sullivan, Preston, (2007) El manejo sostenible de suelos. 1° Ed. ATTRA. Pp. 19 – 21.