CIENCIA DEL AMBIENTE

Permeado de Suero Como Abono: Respuesta de Maíz para Silo y Efectos en un Argiudol de la pampa llana santafesina

 

Badino, O.¹; Pilatti, M.A.²;Felli, O.²; Weidmann, P.E. ³ & Ghiberto, P.J.²

¹ Cátedra de Producción de leche. Facultad de Ciencias Agrarias (UNL) Kreder 2805. Esperanza, provincia de Santa Fe. Email: obadino@fca.unl.edu.ar
² Cátedra de Edafología. FCA (UNL).
³ Cátedra de Producción animal. FCA (UNL).

CAI+D2009. 12/C117.

Manuscrito recibido el 15 de abril de 2011
y aceptado para su publicación el 14 de junio de 2011.

 

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RESUMEN

El permeado de suero (PS). subproducto de la industria láctea, es rico en sales minerales. El objetivo del trabajo es evaluar la respuesta productiva de maíz para silo en un Argiudol de la pampa llana santaiesina (Argentina) a la adición de PS y los cambios químicos en el horizonte superficial. Para ello se instalaron dos ensayos en parcelas al azar con 6 repeticiones de 3 m² cada una: en Loma (L) y en Media Loma Baja (MLB). Los tratamientos fueron T: Testigo sin PS. PI7: 17 m3 PS /ha; P52: 52 m' PS/ha: P104: 104 m3PS /ha y FDA: 100 kg de fosfato d¡amónico/ha. La producción de grano y biomasa se incrementó hasta 52 m3 PS/ha. La biomasa aérea de (L), presentó diferencias significativas en Ty P52. El nitrógeno total, fósforo extractable y sodio se incrementaron en superficie. En ensayos futuros estos elementos deberán ser monitoreados y evaluar cambios en las propiedades tísicas del suelo.

Palabras claves: Permeado suero; Maíz para silo; Biomasa; Propiedades químicas del sucio.

SUMMARY

Whey permeate as fertilizer: response in corn silage and its effects on Argiudol soil of the fíat pampa (Santa Fe, Argentina).

A byproduct of the dairy industry is the whey permeate (VVP). it is rich in mineral salts. The objectives of tliis puper are. evalúate silage corn productive responso in Argiudol offlat áreas of the Pampa (Santa Fe State, Argentina) by adding WP, and measurc the chemical changes in the surface layer of soil. Two triáis vvere conducted with 6 repetitions of 3 m² each one: in Hill (L) and in Average Lovv Hill (MLB). The treatments were T. Control. Pl 7: P52; P104: 17, 52; 104 m3 WP/hectare and ADF: 100 kg of diammonium phosphatc/ha. There was an inereasind trend for grain and biomass production to 52 nrYhectare and then decreases. The biomass of (L), T and P52 presented statistically significant dilTercnces. The nitrogen, phosphorus and sodium were increased on the surface. In futuro triáis they should be monitored. and analysing changes in soil physical properties.

Keywords: Whey permeate; Corn silage; Biomass; Soil chemical properties.

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INTRODUCCIÓN

El avance de la industrialización genera gran cantidad de subproductos siendo necesario darles un valor agregado, evitando desperdicios y contaminación ambiental (Giufré,2003).
La elaboración anual de quesos en Argentina supera las 500.000 toneladas, utilizando el 30 % de la leche producida (Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca, 2009). Como subproducto se genera el suero o lactosuero, que resulta entre 5 y 10 veces más, en peso, que la cantidad de queso elaborado (Pavel, 1979; González, 1996;Shaller, 2008). Del aprovechamiento de las proteínas del misino queda un remanente que se denomina permeado de suero (PS), debiéndose prever su utilización en otros procesos productivos, evitando costos de tratamiento como residuo y contaminación ambiental.
El PS contiene nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), azufre (S), calcio (Ca), magnesio (Mg), posibles nutrientes para los cultivos, reemplazando -al menos parcialmente- a los abonos comerciales (Wendorff, 1989; Barnett & Russell, 2006). En Estados Unidos, Canadá y Nueva Zelandia, se utiliza desde hace muchos años el suero y permeado de suero como una fuente de nutrientes en agricultura (Sharrat el al., 1959; Kellinge/«/., 1981; Wendorff 1989; Wendorff 1993; Bernard, 1995; Rodenberg, 1998; Bernard, 2004; Barnett & Russell, 2006; Ghaly al al., 2007). Sin embargo, deben tenerse en cuenta algunas restricciones considerando su acidez, tenor de sodio (Na), cloruro (Cl), sales y olores (Hort, 1974; Rail, 1989; Matzke & Wendorff, 1993; Bernard, 1995,2004).
En Argentina no se dispone de información acerca de la respuesta de los cultivos a la aplicación del PS y las dosis que pueden utilizarse. Tampoco existe normativa específica para su aplicación al suelo. Los objetivos de este ensayo son: la evaluación de la respuesta productiva de maíz para silo en un Argiudol de la pampa llana santafesina (Argentina) a la adición de PS y la medición de los cambios químicos en el horizonte superficial del suelo.

MATERIALES Y MÉTODOS

La experiencia se realizó en un establecimiento próximo a la localidad de Humboldt (Santa Fe, Argentina), donde predomina el suelo Argiudol típico Rincón de Ávila (lie y 71 de índice de productividad 1P); (INTA, 1991). Se instalaron dos ensayos en el mismo lote, uno en loma (L) y otro en media loma baja (MLE) con ligera erosión. El diseño fue en parcelas al azar de 80 x 30 m. Se utilizó maíz para silo: Toro DK ws, 80.000 semillas por hectárea a 52 cm de distancia entre surcos. El PS se asperjó una semana antes de la siembra, con los siguientes tratamientos: T: Testigo sin aplicación de PS. Pl'7: 17 m3 PS /ha. P52: 52 m³ PS/ha. PI04: 104 m3PS /ha y FDA: 100 kgde fosfato diamónico/ha.
La composición del PS utilizado en el trabajo fue el promedio extraído de muestras tomadas al azar durante un año en una industria láctea que suministró el PS: pH: 5; CEs: 12,5 dS/m; Nitrógeno total (Nt): 854mg/L; Fósforo total (P): 865 mg/L; Cloruros (Cl): 127 mg/L; Sulfato(S-SO4): 424 mg/L; Sodio (Na): 1216 mg/L; Potasio (K): 3264 mg/L; Calcio (Ca): 824 mg/L; Magnesio (Mg): 128 mg/L.
Se tomaron muestras para materia seca en biomasa aérea y rendimiento en grano de maíz: 6 repeticiones por tratamiento de 3 m² cada una, pesándose en húmedo y extrayendo alícuotas para determinar peso seco. Se utilizó el análisis de varianza con la prueba de F para detectar diferencias significativas en la producción de materia seca y la separación de medias se realizó con el test Tuckey (nivel de significancia del 5%). Los resultados fueron ajustados a un modelo de regresión polinomial calculándose el coeficiente de determinación.
Antes de la siembra y a la cosecha se tomaron muestras compuestas por 30 extracciones de suelo según lo indicado por Pilatti &Orellana(1995)aO-5; 5-15; 15-30 cm, realizándose las determinaciones que constan en el Cuadro 1 para Ty P 104.

Cuadro 1: Técnicas químicas de análisis de suelos utili-adas para el ensayo de aplicación de permeado de suero en mal:para silo en un Argiudol (Sania Fe, Argentina).

Criterio de comparación para datos de suelos: Para comparar el estado del horizonte superficial al finalizar el ensayo en Ty P104 se dispone sólo del valor medido sobre una muestra compuesta por 30 submuestras. Se usa la distribución "t" para una probabilidad de 95%, asumiéndose valores típicos del coeficiente de variación (C V) para cada propiedad (Cuadro 2). Se consideran diferencias significativas cuando las diferencias entre los valores de cada muestra compuesta respecto del error típico de la diferencia de medias, supera el valor tabulado para la "t" (Loma, 1980).

Cuadro 2: Coeficientes de variación (%) de propiedades químicas según distintas fuentes de información

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En el Cuadro 3 se presentan los resultados de los análisis del suelo realizados antes de la siembra y del agregado del PS. En general no hay diferencias importantes en tre L y MLB; la dotación de P es media a baja en ambos, siendo el tenor de Na intercambiable superior en L. La fertilidad nitrogenada en ambas posiciones es mediana a pobre. El tenor de K, Ca, Mg y S es adecuado para rendimientos medios a altos y es baja la salinidad. El pH es ácido.

Cuadro 3: Composición química del horizonte A antes de la siembra del maíz a 3 profundidades. Argiudol típico en dos posiciones del relieve; Humboldt (Sta. Fe, Argentina).

El PS varía en su composición a través del año, dependiendo de la materia prima, procesos y productos elaborados. En el Cuadro 4 se puede apreciar, para las dosis aplicadas, el aporte del PS promedio de N, P, K, S, Ca y Mg, y de 100 kgde fosfato diamónico (FDA). Si se compara el aporte de N y P de una dosis intermedia, por ejemplo, P52 con 100 kg de FDA, el PS supera, complementariamente, en 26 kg de N y 24 kg de P al fertilizante.

Cuadro 4: Aportes de lOOkg/ha de FDA y del permeado de suero promedio por Dosis aplicada de N, P, K, S, Cu . MgyNa.

En el Cuadro 5 se muestran los rendimientos en cada posición del relieve y para cada tratamiento. No hubo diferencias significativas por la aplicación de PS, ni por el abono. Existe una tendencia creciente del rendimiento en granos hasta los 52 nrVha de PS. La respuesta oscila entre 10 a 15 kg grano/m³ de PS y luego disminuye, no siendo significativo estadísticamente.

Cuadro 5: Rendimientos medios y desvío estándar de 6 repeticiones en grano de maíz con dosis crecientes de PS (T= O m³/lia; P17; P52: PI04 en m3íha) y ¡00 kg/ha de fosfato diamanteo (FDA) sin PS en dos posiciones del relieve loma y inedia loma baja de un Argiudol típico (Santa Fe, Argentina). (Letras distintas en la misma columna indican diferencias significativa.1; según Tukey (a=- 0,05).

Nótese que los ensayos se instalaron en condiciones distintas en su capacidad productiva: el rendimiento en L con respecto a MLB es de más de 2000 kg grano/ha. Esa diferencia entre sitios es más importante que los tratamientos y los datos químicos iniciales de suelo no ayudan a explicarla.
En el Cuadro 6, se presenta la respuesta en biomasa aérea; en L hay diferencias significativas entre T y los tratamientos P52 y FDA. En la dosis intermedia y cuando las condiciones son adecuadas para lograr elevada producción, se observa respuesta positiva al PS como abono. No ocurre lo mismo en MLB ya que no hay diferencias entre tratamientos. Se destaca que para la mayor dosis de PS se midió un decrecimiento en la biomasa indicando un menor poder amortiguador del suelo y un daño consecuente para el cultivo.

Cuadro 6: Rendimientos medios y desvio estándar de 6 repeticiones de biomasa aérea de maíz (kg MS/haJ con dosis crecientes de PS (T= O m3/ha: P17; P52; P 04 en m³ ha) y 100 kg/ha de fosfato diamanteo (FDA) sin PS en dos posiciones del relieve loma y inedia loma baja de un Argiudol típico (Santa Fe, Argentina). (Letras distintas en la misma columnc indican diferencias significativas según Tukey ( O = 0,05).

Esto resulta coincidente con las dosis de 40.000 a 50.000 L/ha/año de PS utilizadas en Nueva Zelanda en cultivo de maíz para silo, obteniendo rendimientos de 11 -20 tn de MS/ha (Barnett, & Russel!., 2006). Dosis similares máximas de 60.000 Its/ha/año se utilizaron en trabajos en la Universidad de Wisconsin (Wendorff. 1993).
Es necesaria una indagación más completa, eco-fisiológica, para explicar por qué la respuesta es diferente entre L y MLB: los datos indican que en el peor ambiente el PS acentúa las limitaciones pero en el mejor se comporta como abono.
Los resultados tanto de rendimiento en grano como de biomasa aérea a dosis crecientes de PS no mostraron ninguna tendencia significativa; siendo los coeficientes de determinación muy bajos, inferiores a 0,3 (figuras no mostradas).
En el Cuadro 7 se presenta el estado químico del horizonte superficial en L y MLB al finalizar la experiencia en el T y donde se aplicó la mayor dosis PI04. En L se aprecia un incremento, significativo estadísticamente, del P y Mg de O a 5 cm. También en MLB se incrementa el P y Mg en superficie; registrándose aumentos en Na y pH hasta los 15 cm. No se observa migración de P a más profundidad.

Cuadro 7: Composición c/iii/nicii del horizonte A de un Argindol en dos posiciones del relieve: loma (L) v media loma baja (MLB) a la cosecha del cultivo de maí: en el tratamiento sin adición de l'S (T) y con la mayor dosis de PS (PIQ4); en m³/ha. Humboldt (Sta. Fe, Argentina). (Letras distintas entre tratamientos por determinación indican diferencias significativas según Tnkey (a= 0,051).

La mayor dotación de P y Mg en este suelo es favorable porque repone lo consumido por cultivos anteriores. Mayor tenor de Na es potencialmente desfavorable para las propiedades físicas por su carácter de dispersante y en mayor proporción puede ser tóxico para las plantas. El aumento de pH, en este horizonte ácido, puede tener un efecto favorable. Sin embargo, en experiencias de mayor duración con dosis que se apliquen periódicamente, deberían controlarse los niveles de ambas propiedades para asegurar que no incrementen hasta tenores nocivos o degradantes. No se observa incremento de salinidad CEs).

CONCLUSIONES

Según la posición en el relieve, no hubo diferencias significativas en producción de granos por la aplicación de PS, ni por el fertilizante. El rendimiento en L con respecto a MLB es de más de 2000 kg grano/ha, no pudiendo ser explicado por los Tratamientos ni por los datos químicos iniciales de suelo.
Hasta la dosis de 52 mVPS/ha existe tendencia creciente en producción de grano y biomasa y luego disminuye, indicando que en el peor ambiente el PS acentúa las limitaciones pero en el mejor se comporta como abono.
Existe un incremento del Nt y P en el suelo cuando se aplica PS. Se modifican levemente la reacción del suelo (pH) y el tenor salino (CEs). Hay una tendencia -aún no significativa- a incrementar el Na intercambiable.

RECOMENDACIONES

La dosis más alta, presenta dificultades para su aplicación, dejando el suelo con exceso de líquido y luego barroso en superficie debiendo reformularse dicha dosis.
Es necesaria una indagación más completa, eco fisiológica, para explicar por qué la respuesta es diferente entre L y MLB.
Se debe monitorear y controlar las dosis a aplicar y su frecuencia para evitar efectos indeseables en el suelo, como así también, medir el efecto del PS en las propiedades físicas del suelo.
Evaluar la composición del PS antes de su aplicación; seleccionar lotes con bajos niveles de P; usar dosis bajas entre 30 y 60 mVha.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen a la Empresa Molfino Hnos. S.A. por brindar la posibilidad de realizar este trabajo otorgando los medios necesarios para su ejecución. Así también a los productores agropecuarios por facilitar su establecimiento para la realización del ensayo.

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