Agronomía Colombiana. 1991. Volumen 8, Número 2: 322 - 335 EFECTOS DE LA APLlCACION DE CENIZA PE CASCARILLA DE ARROZ EN LA COMPOSICION QUIMICA y MINERALOGICA DE DOS OXISOLES DE COLOMBIAl LUIS JORGE MESA LOPEZ2 Resumen. El presente experimento se fun- damentó en las siguientes hipótesis 1. El silicio amorfo presente en las cenizas de cascarilla de arroz podría reaccionar con formas solubles del aluminio presente en el suelo disminuyendo el ALj activo. 2. El silicio amorfo adicionado disminuye la fijación del fósforo-agregado por el suelo, 3. Un incremento en el contenido de nu- trientes del suelo podría ocurrir con la adición de ceniza de cascarilla de arroz, y 4. El silicio amorfo podría formar diferentes tipos de arcilla. Las muestras de suelos utilizadas en el ex- perimento fueron tomadas a 25 centímetros de profundidad en lotes del Centro Interna- cional de Agricultura Tropical (CIAT) loca- lizado en Carirnaqua, Llanos Orientales, Me- ta (Colombia). Los suelos fueron clasificados como Haplustox típico (Lote "Experimen- tal") y Haplustox tropeptico (Lote" La Re- serva") considerados como representativos de vastas extensiones de los Llanos Orienta- les de Colombia. El trabajo se realizó usando un diseño factorial con dos replicaciones, en 1 Basado en el trabajo de investigación sustentado como requisito parcial para transferencia a optar al tItulo de Ph. D (Higher Degree) en el Departamen- to de la Ciencia de Suelo de la Universidad de Reading, Reading, Inglaterra, presentado por el au- tor en febrero de 1987. 2 Profesor Asistente, Facultad de Agronom(a, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, A.A. 14490. 322 recipientes de plástico incubados en cuarto de temperatura constante del laboratorio de Suelos del Departamento de la Ciencia del Suelo de la Universidad de Reading, Ingla- terra. Se realizó el ensayo en dos condiciones de humedad saturado y capacidad de campo. Se usaron dosis de ceniza de cascarilla de arroz correspondiente a 0,4, 8 y 16 tonela- das por hectárea (ton.ha-1) y tiempos de muestreo de 1,3,8,15,30,60,90, 150, 210 Y300 días. En cada tiempo de muestreo se realizaron las siguientes determinaciones 1. Silicio soluble en agua extraído con CaC12 0,01 M. 2. Oxidos de hierro libres, extra ido con di- tionito de sodio. 3. Oxidos de aluminio, con HN03 concen- trado y H202 yagua destilada. 4. Aluminio intercambiable, extra ido con KCI y determinado por Aluminon leído en Autoanalizador Automático. 5. Fósforo disponible, método de Olsen y leído en Autoanalizador. 6. pH, relación 1: 1 (suela CaC12) leído en pH-meter ION-86. 7. Calcio, magnesio y manganeso intercam- biables extraídos con KCL 1N Y leídos en Espectrofotómetro de Absorción Ató- mica Perkin-Elmer 3030. 8. Fijación de fósforo usando solución KH2P04 en CaC1? 0,01 M. 9. Difracción de Havos-X para la fracción arcilla saturada con Mg·glicol y lerda en Difractómetro Philips PoN 1050. La información obtenida del presente ex- perimento permite las siguientes conclusio- nes; la aplicación de ceniza de cascarilla pre- senta efectos significativos aumentando el contenido de calcio, magnesio y manganeso en ambos suelos y en especial bajo condicio- nes de saturación comparado con capacidad. de campo; se muestra aumento en el cante· nido de fósforo soluble particularmente en condiciones de capacidad de campo. La aplicación de ceniza de cascarilla de arroz no parece ser efectiva para disminuir la cantidad de Al-intercamblable ni el conte- nido de óxidos de hierro, I~igualque no dls- minuye la cantidad de fósforo·agregado fija· do por el suelo. Se recomienda continuar investigando con la ceniza de cascarilla de arroz bajo con- diciones de campo utilizando cultivos como ma (z, arroz o pastos y determinar el efecto residual de la ceniza por lo menos durante tres cultivos consecutivos. En el presente artículo solamente se hará presentación de los resultados de mayor sigo nificación. Abstract. The approach for the present ex- periment was based on the following points: 1. Amorphus sHica present in rice hull ashes reacts with aluminium compounds present in the soil diminishing aluminium activity, 2. Amorphous silica added to the soil could decrease the amount of phosphate sorbed by the soil, 3. An increase in nutrient content of the soil could occurs when rice hull ashes are ap- plied,and 4. Amorphus silica could form different ty· pes of clay. The two soil samples used in the experi· ment were taken from the top soil )0.25· c) of two fields (liLa Reserva" and "Lote Ex· perimental") on the Carimagua Experimen· tal Station of the Centro Internacional de Agricultura Tropical "CIAT" located at the Llanos Orientales, Meta (Colombia). According to the New Classification System the two soils are classified as Typic Haplus- tox ("Lote Experimenta") and Tropeptlc Haplustox (liLa Reserva"); they are repre- sentative of a large portion of soHs in the East area of the Llanos Orientales. A factorial desing with two repetitions was used. Plastic pots capped were located on open wire netting shelves in a dark con- stant temperature room (250C ± 1) of the Soils Laboratory of the Soil Science Depar· tarpent of the University of Reading, Rea· ding! England. The variables were: a.-Amount of ashes equivalent to O, 4, 8, and 16 ton. hS'1, b.· Humidity conditions: field capacity and flooded. c.-Sampling times: 1,3,8, 15,30, 60,90,150,210 and 300 days. The soil samples taken from the pots eve· ry time of sampling were tested for the fol- lowing determinations. 1. Silicon water soluble, extracted by O,01M CaC12. (Oliver, R. 1971). 2. Free Iron Oxides extracted with sodium dithionite. 3. Aluminium oxides treated twice with HN03 and H202 and H20. 4. Exchangeable aluminium extracted with 1N KC L, determined by Aluminon Me· thod in Automated Auto Analiser. 5. Available phosphorus determined by the Olsen Method and determined by using the Auto Analiser. 6. pH 1:1 (soil:CaC12) measured using a ION-86 Analuser pl+meter. 7. Calcium, Magnesium and Manganese ex- tracted by KC1 1N and determined using a Perkin-Elmer 3030. 8. Phosphate absortion adding solutions of P (KH2P02 in CaC12 0,01 M) shaking for 24 hs. and determined in the Auto Anali· ser. 323 9. Mineral determinations: for X-ray diffrac- tion analysis only the clay fraction was used Mg-glycol saturated using a Philips PW 1050 diffractometer. The information obtained from the pre- sent experiment allows the following conclu- sions: Application of rice hull ashes had a signi- ficant effect increasing the amount of cal- cium, magnesium and maganese in both sam- pies mainly on flooded conditions and increa- se phosphate content particularly under field capacity conditions. Application of rice hull ashes had not been effective for diminishing AI3 activity or Fe- oxides content nor the amount of-P-sorbed. Further work with rice hull ashes must be conducted through field trials using crops such as rice, corn or grasses and their residual effects obtained from three consecutive crops at least. Only significant results will be mentiona- ted in this paper. INTRODUCCION La información preliminar para comenzar el presente experimento fue la siguiente: 1. Relaciones entre silicio con hierro, alu- minio, fosfatos y compuestos coloidales pre- sentes en el suelo. McKeague y Cline 1963, sostienen que los compuestos de silicio y ca- pas cristalinas de silicatos son formados en el suelo, asl como también de la combinación de silicio amorfo con hierro y aluminio y la- adsorción de ácido monosilicico (H4Si04) por parte de óxidos e hidróxidos los cuales están comúnmente presentes en los suelos. Ade- más, el silicio podrfa reaccionar con el alu- minio disminuyendo la actividad de este últi- mo en la solución del suelo. El efecto a largo plazo es que parte de hierro y del aluminio en formas coloidales podrían ser recombina- dos con el silico y convertidos en caolinita. El grado de resilicatación depende de mu- chos factores entre otros de la concentración de silicio mantenida en la solución del suelo 324· 2. Los Oxisoles, por ser suelos altamente meteorizados, presentan un alto contenido de óxidos de hierro y aluminio a la vez que se reportan suelos de este Orden muy bajos en compuestos de silicio. Estas caracterfsti- cas mineralógicas determinan que los Oxiso- les tengan muy baja fertilidad natural y que debido al alto costo de los fertilizantes y enmiendas convencionales que deben ser usa- dos para elevar el nivel de fertilidad de estos suelos, la producción agrícola resulte en una tarea muy costosa. Sin embargo, en áreas en donde son predominantes los Oxisoles, se en- cuentras disponibles materiales que po- dr(an ser. utilizados para reducir al menos parcialmente, o hacer más eficiente el uso de fertilizantes. Además podrían constituirse en fuente muy barata para retornar algunos nu- trientes al suelo y mejorar otras propiedades. 3. La cascarilla de arroz es material de des- perdicio en zonas arroceras tropicales dando lugar a problemas de contaminación. La ce- niza de la cascarilla de arroz (CCA) está com- puesta de silicio (hasta un 85% ) principal- mente silicio monomérico, siendo la tempe- ratura el principal factor que determina la solubilidad del silicio amorfo. Frankkart et al, citado por Me Keague, 1963, afirma que la solubilidad del silicio en aluminio-silica- tos aumenta de 20 partes por millón (ppm) a 200C a cerca de 40 ppm a 1000C. Otro fac- tor asociado con la solubilidad del silicio es el pH alcanzando los valores más altos alre- dedor de pH 9. Dentro de este marco de aproximación teórico, el objetivo principal en realizar el presente experimento fué la de medir los cambios químicos y mineralógicos sucedidos con la aplicación de CCA a dos Oxisoles de Colombia, asumiendo las siguientes hipó- tesis 1. El silicio amorfo presente en la CCA po- dría reaccionar con compuestos de alumi- nio presentes en el suelo disminuyendo asf la actividad del AL! 2. El silicio amorfo adicionado podrfa dismi- nuir la cantidad de fósforo agregado fija- do por el suelo (Obihara, 1963). 3. -Al aplicar CCA podría presentarse un au- mento en el contenido de algunos nutrien- tes en el suelo. 4. El silicio amorfo podrfa formar diferentes tipos de arcillas. El experimento se realizó bajo condicio- nes controladas entre el mes de Octubre de 1985 y el de Diciembre de 1986. MATERIALES Y METODOS Las dos muestras de suelos utilizadas fue- ron tomadas del horizonte superior (0-25 cm.) de dos lotes "La Reserva" y "Lote Ex- perimental" localizados en la Estación Expe- rimental del CIAT en Carimagua, Llanos Orientales, Departamento del Meta, Colom- bia. El muestreo se realizó durante la época seca de diciembre de 1984. Según el Nuevo Sistema de Clasificación de Suelos los dos suelos son clasificados como Haplustox t(pi- co ("Lote Experimental") y Haplustox tro- peptico (La Reserva); se les considera como representativos de una gran área de los sue- los de los Llanos Orientales. La CCA usada se tomó de una gran pila donde se quema la cascarilla de arroz de el Molino de "Semillanos" localizado en las afueras de Villavicencio, Meta. Algunas de las características químicas de los suelos y de la CCA se indican en los cua- dros 1 y 2. Tabla 1. Propiedades seleccionadas de las muestras de suelos. Haplustox típico Haplustox tropéptico pH H20 (1: 1) CaC12 (1: ) Ca (meq/l 00 g.) . Mg (meq/l00 g.) Al (meq/l00 g.) Fe203 (%) P (Olsen, ppm) Mn (ppm) 4,6 3,9 0,16 0,06 2,50 1,30 1,2 4,2 4,8 3,9 0,25 0,30 3,20 2,81 2,1 6,4 Tabla 2. Propiedades seleccionada de la ceniza de arroz (CCA), utilizadas en el expe- rimento. e,9 Si-soluble Ca-soluble Mg-soluble Mn-soluble 7,9 X 103 ppm 1,5 x 103 ppm 8,0 x 102 ppm 4,0 x 102 ppm Un experimento corto de agitación fué realizado antes de experimento principal. Diez gramos de suelo se mezclaron con canti- dades equivalentes de CCA a O, 4, 8 Y 16 ton.hal disueltas en 50 mI. de agua destila- da en tubos plásticos de centrffuga y agita- dos durante 1, 3, 5,9 y 13 días. Las solucio- nes fueron centrífugadas a 3.100 rpm y en el superna dante se determinó pH, Si4 + , AI3+, Fe3 + y P. Debido a la inconsistencia de los resulta- dos obtenidos la información no pudo ser utilizada para los propósitos planeados de hacer ajustes en el experimento realizado ba- jo condiciones controladas. La conclusión principal del ensayo corto de agitación fué que el silicio en suspensión no alcanza el equilibrio en ensayos de tiempo corto. Algu- nos reportes confirman esta conclusión (McKeague, 1963 y Elgawhary, 1972). En el experimento bajo condiciones con- troladas se uso un diseño factorial con dos repeticiones. En recipientes de plásticos de 100 mi. de capacidad se colocaron 70 g. de suelo más la cantidad correspondiente de CCA y luego agitados durante 30 min.; luego se adicionó agua destilada para mantener la condición de capacidad de campo y de satu- ración. Los recipientes fueron tapados y co- locados en malla de alambre en estantes me- tálicos abiertos localizados en un cuarto os- curo de temperatura constante (250C ± 1). Las variables a considerar fueron a. Canti- dad de ceniza (0, 0,121, 0,242 y 0,484 g) equivalentes a 0, 4,8 y 16 ton. ha-l. b. Con- diciones de humedad capacidad de campo y saturación. c. Tiempo de muestrea 1 3 8 15,30,60,90,150,210 Y300 días. • , , 325 Los recipientes fueron pesados cada mes y se les adicionó agua destilada para mante- ner constante la condición de humedad. Las muestras de suelo tomadas de cada re- cipiente en cada tiempo de muestreo fueron analizadas para las siguientes determinacio- nes: 1. Sil icio: extraido con 0,01 M CaC12, usando 1 g. de suelo y 25 de solución extrae- tante, agitando durante 10 mino dos veces diarias durante 5 días. El silicio soluble se cuantificó colorimétricamente en un Auto- analizador por el procedimiento del ácido silicomolibdoso azul, modificado y adapta- do a proceso automatizado por Oliver (1977). 2. Oxidos de hierro libres (%): extraidos con ditionito de sodio y citrato de sodio usando 2 y 20g respectivamente en 118 mi de agua destilada y 1g , de suelo tamizado en malla No. 80. El hierro presente en el extrac- to se determinó por Absorción Atómica en un aparato marca Perkin Elmer 3030. 3. Oxidos de Aluminio (% ): usando 5 rnl, del extracto anterior llevando a sequedad cada vez que se trató con 1 ml. de HN03 concentrado y H202 dos veces y una tercera con HN03 y finalmente disuelto en HC1 0,1 N. El aluminio presente se determinó por espectrometrla de Absorción Atómica. 4. Aluminio intercambiable (meq/100 g.) extraido con KC1 en relación 1.10 (suelo: KC1) agitando durante 24 hs. La suspensión se centrifugó a 3.100 rprn y se tomó una ali- cuota de 20 mI. acidulada a pH 2,8 a 3,2 ca- lentada a 900C durante 30 mino en baño de agua. Se llevó luego a volumen de 50 mI. en KCI 1N. El aluminio presente en el extracto se determinó por el método del ALUMINON en Auto Analizador Automático. 5. Fósforo disponible (ppm) por el rnetó- do de Olsen y usando el Auto Analizador Automático. 6. pH en relación 1: 1 (suelo: solución) en H20 destilada y CaC12 0,01 M separada- mente. La suspensión respectiva se dejó en reposo durante 30 mino y se midió la reac- ción en un potenciométro ION-86. 326 7. Calcio, Magnesio (meq/100 g.) y Man- ganeso (ppm) extra idos con KC1 1N. Cinco gramos de suelo se agitaron durante 30 mino en 50 mI. de extractante, se filtró y se llevó a volumen de 100 mi. con KC1 1N. Para Cal- cio y Magnesio: 5 mi del extracto ante- rior se diluyeron en 25 mi de NaC1 (1.000 ppm) y determinados por Absorción Atómi- ca. Para Magneso se determinó por Absorción Atómica en el extracto con KC1 1N. 8. Absorción de fósforo (ug!g): (se efec- tuó solamente para las muestras correspon- dientes a 1, 30, 150 Y 300 d (as de muestreo) A 1g de muestra colocada en un tubo plás- tico para centrifuga se le adicionaron 25 mi de solución de fósforo (KH2P04 en 0,01 M CaC12) conteniendo 200, 100, 75, 50 Y O ppm de P. Las suspensiones fueron agitadas durante 24 hs y luego filtradas. El P en el filtrado se determinó usando el mé- todo de Murphy y Riley para lecturas en Auto Analizador. 9. Determinación mineralógica: Se selec- cionaron muestras para Análisis Térmico Diferencial (ATD) y para Análisis de Difrac- ción por Rayos-X. Para esta determinación las muestras no fueron tratadas para remo- ción de óxidos de hierro ni materia orgánica. Para Difracción por Rayos-X se utilizó la fracción arcilla de cada una de las muestras seleccionadas. Los especírnenes orientados sobre lámina de vidrio se prepararon. por el siguiente tratamiento: seco al aire y Mg-satu- rada Solvatación en ethllqllcol y Mg-satura- da; Mg-saturada y calentada a 3750C; Mg- saturada y calentada a 550oC. Los difracto- gramas obtenidos se analizaron para identifi- cación visual del tipo de arcilla. El equipo utilizado fue marca Philips PN 1050 con ra- diación manocromática Cu K de 40 kV, 20 mA y rata de rastreo 2.20 mino RESULTADOS Y DISCUSION Los resultados de las determinaciones qufmicas y mineralógicas serán discutidos para ambos suelos a la vez teniendo en cuen- ta la similaridad en la tendencia de cada de- terminación. Silicio Bajo condiciones de inundación (satu ra- ción) la cantidad de silicio extraido de am- bos suelos es mayor comparada bajo condi- ción de capacidad de campo. Los valores pa- ra la muestra del "Lote Experimental" varió entre 30 y 45 ppm y entre 23 y 35 pprn para condición de saturación y capacidad de cam- po respectivamente. Para las mismas condi- ciones de humedad el suelo "La Reserva" varió entre 17 y 35 ppm y entre 15 y 26 ppm. Como era de esperar, los valores más altos de silicio en el suelo correpondieron a las apl icaciones de 16 ton. ha-1 bajo condi- ción de saturación para ambos suelos (F ig. 1). El silicio soluble presente en la CCA es de 7,9 x 103 pprn, aproximadamente. Sin em- bargo, teniendo en cuenta las diferencias re- lativamente bajas en el contenido de silicio en el suelo presentada entre las diferentes dosis de CCA apl icadas, excepto para "La Reserva" bajo capacidad de campo, podría interpretarse como una insolubilización del silicio aplicado debida a reacciones entre el silicio y materiales presentes en el suelo o precipitarse en lugar de mantenerse en solu- ción. Altas concentraciones de silicio soluble ocasionadas por la aplicación de dosis de 8 y 16 ton.ha l podrían haber ocurrido en la so- lución del suelo y haber sido adsorbido por otros compuestos, posiblemente materiales amorfos con alta capacidad de intercambio aniónico tales como óxldos-hldróxldos amor- fos de hierro, frecuentes en Oxisoles. Al es- tado actual del presente experimento no es posible aclarar o explicar esta situación. Diferencias significativas al 0,1% fueron encontradas para dosis de CCA, humedad y tiempo de muestreo para ambas muestras. Calcio, Magnesio y Manganeso El incremento de estos tres elementos fueron correspondientes a las cantidades de CCA aplicadas en los tratamientos para am- bos suelos bajo cualquier condición de hu- medad. Como era de esperar, los niveles más altos de suministro de los tres elementos co- rrespondieron al tratamiento de 16 tcn.hsl bajo condiciones de saturación. Particular atención merece el comportamiento del ma{t nesio bajo capacidad de campo la cual mues- tra los mismos aumentos a los correspondien- tes bajo saturación. El contenido de calcio varió significativa- mente al 0,1% para dosis de CCA, humedad y tiempo en ambas muestras (Figs. 2 y 3). Igualmente el contenido de magnesio va- rió al 0,1 % para CCA y tiempo. La condi- ción de humedad no presentó significancia (Figs. 4 y 5). El contenido de manganeso varió signifi- cativamente al 0,1% para CCA y condición de humedad y para tiempo al 5% (Figs. 6 y 7). De acuerdo con los resultados anteriores las CCA podrían contribuir de manera signi- ficativa a aportar calcio, magnesio y manga- neso al suelo y potencialmente se podría uti- lizar como una enmienda "Iigera". Aluminio intercambiable En la Fig. 8 Y 9 se aprecia claramente que el aluminio intercambiable bajo capacidad de campo aumenta para los primeros 30 días, pero después de este tiempo los tratamientos de los niveles 4, 8 Y 16 tons.hal no mostra- ron diferencias significativas entre ellos ni' con el testigo. Bajo condiciones de saturación la tendencia de los valores es a disminuir has- ta los 90 días y luego tiende a establlizarse. Para el aluminio se hallaron diferencias signi- ficativas al 0,1 %para CCA, humedad y tiempo. La apllcaclón de CCA parece no ser efec- tiva en la neutralización del aluminio inter- cambiable, al menos durante el tiempo de ensayo. Fósforo Quizás uno de los efectos más importan- tes hallados en el ensayo fue el aumento en el fósforo disponible bajo las dos condicio- nes de humedad (Fig. 10). Tal incremento parece ser debido a la contribución del con- tenido de fósforo en la CCA (800 ppm) y no a las condiciones de humedad. Después de los 30 días el contenido de fósforo se mantie- ne aproximadamente constante, en particu- lar bajo condiciones de capacidad de campo. Bajo condición de saturación es claro que no existieron diferencias significativas entre tra- tamientos. 327 45 40 A 35 30 CENIZA 5i4+ • (tons. hao' )O (ppm) 35 " 4 • 8 30 o 16 B 15 30 60 90 150 210 300 OlAS Figura 1. Silicio soluble extra (do "Lote Experimental" A)Saturaci6n; S) Capacidad de campo. 0.38 0.34 0.30-,en 8 ... 0.26 )( I 0.22 + + G 0.18 0.14 CENIZA (tons ha°r) • O v 4 • 8o 160.10 16 30 60 90 150 210 300 Figura 2. Efecto de la ceniza de cascarilla de arroz sobre el Ca++ intercambiable bajo capacidad de campo (Lote Experimental). 328 0.14 0.12 ';' 0.10 C7I oo gí 0.08 .§. + 0.06+ C7I ~ 0.04 0.02 o 15 30 60 90 150 OlAS ~ .07 g> E +"" .05 +a 15 13 .11 .09 CENIZA (ton ha") .03 8 4 O 15 30 60 90 150 210 DI A S Figura 3. Efecto de la ceniza de cascarilla de arroz sobre el Ca++ intercambiable bajo capacidad de campo (" La Reserva"). R5~¡'~A) ~ ----~r---------~------~16 8 4 o 210· 300 Figura 4. Contenido de Mg soluble bajo capacidad de 'campo y diferentes dosis de ceniza de cascarilla de arroz (CCA) ("La Reserva"). 329 32 CCA (ton-ha" 16 44 40 36 28 15 30 60 90 150 210 300 OlAS - Figura 5. Efecto dosis de CCA sobre el Mg-soluble bajo capacidad de campo ("Lote Experimental"). CENIZA (ton ha") 21.0 16 4 8 O 21015 30 60 90 150 OlAS Figura 6. Efecto de la aplicaci6n de CCA sobre Mn-soluble bajo saturación de agua ("Lote Experimentai"). 330 20.0 18.0 E c. 14.0~ c: :2 w ..J ID :::> 10.0..J O IJ) 6.0 CENIZA (ton. ha'l) 2.0 • V • O o 4 8 16 o O~~ ~ ~ +- r-~~ ~ 15 30 60 90 150 210 300 Figura 7. Manganesosoluble en función de la aplicación de ceniza de cascarilla de arroz (CCA) baja satura- ción de agua (" La Reserva"). 3.9 3.7 3.5 d> oo~ C, 11> E ... 11>... 3.1c: .¡:.- CENIZA ":.J (ton. ha'l ) ~ • O v 4 • 8 o 16 15 30 60 90 150 210 300 OlAS Figura 8. Aluminio intercambiable en relación con aplicación de ceniza de cáscarilla de arroz (" Lote Expe- rimental"). 331 3.60 CCA (ton. ha") 4 O gi .§ 111 :E .!!! ~ ~ 111...c: + + ;i 1.60 ~ -+ 8 ~~~~~~ __~-----------<~ 16 1.20 15 30 60 90 150 210 300 OlAS Figure 9. Efecto de la aplicación de ceniza de cáscarilla de arroz sobre el Aluminio intercambiable bajo capa- cidad de camPO ("la Reserva"' .. 5.0 3.0 E 1.0a. .!; O GI :E ;:, ~ Q. 5.0 3.0 1.0 O 15 30 60 A B • O • 8v 4 • 16 90 150 210 300 OlAS Figura 10. "Lote Experimental"; efecto aplicación ceniza de cáscarilla de arroz sobre P·soluble. A' saturación BI capacidad de campo. 332 Después de los 30 días y bajo capacidad de campo para los tratamientos de 4,8 Y 16 ton.hsl el con ten ido de fósforo disponible fué aproximadamente dos veces comparado con los mismos tratamientos bajo condición de saturación. La tendencia mostrada por el testigo es lo contrario. Diferencia significativa a I 0,1% se presen- taron para CCA y tiempo; al nivel del 1% pa- ra condición de humedad. Absorción de fósforo. Una de las hipótesis formLiladas en el pre- sente trabajo fué que el silicio contenido en las CCA podría mantener o aumentar la so- lubilidad de los fosfatos agregados al suelo. Para probar esta hipótesis se realizó una prue- ba de sorpción de fósforo sobre muestras seleccionadas correspondientes a 1, 30 150' Y 300 días de muestreo. Las Figuras 11 y 12 muestran el efecto de CCA sobre la absorción de fósforo para am- bas muestras. Bajo condición de capacidad de campo las cantidades de P-absorbido fue- 90 80 70 .C> ron muy poco afectadas por la aplicación de CCA. Para las mismas concentraciones inicia- les en la solución de P y bajo la misma condi- ción de humedad, las diferencias en la canti- dad de P-absorbido fue similar e independien- te de la cantidad de CCA aplicado. La cantidad de P-absorbido fué considera- blemente mayor para las muestras bajo con- dición de saturación comparado con la de ca- pacidad de campo. Tal situación parece no estar en relación con el contenido de Fe203 el cual fué muy similar para ambas condicio- nes de humedad. De los resultados obtenidos, se deduce que bajo capacidad de campo la aplicación de CCA no afectó la absorción de P-agregado comparado con el tratamiento O (testigo). Reacción de suelo (pHI Bajo capacidad de campo el pH de ambos suelos muestra una tendencia similar. una caída significativa de 5,0 a 4,0 a los quince días y entre los 60 y 90 días posteriormente. Saturación / 0-1 (Flooded) 0-300.,..- ...................... 16.300 capacidad campo 60 50 0-1 40 16-1 Ceniza-días O· 1 16· 1 -0- 0- 300 -.- 16·300 20 80 100 160 180 20040 60 120 140 p. Solución (¡..tgm!") Figura 11. Fósforo fijado (sorbido) bajo dos condiciones de humedad y tiempo. Ceniza de cáscarilla de arroz aplicada ("Lote Experimental"). 333 70 ............. ....... _ <,60 50 40 30 20 40 60 80 100 120 P - Sorbido (J.Lg, g-I) 200 Ceniza/días r 16 - 300 8 - 300 4 - 300 0- 300 ........ 0-300 0-1 Capacidad Campo 140 160 180 Figura 12. Fósforo fijada (sorbido) bajo dos condiciones de humedad en función de dosis de ceniza de cás- carilla de arroz y tiempo, (U La Reserva"), ' Después de este tiempo los valores de pH se mantuvieron cercanos a 3,8 y 4,0. Bajo condiciones de saturación para am- bas muestras el pH cayó a los 15 días y lue- go subió constantemente hasta valores próxi- mos a 5,0 hasta el final del experimento. Diferencias significativas de las dosis de aplicación de CCA el pH tiende a disminuir en ambos suelos en especial bajo capacidad de campo. No se estima pues que la aplica- ción de CCA puede aumentar el valor del pH del suelo. Determinaciones mineralógicas Muestras correspondientes a 2, 3, 5 Y 10 meses de incubación para todos los trata- mientos de aplicación de CCA incluyendo el testigo y para ambas condiciones de hume- dad fueron analizadas para ATO y difracción por Rayos X. 334 Para la muestra testigo y la de 300 días con 16 ton.ha-1 ambas bajo condición de sa- turación, los respectivos diagramas del ATO indican un incremento en el pico de 6000C. (caolinita] comparado con el diagrama de la muestra no tratada, es decir muestra ini- cial sin ACC, ni condición de humedad. Es lógico deducir que este incremento en el pico de caolinita haya sido producido por efecto de la humedad y no por la aplica- ción de CCA. De igual manera, no se encontraron dife- rencias en los difractogramas de Rayos X pa- ra las muestras anal izadas. El principal com- ponente en la fracción arcilla para ambas muestras es la caolinita y cantidades muy ba- jas de intergrados tipo 2: 1. Se deduce, que las caracterfsticas de composición mineralógica en la fracción ar- cilla de los suelos tratados no varió por la aplicación de CCA, al menos durante el tiem- po de duración del experimento. Es posible, que al "madurar" los amorfos de silicio en tiempo mayor cristalicen formando materia- Ies arcillosos, W eaver, C. E. 1973. CONCLUSIONES . La información obtenida permite presen- tar las siguientes conclusiones 1. La aplicación de CCA (ceniza de cascari- lla de arroz) tiene un efecto significativo sobre algunos de los componentes quími- cos de los suelos bajo este experimento, particularmente en a. Aumento en la cantidad de Ca2+, Mg2+ y Mn ·4+ solubles. 2. La aplicación de CCA no resultó efectiva para: a. Disminuir la actividad del AL; b. Disminuir el contenido de F203 y c. Disminuir la cantidad de P fijado por el suelo. Trabajos posteriores con la aplicación de CCA al suelo deberían tener tres objetivos p rincipales 1. Determinación de la eficiencia agronómi- ca de diferentes niveles de aplicación de CCA a través de ensayos de campo usan- do cultivos tales como maíz o pastos. Se- rfa muy recomendable conducir estos en- sayos en suelos con bajo contenido de si- Iicio para poder determinar la efectividad del silicio, calcio, magnesio y manganeso que la CCA pueda suministrar a los cul- tivos. 2. La ceniza de cascarilla de arroz (CCA) de- be ser ensayada bajo condiciones de cam- po para determinar su eficiencia para man- tener o aumentar la solubilidad de mate- riales fertilizantes portadores de P, y 3. Debe ser medido el efecto residual de la CCA en condición de campo sobre infor- mación suministrada por lo menos por tres (3) cultivos consecutivos sobre las mismas parcelas experimentales. La realización de trabajos que contem- plen los anteriores objetivos propuestos da- r-án un mejor conocimiento sobre los efectos reales y la utilización de la ceniza de la casca- rilla de arroz. LITERATURA CITADA 1. Elgawhary, S.M. and W.L Lindsay. 1972. So- lubility of Silica in Soils. Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 36, 439-42. 2. Jones, L H.P and K.A. Hnadreck. 1967. Silica in soils, plants and animals. Adv. Agron. 19, 107-149. 3. McKeague, J.A. and M.G. Cline. 1963. Silica in soil solutions 1. The form and concentra- tion of dissolved silica in aqueous extracts of sorne soils. Can. J. Soil Sci. 43, 70-82. 4. Obihara, C.J. and E.W. Rusell. 1972. Specific adsorption of silicate and phosphate by soils. J. Soil Sci. 23,105-17. 5. Oliver, R. 1977 Adaptation of the colorimetric determination of silica to the autoanalyser. Agronomic Tropicale. 32, 121. 6. Weaver, C.E. and LD. Pollard. 1973. The Chemistry of Clay Minerals. 213 pp. Ameri- can Elservier, New York. 335