Impacto de la aplicación de ceniza volante sobre algunos parámetros químicos del suelo y sobre la producción y composición de la biomasa de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) bajo condiciones de invernadero.

Abstract

El carbón mineral es la principal materia prima utilizada en la producción de energía eléctrica a nivel mundial. Durante el proceso de combustión del carbón se generan diferentes tipos de desechos y la ceniza volante es la que se produce en mayor cantidad.

En Guatemala cerca del 12 % de la electricidad se genera a partir de la combustión del carbón mineral y anualmente se producen alrededor de 44,000 t de ceniza volante. Ésta es un residuo que puede ser un potencial contaminante del ambiente si no se utiliza en programas de reutilización.

Este estudio se realizó con el fin de evaluar el uso alternativo de la ceniza volante en la agricultura, al aprovechar los posibles beneficios que su aplicación pueda tener sobre algunas propiedades físicas y químicas de un suelo ácido y sobre la producción y composición de biomasa de frijol común (Phaseolus vulgaris L.).

Los tratamientos evaluados incluyeron las aplicaciones de 0, 0.2428, 2.428, 8.01, 16.02, 24.28, 242.8 y 500 t de ceniza volante/Ha. Las unidades experimentales consistieron en bolsas plásticas conteniendo 500 g de suelo seco. Una vez aplicada la ceniza, la mezcla se humedeció hasta alcanzar capacidad de campo y se incubó por 4.5 meses en un laboratorio.

Después del periodo de incubación, el suelo fue analizado, transferido a macetas plásticas en el invernadero y se sembró frijol común (Phaseolus vulgaris L.). El diseño experimental utilizado en el invernadero fue completamente al azar con tres repeticiones.

Las plantas fueron cosechadas 45 días después de la siembra. Las variables de itspues evaluadas fueron pH, CE, CICe, saturación de Ca, K, Mg y Al +H, NO3-N, K, Ca, Mg, B, e, Mn y Zn en el suelo, la producción de biomasa foliar y de raíces, así como la concentración de P, K, Mg, B, Fe, Cu, Zn y Mn en la parte aérea (hojas + tallos) de las plantas.

La aplicación de ceniza volante en el suelo incrementó el pH, la CE y la CICe, en donde los valores más altos fueron encontrados para los tratamientos de 242.8 y 500 t de CV/Ha. La acidez intercambiable y el Al mostraron disminuciones dramáticas a valores de O para los tratamientos de 242.8 y 500 t de CV/Ha. También se observó un aumento en las concentraciones de N, K, Ca, Mg y B. La saturación de potasio en el complejo de intercambio mostró una tendencia a disminuir, mientras que la de la saturación de calcio fue a aumentar. Los niveles más altos de Fe y Zn se obtuvieron a partir de aplicaciones de 242.8 t de CV/Ha, mientras que para el Mn se obtuvieron los valores más altos con el control y las aplicaciones de 0.2428 y 2.428 t de CV/Ha.

Con las aplicaciones de ceniza volante no se modificó la textura del suelo, pero se observó un aumento significativamente en el contenido de limo. Los resultados del análisis químico de biomasa mostraron un aumento en las concentraciones de P para los tratamientos de 242.8 y 500 t/Ha. La tendencia del boro fue a aumentar, caso contrario al Mn, mientras que el Ca y Mg no presentaron un patrón definido al aumento de la aplicación del material.

La germinación/emergencia de plántulas de frijol fue de 100 % para todos los tratamientos. La producción de biomasa foliar y de raíces incrementó con la aplicación de hasta 16.01 t de CV/Ha. Por encima de este valor, el crecimiento de las plantas se redujo significativamente.

A partir de la aplicación de 8.01 t/Ha todas las plantas presentaron síntomas de toxicidad caracterizados como manchas necróticas y cloróticas que empezaron en las hojas primarias de las plantas y posteriormente se extendieron a las hojas más jóvenes. Esto se debió al incremento significativo del B en el suelo y a la absorción/acumulación de este elemento por las plantas. La cantidad de ceniza volante que optimizó el rendimiento sin manifestación de síntomas de toxicidad por B está entre 2.428 y 8.01 t/Ha.

Se concluye que la aplicación de ceniza volante al suelo influyó significativamente sobre los parámetros evaluados, tanto en el suelo como en la producción y composición de biomasa de frijol común. El principal factor limitante de la aplicación de ceniza volante en este estudio estuvo asociado con la toxicidad de boro, debido a la alta concentración de este elemento en el material original. Por tanto, se recomienda conducir otros estudios para determinar en que cultivos y tipos de suelo es recomendable la aplicación de ceniza volante. RR