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Agronomía Trop. 54(2): 133-144.2004 LOS
ÁCIDOS HÚMICOS DE LEONARDITA Carmen Rivero*, Nicola Senesi** y Valeria D'Orazio** 1 Trabajo
financiado por el Consejo de Desarrollo Científico y RECIBIDO: octubre 25, 1999. |
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RESUMEN Los productores de bananos (MusaAAA), de la cuenca del Lago de Valencia (Venezuela), aplican al suelo soluciones de ácidos húmicos de leonardita (AHL) al 15%, cada tres meses, durante el ciclo de producción. El posible efecto de dichas aplicaciones sobre los ácidos húmicos del suelo (AHS) fue evaluado. Se obtuvieron AHS sin aplicación de AHL (T0) y suelos con un año (T1) Y dos años (T2) de dicha aplicación. La caracterización de los AHS se realizó mediante análisis elemental y técnicas espectroscópicas:fluorescencia, infrarrojo con transformados de Fourier (IR-TF) y resonancia de spin electrón (ESR). Los resultados indican que el efecto de la aplicación de AHL sobre la estructura de los AHS es limitado: solo se observa una tendencia al incremento en el contenido de oxígeno y la concentración de radicales libres en los AHS. Palabras
Clave: Ácidos húmicos; suelos; leonardita;bananos (Musa AAA); Venezuela. INTRODUCCIÓN La aplicación de ácidos húmicos de leonardita (AHL) es una alternativa utilizada en los últimos años, por parte de los cultivadores de banano (Musa AAA) en el área de la cuenca del Lago de Valencia. El empleo de esta práctica es consecuencia de la penetración comercial, en el área, de empresas que comercializan estos ácidos. En este sentido el productor ha recibido información acerca de que el uso de estos materiales permite mantener o incrementar los contenidos de materia orgánica del suelo (MOS). Los AHL son obtenidos comercialmente a partir de la roca leonardita, en Venezuela es posible obtener soluciones al 15% de dichos ácidos. La leonardita es una roca formada por oxidación de lignitos fósiles, a partir de la misma y por procesos industriales que incluyen homogeneización y tratamientos con agua y soluciones alcalinas se obtienen los ácidos húmicos (AH) que se expenden comercialmente. Los
agricultores de banano de la zona antes mencionada efectúan, por
recomendación de las comercializadoras, aplicaciones de estos ácidos
cada tres meses durante el ciclo de producción de la planta, es decir
cuatro aplicaciones por año. Se parte del supuesto que dichas
aplicaciones generan ventajas tales como incrementos en el contenido de
MOS así como una mayor reactividad de la misma. Ante estas expectativas, no validadas en las condiciones venezolanas, surgió la presente experiencia donde el objetivo principal fue evaluar los efectos reales que el manejo recomendado por las comercializadoras de AHL tienen sobre la estructura y calidad de los ácido húmicos del suelo (AHS). MATERIALES
Y MÉTODOS Muestreo
de los suelos. En las plantaciones de cambur, de la zona bajo estudio,
se tomaron muestras en parcelas comerciales a una profundidad
comprendida entre 0 y 20 cm. Las áreas de muestreo fueron seleccionadas
en forma tal que reflejaran diferencias en la aplicación de los AHL, en
el tiempo, según las recomendaciones comerciales para un período de
dos años. Esto permitió identificar tres áreas que fueron
identificadas como los siguientes tratamientos:
Los
tratamientos con aplicación de AHL recibieron, en cada aplicación, la
dosis comercial recomendada de 2,51 ha-1 de una solución comercial al
15% de AHL cada tres meses. La aplicación fue realizada a través del
sistema de irrigación por microjet a toda la parcela. Ello indica que
el T1 recibió un total de 10 1 ha-1 y el T2 20 1
ha-1. Las
principales características del suelo usado y la de los AHL utilizados,
estas últimas según el análisis suministrado por las
comercializadoras, se ilustran en los Cuadros 1 y 2, respectivamente. Los
AHS fueron obtenidos por extracción alcalina mediante el uso de una
mezcla 1:1 NaOH/Na4P2O7, ambos 0,1 M fueron además purificados y
liofilizados según Rivero et al. (1998a). Obtenidos los AH mediante
acidificación, purificación de los AHS se procedió a la caracterización
de los mismos mediante el uso de análisis elemental, infrarrojo con
transformaciones de Fourier, fluorescencia de emisión, excitación y
sincronía y resonancia de spin electrón. Estos últimos fueron
realizados en el Istituto di Chimica Agraria, Universitá di Bari. La
preparación de las muestras para cada tipo de análisis se realizó según
Rivero et al. (1998a). Es conveniente acotar que la información
obtenidas es eminentemente descriptiva y en consecuencia dificilmente
manejable desde el punto de vista estadístico, sin embargo, no resta
importancia a los posibles efectos de la aplicación de AHL sobre las
características químicas, especialmente las espectrales de los AHS.
RESULTADOS
Y DISCUSIÓN La
composición elemental de los AHS (Cuadro 3) fue similar a la encontrada
en otros suelos por Rivero et al. (1998 a y b), sin embargo, se observa
que la aplicación de AHL induce ligeras modificaciones en el contenido
de algunos elementos: descenso del contenido de hidrógeno y nitrógeno
e incrementos en el contenido de oxígeno. Ahora bien, la magnitud de
las modificaciones observadas es muy pequeña pero ello podría
evidenciar un posible incremento de los grupos funcionales oxigenados
presentes en la molécula de los AHS como consecuencia de la incorporación
de un material con mayor contenido de oxígeno (Cuadro 2). Este efecto
es altamente deseable dada su relación con la capacidad reactiva de la
materia orgánica del suelo (MOS).
El análisis
mediante el uso de espectroscopía infrarrojo con transformadas de
Fourier produjo los espectros mostrados en la Figura 1. En todos los
casos fue posible identificar las siguientes bandas: - Una
intensa banda alrededor de 3 400 cm-1 asociada al estiramiento de
radicales OH presentes en grupos funcionales hidroxilados. - Una
pareja de picos de similar intensidad a 2 923-2 925 y 2848-2855 cm-1
debidas al estiramiento del enlace C - H en cadenas alifáticas. - Un
intenso pico alrededor de 1 595-1 597 cm-1, el cual es generalmente
atribuido a la vibración del C = C aromático. - Una banda alrededor de 1 382-1 384 cm-1 debido al estiramiento simétrico del grupo COO-.
En
general, dichos espectros son similares a los obtenidos como característicos
para AHS y no se detectaron diferencias importantes ni con lo reseñado
en otras investigaciones (Yonebayashi y Hattori, 1989; Stevenson,
1994; Rivero et al., 1997; Rivero et al., 1998 a y b), ni entre los
distintos tratamientos de manejo. El uso de la fluorescencia como técnica de caracterización tampoco permitió detectar diferencias relevantes entre los tratamientos de manejo utilizados. Las Figuras 2, 3 y 4 ilustran los espectros obtenidos para fluorescencia de emisión, excitación y sincronía, respectivamente.
En el caso de los espectros de emisión (Figura 2) se utilizó un rango de barrido de 380-550 nm con una energía de excitación fija de 360 nm. Para los espectros de excitación el rango de barrido usado fue 270-500 nm, mientras se mantenía constante la longitud de onda de emisión en 520 nm. En el caso de la obtención de espectros sincronizádos o de sincronía se realizó un barrido entre 290-550 nm con variación simultánea de las longitudes de onda de emisión y excitación, pero se mantuvo una diferencia constante de 18 nm entre ambas longitudes de onda.
De
manera general los espectros de fluorescencia e infrarrojo para AHS
resultaron similares a los encontrados por otros autores (Ghosh y
Schnitzer, 1980; Senesi et al., 1991; Rivero et al., 1997; Rivero
et al., 1998 a y b). No obstante, la gran similitud encontrada en un análisis detallado de los espectros permitió calcular y detectar que la aplicación de AHL indujo un descenso de la intensidad de fluorescencia relativa (IFR), (Cuadro 4). La obtención de espectros de fluorescencia con aparición de bandas a elevadas longitudes de onda son considerados como característicos de AH que presentan núcleos altamente sustituidos o sistemas cunjugados insaturados. El
descenso de la IFR observado podría derivarse de la producción de un
incremento en la relación ácidos húmicos/ácidos fúlvicos posible
consecuencia de la aplicación de AHL. Los espectros ESR son mostrados en la Figura 5 y los parámetros ESR en el Cuadro 4. Todos los espectros ESR muestran una señal de resonancia a un valor g de 4,3-4,2 este valor es típico de la presencia de Fe3+, en complejos intra esfera en coordinación tetraédrica u octaédrica con la MOS, lo cual ha sido señalado para otros suelos del país (Rivero et al., 1997, 1998 a y b).
Además,
otra señal de resonancia con un g|| alrededor de 2,267 y un g||
alrededor de 2,068 característico de la presencia de Cu2+ en complejos
intraesfera, este tipo de complejos ha sido reseñado para suelos de
clima templado (Senesi, 1992) pero no existe información, hasta ahora
de su presencia en suelos del país. Ahora bien, el cálculo de los parámetros derivados de los espectros ESR (Cuadro 4) permitió detectar un incremento en la concentración de radicales libres, lo cual es consistente con el incremento del contenido de oxígeno detectado (Cuadro 3). Estos cambios, tal como se indicara, pueden ser consecuencia de la composición de los AHL incorporados. Los resultados indican que la aplicación de AHS en el suelo tiene un efecto limitado sobre la estructura y propiedades espectroscópicas de los AHS, al menos en las dosis que comercialmente se recomiendan al agricultor y para el lapso de aplicación, uno y dos años, evaluado en esta experiencia. Sin
embargo, el uso de AHL parece promover una tendencia hacia el incremento
en la reactividad de los AHS al incrementar del contenido de oxígeno y
radicales libres de los mismos, esto llevaría a pensar que una aplicación
sistemática de estos AHL o materiales semejantes podría, a largo
plazo, ayudar a mejorar la calidad de la materia orgánica de estos
suelos. No obstante queda planteada la interrogante acerca de la
necesidad de evaluar las dosis y frecuencia de aplicación más
apropiadas a las condiciones edafoclimáticas imperantes en Venezuela. AGRADECIMIENTO Los
autores desean agradecer al consejo de Desarrollo Científico y Humanístico
de la UCV por el soporte financiero para esta investigación. SUMMARY Banana
(MusaAAA) farmers in the Valencia lake basin, Venezuela, apply 15% of
leonardite humic acid solution to the soil every three month during the
banana cycles production. The possible effects of these applications on
soil humic acid were evaluated. Soil humic acids were obtained from
fields which received no leonardite humic acid (T0) and soils with one
year (T1) and tow years (T2) of application. Soil humic acid were
characterized by elemental analysis and spectroscopic techniques:
fluorescence, fourier transforms infrared and electron spin resonance.
Results indicate that the effects of leonardite humic acid applications
on the structure of soil humic acids are limited: only an increasing
trend of oxygen contents and free radical concentration in the soil's
hunmic acids was observed. Key
Words: Humic acid; soil; leonardite; banana (Musa AAA); BIBLIOGRAFÍA GHOSH,
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C., J. PAOLINI, N. SENESI and V. D'ORAZIO 1998b. SENESI, N. 1988 Applicazioni della spettroscopia di risonanza elettronica di spin (ESR) allo studio delle sostance umiche, dei complessi umo-metallici a delle interazioni umo-organiche. Giomata di studio sull' analisi del suolo. SISS e UNICHIM. Verona, Italy. 117 p. SENESI,
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