y 
Rev. Fac. Agron. (Maracay) 17:39-47. 1991.
Key words: Andisols, P fixing capacity, residual effect.
Palabras clave: Andisol, capacidad de fijación de fósforo, efecto residual.
Los suelos derivados de ceniza volcánica cubren una apreciable área de los suelos de América del Sur y América Central. Los suelos volcánicos estuvieron clasificados dentro del orden de los inceptisoles, suborden Andepts. Debido a las particulares propiedades de los suelos derivados de material volcánico se decidió agrupar a todos los suelos con propiedades Andicas dentro del nuevo orden denominado Andisoles (ICOMAND, 1986). La fracción arcilla de los Andisoles está dominada por alofana y/o imogolita proveniente de la meteorización de materiales piroclásticos producto de deposiciones recientes. Por otro lado es también evidente la presencia de suelos no alofánicos con alto contenido de humus que también tienen propiedades Andicas (Shoji y Fushiwara, 1984).
Una de las propiedades sobresalientes de los Andisoles es su alta capacidad de fijación de fósforo (P). La producción adecuada de cultivos obliga a la aplicación de dosis altas de P para sobreponer el alto poder de fijación y permitir un adecuado suplemento de este nutriente. La aplicación sucesiva de dosis altas de P permite pensar en la posibilidad de saturar la demanda de fijación de P y esperar efectos residuales que beneficien a cultivos posteriores. Este artículo pretende discutir brevemente el comportamiento del efecto residual de P en Andisoles de Ecuador y Colombia.
Inicialmente se consideró que la fijación de P en Andisoles ocurría solamente en las superficies activas de la alofana y óxidos amorfos de hierro (Fe) y aluminio (Al). Los mecanismos responsables de fijación de P en estos casos son: quemiadsorción, desplazamiento de sílice estructural y precipitación de compuestos fosfatados (Sadzawka y Carrasco, 1985).
Sin embargo, la importancia de la contribución de los complejos
Al, Fe-humus en la fijación de Andisoles ha sido reportada
por varios autores quienes hicieron las siguientes observaciones
(Wada, 1980; Nanzyo, 1987): a) Existe reducción de la fijación
de P cuando Andisoles son tratados con H2O2
para eliminar materia orgánica. b) Horizontes A de suelos
en los cuales la presencia de alofana e imogolita es bajo fijan
altos niveles de P. El mecanismo de fijación estaría
relacionado con la reacción de intercambio de ligandos
entre los sitios positivos de la superficie de los complejos Al-humus
con los iones y
Las reacciones del fosfato con el complejo Al-humus no dependen del pH pero si dependen marcadamente de la concentración de fosfato (Wada y Gunjitake, 1981). Esto explicaría la tendencia de los Andisoles de alto contenido de materia orgánica a fijar apreciables cantidades de P indefinidamente. Por otro lado, las reacciones del fosfato con la alofana son más dependientes del pH que de la concentración de fosfato en el sistema.
Estudios en Andisoles Colombianos demostraron que en suelos con alto contenido de materia orgánica de bajo desarrollo, la mayor parte del Al activo está unido al humus y por esta razón se inhibe o retarda la formación de alofana e imogolita (Benavides y González, 1988).
De lo expuesto se puede concluir que existen diferencias en el desarrollo del material volcánico que influyen en la cantidad total de P fijado. En el Cuadro 1 se presentan los contenidos de carbono total y el porcentaje de fijación de P de dos Andisoles. En este estudio de invernadero se hizo la determinación del porcentaje de fijación después de la cosecha del cultivo indicador (sorgo). Los resultados demuestran la relación entre el contenido de materia orgánica y la fijación de P. Se observa también que dosis altas de P no disminuyen el porcentaje de fijación, particularmente en el suelo Dystrandept.
Aparentemente el contenido de carbono total en Andisoles sería un buen parámetro que permitiría determinar la capacidad de fijación de P de estos suelos. La correlación entre el contenido de carbono total y el porcentaje de fijación de P en 42 Andisoles de la sierra central y alta de Ecuador se presentan en la Figura 1. Esta correlación es lineal y alternativa.
Cuadro 1. Efecto de la aplicación de P en la subsecuente fijación en dos Andisoles de Ecuador con diferente contenido de materia orgánica.
kg ha-1 | (%) | después de la primera cosecha (%) | ||
En ocasiones se ha reportado que en Andisoles de varias áreas en el mundo, los estudios de calibración que relacionan P extractable con rendimientos y requerimientos de fertilización no son adecuados. En el Cuadro 2 se presentan datos de un estudio de invernadero con un Eutrandept de Hawaii, que de acuerdo a los análisis de suelos, interpretados en la forma usual, debería tener adecuado suplemento de P. Sin embargo, este estudio demostró que el contenido de P no era suficiente para el crecimiento de dos cultivos indicadores, brachiaria y lechuga.
Cuadro 2. Respuesta a la aplicación de niveles de P en un Eutrandept de Hawai.
Similares resultados han sido reportados en experimentos de campo con el cultivo de papas en Ecuador, en un suelo clasificado como distrandept (INIAP, 1980). Este experimento mantuvo las parcelas en el mismo sitio por tres ciclos de cosecha consecutivos. De los resultados se puede observar que la parcela testigo, aun cuando tiene un contenido de P, extraído con NaHCO3, de 28 ppm muy por encima del nivel considerado crítico para estos suelos (12 ppm), presentó rendimientos muy bajos. Se observó una apreciable respuesta a la aplicación de niveles crecientes de P. Es interesante también el observar el bajo efecto residual de aplicaciones altas de P. Así por ejemplo, las parcelas que recibieron 300 y 450 kg ha-1 de P2O5 en el primero y segundo ciclo elevaron el contenido de P extraído con NaHCO3 a 38 y 59 ppm respectivamente pero el rendimiento de papas en el tercer ciclo fue muy bajo. Se observa la misma tendencia en los diferentes arreglos de altas y bajas aplicaciones de P. Se presume que la misma conducta se presentaría si se hubiese extraído el P con otros extractantes.
Estas aparentes anomalías podrían explicarse si se consideran las siguientes características de los Andisoles (Fox, 1980):
Una condición real de los Andisoles es que los factores capacidad e intensidad son pequeños de allí la necesidad de utilizar fertilizantes fosfatados. En estas condiciones es evidente la necesidad de cuantificar mejor la fijación de P (factor capacidad). Para esto es necesario recurrir a las curvas de fijación pero desde el punto de vista práctico sería mejor utilizar determinaciones calibradas de contenido de carbono total.
Experimentos a largo plazo han demostrado que los niveles críticos considerados adecuados para amplias zonas, tienen diferente valor para los diferentes cultivos dentro de una rotación (Smyth y Cravo, 1990). Resultados de esta naturaleza se han reportado para distrandepsts de las zonas altas de Ecuador donde, como se ha discutido anteriormente, el efecto residual de aplicaciones de P es bajo en el cultivo de papas, pero por otro lado este efecto es alto en pastos por ejemplo. En el Cuadro 4 se presentan datos de efecto residual a la aplicación de niveles crecientes de P en pastos en suelos distrandepts con apreciable contenido de materia orgánica y un contenido inicial de P, extraído con NaHCO3, de 35 ppm.
Estos resultados sugieren que los factores cantidad - intensidad son adecuados para el crecimiento de una mezcla forrajera en este Andisol de alta capacidad de fijación de P. La extracción de P con NaHCO3 predice bien la respuesta aplicaciones de este elemento con este cultivo. Esta condición es opuesta a la encontrada en los mismos suelos con el cultivo de papas lo cual indicaría que se deben determinar niveles críticos diferentes para cada uno de estos cultivos para hacer un uso suficiente del fertilizante fosfatado.
Cuadro 3. Efecto residual de P en Andisoles de Ecuador. Cultivo de papas.
kg ha-1+ | t ha-1 | kg ha-1 | t ha-1 | kg ha-1 | t ha-1 | |
Cuadro 4. Efecto de la aplicación de niveles de P en el rendimiento de materia seca de una mezcla forrajera. Suelo Distrandept de la sierra alta de Ecuador.
P aplicado una sola vez antes de la siembra.
Existen diferencias en la capacidad de fijación de P por Andisoles. En suelos recientes el Al activo asociado con los complejos Al-humus sería el responsable de la fijación.
La capacidad de fijación de P de los suelos dominados por complejos Al-humus es alta y aparentemente es difícil satisfacer todo el poder de fijación.
El análisis de suelo no predice adecuadamente el estado del P para ciertos cultivos y se hace necesario determinar parámetros adicionales para predecir adecuadamente los requerimientos de P.
Diferentes cultivos tienen diferentes niveles críticos de P en un mismo Andisol.