La vinaza es un residuo industrial que se genera durante la destilación del alcohol. En términos del volumen producido, se estima que por cada litro de alcohol obtenido a partir de mosto de melaza, se generan alrededor de trece litros de vinaza (Gloria, 1985). Este residuo, altamente corrosivo y contaminante de las fuentes de agua, presenta en su composición química altos contenidos de materia orgánica, potasio y calcio y cantidades moderadas de nitrógeno y fósforo (Orlando y Leme, 1984).

Diversos trabajos de investigación realizados en otros países, especialmente en Brasil, revelan que la vinaza incrementa la productividad de la caña de azúcar, evidenciándose con ello que una de sus grandes ventajas es que bajo condiciones racionales de manejo, puede sustituir parcial o totalmente la fertilización mineral (COPERSUCAR, 1986), e incrementar significativamente el contenido de potasio intercambiable en el suelo hasta los 100 cm de profundidad y lo atribuyen a una intensa lixiviación de este elemento en el suelo (Nunes et al, 1981). Sin embargo, los trabajos de investigación referidos provienen de regiones que presentan condiciones topográficas, climáticas y edáficas completamente diferentes a las áreas donde se cultiva la caña de azúcar en Venezuela. Por tal razón, la experiencia acumulada en Brasil en los últimos años en la utilización de la vinaza como fertilizante, no puede extrapolarse directamente a nuestras condiciones, por lo que se hace necesario adaptar esa tecnología por medio del establecimiento de ensayos que permitan eliminar el efecto contaminante de la vinaza, a través de su utilización como fertilizante en el cultivo de la caña de azúcar, sin ocasionar deterioro al suelo.

Lo anteriormente expuesto constituye el marco general del presente trabajo, en el cual se pretende estudiar el efecto de la aplicación de diferentes dosis de vinaza en el contenido de potasio intercambiable en un suelo representativo del área cañera del valle del río Turbio.

Para realizar este trabajo se estableció un ensayo de campo en tres ciclos del cultivo de la caña de azúcar (plantilla, soca I y soca II), en un suelo clasificado taxonómicamente como Fluventic Ustropepts y representativo del área cañera del valle del río Turbio (Mendoza et al., 1983). La mineralogía del suelo se caracteriza por presentar en la fracción limo y arcilla la dominancia de un intergradiente ilita-muscovita y cantidades menores de cuarzo, pirofilita, calcita, caolinita, clorita y feldespato (Rodríguez y Perkins, 1984).

Para la instalación del experimento se utilizó un diseño en bloques al azar, con cuatro repeticiones y se aplicaron cinco dosis de vinaza:

Antes de la instalación del experimento se hizo un muestreo de suelo en el área total del ensayo. Las muestras se tomaron a dos profundidades fijas (0-20 y 20-60 cm), determinadas en función de la variabilidad que en sentido vertical presentó el suelo, la cual se detectó previamente por medio de muestreos con barreno.

La dosis de vinaza establecida en cada tratamiento, se aplicó en dos porciones; la primera a los 10 días después de la siembra o del tratamiento de la soca y la segunda porción a los 45 días después de la primera aplicación. La vinaza provino de un mosto compuesto principalmente de melaza, fue transportada hasta el sitio del ensayo en camiones cisternas y se aplicó manualmente, utilizando para ello envases plásticos de 20 litros de capacidad. Al día siguiente de la aplicación de la vinaza, se suministró el riego correspondiente.

Al final de la cosecha de cada ciclo del cultivo, esto es, a los 9 meses después de la aplicación de la segunda porción de vinaza, se tomaron muestras compuestas de suelo en cada parcela. Las muestras se tomaron a dos profundidades fijas (0-20 y 20-60 cm).

El potasio intercambiable se extrajo con una solución normal de acetato de amonio, ajustado a pH 7 y se determinó mediante fotometría de llama (Gilabert de Brito et al, 1990). Los datos obtenidos fueron analizados por ANAVAR y Pruebas de rango múltiple de Duncan.

El análisis de laboratorio de las muestras tomadas antes de la instalación del ensayo, (Cuadro 1), determinó que el suelo tiene textura franco limosa, pH ligeramente alcalino y contenidos medios de materia orgánica en los primeros 20 cm.

Los valores de fósforo y potasio van de bajos a muy bajos, los de calcio muy altos y los de magnesio medios, la capacidad de intercambio de cationes es moderada y presenta ciertos problemas de salinidad para el desarrollo del cultivo de la caña de azúcar.

En el cuadro 2 se muestra la composición química de la vinaza utilizada en este trabajo, la cual proviene de un mosto compuesto principalmente de melaza. Los contenidos de materia orgánica, nitrógeno, fósforo y potasio de la vinaza utilizada en este ensayo son mayores a los reportados para vinazas provenientes de mosto de melaza de diferentes destilerías de Brasil (Orlando y Leme, 1984).

Los datos del contenido promedio de potasio intercambiable en el suelo, a las profundidades de muestreo de 0-20 y 20-60 cm, en las diferentes dosis de vinaza aplicadas en los tres ciclos del cultivo (plantilla, soca I y soca II), se presentan en el cuadro 3.

Los resultados obtenidos indican que, a la profundidad de 0-20 cm, al incorporar dosis crecientes de vinaza, se incrementa el contenido de potasio intercambiable en el suelo. En tal sentido, en el cuadro 3, se evidencia claramente que, en los tres ciclos del cultivo, a partir de la aplicación de 25m³.ha^-1 de vinaza, aumenta el contenido de potasio intercambiable en el suelo, hasta alcanzar valores de 116, 194 y 218 mg.Kg^-1 en plantilla, soca I y soca II, respectivamente, cuando se aplican 100 m3.ha^-1 de vinaza. Estos resultados concuerdan con los obtenidos por Nunes et al. (1981), Penatti (1988), Bach et al (1990) y Paula et al. (1992), quienes reportan incrementos en el contenido de potasio intercambiable en el suelo con aplicaciones de vinaza tanto en plantilla como en soca.

En el cuadro 3, se constata además que el incremento en el contenido de potasio intercambiable en el suelo, a la profundidad de 0-20 cm, es menor en plantilla que en soca I y soca II, lo cual podría ser una consecuencia de la mineralogía del suelo seleccionado para este ensayo. En tal sentido, Rodríguez y Perkins (1984), en un estudio de la mineralogía de un suelo de la planicie del río Turbio, con características similares al seleccionado para este trabajo, reporta como minerales predominantes, tanto en la fracción limo como en la fracción arcilla, un intergradiente ilitamuscovita, lo cual le confiere al suelo un alto poder de fijación de potasio. De acuerdo a lo señalado anteriormente, es posible deducir que parte del potasio añadido, a través de la vinaza, durante el primer ciclo del cultivo (plantilla), se fija en el espacio interlaminar de los minerales presentes y una vez que dicho espacio interlaminar es saturado total o parcialmente, se incrementa, aún más, el contenido de potasio intercambiable en el suelo, con las sucesivas aplicaciones de vinaza en los siguientes ciclos del cultivo (soca I y soca II).

De acuerdo a los criterios establecidos en el Manual de Métodos y Procedimientos de Referencia (Gilabert de Brito et al., 1990) y en función de los valores reportados, en el Cuadro 3, para el potasio intercambiable a la profundidad de muestreo de 0-20 cm, es posible deducir que, para plantilla, el contenido de potasio se mantiene bajo con aplicaciones de hasta 75 m³. ha^-1 de vinaza, hasta alcanzar niveles medios de suficiencia, cuando se incorporan 100 m³.ha^-1 de vinaza. En soca I y soca II, los valores de potasio permanecen bajos cuando se aplican 25 m³.ha^-1 de vinaza, pasando a niveles medios de suficiencia, con dosis de 50 y 75 m³.ha^-1 m³.ha^-1 de vinaza en soca I y de 50 m³. ha^-1 de vinaza en soca II, hasta alcanzar valores altos, cuando se incorporan 100 m³.ha^-1 de vinaza en soca I y 75 m³. ha^-1 y 100 m³. ha^-1 de vinaza en soca II.

Con respecto a la profundidad de 20-60 cm, la aplicación de vinaza no logró incrementar el contenido de potasio intercambiable (Cuadro 3), en tal sentido, los niveles de suficiencia permanecieron bajos con las sucesivas aplicaciones de vinaza realizadas en los tres ciclos del cultivo. La insignificante variación del potasio intercambiable en esta profundidad, se debió, posiblemente, a que no hubo una adecuada lixiviación de este elemento a través del suelo, lo cual no concuerda con lo señalado por Nunes et al. (1981), quien detectó un incremento significativo de potasio intercambiable hasta los 100 cm de profundidad, en aquellos tratamientos que recibieron vinaza y lo atribuyó a una intensa lixiviación de este elemento en el suelo.

En tal sentido, el suelo seleccionado para este ensayo no presenta limitaciones para el movimiento del agua, ya que, a pesar de presentar altos contenidos de limo, la macroporosidad, según datos reportados por Guédez (1995) de una calicata ubicada en el sitio del ensayo, varía entre 7 y 8 %, valores que, de acuerdo a lo señalado por Pla (1983), no limitan el movimiento del agua en suelos bajo irrigación. Por tal razón, la escasa lixiviación del potasio intercambiable en el suelo, puede ser consecuencia de la inadecuada aplicación del agua de riego, por un tiempo muy corto, impidiendo de esta manera, que la lámina neta de riego se infiltre a la profundidad deseada, como para permitir que el "frente de humedecimiento" llegue, al menos, a los 60 cm de profundidad.

La escasa lixiviación del potasio intercambiable en el suelo puede provocar, a largo plazo, un exceso de este elemento en la profundidad de 0-20 cm, lo cual ocasiona una serie de problemas, relacionados con la calidad del producto obtenido de la caña de azúcar, con un posible incremento de la salinidad y un desbalance nutricional en el suelo.

En relación a la calidad del producto, de acuerdo a lo señalado por Stupiello (1977) y Cesar et al. (1978), el exceso de potasio podría provocar un aumento de cenizas en el jugo de la caña, lo cual causaría gran dificultad en la cristalización del azúcar, trayendo como consecuencia una reducción del rendimiento industrial y un incremento del porcentaje de animo en el jugo, el cual es particularmente nocivo en la calidad del azúcar, pues afecta su filtrabilidad que es uno de los parámetros de valoración de su calidad. Finalmente, el exceso de potasio intercambiable en los primeros centímetros del suelo, podría causar problemas de salinidad, debido a la posible formación de sales potásicas y un desbalance nutricional limitando la absorción de otros nutrimentos catiónicos.