Efectos de fertilizante húmico en el suelo y salud del césped

Noviembre 2021 | Dr. Alex J. Lindsey y Dr. Adam W. Thoms

Manejar greens de golf tiene sus retos particulares. Con frecuencia, se usa arena para la zona de raíces con el objeto de eliminar el potencial de estancamiento de agua, además de obtener estabilidad de partículas. Sin embargo, uno de los principales problemas asociado con las bases de arena, es la baja retención de nutrientes y la baja salud del suelo en general.

Con salud del suelo nos referimos a la capacidad del suelo vivo, para ser productivo, mantener o mejorar la calidad del aire y agua y soportar los procesos biológicos del mismo. Entre lo que incluye la salud del suelo hay una variedad de propiedades físicas, químicas y biológicas y sus procesos. Las propiedades físicas y químicas son generalmente, difíciles de modificar en períodos cortos de tiempo, con métodos de manejo no invasivos, pero las propiedades biológicas son más sensibles al manejo externo.

Los indicadores de la salud biológica del suelo son: la biomasa microbiana, respiración del suelo y la mineralización del nitrógeno. La respiración del suelo o el potencial de carbón mineralizable (PMC, por sus siglas en inglés), es la medida de la producción de dióxido de carbono mediante pruebas de laboratorio. Puede usarse como un indicador de la actividad microbiana en el suelo, además del nitrógeno disponible para la planta derivado de la actividad de los microorganismos. El potencial de nitrógeno mineralizable (PMN, por sus siglas en inglés), es la cantidad de nitrógeno disponible para la planta, que se libera del suelo mediante pruebas de laboratorio, siendo otra medida de la actividad microbiana sobre la habilidad del suelo para poder para fijar nitrógeno. El mejorar la salud biológica del suelo, puede mejorar la estructura del suelo, su capacidad de retención de agua y nutrientes y su disponibilidad para la planta.

Las sustancias húmicas son mezclas complejas de materiales, formados por las reacciones durante la descomposición microbiana de restos de plantas. Los subproductos húmicos pueden favorecer la arquitectura y desarrollo de las raíces, la tolerancia al estrés abiótico, la fotosíntesis y la respiración, además del uso eficiente de nutrientes. El primer objetivo de este estudio de campo, fue determinar si la incorporación de sustancias húmicas en los fertilizantes, mejora la salud del suelo, especialmente sus propiedades biológicas. El segundo objetivo fue determinar si la adición de sustancias húmicas a los fertilizantes, permite reducir la dosis de nitrógeno sin perder la calidad y cobertura del césped.

Métodos

Se condujo un estudio de la primavera del 2019 hasta el final de la temporada de crecimiento de 2020 en la Estación de Investigación Hortícola de Iowa State University en Ames, Iowa. El experimento se hizo sobre un green maduro de Penncross creeping bentgrass (Agrostis stolonifera L.). El Green tiene base de arena con especificaciones de la United States Golf Association. El pasto se mantuvo a una altura de 0.14-pulgadas (3.56-milímetros), siendo cortado seis veces a la semana, removiendo los “clippings” en cada corte. Se aplicó riego según necesidades, cuando la lluvia no era suficiente para evitar el estrés por sequía. Se aplicó fungicida de forma preventiva, para minimizar las lesiones del césped.

Los tratamientos de fertilizante fueron con urea cubierta de húmicos (HCU, por sus siglas en inglés), HCU a dos tercios de la dosis de etiqueta, HCU + gránulos húmicos dispersables (HDG, por sus siglas en inglés), HCU + gránulos dispersables de gypsum negro (BGDG, por sus siglas en inglés), urea y un control sin tratamientos. Los contenidos de nutrientes, dosis y frecuencia de aplicación, además de los totales anuales, pueden ser vistos en la tabla siguiente. Los tratamientos se replicaron en las mismas parcelas, en los dos años del estudio.

†Urea, HCU y HCU (a dos tercios de la dosis de etiqueta) se aplicaron cada dos semanas desde abril hasta octubre. HDG se aplicó en abril, mayo, septiembre y octubre. BGDG se aplicó en abril, julio y octubre en 2019 y 2020.

Tratamientos de fertilización, contenidos de nutrientes y dosis de aplicación durante el estudio de la primavera 2019 y la temporada de crecimiento de 2020.

La salud y desempeño del césped, se evaluó con medidas quincenales de calidad visual, porcentaje de cobertura verde e índice de color verde oscuro (DGCI, por sus siglas en inglés). El porcentaje de cobertura verde y el DGCI se determinaron usando un análisis de imagen digital. La paja del corte se recogió de forma mensual, secándola y pesándola para determinar su biomasa. Se midieron mensualmente la humedad del suelo y su compactación. Se tomaron muestras de suelo en la primavera de cada año, después de las aplicaciones de fertilizante y al final de la temporada de crecimiento. De estas muestras de suelo, se midieron los siguientes parámetros: Concentración de nutrientes en el suelo, pH, capacidad de intercambio catiónico (CEC), materia orgánica del suelo, biomasa microbiana (biomasa microbiana carbono [MBC] y biomasa microbiana nitrógeno [MBN]) y la actividad microbiana (PMC y PMN).

Entre otras pruebas, los investigadores midieron la respiración del suelo, o el potencial de carbón mineralizable, para determinar la producción de dióxido de carbono en laboratorio

Resultados

Salud del césped

Los tratamientos de fertilización tuvieron un efecto positivo en los ratings de calidad visual, a través de la duración del estudio. Los tratamientos de fertilización aplicados a una dosis de 0.15 libras de nitrógeno/1,000 pies cuadrados (7.32 kilogramos/hectárea), cada dos semanas (tanto HCU, HCU + HDG, HCU + BGDG, y urea) dieron un aceptable rating de calidad visual (6 o mayor en una escala del 1 al 9) en todos los días que se evaluó este parámetro. Reduciendo la dosis a 0.1 libra de nitrógeno/1,000 pies cuadrados (4.88 kilogramos/hectárea), aplicados cada dos semanas (HCU a dos tercios de la dosis de etiqueta), mantuvo un rating de calidad visual aceptable, a excepción de dos días de todas las mediciones. Los tratamientos que no recibieron nitrógeno (HDG y el testigo), solo dieron ratings aceptables de calidad visual en dos días, de todos los medidos en el estudio.

En general, HCU a dos tercios de la dosis de etiqueta, tuvo un desempeño similar a los tratamientos de fertilizantes con dosis más elevadas de nitrógeno, siendo mejor que el testigo (sin tratamiento) y HDG. Sin embargo, se requiere más investigación para determinar si éste resultado se debe sólo al nitrógeno, o la combinación de éste con las sustancias húmicas. Adicionalmente, el incorporar sustancias húmicas en las aplicaciones de fertilizante, no mejoró la calidad visual del césped comparado con el fertilizante por sí sólo.

No hubo diferencias significativas entre los tratamientos, en términos de porcentaje de cobertura verde (gráfica 3). Seis semanas después de las primeras aplicaciones de fertilizante, todos los tratamientos que recibieron nitrógeno lograron un 95% o mayor porcentaje de cobertura verde. En la última fecha de evaluación de la temporada, los tratamientos que recibieron nitrógeno mantuvieron mayor porcentaje de cobertura verde, comparados con el testigo y el HDG. En general, al reducir las dosis de nitrógeno, se logró una cobertura verde similar, comparado con las dosis más altas de nitrógeno, siendo mejor que los tratamientos sin nitrógeno. Otra vez, no es claro si este resultado se debe a la combinación de las sustancias húmicas con el nitrógeno, o fue el nitrógeno por sí mismo. Además, el incorporar sustancias húmicas en las aplicaciones de fertilizantes, no resultó en mayor porcentaje de cobertura verde, comparado con el fertilizante por sí mismo.

Ilustración 1. Efectos de los tratamientos de fertilización con un green de base arena con Penncross creeping bentgrass en Ames, Iowa, en 2019 y 2020. HCU, Urea cubierta con húmicos; HDG, gránulos dispersables con húmicos; BGDG, gránulos dispersables de gypsum negro.

Gráfica 1. Efectos de los tratamientos de fertilización en los ratings de calidad visual (escala del 1 al 9, donde 1=pobre, 9=ideal y 6 o más=aceptable) del Green de base arena con Penncross creeping bentgrass en Ames, Iowa, en 2019 y 2020. HCU, (humic-coated urea, urea recubierta con húmicos); HDG, (humic dispersing granules, gránulos dispersables de húmicos); BGDG, (black gypsum dispersing granules, gránulos dispersables de gypsum negro); WAIT, (weeks after initial treatment, semanas después del tratamiento inicial).

Gráfica 2. Efectos de los tratamientos de fertilización en el porcentaje de cobertura verde del green con base de arena con Penncross creeping bentgrass en Ames, Iowa, en 2019 y 2020. HCU, humic-coated urea; HCU, (humic-coated urea, urea recubierta con húmicos); HDG, (humic dispersing granules, gránulos dispersables de húmicos); BGDG, (black gypsum dispersing granules, gránulos dispersables de gypsum negro); WAIT, (weeks after initial treatment, semanas después del tratamiento inicial).

Hubo diferencias mínimas entre los tratamientos en términos de DGCI (índice de color verde oscuro) y no hubo diferencias en la biomasa de los “clipping”. En general, incorporar sustancias húmicas en las aplicaciones de fertilizante, no mejoró la calidad del césped, cobertura y la paja del corte, comparado con el fertilizante por sí mismo. Sin embargo, la adición de sustancias húmicas en los fertilizantes con bajas dosis de nitrógeno, resultó en una calidad y cobertura aceptable del césped durante este estudio. Por lo tanto, el incorporar sustancias húmicas en fertilizantes con bajas dosis de nitrógeno, podría ser utilizado en un programa de fertilización sustentable y amigable con el ambiente.

Salud del suelo del césped

Los tratamientos de fertilización no tuvieron efecto en la humedad del suelo, compactación, pH, CIC, o concentración de nutrientes aparte del azufre. En general, es difícil modificar las propiedades físicas o químicas del suelo, con programas de manejo a corto plazo.

Se observaron diferencias mínimas en los tratamientos, en términos de la materia orgánica del suelo. Comparados con el control sin tratamiento, HCU (a dos tercios de la dosis) y HCU + HDG tuvieron un 0.7% y 0.4% más contenido de materia orgánica en el suelo, respectivamente. La concentración de azufre disponible para la planta, fue 18% mayor para HCU + BGDG comparado con los otros tratamientos. Esto se explica porque HCU + BGDG fue el único tratamiento con gypsum, que contiene azufre. Además, las concentraciones de azufre en el suelo se incrementaron más probablemente por el gypsum que por las sustancias húmicas. Debe hacerse más investigación para determinar los efectos a largo plazo de los fertilizantes húmicos, en las propiedades físico-químicas del suelo.

Tabla 1. Efectos de los tratamientos de fertilización sobre la biomasa microbiana carbono del suelo (MBC), biomasa microbiana nitrógeno (MBN) y biomasa microbiana relación carbono -nitrógeno (C:N) del césped Penncross creeping bentgrass (Agrostis stolonifera L.) en un Green de base arena en Ames, Iowa, en 2019 y 2020. NS*= no significativo.

Los tratamientos de fertilización sí tuvieron un efecto en la masa microbiana del suelo, con el paso del tiempo (Tabla 1, arriba). No hubo diferencias en los tratamientos en términos de la relación carbono-nitrógeno (C:N). En el Segundo año del estudio, HCU + BGDG tuvieron un incremento del 30% en MBC comparado con HDG y HCU solos, y un 40% de incremento en MBN, en relación al control y HDG. Sin embargo, HCU + BGDG no incrementó la biomasa microbiana comparado con la urea sola. En general, HCU + BGDG dieron el mayor aumento de biomasa microbiana, en el segundo año del experimento.

Tabla 2. Efectos de los tratamientos de fertilización en carbono potencialmente mineralizable (PMC) y nitrógeno potencialmente mineralizable (PMN) de un green base arena con Penncross creeping bentgrass (Agrostis stolonifera L.) en Ames, Iowa, en 2019 y 2020. NS*= no significativo

Sólo un tratamiento de fertilización, HCU + BGDG, tuvo efectos en la actividad microbiana (Tabla 2, arriba). Fertilizantes con sustancias húmicas y fertilizantes sin ellas, no aumentaron el PMC comparado con el control sin tratamiento. Sin embargo, HCU + BGDG produjo un 54% más PMN en relación al control sin tratamiento y HDG. Más aún, el resto de los tratamientos se desempeñaron de forma similar en términos de PMN. El añadir BGDG a la aplicación de fertilizante, aumentó el PMN comparado con la HCU y la urea sola, en un 17% y 38%, respectivamente. Parece ser que la adición de sustancias húmicas con gypsum o posiblemente el gypsum por sí mismo, incrementó la actividad microbiana en términos de PMN. En futuras investigaciones, se recomienda incorporar BGDG con fertilizantes a bajas dosis de nitrógeno, para determinar si produce una calidad aceptable en el césped, a la vez de mejorar o mantener la salud del suelo, comparado con las dosis altas de nitrógeno.

Conclusión

En general, incorporar sustancias húmicas en los fertilizantes, no mejoró la calidad del césped, su cobertura o volumen de “clippings”, comparado con los fertilizantes solos. Los tratamientos de fertilización tuvieron efectos mínimos en las propiedades físico-químicas del suelo, a excepción de la concentración de azufre en el suelo. El tratamiento con gypsum, HCU + BGDG, incrementó la concentración de azufre disponible en el suelo. Los fertilizantes con dosis bajas de nitrógeno y sustancias húmicas, produjeron resultados similares en calidad y cobertura de césped, comparados con las dosis altas de nitrógeno. Se requiere de investigación adicional, para determinar si esto se debe a la combinación de las sustancias húmicas con el nitrógeno, a al nitrógeno por sí mismo.

Los fertilizantes con BGDG, produjeron los mayores incrementos en masa microbiana en el año dos del estudio, incrementando la actividad microbiana en términos de PMN. De esta forma, las sustancias húmicas, especialmente el BGDG, tienen el potencial de mejorar la salud biológica del suelo, comparadas con los fertilizantes solos. Los fertilizantes con sustancias húmicas, a dosis estándar o bajas en nitrógeno, pueden ser utilizados en un programa de fertilización sustentable y amigable con el ambiente.

Agradecimientos

Los autores desean agradecer a The Andersons Inc. y al Turfgrass Institute de Iowa, por financiar esta investigación. El documento completo de esta investigación, fue publicado en Crop Science (https://doi.org/10.1002/csc2.20577).

La investigación dice…

• Los fertilizantes con bajas dosis de nitrógeno y sustancias húmicas, produjeron calidad y cobertura de césped muy similares, comparados con las dosis altas de nitrógeno. Se requiere investigación adicional, para determinar si esto se debe a la combinación de las sustancias húmicas con el nitrógeno, a al nitrógeno por sí mismo.
• Las sustancias húmicas, especialmente los gránulos dispersables de gypsum negro (BGDG), tienen el potencial de mejorar la salud biológica del suelo, comparadas con los fertilizantes solos.
• Los fertilizantes con sustancias húmicas, aplicados a dosis estándar o dosis bajas en nitrógeno, pueden ser utilizados en un programa de fertilización sustentable y amigable con el ambiente.

AUTOR: Alex J. Lindsey es investigador de post doctorado asociado y Adam W. Thoms, es profesor asistente especializado en manejo comercial de césped, en la Universidad Estatal de Iowa, en Ames, Iowa.

TRADUCTOR: IA Mauricio Aguirre García. Servicios de Atención al Cliente y Equipos Especializados Toro en TERMSA.

PUBLICACIÓN: Golf Course Management. Noviembre 2021. Título Original: Humic fertilizer effects on soil. https://www.gcmonline.com/research/news/humic-fertilizer-golf-course-greens?utm_source=informz&utm_medium=email&utm_campaign=general&_zs=7UAEN1&_zl=Fkca6