Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias Vol. 32, No. 3, July-September, 2023, ISSN: 2071-0054
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ARTÍCULO ORIGINAL

Physical and Chemical Characterization of the Organ-Mineral Fertilizer Agromena - G

 

iDOmar González-CuetoIUniversidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Departamento de Ingeniería Agrícola, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.*✉:omar@uclv.edu.cu

iDRafael Alejandro Salcerio-SalaberryIUniversidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Departamento de Ingeniería Agrícola, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.

iDEdith Aguila-AlcantaraIIUniversidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Departamento de Agronomía, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.

iDGardenis Merlán-MesaIIIEmpresa Geominera del Centro, Villa Clara, Cuba.

iDElvis López-BravoIUniversidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Departamento de Ingeniería Agrícola, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.

iDJoaquin Machado-de ArmasIIUniversidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Departamento de Agronomía, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.


IUniversidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Departamento de Ingeniería Agrícola, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.

IIUniversidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Departamento de Agronomía, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.

IIIEmpresa Geominera del Centro, Villa Clara, Cuba.

 

*Author for correspondence: Omar González-Cueto, e-mail: omar@uclv.edu.cu

ABSTRACT

The unavailability of chemical fertilizers to obtain high yields in Cuban agriculture has led to the development of other organ-mineral fertilizers, such as Agromena - G, produced by the Empresa Geominera del Centro in Villa Clara. The objective of this work was to characterize the organ-mineral fertilizer Agromena - G, based on the determination of the main physical and chemical properties of the fertilizer for its mechanized application in the improvement of soils and the increasing of crops yield. The methodology included the determination of physical properties as granulometry, apparent density and humidity of the organ-mineral fertilizer. In addition, chemical properties such as pH, electrical conductivity, available phosphorus and organic matter were determined. The physical properties of the organ-mineral fertilizer Agromena - G, show that its granulometry (approximately 50% of the grains smaller than 1 mm) favors its use since it facilitates its acquisition by the plants. The other determined properties behave within acceptable values ​​for the most common granular fertilizers. The physical properties of this fertilizer favor its mechanized application both by broadcast fertilizing machines and with machines for localized fertilization. The chemical properties of this organ-mineral fertilizer demonstrated its potential use as an alternative for managing plant nutrition although it is recommended the surveillance of indicators as electrical conductivity and cations concentrations, especially Na+, in clayed soils susceptible to salinity problems.

Keywords: 
Mechanized Fertilizer Application, Granulometry, pH, Available Phosphorus

Received: 19/12/2022; Accepted: 24/6/2023

Omar González-Cueto. Dr. y Profesor Titular, Departamento de Ingeniería Agrícola, Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Cuba, e-mail: omar@uclv.edu.cu

Rafael Alejandro Salcerio-Salaberry, Ing. Profesor, Recién Graduado en Preparación. Departamento de Ingeniería Agrícola, Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Cuba, e-mail: rsalcerio@uclv.edu.cu.

Edith Aguila-Alcantara, Dra. y Profesor Titular, Departamento de Agronomía, Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Cuba, e-mail: editha@uclv.edu.cu.

Gardenis Merlán-Mesa. Ingeniera, Empresa Geominera del Centro, Villa Clara, Cuba, e-mail: gmerlan@gmc.gms.minem.cu.

Elvis López-Bravo, Dr. y Profesor Titular, Departamento de Ingeniería Agrícola, Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Cuba, e-mail: elvislb@uclv.edu.cu.

Joaquin Machado-de Armas, Dr y Profesor Titular, Departamento de Agronomía, Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Cuba, e-mail: joaquinma@uclv.edu.cu.

The authors of this work declare no conflict of interests.

AUTHOR CONTRIBUTIONS: Conceptualization: O. González. Data curation: J. Machado y E. Aguila. Formal analysis: O. González, E. López. Investigation: R.A. Salcerio, G. Merlán. Methodology: O. González and E. Aguila. Supervision: O. González. Validation: E. López, E. Aguila. Roles/Writing, original draft: O. González, E. Aguila. Writing, review & editing: O. González, E. Aguila.

This article is under license Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)

CONTENT

INTRODUCTION

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In Cuba, the Ministry of Agriculture, according to Decree Law 50 about Conservation, Improvement and Sustainable Management of Soils and the Use of Fertilizers, must demand and control that the users of the soils that carry out agricultural activities guarantee the nutrition of plants for the sustainable use of soil nutrients. In turn, soil users must carry out an integrated fertilization, which includes the use of mineral, organic, organ-mineral and biological fertilizers, correctors, stimulants and amendments to preserve and increase soil fertility (Consejo de Estado República de Cuba, 2021CONSEJO DE ESTADO REPÚBLICA DE CUBA, DECRETO-LEY No. 50. SOBRE LA CONSERVACIÓN, MEJORAMIENTO Y MANEJO SOSTENIBLE DE LOS SUELOS Y EL USO DE LOS FERTILIZANTES, La Habana, Consejo de Estado, República de Cuba, pp. 2021.). However, for several years, financial limitations for the purchase of fertilizers and energy for their manufacture have prevented this goal of soil nutrient sustainability from being achieved.

In the national territory, each year in the agricultural campaign, around 827 thousand hectares of crops and about 200 thousand of sugarcane are planted, but only 20% is covered with agrochemicals (Martínez, 2020MARTÍNEZ, L.: Más que producir alimentos, lograr la soberanía alimentaria y nutricional., [en línea] Disponible en:https://www.presidencia.gob.cu/es/noticias/mas-que-producir-alimentos-lograr-la-soberania-alimentaria-y-nutricional/[Consulta: 18 de marzo de 2022].2020). This deficit in soil nutrition is one of the causes of the low yields that are obtained in most crops in Cuba. The intensive use of the soil and the non-application of fertilization or soil improvers cause its degradation and the reduction of its production capacity.

Organ-mineral fertilizers have been widely used to improve physical conditions and increase the production capacity of soils. In Cuba, they have been used in crops such as sugarcane, banana, coffee, corn, tomato and other crops (Ochoa et al., 2001OCHOA, M.; R. RIVERA; C. BUSTAMANTE; M. I. RODRÍGUEZ: "La fertilización fosfórica del Coffea arabica L. en suelo ferrítico rojo oscuro. Parte ii. fertilización órgano-mineral", Cultivos tropicales, 22(2): 53-58, 2001.; Corrales et al., 2011CORRALES, I.; FONT, L.; CHAVELI, P.: "La aplicación de abono órgano mineral: una alternativa en la fertilización del plátano", Agrisost, 17(1): 47-51, 2011.; Cairo et al., 2015CAIRO, P.; DÁVILA, A.; DÍAZ, B.; COLÁS, A: "Efectos de abonos órgano minerales sobre las propiedades físico-químicas en un Inceptisol de la Región Central de Cuba ", Agronomía Tropical, 65(1-2): 81-89, 2015.; Rodríguez et al., 2015RODRÍGUEZ, A.; RIERA, M. C.; RAMOS, L.; BORRERO, Y.; PABLOS, P. D.; ROJAS, O.; MORALES, E.: "Alternativa organo-mineral para la producción de tomate (Solanum Lycopersicum L.) en suelos pardos sialiticos del municipio Palma Soriano", Agrotecnia de Cuba, 39(1): 35-46, 2015.; Cairo et al., 2017CAIRO, P.; MACHADO, J.; RODRÍGUEZ, O.; RODRÍGUEZ, A.: "Efecto de abonos órgano-minerales sobre la calidad del suelo, impacto en el rendimiento de la caña de azúcar ", Centro Azúcar, 44(4): 12-20, 2017.; Chaveli et al., 2019CHAVELI, P.; I. CORRALES; R. DE VARONA; L. FONT: "Fertilización organomineral en el manejo sostenible de tierras cultivadas con maíz (Zea Mays L.)", Agroecosistemas| Revista para la transformación agraria sostenible, 7(3): 116-122, 2019.).

The Research Center for the Mining-Metallurgical Industry (CIPIMM) developed an organ-mineral fertilizer (Agromena) based on the use of organic matter (coal) and minerals such as phosphorus, zeolite, magnesium and others that have had good results in terms of improvement of the physical properties of the soil and the increase in yields of various crops (Velázquez et al., 2013VELÁZQUEZ, M.; MONTEJO, E.; ALFONSO, E.; ALONSO J. A.; FIGUEREDO, V.; RODRÍGUEZ, A.; VILLAVICENCIO, B.; PUENTES, D.; FERNÁNDEZ, N.; ESTRADA, J.: "Alternativas de empleo de las agromenas en la producción de alimentos ". En: X CONGRESO CUBANO DE GEOLOGÍA, pp., La Habana, 2013.).

The physical properties of a fertilizer are of considerable importance, both from the point of view of its agronomic effectiveness and in relation to its satisfactory application, transport and storage conditions. A good number of problems that occur with fertilizers, such as non-uniform application, compaction, segregation and excessive hygroscopicity, are the result of inadequate physical properties (Guerrero, 2004GUERRERO, R.: Propiedades generales de los fertilizantes sólidos. Manual Técnico, Monómeros Colombo Venezolanos S.A., Bogotá, 2004.).

The main physical properties of fertilizers are granulometry, apparent density and humidity, among others. (Riquelme & Varas, 2002RIQUELME, J.; VARAS, E.: "Maquinaria para la distribución de fertilizantes", Tierra Adentro, 46(Septiembre-Octubre): 18-21, 2002.; Varas y Riquelme, 2002VARAS, E.; RIQUELME, J.: "Propiedades físicas de los fertilizantes y su uso en máquinas fertilizadoras", Tierra Adentro, 46: 22-24, 2006.; Guerrero, 2004GUERRERO, R.: Propiedades generales de los fertilizantes sólidos. Manual Técnico, Monómeros Colombo Venezolanos S.A., Bogotá, 2004.; Carciochi & Tourn, 2017CARCIOCHI, W.; TOURN, S.: "Características físicas de los fertilizantes y calibración de fertilizadoras", Archivo Agronómico, 16: 1-10, 2017.). Other properties such as pH, organic matter content and electrical conductivity are also important, since they characterize the action carried out by fertilizers on the soil.

The objective of this work was to characterize the organ-mineral fertilizer Agromena - G produced by Empresa Geominera del Centro, for its mechanized application for the improvement of soils and increase of crops yield, based on determination of the main physical and chemical properties of the fertilizer.

MATERIALS AND METHODS

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The research was carried out during year 2022, in the Soil Laboratory of the Agricultural Research Center of the Faculty of Agricultural Sciences at the Central University "Marta Abreu" de las Villas, Villa Clara. The organ-mineral fertilizer used was Agromena - G produced by Geomining Company of the Center.

Methodology to determine physical properties of organ-mineral fertilizer Agromena - G.

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The determined physical properties were granulometry, bulk density, humidity and natural slope angle (NC ISO 5690-1, 2004NC ISO 5690-1: Máquinas agrícolas y forestales. Equipamiento para la distribución de fertilizantes. Métodos de ensayo. Parte 1: Distribuidores de fertilizantes a voleo (ISO 5690-1:1984, idt) Oficina Cubana de Normalización, La Habana, 2004.).

Methodology for Determination of Granulometry

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To determine the granulometry, the material was passed through four sieves of between 1 and 4 mm. These sieves allowed separating the material in the following intervals

  • > 4 mm

  • > 2 mm < 4 mm

  • > 1 mm < 2 mm

  • < 1 mm.

Methodology for the Determination of the Apparent Density and Humidity of the Organ-Mineral Fertilizer

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The apparent density was determined as the ratio between the weight of the fertilizer (1g precision scale) and the volume occupied by it (1 cc precision test tube). It was expressed in kg/m3.

The humidity was determined by the gravimetric method, 3 samples of the Agromena - G were taken and were weighed on a 1 g precision balance (wet soil weight), later it was dried in an oven at a temperature of 105 °C, when its weight remained constant was weighed and the weight of the dry soil was obtained. Soil moisture in percent was determined as the weight of water divided by the dry weight and multiplied by 100.

Methodology for Determination of the Natural Slope Angle

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To determine the slope angle, the organ-mineral fertilizer to beused was sieved, later it was placed in the sun to dry and then the Agromena G sample was weighed, it was poured on a flat surface and the height of the cone was measured. The diameter of the base of the cone was marked and its inclined length was measured. This test was repeated three times and the average was taken from the results obtained in order to calculate the angle.

Methodology to Determine Chemical Properties of Organ-Mineral Fertilizer Agromena - G

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The pH was carried out by the potentiometric method according to the methodology of Hesse (1971)HESSE P. R. A Textbook of Soil Chemical Analysis. John Murray Ltd, London, 520 p., 1971. in a soil: water ratio of 1:2.5 (weight: volume). For this, 10 g of air-dried and sieved Agromena to 0.5 mm were weighed. The sieved Agromena was placed in a 50 ml beaker and 25 ml of distilled water for pH in water or 25 ml of 0.1N KCl for pH in KCl were added with a pipette. It was stirred with a glass rod every 15 min for one hour. Finally, it was read in the potentiometer.

For electrical conductivity (EC) 40 g of Agromena were taken, also sieved to 0.5 mm and air-dried. This was placed in a 500 ml Erlenmeyer flask and 200 ml of distilled water were added. The mixture of water and soil was stirred and left to rest overnight (24 hours). The supernatant part was filtered through semi-rapid filter paper; 30 ml of the filtrate were taken and the electrical conductivity was measured in a conductivity meter.

The available phosphorus (P) was extracted by the method of Olsen (Olsen et al. 1954OLSEN, J.K.; COLE, C.V.; WATANABE, F.S.; DEAN, L.A. Estimation of Available Phosphorus in Soils by Extraction with Sodium Bicarbonate. USDA. Circ. 939. US Gov. Print. Office. Washington, D.C. 1954.); using 0.5 M NaHCO3 as extracting solution at pH 8.5 and for the reducing solution, 0.50 g of C6H8O6 are dissolved with ammonium molybdate solution and the same solution is titrated to 100 ml for spectrophotometer reading at 882 nm.

Soil organic matter (SOM) was determined colorimetrically by the method of Walldey and Black (1934)WALLDEY, A.; BLACK, I.: “Estimation of soil organic carbon by the chromic acid titration method”, Soil Sci, 47: 29-38, 1934..

All chemical analyzes were carried out according to the MINAGRI NRAG 279, (1980)NRAG 279. Suelos. Análisis Químico. Dirección de Normalización, Metrología y Control de la Calidad (DNMCC). MINAGRI, Ciudad de La Habana, Cuba. 1980. .

Statistical Processing

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To process the results, a database was created in Excel 2013 on Windows 10. The statistical package STATGRAPHIC plus 5.1 was used for data analysis, performing descriptive statistics.

RESULTS AND DISCUSSION

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Determination of the Physical Properties of the Organ-Mineral Fertilizer Agromena - G.

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Determination of the Granulometry

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Fertilizers with low water solubility must have a fine particle size to ensure their dissolution in the soil (Guerrero, 2004GUERRERO, R.: Propiedades generales de los fertilizantes sólidos. Manual Técnico, Monómeros Colombo Venezolanos S.A., Bogotá, 2004.; Navarro & Navarro, 2014NAVARRO, G.; NAVARRO, S. Fertilizantes, química y acción, Ediciones Mundi-Prensa, Madrid, España, 2014.). Agromena - G, is considered to have low solubility since it is composed of zeolite, phosphorus, other minerals and organic matter, which in some cases do not dissolve in the soil and in others are very slow to dilute. Figure 1 shows the results of the granulometry determination. As it can be seen, 90.77% of the grains are smaller than 4 mm, which is why it is considered to have a fine particle size that facilitates the supply of nutrients to the soil and plants. The effect of the grain size of the fertilizer, on the level of use made by the plants is variable and depends on factors such as the properties of the soil, cultivated species, nature of the fertilizer or manure and technology used for its application.

Guerrero (2004)GUERRERO, R.: Propiedades generales de los fertilizantes sólidos. Manual Técnico, Monómeros Colombo Venezolanos S.A., Bogotá, 2004. considers that the fertilizer material is granulated when the particles are made up of granules of variable diameter that generally range between 2 and 4 mm. Agromena - G, according to the results obtained that are observed in Figure 1, cannot be considered as a granular fertilizer, it is considered as a powder one, since almost 50% of the particles have dimensions less than 1 mm. This result is due to the process of obtaining the included minerals, where the particle size is made by grinding, which gives rise to compacted particles of irregular shape and different fineness.

FIGURE 1.  Grain size distribution in organ-mineral fertilizer Agromena - G.

When the fertilizer has a high variation in granulometry and is broadcast by fertilizing machines, segregation or separation by grain size occurs, causing an irregular distribution of nutrients in the field. According to the dimensions of the grain, these are organized within the deposits, as Carciochi &Tourn (2017)CARCIOCHI, W.; TOURN, S.: "Características físicas de los fertilizantes y calibración de fertilizadoras", Archivo Agronómico, 16: 1-10, 2017. assure, most of the smaller particles tend to accumulate in the central and upper part of the storage pile in the warehouse, while the largest particles do so at the base and in the outer part of the pile. The same situation occurs inside the hoppers, due to the vibrations produced during the transport of the fertilizer in bulk.

Segregation is a problem when preparing fertilizers composed by physical mixing of sources with different sizes of grain and, of course, with materials that differ in their chemical composition (Guerrero, 2004GUERRERO, R.: Propiedades generales de los fertilizantes sólidos. Manual Técnico, Monómeros Colombo Venezolanos S.A., Bogotá, 2004.), as it is the case of Agromena - G, which is a mixture of minerals and organic matter. However, during the investigation and during the mechanized application of the fertilizer, no segregation of the product was observed.

Determination of the Apparent Density and Humidity of Organ-Mineral Fertilizer Agromena - G.

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The apparent density of the organ-mineral fertilizer Agromena - G was 1290 kg/m3. This value is somewhat higher than that of granular fertilizers, such as those of the compound type (NP, PK and NPK) that have apparent densities between 900 and 1200 kg/m3 (Guerrero, 2004GUERRERO, R.: Propiedades generales de los fertilizantes sólidos. Manual Técnico, Monómeros Colombo Venezolanos S.A., Bogotá, 2004.; Márquez, 2011MÁRQUEZ, L.: "La tecnología en las abonadoras de proyección. Parte 1.- La uniformidad de distribución", Agrotécnica, (Marzo): 38-44, 2011.). The volume of the fertilizer includes the space occupied by the air, between pores. If the fertilizer grains are tighter together, their bulk density will be higher. The higher apparent density in Agromena - G, is due to the process of obtaining the fertilizer, which is by grinding, where a product is obtained in which grains of less than 1 mm (≈ 50%) predominate, which makes this be denser because there is less space between pores. In the case of other materials used as soil amendments and mineral fertilizers, which are also obtained through the same production process, such as phosphoric rock (1360 to 1520 kg/m3) or lime (1 280 to 1520 kg/m3) (Guerrero, 2004GUERRERO, R.: Propiedades generales de los fertilizantes sólidos. Manual Técnico, Monómeros Colombo Venezolanos S.A., Bogotá, 2004.), have a bulk density similar to that of Agromena - G.

As Márquez (2011)MÁRQUEZ, L.: "La tecnología en las abonadoras de proyección. Parte 1.- La uniformidad de distribución", Agrotécnica, (Marzo): 38-44, 2011. states, the fertilizer with the lowest apparent density is projected at a shorter distance than the one with the highest density, when it is applied by a machine for the application of broadcast fertilizers, this is not the case when the application is localized. Likewise, the variation of the apparent density of the fertilizer influences the amount (weight) that is applied to the soil, so the appropriate changes will have to be made in the regulation of the machine to ensure the established dose (kg/ha), this consideration is valid for any fertilizer machine.

The gravimetric moisture of the fertilizer was 6.74%, somewhat higher than the proposal of 6% for most nationally produced fertilizers (GEIQ, 2022GEIQ: Catálogo. Productos y servicios. La Habana: Grupo Empresarial de la Industria Química, pp. 2022.). The existing moisture in the fertilizer did not cause caking or the formation of lumps, due to its components that are mainly from rocky mineral origin. Excess moisture in the fertilizer is negative, both during storage and during its distribution in the field. Excessive moisture favors the formation of hard-to-break clods that affect distribution.

Determination of the Natural Slope Angle

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The angle of repose of granular materials is used in the design of equipment for the processing and transporting of granular particles. For example, it is used in the design of grain storage silos or in the design of belt conveyors for granular materials. In the maritime transport of bulk grains it is of importance because it is closely related to the possible shifting of cargo that affects the transversal stability of the vessel.

The natural slope angle or the angle at rest of the material was 32.3°, a value that is close to that of potassium chloride presented by DFGrup (2022)DFGRUPO. (2022). Convencionales. Retrieved from https://www.dfgrupo.com/convencionales/ which is 30°. Agromena-G has an intermediate lateral fluidity, ie it flows acceptably according to Dionisi et al. (2009)DIONISI, R., ALOÉ, J. M., y TORIBIO, M. (2009). Propiedades y Aspectos de la Manipulación de Fertilizantes Sólidos a Granel. Investigación y Desarrollo, Profertil, 15, 1-8. , which ensures that with the hopper completely full, the bottom of the hopper always remains full of material, therefore there will be no interruptions in the delivery or unloading of the material.

The main factor affecting the quality of fertilization is the quality of the fertilizer. There is currently no fertilizer machine that can ensure high application quality if the fertilizer is of poor quality. The quality of the fertilizer is given by the uniformity of the particle size, by its dust content, hardness and relative critical humidity. Although there are other characteristics, these are the ones that affect the most (Tourn & Platz 2019TOURN, S. N., y PLATZ, P. (2019). Fertilizadoras: algo más que la dosis justa. Horizonte Digital. Disponible en: https://horizonteadigital.com/fertilizadoras-algo-mas-que-la-dosis-justa/ ).

These characteristics of the fertilizers influence their subsequent handling and the quality of their application, especially when mechanized applications are made. For example, the particle density is a property that affects the effective working width of the application, since the denser particles reach a greater distance and can be applied with a greater speed of rotation of the plates. Other properties such as hygroscopicity and moisture content can affect the quality of its spreading since, as they increase, it becomes more easily moistened and its particles become soft and sticky (Carciochi & Tourn, 2017CARCIOCHI, W.; TOURN, S.: "Características físicas de los fertilizantes y calibración de fertilizadoras", Archivo Agronómico, 16: 1-10, 2017.).

Chemical Properties of the Organ-Mineral Fertilizer Agromena - G

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According to Minagri (1984)MINAGRI. Manual de interpretación de los índices físico-químicos y morfológicos de los suelos cubanos. Ciudad Habana: Editorial Científico Técnica. 1984. the Agromena - G fertilizer has a slightly alkaline pH(H2O), while its pH (KCl) is in the neutral range (Table 1). This is because zeolites have alkaline cations (Ca2+, Mg2+, K+, Na+) in their composition, which influences important properties such as cation exchange capacity (CEC). Furthermore, these minerals have a high affinity for alkaline cations such as ammonium (NH4+). This influences these same properties in the soils where it is applied, since these cations are easily exchanged with other ions in the soil solution, such as H+ ions, causing the soil pH to rise and show alkaline values (Méndez & Lira, 2019MÉNDEZ-ARGÜELLO, B. Y LIRA-SALDIVAR, R. H. Uso potencial de la zeolita en la agricultura sustentable de la nueva revolución verde. Zeolita en agricultura sustentable Ecosist. Recur. Agropec. 6(17):191-193. 2019.; Torri et al., 2021TORRI, S. I., AMATURO J. I., SÁNCHEZ L. Y PACHECO-RUDZ, E. O. Efecto de las zeolitas sobre ciertas propiedades deun suelo enmendado con biosólidos. Rev. Int. Contam. Ambie. 37, 419-430. 2021.).

TABLE 1.  Chemical properties of the fertilizer Agromenas - G
pH Elect. Cond. P2O5 OM
KCl H2O ɥS/cm mg/100g %
X 7,12 7,66 1169 12,67 5,73
± SD 0,03 0,08 9,54 1,33 0,25

Legend: X indicates mean, SD indicates standard deviation, OM: organic matter

Electrical conductivity is an important property since zeolites and their different commercial forms of presentation, such as Agromenas-G, can be used as substrates or applied to the soil as organ-mineral fertilizer. In the case of using it as a substrate, it is considered that electrical conductivity (EC) values, measured in the saturation extract, greater than 3.5 dS m-1 (at 25° C) are excessive for most of the cultivated species. The original salinity of the substrate and its ease to accumulate salts is an important element to consider because they can negatively affect the crop since the response of the plants varies under salinity conditions (Martínez & Roca, 2011MARTÍNEZ, P.F., ROCA, D. 2011. Sustratos para el cultivo sin suelo. Materiales, propiedades y manejo. En: Flórez R., V.J. (Ed.). Sustratos, manejo del clima, automatización y control en sistemas de cultivo sin suelo. Bogotá: Editorial Universidad Nacional de Colombia. pp. 37-77.).

Márquez et al. (2021)MÁRQUEZ, L.: "La tecnología en las abonadoras de proyección. Parte 1.- La uniformidad de distribución", Agrotécnica, (Marzo): 38-44, 2011. characterized the Cuban zeolites from three deposits and classified them as calcium-sodic zeolites since, although their compositions showed variations, Ca2+ and Na+ cations dominated all of them. In addition, in all cases in the mineralogical composition they found a high content of zeolite phase (61-83%), with clinoptilolite and mordenite predominating in a ratio that oscillates between 0.84 - 4.08. Urbina et al. (2006)URBINA SÁNCHEZ, E.; BACA CASTILLO, G. A.; NÚÑEZ ESCOBAR, R.; COLINAS LEÓN, M. T.; TIJERINA CHÁVEZ, L.; TIRADO TORRES, J. L. Cultivo hidropónico de plántulas de jitomate en zeolita cargada con K+ , Ca2+ o Mg2+ y diferente granulometría. Agrociencia 40 (4): 419-429. 2006. point out that clinoptilolite contains high levels of Na+, which is a phytotoxic element for plants and proposes that it be treated with a solution to exchange this element for other beneficial cations for the crop.

Soca and Daza (2016)SOCA, M.; DAZA, M. C. Evaluación de fracciones granulométricas y dosis de zeolita para la agricultura. Agrociencia, vol. 50, núm. 8, noviembre-diciembre, pp. 965-976, 2016. found that zeolite applications increased the pH, the contents of exchangeable bases and CEC in three Cuban soils (Grey Brown, Brown with carbonates and Sialitic Humic), which they explain is due to the exchange between NH4+ and cations, as Ca2+ and Na+, with the soil solution, and the consequent release of OH- ions. These authors found that in the Greyish Brown soil the increase in Mg2+ was the highest (61%), while in the Brown soil with carbonates the increases in Ca2+ and Na+ in the soil were higher (16 and 71%, respectively). In addition, they point out that Na+ concentrations increased in all soils due to the applications of the zeolitic mineral used, for which reason they recommend periodic evaluations of this element due to its negative effects on the soil structure due to its dispersant properties.

The assimilable phosphorus content can be evaluated as high according to the scale used by Chacon (2014)CHACÓN, A. Vis/NIR spectroscopic measurement of selected fertility parameters of Cuban agricultural soils. Tesis de doctorado. Universidad Católica de Lobaina, Bélgica. 164 p. 2014.. The Agromenas-G technical sheet characterizes this organ-mineral fertilizer as a source that provides 7% of phosphorus Geominsal (2018)GEOMINSAL. Ficha técnica Agromenas-G. 2018. Disponible en: https://www.geominsal.cu/wp-content/uploads/2018/02/Agromenas.pdf, Consultado: 20/01/2023, 3 pm., an essential macronutrient for crop development, but whose availability is affected by its low solubility and the complex set of reactions that decrease the concentrations of their forms available to plants.

Torri et al. (2021)TORRI, S. I., AMATURO J. I., SÁNCHEZ L. Y PACHECO-RUDZ, E. O. Efecto de las zeolitas sobre ciertas propiedades deun suelo enmendado con biosólidos. Rev. Int. Contam. Ambie. 37, 419-430. 2021. found that when applying zeolite, the availability of this element decreased as a result of the pH increases in the soil, probably due to the precipitation of these in the form of calcium phosphates and other insoluble compounds. However, there are studies where mixtures of zeolites with phosphoric rock have been used and it has been found that this favors the dissolution of phosphorus from the phosphoric rock and its release into the soil solution with satisfactory results in the yields of crops such as potatoes and sorghum (Soca & Villareal, 2015SOCA, M., VILLAREAL, J. E. Influencia de zeolita y roca fosfórica sobre el desarrollo de los cultivos de sorgo y papa. Ciencia Agropecuaria No. 23:60-74. 2015.).

Zheng et al. (2022)ZHENG, J.; LIU, G.; AGUIRRE, S.C.A.; ACOSTA, G.; ALVARADO, T.C.; CHEN, Y.; SIDDIQUE, K.H.; CHI, D.: “Zeolite enhances phosphorus accumulation, translocation, and partitioning in rice under alternate wetting and drying”, Field Crops Research, 286: 108632, 2022, ISSN: 0378-4290, Publisher: Elsevier. found that zeolite applications in rice cultivation with alternating irrigation not only increased the availability of phosphorus in the soil, but also influenced the different fractions of this element in the soil and its translocation in the plant with positive effects on the yields of the crop studied. All this implies that, due to the complexity of this nutrient, in terms of its reactions in the soil, studies on the effect of zeolites on its availability must continue to be deepened.

The organic matter content of this fertilizer stands out, which, although it is in the ideal range that soils should have, is below what is stated in the Agromenas-G technical sheet characterizing this organ-mineral fertilizer, in which it is proposed that it contributes 14% organic matter (Geominsal 2018GEOMINSAL. Ficha técnica Agromenas-G. 2018. Disponible en: https://www.geominsal.cu/wp-content/uploads/2018/02/Agromenas.pdf, Consultado: 20/01/2023, 3 pm.).

The organic matter content is a highly relevant indicator because it significantly influences the properties of the organ-mineral fertilizer. Eifediyi et al. (2013)EIFEDIYI, E., MOHAMMED, K., AND REMISON, S., Influence of Organomineral fertilizer (OMF) on the performance of Jute Mallow (Corchorous olitorius) in North Central Nigeria., Nigerian Journal of Agriculture, Food and Environment, Vol. 9, No. 3, 2013, pp. 54-58. explain that the use of this type of fertilizers has positive effects on the biological activity of soil microorganisms, the formation of aggregates and the availability of nutrients, with the consequent increase in crop yields. Organic compounds promote the release of nutrients and substances that improve soil quality and crop yields, as well as influence the control of phytopathogenic fungi in the soil (Nunes et al., 2013NUNES BARCELOS, M., DE CAMARGO, R., QUINTÃO LANA, R. M., DO AMARAL, U., COELHO DE ARAUJO, L., CARVALHO MINHOTO TEIXEIRA FILHO, M., RODRIGUES NOGUEIRA, T. A. Use of organo-mineral fertilizers in grain sorghum as reverse logistics of organic residues. Journal of Agricultural Science, Vol. 11, No. 2: 435-444, 2019.). It should be noted that the contribution of nutrients varies and depends on various factors such as the percentage and quality of the organic matter present, the texture of the soil, the temperature and existing humidity conditions, among other factors (Palma-López et al., 2004PALMA-LÓPEZ, D.J.; PASTRANA-APONTE, L.; ARREOLA-ENRIQUEZ, J.; JUÁREZ-LÓPEZ, J.F.; SALGADO-GARCÍA, S.; CAMACHO-CHIU, W.; OBRADOR-OLÁN, J.J.: “Evaluación de abono órgano-mineral de cachaza en la producción y calidad de la caña de azúcar”, Terra Latinoamericana, 22(3): 351-357, 2004, ISSN: 2395-8030, Publisher: Sociedad Mexicana de la Ciencia del Suelo, AC.; Cairo et al., 2017CAIRO, P.; MACHADO, J.; RODRÍGUEZ, O.; RODRÍGUEZ, A.: "Efecto de abonos órgano-minerales sobre la calidad del suelo, impacto en el rendimiento de la caña de azúcar ", Centro Azúcar, 44(4): 12-20, 2017.).

As the organic matter content increases, the total porosity and the hardness of the particles are favored, which is related to the density of the particles and the hygroscopicity and water content of these particles. On the contrary, the apparent density of the fertilizer, the density of the particles and their distribution will decrease when the content of organic matter in the organ-mineral material increases (Paré et al., 2009PARE, M.C., ALLAIRE, S.E., KHIARA, L., NDUWAMUNGU, C. Physical properties of organo-mineral fertilizers - Short Communication. Canadian Biosystems Engineering/Le ge´nie des biosyste`mes au Canada 51: 3.21-3.27, 2009.).

CONCLUSIONS

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The physical properties of the organ-mineral fertilizer Agromena - G, show that its granulometry (approximately 50% of the grains smaller than 1 mm) favors its use since it facilitates its acquisition by the plants. The other determined properties behave within acceptable values ​​for the most common granular fertilizers. The physical properties of this fertilizer favor its mechanized application both by broadcast fertilizing machines and with machines for localized fertilization. The chemical properties of this organ-mineral fertilizer demonstrated its potential use as an alternative for managing plant nutrition although it is recommended the surveillance of indicators as electrical conductivity and cations concentrations, especially Na+, in clayed soils susceptible to salinity problems.

ACKNOWLEDGMENTS

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The authors thank to Science and Technology Interface Society of the Universidad Central "Marta Abreu" de las Villas, as well as to Empresa Geominera del Centro for the financing and support provided to this research.

REFERENCES

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CAIRO, P.; DÁVILA, A.; DÍAZ, B.; COLÁS, A: "Efectos de abonos órgano minerales sobre las propiedades físico-químicas en un Inceptisol de la Región Central de Cuba ", Agronomía Tropical, 65(1-2): 81-89, 2015.

CAIRO, P.; MACHADO, J.; RODRÍGUEZ, O.; RODRÍGUEZ, A.: "Efecto de abonos órgano-minerales sobre la calidad del suelo, impacto en el rendimiento de la caña de azúcar ", Centro Azúcar, 44(4): 12-20, 2017.

CARCIOCHI, W.; TOURN, S.: "Características físicas de los fertilizantes y calibración de fertilizadoras", Archivo Agronómico, 16: 1-10, 2017.

CHACÓN, A. Vis/NIR spectroscopic measurement of selected fertility parameters of Cuban agricultural soils. Tesis de doctorado. Universidad Católica de Lobaina, Bélgica. 164 p. 2014.

CHAVELI, P.; I. CORRALES; R. DE VARONA; L. FONT: "Fertilización organomineral en el manejo sostenible de tierras cultivadas con maíz (Zea Mays L.)", Agroecosistemas| Revista para la transformación agraria sostenible, 7(3): 116-122, 2019.

CONSEJO DE ESTADO REPÚBLICA DE CUBA, DECRETO-LEY No. 50. SOBRE LA CONSERVACIÓN, MEJORAMIENTO Y MANEJO SOSTENIBLE DE LOS SUELOS Y EL USO DE LOS FERTILIZANTES, La Habana, Consejo de Estado, República de Cuba, pp. 2021.

CORRALES, I.; FONT, L.; CHAVELI, P.: "La aplicación de abono órgano mineral: una alternativa en la fertilización del plátano", Agrisost, 17(1): 47-51, 2011.

DFGRUPO. (2022). Convencionales. Retrieved from https://www.dfgrupo.com/convencionales/

DIONISI, R., ALOÉ, J. M., y TORIBIO, M. (2009). Propiedades y Aspectos de la Manipulación de Fertilizantes Sólidos a Granel. Investigación y Desarrollo, Profertil, 15, 1-8.

EIFEDIYI, E., MOHAMMED, K., AND REMISON, S., Influence of Organomineral fertilizer (OMF) on the performance of Jute Mallow (Corchorous olitorius) in North Central Nigeria., Nigerian Journal of Agriculture, Food and Environment, Vol. 9, No. 3, 2013, pp. 54-58.

GEIQ: Catálogo. Productos y servicios. La Habana: Grupo Empresarial de la Industria Química, pp. 2022.

GEOMINSAL. Ficha técnica Agromenas-G. 2018. Disponible en: https://www.geominsal.cu/wp-content/uploads/2018/02/Agromenas.pdf, Consultado: 20/01/2023, 3 pm.

GUERRERO, R.: Propiedades generales de los fertilizantes sólidos. Manual Técnico, Monómeros Colombo Venezolanos S.A., Bogotá, 2004.

HESSE P. R. A Textbook of Soil Chemical Analysis. John Murray Ltd, London, 520 p., 1971.

MÁRQUEZ, L.: "La tecnología en las abonadoras de proyección. Parte 1.- La uniformidad de distribución", Agrotécnica, (Marzo): 38-44, 2011.

MARTÍNEZ, L.: Más que producir alimentos, lograr la soberanía alimentaria y nutricional., [en línea] Disponible en:https://www.presidencia.gob.cu/es/noticias/mas-que-producir-alimentos-lograr-la-soberania-alimentaria-y-nutricional/[Consulta: 18 de marzo de 2022].2020

MARTÍNEZ, P.F., ROCA, D. 2011. Sustratos para el cultivo sin suelo. Materiales, propiedades y manejo. En: Flórez R., V.J. (Ed.). Sustratos, manejo del clima, automatización y control en sistemas de cultivo sin suelo. Bogotá: Editorial Universidad Nacional de Colombia. pp. 37-77.

MÉNDEZ-ARGÜELLO, B. Y LIRA-SALDIVAR, R. H. Uso potencial de la zeolita en la agricultura sustentable de la nueva revolución verde. Zeolita en agricultura sustentable Ecosist. Recur. Agropec. 6(17):191-193. 2019.

MINAGRI. Manual de interpretación de los índices físico-químicos y morfológicos de los suelos cubanos. Ciudad Habana: Editorial Científico Técnica. 1984.

NAVARRO, G.; NAVARRO, S. Fertilizantes, química y acción, Ediciones Mundi-Prensa, Madrid, España, 2014.

NC ISO 5690-1: Máquinas agrícolas y forestales. Equipamiento para la distribución de fertilizantes. Métodos de ensayo. Parte 1: Distribuidores de fertilizantes a voleo (ISO 5690-1:1984, idt) Oficina Cubana de Normalización, La Habana, 2004.

NRAG 279. Suelos. Análisis Químico. Dirección de Normalización, Metrología y Control de la Calidad (DNMCC). MINAGRI, Ciudad de La Habana, Cuba. 1980.

NUNES BARCELOS, M., DE CAMARGO, R., QUINTÃO LANA, R. M., DO AMARAL, U., COELHO DE ARAUJO, L., CARVALHO MINHOTO TEIXEIRA FILHO, M., RODRIGUES NOGUEIRA, T. A. Use of organo-mineral fertilizers in grain sorghum as reverse logistics of organic residues. Journal of Agricultural Science, Vol. 11, No. 2: 435-444, 2019.

OCHOA, M.; R. RIVERA; C. BUSTAMANTE; M. I. RODRÍGUEZ: "La fertilización fosfórica del Coffea arabica L. en suelo ferrítico rojo oscuro. Parte ii. fertilización órgano-mineral", Cultivos tropicales, 22(2): 53-58, 2001.

OLSEN, J.K.; COLE, C.V.; WATANABE, F.S.; DEAN, L.A. Estimation of Available Phosphorus in Soils by Extraction with Sodium Bicarbonate. USDA. Circ. 939. US Gov. Print. Office. Washington, D.C. 1954.

PALMA-LÓPEZ, D.J.; PASTRANA-APONTE, L.; ARREOLA-ENRIQUEZ, J.; JUÁREZ-LÓPEZ, J.F.; SALGADO-GARCÍA, S.; CAMACHO-CHIU, W.; OBRADOR-OLÁN, J.J.: “Evaluación de abono órgano-mineral de cachaza en la producción y calidad de la caña de azúcar”, Terra Latinoamericana, 22(3): 351-357, 2004, ISSN: 2395-8030, Publisher: Sociedad Mexicana de la Ciencia del Suelo, AC.

PARE, M.C., ALLAIRE, S.E., KHIARA, L., NDUWAMUNGU, C. Physical properties of organo-mineral fertilizers - Short Communication. Canadian Biosystems Engineering/Le ge´nie des biosyste`mes au Canada 51: 3.21-3.27, 2009.

RIQUELME, J.; VARAS, E.: "Maquinaria para la distribución de fertilizantes", Tierra Adentro, 46(Septiembre-Octubre): 18-21, 2002.

RODRÍGUEZ, A.; RIERA, M. C.; RAMOS, L.; BORRERO, Y.; PABLOS, P. D.; ROJAS, O.; MORALES, E.: "Alternativa organo-mineral para la producción de tomate (Solanum Lycopersicum L.) en suelos pardos sialiticos del municipio Palma Soriano", Agrotecnia de Cuba, 39(1): 35-46, 2015.

SOCA, M.; DAZA, M. C. Evaluación de fracciones granulométricas y dosis de zeolita para la agricultura. Agrociencia, vol. 50, núm. 8, noviembre-diciembre, pp. 965-976, 2016.

SOCA, M., VILLAREAL, J. E. Influencia de zeolita y roca fosfórica sobre el desarrollo de los cultivos de sorgo y papa. Ciencia Agropecuaria No. 23:60-74. 2015.

TORRI, S. I., AMATURO J. I., SÁNCHEZ L. Y PACHECO-RUDZ, E. O. Efecto de las zeolitas sobre ciertas propiedades deun suelo enmendado con biosólidos. Rev. Int. Contam. Ambie. 37, 419-430. 2021.

TOURN, S. N., y PLATZ, P. (2019). Fertilizadoras: algo más que la dosis justa. Horizonte Digital. Disponible en: https://horizonteadigital.com/fertilizadoras-algo-mas-que-la-dosis-justa/

URBINA SÁNCHEZ, E.; BACA CASTILLO, G. A.; NÚÑEZ ESCOBAR, R.; COLINAS LEÓN, M. T.; TIJERINA CHÁVEZ, L.; TIRADO TORRES, J. L. Cultivo hidropónico de plántulas de jitomate en zeolita cargada con K+ , Ca2+ o Mg2+ y diferente granulometría. Agrociencia 40 (4): 419-429. 2006.

VARAS, E.; RIQUELME, J.: "Propiedades físicas de los fertilizantes y su uso en máquinas fertilizadoras", Tierra Adentro, 46: 22-24, 2006.

VELÁZQUEZ, M.; MONTEJO, E.; ALFONSO, E.; ALONSO J. A.; FIGUEREDO, V.; RODRÍGUEZ, A.; VILLAVICENCIO, B.; PUENTES, D.; FERNÁNDEZ, N.; ESTRADA, J.: "Alternativas de empleo de las agromenas en la producción de alimentos ". En: X CONGRESO CUBANO DE GEOLOGÍA, pp., La Habana, 2013.

WALLDEY, A.; BLACK, I.: “Estimation of soil organic carbon by the chromic acid titration method”, Soil Sci, 47: 29-38, 1934.

ZHENG, J.; LIU, G.; AGUIRRE, S.C.A.; ACOSTA, G.; ALVARADO, T.C.; CHEN, Y.; SIDDIQUE, K.H.; CHI, D.: “Zeolite enhances phosphorus accumulation, translocation, and partitioning in rice under alternate wetting and drying”, Field Crops Research, 286: 108632, 2022, ISSN: 0378-4290, Publisher: Elsevier.

Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias Vol. 32, No. 3, July-September, 2023, ISSN: 2071-0054
 
ARTÍCULO ORIGINAL

Caracterización física y química del abono órgano mineral Agromena - G

 

iDOmar González-CuetoIUniversidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Departamento de Ingeniería Agrícola, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.*✉:omar@uclv.edu.cu

iDRafael Alejandro Salcerio-SalaberryIUniversidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Departamento de Ingeniería Agrícola, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.

iDEdith Aguila-AlcantaraIIUniversidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Departamento de Agronomía, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.

iDGardenis Merlán-MesaIIIEmpresa Geominera del Centro, Villa Clara, Cuba.

iDElvis López-BravoIUniversidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Departamento de Ingeniería Agrícola, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.

iDJoaquin Machado-de ArmasIIUniversidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Departamento de Agronomía, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.


IUniversidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Departamento de Ingeniería Agrícola, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.

IIUniversidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Departamento de Agronomía, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.

IIIEmpresa Geominera del Centro, Villa Clara, Cuba.

 

*Autor para correspondencia: Omar González-Cueto, e-mail: omar@uclv.edu.cu

RESUMEN

La falta de disponibilidad de fertilizantes químicos para obtener altos rendimientos en la agricultura cubana ha motivado el desarrollo de otros abonos órgano-minerales, como el Agromena - G, producido por la Empresa Geominera del Centro en Villa Clara. El objetivo de este trabajo fue caracterizar el abono órgano-mineral Agromena - G, a partir de la determinación de las principales propiedades físicas y químicas del abono para su aplicación mecanizada en el mejoramiento de suelos y aumento del rendimiento de los cultivos. La metodología incluyó la determinación de propiedades físicas como: granulometría, densidad aparente, humedad y ángulo de talud natural. Además, se determinaron propiedades químicas como pH, conductividad eléctrica, fósforo disponible y materia orgánica. Las propiedades físicas del abono organo mineral Agromena - G, muestran que su granulometría (aproximadamente el 50% de los granos menores a 1 mm) favorece su uso ya que facilita su adquisición por las plantas. Las demás propiedades determinadas se comportan dentro de valores aceptables para los fertilizantes granulares más comunes. Las propiedades físicas de este abono favorecen su aplicación mecanizada tanto con máquinas de fertilización a voleo como con máquinas de fertilización localizada. Las propiedades químicas de este abono órgano-mineral demostraron su potencial uso como alternativa para el manejo de la nutrición vegetal aunque se recomienda la vigilancia de indicadores como conductividad eléctrica y concentraciones de cationes, especialmente Na+, en suelos arcillosos susceptibles a problemas de salinidad.

Palabras clave: 
aplicación mecanizada de fertilizante, granulometría, pH, fósforo disponible

INTRODUCCIÓN

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En Cuba, el Ministerio de la Agricultura, según el Decreto Ley 50 Sobre la Conservación, Mejoramiento y Manejo Sostenible de los Suelos y el uso de los Fertilizantes, debe exigir y controlar que los usuarios de los suelos que realizan actividades agropecuarias garanticen la nutrición de las plantas para el uso sostenible de los nutrientes del suelo, a su vez, los usuarios de los suelos deben realizar una fertilización integrada, que incluye el uso de fertilizantes minerales, orgánicos, órgano-minerales, biológicos, correctores, estimulantes y enmendantes para preservar e incrementar la fertilidad de los suelos (Consejo de Estado República de Cuba, 2021CONSEJO DE ESTADO REPÚBLICA DE CUBA, DECRETO-LEY No. 50. SOBRE LA CONSERVACIÓN, MEJORAMIENTO Y MANEJO SOSTENIBLE DE LOS SUELOS Y EL USO DE LOS FERTILIZANTES, La Habana, Consejo de Estado, República de Cuba, pp. 2021.). Sin embargo, desde hace varios años, las limitaciones financieras para la compra de fertilizantes y energéticas para su fabricación, han impedido que este objetivo de sostenibilidad de los nutrientes del suelo se logre.

En el territorio nacional cada año en la campaña agrícola se siembran alrededor de 827 mil hectáreas de cultivos y unas 200 mil de caña de azúcar, pero solo se cubre con agroquímicos el 20% (Martínez, 2020MARTÍNEZ, L.: Más que producir alimentos, lograr la soberanía alimentaria y nutricional., [en línea] Disponible en:https://www.presidencia.gob.cu/es/noticias/mas-que-producir-alimentos-lograr-la-soberania-alimentaria-y-nutricional/[Consulta: 18 de marzo de 2022].2020). Este déficit en la nutrición de los suelos es una de las causas de los bajos rendimientos agrícolas que se obtienen en la mayoría de los cultivos en Cuba. El uso intensivo del suelo y la no aplicación de fertilización o mejoradores del suelo provocan su degradación y la disminución de su capacidad de producción.

Los abonos órgano minerales han sido ampliamente utilizados para mejorar las condiciones físicas y aumentar la capacidad de producción de los suelos. En Cuba han sido utilizadas en cultivos como la caña de azúcar, plátano, café, maíz, tomate y otros cultivos (Ochoa et al., 2001OCHOA, M.; R. RIVERA; C. BUSTAMANTE; M. I. RODRÍGUEZ: "La fertilización fosfórica del Coffea arabica L. en suelo ferrítico rojo oscuro. Parte ii. fertilización órgano-mineral", Cultivos tropicales, 22(2): 53-58, 2001.; Corrales et al., 2011CORRALES, I.; FONT, L.; CHAVELI, P.: "La aplicación de abono órgano mineral: una alternativa en la fertilización del plátano", Agrisost, 17(1): 47-51, 2011.; Cairo et al., 2015CAIRO, P.; DÁVILA, A.; DÍAZ, B.; COLÁS, A: "Efectos de abonos órgano minerales sobre las propiedades físico-químicas en un Inceptisol de la Región Central de Cuba ", Agronomía Tropical, 65(1-2): 81-89, 2015.; Rodríguez et al., 2015RODRÍGUEZ, A.; RIERA, M. C.; RAMOS, L.; BORRERO, Y.; PABLOS, P. D.; ROJAS, O.; MORALES, E.: "Alternativa organo-mineral para la producción de tomate (Solanum Lycopersicum L.) en suelos pardos sialiticos del municipio Palma Soriano", Agrotecnia de Cuba, 39(1): 35-46, 2015.; Cairo et al., 2017CAIRO, P.; MACHADO, J.; RODRÍGUEZ, O.; RODRÍGUEZ, A.: "Efecto de abonos órgano-minerales sobre la calidad del suelo, impacto en el rendimiento de la caña de azúcar ", Centro Azúcar, 44(4): 12-20, 2017.; Chaveli et al., 2019CHAVELI, P.; I. CORRALES; R. DE VARONA; L. FONT: "Fertilización organomineral en el manejo sostenible de tierras cultivadas con maíz (Zea Mays L.)", Agroecosistemas| Revista para la transformación agraria sostenible, 7(3): 116-122, 2019.).

El Centro de Investigaciones para la Industria Minero-Metalúrgica (CIPIMM) desarrolló un abono órgano mineral (Agromena) basado en el uso de materia orgánica (hulla) y minerales como el fósforo, zeolita, magnesio y otros que ha tenido buenos resultados en cuanto al mejoramiento de las propiedades físicas del suelo y al incremento de los rendimientos agrícolas de varios cultivos (Velázquez et al., 2013VELÁZQUEZ, M.; MONTEJO, E.; ALFONSO, E.; ALONSO J. A.; FIGUEREDO, V.; RODRÍGUEZ, A.; VILLAVICENCIO, B.; PUENTES, D.; FERNÁNDEZ, N.; ESTRADA, J.: "Alternativas de empleo de las agromenas en la producción de alimentos ". En: X CONGRESO CUBANO DE GEOLOGÍA, pp., La Habana, 2013.).

Las propiedades físicas de un fertilizante son de considerable importancia, tanto desde el punto de vista de su efectividad agronómica, como en lo relativo a sus satisfactorias condiciones de aplicación, transporte y almacenamiento. Una buena cantidad de problemas que se presentan con los fertilizantes, tales como la no uniforme aplicación, la compactación, segregación y excesiva higroscopicidad, son el resultado de inadecuadas propiedades físicas (Guerrero, 2004GUERRERO, R.: Propiedades generales de los fertilizantes sólidos. Manual Técnico, Monómeros Colombo Venezolanos S.A., Bogotá, 2004.).

Las principales propiedades físicas de los fertilizantes y abonos son: la granulometría, densidad aparente y humedad, entre otros. (Riquelme y Varas, 2002RIQUELME, J.; VARAS, E.: "Maquinaria para la distribución de fertilizantes", Tierra Adentro, 46(Septiembre-Octubre): 18-21, 2002.; Varas y Riquelme, 2002VARAS, E.; RIQUELME, J.: "Propiedades físicas de los fertilizantes y su uso en máquinas fertilizadoras", Tierra Adentro, 46: 22-24, 2006.; Guerrero, 2004GUERRERO, R.: Propiedades generales de los fertilizantes sólidos. Manual Técnico, Monómeros Colombo Venezolanos S.A., Bogotá, 2004.; Carciochi y Tourn, 2017CARCIOCHI, W.; TOURN, S.: "Características físicas de los fertilizantes y calibración de fertilizadoras", Archivo Agronómico, 16: 1-10, 2017.). Otras propiedades como el pH, el contenido de materia orgánica y la conductividad eléctrica también son importantes, dado que caracterizan la acción que realizan los fertilizantes sobre el suelo.

El presente trabajo tiene como objetivo caracterizar el abono órgano-mineral Agromena - G producido por la Empresa Geominera del Centro, para su aplicación mecanizada en el mejoramiento de los suelos y en el incremento del rendimiento agrícola de los cultivos, a partir dela determinación de las principales propiedades físicas y químicas del abono.

MATERIALES Y MÉTODOS

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La investigación se realizó durante el año 2022, en el Laboratorio de Suelos del Centro de Investigaciones Agropecuarias de la Facultad de Ciencias Agropecuarias en la Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Villa Clara. El abono órgano mineral utilizado fue Agromena - G producido por la Empresa Geominera del Centro.

Metodología para determinar propiedades físicas del abono órgano mineral Agromena - G.

 ⌅

Las propiedades físicas determinadas fueron la granulometría, la densidad aparente, la humedad y el ángulo de talud en reposo (NC ISO 5690-1, 2004NC ISO 5690-1: Máquinas agrícolas y forestales. Equipamiento para la distribución de fertilizantes. Métodos de ensayo. Parte 1: Distribuidores de fertilizantes a voleo (ISO 5690-1:1984, idt) Oficina Cubana de Normalización, La Habana, 2004.).

Metodología para la determinación de la granulometría

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Para determinar la granulometría se hizo pasar el material por cuatro tamices de entre 1 y 4 mm. Estos tamices permitieron separar el material en los siguientes intervalos

  • > a 4 mm

  • > 2 mm < 4 mm

  • > 1 mm < 2 mm

  • < 1 mm.

Metodología para la determinación de la densidad aparente y la humedad del abono órgano mineral

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La densidad aparente se determinó como la relación entre el peso del abono (balanza de 1g de precisión) entre el volumen ocupado por este (probeta precisión 1 cc). Se expresó en kg/m3.

La humedad del abono se determinó por el método gravimétrico, se tomaron 3 muestras del abono y se pesaron en una balanza de precisión 1 g (peso suelo húmedo), posteriormente se secó en una estufa a temperatura de 105° C, cuando su peso permaneció constante se pesó y se obtuvo el peso del suelo seco. La humedad del suelo en porciento se determinó como el peso del agua entre el peso seco por 100.

Metodología para la determinación del ángulo de talud natural

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Para determinar el ángulo de talud natural se tamizó el abono órgano-mineral a utilizar, posteriormente se colocó al sol para su secado y luego se pesó la muestra de Agromena - G, se vertió sobre una superficie plana y se midió la altura del cono. Se marcó el diámetro de la base del cono y se midió su longitud inclinada. Esta prueba se repitió tres veces y de los resultados obtenidos se tomó la media para calcular el ángulo.

Metodología para determinar propiedades químicas del abono órgano mineral Agromena - G.

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El pH se realizó por el método potenciométrico según la metodología de Hesse (1971)HESSE P. R. A Textbook of Soil Chemical Analysis. John Murray Ltd, London, 520 p., 1971. en una relación suelo: agua de 1:2,5 (peso:volumen). Para ello, se pesaron 10 g de suelo seco al aire y tamizado a 0.5 mm. El suelo tamizado se coloca en un Beaker de 50 ml y se le añade con una pipeta 25 ml de agua destilada para pH en agua ó 25 ml de KCl 0.1N para pH en KCl. Se agita con una varilla de cristal cada 15 min en el espacio de una hora. Finalmente, se lee en el potenciómetro.

Para la conductividad eléctrica (CE) se tomaron 40 g de suelo, también tamizados a 0.5 mm y secado al aire. Este se colocó en un erlenmeyer de 500 ml y se le agregaron 200 ml de agua destilada. Se agitó la mezcla de agua y suelo y se dejó en reposo hasta el día siguiente (24 horas). Se filtró la parte que sobrenada con papel de filtro semirápido. Del filtrado se tomaron 30 ml y se le midió la conductividad eléctrica en un conductímetro.

El fósforo (P) disponible fue extraído por el método de Olsen et al. (1954)OLSEN, J.K.; COLE, C.V.; WATANABE, F.S.; DEAN, L.A. Estimation of Available Phosphorus in Soils by Extraction with Sodium Bicarbonate. USDA. Circ. 939. US Gov. Print. Office. Washington, D.C. 1954.; usando 0.5 M (NaHCO3) como solución extractora a pH 8.5 y para la solución reductora se disuelven 0.50 g de C6H8O6 con solución de molibdato de amonio y se afora con la misma solución a 100 ml para lectura en espectrofotómetro a 882 nm.

La materia orgánica del suelo (MOS) fue determinada colorimétricamente por el método de Walldey y Black (1934)WALLDEY, A.; BLACK, I.: “Estimation of soil organic carbon by the chromic acid titration method”, Soil Sci, 47: 29-38, 1934..

Todos los análisis químicos se realizaron según la Norma Ramal 279 del MINAGRI NRAG 279, (1980)NRAG 279. Suelos. Análisis Químico. Dirección de Normalización, Metrología y Control de la Calidad (DNMCC). MINAGRI, Ciudad de La Habana, Cuba. 1980. .

Procesamiento estadístico

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Para el procesamiento de los resultados se elaboró una base de datos en Excel 2013 sobre Windows 10. Se empleó el paquete estadístico STATGRAPHIC plus 5.1 para el análisis de los datos, realizándose una estadística descriptiva.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

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Determinación de las propiedades físicas del abono órgano mineral Agromena - G

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Determinación de la granulometría

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Los abonos con baja solubilidad al agua deben tener un tamaño de partícula fino para asegurar su disolución en el suelo (Guerrero, 2004GUERRERO, R.: Propiedades generales de los fertilizantes sólidos. Manual Técnico, Monómeros Colombo Venezolanos S.A., Bogotá, 2004.; Navarro y Navarro, 2014NAVARRO, G.; NAVARRO, S. Fertilizantes, química y acción, Ediciones Mundi-Prensa, Madrid, España, 2014.). La Agromena - G, se considera como de baja solubilidad dado que está compuesta por zeolita, fósforo, otros minerales y materia orgánica, los cuáles en unos casos no se disuelven en el suelo y en otros son de muy lenta dilución. La Figura 1 muestra los resultados de la determinación de la granulometría. Como se aprecia el 90,77% de los granos son menores de 4 mm, por lo cual se considera que tiene un tamaño de partícula fino que facilita el aporte de nutrientes al suelo y a las plantas. El efecto del tamaño del grano del abono, sobre el nivel de aprovechamiento que hacen las plantas es variable y depende de factores como las propiedades del suelo, especie cultivada, naturaleza del fertilizante o abono y tecnología utilizada para su aplicación.

Guerrero (2004)GUERRERO, R.: Propiedades generales de los fertilizantes sólidos. Manual Técnico, Monómeros Colombo Venezolanos S.A., Bogotá, 2004. considera que el material fertilizante es granulado cuando las partículas están constituidas por gránulos de diámetro variable que oscilan generalmente entre 2 y 4 mm. La Agromena - G, según los resultados obtenidos que se observan en la Figura 1, no puede considerarse como un abono granulado, se considera como uno en polvo, dado que casi el 50% de las partículas tiene dimensiones inferiores a 1 mm. Este resultado se debe al proceso de obtención de los minerales incluidos, donde el tamaño de partícula se realiza por molinado lo cual da lugar a partículas compactadas de forma irregular y diferente finura.

FIGURA 1.  Distribución de tamaño de las partículas en abono órgano mineral Agromena - G.

Cuando el abono tiene una alta variación en la granulometría y es aplicado a voleo por máquinas fertilizadoras se produce una segregación o separación por tamaño del grano que causa una distribución irregular de los nutrientes en el campo. De acuerdo a las dimensiones del grano, estos se organizan dentro de los depósitos, como aseguran Carciochi y Tourn (2017)CARCIOCHI, W.; TOURN, S.: "Características físicas de los fertilizantes y calibración de fertilizadoras", Archivo Agronómico, 16: 1-10, 2017. la mayoría de las partículas más pequeñas tienden a acumularse en la parte central y superior de la pila de almacenamiento en el almacén, mientras que las partículas más grandes, lo hacen en la base y en la parte externa de la pila. La misma situación se da dentro de las tolvas, debido a las vibraciones producidas durante el transporte del fertilizante a granel.

La segregación es un problema cuando se preparan fertilizantes compuestos por mezcla física de fuentes con diferentes tamaños de grano y, por supuesto, con materiales que difieren en su composición química según Guerrero (2004)GUERRERO, R.: Propiedades generales de los fertilizantes sólidos. Manual Técnico, Monómeros Colombo Venezolanos S.A., Bogotá, 2004., como es el caso de Agromena - G, que es una mezcla de minerales y materia orgánica. Sin embargo, durante la investigación y durante la aplicación mecanizada del fertilizante no se observó segregación del producto.

Determinación de la densidad aparente y de la humedad del abono órgano mineral Agromena - G

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La densidad aparente del abono órgano mineral Agromena - G fue de 1290 kg/m3. Valor este algo superior a la de fertilizantes granulados, como los de tipo compuesto (NP, PK y NPK) que tienen densidades aparentes entre 0,90 y 1,20 kg/m3 (Guerrero, 2004GUERRERO, R.: Propiedades generales de los fertilizantes sólidos. Manual Técnico, Monómeros Colombo Venezolanos S.A., Bogotá, 2004.; Márquez, 2011MÁRQUEZ, L.: "La tecnología en las abonadoras de proyección. Parte 1.- La uniformidad de distribución", Agrotécnica, (Marzo): 38-44, 2011.). El volumen del abono incluye el espacio ocupado por el aire, entre poros. Si los granos del abono están más apretados entre sí su densidad aparente será mayor. La densidad aparente superior en la Agromena - G, se debe al proceso de obtención del abono, el cual es por molinado, donde se obtiene un producto en el que predominan partículas inferiores a 1 mm (≈ 50%), lo cual hace que este sea más denso debido a que hay menos espacio entre poros. En el caso de otros materiales utilizados como enmiendas del suelo y abonos minerales, los cuáles también se obtienen mediante el mismo proceso de producción, como es el caso de la roca fosfórica (1360 a 1520 kg/m3) o la cal (1280 a 1520 kg/m3) (Guerrero, 2004), tienen la densidad aparente similar a la de la Agromena - G.

Como plantea Márquez (2011)MÁRQUEZ, L.: "La tecnología en las abonadoras de proyección. Parte 1.- La uniformidad de distribución", Agrotécnica, (Marzo): 38-44, 2011. el fertilizante con menor densidad aparente es proyectado a menos distancia que el de mayor densidad, cuando es aplicado por una máquina para la aplicación de fertilizantes a voleo, este no es el caso de cuando la aplicación es localizada. Asimismo, la variación de la densidad aparente del abono influye en la cantidad (peso) que se aplica al suelo, por lo que habrá que hacer los cambios oportunos en la regulación de la máquina para asegurar la dosis establecida (kg/ha), esta consideración es válida para cualquier máquina fertilizadora.

La humedad gravimétrica del abono fue de 6,74% algo superior a la propuesta de 6% para la mayoría de los fertilizantes de producción nacional (GEIQ, 2022GEIQ: Catálogo. Productos y servicios. La Habana: Grupo Empresarial de la Industria Química, pp. 2022.). La humedad existente en el abono no provocó el apelmazamiento ni la formación de grumos, debido a los componentes de este que son principalmente provenientes de origen mineral rocoso. El exceso de humedad en el abono es negativo, tanto durante el almacenamiento, como durante su distribución en el campo. La humedad en exceso favorece la formación de terrones difíciles de romper que afectan a la distribución.

Determinación del ángulo de talud natural

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El ángulo de talud en reposo de materiales granulares se utiliza en el diseño de equipos para el procesamiento y transporte de partículas granulares. Por ejemplo, se utiliza en el diseño de silos de almacenamiento de granos o en el diseño de cintas transportadoras para materiales granulares. En el transporte marítimo de granos a granel tiene importancia porque está íntimamente relacionado con el posible desplazamiento de la carga que afecta la estabilidad transversal del buque.

El ángulo de talud natural o ángulo en reposo del material fue de 32,3°, valor que se acerca al del cloruro de potasio presentado por DFGrup (2022)DFGRUPO. (2022). Convencionales. Retrieved from https://www.dfgrupo.com/convencionales/ que es de 30°. Agromena-G tiene una fluidez lateral intermedia, es decir, fluye aceptablemente según Dionisi et al. (2009)DIONISI, R., ALOÉ, J. M., y TORIBIO, M. (2009). Propiedades y Aspectos de la Manipulación de Fertilizantes Sólidos a Granel. Investigación y Desarrollo, Profertil, 15, 1-8. , que asegura que con la tolva completamente llena, el fondo de la tolva siempre permanece lleno de material, por lo que no habrá interrupciones en la entrega o descarga del material.

El principal factor que afecta la calidad de la fertilización es la calidad del fertilizante. Actualmente no existe ninguna máquina fertilizadora que pueda garantizar una alta calidad de aplicación si el fertilizante es de mala calidad. La calidad del fertilizante está dada por la uniformidad del tamaño de partícula, por su contenido de polvo, dureza y humedad relativa crítica. Aunque existen otras características, estas son las que más inciden (Tourn y Platz 2019TOURN, S. N., y PLATZ, P. (2019). Fertilizadoras: algo más que la dosis justa. Horizonte Digital. Disponible en: https://horizonteadigital.com/fertilizadoras-algo-mas-que-la-dosis-justa/ ).

Estas características de los fertilizantes influyen en su manejo posterior y en la calidad de su aplicación, especialmente cuando se realizan aplicaciones mecanizadas. Por ejemplo, la densidad de partículas es una propiedad que afecta el ancho efectivo de trabajo de la aplicación, ya que las partículas más densas alcanzan una mayor distancia y se pueden aplicar con una mayor velocidad de rotación de las placas. Otras propiedades como la higroscopicidad y el contenido de humedad pueden afectar la calidad de su esparcimiento ya que a medida que aumentan se humedece más fácilmente y sus partículas se vuelven blandas y pegajosas (Carciochi y Tourn 2017CARCIOCHI, W.; TOURN, S.: "Características físicas de los fertilizantes y calibración de fertilizadoras", Archivo Agronómico, 16: 1-10, 2017.).

Propiedades químicas del abono órgano mineral Agromena - G

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Según Minagri (1984)MINAGRI. Manual de interpretación de los índices físico-químicos y morfológicos de los suelos cubanos. Ciudad Habana: Editorial Científico Técnica. 1984. el abono Agromena - G tiene un pH(H2O) ligeramente alcalino, mientras que su pH(KCl) está en el rango de la neutralidad (Tabla 1). Esto se debe a que las zeolitas presentan en su composición cationes alcalinos (Ca2+, Mg2+, K+, Na+) lo cual influye en importantes propiedades como la CIC. Además, estos minerales tienen alta afinidad por cationes alcalinos como el amonio (NH4 +). Esto influye en estas mismas propiedades en los suelos donde se aplica, ya que estos cationes son fácilmente intercambiados con otros iones de la solución del suelo, como los iones H+, conllevando a que el pH de los suelos se eleve y muestre valores alcalinos (Méndez y Lira, 2019MÉNDEZ-ARGÜELLO, B. Y LIRA-SALDIVAR, R. H. Uso potencial de la zeolita en la agricultura sustentable de la nueva revolución verde. Zeolita en agricultura sustentable Ecosist. Recur. Agropec. 6(17):191-193. 2019.; Torri et al., 2021TORRI, S. I., AMATURO J. I., SÁNCHEZ L. Y PACHECO-RUDZ, E. O. Efecto de las zeolitas sobre ciertas propiedades deun suelo enmendado con biosólidos. Rev. Int. Contam. Ambie. 37, 419-430. 2021.).

TABLA 1.  Propiedades químicas del abono Agromenas - G
pH Cond. Elect. P2O5 MO
KCl ɥS/cm H2O mg/100g %
X 7,12 1169 7,66 12,67 5,73
± DT 0,03 9,54 0,08 1,33 0,25

Leyenda: X indica promedio, DT indica desviación típica

La conductividad eléctrica es una propiedad importante ya que las zeolitas y sus diferentes formas comerciales de presentación, como el Agromenas-G, se pueden emplear como sustratos o aplicarse al suelo como fertilizante órgano-mineral. En el caso de emplearse como sustrato se considera que valores de conductividad eléctrica (CE), medidas en el extracto de saturación, superiores a 3,5 dS m-1 (a 25° C) son excesivos para la mayor parte de las especies cultivadas. La salinidad original del sustrato y su facilidad para acumular sales es un importante elemento a considerar porque pueden afectar negativamente al cultivo ya que la respuesta de las plantas varía ante las condiciones de salinidad (Martínez y Roca, 2011MARTÍNEZ, P.F., ROCA, D. 2011. Sustratos para el cultivo sin suelo. Materiales, propiedades y manejo. En: Flórez R., V.J. (Ed.). Sustratos, manejo del clima, automatización y control en sistemas de cultivo sin suelo. Bogotá: Editorial Universidad Nacional de Colombia. pp. 37-77.).

Márquez et al. (2021)MÁRQUEZ, L.: "La tecnología en las abonadoras de proyección. Parte 1.- La uniformidad de distribución", Agrotécnica, (Marzo): 38-44, 2011. caracterizaron a las zeolitas cubanas de tres yacimientos y las clasificaron como zeolitas cálcica-sódicas dado que, aunque sus composiciones mostraban variaciones, en todas dominaban los cationes Ca2+ y Na+. Además, en todos los casos en la composición mineralógica encontraron un elevado contenido de fase zeolítica (61- 83%), predominando la Clinoptilolita y la Mordenita en una relación que oscila entre 0.84 - 4.08. Urbina et al. (2006)URBINA SÁNCHEZ, E.; BACA CASTILLO, G. A.; NÚÑEZ ESCOBAR, R.; COLINAS LEÓN, M. T.; TIJERINA CHÁVEZ, L.; TIRADO TORRES, J. L. Cultivo hidropónico de plántulas de jitomate en zeolita cargada con K+ , Ca2+ o Mg2+ y diferente granulometría. Agrociencia 40 (4): 419-429. 2006. señalan que la clinoptilolita contiene altos niveles de Na+, el cual es un elemento fitotóxico para las plantas y propone que sea tratada con una solución para intercambiar este elemento por otros cationes beneficiosos para el cultivo.

Soca y Daza (2016)SOCA, M.; DAZA, M. C. Evaluación de fracciones granulométricas y dosis de zeolita para la agricultura. Agrociencia, vol. 50, núm. 8, noviembre-diciembre, pp. 965-976, 2016. encontraron que las aplicaciones de zeolita incrementaron el pH, los contenidos de bases intercambiables y CIC en tres suelos cubanos (Pardo Grisáceos, Pardo con carbonatos y Húmico Sialítico), lo cual explican se debe al intercambio entre NH4 + y cationes, como Ca2+ y Na+, con la solución del suelo, y la consecuente liberación de iones OH-. Estos autores encontraron que en el suelo Pardo Grisáceo el incremento de Mg2+ fue el mayor (61 %), mientras que en el suelo Pardo con carbonatos fueron superiores los incrementos de Ca2+ y Na+ en el suelo (16 y 71 %, respectivamente). Además, señalan que las concentraciones de Na+ aumentaron en todos los suelos por las aplicaciones del mineral zeolítico empleado, por lo que recomiendan evaluaciones periódicas sobre este elemento debido a sus efectos negativos sobre la estructura del suelo por sus propiedades dispersantes.

El contenido de fósforo asimilable puede evaluarse como alto según la escala empleada por Chacón (2014)CHACÓN, A. Vis/NIR spectroscopic measurement of selected fertility parameters of Cuban agricultural soils. Tesis de doctorado. Universidad Católica de Lobaina, Bélgica. 164 p. 2014.. La ficha técnica de Agromenas-G caracteriza este abono órgano-mineral como una fuente que aporta un 7 % de fósforo Geominsal (2018)GEOMINSAL. Ficha técnica Agromenas-G. 2018. Disponible en: https://www.geominsal.cu/wp-content/uploads/2018/02/Agromenas.pdf, Consultado: 20/01/2023, 3 pm., un macronutriente esencial para el desarrollo de los cultivos, pero cuya disponibilidad se ve afectada por su baja solubilidad y el complejo conjunto de reacciones que disminuyen las concentraciones de sus formas disponibles para las plantas.

Torri et al. (2021)TORRI, S. I., AMATURO J. I., SÁNCHEZ L. Y PACHECO-RUDZ, E. O. Efecto de las zeolitas sobre ciertas propiedades deun suelo enmendado con biosólidos. Rev. Int. Contam. Ambie. 37, 419-430. 2021. encontraron que al aplicar zeolita la disponibilidad de este elemento descendió a consecuencia de los incrementos de pH en el suelo, probablemente debido a la precicipitación de estos en forma de fosfatos cálcicos y otros compuestos insolubles. Sin embargo, existen estudios donde se han empleado mezclas de zeolitas con roca fosfórica y se han encontrado que esta favorece la disolución del fósforo de la roca fosfórica y su liberación a la solución del suelo con resultados satisfactorios los rendimientos de cultivos como la papa y el sorgo Soca y Villareal (2015)SOCA, M., VILLAREAL, J. E. Influencia de zeolita y roca fosfórica sobre el desarrollo de los cultivos de sorgo y papa. Ciencia Agropecuaria No. 23:60-74. 2015..

Zheng et al. (2022)ZHENG, J.; LIU, G.; AGUIRRE, S.C.A.; ACOSTA, G.; ALVARADO, T.C.; CHEN, Y.; SIDDIQUE, K.H.; CHI, D.: “Zeolite enhances phosphorus accumulation, translocation, and partitioning in rice under alternate wetting and drying”, Field Crops Research, 286: 108632, 2022, ISSN: 0378-4290, Publisher: Elsevier. encontraron que aplicaciones de zeolita en el cultivo del arroz con alternancia del riego no solo incrementaba la disponibilidad del fósforo en el suelo, sino que también influía en las diferentes fracciones de este elemento en el suelo y en su translocación en la planta con positivos efectos en los rendimientos del cultivo estudiado. Todo esto implica que, por la complejidad de este nutriente, en cuanto a sus reacciones en el suelo, deben continuarse profundizando en los estudios sobre el efecto de las zeolitas en su disponibilidad.

Resalta en este abono su contenido de materia orgánica que, si bien está en el rango ideal que deben tener los suelos, se encuentra por debajo de lo que plantea la ficha técnica de Agromenas-G caracterizando a este abono órgano-mineral, en la cual se plantea que aporta un 14% de materia orgánica (Geominsal 2018GEOMINSAL. Ficha técnica Agromenas-G. 2018. Disponible en: https://www.geominsal.cu/wp-content/uploads/2018/02/Agromenas.pdf, Consultado: 20/01/2023, 3 pm.).

El contenido de materia orgánica es un indicador de gran relevancia porque influye significativamente en las propiedades del abono órgano-mineral. Eifediyi et al. (2013)EIFEDIYI, E., MOHAMMED, K., AND REMISON, S., Influence of Organomineral fertilizer (OMF) on the performance of Jute Mallow (Corchorous olitorius) in North Central Nigeria., Nigerian Journal of Agriculture, Food and Environment, Vol. 9, No. 3, 2013, pp. 54-58. explican que la utilización de este tipo de abonos tiene efectos positivos sobre la actividad biológica de los microorganismos del suelo, la formación de agregados y la disponibilidad de los nutrientes, con el consecuente incremento del rendimiento de los cultivos, Los compuestos orgánicos promueven la liberación de nutrientes y sustancias que mejoran la calidad del suelo y los rendimientos de los cultivos, así como también influyen en el control de hongos fitopatógenos del suelo (Nunes et al., 2013NUNES BARCELOS, M., DE CAMARGO, R., QUINTÃO LANA, R. M., DO AMARAL, U., COELHO DE ARAUJO, L., CARVALHO MINHOTO TEIXEIRA FILHO, M., RODRIGUES NOGUEIRA, T. A. Use of organo-mineral fertilizers in grain sorghum as reverse logistics of organic residues. Journal of Agricultural Science, Vol. 11, No. 2: 435-444, 2019.). Debe señalarse que el aporte de nutrientes varía y depende de diversos factores como el porcentaje y de la calidad de la materia orgánica presente, de la textura del suelo, de la temperatura y condiciones de humedad existentes, entre otros factores (Palma-López et al., 2004PALMA-LÓPEZ, D.J.; PASTRANA-APONTE, L.; ARREOLA-ENRIQUEZ, J.; JUÁREZ-LÓPEZ, J.F.; SALGADO-GARCÍA, S.; CAMACHO-CHIU, W.; OBRADOR-OLÁN, J.J.: “Evaluación de abono órgano-mineral de cachaza en la producción y calidad de la caña de azúcar”, Terra Latinoamericana, 22(3): 351-357, 2004, ISSN: 2395-8030, Publisher: Sociedad Mexicana de la Ciencia del Suelo, AC.; Cairo et al., 2017CAIRO, P.; MACHADO, J.; RODRÍGUEZ, O.; RODRÍGUEZ, A.: "Efecto de abonos órgano-minerales sobre la calidad del suelo, impacto en el rendimiento de la caña de azúcar ", Centro Azúcar, 44(4): 12-20, 2017.).

A medida que aumenta el contenido de materia orgánica se favorece la porosidad total y la dureza de las partículas, la cual está relacionada con la densidad de las partículas y la higroscopicidad y contenido de agua de estas partículas. Por el contrario, la densidad aparente del abono, la densidad de las partículas y su distribución disminuirán cuando se incrementa el contenido de materia orgánica en el material órgano-mineral (Paré et al., 2009PARE, M.C., ALLAIRE, S.E., KHIARA, L., NDUWAMUNGU, C. Physical properties of organo-mineral fertilizers - Short Communication. Canadian Biosystems Engineering/Le ge´nie des biosyste`mes au Canada 51: 3.21-3.27, 2009.).

CONCLUSIONES

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Las propiedades físicas del abono orgánico mineral Agromena - G, muestran que su granulometría (aproximadamente el 50% de los granos menores a 1 mm) favorece su uso ya que facilita su adquisición por las plantas. Las demás propiedades determinadas se comportan dentro de valores aceptables para los fertilizantes granulares más comunes. Las propiedades físicas de este abono favorecen su aplicación mecanizada tanto con máquinas de fertilización a voleo como con máquinas de fertilización localizada. Las propiedades químicas de este abono órgano-mineral demostraron su potencial uso como alternativa para el manejo de la nutrición vegetal aunque se recomienda la vigilancia de indicadores como conductividad eléctrica y concentraciones de cationes, especialmente Na+, en suelos arcillosos susceptibles a problemas de salinidad.

AGRADECIMIENTOS

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Los autores agradecen a la Sociedad de Interfaz de Ciencia y Tecnología de la Universidad Central "Marta Abreu" de las Villas, así como a la Empresa Geominera del Centro por el financiamiento y apoyo brindado a esta investigación.