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Sistema de Información Científica
Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Rev. Int. Contam. Ambient. 19 (3) 125-134, 2003
DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES POR EL APORTE DE TRES TIPOS DE LODO DE
ESTACIONES DEPURADORAS
Rosario MIRALLES DE IMPERIAL
1
, Eulalia Ma. BELTRÁN
1
, Miguel Angel PORCEL
1
,
Ma. Luisa BERINGOLA
1
, José
VALERO MARTÍN
1
, Rosa CALVO
2
y Ma. del Mar DELGADO
1
.
1
INIA. Departamento de Medio Ambiente y
2
Servicio de Biometría. Crtra. de la Coruña km. 7.5, 28040 Madrid,
España. Correo electrónico: miralles@inia.es.
(Recibido enero 2003, aceptado agosto 2003)
Palabras clave:
lodo compostado, residuos de poda + lodo compostado, lodo deshidratado por secado térmico, nitrógeno
total, N-amonio, N-nitrato, fósforo, potasio, materia orgánica
RESUMEN
Con el fin de evaluar el aporte de nutrientes al suelo por la aplicación de tres tipos de lodos de
depuradora, se condujo un ensayo en invernadero en condiciones controladas de temperatura
y de humedad con estaquillas enraizadas de olivo
Olea europaea
L.
,
en sustrato de arena con
solución nutritiva exenta de nitrógeno y distintas dosis de los tres lodos. Se emplearon vasos
de PVC de 0.25 L, sin drenaje, se llenaron con 250 g de arena de mar lavada de grano fino y se
homogeneizó con los tratamientos de lodo respectivos. Se evaluaron tres tratamientos: lodo
compostado (LC), residuos de poda + lodo compostado (RP+LC), lodo deshidratado por
secado térmico (LDST). Las dosis aplicadas fueron: 0, 10, 20, 40, 80 y 120 t /ha. Después de
extraer las estaquillas, tras los tres meses de cultivo, se procedió al análisis físico-químico de
los sustratos secos y homogeneizados. Las variables que se estudiaron fueron: porcentaje de
nitrógeno total (% NT), amonio (NH
4
+
), nitrato (NO
3
-
), fósforo (P), potasio (K) y materia orgánica
(MO). Se hizo el modelo de la respuesta de cada variable para cada uno de los tres tratamientos
a diferentes dosis, mediante el análisis de regresión que en todos los casos fue significativa
(P<0.05). El contenido de nitrógeno con los tres tipos de lodo aumentó linealmente en función
de la dosis, comportándose como fertilizantes de liberación lenta de nitrógeno. El contenido
de amonio con LC creció linealmente a medida que aumentó la dosis de lodo, con RP+LC tuvo
crecimiento mínimo estabilizándose a partir de la dosis 40 t/ha y con LDST a partir de 40 t/ha
el crecimiento fue mayor. El contenido en nitrato con LC a partir de la dosis 20 t/ha
fue muy
superior a los tratamientos RP+LC y LDST. Este ensayo indicó que sólo para LDST los
contenidos de fósforo y potasio se incrementaron a medida que se aumentó la dosis, mientras
que la materia orgánica para los tres lodos se incrementó con la dosis. En este ensayo el mejor
tratamiento respecto a disponibilidad de nutrientes fue LDST seguido de RP+LC y LC.
Key words:
Composted sewage sludge, pruning residues + composted sewage sludge, thermo-dehydrated sewage sludge,
total nitrogen, N-ammonium, N-nitrate, phosphorus, potassium, organic matter
R. Miralles de Imperial
et al.
126
INTRODUCCIÓN
El uso irracional de los suelos y la no restitución de lo que
se exporta causa el deterioro progresivo de la fertilidad
natu-ral de estos. El mal uso de los fertilizantes orgánicos
e inorgánicos conlleva diversos problemas. El alto costo
de los fertilizantes orgánicos ha despertado en los últimos
años un marcado interés por el uso de los residuos
orgánicos en la fertilización de los cultivos agrícolas. La
necesidad de preservar el ambiente de la contaminación
exige depurar las aguas residuales antes de ser vertidas,
proceso que genera elevadas cantidades de residuos
orgánicos llamados lodos o fangos, que pueden utilizarse
en agricultura. Esto permite así el reciclado de la materia
orgánica y de los elementos fertilizantes contenidos en
ellos (Delgado
et al.
2002). La cantidad de lodos
empleados en agricultura representa aproxi-madamente
el 38 % del total de los producidos en la Unión Europea y
del orden del 10 % de los generados en España (Delgado
et al.
2002a).
La aplicación al suelo de los lodos de depuradora con
fines de fertilización y de reciclaje de los nutrientes y de
la materia orgánica, es el destino final principal de estos;
los otros dos destinos son la valoración energética y el
depósito de estos lodos en vertedero. Su aplicación al
suelo obliga a someterlos a tratamientos biológicos,
térmicos, etc. La utilización de los lodos en agricultura
debe hacerse teniendo en cuenta las necesidades de
nutrientes de las plantas (BOE 2001). El tratamiento y
ABSTRACT
In order to evaluate the nutrients content to soil by the application of three different types of
sewage sludge an experiment was carried out on rooted
cv.
Cornicabra olive
Olea europaea
L
cuttings in a greenhouse with temperature and humidity controlled conditions. The substrate
was sand plus a nutrient solution without nitrogen and plus different rates of three sewage
sludge. PVC glasses of 0.25 l without drainage were used, they were filled with 250 g washed see
sand of fine grain and different treatments of sewage sludge. The mixtures were homogenised.
Three treatments were evaluated: composted sewage sludge (LC), pruning residues + composted
sewage sludge (RP+LC) and thermo-dehydrated sewage sludge (LDST). The rates studied were:
0, 10, 20, 40, 80 and 120 t/ha. After three months of olive rooted cuttings cultivation, they were
extracted of the substrate and we were made a physics-chemical analysis of dried and
homogeneous substrate. The variables studied were: percentage of total nitrogen (% NT),
ammonium (NH
4
+
), nitrate (NO
3
-
), phosphorus (P), potassium (K)and organic matter (MO). The
response of each variable and each treatment with different rates were modelized by regression
analyse, all the cases reflected significant responses (p<0.05). Regarding the content of nitrogen
the three sewage sludge compost increase linearly in terms of rates. The behaviour was as a
fertilizer of slow mineralization of nitrogen. The ammonium content of LC increase linearly in
terms of rates of sewage sludge, regarding RP+LC the increase was low and with the 40 t/ha
rate
begin to become stable, regarding LDST from 40 t/ha
the increase were higher. Regarding LC
the nitrate content from 20 t/ha
were the highest in comparison with RP+LC
and LDST treatments.
This test indicates regarding LDST only the content of phosphorus and potassium were higher
in terms of rates. Regarding the three sewage sludge compost the content of organic matter
increase in terms of rates. In relation to nutrients availability, this test indicates that LDST is the
best treatment followed by RP+LC treatment and finally LC treatment.
uso de los lodos ha de ser llevado a cabo utilizando la
mejor opción ambiental posible (Davis 1994).
La aplicación de estos lodos al suelo es una de las
mejores soluciones de uso (BOE 2001, González
et al.
2002), ya que se aprovecharía su contenido en elementos
esenciales para el desarrollo vegetal (nitrógeno, fósforo
y potasio) y su materia orgánica que constituye una fuente
de nutrientes a largo plazo (Delgado
et al.
2002).
Dos tipos diferentes de residuos orgánicos se producen
a menudo en grandes cantidades en los municipios, el
lodo de las plantas depuradoras de aguas residuales y la
madera fragmentada (virutas de madera) de los residuos
de poda de árboles (Cogliastro
et al.
2001). Las mezclas
de lodo de depuradoras con virutas de madera pro-
cedentes de los residuos de poda de árboles, se están
comercializando actualmente como abonos. El compostaje
del lodo le convierte en un material de aspecto similar al
suelo agrícola. El secado térmico de lodos produce
materiales de apariencia similar a los fertilizantes
habituales, gránulos con bajo contenido en humedad (entre
12 y 14 %). Este producto, de fácil manejo, es susceptible
de ser utilizado como abono (Mahamud
et al.
1996).
La producción de olivo es una importante actividad en
la zona mediterránea, al mismo tiempo, la erosión del suelo
es uno de los problemas ambientales clave en esta zona
(Fleskens y Graaff 2001). El déficit de materia orgánica
en los suelos españoles está alcanzando niveles inferiores
al 1 % (Beltrán
et al.
1999). La aplicación de compost
de lodo a los suelos mejora su índice de materia orgánica
DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES DE LODOS DE ESTACIONES DEPURADORAS
127
y por tanto su fertilidad. Estos lodos se comportan como
fertilizantes de liberación lenta de nutrientes con la ventaja
de tener un contenido en materia orgánica del 40-50 %
(Beltrán
et al.
1998) y favorecen la estructuración del
suelo.
El nitrógeno, que se presenta en forma orgánica o
mineral experimenta una evolución por la acción del
medio, el tiempo y las condiciones climáticas (Denis
2000a). El olivo tiene al principio de su vida vegetativa
grandes necesidades de fósforo, este elemento favorece
el desarrollo radicular (Denis 2000b). El potasio tiene un
importante papel en la regulación del crecimiento vegetal
(Denis 2000c).
La influencia de la aplicación de lodos de depuradora
en el cultivo del olivar ha sido estudiada en estos últimos
años por varios autores (Aguilar 2001, Aguilar
et al.
2002,
Beltrán
et al.
1998, 1999, 2002a, 2002b, Gascó
et al.
1999,
2001, 2002, González
et al
.
2002a, 2002b).
El objetivo del presente ensayo con estaquillas
enraizadas de olivo
Olea europaea
L.
cv.
Cornicabra en
invernadero, fue evaluar después de tres meses de cultivo
el efecto sobre los sustratos del aporte de tres tipos de
lodo de estaciones depuradoras: lodo compostado, lodo
compostado mezclado con residuos de poda provenientes
de árboles del Ayuntamiento de Madrid y lodo deshidra-
tado por secado térmico, aplicado en dosis de 0, 10, 20,
40, 80 y 120 t/ha, en las concentraciones de nitrógeno
total, amonio, nitrato, fósforo, potasio y materia orgánica.
MATERIALES Y MÉTODOS
En este experimento se empleó lodo compostado,
residuos de poda de los árboles de Madrid + lodo
compostado y lodo deshidratado por secado térmico. El
primero es una mezcla de lodos obtenida de cinco
depuradoras de Madrid (Butarque, Rejas, Sur, Sur Oriental
y Valdebebas) que fueron desecados aeróbicamente
durante tres meses con volteos periódicos, sin agente
estructurante. Este compost se encuentra dentro de los
límites de concentración de metales pesados que marca
el Real Decreto 1310/90 (BOE 1990) por el que se regula
la utilización de lodos de depuradoras en el sector agrícola.
El segundo es el mismo lodo que el primero pero además
lleva en su composición 30 % de virutas de madera de un
tamaño aproximado entre 2 y 5 cm de largo, pro-cedentes
de residuos de poda de los árboles de Madrid. El tercero
es un lodo deshidratado por secado térmico procedente
de la planta de biomasa de la Estación Depuradora de
Aguas Residuales (EDAR) de Valladolid.
Las propiedades de los lodos y arena utilizados en el
experimento se presentan en la
tabla I
. El nitrógeno
orgánico se determinó por el método de Kjeldahl (Minis-
terio de Agricultura, Pesca y Alimentación 1994). El car-
bono orgánico oxidable por el método de Walkey y Black
(Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación 1994).
El factor de oxidación utilizado fue 1.29, por las con-
diciones de oxidación empleadas: K
2
Cr
2
O
7
y media hora
en H
2
SO
4
concentrado a temperatura ambiente. La
humedad, materia orgánica volátil, P
2
O
5 ,
K
2
O, MgO y
CaO totales se midieron por los procedimientos descritos
por la AOAC (1997). También se determinaron: pH suelo/
agua= 1:2.5, conductividad eléctrica en una relación suelo/
agua= 1:5.0 (Ministerio de Agricultura, Pesca y
Alimentación 1994).
La concentración de metales pesados en los ma-
teriales empleados en el presente trabajo se presentan
en la
tabla II
y fue determinada mediante espectrometría
de absorción atómica, previa digestión ácida con agua
regia (HNO
3
/HClO
4
, 1:3) (AOAC 1997). El ensayo se
llevó a cabo en Madrid, entre los meses de febrero a
mayo de 2001, en condiciones controladas de temperatura
y de humedad (
Tabla III
). Se emplearon vasos de PVC
de 0.25 L de capacidad, sin drenaje. Estos se llenaron
con 250 g de arena de mar de grano fino de 0.25 a 0.30
mm, lavada, que se homogeneizó con la mezcla del
tratamiento respectivo. Con el fin de aportar los nutrientes
necesarios para el cultivo y mantener a humedad
constante se agregó, al principio del ensayo, 50 mL por
vaso de solución nutritiva (Delgado
et al.
1999) exenta
de nitrógeno formada por: 0.002 M CaSO
4
2H
2
O, 0.002
M MgSO
4
, 0.005 M Ca(H
2
PO
4
)
2
H
2
O, 0.0025 M K
2
SO
4.
Los tratamientos y las dosis aplicados en este ensayo
se presentan en la
tabla IV
.
El material vegetal utilizado fue estaquillas enraizadas
de olivo, procedentes de vivero (Denis 1998, Porras
et
al.
1998, 1998a, Bartual
et al.
1999, Fontanazza
et al.
2001). Las estaquillas estuvieron tres meses en camas
de enraizamiento con perlita y se les había preparado
previamente tratándolas en su zona basal con solución
de 3000 mg/L de ácido indolbutírico puro. Dichas es-
taquillas se extrajeron a finales de febrero para su
posterior ensayo en invernadero.
TABLA 1.
CARACTERÍSTICAS DE LOS LODOS Y LA ARENA
*C.E.=Conductividad eléctrica
Parámetro
Arena
Lodo
Residuos de
Lodo
compostado
poda + lodo
deshidratado
compostado
secado
térmico
Humedad (%)
-
25
39
21
Materia
orgánica volátil
-
36.0
36.0
46.0
pH 1:25 H
2
O
6.2
8.0
6.9
7.4
C.E.*, dS/m
0.08
5.6
1.0
2.1
N Total (%)
-
2.7
1.6
3.9
C orgánico
oxidable (%)
-
14.1
16.1
3.9
P
2
O
5
total (%)
-
4.5
3.6
6.4
K
2
O total (%)
-
0.7
0.7
0.4
CaO total (%)
-
8.7
8.1
6.7
R. Miralles de Imperial
et al.
128
Tratamiento
Equivalente a una
250 g arena
aplicación de
g
t/ha
T0
0
LC
1.02
10
LC 20
2.02
20
LC 40
4.04
40
LC 80
8.08
80
LC 120
12.10
120
RP + LC 10
1.25
10
RP + LC 20
2.49
20
RP + LC 40
4.99
40
RP + LC 80
9.97
80
RP + LC 120
14.96
120
LDST 10
0.96
10
LDST
20
1.92
20
LDST
40
3.83
40
LDST
80
7.66
80
LDST 120
11.49
120
HCB
El diseño del ensayo fue totalmente al azar, factorial
de doble entrada (tipo de lodo, dosis) con cinco repeticio-
nes por tipo de lodo y dosis. En cada vaso se puso una
estaquilla de olivo y luego se rellenó con la mezcla
homogénea de arena y se le aplicó el tratamiento res-
pectivo. Después se regó con 50 mL de solución nutritiva.
Se anotó el peso total de cada vaso (arena + tratamiento
+ 50 mL de solución nutritiva + peso estaquilla), que se
mantuvo durante el ensayo regando con agua destilada.
El ensayo duró hasta que algunos brotes de las yemas
axilares de las estaquillas alcanzaron 4 cm de longitud,
aproximadamente en 90 días. Según Guerrero (1997) esta
medida marca el fin de la fase de endurecimiento; también
se comprobó que después de estos 90 días de cultivo, las
estaquillas que permanecían en buen estado vegetativo
(hojas viejas verdes) habían desarrollado nuevas raíces
(Miralles de Imperial
et al.
2003). Uno de los fines del
ensayo fue reproducir en las estaquillas el síntoma de
fitotoxicidad con necrosis apicales en las hojas viejas del
olivo (Aguilar
et al.
2001) que se había manifestado tras
la aplicación de lodo de depuradoras como fertilizante o
enmienda en los olivos (Miralles de Imperial
et al.
2002)
y en este ensayo a partir de la dosis 40 t/ha algunas
estaquillas a los tres meses de cultivo presentaban el
síntoma antes descrito y con las dosis más altas 80 y 120
t/ha las hojas se secaban y era menor el desarrollo de
raíces nuevas (Miralles de Imperial
et al.
2003). Por todas
estas razones se decidió finalizar el ensayo con sólo estos
tres meses de cultivo y extraer las estaquillas del sustrato
con el fin de valorar el estado nutricional de dichos sustratos
tras el cultivo y se procedió a su análisis con el objeto de
determinar la disponibilidad de nutrientes, nitrógeno,
fósforo, potasio y materia orgánica. El nitrógeno total se
determinó por el método de Kjeldahl (Ministerio de
Agricultura, Pesca y Alimentación 1994). El nitrógeno
inorgánico se obtuvo por destilación de arrastre de vapor
después de ser extraído con una solución de Cl
2
Ca 0.01
M. Para
se añadió MgO con el fin de poner la
disolución en medio alcalino y
con la aleación De-
varda (Al 45 %, Cu 50 % y Zn 5 %) para oxidar
a
Los destilados fueron valorados con H
2
SO
4
0.005
N sobre ácido bórico con mezcla de indicadores (verde
de bromocresol y rojo de metilo) (Bremmer y Edwards
1965).
El fósforo asimilable se determinó por el método de
Olsen (Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación
1994), por extracción con NaCO
3
H 0.5 M. ajustado a
pH 8.5, se determinó el contenido de P en el extracto de
NaCO
3
H del sustrato por espectrofotometría a longitud
TABLA IV.
TRATAMIENTOS APLICADOS AL CULTIVO DE
ESTAQUILLAS DE OLIVO
1: T= Testigo, LC= Lodo compostado, RP+LC= Residuos de poda+
lodo compostado, LDST= Lodo deshidratado por secado térmico.
Metales pesados
Lodo
Residuos de
Lodo
Límites CCE*
compostado
poda + lodo
deshidratado
pH<7
pH>7
compostado
secado-térmico
mg/kg
mg/kg
mg/kg
Cu
330
369
105
1000
1750
Zn
1390
1270
988
2500
4000
Cr
330
369
88
1000
1500
Ni
67
62
83
300
400
Cd
< 3
< 3
< 3
20
40
Pb
140
174
90
750
1200
TABLA II.
METALES PESADOS DE LOS LODOS UTILIZADOS
*CCE = Consejo de las Comunidades Europeas (1986)
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Media temp. máx. (°C)
27
33
33
38
Media temp. mín. (°C)
11
10
10
11
Media hum. rel. (%)
79
79
80
79
TABLA III.
TEMPERATURAS MÁXIMAS, MÍNIMAS Y
HUMEDAD RELATIVA REGISTRADAS EN EL
INVERNADERO DURANTE EL PERÍODO DE
CULTIVO
+
4
N-NH
-
3
N-NO .
+
4
NH
-
3
NO
DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES DE LODOS DE ESTACIONES DEPURADORAS
129
de onda de 660 nm. El potasio asimilable se determinó
por extracción con solución de AcONH
4
1 N ajustada a
pH 7; el contenido de K en el extracto de AcONH
4
del
sustrato se determinó por fotometría de llama com-
parando con la emisión producida por las soluciones
patrones (Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación
1994).
El carbono orgánico oxidable se realizó por el método
anteriormente citado de Walkey y Black y para expresar
el resultado en porcentaje de materia orgánica oxidable
se tuvo como base el supuesto de que la materia orgánica
del suelo tiene 58 % de carbono (Primo y Carrasco 1973),
el coeficiente por el que se multiplicó el carbono para
obtener la materia orgánica fue 1.72, resultante del
cociente 100/58.
Se hizo un modelo de la respuesta de cada variable:
porcentaje de nitrógeno total, amonio, nitrato, fósforo,
potasio y porcentaje de materia orgánica; para cada uno
de los tres tratamientos a diferentes dosis, sólo en el caso
que el modelo fuese el mismo para algún tratamiento de
una variable se realizó la comparación entre ellos para
verificar si estos eran significativamente diferentes. Para
las variables porcentaje de nitrógeno y materia orgánica
se decidió realizar la transformación de la raíz cuadrada
del porcentaje, la selección de la transformación se realizó
mediante el procedimiento de diagnóstico de Box y Cox
(1964). Los programas utilizados fueron 1R para ajustar
modelos lineales y AR para los no lineales, ambos del
paquete estadístico BMDP (BMDP 1992).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados del análisis de regresión (parámetros
estimados y estadísticos: R
2
, F) para las seis variables
estudiadas y los tres tipos de lodo utilizados en el ensayo
de cultivo con estaquillas enraizadas de olivo se presen-
tan en las
tablas V
y
VI
. Los modelos matemáticos para
LC, RP+LC y LDST se muestran en la
tabla VII
.
En las
figuras 1
y
2
aparecen los modelos estimados
de los sustratos analizados después del cultivo de esta-
quillas de olivo
correspondientes a nivel de las dosis (x)
de lodo compostado siendo 0, 10, 20, 40, 80 y 120 t/ha.
Para el nitrógeno, % NT, los tres modelos estimados
para LC, RP + LC, LDST fueron rectas en los tres casos.
Los modelos presentaron diferencias significativas (p=
0.37). Los R
2
de estas regresiones indican que 51, 56 y
57 %, respectivamente, de la variación del nitrógeno, es
atribuible a la dosis de lodo aplicado. Gascó
et al.
(2001)
observaron que los lodos de depuradora aportan nitrógeno
al suelo del olivar en forma lenta y continua.
El efecto de los tres tratamientos sobre la concen-
tración de amonio fue significativo, aunque los modelos
fueron diferentes. El contenido de amonio fue muy supe-
rior en el tratamiento LC en todas las dosis (
Fig. 1
). Con
el tratamiento RP+LC el crecimiento fue mínimo y se
es-tabilizó con la dosis 40 t/ha,
para el tratamiento LDST
con la dosis 120 t/ha
alcanza el máximo nivel. Los R
2
de
estas regresiones indican que 16, 60 y 47 %, respec-
tivamente, de la variación del amonio es atribuible a la
dosis de lodo aplicado.
Variable tipo de lodo
a
b
c
d
R
2
F
%
Lodo
0.11
0.339
-
-
0.51
36.29*
Nitrógeno
compostado
total
Residuos poda+
0.11
0.03
-
-
0.56
36.29*
I.compostado
Lodo
0.08
0.39
-
-
0.57
36.45*
deshidratado
secado térmico
N-amonio
Lodo
3.26
3.78
-
-
0.16
5.36*
compostado
Residuos poda+
3.88
-2.22
1.40 -0-18
0.60
13.33*
I. compostado
Lodo
2.37
0.10
-
-
0.47
24.99*
deshidratado
secado térmico
N-nitrato
Lodo
3.01
42.30
3.47
0.34
0.57
11.28*
compostado
Residuos poda+
5.20
0.85
-
-
0.24
8.73*
I. compostado
Lodo
4.02
8.76
1.19
0.31
1.00
847.74*
deshidratado
secado térmico
TABLA V.
REGRESIONES RESULTADO DEL ANÁLISIS DE REGRESIÓN PARA
NITRÓGENO TOTAL, N-AMONIO, N-NITRATO
*=significativo (P
≤ 0.05); ∧ =
estimado
R. Miralles de Imperial
et al.
130
El efecto de los tres tratamientos sobre la concen-
tración de nitrato también fue significativo. Los modelos
estimados con los tratamientos LC y LDST fueron no
lineales pero con el tratamiento RP+LC se obtuvo una
recta. El tratamiento LC se distingue muy significativa-
mente de los otros dos a partir de la dosis 20 t/ha, al-
canzando el máximo para la dosis 40. Los R
2
de estas
regresiones indican que el 57, 24 y 30 %, respectivamente,
de la variación del nitrato es atribuible a la dosis de lodo
aplicado. González
et al
. (2002b) en ensayos de ferti-
lización con lodos de depuradora en olivar constataron
incrementos en el N inorgánico en los suelos de Córdoba
debidos a este abonado, incrementos también observados
en el presente ensayo por el aporte de los lodos.
Variable
Modelo estimado
R
2
Modelo estimado
R
2
Modelo estimado
R
2
para el lodo
para residuos de
para el lodo
compostado
poda+lodo compostado
deshidratado
secado térmico
% N Total
Y= 0.11 + 0.039x
0.51
Y= 0.11 + 0.03x
0.56
Y= 0.08 + 0.39x
0.57
N-amonio
Y= 3.26 + 3.78x
0.16
Y= 3.88 - 2.22x+ 1.40x
2
+- 0.18x
3
0.60
Y= 2.37+ 0.10exp(x)
0.47
N-nitrato
Y=3.01 + 42.30exp(-
0.57
Y= 5.2 +0.85x
0.24
Y=4.02 +
1.00
0.5(In(x/3.47)/0.34)
2
8.76/(1 + exp(-(x-1.19)/0.31))
Fósforo
Y=40.64 + 4.41x
0.37
Y= 41.14 + 115.47/(1 +
0.92
Y=-9.53 +
0.80
(x/3.64)
10.10
)
52.24exp(-x/-4.48)
Potasio
Y=19 + 51.76(1-
0.92
Y=24 + 33.61 (1-
0.77
Y= 29.10 +
0.80
1/1+ (x/5.65) +(x/2.82)
30.36
)
1/1 + (x/4.52) + (x/3.85)
68.93
42.85/(1 + exp(-(x-3.38)/0.80))
% Materia
Y= 0.13 + 0.22x
0.84
Y= 0.32 + 0.56x
2
0.78
Y= 0.21 + 0.2x
0.85
orgánica
TABLA VII.
MODELOS ESTIMADOS PARA LODO COMPOSTADO, RESIDUOS DE PODA+LODO COMPOSTADO Y LODO
DESHIDRATADO SECADO TÉRMICO PARA LAS VARIABLES: NITRÓGENO TOTAL, N-AMONIO, N-NITRATO,
FÓSFORO, POTASIO Y MATERIA ORGÁNICA
x = dosis
Variable Tipo de lodo
a
b
c
d
R
2
F
Fósforo
Lodo
40.64
4.41
-
-
0.37
16.26*
compostado
Residuos poda+
41.14
115.47
3.64
10.10
0.92
99.33*
I. compostado
Lodo
-9.53
52.24
-4.48
-
0.80
55.25*
deshidratado
secado térmico
Potasio
Lodo
51.76
5.65
2.82
30.36
0.92
104.57*
compostado
Residuos poda+ 33.61
4.52
3.85
68.93
0.77
29.01*
I. compostado
Lodo
29.10
42.85
3.38
0.80
0.80
35.66*
deshidratado
secado térmico
Materia
Lodo
0.13
0.22
-
-
0.84
158.89*
orgánica
compostado
Residuos poda+
0.32
0.056
-
-
0.78
100.78*
I. compostado
Lodo
0.21
0.20
-
-
0.85
156.93*
deshidratado
secado térmico
TABLA VI.
REGRESIONES RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE REGRESIÓN PARA
MATERIA ORGANICA, POTASIO Y FÓSFORO
*=significativo; p
≤ 0.05;∧=
estimado
DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES DE LODOS DE ESTACIONES DEPURADORAS
131
Beltrán
et al.
(2002a) encontraron en ensayos reali-
zados en suelos de olivar situados en Aranjuez (Madrid)
y Seseña (Toledo) con cuatro tratamientos: lodo com-
postado, mixto (lodo + urea), urea y testigo; mayores
contenidos en
en las parcelas fertili-
zadas con urea o con tratamiento mixto con respecto al
testigo sin fertilización y al tratamiento con lodo. Gascó
et al.
(2002) en ensayos con lodos de depuradora en
suelos de olivar situados en Estremera (Madrid) no
encontraron diferencias significativas entre tratamientos:
lodo compostado, mixto (lodo + urea), urea y testigo, en
el contenido de
en el suelo. Estos resultados
contrastan con los hallados en el presente ensayo donde
hubo diferencias significativas en el contenido
de
entre los tres tipos de lodos aplicados al sustrato.
En el caso del fósforo el tratamiento LDST fue el que
tuvo mayor liberación de este nutriente, con las dosis
menores de 40 t/ha
pero con las dosis 80 y 120 los valores
fueron parecidos al RP+LC. Con este último tratamiento
el contenido en fósforo, se estabilizó a partir de la dosis
80, pero con la dosis 120 del tratamiento LDST aun no
se alcanzó el máximo y aparentemente seguiría liberando
fósforo. Los R
2
de estas regresiones indican que el 37,
92 y 80 %, respectivamente, de la variación del fósforo
es atribuible a la dosis de lodo aplicado.
Para el potasio los tres modelos son muy similares.
En las dosis más bajas los tres tratamientos tuvieron
contenidos parecidos, con LC y dosis mayores de 20 t/ha
se puyede observar en la
figura 2
un punto de inflexión
(cambio de crecimiento) con un contenido superior a los
tratamientos RP+LC y LDST, con la dosis 120 el
contenido en potasio con el tratamiento LDST se iguala
LC
RP+
LC
C
LDST
0
10
20
40
80
120
0.2
0.25
0.3
'RVLV W KD
1
L
W
U
y
J
H
Q
R
W
R
W
D
O
1,75Ï*(12 727$/
NITRÓGENO TOTAL
Dosis t/ha
% Nitrógeno total
0
10
20
40
80
120
LC
RP+LC
LDST
LDST
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.015
0
$021,2
'RVLV W KD
LC
RP+LC
LDST
0
10
20
40
80
120
0
4
8
12
16
20
24
P
J
N
J
$
P
R
Q
L
R
4
AMONIO
24
20
16
12
8
4
0
RP+LC
LDST
mg/kg Amonio
Dosis t/ha
0
10
20
40
80
120
LC
1,75$72
'RVLV W KD
LC
RP+LC
LDST
0
10
20
40
80
120
0
10
20
30
40
50
P
J
N
J
1
L
W
U
D
W
R
NITRATO
50
40
30
20
10
0
mg/kg Nitrato
01
02
04
0 8
0
1
2
0
Dosis t/ha
Fig. 1.
Gráficas de los modelos estimados obtenidas para nitrógeno
total
(%), amonio (mg/kg
y nitrato (mg/kg), de los sustratos
utilizados en el cultivo de estaquillas de olivo correspondientes
a la dosis de lodo compostado: 0, 10, 20, 40, 80 y 120 t/ha
y a
los tratamientos, lodo compostado=LC, residuos de poda+lodo
compostado=RP+LC y lodo deshidratado por secado
térmico=LDST
LC
RP+LC
LDST
)26)252
'RVLV W KD
LC
RP+LC
LDST
0
10
20
40
80
120
40
60
80
100
120
140
160
P
J
N
J
)
y
V
I
R
U
R
FÓSFORO
160
140
120
100
80
60
40
mg/kg
Fósforo
0
1
02
0
4
08
0
1
2
0
Dosis t/ha
LC
RP+LC
LDST
0$7(5,$ 25*$1,&$
'RVLV W
KD
LC
RP+LC
LDST
0
10
20
40
80
120
0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
P
D
W
H
U
L
D
R
U
J
i
Q
L
F
D
MATERIA ORGÁNICA
% Materia Orgánica
1.8
1.5
1.2
0.9
0.6
0.3
0
LC
RP+LC
LDST
0 1
02
04
0
8
0
1
2
0
Dosis t/ha
Fig. 2.
Gráficas de los modelos estimados obtenidas para potasio
(mg/kg), fósforo (mg/kg) y materia orgánica (%) de los sustratos
utilizados en el cultivo de estaquillas de olivo correpondientes
a las dosis de lodo compostado: 0, 10, 20, 40, 80 y 120 t/ha
y
a los tratamientos, lodo cojpostado=LC, residuos de poda+lodo
compostado=RP+LC, lodo deshidratado por secado térmico=
LDST
327$6,2
'RVLV W KD
LC
RP+LC
LDST
0
10
20
40
80
120
19
29
39
49
59
69
79
P
J
N
J
3
R
W
D
V
L
R
POTASIO
79
69
59
49
39
29
19
mg/kg Potasio
0
Dosis t/ha
10
20
40
80
120
LC
RP+LC
LDST
-
3
N-NO
+-
43
N-NH y N-NO
-
3
N- NO
R. Miralles de Imperial
et al.
132
al del tratamiento LC. Los R
2
de estas regresiones indican
que el 92, 77 y 80 %, respectivamente, de la variación del
potasio es atribuible a la dosis de lodo aplicado.
Gascó
et al.
(2001) observaron en ensayos con lodos
de depuradora en suelos de olivar que la aplicación de
lodo compostado incrementó en estos el fósforo asimilable
de 10 mg/kg de P hasta 22 mg/kg, incrementos de fósforo
asimilable que también se observó en nuestro ensayo por
el aporte de lodos al sustrato de cultivo. Sin embargo, es-
tos autores no notaron diferencias significativas en el con-
tenido en potasio que se observó en el presente ensayo.
Para la materia orgánica los modelos estimados fueron
para RP+LC una parábola, con LC y LDST en los dos
casos fueron rectas; que no presentaron diferencias sig-
nificativas (p= 0.34). En la
Fig. 2
se observa que
con las
dosis de 80 y 120 t/ha
el contenido se separa un poco
para el tratamiento RP+LC que fue algo superior al
compararlo con los otros dos tratamientos (LC y LDST).
Los R
2
de estas regresiones indican que el 85, 78 y 85 %,
respectivamente, de la variación de la materia orgánica
es atribuible a la dosis de lodo aplicado.
La aplicación de lodo de depuradoras incrementa el
porcentaje de materia orgánica en el suelo (El-Naim y
El-Houseini 2002). El aumento de materia orgánica por
la aplicación de lodo observado en nuestro ensayo coincide
con los resultados de estos autores. González
et al.
(2002a), en ensayos anteriormente reseñados de utilización
de lodos de depuradoras en la conservación del suelo de
los olivares y como enmienda orgánica, constataron
incrementos de la materia orgánica (Aguilar
et al.
2002)
y del fósforo del suelo (Beltrán
et al.
2002b). Los
incrementos en cuanto a la concentración en fósforo y la
materia orgánica observados en nuestro ensayo se
presentan en la
figura 2
y
también coinciden con los
encontrados por los autores anteriormente mencionados
obtenidos en ensayos de aplicación de lodos de depuradora
en campo.
CONCLUSIONES
Los tres tratamientos, LC, RP+LC y LDST, incre-
mentan los valores del nitrógeno según la dosis de lodo
aplicado, con un intervalo de concentraciones con 10 t/
ha de 0.1 y de 0.25 a 0.3 % con 120 t/ha
de nitrógeno
total.
Las concentraciones de amonio en el rango de dosis
de lodo aplicado al sustrato de 10 a 120 t/ha
fueron con el
tratamiento LC de 7 a 22 mg/kg, con el tratamiento
RP+LC de 2.5 a 7 mg/kg y con el tratamiento LDST de
2.5 a 17 mg/kg.
Las concentraciones de nitrato fueron con el
tratamiento LC de 4.5 mg/kg con la dosis 10 t/ha, de 22
mg/kg con la dosis 20 t/ha
, de 42 mg/kg con las dosis 40
t/ha y 80 t/ha y de 26 mg/kg con la dosis 120 t/ha
. Con el
tratamiento RP+LC y en el intervalo de dosis de lodo
aplicadas al sustrato de 10 a 120 t/ha
fue de 6 a 10 mg/kg
y con el tratamiento LDST de 7 a 12 mg/kg .
Las concentraciones de fósforo asimilable fueron en
el rango de dosis de lodo aplicadas al sustrato de 10 t/ha
a 120 t/ha, con el tratamiento LC de 45 a 60 mg/kg y con
el tratamiento LDST de 55 a 150 mg/kg; con el
tratamiento RP+LC de 40 mg/kg para las dosis de 10 a
40 t/ha, de 120 mg/kg para las dosis de 80 t/ha
y 150 mg/
kg para las dosis de 120 t/ha
.
Las concentraciones de potasio asimilable fueron en
el rango de dosis de lodo aplicadas al sustrato de 10 t/ha a
120 t/ha, con el tratamiento LDST de 29 a 67 mg/kg y
con el tratamiento LC de 27 a 31 mg/kg
para las dosis de
10 a 40 t/ha y 71 para las dosis de 80 a120 t/ha
; con el
tratamiento RP+LC los valores entre las dosis 10 a 40 t/
ha son similares a los obtenidos con LC a esas dosis y de
59 mg/kg
para las dosis de 80 a 120 t/ha.
Los tres tratamientos, LC, RP+LC y LDST, incre-
mentan los valores de materia orgánica según la dosis,
estos valores fueron con 10 t/ha de 0.3 y de 1.2 % con
120 t/ha
,con LC y LDST y con RP+LC fue de 1.8 % con
120 t/ha.
Estos resultados permiten en un periodo corto (tres
meses), evaluar y comparar la disponibilidad de nutrientes
de estos lodos según sus dosis y estudiar la idoneidad del
aprovechamiento del compost de lodos de depuradoras
de aguas residuales urbanas como fertilizante órgano-
mineral del olivar sin exponer la vida productiva de éste.
AGRADECIMIENTOS
Este estudio se realizó gracias al proyecto CAO 00-
014-C3-2 financiado por el FAGA-FEOGA. Los autores
agradecen su colaboración en las tareas de invernadero
y laboratorio a los señores: Jesús García, Ma. Isabel.
González, Yolanda Suárez, Ma. Luisa Suárez y Esmeralda
Suárez.
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