[article
pii="nd" doctopic="oa"
language="es" ccode="CAICYT"
status="1" version="4.0" type="ilus"
order="05" seccode="cds010"
sponsor="nd" stitle="Cienc. suelo" volid="33" issueno="2"
dateiso="20151200" fpage="0"
lpage="0" issn="1850-2067"]
[front][titlegrp][title
language="es"]CENIZA VOLCÁNICA COMO ALTERNATIVA A
[authgrp][author role="nd"][fname]LORENA ALEJANDRA [/fname][surname]BARBARO[/surname][/author]1*; [author role="nd"][fname]VICTORIA [/fname][surname]ILLA HEALY[/surname][/author]2; [author role="nd"][fname]MÓNICA ALEJANDRA [/fname][surname]KARLANIÁN[/surname][/author]1 & [author role="nd"][fname]ARIEL [/fname][surname]MAZZONI[/surname][/author][/authgrp]3
1 Instituto de
Floricultura - INTA
2 Universidad de Morón, Facultad de Agronomía y Ciencias
Agroalimentarias
3 INTA-EEA Bariloche
* Autor de contacto: barbaro.lorena@inta.gob.ar
Recibido: 06-10-14
Recibido con revisiones: 02-05-15
Aceptado: 04-05-15
[bibcom]RESUMEN
[abstract language="es"]Los componentes utilizados para la formulación de sustratos pueden ser orgánicos o inorgánicos; entre estos últimos, la perlita expandida es uno de los más utilizados. Pero tiene algunas desventajas: proviene de un recurso no renovable, no es biodegradable, pierde estabilidad granulométrica y su costo es alto. Consecuentemente, se buscan alternativas para su reemplazo. En junio del 2011, el volcán Puyehue expulsó grandes cantidades de cenizas, y entre sus posibles usos, resultó ser viable como componente de sustratos. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue evaluar a la ceniza volcánica (CV) como alternativa a la perlita expandida (PE) mediante sus respectivos análisis, formulación de sustratos con 20% o 50% de estos materiales con turba Sphagnumy el desarrollo de plantines de pensamiento (Viola tricolorL)y de alegría del hogar (Impatiens walleriana Hook.f.) en cada sustrato formulado. A cada material y sustrato se midió el pH, la conductividad eléctrica (CE), densidad aparente (dap) porosidad de aire (PA), capacidad de retención de agua (CRA) y porosidad total (EPT). A los plantines de cada especie se determinó la masa seca aérea y radical. Ambos materiales (PE y CV) se destacaron por tener una CE baja (0,01 y 0,02 dS m-1) y un alto porcentaje de PA (63% y 55%), la ceniza volcánica presentó mayor densidad que la perlita. Los sustratos formulados con la misma proporción de PE o de CV no se diferenciaron en la mayoría de las propiedades evaluadas. En los sustratos con 20% de PE o de CV se observó mayor desarrollo de plantines. Por consiguiente, se considera que es viable el uso de la ceniza volcánica como alternativa al uso de la perlita expandida para formular sustratos.
[/abstract]Palabras clave. [keygrp scheme="nd"][keyword type="m"
language="es"]Material piroclástico[/keyword], [keyword type="m" language="es"]contenedor[/keyword], [keyword type="m" language="es"]pensamiento,
alegría
VOLCANIC ASH A AN ALTERNATIVE TO PERLITE IN THE FORMULATION OF
SUBSTRATES FOR FLORAL SEEDLINGS
ABSTRACT
[abstract
language="en"]The components used in the
formulation of substrates can be organic or inorganic. Among the latter,
expanded perlite is most frequently used but it
presents disadvantages such as it not being a renewable resource, its lack of
biodegradability and its loss of granulometric
stability, as well as its high cost. Consequently, alternatives are sought for
replacement. In June 2011, the Puyehue volcano
expelled large amounts of ash that proved to be viable as substrate component. Therefore,
the aim of this study was to evaluate the volcanic ash (VC) as an alternative
to expanded perlite (EP). Both materials were
analyzed for their chemical and physical characteristics and substrates were
formulated with 20% or 50% of these materials with Sphagnum peat, and
seedlings of pansy (Viola tricolor L.) and impatiens (Impatiens walleriana Hook.f.) were
grown on each substrate. For each material and substrate pH, electrical conductivity
(EC), bulk density (dap.) air porosity (PA), water holding capacity (CRA) and
total porosity (EPT) was analyzed. Aerial and root dry mass was measured on
each species. Both materials (PE and VC) were characterized by presentinga low EC (0.01 and 0.02 dS
m-1) and a high percentage of PA (63% and 55%); volcanic ash showed
more density than perlite. The substrates formulated
with the same ratio of PE or VC did not differ in most of the evaluated
properties. Seedlings grown onsubstrates with 20% PE
or CV presented more dry matter than those grown on substrates with 50% PE or
CV. The use of volcanic ash showed to be a good alternative to the use of
expanded perlite in formulated substrates.
[/abstract]Key words. [keygrp scheme="nd"][keyword type="m"
language="en"]Pyroclastic
material, container, pansies, impatiens[/keyword][/keygrp].
[/bibcom]
[/front]
[body]INTRODUCCIÓN
El sustrato para plantas es un medio compuesto por uno o más materiales que se encuentra dentro de un contenedor y permite el desarrollo de la planta. Sirve de soporte y suministra a las raíces cantidades equilibradas de aire, agua y nutrientes minerales (Ansorena Miner, 1994).
La mezcla formulada para obtener el sustrato debe tener las proporciones adecuadas de cada material, de lo contario, el crecimiento de la planta podría verse afectado por: asfixia debido a la falta de oxígeno, deshidratación por falta de agua, exceso o carencia de nutrientes (Lemaire et al, 2005; Raviv & Lieth, 2008).
Según Normann Kampf et al. (2006) el sustrato es una mezcla compuesta por uno o más materiales básicos, complementos y aditivos. Los complementos tienen por finalidad mejorar las propiedades de los materiales básicos y los aditivos, tienen funciones más definidas, pueden ser fertilizantes, humectantes, aceleradores de crecimiento, microrganismos, entre otros.
Los componentes utilizados para la formulación de sustratos pueden ser orgánicos o inorgánicos (Burés, 1997), dentro de éstos últimos, la perlita expandida es uno de los materiales más utilizados mundialmente. Es empleada en la formulación de sustratos como material básico o complemento.
La perlita natural es un silicato alumínico de origen volcánico, que recibe un tratamiento
industrial donde se fragmenta el material en partículas pequeñas, se
precalienta a 300-
En la producción hidropónica, donde la solución nutritiva atraviesa el sustrato por percolación o subirrigación, la perlita expandida es un material utilizado en forma pura para producir en sacos de cultivo (Acuña et al., 2013) u otro tipo de contenedor, plantas hortícolas como tomate (Lycopersicon esculentum Mill), pepino (Cucumis sativus L.) (Hochmuth & Hochmuth, 1996), sandía (Citrullus lanatus Thunb) (Bonachela et al., 2005), zanahoria (Daucus carota L.) (Asaduzzaman et al., 2013) o florícolas como clavel (Dianthus caryophyllusL.) (Baas, 1991) y rosa (Rosa sp) (Maloupa et al., 1999). También es utilizada en la producción semi-hidropónica, mezclada con uno o más materiales, cuyo sustrato actúa como depósito de reserva de los nutrientes aportados mediante la fertilización, almacenándolos o cediéndolos (Abad et al., 2004). Por ejemplo, sustratos formulados con porcentajes de turba sphagnum, fibra de coco, vermiculita, compost de corteza de pino y perlita expandida (50+0+25+0+25 y0+50+25+0+25) comparados con otras formulaciones sin perlita expandida (40+0+30+30+0, 0+40+30+30+0, 50+0+0+50+0, 0+50+0+50+0) lograron plantas de Dieffembachia maculata con mayor masa aérea y radical (Stamps & Evans,1997). Como también, sustratos formulados con turba Sphagnum, compost de residuos de algodón y perlita expandida (1:1:2 o 1:1,5:2,5v/v) comparados con un sustrato formulado con turba Sphagnumy perlita (1:1v/v), obtuvieron mayor desarrollo y calidad de plantas de crisantemo (Chrysanthemum sp.) (Papafotiou et al., 2001).
El uso de perlita expandida como
complemento, en general, es por el aporte de aireación en las formulaciones de
sustratos. En este sentido, Evans & Gachukia
(2007) analizaron sustratos formulados con turba Sphagnum
y 20%, 30%, 40%, 50% y 60% de perlita expandida o cás-cara
de arróz carbonizado, y observaron que el porcentaje
de poros con aire (v/v) aumentó de
La perlita expandida si bien tiene
beneficios, como ser un material inerte, de baja capacidad de intercambio ca-tiónico (
La ceniza volcánica es un material piroclástico cuya granulometría depende de la energía
liberada durante la erupción, y es el producto de la fragmentación y
trituración del magma y de la roca encajonante
durante erupciones de carácter explosivo (Colombo & Martí, 1992; Mazzoni, 1986). En junio del 2011, la erupción del complejo
volcánico Puyehue - Cordón Caulle expulsó a la
atmósfera grandes cantidades de cenizas que cubrieron amplias extensiones de
En base a lo mencionado, el objetivo de este trabajo fue evaluar a la ceniza volcánica proveniente de la erupción del volcán Puyehue como alternativa a la perlita expandida mediante sus respectivos análisis, formulación de sustratos con 20% o 50% de estos materiales con turba Sphagnum y el desarrollo de plantines de pensamiento (Viola tricolor L.) y de alegría del hogar (Impatiens walleriana Hook f.) en cada sustrato formulado.
MATERIALES Y MÉTODOS
Componentes utilizados para formular los sustratos evaluados
• Perlita expandida
Se utilizó una perlita expandida comercial,
marca Per-lome®. Los porcentajes granulométricos fueron, 6% de partículas
mayores a
• Ceniza volcánica
Se realizó una mezcla 1:1(v/v) de ceniza
fina y gruesa, ambas recolectadas en Brazo Rincón (Neuquén) (S 40°43'31'' O
71°47'01''
y 9% de partículas menores a
• Turba Sphagnum
Se utilizó una turba comercial, marca Klasmann®. Sus propiedades fueron: pH de 3,43;
conductividad eléctrica de 0,49 dS m-1;
densidad aparente de
Sustratos formulados
Las formulaciones se realizaron en volumen y fueron las siguientes: 1) 20% de ceniza + 80% de turba Sphagnum, 2) 50% de ceniza + 50% de turba Sphagnum, 3) 20% de perlita expandida + 80% de turba Sphagnum, 4) 50% de perlita expandida + 50% de turba Sphagnum.
Se elaboraron
Análisis físicos y físico-químicos
Se analizaron las muestras de ceniza
volcánica, perlita expandida, turba Sphagnum
y los sustratos formulados de la siguiente manera: se pasó todo el material
a través de un tamiz con una malla de
En cada submuestra se ajustó el porcentaje de humedad (% peso) a un 50% (±2) y se analizaron los siguientes parámetros por triplicado en el laboratorio de sustratos y aguas del Instituto de Floricultura (Lab SyA (IF)): Densidad aparente, con el método Hofmann (Fermino, 2003); espacio poroso total, capacidad de retención de agua y porosidad de aire, con el método de De Boodt mediante los lechos de arena (De Boodt et al., 1974); pH y conductividad eléctrica (CE) en una relación 1+5 vol/vol de sustrato/agua (Barbaro et al., 2011).
Ensayo con plantas
Los ensayos se realizaron en las instalaciones del Instituto de Floricultura del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Hurlingham, provincia de Buenos Aires, República Argentina (34°36' latitud sur, 58°40' longitud oeste).
Se realizaron dos ensayos, uno con
pensamiento (Viola tricolor L.) var. yellow y otro con alegría del hogar (Impatiens walleriana Hook.f.) var. Accent White. Cada ensayo consistió en cuatro
tratamientos (sustratos formulados) y tres repeticiones por tratamiento. La
unidad experimental estaba conformada por cuatro macetas. La maceta era termoformada bicolor de
Se fertilizó dos veces por semana colocando 50 mL por maceta de la solución madre. Las dosis para preparar la solución madre fueron de 50 mg L-1 de NPK en la primer semana, 100 mg L-1 de NPK en la segunda y tercer semana, 150 mg L-1 de NPK en la cuarta quinta semana y 200 mg L-1 de NPK en las restantes semanas hasta finalizar el ensayo con el fertilizante 18-18-18 (Hakaphos®). El riego se realizó con agua de pozo con un pH de 7,7 y conductividad eléctrica de 0,75 dS m-1.
El ensayo con pensamiento inició el 16/05/14 y finalizó el 29/07/14. El ensayo con alegría del hogar inició el 16/06/ 14 y finalizó el 30/07/14. Ambos ensayos finalizaron cuando más del 50% de las plantas cubrieron la maceta y abrieron su primera flor. En ese momento, se midió la masa seca y fresca de la parte aérea y radical de las plantas de cada planta.
Análisis estadísticos
Con los datos obtenidos de los análisis físicos y físico-químicos realizados a la perlita expandida, ceniza volcánica y sustratos formulados, como también de los ensayo con plantas, se realizó un análisis de varianza y Test de Tukey (P < 0,05) para comparación de medias. El software estadístico utilizado fue el programa InfoStat versión 2009 (Di Rienzo etal., 2009).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Análisis físicos y físico-químicos de la perlita expandida y ceniza volcánica
En general el pH (Tabla 1) de la perlita
expandida es neutro (6,5-7,2) (Burés, 1997), por lo
que el valor obtenido se encontró dentro de lo esperado. El pH de la ceniza
volcánica tuvo un valor que coincidió con los obtenidos por Barbaro
et al. (2014), cuyos valores oscilaron entre
La conductividad eléctrica (CE) (Tabla 1), si bien hubo diferencias entre los materiales (P < 0,0001), fue muy baja en ambos. En consecuencia, esto permite que se puedan manejar las concentraciones de nutrientes minerales según los requerimientos del cultivo sólo mediante la fertilización si se los emplea en forma pura (Landis et al., 2000).
La densidad aparente (Tabla 1) fue más alta
en la ceniza volcánica, diferenciándose de la perlita expandida (P <
0,0001). Pero igualmente ambos materiales tuvieron una densidad adecuada (<
En cuanto a la porosidad de aire, capacidad
de retención de agua y espacio poroso total (Tabla 1), hubo diferencia
estadística entre los materiales (P < 0,0001). Ambos materiales tuvieron una
porosidad de aire elevada, teniendo en cuenta que el valor óptimo se considera
entre
En base a los análisis realizados, se puede concluir que ambos materiales aportarían porosidad de aire al sustrato y no participarían en la nutrición del cultivo. Se debería tener en cuenta que al emplear ceniza volcánica en la formación del sustrato, este será más pesado que el elaborado con perlita expandida.
Análisis físicos y físico-químicos de los sustratos formulados
En cuanto a los análisis físico-químicos, el
pH (Tabla 2) de los sustratos formulados con 20% de ceniza volcánica o perlita
expandida se encontró dentro del rango óptimo para la mayoría de las especies
cultivadas en sustratos (
Tabla 1. pH, conductividad eléctrica (CE), densidad aparente
(Dap.), porosidad de aire (PA), capacidad de
retención de agua (CRA), espacio poroso total (EPT) de la perlita expandida y
ceniza volcánica evaluada.
Table 1. pH,
electrical conductivity (CE), bulk density (Dap.), porosity of air (PA), water
holding capacity (CRA), total pore space (EPT) of expanded perlite
and volcanic ash.
|
Material |
pH |
CE |
Dap. |
PA |
CRA |
EPT |
|
|
(dS m-1) |
(kg m-3) |
(%) |
(%) |
(%) |
|
|
Perlita expandida |
|
|
140 b |
|
32 b |
|
|
Ceniza volcánica |
5,57 b |
0,01 b |
|
54 b |
|
91 b |
Letras distintas entre materiales indican diferencias significativassegún el Test de Tukey (p<= 0,05).
Tabla 2. pH, conductividad
eléctrica (CE), densidad aparente (Dap.), porcentaje
de partículas >
Table 2.
pH, electrical conductivity (CE), bulk density (Dap.), percentage of particle
size >
|
Sustratos |
pH |
CE |
Dap. |
PA |
CRA |
EPT |
|
|
|
|
|
|||
|
|
(dS m-1) |
(kg m-3) |
(%) |
(%) |
(%) |
|
|
20%C80%T |
5,48 b |
0,44 AA |
120 b |
27 ab |
|
94 b |
|
50%C50%T |
|
|
|
40 ab |
52 b |
92 c |
|
20%P80%T |
5,52 b |
0,42 Ab |
83 d |
36 ab |
59 ab |
|
|
50%P50%T |
|
0,27 Bc |
^|96 c |
44| a |
51 b |
|
Letras distintas entre materiales indican diferencias
significativas según el Test de Tukey (p<= 0,05). C: ceniza volcánica, P: perlita expandida, T: turba Sphagnum. C: volcanic ash, P: expanded perlite, T: Sphagnum peat.
Con respecto a las propiedades físicas,
todos los sustratos formulados presentaron una densidad (Tabla 2) adecuada
(<
El espacio poroso total (Tabla 2) de todos los sustratos fue superior a 80%, valores recomendables para un sustrato (Abad et al., 2001). La porosidad total fue mayor en los sustratos con perlita expandida. Si bien esta propiedad es imporante, más aún es conocer como está repartida entre el espacio ocupado por agua y aire (Cabrera,1999).
Según Bunt (1988)
y Abad et al. (2004) los valores óptimos de porcentaje de poros con aire
se considera entre
En los análisis realizados, se destaca que al formular un sustrato con la misma proporción de perlita expandida o ceniza volcánica los valores obtenidos en la mayoría de las variables evaluadas no se encontraron diferencias y que los sustratos formulados proporcionarían apropiadas condiciones para el crecimiento de las plantas, pero se requiere de la realización de ensayos de crecimiento de plantas para confirmar este supuesto.
Tabla 3. Masa seca aérea y radical de los plantines de pensamiento (Viola tricolor) y alegría
del hogar (Impatiens walleriana)
desarrollados en cada sustrato formulado.
Table 3. Aerial and
root dry mass of the seedlings of pansies (Viola tricolor) and impatiens
(Impatiens walleriana) grown on each
formulated substrate.
|
Sustratos |
Masa seca |
Masa seca |
Masa seca |
Masa seca |
|
aérea |
radical |
aérea |
radical |
|
|
20%C80%T |
2,811 ab |
|
1,025 ab |
|
|
50%C50%T |
2,616 Ib |
|
|
|
|
20%P80%T |
2,913 ab |
|
|
|
|
50%P50%T |
|
|
0,902 ab |
|
Letras distintas entre materiales indican diferencias
significativas según el Test de Tukey (p<= 0,05). C: ceniza volcánica, P: perlita expandida, T: turba Sphagnum. C: volcanic ash, P: expanded perlite, T: Sphagnum peat.
Evaluación de los parámetros de crecimiento de los plantines de pensamiento (Viola tricolor)y alegría del hogar (Impatiens walleriana)
La masa seca aérea de los plantines de pensamiento (Tabla 3) fue mayor en el sustrato con 50% de perlita expandida, diferenciándose con el que tenía 50% de ceniza volcánica (P < 0,041). No hubo diferencias entre los sustratos con 20% o 50% de perlita expandida y el sustrato con 20% de ceniza volcánica (P < 0,041).
La masa seca aérea de los plantines de alegría del hogar (Tabla 3) fue mayor en los sustratos con 20% de perlita expandida y con 20% de ceniza volcánica, sin diferencias entre ambos. Hubo diferencias entre el sustrato con 20% de perlita expandida y los sustratos con 50% de perlita expandida o ceniza volcánica (P < 0,049).
La masa seca radical tanto de las plantas de pensamiento como de alegría del hogar no se diferenció entre los sustratos evaluados (P < 0,821 y P < 0,882, respectivamente) (Tabla 3).
En base a los resultados obtenidos para la
mayoría de las variables de crecimiento evaluadas en ambas especies, en los
sustratos con 20% de perlita expandida o ceniza volcánica hubo mayor desarrollo
de plantas. Pero teniendo en cuenta que en ensayos realizados con las misma
especies y finalizados bajo condiciones similares, los mejores resultados
fueron con los sustratos que lograron plantas de pensamiento con más de
En conclusión, se considera que es viable el
uso de la ceniza volcánica como alternativa al uso de la perlita expandida para
formular sustratos para maceta. En futuros ensayos sería interesante evaluar a
la ceniza volcánica en forma pura en cultivos hidropónicos como reemplazo a la
perlita expandida. [/body]
[back]BIBLIOGRAFÍA
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