Vol. XXXIV - N. 3 Maggio-Giugno 1990

AGROCHIMICARivista Internazionale

di Chimica vegetale, Pedología e Fertilizzazione del suolodell'Universitá degli Studi di Pisa

Valoración de la capacidad nutriente de diferentes turbas

españolas

J. A. DIEZ *, F. GUERRERO **, A. POLO *-*1 Fhstituto de Edafología y BiologiifVegBtal de Madrid (CSIC)

** E.T.S.I. Agrónomos de Madrid

Agrochimica, Vol. XXXIV - N. 3 Maggio-Giugno 1990

Valoración de la capacidad nutriente de diferentes turbasespañolas

J.A. DIEZ *, F. GUERRERO **, A. POLO ** Instituto de Edafología y Biología Vegetal de Madrid (CSIC)

** E.T.S.I. Agrónomos de Madrid

INTRODUCCIÓN. — El bajo contenido en materia orgánica de lossuelos y su importancia debida a la mejora de las propriedadesfísicas, químicas y biolólogicas de los mismos, hace preciso bus-car nuevas enmiendas orgánicas ya que la usada tradicionalmen-te (estiércol) ha disminuido de forma alarmante.

Las turbas se han aplicado desde hace mucho tiempo a lossuelos como fertilizantes orgánicos con resultados satisfactorios.No solamente hay que tener en cuenta su efecto debito al altocontenido de materia orgánica, sino que también hay que consi-derar la presencia de macro y micronutrientes, aunque realmenteel efecto fundamental se debe a la mejora de las propriedadesfísicas.

Aunque se han realizado muchos estudios para caracterizarlas turbas, hasta la fecha se ha centrado la atención fundamental-mente en el contenido total de elementos pero no en sus distintasformas o en su mayor o menor capacidad para ser asimiladospor las plantas. De todos ellos quizás el mas importante es elN, que llega a alcanzar valores próximos al 2% (GUERRERO, 1987).

El objeto del presente trabajo es estudiar la dinámica de loselementos y muy especialmente su capacidad nutriente para laplanta, en diferentes turbas españolas de distintas procedencia.Para ello se aplicará la técnica de electroultrafiltración (EUF) de-sarrollada por Nemeth en 1972, basada en la aplicación de uncampo eléctrico sobre una suspensión de la muestra en agua. Suadaptación al estudio de este tipo de materiales orgánicos tieneantecedentes en los trabajos de DIEZ el al (1988a, 1988b, 1989),si bien en esta ocasión no se trata de ver los efectos de la aplica-ción de sustancias orgánicas al suelo, sino de caracterizar la dis-ponibilidad de dichos nutrientes en la propia turba, con vistasa su aplicación como fertilizantes.

252 J.A. DIEZ, F. GUERRERO y A. POLO

MATERIAL Y MÉTODOS. — Se han elegido cuatro tipo de turbas españo-las de diferentes características descritas con mucho mayor detalle porGuerrero (1987), tomándose los siguientes horizontes (cm)

— Turbera del Llano de Roñanzas (ASTURIAS): 1 (0-30), 2 (30-92) y3 (92-137).

— Turbera de Herbosa (BURGOS): 1 (0-30), 2 (30-87) y 3 (87-150).— Turbera de Sierra Plana de la Borbolla (ASTURIAS): (0-35).— Turbera de Torreblanca (CASTELLÓN DE LA PLANA): 1 (0-30),

2 (30-90) y 3 (90-160).El contenido en Carbono se realizó con analizador CARMOGRAPH-

12 y el N total por el método Kjeldahl valorando el NH^ mediante au-toanalizador Technicon AA II. El pH se determinó en una suspensiónde suelo en agua en pasta saturada, la capacidad de cambio según Meh-lich (1948) y las propiedades físicas de acuerdo con Boelter (1969).

Los elementos totales se han medido por espectrofotometría de emi-sión de plasma (Perkin-Elmer ICP/5500) previa digestión de la muestraen medio nítrico-perclórico.

El estudio de la dinámica de nutrientes se realizó mediante la técni-ca de electroultrafiltración (NEMETH, 1979) siguiendo el programa:Fracción I : 30 mn; 20° C, 200 V, 15 mA máximo.Fracción II: 5 mn; 80° c, 400 V, 150 mA máximo.

Las muestras, una vez trituradas y tamizadas a 1 mm, se sometierona un tratamiento de humectación previa a la extracción por EUF. Enuna vaso de precipitado que contiene 50 mi de agua con 2 gotas de hu-mectante (tritón x 100 en metanol a partes iguales) se añadieron 5 g demuestra y transcurridas 24 horas de contacto, la suspensión se introdujoen la cámara central de EUF.

En los extractos de EUF, una vez mezclados los precedentes del cá-todo con los del ánolo correspondientes a cada fracción se determinóel contenido de K y Ca mediante fotometría de llama y el, P medianteautoanalizador por el método del molibdato amónico.

En el filtro del cátodo una vez tratado con C1H 2N se determinóel Mg, Fe y Al mediante espectrofotometria de absorción atómica. Enel caso del Mg también se determinó su contenido en los extractos, detal manera que la cifra que figura en la Tabla 3, es la suma del proce-dente de los extractos más el f i l t ro.

Así mismo, en los extractos de EUF, se determinó el N total (EUF-N) mediante irradiacción ultravioleta y oxidación con persulfato potási-co en medio alcalino, para transformar todos los compuestos nitrogena-dos en nitratos (Dmz, 1988) y posterior valoración de éstos por el métodode la NI Naftiletilendiamina, todo ello integrado en un sistema de autoa-nalizador. Paralelamente en otro canal se determinó el contenido de ni-trato presente en los extractos antes de la oxidación (EUF-NO3). Ambasdeterminaciones fueron realizadas mezclando los extractos de cátodo yánodo.

Por diferencia entre EUF-N total y EUF-NO3 se determinó el conte-

CAPACIDAD NUTRIENTE DE TURBAS 253

nido en EUF-N org el cual está constituido por compuestos nitrogenadosde bajo peso molecular y representa a la fracción de N orgánico queprevisiblemente se mineralizará a corto plazo.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN. — Las características generales delas turbas figuran en la tabla 1 donde se muestran las mas im-portantes que sirven para diferenciarlas entre si.

TABLA 1. — Características generales de las turbas.

Muesta

Llano R 1Llano R 2Llano R 3

Herbosa 1Herbosa 2Herbosa 3

Sierra Plana 1

Torreblanca 1Torreblanca 2Torreblanca 3

pH

3,63,33,8

4,13,53,9

3,3

5,96,57,1

% cenizas

3,852,704,91

5,553,33

10,71

65,57

20,5821,6244,81

% C

44,1847,5349,38

45,8640,7242,69

18,72

27,8733,1924,19

C/N

24,5436,5632,92

38,2128,0935,58

23,40

17,4218,4018,92

T*

124135122

10711897

43

152158134

°/o libras

383924

342925

17

252422

T* = Capacidad total de cambio (meq/100 g).

La turbera de Llano de Roñanzas tiene una profundidad me-dia de 1.5 m siendo rubia el 80%. El pH y las cenizas son bajospero el carbono es elevado lo que condiciona razones C/N tam-bién altas, sobre todo en los horizontes inferiores. La capacidadde cambio es elevada especialmente en el horizonte superficial.El grado de descomposición es intermedio pudiendo clasificarsecomo hémica.

La turbera de Herbosa presenta espesores de hasta 2 m. Lavegetación de brezos y musgos condicionan un pH muy bajo aun-que no tanto como en Llano de Roñanzas. El C, la capacidad decambio y las razones C/N también son elevados. Se trata de unaturba hémica tipicamente rubia.

La turbera de Sierra Plana de la Borbolla tiene una profundi-dad de 30 cm de turba negra y se encuentra terrificada lo queorigina un contenido de C y una capacidad de cambio muy bajos,al mismo tiempo que las cenizas son muy elevadas debido al por-centaje alto de la fracción mineral del suelo. La razón C/N es

254 J.A. DIEZ, F. GUERRERO y A. POLO

mas baja que en las turbas anteriores.La turbera de Torreblanca tiene una profundidad media en-

tre 4-6 m, encontrándose inundada por el agua de mar lo quecondbiona su naturaleza salina (nivel freático a 1 m de profundi-dad). El pH es neutro y el C es mas bajo que en las dos primerasturbas. La capacidad de cambio es elevada, con predominio delos icnes calcio y sodio en el complejo adsorbente.

El estudio del contenido de nutrientes (tabla 2) muestra quelas turbas estudiadas son especialmente ricas en N y en general,pobres en el resto de los elementos, a excepción de la salina.

TABLA 2. — Contenidos totales de elementos en las turbas*.

Muestra

Llano R 1Llano R 2Llano R 3

Herbosa 1Herbosa 2Herbosa 3

Sierra Plana

Torreblanca 1Torreblanca 2Torreblanca 3

N

1,81,31,5

1,21,41,2

0,8

1,61,81,3

P

31,830,841,6

18,447,043,1

30,4

9,16,8

29,4

K

8,96,97,8

8,811,79,7

130,3

24,3136,0243,0

Ca

101,555,063,4

70,060,0

180,0

114,2

2507,02807,09380,0

Mg

52,0100,692,8

20,430,632,2

23,3

158,6154,6446,0

Na

80,534,569,0

57,5184,092,0

80,4

2990,01840,02070,0

* en mg/100 g excepto el N (%)

Sin embargo, merece que hagamos un estudio pormenorizadode cada uno de los elementos, comparando las diferentes tiposde turbas y la incidencia de la profundidad sobre la capacidadnutriente de las mismas mediante la técnica de electroultrafiltra-cíon.

Dinámica del P. — A pesar de los apreciables contenidos deP total detectados en las turbas (tabla 2), los valores de P poten-cialmente asimilables detectadas por EUF (tabla 3) son relativa-mente bajos, observándose ligeras diferencias.

Las procedentes de Asturias (Llano de Roñanzas y Sierra Pla-na) son las que muestran niveles mas elevados de EUF-P 20 C(P inmediatamente disponible) y de EUF-P 80° (P de reserva) tan-to en superficie como en los horizontes mas profundos.

CAPACIDAD NUTRIENTE DE TURBAS 255

En cambii'0' en la turba de Herbosa, a pesar de mostrar losñas altos conntemdos de P total, los valores obtenidos de EUF-P

fueron apreci;iarjlemente bajos, indicativo de su carácter escasa-mente asimilable. La turba salina de Torreblanca presenta valo-res muy bajóos tanto del P total como de EUF-P.

A la vistai de estos resultados debemos considerar que la ca-pacidad nutri(iente de las turbas en relación al P carece de signifi-cación, inclusso en las que se ha detectado niveles mas altos.

Dinámica i del K. — Los valores de EUF-K de las turbas (tabla3) presentan, en general, un nivel bajo, generalmente por debajode los valoréis medios hallados en los suelos, con excepción dela turba salinaa en donde son apreciablemente mas altos tanto enlo que se refiáere a los de EUF-K como al K total. Esta diferenciase debe a la salinidad como ya hemos indicado anteriormente.

En relaciflón a los horizontes se aprecia una tendencia a des-cender el conntenido de EUF-K con la profundidad, a diferenciadel K total qque no muestra una tendencia definida.

La dinámhica del K en cada una de ambas fracciones, muestraque el EUF-KC 20°C es generalmente superior al EUF-K 80°C. Apesar de ello,), los valores detectados muestran la escasa capaci-dad nutrientee de las turbas en general, en relación al K.

Dinámica i del Na, Ca y Mg. — Las turbas estudiadas se mues-tran en generral, con niveles aceptables de Mg y pobres en Ca yNa a excepcición de la salina, que se muestra especialmente ricaen Na lo que ] podría plantear problemas si se aplica directamenteal suelo comeo enmienda orgánica. Paralelamente, en esta turba,la riqueza en Ca y Mg es mas alta que en las otras, lo que supon-dría un facto3r positivo si no fuese porque al mismo tiempo sepresentan loss contenidos altos de Na.

En consecuencia, para su posible utilización como fertilizan-te, esta turbax salina precisaría de un tratamiento previo de lava-do que permita rebajar los niveles de Na, tratando de evitar queafecte al restto de los elementos.

Dinámica ¡ ¿e\. _ Como hemos visto anteriormente, las tur-bas presentann cierto contenido en elementos nutrientes, pero suP r i n c i p a l imeerés radica en su riqueza en N. La tabla 2 muestra

256 J.A. DIEZ, F. GUERRERO y A. POLO CAPACIDAD NUTRIENTE DE TURBAS 257

2£!

¿

-¿i.

-C;^

-2

•̂

cj

s=

s

~

1

u.

1

_SÍ

I3£

:̂~

"^

.?

•uk.

C ^

11

1 ̂~

| O

r*-) '£

_J ~~^

H

xO

CJJ >-"5 r-~

'— ,

-L-

U, ^

a +

(J HH

P-, 4

LÜ "

CJoO

n *'¿

u-

oOrsj

CJoO

U.

DU

Oo0(N

CJoO00

CU

UH

WCJoO

H

„ O sO_

ÍN" o" o^— —.

so rs| so""̂ ^" ' '

^ - o o•a- rr ^J

*1- O oooo" oo" so~

GV *C(N (N —

sO C^ sO

r^ u~> 10

o o rN

00 00 OO

o" o" o"

so m oo-H" M" o"

1 2o

5 i

, — . fvj r

258 J.A. DIEZ, F. GUERRERO y A. POLO

-Oo

¿= := -a

e •*

r-¡ r-j QOO — Oo" o" o'

O O 'O-o m •̂ ro" — o

*O (̂ rn< n so" o"

*4- fí • — i

o wí — '

O 0_ -0

0 0 0c c cra ni RJ-J ~J J

in 10 oco o oo o" o

r-l o" O

°, "̂- ln-

>y\ *•)•o" r-i" — "

— -" »*1 rn

O n or-i ii~i 10

s s sIII

ocC3o'

o

260 J.A. DIEZ, F. GUERRERO y A. POLO

BIBLIOGRAFÍA

BoEi .n -R D.H.: Physical propcrties oí peats as related lo degree of decomposition. Soil. Sci.Soc. Amar. "Proc., 33, 606 (1969).

DIEZ J.A.: Revisión del método de determinación automatizado de Nitrógeno U.V. oxidableen extractos de Suelo. An. Edafol. Agrobiol., 47, 1029 (1988).

DIE/, J.A.: Efecto de la aplicación de diferentes materiales orgánicos sobre la dinámica delK en el suelo. AKr. Med., 118, 371 (1988a).

DIEZ J.A.: Elfccts oí the application of different organic materials on the phosphorous dyna-nuc m soil. Agr. Med., 118, 253 (1988b).

DIE/. J.A.: Dinámica del N en el suelo afectado por la aplicación de materiales orgánicos ypor el intercalado de un cultivo de leguminosa. Agr. Med., 119, 78 (1989).

GUERRERO F.: Estudio de las propiedades físicas y quimica de algunas turbas españolas ysur posible aprovechamiento. Tesis Doctoral, Un. Madrid, 221 p.

MEHLICH A.: Determination of catión and anión exchange properlies of soils. So//. Sci., 66,429 (1948).

N E M E T I I K.: The determination of desorption and solubility rates of nutrients in the soil bymeans of electroultrafiltration (EUF). Proc. 9th Colloq. Int. Potash Inst. Berna (Suiza),3 (1972).

NEMETII K.: The availability of nutrients in the soil as determined by electroultrafiltration(EUF). Adv. Agron., 31, 155 (1979).

NEMETII K.: EUF-Nitrogen determination and EUF-Nitrogen fert i l izer recommendation. EUF-Symposium, Mannheim (West Germany), 14 (1988).

RESUMEN. — En el presente trabajo se estudia la capacidad nutrientede diferentes turbas españolas, mediante la técnica de la electroultrafiltra-ción.

Las turbas muestran en general un bajo contenido en P y K y abun-dante N total con predominio del N orgánico de baja capacidad reactiva.

En general muestran: baja actividad microbiana, baja capacidad paramovilizar su proprio N y elevada capacidad para inmovilizar el N quepudiera añadirse al suelo como fertilizante.

Para su empleo como fertilizantes deberían suplementarse con P yK. El N necesita una reactivatición mediante el encalado en las turbasacidas y la adición de pequeñas cantidades de otros materiales orgánicosque aceleren los mecanismos de mineralización.

SUMMARY. — The nutrient capacity of different peats from Spainhas becn studied by means of electroultrafiltration technic.

Low contents of K and P were generally observed with peats, whilethe N total contení was quite high, mainly the organic form with lowreactive capacity.

The peats showed: low microbial activity, low capacily to mobilizeown N and great capacity to unmobilize the N that might have beenadded as a fertilizer.

In order to use them as fertilizers, K and P must be added, as wellas Hile quanlities of organic materials to increase the mineralizalionmecanisms; a liming vvould also reaclivale ihe N, especially in the acidpeats.

CAPACIDAD NUTRIENTE DE TURBAS 261

RESUME. — Nous avons étudié la capacité nu t r i t i vo do di l ' lorontoslourbes espagnoles, suivant la téchnique de rélectroultrafiltration.

Les tourbes présentenl, en general, un faible contenu en P ot K. muísde forles teneurs en N total, principalement sous forme organiquc otpeu reactive.

En general, elles présenlent une faible act ivi té microbienno, une fa i -ble capacilé a mobiliser son N mais une grande capacité a immobi l i s e rl'N que Ton pourrait ajouter au sol, sous forme d'cngrais.

En vue de leur ulilisalion en tant qu'amendement, il faudrait rnjou-ler du P el du K. Le N nécessile une réactivation par cholagc dos tour -bes acides, el par l'ajoul de faibles quanlités d'autros matér iols organi-ques qui accélerent les mecanismos do minéralisation.

ZUSAMMENFASSUNG. — Die vorliegondo Arbeit beiasst sich mil denNáhrsubslanzen verschiedener spanischor Torlfarlen und ihrem Studi-um durch EUF.

Im allgemeinen haben die Torfarlen ein niedriges P und K Gohalt ,aber viel Slicksloff insgesaml, besonders aber organischen St icks to lT m i lniedrigen Reaktionseigenschaflen.

Ihr allgemeine Bild isl wie folgl: niedrige mikrobiello Tatigkeit, nie-drige Eigenschaflen, um den eigenen Slicksloff um/usotzon, und hohoEigenschaflen, den dem Boden ais Dünger zugegobenen Stickstofi unbe-weglich festzulegen.

Sie kónnlen nur unler Zugabe von P und K ais Düngemittel gebrauchwerden. Der Stickloff muss durch Weissen der sauron Torl'o r eak i iv io r twerden unter Zugabe kleiner Mengen anderer organischer Substanzen,die Mineralisalionsmechanismen beschlounigon.

RIASSUNTO. — Nel presento lavoro viene s tucl ia ta la capacita n u t r i -tiva di differenti torbe spagnole, mediante la técnica di elettroultrafiltra-zione.

Le torbe mostrano in genérale un basso contonulo di P o K ed unalto contenuto di N lotale, costi tui to prevalenlemento da N orgánico abassa capacita realliva.

In genérale moslrano bassa a l t iv i t a micróbica, basso potorc solubi-lizzanle dell'azolo conlenulo ed alia capacita di immobil iz/ .are quc l lo a;jgiunlo come ferlilizzanle.

Per il loro impiego come forlilizzanli, le lorbe dovrebbero essere ar-ricchite in P e K. La mineralizzazione dell'azoto potrebbe essere accele-rala medianle aggiunla ossido di calcio o piccolo quanütá di al tro niato-riale orgánico.

Pervenuto in redazione il 18 gennaio 1990