Partially Ordered Allocation Spaces

La determinación del efecto de la aplicación de dosis de carbonato de calcio en la CIC usando cloruro de bario como extractante en los cinco suelos evaluados se presenta en el Cuadro 19. La determinación de la CIC usando acetato de amonio solo se condujo en los suelos El Pangui y Saraguro (Cuadro 20).

Cuadro 19. Efecto de la aplicación de dosis de carbonato de calcio en la CIC determinada utilizando cloruro de bario en los cinco suelos evaluados.

Dosis, t ha-1 _{San Lorenzo El Pangui Saraguro Lo Cum El Guabo}

--- CIC (Cloruro de bario, Ba2Cl), cmol kg-1 de suelo ---

0.0 12.03 11.78 19.56 16.96 17.94 1.5 11.99 11.32 19.57 15.07 18.08 3.0 11.90 11.46 19.32 15.21 18.27 4.5 12.11 11.52 19.19 15.63 18.13 6.0 12.43 11.54 19.08 15.65 18.17 7.5 12.44 11.41 19.10 16.13 18.17 9.0 11.95 11.59 19.09 16.26 18.36 10.5 8.05 9.29 19.07 16.64 18.46

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Cuadro 20. Efecto de la aplicación de carbonato de calcio en la CIC determinada utilizando acetato de amonio en los suelos de El Pangui y Saraguro.

Los datos del efecto de la aplicación de dosis de enmiendas en la CIC (Cuadros 19 y 20) no fueron consistentes y no aportaron con información para poder dilucidar cuál es la naturaleza de la carga dominante de los suelos evaluados. Se esperaba un incremento contante en la carga en los suelos de carga variable con el incremento de las dosis de cal, mientras que en los suelos de carga permanente no debieron mostrar incremento en CIC con el incremento de las dosis de cal. Se ha demostrado el efecto de la aplicación de cal en la CIC de los suelos de carga variable (Espinosa and Molina, 1999) y en suelos de carga permanente (Gambaudo and Fontanetto, 1997). Aparentemente, la metodología de determinación de CIC utilizada en el laboratorio de Suelos de la FCA-UCE no tiene la sensibilidad para captar estos cambios y necesita revisión.

Dosis, t ha-1 _{El Pangui Saraguro}

--- CIC (Acetato de amonio, CH3COONH4), cmol kg -1 de suelo --- 0.0 6.40 31.14 1.5 6.45i 30.94 3.0 6.21i 31.44 4.5 7.20 31.47 6.0 7.22 33.49 7.5 6.99 32.77 9.0 6.79 32.12 10.5 6.79 31.10

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5. CONCLUSIONES

Considerando los objetivos planteados en ésta investigación se pueden plantear las siguientes conclusiones:

 El efecto de la aplicación de las dosis de las enmiendas probadas (carbonato de calcio, carbonato de magnesio, dolomita, óxido de magnesio y silicato de magnesio) se hace evidente con el incremento progresivo del pH en los cinco suelos ácidos evaluados.

 Se observa que la respuesta del pH a la aplicación de las enmiendas agrupó a los suelos en dos categorías, la primera con los suelos de San Lorenzo y Paute y la segunda con los suelos de El Pangui, Saraguro y El Guabo. El comportamiento del pH en los suelos de la primera categoría sugiere que estos suelos son de carga variable debido a que las reacciones de las enmiendas con el suelo no incrementan apreciablemente el pH. El comportamiento del pH de los suelos del segundo grupo (El Pangui, Saraguro y El Guabo) indica que estos suelos son de carga permanente. La aplicación de las dosis de cal incrementa rápidamente el pH a valores superiores a 6.0 como se espera ocurra en suelos de estas características, indicando que la superficie de las arcillas no es muy reactiva.

 La acidez intercambiable (Al+3+H+) y el aluminio intercambiable (Al+3) se reducen conforme aumentan las dosis de las enmiendas, condición normal como respuesta a la aplicación de enmiendas calcáreas en suelos ácidos.

 El cálculo del ΔpH y el contenido de aluminio intercambiable sugieren que los suelos de El Paute y el Guabo serían suelos de carga variable y los suelos de Saraguro, El Pangui y San Lorenzo serían de carga permanente. Esto no concuerda con los datos del efecto del pH a la aplicación de dosis de materiales de encalado que sugieren que los suelos de San Lorenzo y Paute serían de carga variable, mientras que en los suelos de El Pangui, Saraguro y El Guabo la aplicación de las dosis de cal incrementa rápidamente el pH a valores superiores a 6, haciendo presumir que estos suelos serían de carga permanente. Del conocimiento actual de las características publicadas de los suelos Ecuador se podría predecir con cierta seguridad que los suelos de San Lorenzo y El Pangui son suelos de carga variable y que el suelo de Saraguro es un suelo de carga permanente.

 Los datos del efecto de la aplicación de dosis de enmiendas en la CIC no fueron consistentes y no aportaron con información para poder dilucidar cuál es la naturaleza de la carga dominante de los suelos evaluados. Se esperaba un incremento contante en la carga en los suelos de carga variable con el incremento de las dosis de cal, mientras que en los suelos de carga permanente no debieron mostrar incremento en CIC con el incremento de las dosis de cal. la metodología de determinación de CIC utilizada en el laboratorio de Suelos de la FCA-UCE no tiene la sensibilidad para captar estos cambios y necesita revisión.

 Es importante conocer la mineralogía de los suelos para, conjuntamente con los valores de pH, aluminio intercambiable, ΔpH y CIC, determinar con precisión la carga dominante en los suelos y con esto poder tomar decisiones de manejo.

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6. RECOMENDACIONES

 Completar el estudio de química de superficie de suelos representativos de los diferentes suelos de Ecuador, incluyendo suelos derivados de ceniza volcánica (Andisoles de carga variable) y más suelos ácidos de presunta carga permanente.

 Afinar los métodos de determinación de CIC utilizados en el Laboratorio de Suelos de la FCA-UCE para que puedan detectar los cambios en CIC provocados por la aplicación de enmiendas calcáreas.

 Buscar formas de determinar detalladamente la mineralogía de suelos representativos de carga variable y permanente de Ecuador.

 Considerar la posibilidad de desarrollar investigación de campo que provea de datos consistentes con respecto a los parámetros necesarios para determinar la carga dominante en los suelos de Ecuador para que sirvan de apoyo en la toma de decisiones de manejo de suelos ácidos.

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7. RESUMEN

La presente investigación se condujo en dos fases, la primera en el invernadero del Campo Académico Docente Experimental La Tola (CADET) y la segunda en el Laboratorio de Suelos, ambos pertenecientes a la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Central. El objetivo de la investigación fue determinar el efecto de la aplicación de enmiendas calcáreas (carbonato de calcio, carbonato de magnesio, dolomita, oxido de magnesio y silicato de magnesio) en el control de acidez de cinco suelos ácidos de diferente material parental (San Lorenzo, Esmeraldas; El Pangui, Zamora Chinchipe; Saraguro, Loja; Paute, Azuay y El Guabo, El Oro). Las dosis de las diferentes enmiendas fueron 0; 1.5; 3.0; 4.5: 6.0: 7.5; 9.0 y 10.5 t ha-1. Los tratamientos se replicaron tres veces dando un total de 24 unidades experimentales por enmienda. La prueba de invernadero se inició mezclando completamente las dosis de las enmiendas en el suelo que luego se colocó en macetas de 1 kg que se mantuvieron cerca de capacidad de campo por 45 para permitir la completa reacción del suelo con los materiales. Para los análisis de laboratorio se usaron los suelos de las macetas luego de la prueba de incubación para determinar pH, contenido de acidez intercambiable (Al+3+H+), aluminio intercambiable (Al+3), ΔpH and CIC. Para el análisis estadístico se utilizó un diseño completamente al azar (DCA) para cada enmienda con un diseño de bloques completamente al azar. El efecto de la aplicación de las dosis de las enmiendas se hace evidente con el incremento progresivo del pH en los cinco suelos ácidos evaluados. Se observa que la respuesta del pH a la aplicación de las enmiendas agrupó a los suelos en dos categorías, la primera con los suelos de San Lorenzo y Paute y la segunda con los suelos de El Pangui, Saraguro y El Guabo. El comportamiento del pH en los suelos de la primera categoría sugiere que estos suelos son de carga variable y que los suelos del segundo grupo (El Pangui, Saraguro y El Guabo) son de carga permanente. La acidez intercambiable y el aluminio intercambiable se reducen conforme aumentan las dosis de las enmiendas, condición normal como respuesta a la aplicación de enmiendas calcáreas en suelos ácidos. Por otro lado, el cálculo del ΔpH y el contenido de aluminio intercambiable sugieren que los suelos de Paute y el Guabo serían suelos de carga variable y los suelos de Saraguro, El Pangui y San Lorenzo serían de carga permanente. Esto no concuerda con los datos del efecto del pH a la aplicación de dosis de materiales de encalado que sugieren que los suelos de San Lorenzo y Paute serían de carga variable, mientras que en los suelos de El Pangui, Saraguro y El Guabo serían de carga permanente. Del conocimiento actual de las características publicadas de los suelos Ecuador se podría predecir con cierta seguridad que los suelos de San Lorenzo y El Pangui son suelos de carga variable y que el suelo de Saraguro es un suelo de carga permanente. Los datos del efecto de la aplicación de dosis de enmiendas en la CIC no fueron consistentes y no aportaron con información para poder dilucidar cuál es la naturaleza de la carga dominante de los suelos evaluados. La metodología de determinación de CIC utilizada en el laboratorio de Suelos de la FCA-UCE no tiene la sensibilidad para captar estos cambios y necesita revisión. Es importante conocer la mineralogía de los suelos para, conjuntamente con los valores de pH, aluminio intercambiable, ΔpH y CIC, determinar con precisión la carga dominante en los suelos y con esto poder tomar decisiones de manejo.

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SUMMARY

This study was conducted in two phases, one at the Experimental Station greenhouse and other at the Soil Testing Lab, both belonging to the College of Agriculture, Central University. The objective was to evaluate the effect lime amendments (calcium carbonate, magnesium carbonate, dolomite, magnesium oxide, magnesium oxide and magnesium silicate) to control soil acidity of five acid soils of different parent material (San Lorenzo, Esmeraldas; El Pangui, Zamora Chinchipe; Saraguro, Loja; Paute, Azuay; y El Guabo, El Oro). Rates of the different amendments were 0; 1.5; 3.0; 4.5: 6.0; 7.5; 9.0 y 10.5 t ha-1. Treatments were replicated 3 times giving a total of 24 experimental units per amendment. The greenhouse experiment was started mixing the lime rates with 1 kg of soil and placing them in plastic pots which were kept at near field capacity for 45 days to allow complete reaction of the liming materials. Soils samples from the pots after incubation were used for the lab analysis determination of pH, exchangeable acidity (H+ + Al+3), exchangeable aluminum (Al+3), ΔpH and CEC. The effect of amendment rate application was evident in the progressive increment of pH of the evaluated five acid soils. It was observed that the pH response to amendment application grouped the soils in two categories, the first one with the soils from San Lorenzo and Paute and the second with the soils from El Pangui, Saraguro and El Guabo. Behavior of the soil from the first category suggests that they are of variable charge and that behavior of the second category indicates that they are of permanent charge. Exchangeable acidity and exchangeable aluminum decrease as liming rate increases, normal condition in acid soils. On the other hand, ΔpH calculation and exchangeable aluminum content suggest that that the soils from Paute and El Guabo would be of variable charge, while soil from Saraguro, El Pangui y San Lorenzo would be of permanent charge. This doesn’t agree with what pH data suggests. From the actual publish knowledge of the Ecuadorian soils it would be safe to indicate with certain accuracy that soils from San Lorenzo and El Pangui are of variable charge and that the soils from Saraguro are of permanent charge. Data from the effect of lime rate application weren’t consistent and didn’t make any contribution to the elucidation of the nature of the dominate charge in the evaluated soils. The CEC methodology utilized by the soil testing lab of the FCA-UCE is not sensible enough to pick changes due to liming and needs revision. It’s important to know soil mineralogical content, along with the values of pH, exchangeable acidity, exchangeable aluminum, ΔpH, and CEC, to determine accurately the dominant charge in Ecuadorian soils, and to use this information to take management decision on acid soils.

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8. REFERENCIAS

Adams, F. and Z. Lund. 1966. Effect of chemical activity of soil solution aluminum on cotton root penetration of acid subsoils. Soil science 101(3): 193-198.

Ahmed, M., M. Zamir and A. Sanaullah. 2006. Active Acidity, Reserve Acidity, Clay Content and Cation Exchange Capacity of Some Tea Soils of Bangladesh. International Journal of Agriculture and Biology 8(1): 89-92.

Alvarado, A. y J.L. Fallas. 2004. La saturación de la acidez y el encalado sobre el crecimiento de la teca (Tectona Grandis L.F.) en suelos Ácidos de Costa Rica. Agonomía Costarricense 28: 81-87.

Alvarado, S. 1999. Determinación de un método para evaluar los requerimientos de cal en suelos ácidos de origen vólcanico y no vólcanico del Ecuador. Tesis de Ingeniera Química, Escuela Politécnica de Chimborazo, Facultad de Ciencias, Escuela de Ciencias Químicas, Riobamba, Ecuador. 156 p.

Andrew, C., A. Johnson and R. Sandland. 1973. Effect of aluminium on the growth chemical composition of some tropical and temperate pasture legumes. Crop and Pasture Science 24(3): 325-339.

Appel, C., L.Q. Ma, R.D. Rhue and E. Kennelley. 2003. Point of zero charge determination in soils and minerals via traditional methods and detection of electroacoustic mobility. Geoderma 113(1): 77- 93.

Badole, S., A. Datta, N. Basak, A. Seth, D. Padhan and B. Mandal. 2015. Liming influences forms of acidity in soils belonging to different orders under subtropical India. Communications in Soil Science and Plant Analysis 46(16): 2079-2094.

Barrow, J. 1987. Reactions with variable-charge soils. Martunus Nijhob Publishers, Dordretch, Netherlands.

Batista, M., I. Moscheta, C. Bonato, M. Batista, O. Garcia de Almeida and T. Inoue. 2012. Aluminum in corn plants: Influence on growth and morpho-anatomy of root and leaf. R. Bras. Ci. Solo 37: 177- 187.

Bernier, R. y M. Alfaro. 2006. Acidez de los suelos y efecto del encalado. Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA), Chile.

Bertsch, F. 1998. La Fertilidad de los suelos y su manejo. Asociación Costarricense de la Ciencia del Suelo, San José, Costa Rica.

Bolan, N.S., R. Naidu, J. Syers and R. Tillman. 1999. Surface charge and solute interactions in soils. Advances in agronomy. p. 87-140.

Brady, N. and R. Weil. 2008. An introduction to the nature and properties of soils. Prentice Hall: Upper Saddle River, NJ, USA.

Brady, N. and R. Weil. 2014. Elements of the nature and properties of soils. Pearson Press, New York. Campillo, R. y A. Sadzawka. La acidificacion de los suelos,origen y mecanismos involucrados Centro

regional de investigacion INIA la platina.

Castellanos, J., J. Uvalle y A. Aguilar. 2000. Manual de interpretación de análisis de suelos y aguas. INTAGRI, Celaya, México.

44

Castro, H. y I. Gómez. 2010. Ciencia del suelo principios básicos. Fertilidad de suelos y fertilizantes 2: 217-298.

Chapman, H. 1965. Cation-exchange capacity. In: C. Black, editor. Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties. American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin, USA. p. 891-901.

Dahlgren, R., M. Saigusa and F. Ugolini. 2004. The nature, properties and management of volcanic soils. Advances in Agronomy 82: 113-182.

de Moraes Sa, J.C., C.C. Cerri, R. Lal, W.A. Dick, M. de Cassia Piccolo and B.E. Feigl. 2009. Soil organic carbon and fertility interactions affected by a tillage chronosequence in a Brazilian Oxisol. Soil and Tillage Research 104(1): 56-64.

Díaz, J. 2017. Determinación del efecto de la aplicación de nueve materiales de encalado en muestras de cinco suelos ecuatorianos de diferente material parental. Tesis de Ingeniero Agrónomo, Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas, Quito, Ecuador. 72 p.

Eckert, D. and J.T. Sims. 2009. Recommended soil pH and lime requirement tests. Recommended soil testing procedures for the northeastern United States. Northeast Regional Bulletin 493. Pennsylvania State University. p. 11-16.

Ernani, P. and C. Gianello. 1983. Diminuiçao do alumínio trocável do solo pela incorporaçao de esterco de bovinos e camas de aviário;[Reducción del aluminio intercambiable del suelo mediante la incorporación de estiércol bovino y de camas de aves de corral].[Reduction of exchangeable soil aluminum by the addition of cattle manure and poultry house litter]. Revista Brasileira de Ciência do Solo. Maio-Ago. 7(2): 161-165.

Espinosa, J. 2007. Curso de fertilidad y manejo de suelos. Fundamentos de química de suelos. FCA- UCE, Quito, Ecuador. p. 1-28.

Espinosa, J. 2010. Fundamentos de Química de suelos. Documento de Clase. UTE, Santo Domingo de los Tsáchilas. p. 29.

Espinosa, J. 2008. Distribución, uso y manejo de los suelos de la Región Andina. In: J. Espinosa, editor XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo. Sociedad Ecuatoriana de la Ciencia del Suelo, Quito, Ecuador.

Espinosa , J. y E. Molina. 1999. Acidez y encalado de los suelos. Primera edición. Internacional Plant Nutricion Institute, Quito- Ecuador , San José - Costa Rica.

Espinosa, J. y E. Molina. 1999. Acidez y encalados de los suelos IPNI International Plant Nutrition Institute.

Espinosa, J., C. Sosa and M. Rivera, editor. 2014. Manual de Prácticas de Laboratorio, Curso de Edafología. Facultad de Ciencias Agrícolas, Universidad Central del Ecuador, Quito, Ecuador. Espinosa, J., J. Moreno and G.Bernal, editors. 2017. Soils of Ecuador. Sprinter,London,England (in

press)

Fageria, N. and V. Baligar. 2008. Ameliorating soil acidity of tropical Oxisols by liming for sustainable crop production. In: D. Sparks, editor. Advances in agronomy. Elsevier. p. 345-399.

Fiantis, D., E. Van Ranst, J. Shamshuddin, I. Fauziah and S. Zauyah. 2002. Effect of calcium silicate and superphosphate application on surface charge properties of volcanic soils from West Sumatra, Indonesia. Communications in soil science and plant analysis 33(11-12): 1887-1900.

45

Flores Fuentes, R. 1971. Comportamiento de la capacidad de intercambio catiónico en algunos suelos ácidos de origen volcánico Tesis de Instituto Interamericano De Cienicas Agrícolas De La OEA, Departamento de Cultivos y Suelos Tropicales, Turrialba,Costa Rica. p.

Fox, R. 1985. Soils with variable charge: agronomic and fertility aspects. In: B. Theng, editor. Soils with variable charge. New Zealand Society of Soil Science, New Zeland. p. 195-224.

Gambaudo, S. and H. Fontanetto. 1997. Respuesta del cultivo de soja al encalado. INTA, Centro Regional Santa Fe, EEA Rafaela, Argentina.

Gascó, J., J. Pérez, M. Henríquez y O. Rodríguez. 2005. Determinación de la capacidad de intercambio catiónico en arena y caolín usando acetato de amonio, acetato de sodio y cloruro de amonio. Bioagro 17(1): 59-62.

Gillman, G. 1984. Using variable charge characteristics to understand the exchangeable cation status of oxic soils. Soil Research 22(1): 71-80.

Gillman, G. 2007. An analytical tool for understanding the properties and behaviour of variable charge soils. Soil Research 45(2): 83-90.

Gillman, G. and M. Sumner. 1987. Surface charge characterization and soil solution composition of four soils from the Southern Piedmont in Georgia. Soil Science Society of America Journal 51(3): 589-594.

Gillman, G. and G. Uehara. 1980. Charge characteristics of soils with variable and permanent charge minerals: II. Experimental. Soil Science Society of America Journal 44(2): 252-255.

Grove, J., M. Somner and J. Syers. 1982. Effect of lime on exchangeable magnesium in variable surface charge soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 45: 497-500.

Havlin, J., J. Beaton, S. Tisdale and W. Nelson. 2014. Soil fertility and fertilizers. An introduction to nutrient management. Eight ed. Pearson Prentice Hall.

Hendershot, W.H. and M. Duquette. 1986. A simple barium chloride method for determining cation exchange capacity and exchangeable cations. Soil Science Society of America Journal 50(3): 605- 608.

Jaramillo J, D.F. 2002. Introduccion a la Ciencia Del Suelo. Universidad Nacional De Colombia Facultad De Ciencias, Medellín.

Kamprath, E.J. 1984. Soil acidity and liming. Papers commemorating a Century of Soil Science. Soil Science Society of North Carolina, Raleigh, North carolina, USA. p. 103.

Meléndez, G. y E. Molina. 2001. Fertilidad de suelos y manejo de la nutricion de cultivos en Costa Rica. Centro de investigaciones Agronómicas, Universidaad de Costa Rica. p. 142.

Mite, F., J. Espinosa and L. Medina. 2010. Liming Effect on PineapleYield and Soil Properties in Volcanic Soils. Better Crops 94(1).

Molina, E. 2014. Acidez de suelos y uso de enmiendas. Centro de Investigaciones Agronómicas, Universidad de Costa Rica, San José Costa Rica. p. 40.

Molina, E. 1998. Encalado para la correcion de la acidez del suelo. San José Costa Rica.

Mossor, T. 2001. Effect of aluminium on plant growth and metabolism. Acta Biochimica Polonica 48(3): 673-686.

46

Osorno, H. 2012. Mitos y realidades de las cales y enmiendas en Colombia. Tesis de Universidad Nacional de Colombia, Colombia-Medellín. 1-70 p.

Osorno, H. y L. Osorno. 2010. Determinación de los requerimientos de cal. Suelos Ecuatoriales 41(1): 29-35.

Qafoku, N.P., E. Van Ranst, A. Noble and G. Baert. 2004. Variable charge soils: their mineralogy,