Efecto de la aplicación de vinaza en propiedades químicas y físicas del suelo

Resumen

          Los residuos originados en la industria azucarera pueden convertirse en subproductos de elevado valor económico tales como la melaza. Esta es empleada en la producción de bioetanol, obteniéndose un residuo líquido llamado vinaza, el cual se produce en una relación media de 10 a 15 litros por cada litro de alcohol producido. Debido a la elevada Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) que la caracteriza, cuando es volcada a los cursos de agua consume el oxigeno disuelto y provoca elevada mortandad de la flora y la fauna acuática. También es de importancia el alto contenido de sales solubles, con predominio relativo de potasio (K+). En Tucumán, las alternativas de manejo de este efluente son su disposición en suelos cultivados con caña de azúcar y en suelos no productivos. Al ser necesario conocer su impacto en el suelo se llevó adelante una experiencia, en condiciones controladas, cuyo objetivo general fue evaluar el efecto de la aplicación de distintas dosis de vinaza en las propiedades físicas y químicas de un suelo de la provincia de Tucumán; y como objetivo específico, evaluar la lixiviación del ión K⁺ hacia capas más profundas del perfil del suelo.
          Se trabajó con columnas de suelo inalteradas, de 60 cm de longitud, extraídas en la localidad de Los Zelaya, Departamento Leales, en un diseño completamente aleatorizado. Se evaluaron cinco dosis de vinaza equivalentes a 0, 10, 50, 100 y 150 m³ de vinaza por hectárea, con tres repeticiones, procurando simular el efecto de tres años de uso del efluente, intercaladas cada una de ellas con un riego con agua. Se recolectaron los lixiviados y analizaron pH, sales y potasio soluble y en las muestras de suelo, extraídas cada 10 cm de profundidad, se analizaron pH, conductividad eléctrica, materia orgánica, potasio intercambiable, densidad aparente y conductividad hidráulica. Los resultados arrojaron incrementos significativos en el pH y en la salinidad para los primeros 30 cm del suelo, y el potasio intercambiable aumentó significativamente en todas las profundidades analizadas, con el incremento de las dosis de vinaza aplicadas. En materia orgánica, densidad aparente y conductividad hidráulica no se evidenciaron diferencias significativas. El pH y las sales en los lixiviados mostraron incrementos significativos después de las tres aplicaciones de vinaza. El potasio soluble se incrementó significativamente en el tratamiento de dosis más elevada. El incremento del ión potasio no provocó alteraciones en las propiedades físicas del suelo. El aumento en la concentración de sales solubles en el suelo podría considerarse de riesgo en el caso que este fuera destinado al cultivo de caña de azúcar, por lo que dicho parámetro debería seguirse en el tiempo y profundidad. Se debería considerar también la lixiviación de las sales hacia capas más profundas, incluso si podrían llegar a la napa freática.

ABSTRACT
Effect of the application of vinasse on chemical and physical properties of the soil

          Waste from sugar industry can be converted into by-products of high economic value, such as molasses. This is used in the production of bioethanol, obtaining a liquid residue called vinasse, which is produced in an average ratio of 10 to 15 liters per liter of ethanol produced. Because of its high biological demand for oxygen (BOD), when it is turned over to the watercourses, it consumes dissolved oxygen and causes a high mortality of aquatic flora and fauna. The high content of soluble salts is also important, with relative predominance of potassium (K⁺). In Tucumán, alternatives for managing this effluent include irrigation in fields where sugarcane is going to be planted as well as in non-productive soils. Since it was necessary to know its impact on the soil, an experiment was carried out under controlled conditions. The objective was to evaluate the effect of the application of different doses of vinasse on physical and chemical properties of a soil in Tucumán and to evaluate the leaching of K⁺ towards deeper layers of the soil profile.
          Unaltered soil columns of 60 cm long were used in a completely randomized design. The soil was from Los Zelaya, Leales Department. Five vinasse doses equivalent to 0, 10, 50, 100 and 150 m³ of vinasse per hectare were evaluated with three replicates, trying to simulate the effect of three years of effluent use. Each vinasse application was followed by water irrigation. The leachates were collected and analyzed for pH, salts and soluble potassium. Electrical conductivity, pH, organic matter, exchangeable potassium, bulk density and hydraulic conductivity were analyzed in the soil samples, every 10 cm depth. The results showed significant increases in pH and salinity for the first 30 cm of soil. Exchangeable potassium increased significantly in all studied depths, with an increase of applied doses of vinasse. Organic matter, bulk density and hydraulic conductivity showed no significant differences. Salts and pH in the leachates showed significant increases after the third vinasse application. Soluble potassium increased significantly with higher doses of vinasse. K⁺ increase did not cause alterations in physical properties of the soil. The increase in the concentration of soluble salts in soils could be considered a risk in sugar cane fields, confirming the need to evaluate this parameter in time and soil depth. Salt leaching to deeper layers and to the water table should also be considered.