º UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA FACULTAD DE AGRONOMÍA EFECTO DEL TAMAÑO DE PARTÍCULA Y NIVEL DE APLICACIÓN DEL ESQUISTO MICÁCEO COMO FERTILIZANTE UTILIZANDO EL MAÍZ (Zea mays L.) COMO CULTIVO INDICADOR TESIS Para optar el título de INGENIERO AGRÓNOMO ROSENI GSTIR WITTING Tingo María – Perú 2020 UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA Tingo María FACULTAD DE AGRONOMÍA "Año de la Universalización de la Salud" ICTI DE IUffEITICIÓI DE TElll 11 00 l ·IOIO·fl·UIII , BACHILLER TÍTULO JURADO CALIFICADOR PRESIDENTE VOCAL VOCAL ASESOR FECHA DE SUSTENTACIÓN HORA DE SUSTENTACIÓN LUGAR DE SUSTENTACIÓN CALIFICATIVO RESULTADO OBSERVACIONES A LA TESIS: ROSENI GSTIR WITTING "EFECTO DEL TAMAÑO DE PARTÍCULA Y NIVEL DE APLICACIÓN ESQUISTO MICÁCEO COMO FERTILIZANTE UTILIZANDO EL MAÍZ (Zea Maíz L.) COMO CULTIVO INDICADOR." Dr. JOSE W. ZA V ALA SOLORZANO M.Sc. JORGEL. ADRIAZOLA DEL AGUILA Ing. LUIS G. MANSILLA MINAYA Dr. HUGO A. HUAMANI YUPANQUI 03 de enero del 2020 9:00 a.m. SALA DE AUDIOVISUALES DE LA FACULTAD DE AGRONOMÍA MUY BUENO APROBADO EN HOJA ADJUNTA TINGO MARíA, 03 de enero del 2020. Dr. H . A. HUAMANIYUPANQUI ASESOR carretera Central Km U1 Telf. (062) 561136 E-mail: fa.decanatuta@unas,edu.pe. - 2 - DEDICATORIA A Dios Por brindarme la salud y la vida, lo que hizo posible terminar mi carrera profesional. A mis hijos Alessandro Arturo Sifuentes Gstir y Adriana Cecilia Sifuentes Gstir por darme fortaleza y alegría. A mis padres: Sr. Adolfo Gstir Schuler y Sra. Federica Witting Schaus, con mucho cariño y eterna gratitud, por haberme brindado con su esfuerzo y trabajo el más grande de los legados… “La educación”. - 3 - AGRADECIMIENTOS A la Universidad Nacional Agraria de la Selva (UNAS), por ser el alma mater que me brindó la oportunidad de formarme como profesional. Un especial agradecimiento al Dr. Hugo Alfredo Huamaní Yupanqui, patrocinador de la presente investigación, cuyo apoyo fue más allá de lo es esperado de un asesor, por la dedicación, consejos y conocimientos brindadas hacia mi persona. Así mismo a los miembros de mi jurado de tesis del presente trabajo al Dr. José Wilfredo Zavala Solórzano, Ing. Luís Mansilla Minaya, e Ing. M. Sc. Jorge Adriazola Del Águila, por la revisión del trabajo de investigación cuyas correcciones me hicieron profundizar mucho más en mi tema para mejorarlo. A la Ing. M. Sc. Ceila Paquita Lao Olivares, Y al Ing. Jose Miguel Bartra Perea, por el apoyo incondicional en el presente proyecto. A los docentes de la Facultad de Agronomía por haber sido los principales forjadores para mi formación como profesional. A todos mis compañeros, que sería muy extenso nombrarlos, por todos los momentos compartidos y vividos durante todos estos años. - 4 - ÍNDICE Página I. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 11 1.1. Objetivo General ............................................................................................ 12 1.2. Objetivos Específicos ................................................................................... 12 II. REVISIÓN DE LITERATURA .............................................................................. 13 2.1. Rocas metamórficas ..................................................................................... 13 2.1.1. Clasificación de las rocas metamórficas………………………13 2.1.2. Textura de las rocas metamórficas…………………………….14 2.1.2.1Textura foliada…………………………………………………...14 2.1.2.2 Textura no foliada ..………………………………………..…...14 2.1.3. Esquistos ........................................................................... .14 2.1.3.1 Composición química del esquisto ………………………..…15 2.1.4. Descripción de los Esquistos .............................................. 18 2.2. Fisiología del maíz ........................................................................................21 2.3.Requerimiento de nutrientes del maíz ..................................... 22 2.3.1. Extracción de nutrientes del cultivo de maíz ....................... 23 III. MATERIALES Y MÉTODOS ................................................................. 26 3.1. Localización del experimento ........................................................ 26 3.2. Equipos y materiales ..................................................................... 27 - 5 - 3.2.1. Equipos .............................................................................. 27 3.2.2. Materiales ........................................................................... 27 3.3. Metodología .................................................................................. 27 3.3.1. Preparación de los tratamientos ......................................... 27 3.3.2. Instalación del experimento ................................................ 29 3.3.3. Procedimiento ..................................................................... 29 3.3.4. Deshije de plántulas ........................................................... 30 3.3.5. Análisis químico del suelo ................................................... 30 3.3.6. Análisis químico de la roca ................................................. 30 3.4. Tratamientos en estudio ................................................................ 30 3.5. Diseño experimental...................................................................... 32 IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN .............................................................. 33 4.1. Determinar los elementos que componen la roca esquisto… ....... 33 4.2. Liberación de los elementos solubles del esquisto ........................ 37 4.3. Cuantificar la absorción de nutrientes por el cultivar maíz en el experimento............................................................................... 42 V. CONCLUSIONES .................................................................................. 55 VI. RECOMENDACIONES.......................................................................... 56 ABSTRACT ........................................................................................... 57 VII. BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................... 58 - 6 - ÍNDICE DE CUADROS Página 1. Composición química del esquisto. ..................................................... 15 2. Requerimientos y extracción en grano de nutrientes para producir una tonelada de grano de maíz. ............................................ 23 3. Característica de los tratamientos. ...................................................... 28 4. Descripción de los tratamientos en estudio. ........................................ 31 5. Esquema del análisis de variancia del modelo estadístico propuesto. ........................................................................................... 32 6. Análisis químico del esquisto............................................................... 33 7. Elementos de la corteza terrestre en comparación con el análisis de la roca esquisto micáceo . ................................................. 33 8. Análisis de varianza. Resumen de las características químicas del Suelo sobre diferentes niveles de K y diferentes tamaños de partículas de la roca esquisto micáceo. .......................................... 37 9. Valores promedios y su respectiva desviación estándar en las características químicas del suelo para los niveles de K. .................... 38 10. Valores promedios y su respectiva desviación estándar en las características químicas del suelo para el tamaño de la partícula de la roca esquisto micáceo. ................................................. 39 11. Análisis de varianza resumen del contenido químico en las secciones foliar, tallo y raíces del cultivo de maíz sobre - 7 - diferentes niveles de K en ppm y diferentes tamaños de partículas de la roca esquisto micáceo para el contenido de Fosforo, Potasio, Magnesio, Sodioy Calcio. ........................................ 42 12. Análisis de varianza resumen del contenido químico en las secciones foliar, tallo y raíces del cultivo de maíz sobre diferentes niveles de K en ppm y diferentes tamaños de partículas de la roca esquisto micáceo para el contenido de Hierro, Manganeso, Cadmio, Zinc, Cobre ........................................... 42 13. Valores promedios y su respectiva desviación estándar del contenido químico en las secciones foliar, tallo y raíces del cultivo de maíz sobre diferentes niveles de K en ppm aplicados con la roca esquisto micáceo. ............................................................. 44 14. Valores promedios y su respectiva desviación estándar del contenido químico en las secciones foliar, tallo y raíces del cultivo de maíz sobre diferentes tamaños de las partículas de la roca esquisto micáceo. .................................................................... 46 15. Análisis de suelo. ................................................................................ 72 16. Análisis foliar. ...................................................................................... 75 - 8 - ÍNDICE DE FIGURAS Página 1. Distribución de los tratamientos. .......................................................... 29 2. Curva de disponibilidad de fósforo en el suelo en respuesta a la aplicación de diferentes niveles de K por la roca esquisto micáceo en el cultivo de maíz.............................................................. 41 3. Absorción de potasio (%) en los contenidos foliares, tallo y raíces del cultivo de maíz en respuesta a la aplicación de diferentes niveles de K a partir de la roca esquisto micáceo en el cultivo de maíz. ................................................................................ 48 4. Curva de absorción de Magnesio (%) en los contenidos foliares, tallo y raíces del cultivo de maíz en respuesta a la aplicación de diferentes niveles de K en el cultivo de maíz. ................ 48 5. Curva de absorción de Calcio (%) en los contenidos foliares, tallo y raíces del maíz en respuesta a la aplicación de diferentes niveles de K en el cultivo de maíz. ...................................... 49 6. Curva de absorción de Sodio (%) en los contenidos foliares, tallo y raíces del maíz en respuesta a la aplicación de diferentes niveles de K en el cultivo de maíz. ...................................... 50 7. Curva de absorción de Manganeso (ppm) en los contenidos foliares, tallo y raíces del maíz en respuesta a la aplicación de - 9 - diferentes niveles de K aplicado por la roca esquisto micáceo en el cultivo indicador de maíz. ........................................................... 51 8. Curva de absorción del cadmio (ppm) del tamaño de partícula de la roca esquisto micáceo en los contenidos foliares, tallo y raíces del maíz en respuesta a la aplicación de diferentes niveles de K en el cultivo indicador de maíz. ....................................... 52 9. Recolección de tierra agrícola. ............................................................ 67 10. Molienda y tamizado de la roca esquisto. ............................................ 67 11. Mezcla de la roca esquisto con la tierra agrícola. ................................ 68 12. Ubicación de los tratamientos en estudio y siembra del maíz. ............. 68 13. Crecimiento de las semillas. ................................................................ 69 14. Crecimiento de maíz a los 60 días. ..................................................... 69 15. Cosecha de las plantas para el análisis foliar por tratamientos. .......... 70 16. Visita de los jurados al vivero. ............................................................. 70 17. Sistema radicular del maíz. ................................................................. 71 - 10 - RESUMEN El presente trabajo de investigación se llevó a cabo en el vivero de la Facultad de Agronomía - Universidad Nacional Agraria de la Selva, ubicado en la ciudad de Tingo María, provincia de Leoncio Prado, departamento de Huánuco, con el objetivo de determinar el efecto del tamaño y niveles del esquisto micáceo en la agricultura, usando al maíz como cultivo indicador. Para ello se evaluó el análisis químico de la roca esquisto micáceo, los análisis de nutrientes del suelo y plantas. Los tamaños de partícula del esquisto micáceo fueron: 0.5, 1,18, 2, y 4.75 mm respectivamente mientras que los niveles fueron 200, 400, 600 y 800 ppm de potasio. El diseño utilizado fue el DCA con arreglo factorial de 4 X 4 más un testigo adicional en tres repeticiones. Los sustratos utilizados es la mezcla de la tierra agrícola y roca esquisto micáceo. Los resultados indican que la composición mineralógica del esquisto micáceo fueron: para el calcio fue 0.38%, Cadmio 2 ppm, Cobre 35.7 ppm Hierro 3.78%, Potasio 2.58%, Magnesio 0.75 ppm, Manganeso 493 ppm, Sodio 1.11%, Fósforo 0.05%, Azufre 0.17% y Zinc 83.3 ppm, entre otros elementos. Y que del esquisto micáceo se liberaron elementes nutritivos disponibles, en forma diferente, tanto por efecto de los tamaños y niveles de esquistos. Así mismo también tuvo un efecto en la absorción de los nutrientes por el maíz. - 11 - I. INTRODUCCIÓN En la actualidad el uso de fertilizantes se ha generalizado en la agricultura, cuya aplicación al suelo, incrementa el rendimiento de los cultivos en las tierras productivas. Por lo cual su uso continuo conduce a la contaminación de los suelos, aire y agua. Es por ello que existe el interés de estudiar el efecto que pueda causar la roca esquisto micáceo en el suelo y en la planta con diferentes niveles de potasio y tamaños de partícula, para una posible utilización en la agricultura, en su afán de querer disminuir el uso de fertilizante. Los elementos que se encuentran en el suelo sufren una serie de transformaciones de las cuales una parte de los nutrientes es asimilado por las plantas y otra parte se pierde en diferentes formas o se convierten en formas poco solubles. Para ello se quiere identificar cuáles son los elementos que la roca esquisto micáceo pueda liberar al suelo y cuáles pueden ser absorbidas por las plantas. La deficiencia de nutrientes, en los suelos, tales como el fósforo, nitrógeno y el potasio. Son limitantes de la agricultura, se agrava el problema porque actualmente son escasos los fertilizantes naturales, exigidos por la agricultura orgánica para corregir estas deficiencias nutricionales del suelo. Como consecuencia para corregir estas limitantes podemos plantear la siguiente hipótesis: el uso de la roca esquisto si puede ser viable para ser usado como fertilizante en la agricultura orgánica. - 12 - “Considerando lo antes mencionado, se planteó el presente trabajo cuyos objetivos son los siguientes”: 1.1. Objetivo General - Determinar el efecto del tamaño y nivel del uso del esquisto micáceo en el cultivo de maíz como indicador. 1.2. Objetivos Específicos - Determinar la composición mineralógica del esquisto micáceo. - Cuantificar la liberación de los elementos disponibles del esquisto micáceo al suelo. - Cuantificar la absorción de nutrientes por aporte de la roca esquisto micáceo en el cultivo de maíz. - 13 - II. REVISIÓN DE LITERATURA 2.1. Rocas metamórficas Son los productos de la transformación de rocas preexistentes bajo presión litostática (P), temperatura (T) y presión dirigida o estrés (S), obrantes en el seno de la corteza terrestre. Esos agentes producen cambios en la mineralogía de la roca sometida a metamorfismo (sea ígnea, sedimentaria y aún metamórfica preexistente). (VARELA, 2014). Por tanto, el tipo de roca depende del mineral que se transforma y del grado de transformación que ha sufrido (CORNELIUS, 1992) y seria la base para la distinción de tres clases de metamorfismo, denominados regional, de contacto y dinámico. (VARELA, 2014). 2.1.1. Clasificación de las rocas metamórficas “Las rocas metamórficas se clasifican según su textura y según su estructura. Según su textura pueden ser: masiva, granular y foliada; según su estructura pueden ser: lenticular, granular y hojosa, además, están constituidas de muscovita, paragonita, biotita, filitas, esquisto, y gneises, flogopita caliza y dolomitas metamórficas (DEER, 1963)”. - 14 - 2.1.2. Textura de las rocas metamórficas “Las texturas son de dos tipos, foliadas y no foliada”. 2.1.1.1. Textura foliada “Algunas de ellas son la pizarra (al romperse se obtienen láminas), el esquisto (se rompe con facilidad) y el gneis (formado por minerales claros y oscuros) (CORNELIUS, 1992)”. 2.1.2.1. Textura no foliada “Algunas de ellas son el mármol (aspecto cristalino y se forman por metamorfismo de calizas y dolomías), la cuarcita (es blanca pero puede cambiar por las impurezas), la serpentinita (que al transformarse origina el asbesto) y la cancagua (CORNELIUS, 1992)”. 2.1.3. Esquistos Los esquistos, son las rocas originadas por metamorfismo regional que presente estructura laminar, y aspecto pizarroso y homogéneo; especialmente aquellos cuyas superficies de exfoliación poseen brillos satinados. Contienen minerales en granos grandes y muchos otros micáceos (a la orientación de las micas se debe su brillo satinado), todos ellos distribuidos microscópicamente mediante alineaciones diferenciadas (ASOCAE, 2010). Asimismo, son rocas metamórficas con un origen primario ígneo o sedimentario. Se forman por la acción de grandes presiones y altas - 15 - temperaturas que actúan en zonas geosinclinales (cuencas de sedimentación progresiva) cuando se produce el choque de placas tectónicas. El esquisto, por ejemplo, a bajas temperaturas se metamorfiza en pizarra, pero se metamorfiza en filita si queda sometido a temperaturas suficientemente elevadas como para recristalizarse. A esta transformación metamórfica se le llama dinamotérmico o regional (CORNELIUS, 1992). 2.1.3.1. Composición química “Las distintas rocas esquistosas se denominan y caracterizan según el mineral predominante que produzca la exfoliación entre los esquistos importantes están el de mica, el de hornablenda, el de clorita y el de talco”. Cuadro 1. Composición química del esquisto. Composición química Total % Ca 1.301 Mg 0.406 K 2.494 Na 0.759 Mn 0.104 Zn 0.105 Fe 1.165 Cu 0.028 Al 0.365 Fuente: Gstir Witting practicas pre profesional - 16 - “Todos esos minerales predominantes en las rocas esquistosas pertenecen a los silicatos donde el silicio y el oxígeno se combinan con elementos metálicos. La estructura de sus moléculas siempre contiene un átomo de silicio y cuatro de oxígeno (ASOCAE, 2010)”. 2.1.3.2. Propiedades físicas de los minerales constituyentes de los esquistos Las rocas esquistos están compuestas de micas (moscovita y biotita) y cuarzo. a). Moscovita La moscovita, contiene como elementos principales al K, Al, Si y como elementos accesorios F, Rb, Ba, Sr, GA, V (FASSBENDER, 1982) “Su color puede ser amarillo, pardo, verde o rojo claros. Está presente en rocas ígneas o metamórficas como el gneis y los esquistos. La mica moscovita, por sus propiedades, es mejor que la flogopita. Presenta mejores propiedades eléctricas, más resistencia mecánica, es más dura, flexible y elástica. (MOTTANA, 1977)”. - 17 - Composición química de la moscovita De acuerdo a las informaciones de (DEER, 1963), los principales remplazos isomórficos que se presentan en la moscovita son los siguientes: Para el K: Na, Rb, Cs, Ca, Ba. El contenido de óxido de potasio varía entre 6 y 11% el de SiO2 entre 46 y 53% y el Al2O3 entre 26 y 37%. b). Biotita “Es la más fuerte de las micas, con un aspecto mineralógico amplio. La biotita, contiene como elementos principales al K, Mg, Fe, Al, Si y como elementos accesorios al Rb, Ba, Ni, Co, Li, Mn, V, Zn, Cu, Ga (FASSBENDER, 1982)”. Composición química “La composición química de las biotitas revela una considerable cantidad de hierro estructural. A veces a las biotitas con muy poco magnesio o carentes de el elevada cantidad de hierro ferroso y baja proporción de hierro férrico se les llama siderofilitas”. De acuerdo a las informaciones de (DEER, 1963), los principales remplazos isomorfos que se presentan en la biotita son los siguientes: Para K: Na, Ca, Ba, Rb, Cs - 18 - Para el Fe: Mn en muy pequeñas proporciones Para el Al: Li La composición química de las biotitas da en promedio, los siguientes valores: SiO2 34 – 38%; Al2O3 13 - 16%; Fe2O3 3 - 13%; TiO2 3 - 5%; K2O 7 – 8%; MgO 10 - 13% F 1 - 2%. 2.1.4. Descripción de los Esquistos Dentro del metamorfismo regional, los esquistos son el tipo de rocas más comunes y extendidas. Según la intensidad del metamorfismo y los minerales que intervienen, se distinguen: esquistos arcillosos, arenáceos, anfibolíticos, cloríticos, micáceos, moteados, talcosos y verdes (ASOCAE, 2010). 2.1.4.1. Esquistos arcillosos “Los esquistos arcillosos se originan a partir de arcillas, por metamorfismo regional de baja intensidad. Se diferencia en su composición de la roca original, en que posee un mayor contenido en moscovita (ASOCAE, 2010)”. - 19 - 2.1.4.2. Esquistos arenáceos “Los esquistos arenáceos se originan a partir de areniscas ricas en feldespatos, por metamorfismo regional de baja intensidad. Por el bajo contenido en minerales micáceos presentan generalmente escasa esquistosidad (ASOCAE, 2010)”. 2.1.4.3. Esquistos anfibolíticos Los esquistos anfibolíticos se originan a partir de rocas ígneas básicas y rocas sedimentarias, por metamorfismo regional de elevada o media intensidad. Posee escasos minerales micáceos, y su esquistosidad no es tan aparente debido, sobre todo, a la disposición paralela de los cristales de hornablenda que contienen (ASOCAE, 2010). 2.1.4.4. Esquistos cloríticos “Los esquistos cloríticos se originan a partir de rocas básicas por dinamometamorfismo. Se diferencian de otras rocas similares cuya formación ha sido por metamorfismo regional, en que sus yacimientos se muestran asociados a fallas, y también en que suelen aparecer restos de la roca original de la que surgieron (ASOCAE, 2010)”. 2.1.4.5. Esquistos micáceos Los esquistos micáceos son muy frecuentes. Se originan a partir de arcillas, cuarzos, feldespatos, biotitas y moscovitas, por metamorfismo regional intenso. En los esquistos micáceos, los minerales se orientan paralelamente y - 20 - recubren la superficie de los planos de esquistosidad. Otras formas de esquistos micáceos menos frecuentes son los granatíferos (granate), originados a partir de cristales de clorita y tremolíticos (tremolita), que se forman a partir de la dolomita que ya existía en la roca arcillosa (ASOCAE, 2010). 2.1.4.6. Esquistos moteados Los esquistos moteados se originan a partir de esquistos arcillosos por metamorfismo de contacto. Deben el nombre a la presencia de numerosas manchas oscuras que, ordinariamente, se producen durante un proceso gradual de transformación de los minerales, donde la temperatura y el tiempo de consolidación son factores determinantes. Así, durante el aumento de temperatura se inicia el proceso de transformación de los minerales arcillosos en clorita y moscovita; sin embargo, cuando la temperatura se reduce, si el proceso todavía no ha finalizado quedan diseminados por toda la roca una serie de núcleos cuya composición sigue siendo arcillosa, mostrando así el típico aspecto moteado. A partir de los restos orgánicos de la roca original se puede formar grafito, y presentar también manchas en las zonas externas de la aureola metamórfica (ASOCAE, 2010). 2.1.4.7. Esquistos talcosos “Los esquistos talcosos se originan por metasomatismo a partir de rocas que contienen silicatos de magnesio. Cuando esos minerales reaccionan - 21 - por acción del dióxido de carbono, se forman carbonatos y talcos, tales como la dolomita y magnesita” (ASOCAE, 2010). 2.1.4.8. Esquistos verdes Los esquistos verdes se originan a partir de rocas ígneas básicas y ultrabásicas, o algunas de tipo sedimentario como grauvacas y calizas, por metamorfismo regional a temperaturas casi siempre bajas. Presentan colores entre verde claro y negro, dependiendo de la proporción de los minerales que contienen, los cuales son generalmente tremolita, talco, clorita, serpentina y epidota (ASOCAE, 2010). 2.2. Fisiología del maíz Es una planta dotada de una amplia respuesta a las oportunidades que ofrece el medio ambiente, requiere una temperatura de 25 a 30ºC, necesita bastante luminosidad ya que tiene gran capacidad de metabolizar y acumular biomasa. (JUNGENHEIMER, 1988). “Esta considerado en el grupo de las plantas C4 ya que han desarrollado una estrategia para optimizar la capacidad de asimilación del CO2 atmosférico, e incorporarlo a la planta. Las plantas de maiz usan el agua más eficientemente, conservan la humedad del suelo, y colonizaron las tierras áridas”. (ALMERAYA, 2015). Las plantas de maíz tienen un crecimiento rápido y son variables, debido a su forma de polinización cruzada estas tienen un constante - 22 - intercambio genético, ya que los gametos provienen de plantas diferentes pero de la misma especie. Esto hace que Presentan mayores posibilidades de adaptación. (POEHLMAN, 1969). 2.3. Requerimiento de nutrientes del maíz Según DUNJA (2000), menciona que los elementos minerales que toma la planta del suelo en sus mayores cantidades para crecer y formar frutos son: nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, azufre y magnesio, llamado macronutrientes, y los micronutrientes: zinc, boro, hierro, molibdeno, manganeso, cobre que son importantes para lograr su desarrollo y fertilización. El carbono, el oxígeno, el hidrogeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre son elementos que componen el protoplasma celular, y forman parte de aminoácidos y proteínas (KASS, 1998). Los micronutrientes son esenciales para que las plantas realicen sus funciones fisiológicas y metabólicas. Ellos son: hierro, manganeso, cobre, zinc, boro molibdeno y cloro. Todos son mejor absorbidos por las raíces de las plantas en condiciones de pH ácido; excepto el molibdeno, que con ese valor de pH, es fuertemente fijado por óxidos hidratados de hierro y aluminio. Por esta razón el molibdeno está más disponible en el suelo, a pH neutro o alcalino (KASS, 1998). - 23 - 2.3.1. Extracción de nutrientes del cultivo de maíz Las extracciones medias del cultivo de maíz los principales elementos son: Cuadro 2. Requerimientos y extracción en grano de nutrientes para producir una tonelada de grano de maíz. Nutriente Unidades Extracción Nitrógeno kg/ton 14.5 Fósforo kg/ton 3 Potasio kg/ton 4 Calcio kg/ton 0.2 Magnesio kg/ton 0.8 Azufre kg/ton 1.8 Boro g/ton 5 Cloro g/ton 27 Cobre g/ton 4 Hierro g/ton 45 Manganeso g/ton 32 Molibdeno g/ton 1 Zinc g/ton 27 Fuente: Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA) En el maíz, la producción y la calidad del grano depende del abonado en mayor medida, si cabe que cualquier otro cultivo cerealista. El Nitrógeno debe aplicarse unos diez o quince días antes de la floración, lo que - 24 - garantiza la cantidad suficiente de proteínas en el grano y un nivel de producción correcto. Como abonado de fondo, deben aportarse todas las unidades nutritivas de fósforo y potasio y una tercera parte de las de Nitrógeno. Posteriormente, se aplicarán en cobertura los dos tercios restantes; uno en el momento del aclareo, y otro un mes después (LORENTE, 1998) THOMPSON (1988), mencionan que el efecto de un catión sobre otro en el maíz contiene, normalmente, tanto potasio como la suma de calcio y magnesio. Sin embargo, STANFORD, (1941) citado por THOMPSON (1988), comprobaron que el maíz sigue mostrando un crecimiento normal cuando la suma del calcio y magnesio supera en 3,5 veces la cantidad del potasio. THOMPSON (1988), manifiestan que los micronutrientes interactúan mutuamente de varias maneras y también lo hacen con los macronutrientes y con el ambiente. Por Ejemplo, la absorción de Zinc puede verse reducida por las concentraciones elevadas de fósforo o de manganeso, por la falta de oxígeno o por la temperatura demasiado baja del suelo. La influencia del fósforo se debe a la escasa solubilidad del fosfato de zinc, que reduce la concentración de zinc en la solución del suelo. El manganeso y el zinc son lo bastante parecidos para que se den fenómenos de competencia por la entrada en la raíz, al utilizar las mismas moléculas transportadoras. Entre ambos se manifiestan, por tanto, un antagonismo. - 25 - 2.3.1.1. Formas de extracción de nutrientes del maíz La extracción comienza tras la nacencia, la extracción más fuerte de nutrientes se produce a partir de las 4-5 semanas (estado 8 hojas), en que se inicia el crecimiento vegetativo más intenso. La absorción de macroelementos va adelantada respecto a la generación de materia seca. Esto ocurre especialmente en el potasio, cuya absorción prácticamente termina poco después de la floración (LORENTE, 1998). - 26 - III. MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. Localización del experimento El presente estudio se realizó en el vivero productivo de la Facultad de Agronomía - Universidad Nacional Agraria de la Selva, ubicado en el km. 1,5 de la carretera Tingo María – Huánuco, distrito de Rupa Rupa, provincia de Leoncio Prado, departamento de Huánuco; cuyas coordenadas geográficas son: Longitud Oeste 75° 59’ 52” Latitud sur 09° 17’ 08” y Altitud la 660 m.s.n.m. con un clima templado, temperatura promedio de 25 ºC, una precipitación promedio anual de 3500 mm, y humedad relativa de 87%. “De acuerdo a la clasificación de las zonas de vida y el diagrama bioclimático de Leslie Ransselaer Holdridge, el distrito de Rupa Rupa se encuentra ubicada en la formación vegetal de bosque muy húmedo Pre montano, Sub Tropical (bmh - PST) y de acuerdo a las regiones naturales del Perú, según Javier Pulgar Vidal, se encuentra en la selva alta o también denominado Rupa Rupa”. - 27 - 3.2. Equipos y materiales 3.2.1. Equipos  Balanza analítica (Sartorius BL 2105)  Balanza de 5 kg, estufa (Memmert)  Cámara fotográfica digital (Sony DSC-W210). 3.2.2. Materiales  Roca esquisto micáceo con diferentes niveles y tamaño granulométrico.  Semillas de Zea maíz “marginal 28” procedentes de la ciudad de Pucallpa.  Tierra agrícola de las Lomas. 3.3. Metodología 3.3.1. Preparación de los tratamientos El Cuadro 4, muestra los 17 tratamientos en los cuales se utilizaron diferentes niveles y tamaño granulométrico de roca esquisto micáceo, excepto en el testigo. - 28 - Cuadro 3. Característica de los tratamientos. Tratamientos Niveles (ppm K) Descripción (tamaño de partícula) Sustratos T1 200 0.50 mm Tierra agrícola (1 Kg) + 8 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 0.5 mm T2 400 0.50 mm Tierra agrícola (1 Kg) + 16 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 0.5 mm T3 600 0.50 mm Tierra agrícola (1 Kg) + 24 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 0.5 mm T4 800 0.50 mm Tierra agrícola (1 Kg) + 32 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 0.5 mm T5 200 1.18mm Tierra agrícola (1 Kg) + 8 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 1.18 mm T6 400 1.18mm Tierra agrícola (1 Kg) + 16 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 1.18 mm T7 600 1.18mm Tierra agrícola (1 Kg) + 24 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 1.18 mm T8 800 1.18mm Tierra agrícola (1 Kg) + 32 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 1.18 mm T9 200 2 mm Tierra agrícola (1 Kg) + 8 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 2 mm T10 400 2 mm Tierra agrícola (1 Kg) + 16 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 2 mm T11 600 2 mm Tierra agrícola (1 Kg) + 24 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 2 mm T12 800 2 mm Tierra agrícola (1 Kg) + 32 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 2 mm T13 200 4.75 mm Tierra agrícola (1 Kg) + 8 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 4.75 mm T14 400 4.75 mm Tierra agrícola (1 Kg) + 16 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 4.75 mm T15 600 4.75 mm Tierra agrícola (1 Kg) + 24 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 4.75 mm T16 800 4.75 mm Tierra agrícola (1 Kg) + 32 gr de Roca esquisto micáceo, granulometría de 4.75 mm T17 0 0 Tierra agrícola Fuente: Elaboración propia. - 29 - La procedencia de cada uno de los sustratos: Tierra agrícola (Las Lomas – Buenos Aires), roca esquisto micáceo (Dos de Mayo – Huánuco). 3.3.2. Instalación del experimento El presente experimento se instaló en el vivero productivo de la Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional Agraria de la Selva, ocupando un espacio dentro de las camas de germinación. La Figura 1, muestra la orientación de las camas de germinación que están de este a oeste, su construcción es a base de concreto al igual que los pilares donde soporta los tejidos de metal que sirven de apoyo a la cobertura de malla raschel de color negro al 80 %. Figura 1. Distribución de los tratamientos. 3.3.3. Procedimiento Se realizó los siguientes procedimientos: se molió la roca esquisto micáceo con un mortero y se tamizó con las mallas número 4 (4.75 mm), 10 (2 mm), 16 (1.18 mm) y 35 (500 µm), luego se hizo el pesado de la tierra agrícola necesaria por cada bolsa y también de la roca esquisto para cada tratamiento, esta se mezcló con la tierra agrícola para que sea uniforme, se llenó las bolsas - 30 - con el sustrato preparado, se colocó en la cama ordenándolos por tratamientos, luego realizamos la siembra de 6 semillas por bolsa. Después de los 60 días de siembra cosechamos las plantas del maíz con toda la raíz, separando la planta entera de la tierra, se obtuvo una muestra de suelo y una muestra foliar por cada tratamiento y bloque, se etiqueto las bolsas de papel y se mandó a analizar las muestras. 3.3.4. Deshije de plántulas Para mantener una plantación en condiciones apropiadas y obtener un máximo rendimiento se realizó el deshije cuando las plantas obtuvieron los dos primeros pares de hojas, obteniendo así un número de plantas por bolsa uniforme, quedando 4 plantitas por bolsa. 3.3.5. Análisis químico del suelo El análisis de suelos se realizó por tratamiento y bloque luego de haber sido incorporado la roca esquisto micáceo y cosechado las plantas. Y así poder observar cuanto de nutriente pudo ser liberado y a la vez absorbido por la planta de maíz. 3.3.6. Análisis químico de la roca Se realizó un análisis de la roca esquisto micáceo para determinar la composición de los elementos, para lo cual este análisis se evaluó en los laboratorios de la Empresa SGS del Perú S.A.C. 3.4. Tratamientos en estudio - 31 - Cuadro 4. Descripción de los tratamientos en estudio. Tratamientos Nivel de K en ppm Tamaño de grano 1 200 0.50 mm 2 400 0.50 mm 3 600 0.50 mm 4 800 0.50 mm 5 200 1.18mm 6 400 1.18mm 7 600 1.18mm 8 800 1.18mm 9 200 2 mm 10 400 2 mm 11 600 2 mm 12 800 2 mm 13 200 4.75 mm 14 400 4.75 mm 15 600 4.75 mm 16 800 4.75 mm 17 Testigo Testigo Fuente: Elaboración propia - 32 - 3.5. Diseño experimental De acuerdo al modelo propuesto, el diseño experimental empleado fue el Diseño de Bloques Completamente al Azar con arreglo factorial 4x4 más un testigo. Siendo los factores niveles de ppm de K y tamaño de partícula, resultando 17 tratamientos. Se consideró tres bloques o repeticiones. El Cuadro 5 muestra el modelo estadístico y el Análisis de Varianza a emplear. Cuadro 5. Esquema del análisis de variancia del modelo estadístico propuesto. FUENTES DE VARIACION Grado de libertad Bloque (r-1) (3-1) 2 Nivel (A) (a-1) (4-1) 3 Tamaño patícula(B) (b-1) (4-1) 3 A x B (a-1)(b-1) (4-1) (4-1) 9 A x B vs. Testigo (Contraste AxB -1) (2-1) 1 Error GL Total-[Σ GL FV] 50-[18] 32 Total [(r)(a)(b) + r]-1 (3-1)(3-1) 50 Fuente: Elaboración propia - 33 - IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1. Determinar los elementos que componen la roca esquisto. Cuadro 6. Análisis químico del esquisto micáceo. Elementos Símbolo Unidad Proporción Plata Ag Ppm <0,2 Aluminio Al % 7,47 Arsenio As Ppm 8 Bario Ba Ppm 528 Berilio Be Ppm 2,4 Calcio Ca % 0,38 Cadmio Cd Ppm 2 Cobalto Co Ppm 17 Cromo Cr Ppm 81 Cobre Cu Ppm 35,7 Hierro Fe % 3,78 Galio Ga Ppm 12 Potasio K % 2,58 Lantano La Ppm 24,1 Litio Li Ppm 55 Magnesio Mg Ppm 0,75 Manganeso Mn Ppm 493 Molibdeno Mo Ppm 7 Sodio Na % 1,11 Niobio Nb Ppm 10 Níquel Ni Ppm 33 Fósforo P % 0,05 Plomo Pb Ppm 25 Azufre S % 0,17 Antimonio Sb Ppm 5 Escandio Sc Ppm 10,6 Estaño Sn Ppm <10 Estroncio Sr Ppm 112,3 Titanio Ti % 0,14 Talio TI Ppm 3 Vanadio V Ppm 84 Itrio Y Ppm 10,6 Zinc Zn Ppm 83,3 Circonio Zr Ppm 86,3 Fuente: Elaboración propia a partir de los análisis realizadas en la Empresa SGS del Perú S.A.C. - 34 - El Cuadro 6, muestra los resultados del análisis químico del esquisto micáceo; según dicho cuadro, la muestra contiene gran variedad de elementos entre ellos: al calcio, hierro, potasio, sodio, fósforo, Azufre que son expresados en %, los otros elementos expresados en ppm son el cobre, magnesio, manganeso, molibdeno, cadmio y zinc. La roca esquisto debería tener una composición promedio cercana a la corteza terrestre (MORTVEDT, 2000). Cuadro 7. Elementos de la corteza terrestre en comparación con el análisis de la roca esquisto micáceo. ELEMENTOS EN LA CORTEZA TERRESTRE BESOAIN TISDALE FASSBENDER ANALISIS DE ROCA ESQUISTO MICÁCEO DE LA SGS Al 8,13% ---- ---- 7,47% K 2,59% 2,40% 2,50% 2,58% Mg 2,09% 1,93% ---- 0,00% Fe 5% ---- 3,10 - 3,7 % 3,78% Ca 3,60% ---- 3,60% 0,38% Na 2,83% 2,63% ---- 1,11% Zn roca sedimentaria ---- ---- 10 y 100 ppm 83. 3 ppm Cu roca sedimentaria ---- ---- 5y 45 ppm 35,7 ppm Mn Cambiable ---- ---- 7 y 22,3 ppm 493 ppm Fuente: Adaptado por Besoain (1985); Tisdale (1988); Fassbender (1982). Análisis de roca en la S.G.S S.A.c. Por lo tanto, si tomamos como referencia a 3.6% como el contenido de calcio en la corteza terrestre, dato reportado por FASSBENDER (1982) y BESOAIN (1985), lo comparamos con el resultado del contenido de calcio del - 35 - esquisto micáceo (0.38%), siendo menor, podemos indicar que el calcio no es un elemento principal ni accesorio de los minerales del esquisto micáceo. Se tiene como referencia que el magnesio de la corteza terrestre, dato reportado por TISDALE (1988) y BESOAIN (1985) es de 1.93% y 2.09%. Estos datos al compararlo con el resultado de magnesio obtenido del esquisto micáceo (0,75 ppm) nos indica que este elemento está presente en el esquisto micáceo pero no dentro del rango reportado por FASSBENDER y BESOAIN. El contenido de potasio total (2,58%) determinado en el esquisto micáceo se asemeja con el contenido del potasio de la corteza terrestre (2,4% determinado por TISDALE (1988), 2.5% por FASSBENDER (1982) y 2.59% por BESOAIN (1985). Este resultado estaría ratificando que los minerales componentes del esquisto micáceo son la biotita y la muscovita ya que ambas deben contener cantidades apreciables de potasio. El sodio en la roca analizada es 1.11 % estos son relativamente bajos cuando se compara con el reporte de TISDALE (1993) y BESOAIN (1985), quienes mencionan que el contenido de sodio en la corteza terrestres es de 2,63% y 2.83% respectivamente. Demostrando una vez más que esta roca contiene biotita y muscovita ya que en ellas no contiene el sodio como elemento principal ni accesorio. Los resultados del manganeso de la roca son 493 ppm, las cuales no están cercanos al rango propuestos por FASSBENDER (1982), en los suelos que varían entre 7 y 22,3 ppm. Este resultado nos estaría indicando la - 36 - presencia de cantidades apreciables del manganeso en el esquisto, convirtiéndose en un argumento más, para mencionar que la roca analizada contiene biotita y este mineral es componente del esquisto micáceo. El contenido promedio de zinc de la roca es 83.3 pmm. El promedio del zinc total del esquisto micáceo se encuentra dentro del rango propuesto por FASSBENDER (1982) quien manifiesta que el valor del zinc en las rocas varía de 10 a 100 ppm. Ratificando que la muestra analizada contiene biotita. El hierro analizado en la roca es de 3.78 %. Si tomamos como referencia en los primeros kilómetros de la corteza terrestre de 3,10 y 3,7 % de hierro FASSBENDER (1982) y 5 % por BESOAIN (1985). El resultado obtenido del esquisto micáceo se encuentra al mismo nivel de los rangos reportados por FASSBENDER (1982) y BESOAIN (1985). El contenido de cobre en la roca es de 35.7 ppm. El promedio del cobre del esquisto micáceo se encuentra dentro del rango propuesto por FASSBENDER (1982) quien manifiesta que el valor del cobre en las rocas varía de 5 a 45 ppm. El aluminio es un elemento principal del esquisto micáceo contiene 7.47 % que también está presente en la biotita como en la moscovita; según el dato reportado por BESOAIN 1985 la corteza terrestre contiene 8,13 % de aluminio. El fósforo que muestra el análisis de la roca es 0,05%, si tomamos como referencia el de la corteza terrestre de 0,1% de fósforo (ECURED, 2015). El resultado obtenido de la roca se encuentra en pocas concentraciones. - 37 - El azufre se encuentra en pocas cantidades en la roca de 0.17% si este le comparamos con la corteza terrestre que es de 0.052% (INEC, 2012). Nos damos cuenta que el azufre presente en el esquisto micáceo es mayor al que se encuentre en la corteza terrestre. 4.2. Liberación de los elementos solubles del esquisto Cuadro 8. Análisis de varianza. Resumen de las características de los elementos del Suelo sobre diferentes niveles de K y diferentes tamaños de partículas de la roca esquisto micáceo. F.V. Esperados Cuadrados Medios P K2O Ca Mg Al Bloque 0.92 Ns 441.92 Ns 0.31 Ns 0.20 Ns 0.46 Ns Nivel 10.57 * 416.24 Ns 0.12 Ns 0.13 Ns 0.28 Ns Tamaño (A) 0.46 Ns 873.14 Ns 0.33 Ns 0.04 Ns 0.03 Ns Nivel*Tamaño (B) 7.33 Ns 351.65 Ns 0.22 Ns 0.08 Ns 0.32 Ns A x B vs. Testigo 0.67 Ns 170.57 Ns 0.13 Ns 0.05 Ns 0.15 Ns Error 3.33 512.13 0.57 0.13 0.21 CV (%) 38.65 22.50 48.58 33.93 33.57 *** Significativo al 1 y 5% por la prueba de F. Ns: no significativo. CV: Coeficiente de variación Los resultados que muestra en el Cuadro 8, indican que utilizando la roca esquisto micáceo en diferentes niveles en base al contenido de k (ppm) resulta una clara influencia significativa sobre el fósforo disponible del suelo. En las demás variables no se encontró diferencia alguna en ninguna de las fuentes de variación, probablemente por la poca concentración de los elementos presentes en la roca (Cuadro 6). - 38 - Cuadro 9. Valores promedios y su respectiva desviación estándar en los elementos del suelo para los niveles de K. Variable Nivel de K (ppm) Promedios 0 200 400 600 800 P (ppm) 4,26 4,058 4,408 4,023 6,018 4,626 K2O (kg/ha) 93,28 98,04 101,29 95,69 109,18 101,05 Ca (Cmol(+)/kg) 1,94 2,97 3,25 2,21 3,25 2,92 Mg (Cmol(+)/kg) 0,93 1,04 1,2 1,01 0,97 1,055 Al (Cmol(+)/kg) 1,15 1,46 1,41 1,15 1,49 1,3775 De manera general los niveles de esquistos micáceo aplicados al suelo en función al contenido de potasio, aportaron elementos como el K, Ca, Mg y Al, con una diferencia numérica entre los niveles, describiendo una tendencia lineal, indicándonos que a mayor cantidad de la roca aplicada al suelo, mas es la liberación de los elementos. Sin embargo, esto no ocurrió con la materia orgánica ni con el nitrógeno, la tendencia fue inversa, es decir a mayor cantidad de roca aplicada menor liberación de materia orgánica y de nitrógeno como respuesta a la composición de la roca que no presenta compuesto orgánico alguno, por consiguiente como no hay aporte de la MO y el nitrógeno, la disminución de su contenido en el suelo obedecería a la mineralización de la materia orgánica y al consumo de nitrógeno por el maíz. En consecuencia el aporte de los nutrientes se debe a la meteorización del esquisto micáceo, porque esta constituidas por láminas que generan espacios de mayor superficie de contacto frente a la meteorización a pesar de contener minerales resistentes (VELEZ, 2008). El agua juega un papel determinante en la meteorización, que al penetrar a los intersticios del - 39 - mineral producen la disolución, hidratación e hidrólisis del mineral. “Los ácidos producidos por la descomposición de la materia orgánica aceleran los procesos de meteorización química. Los animales y organismos que viven bajo tierra favorecen la erosión de los suelos, la mezcla de sus componentes y la permeabilidad del suelo” (DUQUE, 2017). Por otro lado las fuerzas físicas producen la ruptura de las rocas sin modificar su composición química o mineralógica y estas se dan en presencia de agua y controlados por la temperatura (SUAREZ, 2007), que son condiciones propias del lugar donde se realizò el experimento. Cuadro 10. Valores promedios y su respectiva desviación estándar en las características químicas del suelo para el tamaño de la partícula de la roca esquisto micáceo. Variable Nivel de K (ppm) Promedios 0.00 0.50 1.18 2.00 4.75 P (ppm) 4,26 4,82 4,73 4,96 4,5 4,753 K2O (kg/ha) 93,28 96,29 97,43 113,82 96,65 101,048 Ca (Cmol(+)/kg) 1,94 3,54 2,69 2,29 3,17 2,923 Mg (Cmol(+)/kg) 0,93 1,03 1,06 1 1,13 1,055 Al (Cmol(+)/kg) 1,15 1,33 1,35 1,45 1,39 1,38 El tamaño de las partículas de la roca esquisto micáceo tuvo una influencia numérica en las variables analizadas del suelo así: para el caso de la materia orgánica y nitrógeno estos disminuyen a medida que se incrementa el tamaño de partícula de la roca; para el caso del fósforo hay un incremento del elemento disponible al tamaño de 2 mm de la roca aproximadamente, a partir de este valor tiende a disminuir siempre superando al testigo; en relación al calcio, magnesio y aluminio la tendencia - 40 - es de incrementar el contenido en el suelo a medida que se incrementa el tamaño de la roca. Estos resultados no responden a la lógica de la solubilidad, se supone que cuanto menor sean las partículas, tienen más superficie específica de contacto para una mayor solubilidad. En un intento de probar las razones que explican este proceso serían: la primera, obedecería a las oscilaciones térmica (VIDAL, 2010) que es un agente potencial de meteorización a través de los esfuerzos generados por diferencias de temperatura, o acumulación de calor, dilatación y contracción sucesivas que dan lugar a la fracturación de las mismas (RICE, 1976; SMITH, 1977, GÓMEZ, 2008), además esta propiedad térmica de la roca a mayor cantidad de roca existe mayor acumulación de calor (HALL, 2003; GÓMEZ, 2006). Que indirectamente favorecería tanto a la actividad microbiana (ROBINSON, 1989) como a las raíces de las plantas que en su crecimiento penetran y generan grietas que contribuyen a la fragmentación del material. Lo mismo se puede decir de los microorganismos. (ESBERT, 1997). O en su defecto esta propiedad térmica también aceleraría la velocidad de reacción química de los minerales; en segundo lugar podría ser a la avidez de los organismos incluido a las raíces de las plantas que ante la escasez de los elementos nutritivos en el suelo, estarían creando mecanismos para acelerar el proceso de meteorización. Un tercer aspecto sería al régimen del clima (VIDAL, 2010) que favorece la pérdida de los elementos solubilizados por efecto de la lixiviación, propios de materiales de alta solubilidad, y que generalmente son de menor tamaño. - 41 - Figura 2. Curva de disponibilidad de fósforo en el suelo en respuesta a la aplicación de diferentes niveles de K por la roca esquisto micáceo en el cultivo de maíz. La aplicación de diferentes niveles de potasio derivados de la roca esquisto micáceo influyó en los incrementos de los valores de fósforo (ppm) en el suelo, observándose un ajuste del tipo cuadrático significativo (Figura 2); donde el incremento es observado a partir de la dosis calculada de 249.10 ppm de K con un valor mínimo de 3.90 ppm de P hasta alcanzar el valor de 6.02 ppm de P al nivel de 800 ppm de K. El incremento del fósforo estaría obedeciendo a la liberación de la roca por efecto de la solubilidad, acelerada por los cambios térmicos producido en las rocas (KHASAWNEH, 1980). Además de la desorción causada por la producción y liberación de ácidos orgánicos por algunos microorganismos del suelo. (RICHARDSON, 2011). Una vez liberada el fósforo en el suelo, está a - 42 - diferencia de los cationes se mueve por difusión, de una zona de alta concentración a una zona de baja concentración. Entonces como este elemento en el suelo tiene lenta movilidad, y al no ser absorbido por las plantas la cantidad en el suelo tiene a ser alto en comparación a los otros elementos nutritivos (CABEZA, 2011). 4.3. Cuantificar la absorción de nutrientes por el cultivar maíz en el experimento Cuadro 11. Análisis de varianza resumen del contenido químico en la planta del cultivo de maíz sobre diferentes niveles de K en ppm y diferentes tamaños de partículas de la roca esquisto micáceo para el fosforo, potasio, magnesio, sodio y calcio. F.V. Esperados Cuadrados Medios P K Mg Na Ca -------------------------- %------------------------------------ Bloque 0,08 * 0,07 Ns 0,09 * 0,02 Ns 0,03 * Nivel 0,03 Ns 0,66 ** 0,1 ** 0,04 * 0,03 * Tamaño (A) 0,01 Ns 0,94 Ns 0,03 Ns 0,01 Ns 0,01 Ns Nivel*Tamaño (B) 0,02 Ns 0,32 Ns 0,02 Ns 0,01 Ns 0,01 Ns A x B vs.Testigo 0,02 Ns 0,29 Ns 0 Ns 0,03 Ns 0,001 Ns Error 0,02 0,08 0,02 0,01 0,005 CV (%) 32,24 30,31 15 30,76 7,46 - 43 - Cuadro 12. Análisis de varianza resumen del contenido químico en la planta del cultivo de maíz sobre diferentes niveles de K en ppm y diferentes tamaños de partículas de la roca esquisto micáceo para el fierro, manganeso, cadmio, zinc, cobre. F.V. Esperados Cuadrados Medios Fe Mn Cd Zn Cu --------------------------------ppm------------------------------------- Bloque 331167 * 1032 Ns 0,08 Ns 0,14 Ns 0,9 Ns Nivel 90290 Ns 5195 * 1,98 ** 2,23 Ns 0,3 Ns Tamaño (A) 703001 Ns 6944 Ns 2,18 Ns 2,81 Ns 1,54 Ns Nivel*Tamaño (B) 268564 Ns 2599 Ns 2,61 Ns 2,85 Ns 1,5 Ns A x B vs.Testigo 9606 Ns 1263 Ns 0,46 ** 0,41 Ns 0,01 Ns Error 75907 1613 0,06 1,68 0,62 CV (%) 29,96 31,42 5,65 18,15 20,3 En el Cuadro 11 y 12 se observa que: existe diferencia significativa en el contenido de calcio, sodio, manganeso y cadmio por efecto de niveles de la roca esquisto micáceo; mientras que para el caso del contenido de potasio y magnesio la diferencia por efecto de los niveles de roca es altamente significativo y finalmente el contenido de cadmio en la planta fue diferente altamente significativo en la fuente de variación del testigo versus los tratamientos. Las diferencias estadísticas posiblemente son como consecuencia de la liberación de los nutrientes explicados anteriormente. - 44 - Cuadro 13. Valores promedios y su respectiva desviación estándar de la planta del cultivo de maíz sobre diferentes niveles de K en ppm aplicados con la roca esquisto micáceo. Variable Nivel de K Promedios 0 200 400 600 800 ------------------------ ppm de K ----------------------- P (%) 0,49 0,35 0,44 0,36 0,43 0,395 K (%) 0,65 0,72 0,89 0,98 1,28 0,9675 Mg (%) 0,43 0,27 0,29 0,36 0,4 0,33 Na (%) 0,01 0,02 0,03 0,03 0,09 0,0425 Ca (%) 0,88 0,75 0,78 0,92 0,92 0,8425 Fe (ppm) 864,84 927,61 1028,16 815,82 921,08 923,1675 Mn (%) 0,43 0,27 0,29 0,36 0,4 0,33 Cd (%) 4,62 4,615 4,86 4,587 3,8025 4,466125 Zn (ppm) 46,06 66,15 47 47,44 52,38 53,2425 Cu (ppm) 14,73 15,54 15,24 13,96 18,74 15,87 El incremento de los nutrientes en el suelo mostrados en el cuadro 8 se traducen en una mayor absorción de los elementos nutritivos por el cultivo de maíz, es por ello que en el Cuadro 12 observamos que a mayor nivel de la roca mayor será la absorción de los nutrientes por el maíz, hasta un rango que varía para cada nutriente, a partir de este rango tienden descender. Cada uno de estos elementos absorbidos por el cultivo, cumplen una función particular, ya sea como compuestos orgánicos, precursores enzimáticos u otras funciones; todos ellos contribuyen el crecimiento del cultivo. Las plantas absorben los elementos nutritivos en ciertas proporciones, es importante que los nutrientes se mantengan balanceados en el suelo, para la satisfacer las necesidades individuales de los cultivos, (GRAETZ, 1990). “Así el nitrógeno, Interviene en la multiplicación celular y se - 45 - considera factor de crecimiento y desarrollo” (NAVARRO, 2013), para el caso del fósforo, se considera como factor de precocidad, ya que activa el desarrollo inicial de los cultivos y favorece la maduración también estimula el desarrollo de las raíces. (LAZCANO, 2000), “mientras que el potasio, es el factor de calidad. Por qué tiene un papel múltiple. Mejora la actividad fotosintética; aumenta la resistencia de la planta a la sequía, heladas y enfermedades favoreciendo la rigidez y estructura de las plantas; a la vez que participa en la formación de proteínas” (KASS, 1998). Así mismo el magnesio Forma parte de la molécula de clorofila, siendo por tanto esencial para la fotosíntesis y para la formación de otros pigmentos. Favorece el transporte y acumulación de azúcares en los órganos de reserva y el del fósforo hacia el grano. Influye en los procesos de óxido-reducción (GARCÍA, 2005), por otro lado en caso del calcio, necesario en la división y crecimiento de la célula. Es el elemento estructural de paredes y membranas celulares, y es básico para la absorción de elementos nutritivos. Participa junto con el magnesio en la activación de las enzimas del metabolismo de glúcidos y proteínas (KASS, 1998). En cambio, el hierro, interviene en la síntesis de la clorofila y en la captación y transferencia de energía en la fotosíntesis y en la respiración. Actúa en reacciones de óxido- reducción, como la reducción de nitratos (RAMOS, 2002). Seguidamente el manganeso, está ligado al hierro en la formación de clorofila. Además, participa en el metabolismo de los hidratos de carbono (ECURED, 2015). Para el zinc, es fundamental en la formación de auxinas, que son las hormonas del crecimiento. Interviene en la síntesis de ácidos nucleicos, proteínas y vitamina C (GARCÍA, 2005), en el caso del cobre, participa en la fotosíntesis y en el - 46 - metabolismo de las proteínas (VELEZ, 2008). Considerando al N que no es un elemento esencial para las plantas pero puede usarse en pequeñas cantidades como auxiliar para el metabolismo y la síntesis de clorofila (LEÓN 2004), en consecuencia el Cadmio no es considerado como un elemento esencial para los procesos metabólicos (CUENCA, 2012). Cuadro 14. Valores promedios y su respectiva desviación estándar de la planta del cultivo de maíz sobre diferentes tamaños de las partículas de la roca esquisto micáceo. Variable Tamaño de partícula de la roca esquisto micáceo Promedios 0.00 0.50 1.18 2.00 4.75 ------------------------------ mm ----------------------- P (%) 0,49 0,41 0,43 0,39 0,35 0,395 K (%) 0,65 0,77 0,87 0,85 1,38 0,9675 Mg (%) 0,43 0,31 0,32 0,31 0,38 0,33 Na (%) 0,01 0,06 0,02 0,03 0,06 0,0425 Ca (%) 0,88 0,8 0,84 0,82 0,9 0,84 Fe (ppm) 864,84 766,23 829,6 812,84 1283,99 923,165 Mn (ppm) 147,71 153,19 134,63 95,8 122,63 126,5625 Cd (ppm) 4,62 4,31 4,63 4,31 3,62 4,2175 Zn (ppm) 46,06 55,71 46,13 46,56 64,57 53,2425 Cu (ppm) 14,73 15,34 21,3 13,31 13,54 15,8725 Los diferentes tamaños de las partículas de la roca muestran una influencia diferenciada en el contenido de los nutrientes en la planta de maíz (Cuadro 12). Así: para el caso del nitrógeno, potasio, zinc y cobre la tendencia es que a mayor tamaño de partícula mayor será la absorción; mientras que para fósforo, magnesio, calcio, fierro, Manganeso cadmio y cobre la tendencia es inverso. Tres aspectos explicarían estos resultados: primero el efecto de las rocas sobre la textura del suelo, que influye poderosamente sobre la estructura y ambas rigen todo el comportamiento físico - 47 - del suelo. (INTAGRI 2017; VIDAL, 2010); segundo la solubilidad de cada elemento, siendo el pH el principal factor que controla la liberación de los nutrientes contenidos en la roca también a los ácidos orgánicos producidos por las plantas y microorganismos, así como por la biomasa en descomposición que se encuentra en el suelo. Al ser un proceso ecológico directamente relacionado con la actividad biológica. (ZAPATA, 2006). La solubilidad de la mayoría de los fertilizantes aumenta con la temperatura del agua (BARTOLINI, 1989). “Estos compuestos se disocian en el agua del suelo en iones positivos (cationes) y negativos (aniones), y bajo estas formas son asimilados por las plantas” (INTAGRI, 2017). Y el tercero vendría a ser la lixiviación de los elementos que es el desplazamiento de sustancias solubles o dispersables, proceso característico en los climas húmedos. Esto provoca que las capas superiores del suelo pierdan sus compuestos nutritivos, arrastrados por el agua (HAVLIN, 2014). - 48 - Figura 3. Absorción de potasio (%) en los contenidos de la planta del cultivo de maíz en respuesta a la aplicación de diferentes niveles de K a partir de la roca esquisto micáceo. La absorción de K (%), presenta un incremento con ajuste linear positiva conforme se incrementan los niveles de k más allá de los 0.6 ppm de K a razón de 0.0008% hasta el valor de la máxima dosis de 800 ppm de k. con 1.28% de K en las plantas de maíz (Figura 3) en respuesta al contenido de este elemento (Cuadro 1) presente en la roca y su rápida solubilidad. De lo presentado y comentado se desprende que el esquisto micáceo constituye una alternativa para su uso en la agricultura, sobre todo en la zona tropical, ya que es muy notorio tanto el aporte del potasio así como los demás elementos nutritivos. Figura 4. Curva de absorción de Magnesio (%) en la planta del cultivo de maíz en respuesta a la aplicación de diferentes niveles de K. - 49 - Los valores porcentuales de Mg en las plantas del cultivo de maíz, muestran que la absorción de este elemento presenta un efecto de ajuste cuadrático significativo (Figura 4), siendo que la mayor absorción de Mg (%) se evidenció al nivel de 314.0 ppm de K/ha representado en el ajuste un valor mínimo de 0.31 % de Mg. Denotándose que al incrementar los niveles más allá de los 314.0 ppm de K/ha, la tendencia es a presentar incrementos del porcentual de Mg en la biomasa del cultivo, alcanzando un valor de 0.40% al nivel de 800 ppm de K/ha. Esta misma tendencia es evidente en los niveles de Ca (%), donde se observa que la mayor absorción es estimada a 302.0 ppm de K (Kg/ha), obteniéndose el valor mínimo de 0.79 % de Ca en las plantas del cultivo de maíz (Figura 5). Incrementos de Ca (%) más allá del valor de ajuste, muestra que la biomasa del maíz puede obtener valores de hasta 0.92 % de Ca al nivel de 800 ppm de K. Figura 5. Curva de absorción de Calcio (%) en los contenidos de la planta del maíz en respuesta a la aplicación de diferentes niveles de K. - 50 - Figura 6. Curva de absorción de Sodio (%) en los contenidos de la planta del maíz en respuesta a la aplicación de diferentes niveles de K. Los niveles de absorción del elemento Na (%), muestra una tendencia cuadrática positiva, mostrando aumentos a partir del nivel de 121.0 ppm de K ppm con valor mínimo de 0.01 % de Na en las plantas del cultivo de maíz. Al incrementar los niveles de K en ppm, el valor porcentual de Na alcanzó un valor de 0.09% en las fracciones de la biomasa del cultivo de maíz (Figura 6). Los resultados mostrados en las Figuras 4, 5 y 6, con tendencias similares, es como respuesta a la liberación de los nutrientes por el efecto de los niveles de potasio (Cuadro 12). Es una respuesta lógica donde a mayor contenido de nutrientes en el suelo mayor será su absorción por el cultivo de maíz. - 51 - Figura 7. Curva de absorción de Manganeso (ppm) en la planta del maíz en respuesta a la aplicación de diferentes niveles de K aplicado por la roca esquisto micáceo. Los porcentuales de manganeso en la planta del maíz se ajustaron a un modelo cuadrático negativo, disminuyendo conforme incrementamos los niveles de K. Donde se observa que el máximo porcentual de Mn se expresó al nivel de 151.0 ppm de K con 58.0 % de Mn, más allá de ese valor los valores porcentuales de Mn son menores (Figura 7). Es sabido que el calcio tiene efectos antagónicos con el manganeso, por lo tanto la presencia de calcio (Figura 5). Inhibieron la absorción del manganeso. Donde un exceso de calcio puede dar lugar a carencias en Manganeso, aunque éste se halle en cantidad suficiente (TISDALE, 1993). - 52 - Figura 8. Curva de absorción del cadmio (ppm) del tamaño de partícula de la roca esquisto micáceo en los contenidos de la planta del maíz en respuesta a la aplicación de diferentes niveles de K en el cultivo indicador de maíz. El resumen del análisis de varianza evidencia la respuesta del tamaño y de los niveles del esquisto en el contenido del cadmio en el cultivo de maíz, por lo tanto el tamaño de partícula de la roca esquisto micáceo dentro de los niveles de K aplicados en las fracciones foliares, del tallo y las raíces del maíz, evidencian ajustes con tendencia lineal para el tamaño de grano de 1.18 mm y cuadrático para las de 0.50, 2.00 y 4.75 mm (Figura 8). Las partículas de esquisto micáceo de 1.18 mm mostró un incremento de cadmio en la biomasa de los tejidos del maíz al nivel de 800 ppm de K. Así tenemos de manera general que a mayor nivel de la roca el contenido de cadmio en la planta tiende a disminuir. Por otro lado la aplicación - 53 - de las partículas de tamaños 0.50 y 2.00 mm de esquisto al sustrato muestran un máximo de acumulación de cadmio en la biomasa de los tejidos del maíz de 4.96 ppm y 4.95 ppm a los niveles de 200 y 600 ppm. Y con la aplicación de partículas del tamaño mayor (4.75 mm) se observó una eficiente disminución de acúmulo de los valores de cadmio en los tejidos del cultivo de maíz, siendo que rápidamente este muestra un tendencia a disminuirá a partir de los 4.6 ppm de Cadmio al nivel K aplicado por la roca de 94.6 ppm/ha, indicando que a mayor tamaño de partícula de la roca esquisto micáceo el elemento cadmio disminuye su presencia en los tejidos del cultivo. Estas reacciones se ven influenciadas por la alimentación balanceada, echo que impide la absorción del cadmio gracias al aporte de los nutrientes que proporciona la roca y por que el maíz se comporta como una planta exclusora o estabilizadora (GONZALES 2017), condicionadas por determinados componentes del suelo como, por ejemplo, la materia orgánica, las arcillas, o los carbonatos, y algunas características y propiedades del suelo tales como el pH, el potencial redox o la capacidad de intercambio catiónico (LINDSAY, 1979; ALLOWAY 1990; MCLEAN, 1992; JOPONY, 1994; RITCHIE, 1995; MCBRIDE, 1997; MORTVEDT 2000; KABATA, 2004). “El cadmio generalmente presente en los horizontes superficiales, será más disponible que el proveniente de la meteorización de las rocas, pero su absorción por las plantas depende de factores del suelo y del cultivo. Aquellos factores y condiciones del suelo que favorezcan la movilidad del - 54 - elemento también facilitaran la absorción por las plantas” (PARDO, 1995. NAIDU, 1997; PARDO, 1997). Siendo el proceso de inmovilización más frecuente para reducir la absorción haciendo uso de antagonismo con el zinc debido a que ambos elementos tienen una estructura iónica similar, de modo que la proporción Zn/Cd tanto en la roca es relativamente constante (SMILDE, 1992; OLIVER, 1994; WELCH, 1999, CAKMAK, 2000; FONTES, 2000). - 55 - V. CONCLUSIONES 1. Los resultados indican que estamos utilizando una roca esquisto micáceo y que existe la posibilidad de usar en la agricultura orgánica sino que también en la agricultura convencional. 2. La composición mineralógica del esquisto micáceo fue: para el calcio 0.38%, Cadmio 2 ppm, Cobre 35.7 ppm Hierro 3.78%, Potasio 2.58%, Magnesio 0.75 ppm, Manganeso 493 ppm, Sodio 1.11%, Fósforo 0.05%, Azufre 0.17% y Zinc 83.3 ppm, entre otros elementos. 3. A partir del esquisto micáceo se liberaron al suelo por efecto de niveles el Fósforo (4.626 ppm) y numéricamente los siguientes elementos en promedios: K2O 101.05 (kg/ha); Ca 2.92 (cmol(+)/kg); Al 1.3775(cmol(+)/kg); Mg 1.055(cmol(+)/kg). Para el tamaño de grano fueron el P (ppm) 4.753; K2O 101.048 (kg/ha); Ca 2.923 (cmol(+)/kg); Al 1.38 (cmol(+)/kg); Mg 1.055(cmol(+)/kg). 4. El maíz a los dos meses de estudio, logra absorber los siguientes nutrientes por efecto de niveles: Potasio (0.9675%), Magnesio (0.33%), Calcio (0.8425 %), Sodio (0.0425 %), Manganeso (0.33 %), Cadmio (4.466 %). - 56 - VI. RECOMENDACIONES 1. Para obtener mayor precisión en la composición mineralógica y química del esquisto es necesario repetir los análisis de la roca esquistosa con varias muestras y en diferentes laboratorios. 2. Realizar otras pruebas en el cultivo de Maíz u otras especies para así poder determinar el nivel y la granulometría adecuada en la liberación de los elementos disponibles para la planta de la roca esquistosa. 3. Hacer estudios en cultivos como el frejol, maíz, arroz, entre otros que son considerados con mayor extracción de nutrientes para así cuantificar la absorción de estos y corroborar la liberación de la roca esquistosa. 4. Hacer estudios con la aplicación de roca esquistosa en suelos que estén contaminados en especial de cadmio ya que al parecer las propiedades de la roca esquistosa es retener la absorción del metal por las plantas. - 57 - ABSTRACT This research was carried out in the nursery of the Faculty of Agronomy - National Agrarian University of the Jungle, located in the city of Tingo María, province of Leoncio Prado, department of Huánuco, with the aim of determining the effect of the size and levels of the micaceous shale in agriculture, using maize as an indicator crop. This crop was scruitinized by performing a chemical analysis of the micaceous shale rock, the surrounding soil, and the plant nutrients. The particle sizes of the mycaceous shale were: 0.5, 1.18, 2, and 4.75 mm respectively, while the levels were 200, 400, 600 and 800 ppm of potassium. The design used was the DCA with 4 X 4 factorial arrangement, plus an additional trial in three repetitions. The substrates used in the mixture of agricultural soil was myceceto rock. The results indicate that the mineralogical composition of micaceous shale was: calcium was 0.38%, Cadmium 2 ppm, Copper 35.7 ppm Iron 3.78%, Potassium 2.58%, Magnesium 0.75 ppm, Manganese 493 ppm, Sodium 1.11%, phosphorus 0.05%, Sulphur 0.17% and Zinc 83.3 ppm, between other elements. The myshale of mycetic released nutritional elements in a different way, both by the effect of the sizes and levels of shale. It also had an effect on the absorption of nutrients by maize. - 58 - VII. BIBLIOGRAFÍA 1. ALLOWAY, B.J. 1990. Metales pesados en suelos. Blackie & Son Ltd., Londres. p. 368. 2. ASOCAE ONGD, A. E. 10 de febrero de 2010. ASOCAE ONGD, Asociación Española para la Cultura, el Arte y la Educación. Obtenido de Geología, Rocas endógenas metamórficas - 3ª parte: http://www.naturaeduca.com/geol.mineral-materia2php 3. ALMERAYA, V. E. V.; SÁNCHEZ, Q. E. 2015. Adaptaciones fotosintéticas en las plantas para mejorar la captación del carbono. Revista Ciencia, 72-79. 4. BARTOLINI, C., 1989. La fertilidad de los suelos. Libros Mundi-Prensa. Madrid. 5. CABEZA, R. 2011. Degradación del suelo y sus efectos en la dinámica del fósforo. 174 p. Simposio Nacional de la Ciencia del Suelo. Sociedad Chilena de la Ciencia del Suelo, Boletín N° 24. p. 107- 112. 6. CAKMAK, I., R.M. WELCH; B. ERENOGLU; V. ROMHELD; W.A. NORVELL Y L.V. KOCHIAN 2000. Influencia del suministro variado de zinc en la redistribución de cadmio (109Cd) y rubidio (86Rb) aplicados en hojas maduras de plántulas de trigo duro. Suelo vegetal 219:279-284. 7. CORNELIUS, S.; HURLBUT, JR.; CORNELIS, KLEIN. 1992. Manual de mineralogía de Dana. Barcelona, España. - 59 - 8. CUENCA CUENCA, E. W. 04 de mayo de 2012. Agencia Agraria de Noticias. Obtenido de MATERIA ORGÁNICA Y CALCIO REDUCIRÍAN EFECTOS DEL CADMIO EN EL MAÍZ: http://agraria.pe/noticias/materia-organica-y-calcio-reducirian- efectos-del-cadmio-en-e-2951 9. DEER, W. A.; HOWIER, R. A.; ZUSSMAN, J. 1963. Formación mineralógica de las rocas. 10. DUNJA MARTA, B. 2000. Fertilización del cultivo maíz. Revista de difusión de tecnología agrícola y pesquera del FONAIAP , 65 pág. 11. DUQUE ESCOBAR, GONZALO 2017 Manual de geología para ingenieros. Universidad Nacional de Colombia - Sede Manizales, Manizales, Colombia 12. ECURED. 15 de diciembre de 2015. Enciclopedia Cubana ECURED. 13. EDUARDO BESOAIN 1985 mineralogía de arcillas de suelos. 14. ESBERT, R.M., ORDAZ, J., ALONSO, F.J. Y MONTOTO, M. 1997. Manual de diagnosis y tratamiento de materiales pétreos. 15. FASSBENDER, H. 1982. Química de suelos con énfasis en suelos de America Latina. Turrialba, Costa Rica: IICA. 16. FONTES, M. P. F.; A.T. DE MATOS; L.M. DA COSTA Y J.C.L. NEVES. 2000. Adsorción competitiva de zinc, cadmio, cobre y plomo en tres suelos brasileños altamente degradados. Commun. Sci. De suelo. Planta anal. 31:2939-2958. - 60 - 17. GARCÍA, O. FERNANDO. 2005. Criterios para el manejo de la fertilización del cultivo de maíz. IPNI, 6 pág. 18. GÓMEZ-HERAS, M., SMITH, B.J., Fort, R., 2008, Influence of surface heterogeneities of building granite on its thermal response and its potential for the generation of thermoclasty: Environmental Geology 56 (3-4), 547‒560. 19. GONZÁLEZ CHÁVEZ, M.C.A.; CARRILLO GONZÁLEZ, R.; SÁNCHEZ LÓPEZ, A.S. 2017. Definiciones y problemática en la investigación científica en aspectos de fitorremediación de suelos. Agroproductividad 10(4): 3-7. 20. GRAETZ, A. 1990. Suelos y Fertilización. Suelos y Agua. 2da Edición Trillas. México. 80 p. 21. HALL, K., ANDRÉ, M.F., 2003, Rock thermal data at the grain scale: applicability to granular disintegration in cold environments: Earth Surface Processes and Landforms 28, 823‒836. 22. HAVLIN, J.L., TISDALE, S.L., NELSON, W.L. and BEATON, J.D. Fertilidad del suelo y fertilizantes: una introducción al manejo de nutrientes. 8 ed. Nuevo Jersey (USA): Pearson, 2014. 516 p. 23. INEC. (2012). INSTITUTO NACIONAL DE ESTADISTICA Y CENSOS - ECUADOR. Obtenido de Sistema Integrado de Consulta de Clasificaciones y Nomenclaturas (SIN): http://www.inec.gob.ec/estadisticas/SIN/ficha_pa.php - 61 - 24. INTAGRI. 2017. Los Factores de Formación del Suelo. Serie Suelos. Núm. 27. Artículos Técnicos de INTAGRI. México. 4 p. 25. INTAGRI. 2017. Propiedades Físicas del Suelo y el Crecimiento de las Plantas. Serie Suelos. Núm. 29. Artículos Técnicos de INTAGRI. México. 5 p. 26. JOPONY, M. Y YOUNG, S.D. 1994. La solución sólida equilibra el plomo y el cadmio en suelos contaminados. Revista Europea de Ciencia del Suelo, 45(1), 59-70. 27. JUNGENHEIMER, W. R. (1988). Variedades Mejoradas, Métodos de Cultivo y Producción de Semillas. S.A. México D.F.: Limusa. 28. KABATA-PENDIAS, A. 2004. Transferencia suelo-planta de oligoelementos: un problema ambiental. Geoderma, 122(2):143- 149. 29. KASS, D. C. 1998. Fertilidad de los suelos. Costa Rica: EUNED. 30. KHASAWNEH, F. E. 1980. El papel del fósforo en la agricultura. Sociedad Americana de Agronomía, Inc. Crop Science of America, Inc. Sociedad de Ciencias del Suelo de America, Inc. 31. LAZCANO FERRAL, I. marzo de 2000. La interacción del fósforo y otros nutrientes. Informaciones Agronómicas INPOFOS/PPI/ PPIC. 32. LEÓN F., J., VITERI D., P., & MEJIA C., A. (2004). Guia Para la Determinacion de Deficiencias Nutricionales en Babaco. Quito, Ecuador: INIAP. - 62 - 33. LINDSAY, W.L. 1979. Equilibrios químicos en suelos. John Wiley and Sons Ltda. 34. LORENTE HERRERA, JUAN B. (1998). Biblioteca de la agricultura. Idea Books. 35. MCBRIDE, M. B. (1997). Química ambiental de suelos. Oxford Univ. Prensa. ESTADOS UNIDOS. 416. 36. MCLEAN, J. E. y BLEDSOE, B. E. (1992). Comportamiento de metales en suelos. Washington, Estados Unidos. Agencia de Protección Ambiental (EPA). Emisión de agua subterránea, EPA 540-S-92- 018, 25. 37. MORTVEDT, J.J. (2000). Biodisponibilidad de micronutrientes. Manual de ciencia del suelo. Ed. en jefe ME Sumner. CRC Press LLC, Boca Ratón, FL. D71 – D86. 38. MOTTANA, A. (1977). Minerales y Rocas. Barcelona, España: Grijalbo. 39. NAIDU, R.; R.S. KOOKANA; M.E. SUMNER; R.D. HARTER Y K.G. TILLER. 1997. Sorción y transporte de cadmio en suelos de carga variable: una revisión. J. Environ. Qual. 26:602-607. 40. NAVARRO GARCÍA, G., & NAVARRO GARCÍA, S. (2013). Química agrícola química del suelo y de los nutrientes esenciales para las plantas (Tercera Edición ed.). Madrid, España: MUNDIPRENSA. 41. OLIVER, D.P.; K.G. HANNAN; K.G. TILLER; N.S. WILHEM; R. H. MERRY Y G.D. COZENS. 1994. El efecto de la fertilización con - 63 - zinc sobre la concentración de cadmio en el grano de trigo. J. Environ. Qual. 23:705-711. 42. PARDO, M.T. 1997. Influencia del electrolito en la interacción de cadmio con andisoles y alfisoles seleccionados. Sci. De suelo. 162:733- 740. 43. PARDO, M.T. Y M.E. GUADALIX. 1995. absorción de cadmio por dos suelos ácidos afectados por la limpieza y el cultivo. Com. Sci. De suelo. Planta anual 26:289-302. 44. POEHLMAN, M. I. (1969). Mejoramiento Genético de las Cosechas.Editorial LIMUSA. Weley S.A. México. México: LIMUSA. Weley S.A. 45. RAMOS MIRAS, J. J. (2002). Estudio de la contaminación por metales pesados y otros procesos de degradación química en los suelos de invernadero de poniente almeriense. Almería. 46. RICE, A., 1976, Insolación calentada: geología, 4, 61‒62 47. RICHARDSON, A; SIMPSON, R. 2011. Microorganismos del suelo que median la disponibilidad de fósforo. Fisiología de las plantas. 48. RITCHIE, G.S.P., SPOSITO, G. (1995). Especiación en suelos. Especiación química en el medio ambiente, A.M. Ure, C.M. Davidson (Eds.). Blackie Academic & Professional, Glasgow. 201- 233 - 64 - 49. ROBINSON, D.A., WILLIAMS, R.B.G., 1989, Grietas poligonales de arenisca en Fontainebleu, Francia: Zeitschrift für Geomorphologie, 33, 59‒72. 50. SAMUEL L. TISDALE 1988. fertilidad de los suelos y fertilización primera edición. 51. SMILDE K.W.; B. VAN LUIT Y W. VAN DRIEL. 1992. La extracción por tierra y la absorción por las plantas de zinc y cadmio aplicados. Suelo vegetal 143:233-238. 52. SMITH, B.J., 1977, Mediciones de la temperatura de las rocas del Sahara noroeste y sus implicaciones para la meteorización de las rocas: Catena, 4 (1-2), 41‒63. 53. SUAREZ. (2007). Conservación de Suelos. Costa Rica. 54. THOMPSON, L. M., & TROEH, F. R. (1988). Los suelos y su fertilidad. Barcelona, España: REVERTÉ S.A. 55. TISDALE S.L., WERNER L. NELSON., JAMES D. BEATON., JHON L. HAVLIN. 1993. Fertilidad del suelo y sus fertilizantes. McMillan Publishing Company, Nueva York. 56. VARELA, R. (2014). Manual de Geología. La Plata, Buenos Aires, Argentina: INSUGEO. 57. VELEZ MORENO, L. M. (2008). Materiales industriales teoría y aplicaciones. Medellin: Instituto Tecnológico Metropolitano - ITM. 58. VIDAL ROMANI, J.R., TWIDALE, C.R., 2010, Control estructural o climático en formaciones de granito. El desarrollo de la estructura - 65 - laminar, foliación, boudinage y características relacionadas: Cadernos do Laboratorio Xeolóxico de Laxe, 35, 189–208. 59. WELCH, R.M.; J.J. HART; W.A. NORVELL; L.A. SULLIVAN Y L.V. KOCHIAN. 1999. Efectos de la actividad del zinc en la solución nutritiva sobre la absorción neta, la translocación y la exportación de raíces de cadmio y zinc por secciones separadas de trigo duro intacto (Triticum turgidum L. var durum plántulas raíces. Suelo vegetal 208:243-250. 60. ZAPATA, H. R. 2006. Química de los Procesos Pedogenéticos. Facultad de Ciencias. Universidad Nacional de Colombia. Medellín, Colombia. 358 p. - 66 - XI. ANEXOS - 67 - 6.1 actividades realizadas durante la tesis Figura 9. Recolección de tierra agrícola. Figura 10. Molienda y tamizado de la roca esquisto. - 68 - Figura 11. Mezcla de la roca esquisto con la tierra agrícola. Figura 12. Ubicación de los tratamientos en estudio y siembra del maíz. - 69 - Figura 13. Crecimiento de las semillas. Figura 14. Crecimiento de maíz a los 60 días. - 70 - Figura 15. Cosecha de las plantas para el análisis foliar por tratamientos. Figura 16. Visita de los jurados al vivero. - 71 - Figura 17. Sistema radicular del maíz. º Anexo 2. Datos obtenidos de campo Cuadro 7. Análisis de suelo. Tratamientos Nivel (K) Tamaño (mm) Bloque SUELOS pH M.O. N P K2O CAMBIABLES Cmol(+)/kg 1:1 % % ppm kg/ha Ca Mg Al T1 200 0.50 I 4,17 1,32615385 0,05967692 4,22369122 90,3846154 2,82 1 1,7975 200 0.50 II 4,41 2,12184615 0,09548308 8,74907467 112,8 2,27 1,03333333 1,1504 200 0.50 III 4,1 1,59138462 0,07161231 2,77556852 71,5846154 10,78 1,7 1,83345 T2 400 0.50 I 4,36 2,38707692 0,10741846 3,62030676 102,676923 1,515 0,91666667 0,7909 400 0.50 II 4,53 2,38707692 0,10741846 4,52538345 125,092308 2,175 1,075 0,8628 400 0.50 III 4,44 2,12184615 0,09548308 4,52538345 83,8769231 2,075 0,95 1,2942 T3 600 0.50 I 4,3 1,85661538 0,08354769 2,47387629 89,6615385 1,24 0,73333333 1,61775 600 0.50 II 4,5 1,85661538 0,08354769 3,8013221 101,230769 2,63 1,15833333 0,719 600 0.50 III 4,45 2,12184615 0,09548308 3,25827608 85,3230769 1,945 0,86666667 1,33015 T4 800 0.50 I 4,5 1,06092308 0,04774154 6,57689062 84,6 2,03 1,10833333 1,0785 800 0.50 II 4,58 1,06092308 0,04774154 5,61147548 78,0923077 12,55 1,14166667 1,5099 800 0.50 III 4,18 0,79569231 0,03580615 7,72332109 130,153846 0,385 0,60833333 1,9413 T5 200 1,18 I 4,36 2,12184615 0,09548308 4,28402967 110,630769 1,09 0,75833333 1,1504 200 1,18 II 4,59 1,06092308 0,04774154 2,83590696 88,9384615 3,31 1,08333333 1,2942 200 1,18 III 4,49 1,59138462 0,07161231 3,13759919 75,9230769 0,92 0,70833333 1,3661 T6 400 1,18 I 4,41 1,59138462 0,07161231 3,19793764 73,0307692 10,21 2,225 1,7256 400 1,18 II 4,26 1,59138462 0,07161231 4,88741413 92,5538462 0,68 0,825 1,3661 400 1,18 III 4,11 1,85661538 0,08354769 3,25827608 103,4 0,575 0,675 1,9413 - 73 - Tratamientos Nivel (K) Tamaño (mm) Bloque SUELOS pH M.O. N P K2O CAMBIABLES Cmol(+)/kg 1:1 % % ppm kg/ha Ca Mg Al T7 600 1,18 I 4,61 1,85661538 0,08354769 4,94775257 104,123077 2,41 1,19166667 0,5033 600 1,18 II 4,35 0,53046154 0,02387077 3,68064521 67,9692308 1,3 0,925 0,9347 600 1,18 III 4,39 1,59138462 0,07161231 3,31861453 86,0461538 4,365 1,31666667 1,11445 T8 800 1,18 I 4,32 1,59138462 0,07161231 10,1368589 130,153846 1,08 0,84166667 1,3661 800 1,18 II 4,17 1,59138462 0,07161231 3,43929142 111,353846 4,67 1,35833333 1,73279 800 1,18 III 4,13 1,85661538 0,08354769 9,65415136 125,092308 1,595 0,81666667 1,7256 T9 200 2 I 4,03 1,85661538 0,08354769 5,00809102 158,353846 0,865 0,65833333 2,2289 200 2 II 4,2 1,59138462 0,07161231 4,70639879 82,4307692 0,925 0,66666667 2,157 200 2 III 4,28 1,32615385 0,05967692 3,49962987 91,8307692 3,375 1,39166667 1,47395 T10 400 2 I 4,45 1,59138462 0,07161231 11,9470123 130,876923 7,39 1,65 1,04255 400 2 II 4,21 2,65230769 0,11935385 5,67181393 94 1,225 0,74166667 2,157 400 2 III 4,3 1,85661538 0,08354769 5,30978325 158,353846 0,715 0,96666667 0,719 T11 600 2 I 4,47 1,32615385 0,05967692 5,2494448 102,676923 2,255 1,125 0,68305 600 2 II 4,16 2,65230769 0,11935385 2,77556852 81,7076923 0,72 0,66666667 1,7975 600 2 III 4,3 1,59138462 0,07161231 3,49962987 127,984615 1,08 0,95 1,0066 T12 800 2 I 4,32 2,38707692 0,10741846 3,74098365 84,6 5,765 1,36666667 1,25825 800 2 II 4,1 2,12184615 0,09548308 3,92199899 104,846154 0,45 0,64166667 1,7975 800 2 III 4,47 1,32615385 0,05967692 4,16335277 148,230769 2,615 1,13333333 1,0066 T13 200 4,75 I 4,63 1,59138462 0,07161231 2,29286095 95,4461538 2,87 1,14166667 0,6471 200 4,75 II 4,34 2,38707692 0,10741846 3,13759919 111,353846 4,165 1,5 1,0785 200 4,75 III 4,34 2,12184615 0,09548308 4,04267588 86,7692308 2,175 0,8 1,3661 T14 400 4,75 I 4,63 1,59138462 0,07161231 4,5857219 86,0461538 2,505 1,775 0,68305 400 4,75 II 4,34 1,59138462 0,07161231 3,49962987 75,9230769 4,775 1,36666667 1,9413 - 74 - Tratamientos Nivel (K) Tamaño (mm) Bloque SUELOS pH M.O. N P K2O CAMBIABLES Cmol(+)/kg 1:1 % % ppm kg/ha Ca Mg Al 400 4,75 III 4,43 1,06092308 0,04774154 3,86166054 89,6615385 5,085 1,24166667 2,33675 T15 600 4,75 I 4,3 2,12184615 0,09548308 5,61147548 80,9846154 4,715 1,35 1,15759 600 4,75 II 4,44 1,59138462 0,07161231 3,74098365 121,476923 3,33 1,16666667 0,82685 600 4,75 III 4,23 2,38707692 0,10741846 5,91316771 99,0615385 0,535 0,65 2,157 T16 800 4,75 I 4,44 1,59138462 0,07161231 3,31861453 100,507692 2,545 1,1 0,8628 800 4,75 II 4,13 2,38707692 0,10741846 5,73215237 75,2 4,375 0,7 1,8694 800 4,75 III 4,13 1,59138462 0,07161231 8,20602866 137,384615 0,945 0,76666667 1,68965 T17 0 0 I 4,35 1,59138462 0,07161231 3,19793764 93,2769231 1,065 0,88333333 1,438 0 0 II 4,38 2,38707692 0,10741846 5,79249082 94,7230769 3,265 1,14166667 0,97065 0 0 III 4,29 2,65230769 0,11935385 3,8013221 91,8307692 1,475 0,75833333 1,04255 - 75 - Cuadro 8. Análisis foliar. Tratamientos Nivel (K) Tamaño (mm) Bloque FOLIAR RAIZ - TALLO - HOJA N (%) P % K % Mg (%) Na (%) Ca (%) Fe (ppm) Mn (ppm) Zn (ppm) Cu (ppm) Cd (ppm) T1 200 0.50 I 1,50358143 0,40922202 0,88350921 0,36726671 0,02276019 0,8317815 664,183737 140,285537 64,3492655 23,2774674 4,96585971 200 0.50 II 1,32203691 0,49733112 0,41248861 0,1673399 0,03853629 0,60607054 524,453434 160,347121 64,8842211 16,2704385 4,72943095 200 0.50 III 1,63913163 0,4141599 0,76255138 0,30379547 0,01546958 0,6658639 1410,87392 159,030646 87,6109741 20,4116574 5,17301171 T2 400 0.50 I 1,86206897 0,48007867 0,31648621 0,21125541 0,00899993 0,65588288 1059,77039 185,538095 49,0880932 15,1286702 4,80442457 400 0.50 II 1,8699871 0,29214415 0,80348848 0,46256256 0,00923286 0,97101446 250,709157 179,204898 48,6032282 16,1991026 4,92671908 400 0.50 III 1,86391438 0,38895901 0,38495433 0,16625162 0,00911126 0,61087694 1260,00962 206,357953 47,7962178 15,5620687 4,91661694 T3 600 0.50 I 1,81569431 0,4859691 0,58366531 0,40769325 0,00836918 0,99305362 1038,65116 177,380218 43,3172981 15,9809832 4,54408014 600 0.50 II 1,92112937 0,50122325 0,55985707 0,24135511 0,00855123 0,75938611 988,345304 132,997407 73,5512789 15,819108 4,84182017 600 0.50 III 1,90919931 0,3986404 0,48059206 0,1508451 0,0092595 0,6606146 106,111297 76,9759328 45,9836256 12,0680754 4,68166979 T4 800 0.50 I 1,88009401 0,44229048 1,29047572 0,46771783 0,06483595 1,09486269 688,708205 174,006123 58,2488895 11,9043557 2,76356037 800 0.50 II 1,21236733 0,32518981 1,0460359 0,38274889 0,40398072 0,82026656 217,26982 104,092082 39,405642 9,07113316 2,54116578 800 0.50 III 1,71995398 0,27901266 1,75434501 0,3549889 0,07513264 0,87859673 985,69624 142,097411 45,6224385 12,3692102 2,81747415 T5 200 1,18 I 1,52338277 0,40650436 0,86432252 0,42969795 0,00829373 1,02446098 1080,86238 139,489704 38,4190154 12,2338938 4,66877562 200 1,18 II 1,77642255 0,19681124 0,41202308 0,13149957 0,01346077 0,56953511 698,8028 44,5145513 24,8491598 9,93936797 4,45263251 200 1,18 III 1,52628765 0,30098673 0,32621357 0,17843975 0,0127252 0,67781753 666,986666 49,141302 26,2414764 14,2614482 4,56272761 T6 400 1,18 I 1,97693351 0,94683017 0,80705733 0,14350401 0,00853046 0,72930541 680,207014 187,647111 62,3533214 17,061571 5,40967933 400 1,18 II 1,45387465 0,41382533 1,01575838 0,17308447 0,04316375 0,62691523 712,943908 141,926409 43,5478827 28,6893837 5,2256653 - 76 - Tratamientos Nivel (K) Tamaño (mm) Bloque FOLIAR RAIZ - TALLO - HOJA N (%) P % K % Mg (%) Na (%) Ca (%) Fe (ppm) Mn (ppm) Zn (ppm) Cu (ppm) Cd (ppm) 400 1,18 III 1,79093 0,27126316 0,66161473 0,23640307 0,00932735 0,65946819 534,355216 185,014542 48,2196307 16,2284804 5,33986043 T7 600 1,18 I 1,83406458 0,40136997 1,02421103 0,49009336 0,0424582 1,17003537 1225,41638 140,536407 53,2829903 13,0543341 3,00422533 600 1,18 II 1,83877958 0,36830641 1,55295591 0,47642955 0,03944789 0,9808981 522,847259 127,303277 43,930767 12,3511644 3,11348771 600 1,18 III 1,88905547 0,34942426 1,38985177 0,36762258 0,040198 0,82561854 1207,91188 161,547545 40,1575786 14,8489641 3,19277748 T8 800 1,18 I 1,87042198 0,5371111 0,96335874 0,46210246 0,0102695 1,09142292 1181,17177 171,082146 43,531791 78,5186836 6,15811735 800 1,18 II 1,65334855 0,41753013 0,78562034 0,37310522 0,00952944 0,87397826 561,641487 153,633459 58,7579355 16,605794 5,28391683 800 1,18 III 1,86533013 0,48534427 0,62417109 0,39260004 0,00920764 0,86446577 882,092802 113,680323 70,2840037 21,7565142 5,11516175 T9 200 2 I 1,733875 0,10708886 0,16405776 0,10314375 0,01491568 0,55978939 403,640849 11,7781514 67,1781918 12,3296961 4,29399235 200 2 II 1,7156254 0,28822658 0,45472073 0,23673253 0,01459767 0,6903307 327,436158 84,2691361 53,8023534 10,5319566 4,5881998 200 2 III 1,76620191 0,4691442 0,4754441 0,26959248 0,02089864 0,73354232 420,062696 66,4576803 49,9477534 12,4346917 4,70219436 T10 400 2 I 2,19503747 0,47112846 1,61150503 0,36063084 0,03527561 0,8260856 1343,20848 143,372976 44,1701408 15,8614226 3,63205464 400 2 II 1,80429075 0,32674715 0,96773062 0,3024941 0,08404873 0,73999646 1125,16966 144,084088 35,5289133 10,7132121 3,64420466 400 2 III 2,27275937 0,59419141 0,96095819 0,32422273 0,03616674 0,7368697 1262,93703 126,953214 55,4461364 11,9954035 3,83016912 T11 600 2 I 2,03306704 0,58086532 1,16885308 0,41883535 0,00925003 1,03172816 669,611722 120,816341 53,4083022 13,6603544 5,13674919 600 2 II 2,050968 0,07801198 0,09463541 0,10589157 0,00945933 0,97305432 290,131692 7,3653778 33,8934193 5,92007021 4,88277607 600 2 III 2,09081093 0,27145511 0,49926056 0,33332268 0,01028288 0,83209156 556,499572 93,6537718 44,1348647 29,2040371 4,83197064 T12 800 2 I 1,79684722 0,71335266 1,326904 0,35027209 0,03873041 0,85880113 1306,58286 110,324689 40,7953355 13,5479328 4,07154713 800 2 II 1,33448478 0,41050223 1,01235172 0,52618385 0,02488051 1,032119 1053,99345 146,450196 38,6790352 11,4929146 4,03145087 800 2 III 1,85204281 0,31463998 1,51101026 0,37478455 0,0323336 0,84393566 994,818297 94,0670196 41,7406813 12,0061878 4,07404951 - 77 - Tratamientos Nivel (K) Tamaño (mm) Bloque FOLIAR RAIZ - TALLO - HOJA N (%) P % K % Mg (%) Na (%) Ca (%) Fe (ppm) Mn (ppm) Zn (ppm) Cu (ppm) Cd (ppm) T13 200 4,75 I 2,35374393 0,4030298 1,67584574 0,38043833 0,03938378 0,94672385 1738,47603 122,368774 49,4458225 15,7263927 3,62811621 200 4,75 II 2,53826178 0,30909822 1,0533589 0,29498343 0,02901267 0,79421165 1828,86959 259,662209 218,594256 24,8467005 3,83344412 200 4,75 III 1,95365609 0,32531029 1,19241465 0,37885011 0,03318563 0,86342048 1366,64502 78,2121891 48,4689845 14,2119969 4,5664144 T14 400 4,75 I 1,63892097 0,42740337 0,94491309 0,38069992 0,01657781 1,00062559 1294,80722 114,630332 42,2177558 11,2979515 4,25072507 400 4,75 II 2,21943132 0,30404255 1,43499575 0,3460124 0,01657535 0,87437004 1390,62802 131,586871 43,7537129 11,5280147 4,56804789 400 4,75 III 1,81241302 0,33794223 0,82106161 0,3945459 0,01142524 0,88020784 1423,20399 100,151137 43,2734191 12,6548178 4,7724431 T15 600 4,75 I 1,985456 0,40863715 1,73009956 0,41731292 0,06812047 0,89133379 1313,42506 126,482841 55,0471065 13,106048 2,89019423 600 4,75 II 1,49959995 0,28832166 1,35928185 0,64461764 0,06162781 1,23059313 796,071664 107,405093 44,2151133 10,1312511 3,02625858 600 4,75 III 1,25701527 0,2019087 1,30726776 0,24137726 0,07599968 0,6796269 1074,77177 60,3721426 38,3615028 11,3348211 3,12089545 T16 800 4,75 I 1,86392257 0,38012763 1,30575649 0,41629157 0,14207811 0,95261828 1099,80632 116,523264 67,3326375 13,6619674 2,80836366 800 4,75 II 1,42791792 0,41660305 1,81856455 0,29347205 0,14994055 0,79085841 1124,13916 106,441854 50,3203126 10,592276 2,91961534 800 4,75 III 1,72618207 0,43854058 1,96219291 0,38599141 0,10050007 0,96412829 957,057994 147,729002 73,8096836 13,3686848 3,02277711 T17 0 0 I 1,87417443 0,4690172 0,72865348 0,50553499 0,0081969 0,99653223 1157,32738 103,386824 46,5560597 15,6548467 5,02012042