La intensificación en la cría de animales estabulados ha generado que localmente se reciclen cada vez menos nutrientes y que se concentren residuos y excretas en fincas y regiones cada vez más especializadas, mientras que los suelos agrícolas se empobrecen cada vez más porque no se reponen en su totalidad los nutrientes extraídos por las cosechas. Como una alternativa a esta problemática, se presenta el reciclado de nutrientes de abonos orgánicos para el cultivo de la cebolla. El objetivo de la presente tesis es optimizar las dosis de aplicación de diversas enmiendas y abonos utilizados en un cultivo ecológico de cebolla (Allium cepa L.), mediante el estudio de la mineralización del N y del P orgánico. Para ello: (1) se midió la capacidad de liberar N de un suelo fertilizado con siete abonos orgánicos aplicados a razón de 350 kg N ha-1 en condiciones ideales de laboratorio, (2) se cuantificó el efecto del tipo de suelo en la mineralización de tres enmiendas orgánicas en condiciones de laboratorio, (3) se realizaron ensayos in-situ para estudiar la cinética de mineralización de N y P de siete abonos orgánicos en condiciones de campo, (4) se realizó un ensayo de crecimiento vegetal de la cebolla INTA Valcatorce y se estudiaron las curvas y las tasas de absorción de macro y micro nutrientes (5) se realizó un ensayo de fertilización en campo donde se evaluaron 5 abonos orgánicos en 4 dosis distintas y se midió la evolución y el rendimiento del cultivo. Se comprobó que los abonos orgánicos presentan diferentes dinámicas de mineralización y que la mayoría presentan periodos cortos de inmovilización de N en las primeras semanas de incubación. La mayor disponibilidad de N inorgánico la presentó el suelo abonado con BioOrganutsa seguido por Estiércol Ovino, Equino, Gallinaza, Bovino y Lombricompuesto, Por lo que es necesario considerar estas diferencias para realizar una correcta sincronización de la absorción del cultivo y de las fechas de fertilización. Los suelos abonados presentaron mayor disponibilidad de P que los requerimientos de la cebolla, sin embargo se presentaron dos dinámicas de Pe durante la incubación: BioOrganutsa, Gallinaza y E. Ovino presentaron una alta disponibilidad P que se mantuvo estable durante la incubación, mientras que la gallinaza compostada, Lombricompuesto, el E. Equino y E. Bovino mostraron incrementos en Pe durante la incubación. Al estudiar el crecimiento y la acumulación de nutrientes de la cebolla se encontró que las tasas de absorción de los 12 minerales estudiados presentan picos máximos entre el día 70-89 después de trasplante, durante la etapa de crecimiento exponencial del cultivo. Mediante fertilización con abonos orgánicos se encontró rendimientos similares a los fertilizantes convencionales y la respuesta de la cebolla a la adición de BioO, GC, EB y G se ajustó a la ecuación y = -0.76x2 + 279.5x + 19.353, con un R2 de 0.99. En promedio estos tratamientos presentaron rendimientos máximos a dosis equivalentes de 184 kg N, mientras que la adición de EO presentó incrementos en la dosis de 75 kg N y posteriormente decreció a niveles similares o inferiores a los del testigo. / The intensification of animal husbandry has generated less local recycling of nutrients and increased concentration of waste and excreta on farms and specialized regions, while the agricultural soils are becoming poorer because not all the nutrients removed by crops are replaced. As an alternative to this problem, the nutrient recycling in organic fertilizers for onion crops is presented. The aim of this dissertation is to optimize the application of various organic amendments and fertilizers used in ecological cultivation of onion (Allium cepa L.), by studying the mineralization of organic N and P. To do this: (1) The ability of soil fertilized with seven organic fertilizers applied at a rate of 350 kg N ha-1 under ideal laboratory conditions was quantified, (2) the effect of soil type in the mineralization of three organic amendments under laboratory conditions was measured, (3) in an in-situ mineralization experiment the availability kinetics of N and P of seven organic fertilizers under field conditions was studied, (4) a plant growth experiment was carried out for the onion INTA Valcatorce, where curves and rates of absorption of macro and micro nutrients were studied, (5) An essay of organic fertilization of onion was performed with 5 organic manures in 4 different rates. Crop evolution and yield was measured. It was found that organic fertilizers have different dynamics of mineralization and most have short periods of immobilization of N in the first weeks of incubation. Greater availability of inorganic N was presented in soil fertilized with BioOrganutsa followed by sheep, horse, poultry, feedlot manure, and vermicompost. It is necessary to consider these differences for proper synchronization of crop uptake and fertilization dates. Manured soils had a higher availability of P than required for the onion crop, however two dynamics of extractable P occurred during incubation: BioOrganutsa, poultry and sheep manure presented high availability of P which remained stable during incubation, while the composted chicken manure, vermicompost, feedlot and horse manure showed increases in extractable P during incubation. In examining the growth and accumulation of nutrients in the onion plant, it was found that absorption rates of the 12 minerals studied showed peaks between days 70-80 after transplant, during the exponential growth stage of the crop. By fertilization with organic fertilizers it is possible to achieve similar yields to conventional fertilizers. The onion response to the addition BioOrganutsa, composted poultry, Feedlot and poultry manure was adjusted to the equation y=-0.76x2+279.5x+19.353, with R2 0.99. These treatments presented average maximum yields at equivalent doses of 184 kg N. Meanwhile the addition of sheep manure increased yield at the dose of 75 kg N and then decreased to levels lower or similar to the control with higher doses.

Argentina cuenta con una gran extensión de ambientes áridos y semiáridos, muchos bajo riego y con marcados problemas de desertificación, siendo fundamental la incorporación de materia orgánica para restaurar o mejorar las propiedades químicas, físicas y biológicas de los suelos. En estas mismas regiones coexisten agroindustrias que producen una gran cantidad de residuos que no son correctamente manejados, constituyendo fuentes de contaminación y que podrían ser reciclados dentro del proceso productivo en forma directa o tratados, tanto aeróbica (compostaje) como anaeróbicamente (biometanización). En esta tesis se complementaron determinaciones químicas básicas con espectroscopia UV-Visible e IR para mejorar la caracterización de los materiales e inferir su biodegradabilidad, se evaluó el efecto de la aplicación de materiales sin procesar y tratados, sobre el sistema suelo-planta utilizando la lechuga como cultivo indicador de fitotoxicidad y fertilidad. Se evaluó la activación de la microbiota y la dinámica de C a corto plazo, el efecto sobre las dinámicas de C, N y P y las comunidades procariotas en el mediano plazo bajo condiciones controladas y el efecto sobre las sustancias húmicas. Sin tratamientos fisicoquímicos previos complejos, y de forma rápida y económica, fue posible hacer una evaluación cualitativa de los componentes de los efluentes a través de sus grupos funcionales y de las interacciones entre solubilidad, peso molecular y complejidad estructural, por medio de ambos métodos espectroscópicos. Los residuos sin procesar presentaron una gran diversidad en el contenido y composición de la materia orgánica. Tanto la digestión anaeróbica como el compostaje generaron productos con mayor uniformidad que los materiales sin procesar y cada tratamiento le confirió características particulares a cada producto (digerido o compost). Los digeridos anaeróbicos presentaron una gran proporción de N inorgánico, y una alta relación N/P, mientras que los compost presentaron la situación inversa. Adicionalmente el incremento en los niveles de Ni producido por los digeridos se limita al aportado como N-NH4+ y no a su posterior mineralización, en contraposición a los compost donde el mayor aporte es por mineralización. Digeridos y compost podrían utilizarse en forma combinada para mejorar la sincronización entre la disponibilidad de nutrientes y la demanda de los cultivos. Adicionalmente, los digeridos contienen una fracción de C muy lábil compuesta principalmente por ácidos orgánicos de cadena corta y una fracción de C recalcitrante conformada por el material lignificado no degradado y polifenoles condensados. Al ser aplicado al suelo genera una rápida activación de la microbiota seguida de una rápida estabilización, generando inmovilización de C, sin modificar la abundancia de las comunidades procariotas. El aporte de N inicial estimuló a las bacterias oxidadoras del amoniaco, quienes presentaron mayor respuesta a la aplicación de los tratamientos. El digerido de cerdo incrementó el rendimiento vegetal de manera similar a los fertilizantes químicos. El biochar y el digerido de cerdo presentaron una gran complementariedad, el primero como fuente de C estable y el segundo como fuente de N y otros nutrientes disponibles. La aplicación combinada adelantó la estabilización del biochar, incrementó la disponibilidad promedio de N y la relación P lábil/ P no lábil. / Argentina has a wide range of arid and semi-arid environments, many of them under irrigation and with desertification problems. The incorporation of organic matter to restore or improve the chemical, physical and biological soil properties is crucial in those areas. Intensive agroindustrial systems (dairy farms, feed lot, pig breeding and food processing plants) coexist in these regions, providing large quantity of organic wastes that are not properly managed and constitute a source of pollution. Recycling within the productive systems, either directly or after treatment, is a more sustainable option. This thesis complemented basic chemical determinations with IR and UV-Vis spectroscopy to improve the characterization of materials and infer their biodegradability, assessed the effect of the application of raw materials and processed on the Soil-Plant system using lettuce as a crop indicator of fitotoxicity and fertility. The microbial activities and C dynamics in the short term, the effect on the dynamics of C, N, P and prokaryotes communities in the medium term under controlled conditions and the effect on humic substances were assessed. It is possible to easily make a qualitative evaluation of the effluent components through their functional groups and the interactions between solubility, molecular weight and structural complexity, by means of both spectroscopic methods, rapidly and without previous complex physicochemical treatments. The wastes without process present a complex and variable composition. Both, anaerobic digestion and aerobic processing (composting) generated products with greater uniformity than raw materials, and each treatment gave particular characteristics to the resulting product (digestate or compost). The anaerobic digestate showed a large proportion of inorganic N, and a high N/P ratio, while the compost presented the reverse situation. Additionally, the increase in the levels of inorganic N produced by the digestates is limited to the contribution as NH4+-N and not to its subsequent mineralization, as opposed to the compost, where the greatest contribution is by mineralization. Digestates and compost could be used in a combined way to improve the synchronization between nutrient availability and crop demand. Additionally, the digestates contain a fraction of very labile C, composed mainly of short-chain organic acids and a fraction of recalcitrant C, composed by the non degraded lignified material and condensed polyphenols. When applied to the soil they generate a rapid microbiota activation followed by a rapid stabilization, resulting in immobilization of C, although prokaryotes communities’ abundance remains unchanged. The N initial contribution stimulates the ammonia oxidizing bacteria, which presented a greater response to the treatments application. Pig digestate increased plant yield in a similar way to chemical fertilizers. Biochar and pig digestate presented good complementarity, the first as a source of stable C and the second as a source of N and other available nutrients. The combined application improves the stabilization of biochar, increased the N availability and the P labile/P recalcitrant ratio.

El presente resume las acciones de investigación realizado en el desarrollo de la Tesis Doctoral Titulado: ¿Efecto de la aplicación de enmienda orgánica y mineral sobre la fertilidad de un suelo ácido ultisol de la amazonía peruana¿, el mismo que se ejecutó en los denominados ¿Shapumbales¿, zona del bajo mayo, región San Martín, Perú. Estos suelos tienen bajos niveles de nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio, necesarios para los cultivos y a su vez poseen altos niveles de aluminio que son tóxicos para las plantas y que los hace improductivos para la agricultura. Se ejecutaron dos trabajos experimentales durante un período de 03 años consecutivos en el Fundo Aucaloma, propiedad de la Universidad Nacional de San Martín, ubicada en el distrito de San Roque de Cumbaza, provincia de Lamas. En estos se evaluaron dosis de humus de lombriz, roca fosfórica de bayovar y la enmienda calciomagnésica denominada ¿Magnecal¿, aplicadas a suelos ácidos con el propósito de recuperarlos para desarrollar una agricultura económicamente rentable. Como cultivos de referencia para el caso del experimento con el uso de humus de lombriz y roca fosfórica, fueron variedades tradicionales de maíz (Zea mays L. Var. Marginal 28-T), frijol cowpea (Vigna unguiculata L. var. San Roque) y soja (Glycine max Merril. var. Nacional), bajo un sistema de rotación en los que se evaluaron el rendimiento de los cultivos y el efecto de las enmiendas en la fertilidad del suelo. Para el caso del experimento con el uso de magnecal se sembró la variedad mejorada de Maíz INIA 602 con tolerancia a la acidez, en rotación con el cultivo de soja var. Cristalina, donde también se evaluaron los rendimientos y el efecto de la enmienda sobre las características químicas del suelo. Se usó el diseño estadístico Bloques Completos al Azar (BCA) para los experimentos y los resultados se analizaron mediante el Analisis de Variancia (ANOVA) y la Prueba de Duncan. / Rengifo Saavedra, C. (2014). EFECTO DE LA APLICACIÓN DE ENMIENDA ORGÁNICA Y MINERAL SOBRE LA FERTILIDAD DE UN SUELO ÁCIDO ULTISOL DE LA AMAZONÍA PERUANA [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/39103