Missouri Clay es un coadyuvante granulado para fertilización edáfica. Mejora las características físicas y químicas del suelo y potencializa el efecto de los fertilizantes edáficos. Los gránulos de Missouri Clay están compuestos por un mineral arcilloso llamado Bentonita. La bentonita se compone predominantemente del mineral montmorillonita, que es un subconjunto del grupo de las esmectitas. La estructura de montmorillonita es una estructura cristalina 2:1 compuesta por dos tetraedros de silicio intercalados por un octaedro de aluminio (figura 1c).
La bentonita tiene una capacidad sustancial de absorción de nutrientes y agua debido a su estructura porosa similar a una esponja, alta capacidad de intercambio catiónico (CIC) y gran área de superficie específica (Kemp et al., 2022). La carga eléctrica negativa neta de las capas 2:1 (TOT) que surgen de la sustitución isomórfica de Al con Fe(II) y Mg en los sitios octaédricos, y Si con Al en los sitios tetraédricos está equilibrada por cationes como Na + y Ca 2+ ubicado entre las capas y rodeado por los bordes (Karimi & Salem, 2011).
La arcilla de bentonita es predominantemente de color claro y se expande cuando se mezcla con agua. Las láminas cristalinas de aluminosilicatos negativos se equilibran con cationes hidratados de Na +, Ca 2+ o K +. Tiene cationes intercambiables y grupos OH- reactivos en sus capas superficiales (Datta Chaudhuri et al., 2020).
Composición garantizada:
Bentonita natural de alta calidad. Arcilla 2:1 del grupo de las montmorillonitas, arcilla expansible con alta capacidad de retención de agua.
–Fosforo total (P2O5):………………..…………………..3%
–Silicio total (Si2O): ……………………………………..60%
–Capacidad de retención de agua: puede retener entre 6 y 17.5 mL de agua por cada g de bentonita.
–Efecto en la estructura del suelo: Aumento de la porosidad y mejora de la densidad aparente.
–Capacidad de intercambio catiónico (CIC): la bentonita tiene una CIC entre 50-85 meq/ 100 g suelo. Mejora la CIC del suelo, facilita la disponibilidad de nutrientes para las plantas.
Función de Missouri Clay
Missouri Clay es ideal junto con la aplicación de fertilizantes edáficos para aumentar su disponibilidad en el suelo por más tiempo. Ideal para suelos arenosos con estructura deficientes y menor capacidad de retención de agua. La bentonita se emplea como complementos en los fertilizantes químicos, funcionando como diluyentes para alcanzar la concentración adecuada de los elementos esenciales (Murray, 2006).
Los suelos con baja CIC tienen una menor retención de agua y los iones se lixivian. Además, la aplicación de Missouri Clay junto con la fertilización edáfica mejora la disponibilidad de los nutrientes aplicados y la humedad del suelo. En tales suelos, la productividad disminuye rápidamente debido a la pérdida de materia orgánica, la disminución de la fertilidad y, en consecuencia, el aumento su degradación. Esto se ve agravado por las altas temperaturas, la erosión del suelo y la lixiviación de nutrientes en ambientes tropicales. (Shen et al., 2020; Zhou et al., 2019)
La aplicación de Missouri Clay en suelos con baja CIC y baja retención de humedad absorbe los cationes intercambiables y genera espacios porosos entre sus capas donde almacena agua y moléculas orgánicas que luego libera y hace disponible para la planta. La bentonita tiene la capacidad de absorber entre 6 y 17 mL de agua por cada gramo y tiene una CIC de 50 a 85 meq/100 g de suelo. El almacenamiento de agua puede oscilar entre 1,5 y 7,9 mm a una profundidad de 20-40 cm al aplicar entre 12 y 18 ton bentonita/ha en un suelo franco arenoso.
Respecto a la CIC, un ensayo realizado por Czaban & Siebielec, (2013), en un suelo arenoso donde se aplicó 12 kg/m2 de bentonita, la CIC aumento aproximadamente 1.5 cmol+/kg a respecto a el control sin bentonita a una profundidad de 5-30 cm. La capacidad de absorber agua y las propiedades de transporte de las bentonitas están controladas por la densidad de carga eléctrica de las partículas sólidas, que comúnmente se estima a partir de la medición en laboratorio de la capacidad de la CIC. La metodología de azul de metileno parece ser la más apropiada para determinar la CIC de la bentonita (Dominijanni et al., 2019).
Las cargas en los tetraedros y octaedros interactúan con los cationes. Los poros almacenan agua y moléculas orgánicas. La bentonita mejora características físicas del suelo como la porosidad total, la densidad aparente. Los poros aumentan la capacidad de agua disponible, aumenta la retención de agua. (El-Nagar & Sary, 2021) reportan un área superficial de 36.3068 m2/ g de bentonita y un volumen total de poros de 0.02573 CC/ g. Por otro lado, la aplicación conjunta de bentonita y ácidos húmicos mejora la estructura del suelo, al tiempo que podría mejorar la eficiencia en el uso de fertilizantes nitrogenados, ya que tiene una excelente capacidad de adsorción de cationes NH4+, Na+, Ca2+, Mg2+, K+; la adsorción de NH4+ por parte de la bentonita natural es de hasta el 57% a pH entre 4 y 9. La bentonita reduce la volatilización de NH3 y la emisión de N2O de los suelos (Shen et al., 2020; Zhou et al., 2019).
Antecedentes:
Tabla 1: efecto de la bentonita sobre diferentes tipos de suelo y cultivos.
| Cultivo | Dosis | Efecto en el suelo y la planta | cita |
| Mijo | 0, 6, 12, 18, 24, 30 Mg/ha | En un suelo franco arcilloso mejoro la retención de agua a 20-60 cm de profundidad, mejoró la conductividad hidráulica y el rendimiento del cultivo. Entre 12-18 Mg/ha fueron los mejores tratamientos los 3 primeros años, y 24-30 Mg/ha los años 4 y 5. Sin embargo, 24-30 Mg/ha son antieconómicos. | (Mi et al., 2017) |
| Trigo | 5, 10 t/ha250-500 kg/ha nano Bentonita. | El aumento en el agua disponible (AW) y la capacidad de retención de agua (WHC) fue más alto en 500 kg/ha nano bentonita que 5 t/ha. El rendimiento de grano y (peso de 100 granos, peso de 1000 granos) de trigo, en comparación con todos los tratamientos fue mejor en 500 kg/ha. Los 2 mejores tratamientos fueron 10 t/ha y 500 kg/ha nano bentonita. | (El-Nagar & Sary, 2021; Muhammad & Siddiqua, 2022) |
| Maíz | 30 Mg/ha | La adición de bentonita aumentó la productividad del maíz y remodeló las comunidades microbianas en suelos arenosos, como consecuencia de una mejor estructura del suelo, así como la retención de agua y nutrientes. | (Zhang et al., 2020) |
| Maíz | 30 t/ha | La bentonita-ácido húmico (B-HA) mejoró la estructura del suelo arenoso y el rendimiento del maíz.Los pequeños macroagregados y el almacenamiento de agua en el suelo se asociaron con el aumento del rendimiento del maíz.Hay un efecto positivo en el suelo y el rendimiento del maíz durante los primeros 5 años después de la adición de B-HA. | (Zhou et al., 2019) |
| Arroz | Los compuestos de hidrocarbón de bentonita (BTHC) reducen la volatilización de NH3 en 33,5 kg N/ha.BTHC reduce la pérdida de NH4 + en las aguas de inundación y mejora la retención de NH4 + del suelo.BTHC mejora el rendimiento del arroz en un 18,8 % y la eficiencia del uso de N en las plantas en un 37,4 %.La volatilización mitigada de NH3 por BTHC podría contribuir al aumento del rendimiento del arroz. | (Chu et al., 2020) | |
| Maíz, Mijo, sorgo | 2.5 t/ha1.5 t/ha | Aumentó los rendimientos de grano de maíz, mijo, sorgo, garbanzos y cacahuetes en un 11, 20, 14, 17 y 5 % por encima del control. La bentonita combinada con DAP/SSP y/o FYM aumentó el rendimiento del maíz, el mijo africano, el sorgo, las semillas verdes y el maní en un 14-82 %, 22-42 %, 23-42 %, 32-42 % y 4-26%. respectivamente. | (O. et al., 2017) |
Conclusión
El uso del Missouri Clay en la agricultura ofrece una serie de ventajas significativas que contribuyen a mejorar la calidad de los suelos y aumentar la productividad de los cultivos. Su capacidad para retener agua, mejorar la estructura del suelo, y aumentar la eficiencia de los fertilizantes edáficos la convierte en una herramienta invaluable para los agricultores. Además, su capacidad para adaptarse a diferentes condiciones climáticas y tipos de suelo la convierten en una solución efectiva en una amplia gama de escenarios agrícolas. Al incorporar la bentonita en las prácticas agrícolas, no solo podemos lograr un aumento en el rendimiento del cultivo, sino también contribuir a la sostenibilidad y preservación de los recursos naturales. En un mundo donde la agricultura desempeña un papel crucial en la seguridad alimentaria global, Missouri Clay se establece como una herramienta en la búsqueda de una agricultura más eficiente y respetuosa con el medio ambiente.
Referencias
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[2]Czaban, J., & Siebielec, G. (2013). Effect of Bentonite on Sandy Soil Chemistry in a Long-Term Plot Experiment (II); Effect of pH, CEC, and Macro and Micronutrients. Environ, 22(6), 1669–1676.
[3]Datta Chaudhuri, S., Mandal, A., Dey, A., & Chakrabarty, D. (2020). Tuning the swelling and rheological attributes of bentonite clay modified starch grafted polyacrylic acid based hydrogel. Applied Clay Science, 185, 105405. https://doi.org/10.1016/j.clay.2019.105405
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[5]El-Nagar, D. A., & Sary, D. H. (2021). Synthesis and characterization of nano bentonite and its effect on some properties of sandy soils. Soil and Tillage Research, 208, 104872. https://doi.org/10.1016/j.still.2020.104872
[6]Karimi, L., & Salem, A. (2011). The role of bentonite particle size distribution on kinetic of cation exchange capacity. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 17(1), 90–95. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2010.12.002
[7]Kemp, B., Marangon, M., Curioni, A., Waters, E., & Marchal, R. (2022). New directions in stabilization, clarification, and fining. In Managing Wine Quality (pp. 245–301). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102065-4.00002-X
[8]Mi, J., Gregorich, E. G., Xu, S., McLaughlin, N. B., Ma, B., & Liu, J. (2017). Effect of bentonite amendment on soil hydraulic parameters and millet crop performance in a semi-arid region. Field Crops Research, 212, 107–114. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2017.07.009
[9]Muhammad, N., & Siddiqua, S. (2022). Calcium bentonite vs sodium bentonite: The potential of calcium bentonite for soil foundation. Materials Today: Proceedings, 48, 822–827. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.02.386
[10]Murray, H. H. (2006). Chapter 6 Bentonite Applications (pp. 111–130). https://doi.org/10.1016/S1572-4352(06)02006-X
[11]O., S., Elobu, P., Namazzi, S., Kyebogola, S., & Mubiru, D. N. (2017). Higher Cereal and Legume Yields Using Ca-bentonite on Sandy Soils in the Dry Eastern Uganda: Increased Productivity versus Profitability. Universal Journal of Agricultural Research, 5(2), 140–147. https://doi.org/10.13189/ujar.2017.050209
Shen, Y., Jiao, S., Ma, Z., Lin, H., Gao, W., & Chen, J. (2020). Humic acid-modified bentonite composite material enhances urea-nitrogen use efficiency. Chemosphere, 255, 126976. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.126976
[12]Zhang, H., Chen, W., Zhao, B., Phillips, L. A., Zhou, Y., Lapen, D. R., & Liu, J. (2020). Sandy soils amended with bentonite induced changes in soil microbiota and fungistasis in maize fields. Applied Soil Ecology, 146, 103378. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2019.103378
[13]Zhou, L., Monreal, C. M., Xu, S., McLaughlin, N. B., Zhang, H., Hao, G., & Liu, J. (2019). Effect of bentonite-humic acid application on the improvement of soil structure and maize yield in a sandy soil of a semi-arid region. Geoderma, 338, 269–280. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.12.014
