Unidad 3. Fertilización ecológica Introducción: El material de esta unidad se enfoca en explicar que son los fertilizantes y abonos orgánicos, junto con sus clases; asimismo, se van a estudiar los biofertilizantes como el compost y sus usos. Descripción material del programa: El material de estudio permite comprender los aspectos relacionados con la unidad a desarrollar, esto con el fin de que el aprendiz pueda realizar las actividades de la mejor manera. Tema 1. Fertilizantes orgánicos Imagen SENA. Los fertilizantes orgánicos son compuestos que contienen uno o más tipos de materia orgánica, los ingredientes pueden ser componentes animales o vegetales, así como una combinación de ambas. Es posible comprar marcas comerciales de fertilizantes orgánicos como preparar un abono orgánico en el hogar, mediante la construcción de una pila de compost. Cuando se describen los fertilizantes, es importante recordar que su definición también se aplica a los alimentos orgánicos, es decir, están constituidos por elementos que se producen de una manera completamente natural, sin la ayuda de cualquier componente o aditivo fabricado sintéticamente. ¿Cómo elegir el mejor fertilizante para el cultivo? Depende de dos factores principales, de lo que quiera que crezca y de las características del suelo. Las plantas necesitan tres nutrientes básicos para desarrollarse: fósforo, nitrógeno y potasio, aunque también pueden llegar a requerir una variedad de micronutrientes en diversos grados. Si el suelo es deficiente en cualquiera de los tres nutrientes principales, entonces se debe elegir un fertilizante de cultivo que contenga esas sustancias. También es importante tener en cuenta los cultivos específicos, ya que algunas plantas necesitan un cierto nivel de acidez o alcalinidad en el suelo, además de los niveles de nutrientes determinados, con el fin de que el cultivo prospere. El compost y el estiércol pueden proporcionar gran parte de los nutrientes necesarios, aunque también es posible seleccionar un fertilizante basado en la condición del cultivo. Hay diferentes tipos de fertilizantes que se pueden utilizar para ayudar en el crecimiento de las plantas o en la modificación de un suelo pobre. Algunos naturales, como el compost y el estiércol, tienen una amplia variedad de nutrientes, mientras que otros se utilizan para impartir sólo un nutriente, como por ejemplo el nitrógeno a partir de la harina de pescado, o el fósforo en la harina de hueso. Fertilizantes químicos también pueden ser diseñados para impartir una mezcla específica de los principales nutrientes requeridos por los cultivos, o para apuntar a un elemento particular que podría estar ausente en el suelo. La elección entre los fertilizantes naturales y químicos puede depender de si se está tratando de producir cultivos orgánicos, o de la existencia de alguna normativa definida en el área de cultivo sobre los tipos de fertilizantes que se pueden utilizar. Uno de los factores más importantes para buscar un fertilizante para los cultivos son los suelos. Resulta sustancial que éstos contengan fósforo, nitrógeno y potasio, por lo que antes de la siembra es recomendable realizar un análisis. Si el suelo es deficiente en cualquiera de estos nutrientes claves, entonces se debe seleccionar un fertilizante adecuado. Es posible elegir un fertilizante que contenga todos los nutrientes, incluso si las pruebas muestran que el suelo está en buena forma, ya que esto puede ayudar a evitar el agotamiento de los suelos. Asimismo es primordial tener en cuenta las plantas específicas que están tratando de crecer cuando se elige un fertilizante para los cultivos, algunas requieren un nutriente específico o el equilibrio de pH, mientras que otras son capaces de producir ciertos nutrientes y cederlos dentro del suelo; lo cual es el caso de los fríjoles y el nitrógeno. Si se desea plantar un cultivo que requiera una gran cantidad de un nutriente en particular, se debe elegir un fertilizante que sea capaz de proporcionar esas necesidades. Abonos orgánicos Son materiales de origen natural en contraposición a los fertilizantes de síntesis industrial. La calidad de los abonos orgánicos depende de sus materias primas y de su proceso de preparación, se califican según su potencial de vida, o según su análisis químico. No puede existir agricultura orgánica sin materia orgánica en el sistema de producción, de igual manera, no puede haber agricultura de larga duración en condiciones ecuatoriales, sin abonos orgánicos. Clases de abonos Existen diferentes clases de abonos, entre los que se encuentran los microbiales, los atmosféricos, los de origen vegetal, mineral, animal (fermentados anaerobios, lombricompost, compostaje aerobio, purinas, harinas, fermentadas) y de plantas especiales, entre otros. Abonos microbiales Se basan en el principio de que si un sistema de producción se coloniza con microorganismos benéficos, el sistema tiende a estar sano. Los microorganismos benefactores más divulgados actualmente son: azotobacter, micorrizas, lactobacilos, rizobios, levaduras y trichoderma, entre otros. Estos microorganismos no son abonos, no obstante, constituyen la base de múltiples preparados orgánicos, algunos de los cuales pueden señalarse como abonos típicos. Por ejemplo, el compost de bosque, en el que el material celulósico finalmente picado y dispuesto en capas delgadas (menores de 25 cm para que no haya calentamiento), en sombra y en presencia de humedad y aire, se expone a la acción de los microorganismos o mantillo del bosque. El compost de bosque es privilegiado en cultivos de no intervención. Abonos atmosféricos Como su nombre lo dice, están presentes en la atmósfera y son la principal fuente de sustancias alimenticias para las plantas, las cuales aprovechan elementos como el nitrógeno, el fósforo, el potasio, el hierro, el calcio, el magnesio, los aminoácidos, las hormonas, los ácidos, las enzimas y los quelatos. Abonos de origen animal Estos abonos difieren entre sí, dependiendo de su preparación: Fermentados anaerobios: generalmente provienen de los procesos dados en un biodigestor, son el reducto químico originado de esta fermentación. Lombricompost: es humus originado de la digestión que hacen las lombrices de la materia orgánica. Compost aerobio: provenientes en general de estiércol animal, a diferencia del anaerobio, se hace en presencia de aire e incluye un saneamiento por golpe de juego y la materia prima a utilizar es el estiércol de animal. Purinas: este método consiste en diluir estiércoles frescos en agua y aplicarlos a los cultivos, generalmente al suelo. La dilución y la cantidad aplicada debe ser tal que no desate fermentación con generación de calor, ya que esto resultaría nocivo para las plantas, por el contrario, la cantidad de agua en la que se disuelve el estiércol debe ser una purina suficientemente fluida para el medio de aplicación disponible. Harinas: estas pueden ser de hueso, sangre, pescado y, en general de tejidos humanos. Constituyen material utilizado como abonos, aunque su mayor uso está orientado hacia la alimentación de animales. Fermentados: los más conocidos son los llamados caldos de elementos menores, los cuales reciben múltiples denominaciones, según cada fórmula o preparación. Abonos de origen vegetal Este tipo de abonos está constituido por hierbas espontáneas y arvenses, así como por residuos de cosecha y abonos de plantas especiales como leguminosas y algas mayores. Abonos de plantas especiales: se siembran como abonos verdes, constituyendo verdaderos cultivos asociados o de rotación. En este caso, se ha privilegiado el empleo de leguminosas, oleaginosas, compuestas y crucíferas, acudiendo al principio de lo asociativo. Al menos dos leguminosas se han manifestado como excelentes plantas de cobertura, forraje y abono verde en condiciones de trópico húmedo: el kudzú y la mucuna. Abonos de naturaleza mineral: se obtiene de procesos de minería, yacimientos, sedimentos marinos y de mantos volcánicos. Se destacan la cal, la roca fosfórica y el azufre. Tema 2. Biofertilizantes Enriquecen la fracción orgánica con la adición de microorganismos, los cuales son estructuras morfológicas que forman agregados que mejoran la porosidad, aireación y estructura del suelo. Además, son organismos capaces de fijar nitrógeno libre de aire y de liberar el fósforo que se encuentra fijado a las arcillas, por otra parte, se mejoran las condiciones de pH del suelo, puesto que poseen también microorganismos que requieren elementos metálicos para su metabolismo como el hierro y el aluminio al tomarlos del suelo. La adición de microorganismos al suelo hace más eficiente la fertilización de los cultivos, ya que son ellos los encargados de dirigir y entregar a la planta las formas más simples de los elementos. Muchos de estos microorganismos producen hormonas como las giberelinas y las auxinas, las cuales estimulan el crecimiento y el vigor de las plantas. Compost Este biofertilizante es el producto del proceso de degradación o mineralización de residuos orgánicos. Posee características muy especiales que se expresan en los sitios a los cuales se aplican, razón por la cual pueden ser considerados como acondicionadores del suelo, son fuente importante de elementos necesarios para la nutrición de las plantas, mejorando su absorción. La aplicación de compost genera buenos resultados y es corrección orgánica muy eficiente en fertilización de todo tipo de terrenos agrícolas, reduce la erosión y mejora la estructura del suelo, incluso los suelos arenosos retendrán mejor el agua, mientras que las arcillas drenarán más rápido, incidiendo en el desarrollo de raíces que retienen el suelo. La compostación Es un proceso biológico, mediante el cual se trasforman materiales orgánicos degradables (vegetales y animales) en un producto (el compost compuesto) estable, rico en nutrientes y generalmente útil en los procesos vivos del suelo. Tradicionalmente, la compostación ha sido vista como una forma de producir abono orgánico y en menor medida como una forma ecológicamente aceptable de deshacerse de cantidades crecientes de basuras. La compostación puede llegar por dos caminos: 1. El de la producción agrícola por interés en el manejo de la fertilidad del suelo. 2. El relacionado con la utilización de desechos. Estos caminos pueden ser congruentes o no, dependiendo de la calidad de los materiales que se empleen en el proceso. La compostación es muy importante porque a través de ésta, se pueden trasformar desechos orgánicos de diferente tipo en materiales muy útiles para la agricultura. Esa utilidad depende de varios factores que se pueden agrupar en: Condiciones químicas: las condiciones químicas se relacionan con el tipo, calidad y cantidad de compuestos que forman parte del material que se va compostar, es decir, se toma en cuenta si su composición fundamental es rica en carbohidratos, proteínas o lípidos, así como el tipo de molécula, por ejemplo lignina, glucosa, como también la presencia o ausencia de tóxicos y metales pesados. Condiciones biológicas: atienden a la presencia o ausencia de semillas de plantas, especialmente las llamadas malezas; huevos de algunos animales, esencialmente artrópedos y moluscos, células vegetativas y esporas de microorganismos patógenos para el ser humano, los animales y las plantas. En comparación con las condiciones químicas, las biológicas son más fáciles de superar, pues con una adecuada compostación, la mayoría de los seres vivos o sus própagulos (estructuras de propagación como las semillas, las esporas y los huevos) se inactivan. Surge entonces la pregunta ¿Qué se debe y qué no se debe compostar? Inicialmente, es compostable (es decir, por compostación) todo material de origen orgánico, eso significa que cualquier cuerpo que haya estado vivo, sus partes constitutivas y sus deyecciones son susceptibles de compostar. Igualmente, pueden compostarce todos los productos obtenidos de la trasformación o elaboración de materiales como papel, cartón, pelos, cueros, huesos, cáscara, ramas y flores; incluyendo también desechos orgánicos de la cocina y basuras orgánicas domiciliarias y municipales, así como aguas negras y sus lodos. En resumen, los materiales para ser compostados deben cumplir con unas condiciones básicas: Ser biodegradables. No estar contaminados. Formas de hacer compost Comprendidas las condiciones que deben cumplir los materiales para ser compostados, el proceso de compostación es un trabajo que puede hacerse de diferentes maneras. La humanidad viene practicando la compostación desde hace mucho tiempo. Hacia 1920, Albert Howard el iniciador de la agricultura orgánica le comunico al mundo occidental un proceso que realizaban los agricultores de la provincia de Indore (India), el cual consistía en apilar los desechos, tomando una capa de material vegetal, luego unas deyecciones de animales y así sucesivamente por capas diferenciadas, todo dentro de un foso, en el cual clavaban varias estacas que luego extraían para el ingreso de aire. En Europa y América se despertó gran interés por tal proceso, se inicio su estudio y en cierta medida, se popularizó, pensando que era una forma práctica de trasformar desechos en abonos utilizables. El desarrollo del conocimiento generado por los agricultores que venían trasformando desechos en abonos, sin saber que eso era compostación y de los técnicos que buscaron nuevas formas de mejorar y mantener las condiciones de fertilidad del suelo, sin recurrir a los abonos solubles, genera que cada día se conozca y se desarrollen formas diferentes de compostar, desde pequeñas pilas domésticas que alimentan un jardín, hasta los sistemas más organizados de pilas de compostaje en granjas y modelos de gran tamaño que trasforman los desechos orgánicos de ciudades en cantidades industriales para comercializar. Compost de superficie Además del papel que desempeñan las yerbas arvenses o espontáneas en el manejo de los elementos menores, en el alojamiento de formas de vida benéficas, en la cobertura contra el sol y la erosión, éstas proveen un excelente abono orgánico denominado compost de superficie, producto de la fermentación aerobia de las plantas desyerbadas. Una forma de producir este compost, popular en muchas zonas tropicales es el denominado compost de superficie, caso en el cual no se construye pila ni montón, si no que paulatinamente se van agregando capas sucesivas de los materiales o se mezclan previamente, colocándose sobre la superficie del suelo. No solamente actúa como compost también lo hace como cubierta orgánica para proteger el suelo. En caso del motón, este puede estar enterrado (modelo de foso o indore clásico) o sobre la superficie del suelo; en la mayoría de las pilas, lo importante es el montón. Usos del compost Algunas de las acciones más importantes de un buen compost cuando se agregan al cultivo, tienen que ver con la modificación de propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo. El uso de compost genera una serie de beneficios tales como: Aumentar la capacidad del suelo para absorber y mantener el aire y el agua. Incrementar la permeabilidad del suelo, evitando que el agua se encharque. Optimizar la capacidad del suelo para mantener nutrientes (capacidad de intercambio iónico) y cederlos a microorganismos y plantas. Mejorar la sanidad de los cultivos, permitiendo un aporte equilibrado de nutrientes y factores de crecimiento. Facilitar una mejor absorción de nutrientes por la planta. Mejorar el mantenimiento de nutrientes en la solución del suelo. Incrementar la calidad y cantidad de las cosechas como resultado de mejores condiciones nutricionales, las cuales implican mejor salud del vegetal. Disminuir el riesgo de erosión por agua o viento, porque los granos del suelo se forman y se mantienen mejor, siendo más estables. Compost de bosque El compost de bosque es un material orgánico natural que renueva las condiciones del suelo, haciéndolo menos compacto, más poroso y en consecuencia con mejor retención de agua y aire. Favorece la vida del suelo y promueve condiciones más equilibradas, dinámicas y armónicas entre los diversos elementos que lo componen, haciéndolo más parecido al suelo que caracteriza al bosque (el mejor suelo agrícola). Se obtiene de la trasformación que realizan diferentes organismos de materiales del bosque, como hojas secas, ramas y troncos en descomposición. Por el tratamiento al cual es sometido este material, predominan en él los hongos eumicetos, seres benéficos que liberan de la masa vegetal, grandes cantidades de carbono y nitrógeno, así como cantidades importantes de micronutrientes y factores de desarrollo que influyen en el crecimiento y producción de los cultivos. Proceso de elaboración del compost de bosque Materiales: 1. Una arroba de 12,5 kg de hojarasca triturada. 2. Palos, ramas, troncos, los cuales deben estar en avanzado estado de descomposición natural dentro del bosque. 3. Barbecho, rastrojo, restos vegetales, cáscaras, entre otros. 4. 1 kg de harina de maíz, cebada, trigo o arroz. 5. Tres varas largas, algunas de más o menos 1 m. 6. Agua limpia. Procedimiento: 1. Buscar un sitio plano o bien inclinado dentro del bosque o muy cerca de este. 2. Clavar las varas largas haciendo un triángulo, con distancia de palo a palo de 1m. 3. Colocar sobre el suelo, dentro del espacio del triángulo una capa de hojarascas y de ramas descompuestas; sobre este material espolvorear harina y humedecer si es necesario. 4. Sobre esta capa, colocar barbecho o rastrojo fresco muy picado. 5. Agregar otro recubrimiento de hojarasca y de ramas o troncos descompuestos triturados y sobre esta capa espolvorear harina y humedecer. 6. Atravesar tres palos en posición horizontal, de manera que queden dentro del triángulo de las varas largas, deben sobresalir un poco de la pila. 7.Repetir los pasos anteriores cuantas veces sea necesario hasta terminar con los materiales o lograr una pila con tierra de 170 m. 8. Cubrir la pila con tierra y ramas para evitar que se derrumbe. 9. Controlar que los materiales no estén secos. Si es necesario, humedecer, especialmente en verano. Tema 3. Abonos verdes Imagen SENA. Los abonos verdes son un tipo de cultivo especial que se siembra sobre un terreno con el fin de generar materia orgánica y nutrientes para el suelo. Estos abonos son utilizados para que el suelo obtenga la máxima cantidad de nutrientes posibles y llegue a un estado óptimo que le permita recibir el cultivo principal, potencializando su producción. Este tipo especial de cultivos aumenta el porcentaje de materia orgánica del suelo, mejora su estructura e incrementan su porosidad, lo cual conduce a que se retenga más humedad, oxigeno y nitrógeno, ayudando a corregir el pH y sirviendo como control de plagas y enfermedades. Las características que debe tener una planta para ser usada como abono verde son las siguientes: primero debe ser una planta de desarrollo rápido, debe producir una alta cantidad de materia seca, su descomposición debe ser rápida, debe adaptarse a varios tipos de suelos, debe consumir pocos nutrientes para su desarrollo y preferiblemente debe ser una planta fijadora de nitrógeno. Entre las especies de plantas utilizadas como abonos verdes se encuentran las siguientes: frijol, alfalfa, trébol, guisantes, centeno, entre otros. Tema 4. Caldos microbianos Imagen SENA. Estos son productos a base de microorganismos naturales del suelo. Los biofertilizantes son adicionados al suelo con el fin de incrementar las poblaciones de microorganismos benéficos, los cuales en su metabolismo generan sustancias bioactivas como hormonas, vitaminas y antioxidantes, mejorando la disponibilidad de los nutrientes en el suelo. A pesar que los microorganismos cumplen funciones importantes en el suelo, las prácticas que se realizan actualmente consisten en aplicaciones excesivas de fertilizantes, en mal manejo de arvenses, en labranzas desmedidas e inadecuadas, las cuales han contribuido al deterioro de los mismos, provocando en el mediano plazo pérdidas de estructura de los suelos, salinidad y baja fertilidad, entre otros. Las prácticas de manejo que se realizan normalmente a los cultivos tienen objetivos muy diferentes al aumento de microorganismos en ellos. Por ejemplo, aún sabiendo que la fracción mineral del suelo ocupa un alto porcentaje de este, se aplican grandes cantidades de fertilizantes, olvidando los microorganismos, los cuales son trascendentales. Los microorganismos del suelo, contenidos en los acondicionadores biológicos, al mezclarse con el hongo Trichoderma sp, tienen gran capacidad degradadora y son una excelente herramienta en el manejo de residuos de cosecha y material vegetal que queda en campo después de realizar labores como deshojes, podas o la cosecha misma. Los inoculantes o caldos microbianos representan una inversión que puede resultar en un beneficio económico varias veces más alto que el costo que se asume al aplicarlos. Modo de acción Fijación de nitrógeno atmosférico: es una reacción fisiológica de algunos microorganismos como bacterias, algas verdes-azules y helechos acuáticos para trasformar el nitrógeno gaseoso e inerte de la atmósfera en compuestos asimilables en forma de nitratos y amonio, los cuales quedan a disposición del cultivo. Solubilizadores del fósforo del suelo: en muchos suelos hay elevadas cantidades de fósforo que se encuentran en forma no asimilable por las plantas. Las bacterias solubilizadoras y mineralizadas de este compuesto producen ácidos orgánicos, inorgánicos y enzimas microbianas que son capaces de atacar el fósforo del suelo y transformarlo en forma soluble para ser tomado por la planta. Estimulación del crecimiento vegetal: tanto las bacterias fijadoras de nitrógeno como las solubilizadoras de fósforo sintetizan sustancias biológicamente activas (hormonas, aminoácidos, vitaminas), las cuales son tomadas por las plantas para actuar en determinadas etapas de su desarrollo. Dosis, áreas y cultivos De acuerdo con el tipo de caldo microbiano o inoculante del cual se disponga para una aplicación en el cultivo, las dosis pueden estar en el orden de 25 a 1000 litros por ha/año. Estas dosis pueden ser fraccionadas en varias aplicaciones, de acuerdo a las épocas del cultivo, además pueden ser integradas a labores que tradicionalmente se realizan en el cultivo para no incurrir en gastos adicionales por aplicación. Generalmente los caldos microbianos son usados para aplicaciones en el suelo, igualmente, han mostrado buenos resultados porque las plantas a través de las hojas pueden asimilar todas las sustancias bioactivas que se generan en el metabolismo de los microorganismos. Para la aplicación de estos productos en campo pueden usarse desde las bombas espalderas y tanques con aguilones enganchados a un tractor, hasta equipos de aplicación aérea. Cuando la aplicación se dirige al suelo, se busca es que el proceso de descomposición de la materia orgánica en la fase de preparación del mismo se dé antes de la siembra. Con ello se logran incorporar los residuos de la cosecha anterior, induciendo su mineralización y consiguiendo un reciclaje de nutrientes, en una mejora de estructura y de fertilidad del suelo. Cuando el cultivo está constituido, la aplicación del suelo debe buscar la rizosfera, es decir la zona del suelo ocupada por el mayor volumen de raíces de la planta, ya que debido a sus exudaciones, se genera una enorme actividad de microflora, razón por la cual se establecen relaciones muy dependientes entre el sistema radical y los microorganismos. Modelo de un caldo microbiano: Nombre: biofertilizante, inoculantes, caldos microbianos y acondicionadores de suelo. Descripción: líquido de cloración carmelita a oscura con color a fermento. Modo de acción: acondicionan biológicamente al suelo, recuperando la estructura, mejora el pH y fijan el nitrógeno. Cultivos: hortalizas, frutales, pastos, caña, papa, algodón, soya, sorgo, maíz y arroz. Biofertilizantes líquidos Boñiga fermentada o té de boñiga. Imagen SENA. Materiales para 120 litros Caneca plástica de 120 litros. 30 kg de boñiga. 1 litro de ceniza. 4 litros de microorganismos benéficos. Aproximadamente 80 litros de agua limpia. Procedimiento 1. Llevar 30 kg de boñiga a una caneca, adicionar aproximadamente 40 litros de agua y mezclar bien con un palo. 2. Diluir en balde los 5 litros de miel de purga (usar agua caliente facilita la dilución). Añadir el aguamiel a la caneca y mezclar bien. 3. Diluir en un balde 1 kg de ceniza y adicionarlo a la caneca. 4. Agregar a la caneca 4 litros de microorganismos benéficos, llenar con más agua la caneca y mezclar muy bien todo. 5. Tapar herméticamente la caneca usando la tapa original, esta también debe estar sujetada con su respectiva correa o suncho metálico. Hay que asegurarse que la tapa tenga su empaque de caucho, de lo contrario entrará oxígeno durante el proceso, causando pudrición del producto, volviéndolo inservible. 6. Es necesario fermentar la mezcla por una semana y evacuar el gas por medio de una válvula o aflojando diariamente (por 10 segundos) el seguro del suncho que sostiene la tapa. Modo de aplicación Este es un biofertilizante rico en nitrógeno, se usa en fase vegetativa o levante del cultivo y se aplica al suelo o al follaje. En cultivo de ciclo corto se recomienda aplicarlo de 7 a 10 días. En cultivos perennes se recomienda aplicarlo de 20 a 30 días (dependiendo de los costos de mano de obra) durante la fase vegetativa. Referencias Cañas, S. (2004). Guía de insumos biológicos para el manejo integrado de plagas. Cali, Colombia: Feriva S.A. Mejía, M. (1998). Agricultura para la vida. (4 ed.). Cali, Colombia. Roger, J. (1982). El suelo vivo: manual práctico de agricultura natural. Barcelona, España: Revista integral. Soleil, V. (1994). Brotes germinados caseros. Barcelona, España: Obelisco. Control del documento Autor Adaptación Nombre Ángela Viviana Páez Perilla Cargo Dependencia Ingeniera Centro Agroindustrial Agroindustrial. - Línea de Regional Quindío Producción Fecha Junio de 2012 Rachman Bustillo Martínez Guionista Línea de Producción Guionista Línea de Producción Julio de 2012 Andrés Felipe Velandia Espitia Centro Agroindustrial. Regional Quindío Centro Agroindustrial. Regional Quindío Julio de 2012
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