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Fertilidad del suelo y balance de nutrientes en agricultura ecológica
Victor Gonzálvez.
Cami del Port, s/n Edif ECA Patio int 1ª
E-Catarroja (Valencia)
Tel. 961267200 Fax 961267122
www.agroecologia.net . E-mail: [email protected]
Principales problemas de la fertilización en la agricultura actual
Simplificación de las secuencias del ciclo (monocultivo), Rendimientos elevados por Fertilización programada, que
hacer proliferar una flora adventicia más selectiva y mejor preparada para competir con el cultivo.
Laboreo más intenso, que perjudica la estructura del suelo y aumenta la velocidad de oxidación de la materia orgánica, facilitando la pérdida de elementos nutritivos.
En el cultivo de terrenos en pendiente no tiene en cuenta las curvas de nivel, y favorecen la erosión.
La separación del cultivo vegetal de la cría animal rompe la interdependencia entre ambos sectores biológicos, al cesar
en la finca la circulación de la materia en forma de forrajes y deyecciones.
Concentración del ganado en fincas sin tierra, crea problemas con deyecciones, constituyendo una carga que hay que eliminar, en vez de un recurso que hay que utilizar.
No recicla los elementos nutritivos de las deyecciones, incrementa la dosis de abonos minerales, y se pierden los beneficios de la materia orgánica en el suelo.
Principales problemas de fertilización en la agricultura 2
Exige a los cultivos máxima producción, mayor que la biológica, originando plantas débiles, de poca calidad alimenticia.
Se aportan cantidades excesivas de nutrientes solubles (NPK) y se da muy poca importancia a la materia orgánica del suelo, necesaria para procesos biológicos y microbiológicos esenciales
EI exceso de elementos nutritivos solubles en el suelo provoca un desequilibrio en su absorción por la planta, que se traduce en una falta de calidad del producto obtenido.
Falta de MO degrada estructura del suelo y predispone a erosión. El abonado excesivo y desequilibrado da lugar a la lixiviación de
algunos elementos, que pasan a contaminar las aguas subterráneas
Se hacen pocas restituciones (la biomasa producida se consume fuera de los ecosistemas naturales),
Se desaprovechan residuos agrícolas (estiércoles y purines) y apenas se utilizan los residuos urbanos
Disminución la fertilidad del suelo, por el escaso nivel de humus y la mineralización del suelo
Factores que influyen en el deterioro del suelo
Factores naturales: Lluvias torrenciales, tras largos periodos secos y de altas temperaturas
Factores históricos: Sobreexplotación de los terrenos
mediterráneos por su gran fertilidad
Factores humanos o antropocéntricos:
Características de nuestros suelos
Los factores climáticos naturales condicionan de manera importante las características más sobresalientes de éstos suelos: reacción, contenido en carbonatos, niveles de materia orgánica y fertilidad
Existe un predominio de suelos básicos o neutros
La presencia de carbonatos en el suelo y subsuelo, es otra constante
La reacción básica, las temperaturas moderadas y la buena aireación favorecen los procesos de descomposición de la materia orgánica.
El nivel potencial de fertilidad es, en general elevado, en las zonas de vega, aluviales y en las grandes zonas costeras
Capacidad de retención de nutrientes es mayor en suelos con mayor contenido de materia orgánica.
El factor antrópico, principal factor de deterioro del suelo
Talas e incendios de bosques para incrementar la superficie cultivable
Los productos químicos de la agricultura
El uso de agua de mala calidad y con alto grado de salinización para el riego.
La expansión urbana
La contaminación de la actividad industrial.
Vías para evitar la degradación y regenerar el suelo
Reforestación
Prevención y control de incendios.
Aportes de materia orgánica
Renuncia al uso de determinados agroquímicos
Descontaminación de la actividad industrial
Cosecha de agua y uso de aguas de riego adecuadas
Ordenamiento del crecimiento urbano
Protección de cauces y quebradas frente a lluvias torrenciales.
Utilización del suelo, de acuerdo a su potencial de uso.
Voisin y las nuevas leyes científicas para la
aplicación de fertilizantes (1963)
1ª Ley: Para que una hierba cortada por el diente del animal pueda dar su máxima productividad, es necesario que entre cortes haya pasado el tiempo suficiente que permita a la planta: a) almacenar en sus raíces las reservas necesarias para un comienzo de rebrote vigoroso; b) realizar su llamarada de crecimiento
2ª Ley: El tiempo global de ocupación de una parcela debe ser lo suficientemente breve para que una hierba cortada a diente el primer día (o al inicio) del tiempo de ocupación, no reciba otro corte antes de que los animales dejen la parcela
3ª Ley: la necesidad de ayudar a los animales de exigencias alimentarias más elevadas, para que puedan cosechar la mayor cantidad de hierba y de la mejor calidad posible (PASTOREO).
4ª Ley: para que una vaca pueda dar rendimientos regulares es preciso que no permanezca más de 3 días en una misma parcela. Los rendimientos serán máximos si la vaca no permanece más de 1 día en una parcela
Los nutrientes como capital
Un ecosistema agrícola difiere de otro natural porque los elementos nutritivos de las plantas constantemente se están eliminando y exportando.
Los agricultores tratan de satisfacer la demanda de nutrientes vegetales utilizando el "capital fijo" de los elementos nutritivos del suelo y el "capital de explotación" de los nutrientes derivados de fuentes naturales y orgánicas, con el complemento de otros externos.
Como los elementos nutritivos almacenados en el suelo no se pueden trasladar rápidamente de una parcela a otra, los que están en los residuos de las cosechas, el estiércol, los desechos del bosque, el abono verde y los desechos domésticos componen un "capital de explotación" que los agricultores pueden trasladar y asignar a algún cultivo específico durante una rotación de cultivos y a una parcela en particular.
Abonado químico vrs. orgánico
Nutrición vegetal artificial Nutrición natural orgánica
Imposible aplicar dosis optimas de macro y micronutrientes
Plantas obtienen dosis óptimas de nutrientes, según requerimientos
Casi siempre se suele aplicar a dosis inexactas (bajas o altas
Evita la aplicación excesiva o deficitaria de nutrientes
Gran pérdida de nutrientes por lavado y fijación
Dificulta el lavado e inmovilización de los nutrientes
Crecen compactación en superficie en suelo y subsuelo
Mejora la agregación y estabilidad estructural del suelo
Coste fertilizantes sintéticos limita comprar orgánicos
Aflojamiento de las capas superficiales del suelo
Destrucción de propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo
Poco a poco se necesitan menos abonos orgánicos
Innecesario usar abonos sintéticos
Mejoran propiedades físicas, químicas y biológicas
Estrategias para la fertilización del suelo
Existen 3 estrategias para mejorar el ciclo de nutrientes del suelo:
a) Limitación de la pérdida de nutrientes.
b) Captación y manejo de nutrientes.
c) Aplicación nutrientes orgánicos y minerales naturales.
1. Limitar la pérdida de nutrientes
Reciclar el material orgánico (rastrojos, etc.) retornándolo a la tierra, directamente o una vez transformado.
Manejo los fertilizantes de tal manera que la pérdida por volatilización (alta temp e insolación) o lavado (lluvia) sea mínima.
Reducir el lavado y erosión del suelo que remueve los nutrientes y la materia orgánica.
Reducir la quema de vegetación en sistemas intensivos. Reducir la volatilización del N, por desnitrificación en suelos
húmedos. Evitar la lixiviación, de nutrientes. Usando abonos de lenta
disponibilidad manteniendo un alto contenido en humus, e intercalando plantas con diferentes tipos de raíces.
Bombear parte de los nutrientes lixiviados de lo profundo usando árboles u otras plantas de raíces profundas como cobertura muerta o abono verde.
Limitar la extracción de nutrientes en productos produciendo cultivos altamente rentables y con poco contenido nutritivo (fruto, frutos secos, hierbas, leche).
Producir para la autosuficiencia, tratando que pocos productos necesiten ser "exportados" y cultivando productos alimentarios y/o materia orgánica.
2. Captar y manejar nutrientes
Fijación de nitrógeno por microorganismos que viven en simbiosis con árboles leguminosos, arbustos y cultivos de cobertura (rizobacterias) o con bacterias libres: Azotobacter y Algas verdes azuladas y/o Azolla en arroz.
Cosechar nutrientes captando del viento o del agua y sedimentos de afuera de la finca.
Utilizando la ganadería para aportar nutrientes (estiércol) de áreas comunales, donde pasta.
Compensar las deficiencias de nutrientes en la finca: Concentrando la aplicación de abonos en un terreno
(estiércol, compost, mulch o abono verde). Cultivando abonos verdes, para hacer a los nutrientes m<s
rápidamente disponible para los cultivos.
3. Aplicar nutrientes orgánicos y minerales naturales
Materia orgánica procedente de otras fincas (estiércol, gallinaza, subproductos, basuras, etc.).
Compra de forrajes o alimentos humanos o subproductos concentrados.
Fertilizantes minerales: roca fosfórica, harina de huesos, etc.
Reciclado de nutrientes
La cantidad de nutrientes que se pueden reciclar a través de residuos vegetales y animales en la práctica, pocas veces basta para compensar las cantidades eliminadas en los productos agrícolas, incluso en la agricultura de baja productividad.
Hay pérdidas inevitables, aun en los sistemas mejor administrados.
Los agricultores aplican nutrientes vegetales sólo cuando sus efectos en el rendimiento de las cosechas resulta rentable.
La decisión de aplicar nutrientes vegetales externos suele tener un fundamento económico -precios y posibilidad de adquirirlos-, pero también depende de que los haya y de los riesgos de producción implícitos.
La búsqueda de una mayor productividad tiene que confrontarse con la necesidad de mantener la fertilidad de los suelos e impedir que se degraden.
Balance de nutrientes
Entradas o importaciones comprenden: La adición de Nitrógeno (N) y Azufre (S) y otros elementos
nutritivos disueltos en las precipitaciones Adición de N por fijación atmosférica por medio de bacterias
(simbióticas o aisladas) y algas cianofíceas del suelo. Adición de elementos nutritivos diversos por la descomposición
y disolución de las partículas minerales del suelo Aporte de fertilizantes (orgánicos y minerales), en el abonado. Salidas o extracciones al sistema : Pérdidas de elementos nutritivos por lavado del suelo (lluvias,
riegos), arrastrados por el agua infiltrada hasta llegar a profundidades que no alcanzan las raíces, o que van a la capa freática que los transporta a rios y mares. Estas perdidas son mayores cuanto menos humus hay en el suelo
Pérdidas por gestión humana, que serán menores cuando mayor sea la reincorporación al suelo de restos de la producción vegetal y animal (rastrojos, pajas, purín, estiércol, etc.)
Esquema de balance de nutrientes en la parcela
Necesidades nutricionales de los cultivos: Dosis de nutrientes (gr/pl/año) en melocotonero
Año Nitrógeno (N) Fósforo (P) Potasio (K) Magnesio (Mg)
1º 40-50 25-30 40-50 8-10
2º 60-75 30-40 60-75 15-20
3º 120-150 60-75 100-150 25-30
4º 250-300 80-100 200-300 35-40
5º 300-400 150-200 350-400 45-50
6º 450-500 250-300 450-500 55-60
Necesidades y extracciones de nutrientes de los cultivos
Extracciones de nutrientes por cultivos
Cultivo Extracciones en kg/1000 kg de producción Rendimiento
N20 P205 K20 CaO MGO Kg/m2
Tomate 3,6 1,2 6 2,8 1,6 18
Pimiento 4,1 2,2 5,4 1,6 1,2 7
Berenjena 3,8 1,5 6,1 0,3 0,9 7
Calabacín 3 1,8 4,3 0,8 1,4 6
Pepino 3,1 1,6 3,4 2 0,3 11
Melón 3,1 1 5,9 3,9 1,9 7
Sandía 7,3 4,5 13,5 4 2 7
Judía 7 4 8 5 2,3 3
Fuente: Diversas, 2005
Contenido nutrientes de materiales orgánicos
Aportes de estiércoles Tipos de estiércol y su aporte de nutrientes
Cuadro 9 Porcentaje de Nitrógeno
%N %N
Materia seca mineralización al 1º año
Vaca 1,5 25
Oveja 2,3 45
Gallinaza 3,2 75
Cuadro 10. Aporte nutrientes de estiércol según procedencia (%)
N P K
Vaca 0,94 0,42 1,89
Oveja 2,82 0,41 2,62
Gallina 2,8 2 2
Cuadro 11.- Cantidad de estiércol producido en 1 año
Ton/año
Vaca lechera (600kg pv) 18
Oveja (350 kg pv) 11
Gallina ponedora (100) 7
Exportaciones de los cultivos
Aportes de abonos verdes
Especie Periodo
vegetativo
Dosis
Kg/ha
Fecha límite
siembra
Observaciones
Habas 4 meses 200 Fines agosto Fija 220 Kg N/ha
Trébol rojo Hasta junio 80 Septiembre Fija 350 Kg N/ha
Veza/Avena 3 meses 80/80 Fin octubre Fija 150 kg N/ha
Guisante
forrajero
4 meses 150 Fin octubre Fija 150 kg N/ha
Colza forrajera 5 meses 12 1/2 octubre (inv) Crece muy rápido
Girasol 8 a 10 sem. 20 Mitad agosto Resiste sequia
Facelia 6 a 9 sem. 15 Septiembre Atractivas flores
Mostaza
blanca
5 a 8 sem. 20 Fin septiembre Repele nemátodos
Trigo
sarraceno
8 a 10 sem 70 Fin agosto Apto tierra pobre,
nematicida
Centeno 5 meses 150 Fin octubre otoño, suelo ácidos
Extracciones de melocotonero
Otras extracciones Residuos % Kg N/ha
Madera (poda) 12,5 1,76
Hojas (caída) 50 7,04
Raíces (muertas) 50 2,02
Total 10,82
¿Cómo determinar la salud del suelo? Indicadores sencillos
1. COLOR DEL SUELO MOJADO 2. FERTILIDAD DEL SUELO 3. PROFUNDIDAD DE LA CAPA FÉRTIL 4. DUREZA 5. DRENAJE 6. FACILIDAD DE LABRAR 7. ESTRUCTURA DEL SUELO 8. PEDREGOSIDAD 9. PENDIENTE 10.Huellas de erosión 11. Infiltración 12.Tacto 13.Textura 14.Retención del agua
¿Cómo determinar la salud del suelo? Indicadores sencillos
1. Pérdida de semillas 2. Edad del terreno de cultivo 3. Crecimiento de adventicias 4. Presencia de lombrices 5. Actividad biológica 6. Agua superficial 7. COBERTURA DEL SUELO 8. Barreras o zanjas de conservación de suelos 9. Estado de las barreras 10. Prácticas de roza y quema 11. GERMINACIÓN DE LA SEMILLA 12. TASA DE CRECIMIENTO Y DESARROLLO 13. Diámetro de tallos de las plantas 14. Hojas 15. Tamaño de las plantas
¿Cómo determinar la salud del suelo? Indicadores sencillos
Resistencia a la sequía
Resistencia a plagas y enfermedades
Deficiencias nutricionales
Madurez del cultivo
Tipo de cultivo
Nivel de producción
Valoración del rendimiento
Costes y ganancia
Salud humana
Salud animal
Vida Silvestre
Gracias