Fertilidad del suelo y balance de nutrientes en agricultura ecológica

Victor Gonzálvez.

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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