Fertilización del suelo agrícola [Relación Carbono/Nitrógeno]

La fertilización del suelo está representada por la cantidad adecuada de nutrientes, agua y aire que este es capaz de suministrar a las plantas para permitirles crecer y producir en buenas condiciones. Esa capacidad del suelo de producir alimentos en forma abundante, sana y permanente proviene en gran medida de los miles de seres vivos que habitan en él.

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El suelo sirve como soporte y provee parte del alimento y del espacio vital que requieren las comunidades animales y vegetales para desarrollarse y multiplicarse. Clic para tuitear

El suelo sirve como soporte y provee parte del alimento y del espacio vital que requieren las comunidades animales y vegetales para desarrollarse y multiplicarse. Es por lo tanto fundamental para el mantenimiento de la vida.

Las culturas agrarias que florecieron en el contexto universal y en la actual América en particular consideraban al suelo de cultivo como una deidad “dadora de vida” la Allpa mama o la Pachamama. Fue y sigue siendo objeto de un profundo respeto por parte de los grupos humanos aborígenes que poblaron el continente y aún habitan en el país.

Componentes químicos procedentes del aire y del suelo para el crecimiento de las plantas.

Oxígeno (O), carbono (C ), hidrógeno (H), nitrógeno (N), calcio (Ca), potasio (K), silicio (Si), magnesio (Mg), fósforo (P), azufre (S), aluminio (Al), sodio (Na), hierro (Fe), cloro (Cl), manganeso (Mn), cromo (Cr), rubidio (Rb), zinc (Zn), molibdeno (Mb), cobre (Cu), titanio (Ti), vanadio (V), boro (B), bario (Ba), estroncio (Sr), circonio (Zr), astato (As), cobalto (Co), flúor (Fl), litio (Li), yodo (I), plomo (Pb), cadmio (Cd), cesio (Cs), selenio (Se), mercurio (Hg) y radón (Ra).

En el gran mecanismo de la naturaleza el suelo desempeña una tarea central: todo parte de él y todo vuelve a él.

Dr. Cho

El suelo recoge las sustancias que han terminado su ciclo útil y las transforma en materias primas para uso de las especies vegetales.

En el interior del suelo se desarrollan constantemente delicados mecanismos. Mediante los cuales las cadenas de microorganismos atacan a los residuos orgánicos a través de procedimientos complejos de degradación y síntesis. Estos, al terminar estas operaciones. Liberan sustancias (agua, anhídrido carbónico, amoníaco, nitratos, fosfatos, etc.) que garantizan a las plantas una alimentación gradual y continúa estimulando al mismo tiempo su crecimiento.

Pero eso no es todo: en este singular laboratorio se segrega además un tejido complejo de materias coloidales. Conocido como sustancia húmica o simplemente humus cuya función vital es la de equilibrar las fases sólida, líquida y gaseosa del suelo.

El humus es entonces la base de la fertilidad del suelo.

Tiene entre otras tareas la de aligerar los terrenos arcillosos, compactos y húmedos para convertirlos en permeables al aire y al agua.

Con su poder de cimentación da consistencia a los suelos arenosos e incoherentes. Dadas sus cualidades hidrófilas, convierte en cultivables las regiones semiáridas. Reteniendo las aguas de lluvia para distribuirlas lentamente de acuerdo a las necesidades de las plantas.

Con sus dos acciones convergentes, alimentando a las plantas y acondicionando los suelos. El humus como sustancia de carácter orgánico crea y desarrolla la fertilidad y constituye una fuente alimenticia y de energía para las especies vegetales. Se puede decir de manera más amplia que el humus establece el ritmo de los ciclos naturales.

Cómo se alimentan las plantas.

Las plantas son consideradas los únicos productores netos de energía de nuestro sistema biológico, con excepción de algunos microorganismos. Son capaces de elaborar compuestos orgánicos complejos. A partir del agua, del dióxido de carbono del aire, de la energía solar y de los elementos nutritivos del suelo.

Para llevar a cabo los procesos fisiológicos y metabólicos que les permiten desarrollarse, las plantas necesitan tomar del medio una serie de elementos indispensables. Sus constituyentes esenciales se describen a partir del análisis de la materia seca de los vegetales.

Macronutrientes que constituyen el 99 % de la masa.

Carbono (C), oxígeno (O), hidrógeno (H), nitrógeno (N), fósforo (P), azufre (S), potasio (K), calcio (Ca) y magnesio (Mg)

  • El carbono (C) y el oxígeno (O) son tomados del aire a través de la fotosíntesis y el oxígeno por la respiración.
  • El agua proporciona hidrógeno (H) y oxígeno (O) además de desempeñar múltiples papeles en la fisiología vegetal.
  • El resto de elementos minerales son principalmente absorbidos de la solución del suelo por las raíces. Solo las leguminosas utilizan el nitrógeno (N) del aire.

Micronutrientes que son necesarios en muy pequeñas cantidades.

Hierro (Fe), manganeso (Mn), zinc (Zn), cobre (Cu), boro (B), molibdeno (Mo), níquel (Ni) y cloro (Cl) y también son absorbidos de la solución del suelo. Algunas especies vegetales precisan también sodio (Na), silicio (Si), cobalto (Co) y aluminio (Al).

La absorción de los elementos nutritivos presentes en el suelo por parte de las plantas se efectúa mediante los pelos radiculares de las raíces jóvenes que segregan sustancias ácidas que ayudan a solubilizar los nutrientes.

En una primera fase (pasiva) los iones se mueven en el suelo hasta llegar a las raíces de dos formas:

  • Por transporte en masa siguiendo en disolución el movimiento del agua cuando existe un movimiento ascendente o descendente.
  • Por difusión para equilibrar la concentración de un determinado ion en todo el volumen de la solución del suelo.

En una segunda fase (activa) los iones. Una vez en contacto con la raíz, son atrapados por un transportador químico que les permite superar la barrera de la epidermis externa radicular. Este paso conlleva un consumo energético y necesita oxígeno.

El abonado o fertilización de los suelos no es un descubrimiento reciente. Los chinos, los griegos y los romanos ya lo practicaron. Utilizando para ello abonos animales, margas (rocas de carbonato de cal y arcillas pulverizadas) y cenizas vegetales.

Los egipcios fertilizaban sus tierras con los sedimentos de las inundaciones del río Nilo y nuestros ancestros, dentro de la racionalidad de su tecnología agrícola, emplearon elementos similares unidos a otras estrategias de manejo de los recursos naturales para procurarse buenas cosechas.

La fertilización es el aporte de sustancias minerales u orgánicas al suelo de cultivo con el objeto de mejorar su capacidad nutritiva.

Mediante esta técnica agronómica se distribuyen en el terreno los elementos nutritivos extraídos por los cultivos. El propósito es facilitar la renovación del proceso productivo, evitando de esta manera el empobrecimiento y la esterilidad del suelo.

Esta práctica agronómica es tal vez la más importante del proceso productivo agrícola. El progreso de las ciencias ha permitido conocer las necesidades de las plantas y su mecanismo de alimentación.

En 1823 Liebing demostró que el estiércol no actúa sobre los vegetales de forma directa. Sino indirectamente por los productos minerales que resultan de su descomposición. A partir de ese momento comenzó un período en el que se desechó el abono orgánico. Hasta entonces utilizado casi de forma exclusiva, con la creencia de que la fertilización mineral era suficiente.

Los sucesivos progresos de la microbiología, la bioquímica y la fisico-química aplicados a la agricultura se encargaron de corregir este error. Demostrando que la combinación de abonos orgánicos con químicos era conveniente. Incluso los últimos avances científicos han evidenciado que la fertilización química es más nociva que beneficiosa. Debido aldesequilibrio biológico que ocasiona en el suelo con el consiguiente deterioro de su estructura, lo que contribuye a su degradación.

Afortunadamente las actuales tendencias de la agricultura consideran la explotación del suelo sin afectar su equilibrio biológico, restableciéndolo e incluso mejorándolo mediante avanzadas tecnologías que incluyen un adecuado tratamiento del sistema suelo-planta que suprime el empleo de productos químico-sintéticos.

Existen dos formas de fertilización perfectamente diferenciadas: la que se realiza a través de la provisión de elementos químico-sintéticos directamente a la planta y la que se realiza mediante la alimentación indirecta de la planta a través del suelo.

La fertilización química.

Este método consiste en alimentar a las plantas directamente con sustancias nutritivas químico-sintéticas solubles en agua por medio de la ósmosis forzosa.

La fertilización se hace incorporando los compuestos químicos directamente al suelo, aplicándolos disueltos en agua a través de la fertirrigación o asperjados directamente al follaje de las plantas. Los compuestos químicos fertilizantes se disuelven en la solución de suelo, son retenidos por las arcillas y la materia orgánica —MO— (adsorción) o se filtran a través del suelo para llegar a los cuerpos de agua.

Por ejemplo el fósforo (fosfatos) es adsorbido por los componentes del suelo (MO y arcillas) y en condiciones de bajo pH limita la cantidad de fosfatos disponible para las plantas.

Las aguas con altas concentraciones de nitratos producen determinados tipos de algas que consumen oxígeno e impiden el desarrollo de la fauna.

Los gases que se emiten por el uso elevado de compuestos nitrogenados favorecen el calentamiento global provocando además problemas respiratorios a quienes sufren afecciones asmáticas.

Algunas bases de ácidos como los nitratos y los sulfatos que provienen de la preparación de los fertilizantes se convierten en ácido sulfúrico y ácido nítrico que aumentan la acidez y reaccionan con los minerales del suelo limitando la absorción de nutrientes esenciales para el crecimiento y desarrollo de los cultivos.

Las sales y ácidos que llegan a los cuerpos de agua por lixiviación afectan sus propiedades químicas y físicas.

Por ejemplo, los lagos que recogen efluentes provenientes de las áreas agrícolas arrastran grandes cantidades de fosfatos y nitratos que estimulan la proliferación de plantas acuáticas tales como el jacinto de agua que luego se transforman en un problema para los embalses y reservorios de agua.

Los expertos en nutrición mineral de las plantas han lanzado la voz de alarma sobre los problemas ambientales que están causando los altos niveles de nitrógeno que se aplican a los cultivos. Este fertilizante es uno de los más utilizados por los agricultores porque mejora considerablemente el rendimiento de la producción agrícola. Sin embargo, su uso excesivo puede provocar serios perjuicios a la atmósfera, al agua que consumimos y por lo tanto a la salud.

Una de las enfermedades más graves derivadas de la ingestión de nitrógeno es la metahemoglobinemia o enfermedad de los niños azules.

Se trata de una patología que afecta principalmente a los bebés y que provoca falta de oxígeno en la sangre. En Estados Unidos y Europa casos relacionados con intoxicación de nitratos han llevado a muchas industrias conserveras a elevar su grado de exigencia a los agricultores para evitar daños a la salud pública.

La fertilización orgánica.

El objetivo de la fertilización orgánica es incorporar al suelo los aportes necesarios para que, a través de los fenómenos físico-químicos que ocurren en él, sea capaz de proporcionar a las plantas una alimentación suficiente y equilibrada.

Para lograr este objetivo es entonces indispensable que los aportes orgánicos constituyan la base de la fertilización.

Este método desiste conscientemente del abastecimiento con sustancias nutritivas solubles en agua y de la ósmosis forzada, proponiendo alimentar a la inmensa cantidad de microorganismos del suelo de manera correcta y abundante para que sean ellos los encargados de preparar las sustancias nutritivas de forma altamente biológica y más provechosa para las plantas.

La agricultura orgánica tiene a la microflora y la microfauna como sus ayudantes más fieles, seguros y baratos.El método convencional (agroquímico) los descarta y desiste conscientemente de ellos. Clic para tuitear

Es importante señalar que el método orgánico de fertilización permite realizar aportes minerales complementarios al suelo a través de productos naturales tales como sedimentos marinos o terrestres, rocas molidas (fosfatadas, potásicas, sulfurosas, silíceas, etc.).

Últimamente los organismos que rigen los movimientos en favor de la producción orgánica de cultivos a nivel mundial han permitido el uso complementario de sales fertilizantes como muriato de potasa, sulfatos de magnesio, cobre, zinc, hierro, etc.

Indicando que estas no tienen mayor movilidad en el suelo y por lo tanto no constituyen un peligro de contaminación para las aguas subterráneas.

Los aportes minerales y el uso de sales permitidas no se deberán realizar nunca de forma sistemática sino únicamente en función de las necesidades del suelo y de las plantas, las mismas que se determinan por medio de análisis del suelo y de los tejidos de las plantas, así como de observaciones realizadas a los vegetales (plantas cultivadas o flora espontánea).

La fertilización órgano-mineral.

Es aquella que se lleva a cabo utilizando abonos órgano-minerales que resultan de la mezcla o combinación de abonos inorgánicos o minerales de origen primario (fundamentalmente harinas de rocas no tratadas y sulfatos) con abonos orgánicos sólidos (compost, humus de lombriz, bocashi, etc.) o líquidos (bioles, purines, vinagres, etc.) y en algunos casos con turba o leonardita.

Este tipo de abonos se potencia con la incorporación de nutrientes de los que muchas veces es deficitario. Se aplica principalmente en cultivos que demandan determinados tipos de elementos (fósforo, potasio, calcio, hierro, magnesio).

La relación carbono/nitrógeno (C/N)

Es importante señalar que cuanto más elevada es la relación carbono/nitrógeno (C/N) de los residuos vegetales más prolongado es su proceso de descomposición, lo que sucede esta relación es mayor a 33. Cuando está entre 17 y 23 hay un equilibrio adecuado en la producción de humus y de nitrógeno y cuando es menor a 17 hay una descomposición muy rápida y una buena provisión de nitrógeno para las plantas.

Durante el proceso de descomposición de los residuos orgánicos aproximadamente el 65 % del carbono es liberado como CO2 y el 35 % restante es utilizado por los microorganismos en la síntesis de sus propios tejidos y del humus.

Ejemplo: Si se entierran 100 kg de caña de maíz (taralla) cuya relación C/N es 60:1

¿Qué cantidad de carbono será liberado como CO2 y qué cantidad será sintetizada por el tejido microbiano y el humus?

Fertilización del suelo

Las células que se reproducen al desarrollarse la población microorgánica poseen una composición química regular, siendo su relación C/N de 10:1. Esto indica que para la asimilación de 21 kg de carbono es necesario que se encuentren disponibles 2,1 kg de nitrógeno (N).

La importancia de esto radica en que si en los 100 kg de caña de maíz que se han incorporado se encuentra presente dicha cantidad (2,1 kg de N), será liberado un exceso de nitrógeno.

En cambio, si hay menos cantidad el crecimiento microbiano se verá impedido por la deficiencia de nitrógeno. La relación C/N del material incorporado deberá ser de aproximadamente 30 para que no haya deficiencia de nitrógeno y la descomposición sea normal.

Para obtener un equilibrio es entonces necesario que al incorporar residuos con elevada relación C/N estos sean mezclados con estiércoles, especialmente en zonas donde hay actividades agropecuarias.

Otra posibilidad es incorporar estos residuos de cosechas con abonos verdes como paja de cebada o avena con vicia, paja de arroz con fréjol caupí o soya, o en combinación con otros abonos orgánicos (orines, sangre, harina de higuerilla) para lograr mejores resultados.

La relación C/N es solo una referencia para predecir la facilidad de descomposición del material orgánico, pero no es el único factor pues la velocidad de descomposición de los residuos guarda relación directa con la cantidad incorporada y relación inversa con sus contenidos de lignina y polifenoles.

Por esta razón se debe evitar la incorporación elevada de aserrín o viruta de madera, bagazo u otro material cuyo contenido de lignina sea alto ya que su descomposición es extremadamente lenta.

Fuente: Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca del Ecuador.

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