Estudios sobre el impacto de la fertilidad en la producción

Estudios sobre el impacto de la fertilidad en la producción

El año pasado se publicaron varios proyectos de investigación intrigantes sobre la fertilidad del suelo. Dos fueron proyectos de investigación directa, uno que midió la forma en que la aplicación de estiércol durante 15 años afecta la producción y otro que buscó formas de hacer que los residuos de cultivos sean una fuente más efectiva de nutrientes. Un tercer estudio fue un extenso análisis de 30 años de investigación sobre la forma en que el fertilizante interactúa con la maleza, los cultivos y el agua.

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Cómo responden los diferentes cultivos a la aplicación de estiércol a largo plazo

En 1999, la West Virginia University comenzó un estudio sobre la agricultura orgánica a largo plazo. Un equipo de investigadores publicó los resultados del impacto de las aplicaciones de estiércol a largo plazo en el estudio. “El efecto a largo plazo de la aplicación de estiércol en un sistema de producción orgánica certificado en parámetros físicos y químicos del suelo y rendimientos de vegetales”.

En 32 parcelas de 16×25 pies (4.87 x 7.62 metros), los investigadores aplicaron grandes cantidades de estiércol a la mitad de esas parcelas, y cantidades pequeñas a la otra mitad. La ubicación de las parcelas fue al azar, para ayudar a reducir el impacto de los factores ambientales.

Desde 1999, cada año las parcelas con grandes cantidades de estiércol recibieron 10 toneladas por acre (0.40 has) de estiércol de ganado vacuno. También tenían una cubierta vegetal de centeno y algarroba de centeno (Secale cereale y Vicia villosa) en cada temporada de invierno.

Mientras tanto, las parcelas con pequeñas cantidades de estiércol recibieron una cubierta vegetal anual de algarroba de centeno. Ambos grupos de prueba recibieron un abono de 5 toneladas por acre (0.40 has) de heno de especies mixtas durante 2 de cada 4 años.

Los investigadores realizaron la rotación de cultivos durante 4 años, y seleccionaron ejotes, calabacitas, tomates, pimiento verde y lechuga para representar a las familias Fabaceae, Cucurbitaceae, Solanaceae y Asteraceae.

El aprendizaje fue el siguiente:

Materia orgánica del suelo (MOS). Los investigadores examinaron las 6 pulgadas superiores del suelo en ambos grupos. En parcelas con cantidades pequeñas de estiércol, la MOS se mantuvo prácticamente sin cambios entre 1999 y 2014. Comenzó en 4.4% en 1999, aumentó a 5.2% en el 2004, y no cambió mucho en el 2014, midiendo 5.4%. Mientras tanto, las parcelas con grandes cantidades de estiércol experimentaron aumentos importantes durante este mismo período de tiempo. Su MOS midió 6.4% en el 2004, y continuó aumentando a 8.7% en el 2014.

Densidad aparente. En 2014, las parcelas con grandes cantidades de estiércol tuvieron una densidad aparente más baja en comparación con las parcelas con cantidades pequeñas.

A pesar de las mejorías en la calidad del suelo, las parcelas con grandes cantidades de estiércol mostraron niveles muy altos de fósforo y potasio.

Rendimientos. El factor más importante del estudio fue la forma en que los insumos afectaron el rendimiento. Las parcelas con grandes cantidades de estiércol tuvieron un aumento general del rendimiento del 22% en comparación con las otras parcelas con pocos insumos. Sin embargo, es importante tener en cuenta que cada cultivo tuvo un rendimiento único y diferente:

Tomate: 9% mayor
Pimiento verde: 25% mayor
Calabacita: 24% mayor
Ejotes: 24% mayor

“Se encontraron importantes retornos económicos al aplicar estiércol además de estiércoles verdes y la incorporación de abono y heno”, comentaron los investigadores en su informe.

Fertilizante para controlar la maleza

Con el estudio “Comprensión de las interacciones entre maleza de cultivo, fertilizante y agua, y sus usos para el manejo de maleza en los sistemas agrícolas”, los investigadores hindúes y australianos revisaron las investigaciones existentes sobre la forma en que los fertilizantes afectan y se ven afectados por cultivos, malezas y agua.

Una sección del documento elaborado se encargó de examinar una premisa que ha provocado cierta intriga: ¿se pueden controlar las malezas con fertilizante? La investigación indica que sí se puede. Los métodos se clasificaron en algunas categorías:

Sincronización. La etapa de desarrollo de una planta afecta la cantidad de nitrógeno que puede absorber. Por lo tanto, sincronizar las aplicaciones de nitrógeno con la etapa temprana de los cultivos, cuando es mucho más probable que utilicen el nitrógeno, les da un impulso.

“El momento de aplicación del fertilizante se puede ajustar para reducir la extracción de nutrientes por parte de la maleza; y por lo tanto, reducir al mínimo la reducción asociada en el rendimiento de los cultivos. El tiempo y método de aplicación de los fertilizantes son de suma importancia en el manejo de las malezas”, escribieron los investigadores en su estudio, publicado en la revista Science Direct.

Sincronizar las aplicaciones de fertilizantes a las fechas en las que es más beneficioso para los cultivos puede darles el impulso que necesitan durante el período crítico de competencia entre los cultivos y las malezas.

Métodos de aplicación. En su revisión de estudios previos, el equipo de investigación encontró que la forma en que se aplica el fertilizante tiene “efectos más profundos y constantes que el tiempo de aplicación”.

Es más probable que las malezas anuales germinen desde la superficie del suelo, por lo que los fertilizantes de difusión aplicados a la superficie benefician tanto a las malezas como a los cultivos. La fertilidad del suelo afecta la cantidad de malezas que emergen de él. En cambio, el fertilizante aplicado en franjas puede reducir los recursos de las malezas.

Sin embargo, definir los cultivos y las malezas involucradas representa también un fuerte impacto. Por ejemplo, las malezas de la raíz primaria extraen nutrientes de una capa inferior del suelo.

Tipos de suelos. Tanto los suelos finamente texturizados como aquellos con altos niveles de materia orgánica pueden reducir la cantidad de herbicida aplicado en el suelo, y por lo tanto, reducir la efectividad del control de malezas. Asimismo, en suelos menos absorbentes, las pérdidas por lixiviación del herbicida aplicado son altas, lo que también hace que los herbicidas sean menos efectivos. El nitrógeno puede actuar como un auxiliar para mejorar la eficacia del herbicida, ayudando a la absorción y al movimiento del mismo en el tejido de la hoja.

La forma en que los diferentes métodos de residuos de cultivos afectan la fertilidad

Un equipo de investigación de Bélgica y Dinamarca analizó la forma en que los diferentes métodos para procesar desechos de cultivos vegetales afectan el carbono y nitrógeno del suelo. Puede parecer contradictorio, pero dejar residuos de cultivos vegetales ricos en nitrógeno en el campo después de la cosecha puede provocar pérdidas de nitrógeno durante el otoño. Un mejor método es eliminar los residuos de cultivos no cosechados y conservarlos para reutilizarlos en el campo. Hacer esto puede mejorar el reciclaje de los nutrientes. Para que suceda, los investigadores encontraron que se requiere alguna forma de procesamiento.

En su estudio, “Co-ensilado, co-compostaje y co-digestión anaeróbica de los residuos de cultivos vegetales: La estabilidad y el efecto del producto en el carbono del suelo y la dinámica del nitrógeno”, el equipo comparó tres métodos de conservación y valoración: co-ensilado, co-compostaje y co-digestión anaeróbica, para los residuos de cultivos frescos.

El equipo también midió la calidad y estabilidad del producto y los efectos a corto plazo de la aplicación de estos ensilados, compostajes y digestatos en la mineralización del carbono y nitrógeno del suelo y las emisiones de N2O.

El ensilado generó productos altamente biodegradables con un pH bajo (entre 4.2 y 5.2) y más nitrógeno amónico (NH4 + N) en comparación con las compostas. Como resultado, hubo una mayor mineralización neta del carbono, carbono de biomasa microbiana y una inmovilización temporal de nitrógeno.

Los digestatos y compostas condujeron a tasas menores de mineralización de carbono y al carbono de biomasa microbiana. No hubo inmovilización neta de nitrógeno ni tampoco mineralización. La aplicación de digestatos generó un alto contenido de nitrógeno mineral y una disminución del pH del suelo.

En los tres tratamientos, las pérdidas de N2O a corto plazo después de la aplicación del suelo fueron muy pequeñas.
“Los productores pueden elegir la opción, el momento y la ubicación del tratamiento más adecuados, dependiendo de los requisitos locales del suelo y los cultivos, y las instalaciones en la agrícola”, comentaron los investigadores en su estudio.

Artículo originalmente publicado en la revista American Vegetable Grower, revista hermana de Productores de Hortalizas y del sitio web Hortalizas.com. Escrito por Carol Miller, editora de American Vegetable Grower.