Saludos estimados lectores, bienvenidos nuevamente a mi blog donde se comparten saberes de las ciencias agropecuarias a través de @STEM-espanol subcomunidad científica de steemSTEM que valora contenido académico en español, en el artículo anterior se abordaron aspectos relacionados a la fertilización orgánica, describiendo los beneficios de un fertilizante líquido llamado Biol cuyo componente principal es el estiércol bovino, se implementó un ensayo experimental donde se aplicaron distintas dosis del mismo en pastizales establecidos con la especie forrajera Guinea (Megathyrsus maximus) evaluando algunas características morfoagronómicas como Altura, rendimiento y calidad, mostrando excelentes resultados en cada una de las variables estudiadas sobre todo cuando se utilizó la dosis de 200 l/ha.
Por lo antes expuesto surgió la necesidad de describir algunos aspectos relacionados al suelo de la zona Sur del Lago de Maracaibo, además de los procesos físicos, químicos y biológicos que atraviesa la materia orgánica para ser aprovechada por el suelo y así mantener características físico-químicas-biológicas ideales para la producción agropecuaria.
Con respecto a la zona Sur del Lago de Maracaibo, específicamente en el Municipio Colón del Estado Zulia se encuentran varias clases de suelo que van desde el tipo I hasta el tipo V, lo cual permite que se establezcan una diversidad de cultivos como hortalizas, musáceas, café, cacao y pastizales, estos suelos presentan las siguientes características:
Aunado a dichas características del suelo, es necesario mencionar que en la zona se experimenta con un clima tropical, por lo cual lo factores ambientales juegan un papel primordial, ya que las temperaturas son elevadas y las precipitaciones son distribuidas durante todo el año y según algunos investigadores como La Cueva (1995), en Venezuela predominan los suelos tropicales, señalando que las altas temperaturas y alta humedad acelera la descomposición de materia orgánica (restos de plantas y animales), es decir la materia orgánica no se acumula sino que se transforma con rapidez.
Es evidente entonces que la aceleración con que se descompone la materia orgánica es un factor importante en el sector agropecuario, ya que en suelos cultivados se necesita que la materia orgánica se descomponga con rapidez como consecuencia de los procesos de Humificación (humus) y mineralización compuestos solubles (NO3, NH4, PO4 entre otros).
En el video y la figura se detalla como es el proceso de descomposición por el cual atraviesa la materia orgánica, cuando la materia orgánica (hojas, estiércol, raíces entre otros) se encuentra en el suelo es atacada por una gran cantidad de organismos (hongos, bacterias, lombrices entre otros) capaces de descomponer en el caso de las hojas de los árboles en compuestos como azúcares, proteínas, celulosa, hemicelulosa y compuestos más resistentes como lignina y taninos. A medida que ocurre la descomposición suceden dos grandes procesos conocidos como:
Mineralización:consiste en la transformación de un elemento en forma orgánica a otra inorgánica (compuesto minerales solubles), realizado por los microorganismos del suelo que presentan las enzimas necesarias para romper el enlace de las moléculas orgánicas de los residuos y transformarlas a moléculas inorgánicas, obteniendo luego de una serie de reacciones químicas compuestos inorgánicos que pueden ser absorbidos por la planta.
Humificación:consiste en un conjunto de procesos biológicos físicos y químicos que transforma la materia orgánica en humus, el humus es un estado avanzado de la descomposición de la materia orgánica el cual permite mejorar algunas características físico-químicas del suelo.
Por todo lo antes expuesto se puede señalar basándose en algunos investigadores como Herrera (2006), que durante la descomposición de la materia orgánica ocurre un proceso de mineralización primario y otro secundario, algunos también lo denominan mineralización rápida y lenta, ya que la materia orgánica durante su transformación mineraliza parte de los compuestos presentes en los residuos reciclando algunos elementos importantes para la producción, a medida que los restos orgánicos se van mineralizando paralelamente se acumulan productos secundarios resistentes en el suelo y que lleva por nombre Humus o sustancias húmicas (ácidos húmicos, ácidos fúlvicos), que son resistentes a la descomposición y que a pesar de ello también sufre un proceso de mineralización conocida como lenta ya que puede tardar hasta un año en concretarse.
Científicamente se puede decir que la materia orgánica es de suma importancia en la producción agropecuaria, ya que nos proporciona los elementos necesarios para la nutrición de los cultivos cuando existe una excelente mineralización y aparte de ello proporciona sustancias húmicas que permite un equilibro en la características del suelo como mejorar la estructura, retiene humedad y sirve como reservorio de nutrientes.
Para que exista una transformación o descomposición de la materia orgánica de manera aceptable en los ecosistemas agropecuarios se deben tomar en cuenta los siguientes factores:
Composición de los residuos vegetales:Cuando se habla de residuos vegetales, nos referimos a parte del material de las plantas como hojas, tallos y raíces, la velocidad para descomponer este tipo de material va a depender de la presencia elevada de elementos como la lignina, taninos entre otros, mientras más lignificado se encuentren los residuos más lenta será su degradación.
Humedad de los residuos: es fundamental ya que los microorganismos necesitan agua para su multiplicación y dicha agua puede ser suministrada por el material a descomponer, en épocas de sequía los residuos con bajo contenido de agua tienden a acumularse sobre el suelo debido a una posible disminución en la multiplicación de los organismos y la descomposición es lenta.
Aireación del suelo: cuando existen suelos bien aireados y drenados se activa la biota edáfica, según Urbano (2002) aproximadamente entre un 80 y 90 % de la actividad biológica del suelo corresponde a los microorganismos y de ellos los aeróbicos son los que presentan mayor actividad, por ende si encontramos suelos encharcados es un indicador de baja presencia de oxigeno (anaerobiosis) limitando ello la actividad de los microorganismos que presentan mayor actividad en la descomposición, esto traería como consecuencia que los residuos orgánicos no se descompongan rápidamente o permanezcan inalterables sobre el suelo.
Presencia de nutrientes minerales: los microorganismos para su multiplicación aparte de la humedad necesitan elementos nutricionales como nitrógeno, fósforo, calcio entre otros, de los elementos mencionados el nitrógeno es fundamental en el proceso de descomposición, si existe suficiente nitrógeno en los residuos el proceso se realizará sin limitaciones, en caso contrario con bajo contenido de nitrógeno los microorganismos interrumpirían su actividad al menos que se encuentre suficiente nitrógeno asimilable en el suelo, en caso que los microorganismos tomen el nitrógeno del suelo lo inmovilizarían llevándolo a nitrógeno orgánico, esto según Lim (1984), es temporal ya que cuando mueran los microorganismos el compuesto microbiano se mineraliza dejando disponible de nuevo a la planta. Por ello en caso que un material presente poco nitrógeno como las hojas de pastos tropicales es necesario mantener suficiente nitrógeno en el suelo para que los microorganismos no inmovilicen todo el nitrógeno disponible evitando una competencia por el nutriente entre los microorganismos y el cultivo que pueda influir en la producción de biomasa; un material vegetal rico en nitrógeno serían las hojas de leguminosas.
pH del suelo: el pH en los suelos es recomendable mantenerlo en un rango entre 6 y 7,5 es decir ligeramente ácido, neutro o ligeramente básico o alcalino, esto permitirá un excelente desarrollo de microorganismos, en el caso que aumente o disminuya considerablemente tomando como punto de partida los valores ya mencionados la actividad microbiana descenderá, actuando solamente la microflora acidofila o basifila según sea el caso que se presente.
Analicemos brevemente lo que ocurre en nuestros ecosistemas naturales y agropecuarios, los proceso de mineralización y humificación son elementales para la fertilidad de los suelos, en los ecosistemas naturales como los bosques se genera de manera ininterrumpida cuando no existe ningún desequilibrio ocasionado por contaminación, tala, quema entre otros factores, quienes se encargan de dicho proceso (micro, meso y macro organismos) son conocidos como biodiversidad funcional ya que cumplen la función de reciclar elementos nutricionales proveniente de los residuos vegetales y dejarlos de nuevo disponible para las plantas.
Siguiendo con el análisis, se puede deducir que si hablamos de reciclaje de nutrientes estaríamos en frente de un ciclo biogeoquímico, se le asigna el nombre de Biogeoquímico ya que estamos en presencia de organismos (Bio) que reciclan elementos en el ambiente geológico (geo) donde intervienen algunos cambios químicos para la obtención de nutrientes solubles. Existen distintos ciclos biogeoquímicos: Ciclo del agua, azufre, nitrógeno, fósforo, carbono y oxígeno, en la agricultura uno de los elementos de suma importancia para el crecimiento de la plantas es el nitrógeno un macroelemento que se encuentra en mayores cantidades en la atmósfera conocido como nitrógeno atmosférico N2 y que solo algunos microorganismos pueden fijar al suelo a través de la simbiosis con algunas plantas y la mineralización de la materia orgánica.
De igual manera dichos procesos pueden producirse en los sistemas agropecuarios, aunque se ven alterados en alguno de ellos cuando se implementa una agricultura convencional basada en un paquete de plaguicidas, que son utilizados indiscriminadamente, además el uso excesivo de maquinaria agrícola con el uso de implementos como el arado y rastra que se encargan de voltear y desmenuzar las partículas del suelo para descompactar y airear la superficie que se utilizará para la siembra; la idea no es dejar de utilizar agroquímicos o el uso de maquinaria agrícola la intención es equilibrar su uso para evitar desequilibrios en nuestros ecosistemas con nuestra biodiversidad, para ello se deben implementar técnicas que permitan imitar los procesos que acontecen en los ecosistemas naturales y así aportar un equilibrio a la biodiversidad que se encarga de funciones específicas como por ejemplo la degradación de la materia orgánica.
, autor de la imagen Altieri 2000.
Asociación con leguminosas: sobre las leguminosas forrajeras se han escrito distintos post en cuanto su importancia en la alimentación de los rumiantes, pero la incorporación de este tipo de cultivos asociados con otros tiene alta relevancia si nos referimos al reciclaje de nutrientes a través de sus hojas que son ricas en nitrógeno, es decir vamos a contar con residuos orgánicos ricos en nitrógeno que permitirán a los microorganismos descomponer la materia orgánica sin tener que tomar el nitrógeno del suelo para inmovilizarlo (llevarlo a nitrógeno orgánico). Aunado a ello la planta tiene la capacidad de realizar una simbiosis mutualista con las bacterias de género rhizobium que permiten fijar al suelo el nitrógeno atmosférico (N2).
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, diseño de las siglas STEM-espanol: