Clase 9 UNIDAD IV ESTRATEGIAS DE RECICLAJE Y MANEJO DE LA MATERIA ORGÁNICA (CICLOS BIOGEOQUÍMICOS)

OBJETIVOS 1. ANALIZAR LAS PRINCIPALES ESTRATEGIAS PARA EL RECICLAJE DE NUTRIMENTOS RELACIONADAS CON EL MANEJO DE LA MATERIA ORGÁNICA 2. IDENTIFICAR SU RELACIÓN CON LA BIODIVERSIDAD DEL SUELO, EN ESPECIAL CON LOS MICROORGANISMOS 3. IDENTIFICAR SU RELACIÓN CON LOS PROBLEMAS AMBIENTALES

CONTENIDO Manejo de la MO para incrementar la biodiversidad en el suelo: Micorrizas: Compost Lombrinaza Gallinaza Bioabonos Caldos microbiales y microorganismos eficientes Extractos de Mantillos de bosques Abonos verdes y cultivos de cobertura

IMPORTANCIA DE LA MATERIA ORGÁNICA PROPIEDADES FISICAS Infiltración Estructura Porosidad Aireación Densidad aparente Estabilidad de los agregados

Arcilla CR/04

IMPORTANCIA DE LA MATERIA ORGÁNICA N y C CIC Propiedades químicas del suelo: Capacidad de retención de nutrimentos (CIC Disminuye el lavado) Contenidos de N y C en el suelo (vitales para los microorganismos)

IMPORTANCIA DE LA MATERIA ORGÁNICA Mejora de las propiedades biológicas del suelo: Biodiversidad del suelo (supresividad de competidores bióticos o suelos supresivos) Actividad enzimática (cierre de ciclos: C, N, P, S)

EL SUELO Y LA MATERIA ORGÁNICA Base que sustenta la agricultura orgánica Suelo como un organismo vivo Dinámico, que nace, madura y muere Transforma En la actualidad: lejos de ser soporte de las plantas, es un organismo vivo (en evolución)

PRÁCTICAS EN LA AGRICULTURA ORGÁNICA Consisten en: Nutrir los micro y macroorganismos del suelo para que faciliten en las plantas la asimilación de los elementos esenciales para su desarrollo. Suelos supresivos Ejm: El empleo continuo de materia orgánica.

Suelos supresivos Suelos en los cuales el patógeno: -No se establece ni persiste -Se establece pero causa poco o ningún daño -Se establece y causa enfermedad por un tiempo y luego menos importante aunque persista. Suelos con gran actividad de microorganismos que ayudan a las plantas a obtener sus nutrientes y las protegen de enfermedades.

PRÁCTICAS UTILIZADAS ACTUALMENTE EN LA AGRICULTURA ORGÁNICA SOSTENIBLE NUESTRA DIFICULTAD El problema de suelo agrícolas: La falta de biodiversidad CASO Selva del Amazonas: Explicación por las micorrizas, cesta radical, reciclaje de nutrimentos  deforestación - sostenibilidad, “cidas” (fungicidas, herbicidas) Uso y preservación de la materia orgánica : Micorrizas y Abonos orgánicos: (Compost, Lombrinaza, Gallinaza, Bioabonos, Caldos microbiales y microorganismos, extractos de Mantillos, abonos verdes y cultivos de cobertura)

MICORRIZAS Raiz colonizada por micorrizas Detalle del hongo

Hongos micorrízico arbusculares (MA). Micorrizas Hongos micorrízico arbusculares (MA). (a) Las esporas formadas en el micelio externo, (b) Los arbúsculos o estructuras de intercambio entre el hongo y la planta (intracelular) y (c) Hifas que constituye el micelio externo. www.ivic.ve/.../Micorrizasconcepto.htm

forman MA. Aquellos cultivos con raíces gruesas y pocos pelos radicales (ajo, la cebolla, las leguminosas y los cítricos), manejo inadecuado de los insumos que se aplican, los cuales pueden conducir a la muerte o desaparición de los propágulos de MA.

Raíz infectada con ectomicorrizas Las ECTOMICORRIZAS forman manto, apenas un 3% de las plantas conocidas forman este tipo de micorrizas, entre las que destacan: pinos, abedul, haya, roble, eucaliptos, etc. Raíz infectada con ectomicorrizas

Micorrizas Ejemplo de mutualismo por micorrizas Revista Eletrônica de Ciências - Número 20 - Julho de 2003 www.cdcc.usp.br/.../artigos/art_20/colombia.html

Biodiversidad en suelos Baja biodiversidad, agroquímicos Alta biodiversidad, materia orgánica Poblaciones microbianas diversas (altas) incrementan la disponibilidad de nutrimentos esenciales a las plantas y decrecen las poblaciones de muchos microbios peligrosos

Biodiversidad en suelos Micorrizas El suelo como habitat conteniendo partículas minerales (Sa=arena; C=arcilla), materia orgánica (OM), raíces de plantas con pelos radicales (R) y organismos del suelo (B=bacterias; A= actinomicetos; MY= esporas de micorrizas e hifas, N=nemátodo) ..

Estructura del suelo y MOrgs Un típico agregado de suelo. Aqui la arena, el limo y la arcilla están unidos o cementados por la MO, microorganismos (morg) y polisacaridos secretados por los microrganismos.

PRODUCCION DE MICORRIZAS Actualmente, reducir Absorver el agua del suelo - plantas le suministran carbohidratos esenciales Recomendación Ventaja Agua y nutrientes Proceso cooperativo

Beneficios en planta: Mayor absorción de nutrimentos Intensifica la tasa fotosintética Promueve el crecimiento foliar y radical Mayor tolerancia a patógenos y estrés hídrico

AISLAMIENTOS DE MICORRIZAS, CASO CACAO En muestras de la rizósfera en cacao a diferentes altitudes Analizadas en el laboratorio Identificaron: Ej. Glomus sp. y Entrophospora sp con % de colonización y # esporas (competitivos) Aislamiento Glomus: 47% de colonización (144 esporas/30 gr) Entrophospora: 40% (105 esporas/30 gr)

Multiplicación e inoculación de micorrizas Es aconsejable: Usar micorrizas nativas Alrededor del árbol varias sub-muestras y raicillas a 5 a 10 centímetros (500 g; 200 al laboratorio, 300 bolsa plástica y refrigera - inóculo de multiplicación) 5 – 10 cm

Techo transparente Cajones con ladrillo 1 x 1 m y 25 cm Agujeros en la base Es una mezcla de suelo que presenta fragmentos del hongo formador de micorrizas (propágulos: esporas, hifas, y fracciones de raíz colonizados) EL INÓCULO

SIEMBRA DE MICORRIZAS PURIFICADAS PARA SU MULTIPLICACIÓN Confirmada la colonización, se poda la Brachiaria a ras, se cortan y homogenizan las raíces en pequeños trozos El inóculo obtenido se puede refrigerar hasta por 6 meses Aplicar a los 20 días luego de sembrado el patrón en vivero de cacao, 20 gr de inóculo/bolsa Cacao en producción, aplicar 200 gr de suelo-raíces micorrizadas/árbol. En suelo húmedo y cubrir con abono orgánico.

SIEMBRA DE MICORRIZAS PURIFICADAS PARA SU MULTIPLICACIÓN 20 huecos de 5 cm + 10 g del inóculo 5 - 10 semillas de kudzú ó Barrera Regar con frecuencia No regar 15 – 20 dias 4 meses seleccionan 3 sitios/cajón prepara la muestra de suelo con raicillas laboratorio 150 kg suelos Cubre con plástico negro 50 kg lombricompost (3 días después)

Recomendaciones generales Mezcla de tierra, arena y abono orgánico 3:1:1 Al establecer plantaciones de cacao, mezclar 1 kg de abono orgánico con 100 g de cal dolomíta Una vez sembrada la planta se repica alrededor…, se aplica abono orgánico… En plantaciones establecidas cada semestre 1 kg de abono orgánico por planta

BENEFICIOS En plantaciones de cacao aumenta: Contenido de humus del suelo Capacidad de retención de agua Estabilidad estructural Labores del suelo Actividad biológica Suministrar elementos nutritivos Supresividad de esos suelos

ABONO ORGÁNICO Descomposición de los residuos Dan como resultado un abono rico obtenido de la misma finca Formas : Compostaje Lombricultura Gallinaza Bioabono microbiano

COMPOST Abono orgánico, descomposición aeróbica de residuos de plantas y animales picados, transformados a humus y en microorganismos Es el compost clásico: Estiércol animal, restos de cosecha, picados y apilados mezclados con partes iguales de materiales secos, con aire y humedad (calienta a 60ºC y se voltea, hasta estabilice a 40ºC)

MATERIAS PRIMAS

Sitio cercano al cultivo Tamaño de acuerdo a la cantidad MATERIALES SITIO Sitio cercano al cultivo Tamaño de acuerdo a la cantidad 1 bulto de compost seco pesa aproximadamente 37 kg Definido el sitio, se limpia y drena

PREPARACIÓN DEL COMPOST Materiales orgánicos frescos y picados en pequeños trozos Capa de tierra oscura 10 cm (humedece) Capa de residuos vegetales frescos y picados de 20 cm (humedece) Capa de bovinaza de 20 cm Espolvorea cal o la ceniza (humedece) Repetir hasta obtener montón (trapecio) de 1 a 1,2 m Cubre con hojas o con un plástico negro calibre No 5 para controlar temperatura, los olores y nutrimentos Voltear la pila cada 15 días (DIARIO) para no dejar subir demasiado la temperatura y su daño

COMPOST       

El proceso termina en 3 meses, cuando: COMPOST La relación C:N, la temperatura, la humedad y la aireación (factores básicos para un buen compost) El proceso termina en 3 meses, cuando: El montón ha disminuido casi a la mitad (materiales se han descompuestos) Se observa homogéneo, color oscuro, estructura fina, granulosa y un olor agradable El compost elaborado más barato (comparado) Aporta: 19 g de N 0,8 P 5,7 K 6,0 Ca 1,4 Mg 2,2 S Elementos menores (Mn 0,038 gr y Zn 0,020 gr). Además del pH entre 6 y 7

RECOMENDACIONES Regar en forma de lluvia cada vez que se agrega una capa de material Espolvorear encima de la bovinaza la cal dolomita o ceniza, (para controlar la acidez) Voltear los materiales cada 15 días Para una descomposición más rápida aplicar a la pila microorganismos activadores Picar los materiales en pequeños trozos La relación C:N, la temperatura, la humedad y la aireación son cuatro factores básicos para la producción de un buen compost

LOMBRICOMPUESTO Abono orgánico, transformación de los materiales orgánicos biodegradables por la ingesta de lombriz y convertidos en excretas enriquecidas

CONSTRUCCIÓN Se construye bajo techo Cama de materiales disponibles (madera, guadua o ladrillo) El piso de cemento. Las construidas en ladrillo controlan temperatura y más duraderas Tamaño depende de la disponibilidad de residuos orgánicos manejados Se recomienda construir tres módulos en uno: Dos de 3 m X 1 m X 0,70 m El otro en un extremo de 2m x 1m x 0,70m Alrededor hacer zanja a 10 cm de profundidad con aceite quemado o agua (hormigas o planarias)

PRODUCCIÓN DE LOMBRINAZA EN MÓDULOS BAJO TECHO 70

PRE-DESCOMPOSICIÓN DE MATERIALES ORGÁNICOS Al aire libre, construir cuatro compartimientos para depositar y pre-descomponer material Deposita la bovinaza en el primero por 15 días (moja constantemente para escurrir ácidos, traslada al segundo, tercer y cuarto (8 días en c/u) A partir del segundo compartimiento se puede mezclar el material vegetal, picado (pre-descomposición) y humedecer

LOMBRINAZA La más adecuada es la roja californiana Eisenia foetida por su adaptación y eficiencia Las lombrices comen de todo menos vidrios, plástico, piedras y lata No se debe alimentar en los tres primeros días después de ser instaladas A partir del tercer día alimentan con sustrato pre-descompuesto y humedad del 60%. Alimentar cada 4 días

ALIMENTACIÓN Come una cantidad igual a su peso/día, expulsa el 60% de humus Para mayor producción, aumentando el número de lombrices por módulo Alimenta principalmente en la oscuridad y para mantener la humedad (módulos cubiertos con polisombra negra)

COSECHA Suspende por 4 a 6 días el alimento Coloca sobre la superficie una malla (polisombra) o sacos, sobre ella se coloca el alimento 4 días después se retira, repetir 1 o 2 veces Sacar el lombricompost, dejar vació, reiniciar el proceso, utilizar semilla extraída en la malla 1 Kg lombrinaza (pH 7,9) genera: 2,8 g de Ca 1 g de Mg 20 g de N 0,61 g de P 2,02 g K Elementos menores (S 0,32 g y el Mn con 0,066 gr)

RECOMENDACIONES No humedecer demasiado el sustrato Picar bien finos los residuos vegetales Predescomponer los residuos orgánicos Ubicarse lejos del ruido y vehículos No usar residuos tratados con plaguicidas Suelos bajos de Ca y Mg, emplear Cal dolomita; no cal viva. El papel limpio, ideal para las lombrices. Periódico no por el Cadmio en la tinta (no se descompone en el suelo

Fermentación BIOABONO Se trata del efluente de fermentaciones metánicas en recipientes cerrados. Ej. Biodigestor  BIOGAS Y BIOABONO

GALLINAZA Excretas de gallina, residuos de alimentos, plumas, huevos rotos y el material fibroso de la cama con cal Se obtiene de gallinas explotadas en pisos de concreto o tierra, con camas de cascarilla de arroz, aserrín y otros Una gallina excreta 138 g/día (50 Kg/ave/año (25% MS) = 12,5 kg MS, 19% digestibilidad de N) GALLINAZA DE PISO:

Camas para engorde de pollo, el N después de 2 meses disminuye GALLINAZA DE PISO: Camas para engorde de pollo, el N después de 2 meses disminuye En aves ponedoras, incrementa ceniza, pérdida de N y MO, incorporación de tierra. Al almacenar en 10 semanas se puede perder un 75% N y un 50% MO GALLINAZA DE JAULA: Producto de gallinas mantenidas en jaulas, su composición depende del ave, dieta y edad de la cama (no hay mucha diferencia)

1 KG DE GALLINAZA DE JAULA O DE PISO CONTIENE, EN PROMEDIO: 17 gr de N 0,8 gr de P 5,7 gr de K 1,12 gr de Ca 0,7 gr de Mg 2,1 gr de S Este material, tiene un pH de 8,2 que lo hace apto para ser aplicado en suelos ácidos.

RECOMENDACIONES Debe compostarse: 80 Debe compostarse: Para que los microorganismos descompongan la MO Secarse para almacenarla, aumenta la MO y evita organismos perjudiciales. Luego debe ser tamizada y molida para aumentar la superficie de contacto con el suelo. Empacar y almacenar adecuadamente

Cuando se fertiliza con gallinaza obtenida en forma inadecuada Presentan problemas de amarillamiento causado por ácidos, enfermedades Aplicar gallinaza bien descompuesta, por los problemas patológicos

CALDOS MICROBIALES Bioabonos líquidos fermentados, preparados con sustancias de la naturaleza Aporta al suelo minerales para las planta y permite inocular microorganismos (vida) A partir de la descomposición aeróbica y anaeróbica de diferentes sustratos

CALDO MICROBIAL Aeróbico: 150 L de agua natural + 50 kg de estiércol fresco de equino 1 L de leche 1 kg de melaza mezclan con pala de madera, diariamente se agitan por 5 min A los 15 días se usa como activador y estimulante de procesos microbiológicos del suelo. Tonel bajo sombra

CALDO MICROBIAL Anaeróbico: Transcurridos 30 días, se extrae el líquido usado como bioestimulante foliar o de suelo; el sustrato sólido usado como mulch.

RECOMENDACIONES: El caldo aeróbico Revolver todos los días en la mañana y en la tarde 5 min (oxigenar) Recoger rápidamente el estiercol después de su deyección (evitar contaminación) Tapar el tonel con sacos de fibra (aireación y evitar moscas) Aplicar caldo aeróbico al compost para la descomposición de la MO En caldo anaeróbico: Deja un espacio (cámara de vacío), para extracción de gases. Impermeabilizar alrededor de la manguera con silicona para evitar entrada de aire Volumen se divide en 5 partes, 1 de estiércol, 3 mezcla agua con leche y melaza y 1 libre (gases)

RECOMENDACIONES No utilizar estiércol de animales tratados con drogas, antibióticos o purgantes No utilizar agua tratada con cloro Aplicar caldos en suelos húmedo No aplicar caldos a frutos u hortalizas a consumir pronto En manipulación de los caldos protegerse la boca, nariz y manos con mascarilla y guantes.

Extracto de mantillo Multiplicación aeróbica en medio acuoso de hongos benéficos (Trichoderma sp) crece en el mantillo o capote de bosque Ampliamente estudiado (antagonista de microorganismos patógenos de suelo) y promotor en el desarrollo radical en las plantas de cacao

Preparación 12 kg de mantillo picado + 150 L de agua natural 700 gr de harina de maíz o trigo Mezclan bien con pala de madera agitándolos cada tres días/5 min

Preparación Colocar debajo de un árbol frondoso Luego de 45 días, se agita y filtra. Se utiliza como biofertilizante para el suelo (vivero o árbol de cacao) el residuo sólido usado como mulch ó volver a preparar

CULTIVOS DE COBERTURA Son plantas herbáceas anuales o perennes (gramíneas o leguminosas), no necesariamente son el cultivo principal, sembradas usualmente entre los ciclos agrícolas como monocultivos o en asociaciones (Gliessman, 1998).

CULTIVOS DE COBERTURA Los cultivos que son incorporados al suelo mediante labranza (abonos verdes) o dejados como coberturas vivas o muertas (mulch) durante uno o más ciclos

Algunos Cultivos de cobertura CC tropicales anuales Crotalaria sunnhemp Frijol (Cowpea) Frijol terciopelo (Velvet bean) Añil (Hairy indigo) Lablab Quinchoncho (Pigeon pea) PERENNES: Maní forrajero: Arachis g.&p. CC templados: Trébol encarnado (crimson clover) Rábano silvestre (Radish) Lupino Trébol subterráneo (subterranean clover) Avena negra (Black oats) Centeno (Rye)

CC tropicales: Añil y crotalaria sunnhemp

Algunos efectos benéficos del uso de CC Adicionan MO al suelo Aumentan las micorrizas Adicionan N al suelo Suprimen malezas, enfermedades y nemátodos Reducen la erosión Infiltración del agua Pérdida de nutrimentos Atraen insectos benéficos Compactación del suelo