Materia Orgánica y estructura del suelo
El principal beneficio obtenido de los abonos verdes es la aportación de materia orgánica al suelo. Durante el proceso de descomposición de la materia orgánica por parte de los microorganismos, se producen algunos compuestos resistentes a dicha descomposición, como gomas, ceras y resinas. Estos compuestos, junto con los micelios de los hongos y exudados producidos por los microorganismos, ayudan a unir las partículas del suelo para formar agregados y micro agregados, lo que mejora su estructura. Un suelo con una estructura adecuada se cultiva fácilmente, está bien aireado y tiene una alta tasa de infiltración de agua.
Los incrementos en los niveles de materia orgánica también influyen en la cantidad de humus presente en el suelo. El humus es el producto final de la descomposición de las plantas y otros materiales orgánicos, y proporciona diversos beneficios para la producción agrícola.
Los cultivos de cobertura, especialmente aquellos hechos con mezclas de gramíneas y leguminosas son importantes en la rotación de cultivos debido a que ayudan a reponer la materia orgánica perdida durante los ciclos de producción. A veces se requieren varios años de trabajo con cultivos de cobertura antes de que ocurran cambios medibles en los niveles de materia orgánica en el suelo (humus).
Los abonos verdes anuales tienen un efecto insignificante en los niveles de producción de humus en el suelo, porque las labores culturales se realizan cada ciclo. Los abonos verdes reponen el suministro de materia orgánica activa que se descompone rápidamente y que promueve el incremento de actividad microbiológica. La contribución de materia orgánica por parte de un abono verde es equiparable a la adición de 5.0 toneladas de materia orgánica seca por hectárea (Sullivan , 2003).
Fijación de Nitrógeno
Este proceso llevado a cabo por las leguminosas, es un beneficio clave en el manejo de cultivos de cobertura y abonos verdes. La fijación de Nitrógeno en leguminosas establecidas como cultivos de cobertura varía de 50 a 200 kilogramos de Nitrógeno por hectárea. La cantidad de Nitrógeno fijado depende de las especies cultivadas, la biomasa total producida y el porcentaje de Nitrógeno en el tejido vegetal, las condiciones culturales y ambientales que limitan el crecimiento de las leguminosas y la fecha de siembra, entre otras.
El establecimiento de una correcta cobertura del cultivo, los niveles óptimos de nutrientes, una buena nodulación y un pH y humedad adecuados en el suelo, promueven una buena producción de Nitrógeno.
La porción de Nitrógeno aportada por el abono verde que estará disponible para el siguiente cultivo suele ser del 40-60% del Nitrógeno total contenido en la leguminosa. Por ejemplo, un abono verde hecho con frijol terciopelo que acumuló 200 kilogramos de Nitrógeno por hectárea antes de ser incorporado al suelo, contribuirá aproximadamente con 100 kilogramos de Nitrógeno por hectárea para el siguiente cultivo.
El Dr. Greg Hoyt, ingeniero agrónomo de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, estimó que el 40% del Nitrógeno que conforma el tejido vegetal de la leguminosa estará disponible el primer año después de ser incorporado al suelo. Los beneficios de este Nitrógeno continuarán en el segundo y tercer ciclo de cultivo, aunque en menor proporción.
Para determinar el aporte de Nitrógeno por parte de un cultivo de cobertura es necesario realizar una estimación de rendimiento, además de determinar el porcentaje de este elemento en la planta. El procedimiento consiste en tomar una muestra de campo del cultivo de cobertura, secarla, pesarla y enviarla a laboratorio para hacer un análisis de forraje que incluye una estimación del contenido de proteína. Una vez que se conoce el contenido de proteína, este valor se divide entre 6.25 lo que nos indica el porcentaje de Nitrógeno contenido en el cultivo.
Las leguminosas forrajeras son valiosas en las rotaciones porque generan ingresos por el pastoreo o el ensilado y además contribuyen con Nitrógeno a partir del rebrote y los residuos de raíces. Un alto porcentaje del Nitrógeno biológicamente fijado se encuentra en la parte aérea del cultivo.
Actividad microbiana en el suelo
Después de que un cultivo de abono verde se incorpora al suelo, ocurre un aumento rápido en la población y diversidad de microorganismos, ya que éstos se multiplican para degradar la materia orgánica recién incorporada. Durante la descomposición microbiana, los nutrientes contenidos en los tejidos vegetales se liberan (mineralización) y quedan disponibles para el siguiente cultivo.
Los factores que influyen en la capacidad de los microorganismos para descomponer la materia orgánica incluyen la temperatura del suelo, su humedad, y la relación Carbono/Nitrógeno (C:N) del material vegetal.
La relación C:N del tejido vegetal refleja el tipo y la edad de las plantas de las que proviene. A medida que las plantas maduran, el material vegetal fibroso (rico en Carbono) aumenta, y el contenido de proteínas (Nitrógeno) disminuye.
Para que ocurra una rápida descomposición de la materia orgánica, la relación C:N óptima es entre 15:1 y 25:1. Las proporciones C:N superiores a 25:1 pueden dar como resultado que el Nitrógeno sea inmovilizado por los microorganismos del suelo como consecuencia de la descomposición de los residuos de cultivo ricos en Carbono.
En el caso de residuos con alto contenido de Carbono, es aconsejable agregar un poco de fertilizante nitrogenado para ayudar al proceso de descomposición. Cuanto más baja sea la relación C:N, más Nitrógeno se liberará al suelo para el uso inmediato del cultivo.
La relación C:N está más relacionada con el contenido de Nitrógeno de la planta que con su contenido de Carbono. La mayoría de los materiales vegetales contienen cerca del 40% de Carbono.
Para determinar la relación C:N de cualquier material vegetal, se divide éste 40%, entre su contenido porcentual de Nitrógeno. Por ejemplo, supongamos que el frijol terciopelo contiene un 4.2% de nitrógeno: 40/4.2, la relación C:N es de 9.5 (9.5:1).
Es importante ajustar (reducir) la fertilización con Nitrógeno, después de incorporar un abono verde.
Otras mejoras nutrimentales
Además de la fijación de Nitrógeno en el caso de las leguminosas, los cultivos de cobertura ayudan a reciclar otros nutrientes en el campo. Los cultivos de cobertura acumulan nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg), azufre (S) y otros nutrientes durante su ciclo de desarrollo. Cuando se incorpora el abono verde, o se deja como cobertura, estos nutrientes esenciales para las plantas se vuelven eventualmente disponibles para los siguientes cultivos.
El Dr. Greg Hoyt desarrolló un método para estimar la acumulación de nutrientes por los cultivos de cobertura con el fin de reducir la adición de fertilizantes al cultivo subsecuente. La siguiente tabla del Dr. Greg muestra la biomasa y los nutrientes acumulados por algunos cultivos de cobertura.
Ciertas plantas de hoja ancha se caracterizan por su capacidad de acumular minerales en altas concentraciones en sus tejidos. Por ejemplo, el trigo sarraceno, el lupino y el trébol dulce se destacan por su capacidad para extraer Fósforo del suelo. Del mismo modo, la alfalfa y otros abonos verdes de raíces profundas, extraen nutrientes de perfiles inferiores y los trasladan hacia arriba, a la zona de enraizamiento y a la parte aérea, donde estarán disponibles para el siguiente cultivo.
La descomposición de los abonos verdes en el suelo también influye en la disponibilidad de nutrientes minerales de otra manera. Durante la descomposición de la materia orgánica, se forman ácidos carbónicos y otros ácidos orgánicos como un subproducto de la actividad microbiana. Estos ácidos orgánicos reaccionan con rocas minerales insolubles y precipitados de fosfato, liberando fosfatos y nutrientes intercambiables.
Acción radicular
Los extensos sistemas de raíces de algunos cultivos de cobertura son altamente efectivos para aflojar y airear el suelo. En experimentos realizados en trigo australiano, las raíces primarias de un cultivo de cobertura de lupino azul actuaron como un «arado biológico» en suelos compactados. Cuando se siembran cultivos de cobertura después de pasar el subsuelo en el terreno, se ayuda a extender los efectos de aflojamiento del suelo.
Referencia
Sullivan, P. (Julio de 2003). Overview of cover crops and Green manures. Obtenido de ATTRA Sustainable Agriculture: https://attra.ncat.org/product/overview-of-cover-crops-and-green-manures/#:~:text=To%20impart%20a%20sense%20for,and%20soil%20and%20water%20conservation
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