Hoja de Información: Bacillus subtilis

Nombre: Bacillus subtilis

Tipo: Microbiano

Categoría toxicológica de acuerdo con la EPA de EE. UU.: III “Precaución”

USDA-NOP: Considerado no sintético, permitido. Los métodos preventivos, culturales, mecánicos y físicos deben ser la primera opción para el control de plagas, y las condiciones para el uso de un material biológico deben documentarse en el plan del sistema orgánico (NOP 2000).

Descripción del material: Bacillus subtilis es una bacteria saprofita omnipresente de origen natural. Esta bacteria se encuentra comúnmente en el suelo, agua, aire y materia vegetal en descomposición. Sin embargo, en la mayoría de las condiciones, no es biológicamente activa y sólo está presente en forma de esporas. Se pueden usar diferentes cepas de B. subtilis como agentes de control biológico en diferentes situaciones. Hay dos categorías generales de cepas de B. subtilis; las que se aplican al follaje de una planta y los que se aplican al suelo o se mezclan para inóculo al sembrar (Caldwell, Sideman, Seaman, Shelton, & Smart, 2013).

La cepa de B. subtilis QST 713 es una cepa de origen natural que AgraQuest Inc. aisló del suelo de un huerto de duraznos en California en 1995. Este producto se aplica al follaje (NYDEC 2001). Como otro ejemplo, la cepa de B. subtilis GB03 se descubrió en Australia en la década de 1930 y se aplica como tratamiento de semillas o directamente al suelo. Existen otras cepas comercializadas que cuentan con registro sanitario. Ninguna cepa se considera como organismo genéticamente modificado.

Modo de acción:

B. subtilis produce una clase de antibióticos lipopéptidos que incluye las iturinas. Las iturinas ayudan a estas bacterias a competir contra otros microorganismos, eliminándolos o reduciendo su tasa de crecimiento (CPL 2002). Las iturinas también pueden tener actividad fungicida directa sobre hongos patógenos.

Los productos a base de B. subtilis están desarrollados para muchos usos. Estos incluyen la aplicación foliar para el control de enfermedades de las plantas y los productos aplicados en la zona de la raíz, al abono o la semilla. Cuando se aplica directamente a las semillas, las bacterias colonizan el sistema radicular en desarrollo, compitiendo con los organismos patógenos que atacan los sistemas de raíces (CPL 2002).

B. subtilis inhibe la germinación de esporas de patógenos de plantas, interrumpe el crecimiento del tubo germinativo en hongos, e interfiere con la unión del patógeno a la planta. También se informa que induce resistencia sistémica adquirida (SAR) contra patógenos bacterianos (NY DEC 2001). La actividad que tienen los lipopéptidos producidos por B. subtilis son los que proporcionan el control de enfermedades (Cline, comunicación personal, 2004). La cepa GB03 ofrece una protección ampliada contra los patógenos de las plantas a través de tres modos de acción distintos:

1. Las colonias de B. subtilis ocupan un bio-espacio en las raíces, dejando menos área o fuente de ocupación por patógenos causantes de enfermedades. Control por competencia.

2. B. subtilis se alimenta de exudados de las raíces, que también sirven como fuente de alimento para patógenos causantes de enfermedades. Debido a que consume estos exudados, B. subtilis priva a los patógenos de una fuente importante de alimento, lo que inhibe su capacidad para prosperar y reproducirse. Nuevamente, control por competencia.

3. B. subtilis combate los hongos patógenos mediante la producción de antibióticos (una iturina) que inhibe el crecimiento del patógeno (Gustafson 2004); control por antibiosis.

Backman (1997) informó en la Organic Resource Guide que entre el 60 y el 75% de la semilla utilizada para la producción de algodón de los EE. UU. se trató con B. subtilis para la supresión de los patógenos Fusarium spp. y Rhizoctonia spp.

Tipos de patógenos que controla:

De acuerdo con diversos informes, las iturinas son activas contra el hongo Sclerotinia fructícola, que provoca la pudrición de la fruta en Drupaceas (durazno, cerezo, etc.). B. subtilis también se ha probado para el control del hongo patógeno Verticillium.

B. subtilis se ha utilizado junto con Streptomyces gramicifaciensus para el control de la pudrición de la raíz del pepino, la pudrición corchosa del tomate y la marchitez del clavel. De acuerdo con otros reportes, el arce de Noruega inoculado con B. subtilis también muestra una mayor resistencia a las enfermedades fúngicas. También se afirma que suprime las enfermedades causadas por Fusarium spp. y Rhizoctonia spp. (CPL 2002).

Guías de formulación y aplicación: De acuerdo con las etiquetas de producto, se requiere el uso de equipo de protección personal (camisa de manga larga, pantalones largos, guantes, zapatos, calcetines, respirador con filtro de polvo / neblina) para mitigar el riesgo de sensibilidad dérmica y posibles reacciones alérgicas.

Intervalo de reingreso (IDR), e intervalo a cosecha (IAC): El Estándar de Protección de Trabajadores de la EPA requiere un mínimo de 4 horas antes de volver a ingresar a un campo tratado. El intervalo a cosecha es de cero días.

Disponibilidad y fuentes: Los productos hechos a base de B. subtilis están elaborados con varias cepas y formulaciones.

Efecto sobre el medio ambiente: Según diversas fuentes de información, cuando se utilizan como inoculante de semillas, tanto B. subtilis como Bradyrhizobium japonicum (bacterias fijadoras de nitrógeno de origen natural utilizadas en la inoculación de semillas de soya); ambos organismos son omnipresentes en el medio ambiente. Dichos organismos no están modificados genéticamente y han sido utilizados en el pasado sin informes de impactos negativos en los cultivos por parte de los agricultores. La EPA de EE. UU. requirió datos toxicológicos limitados y estableció una exención de la tolerancia para los residuos de Bacillus subtilis en o sobre todos los productos agrícolas puros cuando se aplica como tratamiento de semillas para cultivos agrícolas en desarrollo.

Los documentos de la División de Biopesticidas y Prevención de la Contaminación de la EPA de EE. UU., indican que B. subtilis no es tóxico ni es un patógeno para aves e insectos. Es muy improbable que se produzcan efectos adversos en la vida acuática o silvestre. No se prevé algún impacto en las aguas subterráneas.

La evaluación del Departamento de organismos no objetivo de EE. UU., encontró que B. subtilis, no es tóxico para mamíferos y aves. Las instrucciones de la etiqueta son adecuadas para proteger los organismos acuáticos y las abejas.

Efectos en la salud humana:  En términos de salud humana, B. subtilis es relativamente benigna. No se ha encontrado alguna cepa de B. subtilis que sea patógena para los seres humanos.

B. subtilis produce una enzima llamada subtilisina, que se ha informado que puede causar reacciones alérgicas dérmicas o de hipersensibilidad en personas expuestas repetidamente a esta enzima en entornos industriales. Los datos de toxicidad aguda oral, dérmica y pulmonar, así como los datos de irritación ocular y cutánea del ingrediente activo y el producto formulado, indican que ni la cepa de B. subtilis ni el producto son tóxicos, irritantes, patógenos o infecciosos para los animales de laboratorio por las vías de exposición mencionadas anteriormente. B subtilis pudiera provocar una respuesta de hipersensibilidad de contacto leve (probado en cobayas), lo que indica que es un sensibilizador cutáneo potencial (NY, diciembre de 2001).

REFERENCIAS: Caldwell, B., Sideman, E., Seaman, A., Shelton, A., & Smart, C. (2013). Resource Guide for Organic Insect and Disease Management. Geneva, New York: CALS Communications

RESISTENCIA DE LAS PLANTAS A PLAGAS Y ENFERMEDADES

La selección de una variedad cultivada con resistencia o tolerancia a insectos plaga y/o enfermedades, puede permitir a los productores reducir o evitar el uso de pesticidas y la implementación otras tácticas de manejo.

Es importante examinar los catálogos de las empresas semilleras y las publicaciones de las Instituciones de extensión agrícola para encontrar variedades cultivadas que tengan resistencia, o al menos cierto nivel de tolerancia a las plagas importantes de una zona determinada. La experiencia de campo también ayuda a decidir qué variedades establecer, evitando las que son susceptibles a plagas y enfermedades. La resistencia de las plantas debe considerarse una piedra angular en un enfoque de manejo integral por parte de los productores agrícolas.

Las variedades comerciales nunca, o rara vez, son resistentes a todas las plagas y enfermedades de una región específica, por lo que identificar cuáles de éstas son más dañinas y encontrar cultivares adecuados y resistentes a ellas son pasos importantes dentro del manejo integral.

En muchos tipos de cultivos, incluidos hortalizas, frutales, ornamentales y cultivos extensivos, se ha realizado una selección exitosa para la resistencia a plagas y enfermedades por parte de las diferentes empresas semilleras. Debido a que éstos últimos se consideran de bajo valor en comparación con frutales y hortalizas, los costos de control deben minimizarse.

En cultivos extensivos, el mejoramiento de la resistencia ha tenido la mayor atención y éxito. A finales de 1700, las variedades de trigo resistentes a la mosca de Hesse ya se usaban en plantaciones comerciales. En la actualidad, la resistencia sigue siendo una táctica importante para el control de plagas en este tipo de cultivos. La resistencia a enfermedades también se ha convertido en un método estándar para controlar hongos patógenos y problemas con virosis en maíz, trigo y otros cultivos extensivos, así como en muchas hortalizas de importancia económica.

Hay una gran cantidad de similitudes en el mejoramiento de la resistencia a plagas y enfermedades, incluida la capacidad de las plagas para superar la resistencia. Las plantas y las plagas interactúan a nivel físico, químico y molecular, y los cambios en la genética ya sea de la planta o de la plaga, pueden afectar su interacción. Existe una batalla constante en la que la plaga evoluciona para vencer cualquier resistencia que la planta pueda tener. Dependiendo de la complejidad de la interacción entre la plaga y la planta, la resistencia de ésta puede romperse rápidamente o ser duradera.

La resistencia de las plantas a las plagas se basa en su genética y las consecuentes interacciones moleculares que se producen entre la planta huésped y el organismo plaga/enfermedad (Gebhardt y Valkonen 2001; Pedley y Martin 2003).

De manera general podemos mencionar que existen tres tipos de mecanismos de resistencia, de acuerdo a la forma como interactúan la planta y la plaga/enfermedad; estos son: antibiosis, antixenosis y tolerancia.

La antibiosis se define como el efecto adverso/letal que una planta puede tener sobre una plaga/patógeno debido a sustancias químicas o a las estructuras que posee. Las plantas contienen sustancias químicas que pueden ser tóxicas para una plaga/enfermedad o bien inhibir el desarrollo del organismo patógeno. Por ejemplo, el químico comúnmente conocido como DIMBOA es una molécula con efecto dañino para el barrenador del maíz y se encuentra en las variedades de maíz, centeno y trigo. Hay docenas de moléculas vegetales que tienen un efecto dañino en los insectos, incluidos los pesticidas botánicos, como la rotenona y la piretrina. Algunas sustancias químicas, por ejemplo, el ácido jasmónico, pueden ser producidas por las plantas cuando son atacadas por primera vez por plagas o enfermedades; sin embargo, sus niveles suelen ser demasiado bajos para proporcionar una protección adecuada. Asimismo, las plantas pueden secretar sustancias químicas que confunden a las plagas.

La resistencia por antixenosis involucra factores de comportamiento que hacen que un insecto plaga evite la planta para alimentarse u ovipositar. Esta resistencia podría ser el resultado de moléculas producidas por las plantas, colores o incluso la presencia de estructuras en la planta. Un ejemplo de antixenosis es la sustancia química cumarina, que es producida por el trébol y disuade la alimentación de gorgojos y otros insectos plaga.

La tolerancia es una característica de algunas plantas que les permite resistir o recuperarse del daño causado por insectos o enfermedades. Un ejemplo de mejoramiento para la tolerancia es el desarrollo de plantas de maíz con sistemas de raíces vigorosos que pueden compensar cuando son atacados por gusanos que se alimentan de ellos.

Un ejemplo de la tolerancia a enfermedades ocurre comúnmente con los virus; en este caso, cuando una planta con tolerancia es infectada por un virus, muestra pocos síntomas de la enfermedad, y la infección tiene poco o ningún efecto sobre el rendimiento.

La resistencia se puede heredar de dos formas:

La resistencia vertical es más comúnmente una forma de resistencia a enfermedades y generalmente está controlada por un sólo gen, conocido como gen R. Estos genes R pueden ser notablemente eficaces para controlar enfermedades y pueden conferir una resistencia completa; sin embargo, cada gen R proporciona resistencia a una sola raza del patógeno. Por tanto, dependiendo de la raza del patógeno presente en un área determinada, una variedad puede ser fuertemente resistente o completamente susceptible. Muchas variedades de plantas contienen múltiples genes R contra el mismo patógeno; por ejemplo, muchas variedades de pimiento tienen una resistencia conocida como X3R, que confiere resistencia a tres razas de Xanthomonas (patógeno causante de la mancha bacteriana en las hojas).

La resistencia horizontal también se conoce como resistencia multigenética porque está controlada por muchos genes. Debido a la gran cantidad de genes involucrados, el mejoramiento de variedades con resistencia horizontal es mucho más difícil que el de las variedades con resistencia vertical. A diferencia de la resistencia vertical, la resistencia horizontal generalmente no evita por completo que una planta se dañe. En lo que respecta a la presencia de patógenos, este tipo de resistencia puede ralentizar tanto el proceso de infección, como hacer que el patógeno no se desarrolle bien, y que no se propague a otras plantas. Además, la resistencia horizontal generalmente es eficaz contra todas las razas de un patógeno.

En 1965, 65 de los 300 cultivares registrados en los Estados Unidos contenían cierta resistencia a las enfermedades, mientras que sólo el 6.0 % contenía niveles significativos de resistencia a los insectos plaga (Smith 1989). Esta diferencia se puede atribuir a una tendencia general a que múltiples genes vegetales estén implicados en la resistencia a los insectos y al aumento de la dificultad que requiere la reproducción de la resistencia poligénica.

Los fitomejoradores y los fitopatólogos y entomólogos buscan constantemente nuevas fuentes para desarrollar plantas resistentes. En EE. UU., las fuentes de material vegetal que se pueden utilizar como banco de germoplasma para resistencia incluyen las que provienen del USDA, los centros de investigación internacionales, los bancos de semillas extranjeros, los particulares y las empresas semilleras.

La ingeniería genética se utiliza para producir algunos cultivares resistentes a las plagas. Los cultivos genéticamente modificados no están permitidos según los estándares orgánicos del USDA, por lo que los productores orgánicos deben verificar que las semillas que compran no se hayan desarrollado utilizando técnicas transgénicas.

REFERENCIAS:

Caldwell, B., Sideman, E., Seaman, A., Shelton, A., & Smart, C. (2013). Resource Guide for Organic Insect and Disease Management. Geneva, New York: CALS Communications.

CONSEJOS SOBRE EL COMPOSTAJE, ACORDE A LOS REQUISITOS DEL PROGRAMA NACIONAL ORGANICO (NOP) DEL DEPARTAMENTO DE AGRICULTURA DE ESTADOS UNIDOS (USDA) Parte 2

Sistemas Comunes de Compostaje Agrícola

Método de pila pasiva: Las materias primas para compostaje se apilan en una pila sin girar, ventilar o controlar las temperaturas. El compost producido por este método está sujeto a las restricciones del estiércol crudo (Rittenhouse, 2015).

Método de hilera: Se coloca una mezcla de materia prima de compostaje en una pila larga y estrecha que se gira de manera regular. Este método está aprobado para sistemas orgánicos.

Pila estática aireada: Las materias primas de compostaje se apilan, pero en lugar de girar, se suministra aire a través de tuberías de PVC colocadas a lo largo del fondo de la pila. Las pilas pueden tener de cinco a ocho pies de altura (1.52 a 2.43 metros). Este método está aprobado para sistemas agrícolas orgánicos.

¿Cuánta Composta se Necesita?

Una agrícola típica necesitará de 5.0 a 40.0 Ton/ha de composta, dependiendo de las condiciones del suelo y los cultivos a establecer. Es importante realizar un análisis anual del suelo, para determinar la necesidad de nutrientes y asegurarse de que la composta no aporte demasiado fósforo (Rodale Institute, 2014).

Componentes Críticos del Compostaje: Temperatura, Humedad y Oxígeno

Después del inicio del período de calentamiento, entre 131 y 171°F (55 a 77°C), la composta necesita enfriarse para que los organismos benéficos puedan seguir prosperando. Es importante controlar la temperatura de la composta para asegurarse de que haya suficiente oxígeno para los organismos benéficos. Cuando las pilas permanecen calientes, por encima de 131°F (55°C), durante largos períodos; la falta de oxígeno mata hongos, protozoos y nematodos benéficos que ayudan a retener los nutrientes.

Es importante equilibrar la temperatura de la pila con la cantidad correcta de vueltas para permitir una adecuada aeración. También es importante mantener un registro preciso de la temperatura de la pila, para que esté lo suficientemente caliente como para matar a los patógenos y las semillas de malezas, pero debe evitarse que se sobrecaliente para prevenir que se eliminen organismos benéficos (Instituto Rodale, 2014).

Se necesita un suministro adecuado de humedad y aire para que una pila de composta se descomponga de manera eficiente. El contenido de humedad debe estar entre 40% y 65% ​​en una pila de composta activa. El pH óptimo es entre 6.5 y 8.0. Para verificar el nivel de humedad, excave en la pila al menos 30 cm, recoja un puñado de compost y exprima. Debe sentir líquido, o al menos deben poderse extraer unas gotas (Rodale Institute, 2014).

Tasas de Aplicación de Composta

La composta debe considerarse una fuente de Nitrógeno (N) de liberación lenta.  Después del proceso de compostaje, la mayor parte del Nitrógeno restante se une a formas orgánicas y por lo tanto no está disponible de inmediato para la absorción de la planta. La composta aplicada en cantidades lo suficientemente altas como para cubrir los requerimientos de Nitrógeno inmediatos del cultivo, casi siempre dará como resultado una aportación excesiva de Fósforo (P) y Potasio (K). El exceso de Fósforo puede causar contaminación de las aguas superficiales (y potencialmente amenazar la certificación orgánica). En algunos casos, el exceso de Potasio puede alterar el equilibrio nutricional de los cultivos (Baldwin y Greenfield, 2009).

Las cantidades de aplicación de composta se pueden calcular utilizando las recomendaciones de fertilizantes de acuerdo con el análisis de suelo y el análisis de nutrientes de la composta. Las pautas generales sugieren que del 10% al 25% del Nitrógeno de la composta estará disponible para la planta durante el primer año de aplicación. La disponibilidad de Fósforo y Potasio en el primer año es de entre 40% y 60%. Dado que éstas son pautas generales, la disponibilidad real dependerá de la calidad de la composta (Baldwin y Greenfield, 2009).

El cálculo de las tasas de aplicación de composta, se hace de manera similar al de las tasas de aplicación de estiércol en tierras de cultivo. Primero, se calculan los requisitos de Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Potasio (K) del cultivo (en función de las expectativas de rendimiento de acuerdo con las condiciones de suelo).

Un análisis químico mostrará el contenido de N-P-K de la composta. Posteriormente, se calcula la cantidad de composta requerida, con base en el nutriente crítico o prioritario (N, P, K).  La Colorado State University, tiene una lista detallada de instrucciones para calcular las tasas de aplicación de composta. Esta información se puede encontrar en:  www.extsoilcrop.colostate.edu/Soils/powerpoint/compost/Calculating_compost_application_rate.pdf

La dotación de composta se calcula a partir de la cantidad recomendada del nutriente prioritario y el contenido de nutrientes de la composta que está disponible para las plantas.

El Nitrógeno disponible para la planta (PAN) es la cantidad de Nitrógeno accesible a ella durante el ciclo del cultivo, después de que se hayan aplicado las compostas. Las tasas de aplicación de composta se basan en el PAN, en lugar de en el Nitrógeno total.

La relación C:N de la composta madura está comúnmente en el rango de 8:1 a 14:1.

Equipamiento y Herramientas útiles para el Compostaje

  • Cargador frontal para mezclar composta en compostaje de hileras
  • Esparcidor de estiércol: no siempre es necesario, pero es útil para esparcir grandes cantidades de composta
  • Termómetro con sonda de 2 a 3 pies (61 a 92 cm. aproximadamente). Termómetro de cuadrante de 36 pulgadas (92 cm aprox.)
  • Tuberías de PVC para aireación al centro de la pila en sistemas de hileras más grandes

Fuentes de Contaminación Química de la Composta en Sistemas Orgánicos

Es importante tener en cuenta la posibilidad de que las sustancias prohibidas contaminen la composta de orígenes no agrícolas que se utiliza en sistemas orgánicos. Para obtener más información, consulte las regulaciones orgánicas del USDA, el Manual NOP y la Lista nacional de sustancias permitidas y prohibidas.

Arsénico en la Pollinaza

El uso de pollinaza como materia prima para la elaboración de composta, plantea algunas observaciones particulares. El arsénico es un componente de algunos medicamentos para piensos o promotores de crecimiento utilizados en operaciones comerciales de pollos de engorda, aunque la FDA recientemente ha estado limitando su uso en operaciones avícolas.

La mayor parte del arsénico que consumen las aves se excreta, por lo que aumenta el potencial de acumulación en el suelo y su lixiviación de las pilas de compostaje hacia los lagos y arroyos.

Referencia:

Rittenhouse, T. (Julio de 2015). Tipsheet: Compost. Obtenido de ATTRA Sustainable Agriculture: https://attra.ncat.org/product/tipsheet-compost/

CONSEJOS SOBRE EL COMPOSTAJE, ACORDE A LOS REQUISITOS DEL PROGRAMA NACIONAL ORGANICO (NOP) DEL DEPARTAMENTO DE AGRICULTURA DE ESTADOS UNIDOS (USDA) Parte 1

Si se maneja adecuadamente, la incorporación de compost es un método efectivo a largo plazo para desarrollar la fertilidad del suelo en los sistemas de producción orgánica.

El compost contribuye a la fertilidad general del suelo al aumentar el contenido de materia orgánica, la capacidad de retención de humedad y la disponibilidad de nutrientes durante un período más largo. Asimismo mejora la estructura y la estabilidad del suelo, suprime las enfermedades transmitidas por éste medio y puede incrementar la cantidad de microorganismos benéficos (Rittenhouse, 2015).

El proceso de compostaje es una descomposición controlada de estiércol, residuos de cultivos u otra materia orgánica, por microorganismos, en presencia de oxígeno. El resultado final es un producto estable en nutrientes que se integra al suelo.

Ventajas del compostaje:

-Liberación lenta de nutrientes

-Se aplica más fácil que el estiércol

-Contiene menos semillas viables de malezas

-Tiene menos riego de producir lixiviados

-Contiene menos patógenos

-Tiene menos restricciones en el tiempo de aplicación

Desventajas del compostaje:

-Es más caro que el estiércol y tiene un menor contenido de nutrientes

-Puede ser más difícil de obtener

-Ocupa mucho volumen y espacio

-Se requiere invertir tiempo y trabajo para producir compost

-Posible lixiviación de nutrientes durante el proceso de compostaje

Los sistemas de compostaje y vermicompostaje (compostaje hecho por lombrices de tierra) deben describirse en el Plan de Sistema Orgánico (OSP) de un productor. Los registros de producción deben incluir la fuente de todos los materiales utilizados en la composta. Si se usan materiales de origen animal, como harina de pescado y guano de murciélago, se deben mantener registros precisos de monitoreo de temperatura para demostrar que el compost alcanza las temperaturas óptimas según los requisitos del NOP. Los registros de producción de vermicompostaje deben incluir un registro de tiempo y una descripción de las prácticas utilizadas para mantener la humedad adecuada y las condiciones aeróbicas.

“El productor debe gestionar los materiales vegetales y animales para mantener o mejorar el contenido de materia orgánica del suelo de una manera que no contribuya a la contaminación de los cultivos, el suelo o el agua por nutrientes vegetales, organismos patógenos, metales pesados ​​o residuos de sustancias prohibidas” 7 CFR § 205.203 (c) (2).

Los requisitos de NOP establecen que los materiales animales y vegetales para el compost incluyen: estiércol crudo, materiales de origen vegetal y animal compostados, y materiales vegetales no compostados. El estiércol crudo tiene un uso restringido, y el compost que contiene materiales animales debe producirse bajo ciertas condiciones.

MATERIA PRIMA PARA COMPOSTAJE APROBADA POR EL NOP

  • Materia vegetal que se ocupe para cama de ganado y estiércol (debe cumplir con los requisitos del estiércol crudo)
  • Residuos de cosecha
  • Residuos de jardinería
  • Residuos y subproductos de pescado
  • Subproductos de algas
  • Papel (debe ser periódico u otro papel reciclado sin superficie brillante o tinta de color)
  • Residuos vegetales verdes que no han sido expuestos a pesticidas
  • Guano: Murciélago o Pájaro (permitido con restricciones). Deben ser depósitos descompuestos y secos, además, de cumplir con los requisitos para el estiércol crudo

GUIA SOBRE TIEMPO/TEMPERATURAS DE ACUERDO AL NOP

Los parámetros para realizar compostaje y vermicompostaje se pueden encontrar en el siguiente documento, NOP 5021: “Compost and Vermicompost in Organic Crop Production” en https://www.ams.usda.gov/rules-regulations/organic/handbook

  • Relación inicial C:N del material a compostar de 25:1 a 40:1
  • Para una pila aireada en contenedor, o que esté estática, el compostaje debe mantener una temperatura de entre 131°F (55°C) y 170°F (77 °C) durante tres días.
  • Para un sistema de compostaje en pilas en hileras, esta temperatura debe mantenerse durante 15 días y la pila debe girarse un mínimo de cinco veces en ese lapso. Se necesitan registros de temperatura precisos para satisfacer los estándares NOP.
  • Incorporar materias primas aceptables (mencionados anteriormente).

GUIA PARA LA VERMICOMPOSTA

El vermicompostaje ocurre a temperatura ambiente usando lombrices de tierra específicas (por ejemplo, Eisenia foetida) y microorganismos. Los sistemas de vermicompostaje pueden instalarse en interiores, y la vermicomposta generalmente tiene un nivel de nutrientes más alto que la composta típica. Si usa vermicomposta, el NOP 5021 especifica las siguientes condiciones:

  • La vermicomposta debe estar hecha de materias primas permitidas
  • Las condiciones aeróbicas se registran y mantienen agregando capas delgadas de materia orgánica a intervalos de 1 a 3 días.
  • La humedad se debe mantener en 70% a 90%;
  • La vermicomposta debe reposar durante 6 a 12 meses si se elabora en hileras exteriores, 2 a 4 meses para sistemas de contenedores interiores; 2 a 4 meses para sistemas “angled wedge”, ó 30 a 60 días para reactores de flujo continuo.

TÉS DE COMPOSTA

El borrador de la guía NOP sobre materiales de cultivo, establece que el té de compost hecho con compost que no cumple con los requisitos de §205.203 (c) o NOP 5021 está sujeto a las restricciones de §205.203 (c) (1) para el uso de estiércol animal crudo.

Las pautas siguientes fueron establecidas por la Junta Nacional de Normas Orgánicas (National Organic Standards Board) y no son requisitos reglamentarios:

  • Use sólo agua potable para hacer té de composta o para diluirlo.
  • Desinfecte todo el equipo utilizado para preparar el té de composta.
  • Prepare té de composta solo a partir de composta que haya mantenido una temperatura de al menos 131 ° F (55°C) durante tres días, y que se haya mezclado para que toda la pila o hilera se haya calentado uniformemente.
  • Evite agregar aditivos al fermentar el té de composta, ya que pueden promover el crecimiento de organismos patógenos. En particular, se deben evitar las fuentes simples de azúcar, como la melaza. Los aditivos se pueden emplear si se analizan muestras de té de composta antes de usarlo para asegurarse de que cumple con los criterios de calidad del agua de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) con respecto a las bacterias coliformes. Si el té de composta se hace con aditivos, pero no se analiza, o si no cumple con las pautas de calidad del agua, entonces los cultivos alimenticios no se pueden cosechar hasta después de 90 a 120 días de que se haya aplicado (similar el uso de estiércol crudo en granjas orgánicas).

¿Cuándo está lista la composta?

La pila de compost se mezcla o se maneja para asegurar que toda la materia prima se caliente al menos a 131°F (55°C) por un mínimo de tres días El proceso de compostaje activo finaliza cuando la pila vuelve a los niveles de temperatura ambiente.

El monitoreo de los parámetros anteriores debe documentarse en el OSP de acuerdo con § 205.203 (c) y debe ser verificado durante la visita del inspector orgánico.

La composta que aún se encuentre entre 5°C y 10°C por encima de la temperatura ambiente, no se puede considerar como terminada y en realidad puede ser perjudicial para las plantas, porque las bacterias y los hongos aún están ocupando nutrientes lo suficientemente rápido como para que las plantas puedan ser dañadas y posiblemente morir, como resultado de la falta de nutrientes disponibles (Rodale Institute, 2014).

Referencias:

Rittenhouse, T. (Julio de 2015). Tipsheet: Compost. Obtenido de ATTRA Sustainable Agriculture: https://attra.ncat.org/product/tipsheet-compost/

LOS BENEFICIOS DE LOS CULTIVOS DE COBERTURA Y ABONOS VERDES Parte 3

Supresión de malezas

Las malezas prosperan en suelos sin cultivos. Los cultivos de cobertura compiten por espacio y luz, lo que reduce la posibilidad de que se establezca este tipo de plantas. El efecto de aflojar el suelo que promueven los abonos verdes de enraizamiento profundo, también reduce las poblaciones de malezas que crecen en suelos compactados. El establecimiento de un abono verde de gramíneas, como el centeno, el mijo, o el pasto Sudán, tiene como objetivos apoyar en el control de malezas, aportar materia orgánica y mejorar la estructura del suelo.  

Debido a que las gramíneas no fijan Nitrógeno, se recomienda producir un abono verde de leguminosas después de un ciclo de cultivo de cereales u hortalizas para obtener el beneficio del Nitrógeno.

Ocasionar supresión de malezas mediante el uso de cultivos de cobertura alelopáticos y mediante coberturas vivas, se ha vuelto un método importante de control en la agricultura sustentable. Las plantas alelopáticas son aquellas que inhiben o retrasan el crecimiento de otras plantas cercanas mediante la liberación de sustancias conocidas como aleloquímicos. Las plantas de cobertura que presentan alelopatía incluyen los granos pequeños como el centeno y los forrajes anuales de verano relacionados con el sorgo y el pasto Sudán. El acolchado que resulta de cortar, o dejar secar los cultivos de cobertura alelopáticos puede proporcionar un control de malezas significativo.

Por otra parte, las coberturas vivas suprimen las malezas durante la temporada de crecimiento al competir con ellas por la luz, la humedad y nutrientes (Sullivan , 2003).

Conservación de Agua y Suelo

Cuando los cultivos de cobertura se plantan únicamente para la conservación del suelo, deben proporcionar un alto porcentaje de cobertura lo más rápido posible. La mayoría de los cultivos de cobertura de gramíneas, como el trigo sarraceno y el centeno, satisfacen bien esta necesidad.

De las leguminosas de invierno, la arveja vellosa (Vicia villosa) proporciona la menor cobertura de suelo en el otoño. Debido a que la mayor parte de su crecimiento superficial se produce en primavera, ofrece poca cobertura durante el otoño e invierno, en consecuencia, son las temporadas más propensas a la erosión por lluvias.

Sembrar una mezcla de leguminosas y gramíneas como cultivo de cobertura, además de que aumentará la protección del suelo, proporcionará algo de Nitrógeno al siguiente cultivo.

Los beneficios de conservación que proporcionan los cultivos de cobertura se extienden más allá de la preservación del suelo durante los períodos sin cultivo. El acolchado que resulta de un cultivo de cobertura aumenta la infiltración de agua y reduce la evaporación de la superficie. Los cultivos de cobertura reducen la formación de costras en el suelo y la posterior escorrentía del agua superficial durante los períodos lluviosos. La retención de la humedad que proporcionan puede ser una ventaja significativa. El Dr. Blevins y otros investigadores mostraron niveles consistentemente más altos de humedad del suelo para el maíz que tuvo con una cobertura seca de pasto blue grass, en comparación con el maíz cultivado en sistema convencional. Llegaron a la conclusión de que la disminución de la evaporación y el aumento del almacenamiento de humedad bajo el mantillo (seco) de labranza cero permitió que las parcelas sobrevivieran a una sequía a corto plazo sin presentar estrés.

Manejo para el establecimiento de una Cobertura vegetal seca (mantillo o mulch)

Los herbicidas son las herramientas más utilizadas para secar los cultivos de cobertura y emplearlos como mulch en los sistemas de labranza de conservación. En la agricultura orgánica se ocupan los métodos de labranza mecánica y la siega.

Segar un cultivo de cobertura de centeno cuando brota (a finales de primavera), se considera un momento adecuado para establecer el mantillo. La siega del centeno debe realizarse cuando éste se encuentre por iniciar la fase de polinización, o bien posteriormente. Se considera como la etapa óptima de siega cuando las anteras están completamente extendidas y se puede golpear el tallo y el polen cae. Si el centeno se corta antes, volverá a crecer.

Las segadoras de mayales generalmente distribuyen el mantillo de manera más uniforme que las cortadoras rotativas, que tienden a apilarlo a un lado de la cortadora.

Como se mencionó anteriormente, si el centeno se corta en la etapa de polinización, el rebrote es mínimo y no se generan problemas para el siguiente cultivo. En un estudio realizado en Mississippi, el corte con mayales o el uso de una segadora de discos (espaciados a 4 pulgadas), fueron igualmente efectivos para producir mantillo de frijol terciopelo, trébol carmesí y trébol subterráneo que los herbicidas.

El tiempo es un factor clave cuando se usan los equipos de corte para controlar los cultivos de cobertura. El control mecánico es más efectivo cuando las leguminosas están en la etapa de formación de semillas (mediados a fines de abril) o cuando la longitud del tallo a lo largo del suelo supera los 25.0 cm.

Investigadores de la Universidad Estatal de Ohio desarrollaron una herramienta mecánica para cortar los cultivos de cobertura, sin usar herbicidas. Este equipo se llama socavador porque usa hojas anchas en “V” que corren justo debajo de la superficie del suelo, y que sirven para cortar las raíces del cultivo de cobertura. Las cuchillas se inclinan a 15 grados permitiendo que éstas penetren en el suelo y proporcionen una ligera acción de elevación. El socavador fue probado en diversos cultivos de cobertura y eliminó trébol carmesí, frijol terciopelo, centeno y cebada efectivamente.

Steve Groff, de Cedar Meadow Farm, en el condado de Lancaster, Pensilvania, utiliza un picador de tallos, marca Buffalo de Fleischer Manufacturing. Este implemento lo emplea para hacer mantillo sin necesidad de alguna labor de labranza. Debajo del bastidor montado en el enganche, este picador de tallos tiene dos juegos de rodillos que funcionan en tándem; dichos rodillos se pueden ajustar para una acción ligera o agresiva y establecer una cobertura continua. Steve dice que la máquina puede funcionar a una velocidad de hasta 8 millas por hora y hace un buen trabajo eliminando el cultivo de cobertura y empujándolo directamente al suelo. También se puede usar para aplanar otros residuos del cultivo después de la cosecha.

Limitaciones de los Cultivos de Cobertura

Los beneficios que proporcionan los abonos verdes y los cultivos de cobertura previamente mencionados deben evaluarse en términos de costo/beneficio, así como evaluar el valor de la fertilidad del suelo a largo plazo.

Para el ciclo de cultivo inmediato, se deben considerar los costos de establecimiento del cultivo de cobertura, además de analizar la posible reducción de fertilizantes nitrogenados y el efecto de la cobertura o abono verde sobre los rendimientos de los cultivos comerciales. El consumo de agua por estos cultivos (cobertura o abono verde) también se debe de considerar, especialmente en zonas con precipitación anual inferior a 70 cm.

La incorporación al suelo de los abonos verdes, o la supresión de los cultivos de cobertura para la creación del mantillo, requiere de tiempo y gastoso adicionales.

Las comunidades de insectos asociadas con los cultivos de cobertura pueden ser una ventaja o una desventaja para el agricultor. Por ejemplo, ciertas coberturas vivas mejoran el control biológico de plagas en los cultivos subsecuentes de hortalizas al igual que en las plantaciones de nogales al proporcionar hábitats favorables para el establecimiento de insectos benéficos. Por otro lado, las leguminosas de invierno pueden hospedar algunos insectos plaga que atacan los cultivos de manzana o durazno.

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

LOS BENEFICIOS DE LOS CULTIVOS DE COBERTURA Y ABONOS VERDES Parte 2

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

LOS BENEFICIOS DE LOS CULTIVOS DE COBERTURA Y ABONOS VERDES Parte 1

Los cultivos de cobertura podrían considerarse la columna vertebral de cualquier sistema de producción agrícola que busque ser sustentable (Sullivan , 2003).

A lo largo de las secciones en las que abordaremos este tema, se resumirán los principales usos y beneficios de los cultivos de cobertura y abonos verdes. Se proporcionarán breves descripciones y ejemplos de cultivos de cobertura de invierno, abonos verdes de verano, coberturas vivas, cultivos de captura y algunos cultivos forrajeros.

Para dar una idea de la importancia de estas prácticas en la agricultura sustentable, se resumirá el efecto de los cultivos de cobertura y los abonos verdes sobre la materia orgánica y la estructura del suelo, la producción de Nitrógeno, la actividad microbiana del suelo, la mejora en la disponibilidad de nutrientes, el efecto del enraizamiento, la supresión de malezas, y la conservación del suelo y agua.

Breves descripciones

El abono verde consiste en la incorporación al suelo de cualquier cultivo mientras esté verde (ya sea en etapa de desarrollo vegetativo o poco después de la floración), con el propósito de mejorar la condición del suelo.

Un cultivo de cobertura es cualquier cultivo establecido con el objetivo de brindar protección al suelo, independientemente de si se incorpora después. Este tipo de cultivos principalmente se establecen para evitar la erosión por efecto del viento y el agua.

Los cultivos de cobertura y los abonos verdes pueden ser plantas herbáceas anuales, bianuales o perennes que se desarrollen solas o bien en combinación con otros cultivos, ya sea durante todo el año o bien en sólo una parte de éste. Además de proporcionar cobertura al suelo y, en el caso de las leguminosas fijar Nitrógeno, ayudan a suprimir las malezas y reducir las plagas y enfermedades. A los cultivos de cobertura que se siembran después de la cosecha del cultivo principal, para reducir la pérdida de nutrientes por lixiviación, se les denomina “cultivos de captura”.

Cultivos de Cobertura de Invierno

Un cultivo de cobertura de invierno se siembra a finales del verano, o en otoño, para proteger el suelo durante la época invernal. En Estados Unidos, se manejan principalmente en zonas con inviernos fríos. Frecuentemente se elige una leguminosa para tener el beneficio adicional de la fijación de Nitrógeno. En las zonas más frías, las plantas seleccionadas necesitan poseer suficiente tolerancia al frío para sobrevivir el invierno; la veza y el centeno se encuentran entre las pocas selecciones que satisfacen esta necesidad. Muchos más cultivos de cobertura de invierno están adaptados al sur de los Estados Unidos. Las leguminosas de estación fría incluyen tréboles, arvejas, y guisantes. A veces se siembran mezclados con cereales de invierno como avena, centeno o trigo.

Este tipo de cultivos de cobertura se pueden establecer durante el otoño, mediante siembra aérea en cultivos comerciales maduros, o mediante siembra directa después de la cosecha.

Abonos verdes de verano

Los abonos verdes se establecen durante una parte de la temporada de verano.

Estos cultivos de cobertura se pueden usar para llenar un espacio en la rotación de cultivos, mejorar las condiciones de suelos pobres, o preparar el suelo para el establecimiento de un cultivo perenne. Las leguminosas como la soya, la Crotalaria, o el frijol terciopelo se pueden cultivar como abonos verdes, junto con el aporte de materia orgánica al suelo, para agregar Nitrógeno. Las gramíneas como el sorgo, mijo, sorgo forrajero, o el trigo sarraceno se establecen para incrementar la biomasa, reducir malezas y mejorar la labranza del suelo.

Coberturas vivas

La cobertura viva es un cultivo que se intercala con otro cultivo comercial, anual o perenne. Las coberturas vivas suprimen las malezas, reducen la erosión del suelo, mejoran su fertilidad y también mejoran la infiltración de agua.

Los ejemplos de coberturas vivas en los sistemas de cultivo anuales incluyen la siembra de frijol terciopelo en maíz, la siembra de tréboles en cultivos de hortalizas, y la siembra de Rye grass también en hortalizas o frutales. Las coberturas vivas en los sistemas de cultivos perennes (como frutales) se establecen entre las hileras de los huertos, viñedos, árboles de Navidad; entre las plantas en el caso de berries, cortinas rompevientos y viveros de campo para controlar la erosión.

Cultivos de captura

Un cultivo de captura es un cultivo de cobertura establecido después de cosechar el cultivo principal y se utiliza principalmente para reducir la lixiviación de nutrientes del perfil del suelo. Por ejemplo, plantar centeno después de la cosecha de maíz ayuda a eliminar el Nitrógeno residual, reduciendo así la posibilidad de contaminación del agua subterránea. En este caso, el cultivo de centeno también funciona como cultivo de cobertura de invierno.

Los cultivos de cobertura a corto plazo que llenan un nicho dentro de una rotación de cultivos también se conocen comúnmente como cultivos de captura.

Forrajes

Los cultivos forrajeros de ciclo corto se emplean como cultivos de cobertura o como abonos verdes. Los ejemplos incluyen leguminosas como alfalfa, trébol dulce, trébol rojo y trébol blanco, así como mezclas de leguminosas con gramíneas, por ejemplo, trébol con Festuca.

Para obtener los máximos beneficios, el forraje no debe ser pastado, o cortado para empaque durante su último período de crecimiento, esto para permitir que se acumule la mayor cantidad de biomasa antes de su corte.

Referencias

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.

SIETE SINERGIAS PRODUCTIVAS Parte 2

En esta parte se trata la relación entre la biología, la alimentación del suelo, la composta, los promotores de suelo y los humatos en la búsqueda de combinaciones productivas.

5) LOMBRICES DE TIERRA NUTRICION DEL SUELO

Dentro del enfoque biológico, recuperar una gran cantidad de lombrices de tierra en el suelo es algo que se desea mucho pero es muy difícil de lograr. Estas criaturas son pequeñas máquinas fertilizadoras que, a medida que aumentan en número, pueden reducir los costos por concepto de insumos.

El alimento es la clave para la proliferación de las lombrices de tierra, pero, ¿Cuál es la comida favorita de estos acondicionadores dinámicos del suelo?

Las lombrices de tierra aman la materia orgánica, por lo que llegarán cuando se establezcan cultivos de abono verde y cultivos de cobertura. También les encanta el compost, pero en este caso no es la materia orgánica digerida la principal atracción, sino los microorganismos que contiene. Las lombrices de tierra se alimentan de hongos, por lo que el compost dominado por este tipo de microorganismos resultará más productivo, sin embargo, su comida preferida son los protozoarios, así que un simple té hecho con alfalfa puede proporcionarles un estímulo rápido. El pescado líquido con aceite puro estimula tanto a los hongos como a los protozoarios, por lo que se convierte en un elemento fundamental. De manera similar, el ácido húmico es un poderoso promotor de hongos, de ahí que también puede ser útil para atraerlas.

Una buena estrategia de repoblación consiste en separar parte de un terreno específicamente para producir lombrices de tierra. Posteriormente la nueva “fuerza laboral” puede transportarse a áreas que requieran rehabilitación. Ese pequeño criadero de lombrices prosperará si se cultiva una combinación de cereales, pastos y leguminosas y se corta con regularidad.

Al alimentar a las lombrices con pescado líquido, humatos y té de protozoarios se observará cómo crece esta valiosa inversión.

6) COMPOSTA Y FERTILIDAD

El compostaje es la conversión acelerada de materia orgánica en humus con un poco de ayuda del ser humano. Esta práctica está destinada a convertirse en la estrategia más importante en la batalla para neutralizar el calentamiento global. La intervención en el Ciclo del Carbono almacena este elemento en el suelo y evita que el CO2 ascienda a la atmósfera. Un esfuerzo global concertado para frenar el cambio climático implica el compostaje de todo lo que pueda ser compostado.

El compost aumenta la fertilidad y la vida del suelo de manera más efectiva que cualquier otro insumo y su componente de humus puede retener su propio peso en agua. Si se logra incrementar el nivel de materia orgánica en tan solo un

1.0 %, el suelo es capaz de retener 170,000 litros de agua por hectárea que de otra manera no habría almacenado, dicha agua se retiene justo al lado de las raíces.

El compost es un inóculo de vida al suelo que produce biodiversidad y aumenta tanto su resiliencia como la de las plantas. Es un promotor básico de lombrices y se puede utilizar como una herramienta importante para estabilizar y aumentar el efecto de los fertilizantes aplicados. Con base en análisis de suelo, hemos encontrado que los minerales se pueden aplicar en dosis tan bajas como el 10% de lo que se requiere cuando se combinan con compost y acuñamos el término “MEND” (Suministro de nutrientes mejorado microbianamente) para describir este fenómeno.

Puede haber enormes beneficios al incorporar microorganismos después de los minerales. Este principio también aplica a los inóculos microbianos como el té de composta.

Si se combinan pequeñas cantidades de fertilizantes foliares con estos insumos microbiológicos, los fertilizantes se utilizarán de manera mucho más eficiente.

7) FERTILIZANTES SOLUBLES Y HUMATOS

Posiblemente éste es el principal ejemplo de sinergia, ya que involucra la combinación de insumos químicos con insumos naturales, que es la esencia del enfoque de la agricultura de fusión: “lo mejor de ambos mundos”.

El rendimiento de los fertilizantes solubles mejora considerablemente cuando se combinan con pequeñas cantidades de humatos solubles. Los Fosfatos ácidos se convierten en Humatos de Fosfato con el potencial de suministrar Fosfato durante todo el ciclo del cultivo. La urea se convierte en un humato de urea que tiene mayor estabilidad y vida útil. El Boro, altamente lixiviable, se convierte en un humato de Boro que así se estabiliza y absorbe de manera mucho más efectiva. Incluso los fertilizantes a base de nitratos como el Nitrato de Calcio pueden quelarse con humatos y aplicarse foliarmente produciendo un gran efecto.

La adición de humatos no solo sirve para estabilizar e intensificar todas las aportaciones de fertilizantes, sino que también estimula a los organismos que proveen minerales a la planta y puede ayudar a proteger a algunos de ellos de los efectos agresivos de los ácidos y las sales. Por ejemplo, cuando los gránulos de un humato soluble se combinan con DAP y/o MAP, el ácido húmico (denso en Carbono) puede ayudar a reducir el daño a los hongos micorrízicos.

Incluso el más agresivo de todos los fertilizantes, el Amoníaco Anhidro, se puede amortiguar con el uso de humatos. En este caso, el gas se pasa primero a través de agua para crear agua amoniacal, luego se puede agregar ácido húmico para crear un Humato de Amonio que es una forma sustentable de Nitrógeno.

El Potasio es costoso y se lixivia fácilmente, pero con la adición de ácido húmico al Nitrato de Potasio, se forma un Humato de Potasio que tiene una vida en el suelo mucho más larga.

EN CONCLUSIÓN

Las sinergias productivas dan un mejor resultado que la suma de sus partes. Cuando buscamos estas sinergias, la agricultura biológica se convierte en una empresa creativa que resuelve problemas. El objetivo es crear un modelo híbrido funcional que supere a todas las demás formas de agricultura en términos de sustentabilidad y rentabilidad.

Referencia: “Seven Productive Synergies-Part 2” Graeme Sait.  blog.nutri-tech.com.au

SIETE SINERGIAS PRODUCTIVAS Parte 1

Conocer y manejar ciertas combinaciones que muestran un efecto sinérgico, nos permite optimizar los resultados de rendimiento, reducir el uso de insumos, y aumentar la sustentabilidad. Siete combinaciones cruciales son las siguientes:

1)MICORRIZAS ARBUSCULARES Y FOSFATO NATURAL

Los hongos micorrízicos y la mayoría de los cultivos mantienen una relación simbiótica de gran beneficio para ambas formas de vida. Los hongos penetran en las raíces de las plantas para obtener un flujo constante de glucosa mezclada con nutrientes que promueve el desarrollo de una maraña de filamentos (hifas) bajo de la planta. Estas finas extensiones semejantes a tuberías, proporcionan el equivalente a un sistema de raíces secundario que brinda hasta diez veces la superficie especifica de las raíces originales.

Parecería obvio que debemos nutrir y proteger a un microorganismo que mejora la función de la raíz en un 1000%, pero lamentablemente este no es el caso. Las micorrizas arbusculares (AMF) han sido diezmadas en nuestros suelos por medio de una combinación de fertilizantes ácidos que “fríen” éstos frágiles filamentos, sales fertilizantes que deshidratan a los hongos, fungicidas que matan a microorganismos benéficos y patógenos, prácticas de labranza inadecuadas y herbicidas que pueden aniquilar a estos hongos benéficos de manera más eficiente de lo que matan las malezas.

El restablecimiento de estos promotores de raíces por medio de inóculos sería una estrategia muy productiva.

Maximización de la Respuesta de Fósforo

Las micorrizas arbusculares (AMF) ofrecen una serie de beneficios, pero quizá el más conocido de ellos se relaciona con una mejora en la liberación del fosfato. El fosfato en el suelo no permanece disuelto en su solución como ocurre con algunos otros minerales, por el contrario, tiende a permanecer donde se coloca. Esta inmovilidad se complica aún más por el hecho de que el fosfato tiende a formar complejos con minerales cargados positivamente (cationes), como es el caso del Calcio y el Fierro, con los cuales se combina formando compuestos insolubles. Lo anterior da como resultado una gran ineficiencia de los fertilizantes de fosfato ya que los productores normalmente reciben sólo el 27% de su inversión en este tipo de fuentes antes de que se conviertan en parte de un enorme e inaccesible banco de Fósforo bloqueado en nuestros suelos.

La clave para recuperar esta reserva inmovilizada son los hongos micorrízicos, que alcanzan diez veces más volumen de suelo para recuperar el fosfato inmóvil, mientras liberan compuestos ácidos que desbloquean estas reservas. La inoculación de este tipo de microorganismos puede producir un mejor suministro de fosfato para la planta, con reducciones sustanciales en la necesidad de fertilizantes de fosfato soluble, cada vez más costosos.

Para obtener una respuesta óptima de un inóculo micorrízico, la clave es ser consciente de la comunicación bioquímica entre la planta huésped y el hongo simbionte. La planta atrae y sostiene a este compañero fúngico solo cuando requiere fosfato soluble; de ahí que puede haber problemas si se ha suministrado una gran cantidad de Fósforo soluble al mismo tiempo que se están inoculando AMF. La planta reconoce que está ampliamente abastecida con el Fósforo que necesita en ese momento, por lo que interrumpe el suministro de alimentos y compuestos químicos específicos para la colonización por AMF. ¿Por qué desperdiciar sus valiosos recursos para asegurar un mineral que no necesita? Por esta razón, se ha visto una respuesta micorrízica más rápida cuando los inóculos se aplican con fertilizantes de fosfato naturales como el guano y la roca fosfórica suave. Se puede combinar una pequeña cantidad de DAP / MAP con los inóculos, pero parece que es mejor no exceder los 150 kg por hectárea.

Una combinación de guano granulado y DAP con unos cuantos kilos de humatos granulados solubles funciona particularmente bien en conjunto con inóculos de AMF. El ácido húmico amortigua el calor destructivo del fosfato ácido, protegiendo a las AMF y al mismo tiempo estabiliza el fosfato; esto evita que se inmovilice al interactuar con los cationes en el suelo y lo hace realmente más disponible para la planta por más tiempo.

2) CALCIO Y BORO

El Calcio es el mineral más importante en el suelo, en las plantas y en los animales, por lo que es fundamental recibir una nutrición adecuada de este elemento. Una parte determinante en dicho proceso implica comprender la relevancia del Boro, pues este micronutriente es para el Calcio lo que la luz del sol es para el crecimiento de las plantas.

Es común ver a los productores contrariados por la falta de respuesta al encalado, lo que podría ser diferente con la adición de un poco de Boro. Cuando los niveles de Boro en el suelo son bajos (por debajo de 0.5 ppm), se puede esperar una respuesta deficiente al Calcio, así como una reducción en la actividad biológica del suelo, ya que éste micronutriente es responsable de “abrir la puerta” que permite el flujo de glucosa de las hojas hacia las raíces y de ahí a los microorganismos que habitan la rizosfera; por lo que si se detiene el suministro de alimentos a ésta fuerza laboral, se puede prever un decremento en el rendimiento.

El Boro es el más lixiviable de los microelementos y solo se puede almacenar en humus. Siempre debe combinarse con ácido húmico para promover la formación de un humato de Boro que es mucho más estable en el suelo.

El almacenamiento de Boro se ve afectado cuando los niveles de humus son bajos, lo que hace aún más importante el estabilizarlo con humatos.

3) NUTRICIÓN DE PRECISIÓN Y RENTABILIDAD

La nutrición de precisión basada en un análisis de suelo ha demostrado ser muy productiva. A través del tiempo los productores pueden duplicar y triplicar sus rendimientos utilizando mezclas recomendadas específicamente para sus condiciones, lo que confirma la importancia del equilibrio mineral respaldado por la biología. Sin embargo, si el suelo está realmente desequilibrado, puede ser un poco desalentador recibir una cotización para una mezcla que aborde todos los problemas al mismo tiempo. Muchos productores eligen la opción más económica de aplicaciones fraccionadas de una mezcla correctiva durante un par de temporadas. Lo más importante es que el fertilizante aplicado contiene los correctivos precisos para su suelo, por lo que tiende a funcionar incluso cuando se aplique al 50%.

4) NITRÓGENO Y AZUFRE

Tanto el Nitrato como el Amonio deben convertirse a proteínas en la planta y el azufre es un agente esencial en esta conversión. En el caso del Nitrato (Nitrógeno nítrico) se requiere Azufre para activar la enzima nitrato reductasa que inicia la conversión de nitratos en proteínas. El Azufre también es necesario para formar proteínas; dos de los aminoácidos, la cisteína y la metionina, están hechos de azufre. Una escasez de azufre puede contribuir a tener plantas acuosas (llenas de nitratos y con mucha agua), que son susceptibles al ataque de insectos y con poca densidad nutricional tanto para el ganado como para la gente.

El Azufre ya no se encuentra libre en el agua de lluvia como antes. La aparición de la lluvia ácida en la década de los 80´s llevó a la restricción de las emisiones de azufre de la industria.

Aun cuando se reconoce la importancia del azufre en la formación de proteínas y este nutriente se aplica, no hay garantía de que permanezca. Esto se debe a que los niveles de humus en nuestros suelos son tan solo un tercio de lo que eran antes y el humus es el almacén del azufre.

La aplicación de yeso es la forma más rentable de aumentar los niveles de azufre, pero también se pueden abordar el nitrógeno y el azufre juntos con el uso de Sulfato de Amonio. Este fertilizante puede estabilizarse con humatos.

Referencia: “Seven Productive Synergies-Part 1” Graeme Sait.  blog.nutri-tech.com.au

COMO MANEJAR LAS DEFICIENCIAS DE MICRONUTRIENTES Parte 3

Manganeso

Con ligeras diferencias, el caso del Manganeso es similar al del Fierro. Hemos observado que el reporte de análisis de suelo hasta cierto punto es preciso al mostrar lo que está disponible para la absorción de la planta. Por otro lado, es muy común que las aplicaciones de Manganeso se realicen en forma foliar y que, aunque éste permanezca en la superficie de la hoja, realmente no se absorba. Debido a ello, el análisis foliar es sumamente impreciso, ya que no es posible lavar con facilidad el residuo de Manganeso de la superficie del follaje por lo que si bien éste elemento aparece en el análisis foliar, no hay relación con la cantidad de Manganeso que la planta ha absorbido efectivamente; de ahí que, aunque se realicen muchas aplicaciones foliares de Manganeso, vemos muchas deficiencias.

En relación a este micronutriente, nuevamente, encontramos que el análisis de savia es el más preciso. Cuando empezamos a usar éste tipo de análisis, era muy común que recomendaramos aplicaciones foliares de Sulfato de Manganeso. En éste caso, el análisis foliar reportaba un cambio muy rápidamente, por lo que pensamos que la aplicación estába haciendo una diferencia; sin embargo, cuando comenzamos a usar el análisis de savia, observamos que los niveles de Manganeso no se movían, es decir, realmente no se estaba generando ninguna diferencia, de ahí que descubrimos que en el análisis de savia no se extraían los nutrientes que estaban en la superficie de la hoja.

Los cultivos que se producen en suelos minerales son casi universalmente deficientes en Manganeso debido a la oxidación excesiva, aún así, casi nunca recomendamos la aplicación de Manganeso al suelo por las mismas razones que en el caso del Fierro. Muchos suelos minerales contienen Manganeso en las primeras 6 pulgadas (12 cm.) del perfil, en un rango de 200 a 400 libras por acre (224 a 450 kg/ha aproximadamente), a veces más, a veces un poco menos, pero ciertamente es un nivel lo suficientemente alto como para que raras veces se necesite aportar éste elemento. El objetivo debe ser estimular la biología para extraer el Manganeso que está presente en la matriz mineral del suelo y hacerlo disponible para las plantas. El único caso en el que se consideraría la aplicación de Manganeso al suelo es cuando éste no lo contiene en su perfil geológico, por ejemplo, en suelos con alto contenido de materia orgánica o en suelos muy arenosos.

Ahora bien, tanto las nervaduras del follaje de la planta como el área intervenial deben ser del mismo color, digamos que de un verde oscuro uniforme. Cuando las nervaduras de la hoja son de color más claro que el área entre ellas, es señal de una muy leve deficiencia de Manganeso.

Los síntomas de carencia de Manganeso son casi universales (en pastos, granos y malezas), debido a la forma en que hemos manejado nuestros perfiles de suelo; excepto para aquellos cultivos como los arándanos (rojos y azules), que se producen en ambientes muy reducidos con abundante Manganeso disponible, los cuales frecuentemente no muestran signos de deficiencia de Manganeso.

Molibdeno

En lo que se refiere a este mineral, los análisis de suelo son generalmente precisos, los análisis foliares lo son hasta cierto punto y los más precisos son los análisis de savia.

El Molibdeno es un anión como el Nitrato, el Azufre y el Boro, por lo que se lixivia del perfil del suelo. Este micronutriente se encuentra muy disponible a pH´s altos.

Ocasionalmente recomendamos su aplicación al suelo considerando cantidades muy pequeñas (onzas por acre o gramos por hectárea). Realmente se prefieren aplicaciones foliares porque así sabemos que llega a la rizosfera, lo cual es un aspecto importante cuando se trata de una corrección al suelo (particularmente si se están produciendo cultivos perennes como el caso de pastos ó huertos).

Cuando el Molibdeno se aplica como enmienda, sobre la superficie del suelo (asperjándolo para lograr una mejor distribución), la biología actuará sobre él durante un periodo y con suerte la planta lo absorberá y se moverá por toda su estructura. Este puede ser un proceso que tome semanas ó meses dependiendo de las características del suelo, condiciones de humedad, actividad microbiologica, etc.

Cuando se realiza la aplicación foliar, la planta puede absorberlo inmediatamente, y distribuirlo por todo el perfil de suelo, de esta forma no solo permanece en la media pulgada mas superior (1.3 cm. aprox.), sino que realmente se mueve hacia abajo, tan profundo como llegan las raíces.

Si se tiene un cultivo de cobertura y se desea mover muy rápidamente Cobre, Zinc ó Manganeso en el perfil del suelo a una profundidad de 6 a 8 pulgadas (15 a 20 cm aprox.) o más, simplemente se puede realizar una aplicación foliar fuerte de micronutrientes unos días antes de terminar el cultivo ó bien unos días antes de incorporarlo. Esta es una manera en la que se pueden mover microelementos hacia abajo a través del perfil del suelo de manera muy rápida y efectiva. De hecho, se está utlizando a la planta como un vehiculo para moverlos a mayor profundidad en vez de que sólo permanezcan en la superficie foliar.

Zinc

Es el único microelemento metálico que no existe en el suelo en diferentes estados de oxidación, por lo que es el único con el que vemos mayores respuestas de los cultivos a las aplicaciones al suelo.

Generalmente los reportes de análisis de suelo son precisos y se correlacionan con lo que las plantas nos están diciendo.  Los análisis foliares también son precisos hasta cierto punto, al menos en términos de la absorción de Zinc del suelo, y una vez más, el análisis de savia es muy preciso.

En la producción agrícola convencional, el Zinc es el microelemento más ampliamente utilizado, pues es el más documentado en lo que respecta a sus efectos favorables en el rendimiento. En maíz se aplica en banda al momento de la siembra y con frecuencia también foliarmente. No obstante, el Manganeso da una respuesta de rendimiento aún mayor que el Zinc; el Cobre y el Boro también proporcionan respuestas de rendimiento significativas.

Es probable que la razón por la que el Zinc ha sido el micronutriente en el que se ha centrado la agronomía convencional, sea que funciona incluso en suelos que tienen una biología limitada. Asimismo, es el único microelemento que notiene diferentes estados de oxidación. Si se hiciera el mismo grado de investigación con las formas reducidas y queladas de Manganeso, de igual manera éste sería ampliamente utilizado, sin embargo, no lo es porque debe manejarse un poco más cuidadosamente que el Zinc.

Comúnmente se recomiendan aplicaciones al suelo de Sulfato de Zinc (es la mejor fuente), y desde una perspectiva de distribución, nuevamente es preferible asperjarlo en vez de aplicarlo al voleo.

Las aplicaciones foliares también son muy efectivas siempre y cuando el Zinc esté quelado. El motivo de la quelación en éste caso no es cambiar el estado de oxidación o estabilizarlo, sino tener una absorción y translocación eficiente dentro de la planta una vez que es absorbido. Al igual que en el caso del Fierro, si se está buscando obtener una certificación orgánica, es importante pensar en el tipo de pruebas de laboratorio que se necesita para documentar con precisión las deficiencias.

Otro punto a destacar es que las fuentes naturales de micronutrientes, como las harinas de roca y la composta, rara vez contienen concentraciones lo suficientemente altas de estos minerales para corregir las deficiencias existentes en el suelo (específicamente en el caso de Zinc, Manganeso y Cobre).

El Cobre es una excepción en entornos ganaderos donde se utiliza como tratamiento alimentario. A veces es posible encontrar composta con niveles muy altos de Cobre, lo suficientemente altos como para que puedan convertirse en un problema.

En ciertos lugares podemos encontrar materiales de tipo natural que contienen concentraciones más altas de Cobre, pero generalmente no debemos pensar en harinas de roca (materiales extraidos de minas), como posibilidad para cambir los niveles de Zinc, Manganeso, Cobre y Cobalto en el perfil de suelo. Estas posiblemente puedan suministrar algunos oligoelementos como el Selenio y el Níquel, que se requieren en fracciones de una parte por millón, pero comúnmente no son capaces de suministrar niveles adecuados de Zinc Manganeso y Fierro, es decir, de los microelementos que necesitan provenir del perfil geológico del suelo o de las formas más puras de micronutrientes que aportamos directamente una vez que se tiene una adecuada biología en el suelo liberando todo lo que se encuentra en su matriz mineral.

Fuente: “How to Address Micronutrient Deficiencies” Webinar hosted by AEA. Featuring John Kempf