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Cuando pensamos en oxidación versus reducción y tomamos al Manganeso como ejemplo (aunque esto también es cierto para otros minerales traza como el Fierro, el Cobalto y el Cobre); este elemento solamente es biodisponible y fisiológicamente activo para las plantas en su forma reducida, es decir,  tenemos formas reducidas versus formas oxidadas (Manganeso reducido ð Mn⁺⁺ / Manganeso oxidado ðMn⁺⁺⁺⁺ )

Existen múltiples estados de oxidación, en el caso del Fierro se puede tener un doble, triple o cuádruple positivo (Fe⁺⁺, Fe⁺⁺⁺, Fe⁺⁺⁺⁺).  Al respecto, es importante establecer una diferencia significativa que hemos observado en campo en relación con ambos elementos.

Las plantas no parecen absorber Manganeso en estado oxidado, por lo que es posible tener suelos con altos niveles de Manganeso y que el análisis foliar y el análisis de savia reporten que el cultivo es deficiente.

A diferencia de lo que sucede con el Manganeso, cuando se tienen suelos con altos niveles de Fierro (cabe mencionar que la mayoría de los suelos tienen niveles altos de Fierro oxidado y niveles bajos de Fierro reducido); si el suelo tiene una gran cantidad de Fierro oxidado, la planta lo toma, y es posible que el análisis foliar reporte niveles altos de Fierro, pero el análisis de savia reporte una deficiencia. Esto quiere decir que, aunque el Fierro está siendo absorbido por la planta en su forma oxidada, no es fisiológicamente activo dentro de ella y se almacena en las vacuolas. Empíricamente esto es muy fáicl de corroborar. Si los resultados de un análisis foliar reportan que tenemos niveles altos de Fierro, podemos constatarlo simplemente realizando una aplicación foliar de dicho elemento en el estado de oxidación correcto y observando si se obtiene una respuesta excepcionalmente fuerte por parte del cultivo.

Una consideración importante es que las plantas tienen un potencial ascendente para incrementar su proceso de fotosíntesis y seleccionamos al Manganeso como ejemplo, debido a la importancia que tiene para lograr esto.

La mayoría de las plantas que aceptamos como normales están fotosintetizando entre el 15 y 20% de su eficiencia fotosintética inherente. ¿Que pasa si podemos aumentar esta eficiencia al 40 o 60%? Obtenemos un extraordinario aumento en el secuestro de Carbono, mejor desempeño de la planta y mayor rendimiento. Ahora bien, ¿que se necesita para pasar del 15% al ​​40% de eficiencia fotosintética? ¿Que se requiere para lograr ese objetivo? Los factores que se deben tener en cuenta para alcanzarlo son bastante simples:

Necesitamos tener niveles adecuados de CO₂, niveles adecuados de humedad, buenas concentraciones de clorofila en la planta y luz solar.  Todos sabemos que se requieren estos 4 elementos, pero hay un quinto elemento y se trata del úniconutriente que vale la pena mencionar por separado, y ese es el Manganeso.

El primer paso del proceso de fotosíntesis consiste en que la molécula de agua, que fue absorbida por la planta, tiene que ser disociada en iones Hidrógeno (H) e Hidroxilo (OH); es decir, pasamos de H₂O a H⁺y OH^–. Este momento de separación de la molécula de agua se denomina “hidrólisis del agua” y las enzimas que se requieren para que se lleve a cabo (metaloproteínas), requieren del Manganeso como cofactor. Por consiguiente, debido a que muchos cultivos tienen deficiencia de Manganeso, este elemento se convierte en un importante factor limitante de la fotosíntesis.

En muchos casos hemos podido observar que el Manganeso tiene un impacto significativo en el incremento del rendimiento y en el aumento de la resistencia a enfermedades por ser fundamental para aumentar la fotosíntesis y por ser comúnmente deficiente.

En comparación con la década de los 70´s y debido a que la labranza tiene un efecto oxidante, actualmente muchos suelos agrícolas están excesivamente oxidados como resultado de la realización de prácticas culturales que tradicionalmente se han utilizado.

Biología aeróbica versus anaeróbica y bacterias en el contexto de un entorno redox

El siguiente gráfico redox es de Olivier Hussan, ingeniero agrónomo especializado en agronomía tropical y doctorado en Agronomia en la Universidad de Wageningen en los Países Bajos. En el colocamos 4 ovalos que representan 4 diferentes grupos de organismos. Es importante dejar claro que no están colocados con precisión, sino solo a manera de ilustrar una idea. Podemos observar que si nos desplazamos hacia la parte superior derecha tenemos un ambiente más oxidado, y a medida que nos movemos hacia la parte inferior izquierda tenemos un ambiente más reducido.

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Cuando se habla sobre las bacterias y la biología del suelo, generalmente se menciona aeróbico versus anaeróbico, blanco y negro, bueno contra malo. Sin embargo, como se puede ver en el gráfico, la reducción versus la oxidación ocurre en un rango, es decir, aeróbico versus anaeróbico sucede en un rango, no se trata de opuestos.

Las bacterias aeróbicas ubicadas en la parte superior derecha del grafico, son un elemento importante. Cuando son dominantes en un ambiente de suelo y están muy cerca del Manganeso, el Fierro, etc., absorben parte de estos minerales, la usan para sus propias células y la envían de regreso al entorno. Esta interacción microbiana tiene un claro efecto oxidante, por lo que otra forma de referirnos a bacterias aerobicas versus bacterias anaeróbicas es señalarlas como bacterias oxidantes versus bacterias reductoras.

Las bacterias aeróbicas tienden a producir un efecto oxidante y limitan la disponibilidad del Manganeso, Fierro y otros microelementos metálicos en el perfil del suelo, por lo que también son promotoras de enfermedades, en otras palabras, las empeoran. De hecho, muchos patógenos están en este grupo aeróbico, Fusarium, Verticillium, Phytophthora, Pythium, etc., aunque hay excepciones, son oxidantes y dependientes de la presencia de Manganeso oxidado, además tienen la capacidad de convertir el Manganeso en el sistema radical de la planta a la forma oxidada a fin de producir una infección (no pueden hacerlo sin cambiar el Manganeso a la forma oxidada). Si bien es cierto que muchas enfermedades están en este grupo aeróbico, también hay algunos patógenos y enfermedades que se encuentran en el extremo opuesto, es decir, se ubican en el grupo anaeróbico, en el lado inferior izquierdo del gráfico.

La parte más interesante del gráfico es que hay 2 grupos en la parte media, acerca de los que usualmente no escuchamos mucho: aeróbicos facultativos y anaeróbicos facultativos. El término facultativo en un lenguaje sencillo significa simplemente que estos organismos pueden prosperar tanto en ambientes ligeramente aeróbicos como ligeramente anaeróbicos. Tienen preferencia por alguno, pero pueden sobrevivir en ambos ambientes, y son estos 2 grupos que podemos ver en el centro del grafico los que comprenden a los organismos supresores de enfermedades. Los microorganismos de estos grupos suprimen la actividad de los microorganismos de los 2 grupos que se ubican en los extremos opuestos del grafico: el grupo aeróbico y el anaeróbico. Particularmente los organismos anaeróbicos facultativos, modifican el Manganeso, Fierro y demás; es decir, usan los electrones del Manganeso, el Fierro y los metales existentes en el perfil del suelo y los convierten a la forma reducida. En consecuencia, cuando están presentes en el suelo, la disponibilidad de Manganeso y Fierro aumenta significativamente.

Se necesitan diferentes entornos redox para que se manifiesten diferentes tipos de hongos, diferentes tipos de bacterias y diferentes enfermedades. Al respecto, ambos ambientes, aeróbicos facultativos y anaeróbicos, facultativos, son supresores de enfermedades.

 Fuente: “How to release Manganese and Other Metals from Soil Reserves”

                                                                                                                                      Webinar hosted by AEA. Featuring John Kempf

Parte 1

A medida que hemos empezado a prestar atención al ambiente redox (oxidación-reducción) en el suelo nos hemos dado cuenta de que es necesario suministrar el Manganeso y el Fierro en los estados de oxidación correctos

En muchos lugares y en diversos cultivos con los que hemos trabajado utilizando el análisis de savia, hemos observado que la mayoría (más del 90%), son deficientes en Manganeso y Fierro, a pesar de que en muchos casos los suelos tienen niveles extremadamente altos de ambos elementos, particularmente de Fierro.

Sabemos que el Fierro constituye el 4.0 % de la corteza terrestre y no habría razón por la cual los cultivos deban presentar deficiencia cuando el análisis de suelo reporta que hay niveles excesivos de este elemento.

El análisis foliar muestra que las plantas están absorbiendo niveles excesivos de Fierro, sin embargo, desde un enfoque funcional, los cultivos tienen deficiencia. La solución que hemos desarrollado a corto plazo, es realizar aplicaciones foliares de Fierro y Manganeso para aumentar el rendimiento fotosintético de las plantas y con el tiempo, mejorar la disponibilidad de ambos elementos en el suelo a fin de no ser dependientes de las aplicaciones foliares y tener que usarlas a largo plazo.

¿Cuáles son las prácticas de manejo que podemos implementar para aumentar la liberación y la disponibilidad de las formas correctas de Manganeso y Fierro del perfil del suelo?

Cuando pensamos en liberar Manganeso y otros elementos del perfil del suelo, una consideración importante es que hay casos de suelos arenosos o bien de suelos que debido a sus características geológicas tienen niveles muy bajos de micronutrientes en el perfil, aunque son la excepción.  Aunque la mayoría de los suelos agrícolas tienen una gran cantidad de Manganeso, Fierro y de otros microelementos, la mayoría de las plantas hoy en día son deficientes. Anteriormente la situación no era así, de hecho, podemos decir que esto ha ocurrido en los últimos 40 o 50 años. Al parecer se trata de una condición relativamente reciente, resultado de la realización continua de diversas prácticas de manejo agronómico a lo largo del tiempo.

La base para entender la disponibilidad de estos microelementos es comprender el proceso de oxidación-reducción y conocer el ambiente redox del suelo. Es un tema muy importante, podemos decir que es más importante para los agricultores y los agrónomos comprender el sistema redox que el pH.

La idea fundamental es que en los diferentes entornos redox, que se reducen u oxidan, tenemos diferente disponibilidad de minerales y los factores de influencia que orientarán a los suelos ya sea en una dirección oxidante o reductora son los siguientes:

Labranza: Cuando labramos el suelo introducimos oxígeno, es decir, lo aireamos. Esto va a tener un efecto oxidante que esencialmente consiste en la introducción de oxígeno y el impacto que dicho elemento tiene en el suelo. Un aspecto que conocemos bien es la oxidación de la materia orgánica y su liberación a la atmósfera en forma de Dióxido de Carbono cuya fórmula química es CO₂, esto es que consta de un átomo de Carbono (C) y 2 átomos de Oxígeno (O); el componente de oxígeno hace referencia al proceso de oxidación.

Fertilizantes químcos: Los fertilizantes tienen un efecto oxidante muy fuerte, por lo que tienen un impacto dañino en la biología del suelo. Cuando se maneja un fertilizante químico ya sea disuelto en agua o incluso sin disolverlo (como material seco) y se tiene una herida en un dedo, si la herida entra en contacto con el fertilizante comienza a arder. Esa sensación de “quemadura” es oxidación celular, significa que el producto está oxidando nuestras células. Exactamente lo mismo ocurre cuando se aplica el fertilizante quimico al suelo, pero ahora estos iones oxidan las células microbianas, por lo que se produce el mismo efecto de combustión en la biología del suelo que en nuestro tejido muscular.

Nitratos: Los nitratos (NO₃) son fuertes portadores de oxígeno. En primer lugar, son oxidantes debido a que son fertilizantes químicos (sales ionicas) y, en segundo lugar, tienen un componente de oxidación muy importante debido a la cantidad de oxígeno que contienen como parte de su fórmula química.

Aplicaciones de estiércol líquido: Un factor oxidante que comunmente no se considera son las aplicaciones de estiércol líquido y en ocasiones también las de estiércol seco; particularmente cualquier fuente de estiércol que contenga altos niveles de sodio y de cloruro, lo cual es muy común tanto en el estiércol de lechería como en el estiércol de ganado que es alimentado con sal.

El problema de la presencia de altas concentraciones de sodio y cloruro se acentúa y se complica cuando se trata de un foso de estiércol líquido, debido a que muchas veces, especialmente en un entorno lechero, otros agentes químicos de limpieza y demás de la lechería y de la sala de ordeña, también se canalizan al pozo de estiércol.

Por esta razón el estiércol líquido y algunas otras fuentes de estiércol seco pueden tener un efecto oxidante muy fuerte. Sabemos que algunas de estas aplicaciones de abono tienen la capacidad de matar lombrices de tierra, por lo que se sugiere tratar de realizarlas en fechas cercanas a lluvias para que tengan un menor impacto sobre estos organismos. Si algo está matando a las lombrices de tierra, podemos imaginar lo que le está haciendo al resto de la biología del suelo ya que son materiales con un efecto oxidante muy fuerte.

Suelos muy secos: Otro factor de oxidación es el hecho de tener suelos muy secos. Los suelos extremadamente secos con mucho intercambio gaseoso (mucho flujo de aire y sin humedad) van a estar muy oxidados. En general los suelos desérticos tienden a presentar esta condición y en conseuencia cuentan con una comunidad microbiana muy oxidada.

Amonio: Esta es laforma reducida de Nitrógeno, lo contrario del Nitrato.

Exudados radicales: Hay especies especificas de plantas que tienen un efecto reductor muy fuerte. A partir de esto podemos suponer (aún cuando todavía estamos reuniendo la evidencia empírica) que los exudados de las raíces de la mayoría de las plantas que poseen un sistema inmunitario funcional, también tienen la capacidad de ser reductores.

Un punto muy importante es que algunas plantas que son oxidantes cuando no están sanas, pueden tener la capacidad de ser reductoras cuando se vuelven excepcionalmente saludables. Este planteamiento solo se basa en la observación y la experiencia, pero en realidad estamos tratando de obtener datos para describir lo que está pasando y en que medida está ocurriendo.

Cuando mencionamos oxidación versus reducción estamos utilizando la terminología correcta, no obstante, algunas características de los ambientes oxidantes y de los ambientes reducidos nos permiten usar otros términos para referirnos a ellos. Así podemos hablar de aeróbico versus anaeróbico, nitrificación versus desnitrificación y promotor de enfermedades versus supresor de enfermedades. Es posible tener suelos supresores de enfermedades que antagonizan activamente, bloquean la expresión de los patógenos y mantienen la mayoría del Nitrógeno en su perfil en forma de Amonio. Estos suelos reducidos siempre van a ser los de mejor comportamiento y de los que se obtenga mayor rendimiento.

Esto puede ser una sorpresa para muchos porque durante años se nos ha dicho que los suelos realmente saludables deben ser aeróbicos y deben tener un alto contenido de oxígeno, sin embargo, no hay evidencia en la literatura para sustentar que este sea el caso. De hecho, es todo lo contrario, lo que realmente necesitan los suelos es tener un buen intercambio gaseoso y para que esto suceda, para que los suelos tengan esa buena capacidad para “respirar”, deben tener un muy buen estado de agregación.Si poseen una estructura de migajón, hay un buen flujo de gases y un buen intercambio gaseoso. Posiblemente algunos podrían definirlos como suelos aeróbicos, pero si los observamos en una escala mucho más pequeña, digamos en una microescala, y examinamos el interior de la estructura migajosa, los gránulos que conforman los agregados deben estar completamente saturados, porque particularmente la comunidad microbiana que reside en su interior, necesita de un ambiente subacuático, es decir de un entorno con un abundante nivel de agua;  por lo tanto, dentro de la estructura migajosa tenemos un ambiente anaeróbico, mientras que fuera del agregado podemos tener un ambiente aeróbico. De esta forma, a nivel de una microescala, es posible tener suelos que cuenten con ambientes anaeróbicos y aeróbicos al mismo tiempo.

Esta es una consideración muy importante sobre todo cuando recordamos que se ha dado el debate de que los suelos anaeróbicos y el compost anaeróbico son malos pese a que lo que la literatura y la investigación realmente sugieren es que necesitamos tener una biología especial que no está en la categoría aeróbica.

Fuente: “How to release Manganese and Other Metals from Soil Reserves” Webinar hosted by AEA. Featuring John Kempf

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Nombre: Beauveria bassiana

Tipo: Microbiano (hongo)

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: Beauveria bassiana es un hongo entomopatógeno que comúnmente se encuentra en suelos de todo el mundo. Los insectos presentan diferente susceptibilidad a las diversas cepas que se comercializan de este hongo. Se han recolectado cepas de diferentes insectos infectados y se han cultivado para crear productos específicos para uso comercial. Hay dos cepas de uso común, GHA y ATCC 74040. Estos productos se producen mediante fermentación. Las esporas (conidios) se extraen y se formulan en un producto que se aplica mediante aspersión.

Modo de acción: Beauveria bassiana mata los insectos plaga mediante una infección que ocurre cuando el insecto entra en contacto con las esporas del hongo. Un insecto puede entrar en contacto con las esporas de hongos de varias maneras: rociando el cuerpo del insecto con ellas, al entrar en contacto con una superficie tratada, o al consumir tejido vegetal tratado con el hongo (este último no es un método de infección importante).

Una vez que las esporas de los hongos se adhieren a la piel del insecto (cutícula), germinan, desarrollando estructuras (hifas) que penetran en el cuerpo del insecto y proliferan. Los insectos pueden tardar de tres a cinco días en morir, pero los cuerpos de los insectos infectados pueden servir como fuente de esporas para la propagación secundaria del hongo. Los insectos también pueden propagar el hongo a través del apareamiento (Long et al. 2000). La alta humedad y el agua libre mejoran la actividad de los conidios y la posterior infección del insecto. Las esporas de hongos mueren fácilmente por radiación solar y el proceso de infección ocurre mejor en temperaturas que van de frías a moderadas (Goettel et al. 2000; Wright y Ramos 2002).

Debido a que las esporas pueden tener una vida corta, es importante asegurarse de que la aspersión o el depósito de la misma, tengan oportunidad de entrar en contacto con el insecto; por lo tanto, una buena cobertura con una gran cantidad de gotitas que contengan una alta concentración de esporas es fundamental.

Se debe tener el cuidado de aplicar el material en la parte inferior de las hojas o donde sea que se encuentre principalmente la plaga. Para los insectos que perforan la planta (por ejemplo, los barrenadores), el control con Beauveria no es adecuado.

Para tener un mejor resultado, las aplicaciones deben realizarse durante las primeras etapas de desarrollo del insecto antes de que se produzcan demasiados daños, ya que pueden pasar varios días antes de que el insecto muera.

La velocidad de muerte depende del número de esporas que entran en contacto con el insecto, la edad de éste, la susceptibilidad y las condiciones ambientales; sin embargo, el tiempo hasta la muerte del insecto generalmente es más lento que con la mayoría de los otros productos de control.

El lento crecimiento de Beauveria a temperaturas cálidas puede hacer que sea una mala opción para los productores en zonas con este tipo de clima (Kuepper 2003).

Tipos de patógenos que controla: Los productos comerciales que contienen diferentes cepas de Beauveria se etiquetan comúnmente para el control de insectos como trips, mosca blanca, pulgones, orugas, gorgojos, saltamontes, hormigas, barrenadores y escamas.

Guías de formulación y aplicación: Los productos a base de Beauveria están disponibles en formulaciones líquidas y en polvo. En un estudio se observó que una formulación de ES (suspensión emulsionable) mostró una mejor capacidad para resistir la lluvia que la formulación de WP (polvo humectable) comparable.

Es importante leer la etiqueta para conocer las pautas de aplicación específicas, incluida la determinación del intervalo de reingreso y el intervalo a cosecha. Para algunas especies de plagas, una formulación aplicada con cebo puede ser muy eficaz (Bextine y Thorvilson 2002); sin embargo, actualmente no se incluye ninguna fórmula con cebo en el listado OMRI.

El rango de eficacia dependerá de la susceptibilidad de la plaga que se desea controlar, de su población, y de las condiciones ambientales en el momento de la aplicación. Sin embargo, existen varias consideraciones importantes para este tipo de productos:

1. Evalúe antes de asperjar. Aplique sólo cuando el insecto esté en la planta, y no aplique de manera preventiva ya que las esporas se inactivan muy rápido con la radiación solar.

2. Puede que una sola aplicación no sea suficiente. Dado que la espora del hongo se degrada rápidamente con la luz solar y la lluvia la elimina de la planta, es posible que se requieran múltiples aplicaciones para obtener un control adecuado. Es mejor utilizar el producto como supresor que como eliminador, y los umbrales (es decir, pautas de tratamiento) desarrollados para otros productos pueden no ser apropiados para los de este tipo. Existe evidencia de que el hongo puede invernar en insectos y puede suprimir las poblaciones de plagas a largo plazo, especialmente cuando se realizan aplicaciones recurrentes (Groden et al. 2002).

3. Utilícelos contra las primeras etapas de desarrollo del insecto. Beauveria bassiana es más eficaz para controlar las etapas más juveniles de los insectos que las etapas más maduras (larvas grandes o adultos).

4. Considere la compatibilidad. No mezcle en tanque con ningún fungicida no permitido, de acuerdo a la etiqueta. La aplicación de aspersiones fungicidas posteriores a los 4 días de la aplicación de Beauveria bassiana también puede reducir su eficacia. Tenga en cuenta otras advertencias de la etiqueta sobre la mezcla en tanque con adyuvantes u otros productos.

5. La humedad es un aspecto importante. Es probable que Beauveria sea más eficaz en microclimas agrícolas con alta humedad relativa, como en los valles (Lo et al. 1999).

6. Esté atento a la fitotoxicidad. Ha habido algunos informes de fitotoxicidad en plántulas de tomate trasplantadas en invernadero con una formulación ES (suspensión emulsionable), por lo que es aconsejable realizar pruebas antes de una aplicación a gran escala.

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.

Disponibilidad y fuentes: Beauveria bassiana está ampliamente disponible en empresas de suministros para jardinería y agricultura.

Efecto sobre el medio ambiente:

Vida silvestre. Se considera no tóxico para mamíferos, aves, y plantas.

Enemigos naturales y abejas: Dado que este producto se usa para controlar una amplia gama de tipos de insectos (incluidos los escarabajos y las hormigas), los depredadores naturales de éstas clases de insectos también podrían verse afectados. Por ejemplo, una investigación demostró que existe una mortalidad significativa de catarinas cuando se exponen a Beauveria bassiana. Se debe tener precaución durante la aplicación cuando hay depredadores naturales de insectos plaga, y cuando las abejas se alimentan activamente.

Efectos en la salud humana:  No se han determinado riesgos para la salud de los humanos que aplican productos a base de Beauveria, ni de las personas que comen los cultivos que han sido tratados con el hongo. Las dos cepas comerciales de B. bassiana (GHA y ATCC 74040) han sido probadas contra ratas y conejos, y los resultados indican que no se consideran patógenas, infecciosas o tóxicas. Sin embargo, se debe tener precaución, ya que pueden irritar la piel, los ojos y los pulmones (reacción alérgica).

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.

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Nombre: Bacillus thuringiensis (Bt)

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: Los ingredientes activos de estos productos son proteínas producidas por la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt). También las esporas producidas por dicha bacteria tienen algo de actividad.

Bt pertenece al género Bacillus, un grupo diverso de bacterias formadoras de esporas que consta de más de 20 especies. La especie B. thuringiensis es común en hábitats terrestres, incluidos el suelo, insectos muertos, graneros y plantas (AAM 2002). Bt tiene muchas subespecies que producen una variedad de proteínas cristalinas con distintas propiedades insecticidas. Algunas subespecies producen proteínas sólo contra las orugas de los lepidópteros, mientras que otras sólo funcionan contra coleópteros (escarabajos) o larvas de moscas y mosquitos (dípteros). Es importante utilizar la subespecie adecuada contra el tipo de insecto objetivo (Siegel 2000).

Los productos permitidos para la producción orgánica certificada generalmente contienen derivados de cultivos bacterianos que incluyen el ingrediente activo proteico (también conocido como endotoxina), esporas y adyuvantes, como agentes humectantes.

Modo de acción: A diferencia de muchos insecticidas, las endotoxinas que produce Bt deben ser ingeridas por el insecto susceptible, para que el control sea eficaz. El microorganismo produce tanto esporas, como proteínas cristalinas (endotoxinas). Cuando el insecto ingiere la endotoxina, ésta se activa y se une a su intestino, creando un poro a través del cual, el contenido del intestino puede ingresar al hemoceloma del insecto y a su hemolinfa. Una vez que esto ocurre, el insecto deja de alimentarse y muere a los pocos días.

Tipos de patógenos que controla: Hay docenas de proteínas Bt, algunas de las cuales son tóxicas para determinados tipos de insectos. Generalmente se pueden utilizar las siguientes pautas:

Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki: orugas

Bacillus thuringiensis subsp. aizawai: orugas

Bacillus thuringiensis subsp. tenebrionis (también llamado Bacillus thuringiensis San Diego): escarabajos

Bacillus thuringiensis subsp. israelensis: larvas de mosca (incluidos mosquitos, moscas negras y mosquitos del mantillo)

No todas las especies de orugas, escarabajos o moscas son susceptibles a las subespecies de Bacillus thuringiensis mencionadas anteriormente. El aspecto más importante es utilizar la subespecie adecuada para la plaga en cuestión.

Guías de formulación y aplicación: Debido a que el insecto debe comer las endotoxinas o esporas de Bt para que exista un control eficaz, es fundamental que la aplicación por aspersión se realice donde y cuando el insecto se esté alimentando. Muchos insectos se alimentan en la parte inferior de las hojas y en partes ocultas de la planta, por lo que se requiere una cobertura completa. Los compuestos activos de Bt se descompone en dos o tres días, por lo que se puede requerir una nueva aplicación.

Como ocurre con la mayoría de los insecticidas, las larvas jóvenes son generalmente más susceptibles que las larvas más viejas, por lo que los tratamientos deben programarse en consecuencia. La detección y aplicación tempranas son cruciales para el buen control.

El efecto de las aspersiones suele durar unos días, antes de que se descomponga con la luz solar. La eficacia se puede mejorar con coadyuvantes que promuevan la adherencia a las superficies de las hojas (por ejemplo, adherentes) o inhibidores de la luz ultravioleta que protegen al Bt de la fotodegradación.

Como ocurre con cualquier insecticida natural o sintético, las poblaciones de insectos pueden desarrollar resistencia al Bacillus thuringiensis. Ya se ha generado resistencia con algunas poblaciones del escarabajo de la papa (Leptinotarsa decemlineata), y de la palomilla dorso de diamante (Tabashnik et al. 2003). Para evitar el desarrollo de resistencia, el Bt sólo debe aplicarse cuando sea necesario y como parte de un programa de manejo integrado de plagas que incluya controles culturales y biológicos. Si se necesitan realizar varias aspersiones, la mejor práctica es aplicar a una sola generación de insectos y utilizar otro producto o táctica contra la siguiente generación. Los tratamientos alternos disminuyen la resistencia a cualquiera de ellos.

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 con Bt; en el caso de Bacillus thuringiensis tenebrionis se requiere de doce horas. El intervalo a cosecha es de cero días.

Disponibilidad y fuentes: Actualmente hay más de 100 insecticidas microbianos hechos con Bacillus thuringiensis registrados en los EE. UU. y ésta lista se basa principalmente en sólo 4 subespecies.

Debido a que no todos los productos Bt están permitidos para la producción orgánica certificada ya que pueden contener ingredientes inertes prohibidos o ingredientes activos transgénicos, es importante consultar con el agente certificador antes de usarlos.

Productos no permitidos en agricultura orgánica: Las nuevas formas de fabricación de los productos de Bt se realizan mediante tecnología de ADN recombinante (ADNr). En ellas, genes específicos vinculados a la expresión de toxinas proteicas se insertan en células bacterianas y mediante este proceso se obtienen nuevas combinaciones de toxinas. Este método de fabricación de Bt no es aceptado en los sistemas de producción orgánicos.

Los productos formulados con solventes prohibidos y otros ingredientes inertes prohibidos, no están permitidos en la producción orgánica. Debido a esto, no hay productos basados en Bacillus thuringiensis tenebrionis para el control de insectos en papa, que estén autorizados en la agricultura orgánica.

Además de los productos mencionados, también se han insertado genes Bt directamente en cultivos mediante técnicas de ADNr para la expresión de endotoxinas. El maíz y el algodón Bt se cultivan ampliamente en Estados Unidos, China, Australia, India y en menor medida en otros países. Tales cultivos transgénicos no están permitidos en los sistemas de producción orgánica.

Efectos en el medio ambiente:

Vida silvestre: Como parte de los procedimientos de prueba para el registro, se administraron productos a base de Bacillus thuringiensis a aves y peces, y los resultados no indicaron efectos adversos.

Enemigos naturales: Los parasitoides (depredadores), enemigos naturales importantes de muchos insectos plaga, generalmente no son afectados por las aplicaciones directas con productos a base de Bacillus thuringiensis

Otros organismos no objetivo: Otros organismos susceptibles que no son el objetivo de la aspersión, también pueden morir. Estos pueden incluir palomillas y mariposas en ciertos hábitats sensibles, pero es probable que el impacto sea mínimo con aplicaciones realizadas cuidadosamente.

Efectos en la salud humana:  Debido a que la estructura y fisiología del intestino de los insectos son muy diferentes a las de los humanos, las endotoxinas y esporas de Bacillus thuringiensis no tienen el mismo efecto en el intestino humano que en el intestino de los insectos susceptibles.

La rápida degradación por radiación solar da como resultado poco o ningún residuo en los cultivos. Existen algunos informes aislados en donde se han encontrado endotoxinas en tejidos humanos, pero parecen ser a causa de infecciones secundarias. Al utilizar Bacillus thuringiensis, quienes lo aplican deben tener cuidado de proteger los ojos y las heridas abiertas. Un porcentaje muy pequeño de la población es susceptible a respuestas alérgicas por exposición a Bt en dosis relativamente altas (Bernstein et al. 1999).

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

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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

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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.

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/

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/

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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.

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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.

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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

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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.

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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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