Factores que afectan al productividad y como aumentar la productividad.
Aumentar la productividad y proteger el ambiente
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La Aplicación de Materia Orgánica y Compost Permite Aumentar la Productividad y Proteger el Ambiente Dr. Paul Reed Hepperly Director de Investigaciones y Capacitación del Instituto Rodale
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La Aplicación de Materia Orgánica y Compost Permite Aumentar la Productividad y Proteger el Ambiente. "La tierra sana promueve la producción de comida sana y la comida sana favorece la salud humana y animal."
Transcript of Aumentar la productividad y proteger el ambiente
La Aplicación de Materia Orgánica y Compost Permite Aumentar la
Productividad y Proteger el Ambiente
Dr. Paul Reed Hepperly Director de Investigaciones y Capacitación del Instituto Rodale
Datos y Conclusiones
Estudios y datos de experimentos del Instituto Rodale
Experimentos de investigadores de Univ. de Tennessee y de Suiza (FIBL)
Teoría de conservación de materia orgánica por reacción con arcilla y calcio
Frank Stevenson Univ. de Illinois
Revisión de la literatura
El Instituto Rodale Kutztown, Pennsylvania
La tierra sana promueve la producción de comida sana y la comida sana favorece la salud humana y animal
¿Cómo se comporta el compostpara siembras de maíz?
El suelo mejorado en su contenido de materia orgánica resulta en rendimientos más altos durante épocas de sequía
Año
Orgánico con
estiércol
Orgánico sin
estiércol Conv.1988 6,600 6,540 5,8401994 9,360 9,720 7,5001995 No datos 8,880 6,9001997 No datos 7,680 4,8001998 7,620 8,240 5,700
Promedio 7,860 a 8,160 a 6,120 b
El compost provee nutrientes de forma residual para el trigo
El rendimiento del trigo aumenta por aplicación de compost en cultivo previo de pimientos
aa
4,560
4,080
3,800
3,900
4,000
4,100
4,200
4,300
4,400
4,500
4,600
Ren
dim
ient
o de
trig
o (k
g/ha
)
Compo
st
No C
omp
a
b
La respuesta del tomate al compost
El compost aumenta el rendimiento del tomate de 60 a 85% (estudios de Univ. de Tennessee)
El compost ayuda a proteger los recursos naturales
El compost mejora el suelo
Compostedmanure
Convencional sin estiércol
Compost de estiércol
Son los microorganismos del suelo los que establecen la estructura del sueloSon los microorganismos del suelo los que establecen la estructura del suelo
Fließbach et al., 2000a
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%
0 100 200 300 400 500 600
Soil microbial biomass (µg Cmic g-1 soil)
Soil
aggr
egat
e st
abili
ty
(% s
tabl
e ag
greg
ates
> 2
50µ
m)
NOFERTCONMINBIODYNBIOORGCONFYM
y=0.24ln(x) - 0.77r2=0.46
El lisímetro sirve para medir el agua que fluye a través de los sistemas agrícolas
Se utiliza una bomba para tomar muestras de agua de los lisímetros
Trabajo de Equipo
Maria Pop
Rita Seidel April
Paul
Maria Pop Educación
Rita SeidelLíder Sistemas Agrícolas
Christine ZeiglerLíder Editorial
Dave WilsonIng. Agronomo
Paul HepperlyDirector de
Investigaciones
La materia orgánica es la clave
Recargando el suelo de materia orgánica
Del 50 al 75% de la materia orgánica se ha perdido durante los
primeros 50 a 75 años de cultivo intensivo del campo
La calidad del suelo afectael comportamiento de los sistemas agrícolas
Cómo los tipos de suelo Comly y Duffield influyen las expectativas de rendimiento
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Cultivo
Ren
dim
ient
o (b
u or
tons
/acr
e)
Duffield Comly
Duffield 150 45 25 6 4 75 80 60
Comly 125 30 21 4 3 50 60 50
Grano de maíz Soja Silo Maíz Alfalfa forraje Trébol forraje Grano de cebada
Avena Trigo
Diferencia notable por cultivos de cobertura y rotación de cultivos bajo manejo orgánico
OrgánicaConvencional
Orgánica Convencional
Diferencias entre el sistema orgánico y convencional bajo sequía
Orgánico Convencional
El suelo orgánico muestra una textura granular y color más oscuro comparado al suelo convencional
Orgánico
Convencional
Suelo cargado de materia orgánica no se degrada fácilmente
+MO -MO +MO -MO
Relación entre materia orgánica y comportamiento de maíz bajo sequía
Manejo Orgánico Manejo Convencional
La nutrición tiene como fondo la calidad y salud de suelo
Dos años muy diferentes por sus precipitaciones muestran ventajas nutricionales de las prácticas orgánicas
0
2
4
6
8
10
12
Jul AgoMeses
Prec
ipita
cion
es (p
ulga
das)
)
2004 2005 normal
La lluvia aumentó la pérdida de nutrientes
ConvencionalConvencional
OrgOrgáánicanica
Con manejo orgánico se puede obtener nitrógeno disponible más tarde en la estación produciendo plantas más verdes, de alto rendimiento y con mayor cantidad de proteínas
Orgánico
Convencional
Comportamiento de maíz bajo sistemas orgánicos y convencional bajo récord de lluvias
05
10
Rend. (kg*1,000) Prot. (%)
Org. 9 8.3 7.8Conv. 7.8 7.2 6.7
Rend. Prot. Crudo Prot. Disp.
Sequía 2005
Orgánica Convencional
Los nitratos del talloa fin de año del 2005
95.0
85.5
230.5
0 50 100 150 200 250
Manure
Legume
Conventional
Nitrate-Nitrogen (ppm)
b
a
a
Ventajas nutricionales en los granos de maíz bajomanejo orgánico en 2005
0123456789
10
Prot. Cruda
Prot. Disp.Fibra
Minerales
Energía Dig.
LisinaMetio
nina
Orgánico Convencional
Porc
enta
je
Proceso de Compostaje
Abono sintético comparado al compost
El Fertilizante De-amoníaco
El Héroe Natural Compost
El compost reduce las pérdidas de nitratos (basado en datos de 1993-2002)
0102030405060708090
100
Estiércol Crudo FertilizanteConv.
Compost Camapollo/Hojarasca
Estiércol CrudoFertilizante Conv. Compost Cama pollo/Hojarasca
Pérd
idas
de
N -
Nitr
ato
(lbs/
a)
Porcentaje de pérdida en relación a la aplicación total de N basado en datos de 1994 a 2002
3
4.8
8.89.6
0
2
4
6
8
10
12
Compost Pollo /Hojarasca
CompostEstiércol/Hojarasca
Estiércol Crudo FertilizanteConvencional
Porc
enta
je p
erdi
do d
el N
apl
icad
o
Aumento de carbono y nitrógeno en el suelo relacionado a la aplicación de fertilizante sintético y compost de estiércol basado en datos de 1994 a 2001
-5
0
5
10
15
20
25
30
Compost Pollo/Hojarasca
Compost Estiércol/Hojarasca
Estiércol TamboCrudo
CompostMicrobianoControlado
Compost Restosde Jardín
FertilizanteQuímico
Cam
bio
porc
entu
al
Carbono Nitrógeno1,017 lbs of
C/yr 135 lbs of N/yr
-249 lbs of C/yr
372 lbs of C/yr
1,170 lbs of C/yr
249 lbs of C/yr
1,896 lbs of C/yr
-3 lbs of N/yr
24 lbs of N/yr
96 lbs of N/yr
54lbs of N/yr
168 lbs of N/yr
cd
Cuando se aumentan los niveles de carbono en el suelo se aumenta a la vez la cantidad de nitrógeno
Relationship of soil changes in total carbon and nitrogen per foot associated with composts, manure or synthetic fertilizer additions
-237.3
-113.3
283.3
27.3
154.0
2.7
y = 4E-11x3 - 5E-06x2 + 0.087x - 119.39R2 = 0.9737
y = 0.0507x - 105.87R2 = 0.9014
-300.0
-200.0
-100.0
0.0
100.0
200.0
300.0
400.0
-2000.0 0.0 2000.0 4000.0 6000.0 8000.0 10000.0
Carbon Pounds per Acre Foot per Year
Nitr
ogen
Pou
nds p
er A
cre
Foot
pe
r Y
ear
La materia orgánica ayuda a reducir la erosión y degradación del suelo por estimular la agregación del suelo
Insumos sencillos pueden mejorarel compostaje
Sulfato de calcio
Arcilla
Ácido húmico
Innovaciones para atrapar los nutrientes
Procedimientos experimentalesSuperficie de
recolección de agua
Tanque de
recolección de agua
Los beneficios del uso de compost
– Mejora la calidad del suelo
– Reduce las pérdidas de nutrientes
– Aumenta los nutrientes disponibles en el cultivo– y cultivos siguientes en la rotación
– Reduce los gases de invernadero
– Mejora comportamiento del cultivo – en sequía y con demasiada agua
Retos para el compost
La proporción de N y P puede ser demasiado baja
No alcanzar a optimizar los nutrientes solubles en etapas tempranas de desarrollo del cultivo
Puede necesitar maquinarias costosas
Requiere espacio, tiempo y más educación para lograr el éxito
La eutrofización es causada por alto nitrógeno y fósforo
• El exceso de N y P estimula brotes anormales de algas
• La descomposición de las algas por bacterias le quita oxígeno al agua
• La falta de oxígeno resulta en zonas de mortalidad de los animales como peces y almejas etc.
• La zona mortal en la desembocadura del río Mississippi es más grandeen tamaño que el estado de Nueva Jersey
Áreas en peligro por producción intensiva de pollos
Gran problema en la bahía Chesapeake
El exceso de N y P ha resultado en pérdidas de 80% de la productividad original de la bahía
Pérdidas en el uso para pesca, recreo y como fuente de agua de usos múltiples
La contaminación causa preocupación y pérdidas en salud pública
Estiércol de unidades de producción animal en forma concentrada es factor principal
• Nutrientes que vienen del estiércol generan el 40% de N y el 54% de P que está depositado en la bahía
Compostaje es parte de la resolución del problema
El compost representa un producto con valor añadido al estiércolReduce grandemente las pérdidas de nutrientes de los campos agrícolasAumenta en forma significativa la productividad de los campos agrícolasPermite un mejor cumplimiento de estándares de protección ambientalPermite que recuperemos las aguas para el bienestar y uso público
Podemos mejorar los sistemas de agua y agrícolas a la misma vez
Condados en el área de drenaje de la bahía Chesapeake con más estiércol
1) Lancaster, PennsylvaniaLancaster, Pennsylvania
2) Sussex, Delaware
3) Rockingham, Virginia
Recomendaciones de la Fundación Chesapeake para rescatar la bahía
Implementar estrategias de manejo para el exceso de N y P que viene de producciones agropecuarias
Desarrollar mejores normas de uso de estiércol crudo.
Establecer usos alternativos del estiércol que reduzcan su papel como fuente de contaminación
Porqué estamos trabajando en el condado de Lancaster
Lancaster por su área es solamente 1.5% del área total de drenaje de la bahía
En términos de N contribuye 12% del total que drena a la bahía, que es la contribución mayor de todos los condados representados.
Beneficios de mejoramiento del suelo
Aumenta capacidad de retener agua
Aumenta la capacidad de percolación
Aumenta capacidad microbiológica
Aumenta el contenido de C y N
Permite más rendimiento de maíz y soja durante sequía y otros estreses
Orgánica
Convencional
La diferencia por la materia orgánicaes clara
Orgánica
Convencional
Estratégias experimentales
Utilizar escala suficientemente grande para demostrar laaplicación comercial
Ensayos replicados
Desarrollar manejoóptimo y definido de uso
Tratamientos
1. Compostaje de abono de pollo
2. Compostaje estándar de abono de pollo y hojarasca
3. Compostaje mejorado por insumos agregados
Métodos experimentales
Construyendo las pilas
Mezclando las pilas
La dinámica de las pérdidas de los nutrientes
80% de la pérdida de nitrógeno del estiércol compostado puede ser de amoníaco volatilizado durante las primeras dos semanas
En el campo el compost pierde como nitratos menos de la mitad del nitrógeno que pierde el fertilizante sintético o estiércol crudo.
.
La fórmula
La combinación de arcilla, calcio, y ácido húmico resulta en retener:
amoníacofosfatos
De esta manera constituye una buena estrategia de combatir pérdidas de nutrientes y degradación de recursos de agua
Arcilla forma estanterías de almacén de nutrientes
Los agregados del suelo son esferas mayormente huecas con gran capacidad de almacenar aire, agua y los nutrientes.
Leaf / ManureManure alone
Las Mezclasthermometers
concrete pads
Manure aloneLeaf / Manure
thermometers
concrete pads
Hojas, estiércol e insumos
Hojas y estiércol
Estiércol solo
Perdidas Visibles
Hojas y estiércolEstiércol solo Hojas, estiércol e insumos
Textura y color del compost de i) estiércol solo, ii) hojas y estiércol o iii) con hojas, estiércol e insumos
Hojas, estiércol e insumosEstiércol solo Hojas y estiércol
Pérdidas de nutrientes en diferentes compost
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
NO3-Ng
NH4-Ng
NO3+NH4g
ortho-Pg
pH Sales solubleskg
abonoabono + hojarascaabono+hojarasca+arcilla
a
aa
a
b
b
b
ab
ab
Diferencia en poblaciones de E. coli de acuerdo al tipo de compost con 3 semanas de compostaje
4.47
4.88
2.98
1.30 1.30
0.000
1
2
3
4
5
6
Manure Man/Lvs Man/Lvs/Clay
Coliformes E. coli
Estiercol Estiercol y hojarasca Estiercol, hojarasca y arcilla
Cambios de temperatura por tipo de compost
90
95
100
105
110
115
120
125
130
135
140
11 18 25 32 39 46 53 60 67 74 76 81 88 95 102 109 116 123 130 136 143
días desde el comienzo
tem
pera
tura
(°F)
Abono
Hojas/Abono
Hojas/Abono/Agregados
primera mezcla segunda mezcla tercera mezcla
Proporción de N y P en diferentes compost de abono de pollo
Abono de Pollo
21 días 77 días 144 días
Sólo 1.40 1.08 0.59
Con Hojas 1.71 1.09 1.02
Con hojas y agregados 1.93 1.68 1.62
Arcilla, sulfato de calcio y ácido húmico mantienen proporción de N y P en compost con estiércol de vacas lecheras
Estiércol de vacas lecheras
Proporción N a P a las 35 días
Sólo 1.32
Con Hojas 1.33
Con Hojas y agregados 3.33
¿Preguntas?
