Octavio A González M I.A. MSc
Departamento de Investigación y Desarrollo Sobiotech S.A.S - Abonamos S.A.S
octaviog@abonamos.com
RESUMEN
Un aspecto que despierta gran interés es explicar cómo se comporta los fertilizantes cuando son aplicados en suelos de praderas y sus implicaciones en la nutrición de pasturas. La deficiencia de nutrientes en pastos se debe estudiar a la luz del entendimiento del sistema suelo – pasto, para identificar los fenómenos que contribuyen a una adecuada nutrición vegetal. La generalidad de los nutrientes en la solución se encuentra en muy bajas concentraciones; sin embargo, de esta solución es de donde los pastos absorben los nutrientes necesarios para su funcionamiento y desarrollo. Por lo tanto, es necesario conocer las interacciones de los nutrientes con los constituyentes del suelo que limitan su disponibilidad en solución.
La intercepción por la raíz, flujo de masas y difusión son los procesos en el sistema suelo-pasto que tienen una relación directa con la incorporación de los nutrientes desde el suelo a la raíz. El efecto de cada uno depende de parámetros del suelo, clima y pasto que se deben tener en cuenta a la hora de evaluar disponibilidad de nutrientes para las pasturas. El estudio de las pérdidas de nutrientes en los suelos dedicados a la ganadería es de mucha importancia dado que determina los costos de producción y la productividad del sistema ganadero. El presente documento tiene como fin discutir el efecto de la perdida de los nutrientes en el suelo. Lo cual permitirá entender mejor los mecanismos que determinan la perdida, al igual que considerar alternativas para mejorar la eficiencia de la fertilización a través de la implementación de mezclas Bio-Mineral-Orgánicas, lo cual reduce los costos de producción al tener mayor eficiencia en la fertilización y promover la sostenibilidad de los suelos.
INTRODUCCIÓN
El reto de los ganaderos es la transformación de pastos y forrajes a través del animal en leche y de carne. Esto conservando los recursos naturales a partir de minimizar la entrada de insumos externos, para reducir la contaminación y propender por un sistema más eficiente y productivo. La ganadería moderna, debe que ser sinónimo de productividad y sostenibilidad y si bien son muchos los factores involucrados el factor más importante es la alimentación de base forrajera y la oferta productiva de los suelos donde se producen los pastos. Los sistemas ganaderos del país se caracterizan por una baja oferta forrajera, la cual tiene relación con la baja oferta productiva del suelo; los cuales se caracterizan por una baja CIC, alta compactación, pH ácido y alta saturación del complejo de cambio con aluminio. Condiciones que hacen que los fertilizantes aplicados al suelo sean de baja eficiencia por las altas perdidas que se presentan.
Dado que el propósito fundamental del sistema es la transformación de pastos y forrajes a través del animal en leche y/o carne; se debe dedicar todo el esfuerzo a la producción de una cadena de recursos forrajeros de alta calidad nutritiva, que le garantice al animal un alto consumo de materia seca de alta digestibilidad, con el propósito de asegurar un alto consumo de nutrientes digeribles totales (NDT) producidos en la finca; lo cual depende exclusivamente de una adecuada y balanceada absorción de nutrientes por las pasturas en forma biodisponible desde la solución del suelo.
La producción forrajera tiene alta relación con la oferta productiva del sistema suelo, dado que sus características fisicoquímicas y biológicas serán determinantes para posibilitar el suministro de nutrientes que en última instancia determinan la cantidad de materia seca que se puede producir. Si hay absorción de nutrientes hay producción de biomasa. Lo esencial es identificar los factores que determinan la dinámica de los nutrientes en el suelo; es decir la sostenibilidad del sistema no depende de la cantidad de fertilizantes aplicados vía fertilización, dado que si se aplican altas cantidades de fertilizantes el sistema de producción forrajero se hace muy costoso y se generarán impactos ambientales lo cual va en contravía de la sostenibilidad del sistema suelo - planta - animal.
LOS SUELOS GANADEROS PARA LA PRODUCCIÓN DE FORRAJE
La producción de forrajes en el país se desarrolla en un alto porcentaje en suelos ácidos, con alto aluminio intercambiable, bajo contenido de bases, baja capacidad de intercambio catiónica, bajo contenido de fosforo biodisponible y baja actividad biológica representada por microorganismos transformadores de materia orgánica y microorganismos funcionales del nitrógeno y el fosforo. Escenario este que se constituye en un fuerte limitante para el crecimiento y desarrollo de la pradera, por lo que la producción de forraje verde y materia seca son muy bajos, así como la productividad. Este problema se corrige empíricamente aportando altas cantidades de fertilizantes de alta solubilidad al suelo, con el agravante que la eficiencia de la fertilización en estos suelos es muy baja; para el Nitrógeno y potasio de 40 a 60 % y para el fosforo en muchos casos de solo el 10%. La oferta productiva de los suelos es baja lo que desestimula a los productores. Es así como es fundamental establecer prácticas de manejo acordes con esta realidad química y mineralógica de los suelos. Algunas de estas consisten en aplicar enmiendas orgánicas e inorgánicas, pastos adaptados y mejorar la eficiencia en la fertilización.
Otro aspecto importante de los suelos ganaderos es la compactación, debida a múltiples factores entre los cuales debe destacarse el alto porcentaje de arcillas, el alto número de animales por hectárea, inadecuados tiempos de rotación y descanso de los potreros. La compactación tiene un efecto directo sobre el crecimiento de las praderas dado que afecta las relaciones volumétricas de las fases del suelo (sólida, líquida, gaseosa), conduciendo a una reducción de la porosidad y aumento de la densidad aparente, lo que genera reducción en los niveles de humedad y oxigeno del suelo. Lo que finalmente se traduce en baja eficiencia en la absorción de nutrientes, dado que tanto agua como oxigeno son fundamentales en los procesos de nutrición vegetal.
El fosforo, nitrógeno y agua son fuertemente limitantes del crecimiento de las praderas en los suelos ganaderos; los pastos en estos ambientes se adaptan incrementando su habilidad para competir por nutrientes, estableciendo asociación con hongos del suelo tales como las Micorrizas (7). (10) reportan que las Micorrizas están involucradas en la tolerancia de las especies a suelos ácidos, ya que la simbiosis mejora el desarrollo de la raíz y da cierta tolerancia a la compactación de los suelos. Las pasturas, colonizadas con Micorrizas, desarrollan un buen sistema de raíces en suelos con alta acidez donde el Aluminio es altamente disponible y con alto riesgo a ser fitotóxico.
Compactación del suelo, donde se aprecia el efecto de la compactación sobre el desarrollo de raíces. (Tomado de Muhammad Ibrahim Director General CATIE)
LA ACTIVIDAD BIOLÓGICA EN SUELOS GANADEROS FACTOR DE PRODUCTIVIDAD
Si bien para producir materia seca estrictamente solo se requiere la absorción de nutrientes a través de la raíz, lo que se evidencia en experiencias de forraje hidropónico, dentro de la ecuación de producción y nutrición de pasturas debe considerarse la actividad biológica del suelo y en particular de la rizosfera. Dada la escasez de nutrientes en el suelo, las plantas en general y particular los pastos tropicales han desarrollado grandes procesos homeostáticos mediados por mecanismos biológicos para adaptarse y prosperar en ambientes poco probables como los suelos ácidos. Es así como microorganismos tipo Micorrizas, solubilizadores de fosforo y potasio, fijadores de nitrógeno son determinantes al momento de mejorar la eficiencia de la nutrición vegetal. Es así como debe privilegiarse la utilización de acondicionadores, inóculos y fertilizantes que consideren este tipo de grupos funcionales de microorganismos del suelo.
El beneficio obtenido por ejemplo con las Micorrizas radica en su eficiencia para captar, translocar y transferir nutrientes de baja difusividad de la solución del suelo a la planta huésped (4). Las hifas externas de los Micorrizas se extienden 10 a 12 cm desde la superficie de la raíz, captando a su paso los nutrientes de lenta difusión (P, Cu, Zn) (2). Ello supera la zona de captación por parte de la raíz, la cual es de solo 1 a 2 mm. Se ha reportado que por cada cm de raíz colonizada hay en promedio 1 m de hifas micorrizales; incluso se han reportado valores de 10 a 14 m de hifas por cada cm de raíz colonizada (6). La eficiencia de las Micorrizas para la captación de iones fosfato se debe al incremento en el área de suelo explorada por las hifas extrarradicales y a la existencia de proteínas transportadoras de P de alta afinidad, las cuales se expresan tanto en las hifas extrarradicales como en las membranas periarbusculares. Estas proteínas se expresan a bajas concentraciones de P en la solución del suelo permitiendo la captación eficiente de iones fosfato (9).
FERTILIZACIÓN DE PRADERAS CON MEZCLAS MINERAL ORGÁNICAS
El manejo de praderas es un conjunto de prácticas agronómicas para maximizar la producción y calidad nutritiva del forraje, y una utilización eficiente de este por parte del animal, con el objeto de incrementar la productividad y la sostenibilidad de los sistemas de producción bovina (1). La productividad de las praderas del trópico es limitada por la baja calidad nutritiva del forraje de las gramíneas, especialmente al incrementar la edad del rebrote, lo que afecta el consumo de materia seca y la producción animal (3). Por otra parte, la producción y calidad nutritiva del forraje puede mejorarse con aplicación de fertilizantes mineral orgánicos.
El éxito en el establecimiento, renovación y sostenimiento de praderas está relacionado con el conocimiento de las características fisicoquímicas del suelo y la aplicación adecuada de fertilizantes; lo cual determina el desarrollo y productividad de las praderas en el trópico. El manejo del suelo se refiere a una serie de prácticas relacionadas con las propiedades físicas, química y biológicas de los suelos que determinan tanto la germinación de la semilla, como el desarrollo de la pastura (5). La aplicación de fertilizantes para el establecimiento de las praderas tiene por objeto proveer los elementos nutritivos deficientes en el suelo para asegurar un desarrollo rápido y vigoroso de los pastos, y una alta producción de forraje. La fertilización debe realizarse teniendo en cuenta los resultados del análisis de suelos y los requerimientos de la especie forrajera a establecer. Para suelos ácidos, con alta saturación de Al, las fuentes de nutrientes deben ser de naturaleza mineral – orgánica tanto al considerar enmiendas como fertilizantes; lo que permitirá asegurar un adecuado suministro de nutrientes a la pradera. Un adecuado manejo de la pradera que considere la aplicación de fertilizantes mineral orgánicos se constituye en una importante alternativa de mantener la productividad del suelo sin ir en contravía de la sostenibilidad del sistema.
Otro aporte importante de los fertilizantes orgánico-minerales es el aprovechamiento de microorganismos del suelo; destacándose los microorganismos solubilizadores de fosforo, las bacterias fijadoras de nitrógeno y los hongos formadores de micorrizas que favorecen la absorción tanto de agua como de iones poco móviles del suelo, particularmente fosfatos (8). El implementar la aplicación de fertilizantes orgánico-minerales en pasturas se constituye en uno de los factores más importantes para poder lograr una mayor autosuficiencia y una producción más limpia, con mínimos insumos externos
Fertilizantes Mineral Orgánicos tipo Permaxion
El precio de los de los fertilizantes químicos cada vez mayor, dado que está sujeto a eventos especulativos a nivel mundial y a contingencias en la cadena de suministros. El incremento en el rendimiento en la producción de forraje es una consecuencia de una fertilización eficaz; la cual incluye una equilibrada adición de nutrientes inorgánicos, su adecuado aprovechamiento en el suelo; al reducir perdidas y aumentar la biodisponibilidad debida a la mediación de la materia orgánica y la actividad biológica.
Efecto de la aplicación de mezclas mineral orgánicas (barras verdes), comparada con fertilizantes de síntesis química (barras rojas), en pasto kikuyo en el Norte de Antioquia. Apréciese las diferencias en la producción de biomasa (Kg/m2 ).
La fertilización integral, optimiza todos los aspectos del ciclo de los nutrientes; se trata de lograr una estrecha sincronía entre el ciclo natural de los minerales, con la demanda de la pradera y la velocidad de liberación de nutrientes desde el suelo; donde la materia orgánica cobra una importancia en el poder de fertilización que ha estado tradicionalmente relegada a un plano secundario, solo valorada a la hora de evaluar las propiedades físicas del suelo. El desarrollo de mezclas Mineral Orgánicas, es la mejor opción para obtener alta producción de forraje, conservando el recurso suelo, con costos accesibles para el productor, generando buena rentabilidad para la industria de leche y carne. Las mezclas Mineral Orgánicas significan una mejora significativa con relación a los fertilizantes tradicionales, en términos de composición química, eficacia y precios al consumidor final, por la alta relación costo beneficio (Kg materia seca /$) que tiene la utilización de este tipo de fertilizantes de producción.
Cinética de liberación de nutrientes para NPK químico comparado con NPK en mezcla orgánica. Apréciese el alto porcentaje de permanencia en el suelo de NPK cuando se trata de mezcla orgánica. Eje X tiempo en días y eje Y Porcentaje de pérdida del nutriente en el suelo (Proyecto Colciencias Sobiotech).
BENEFICIOS
Dentro de los beneficios de aplicación de fertilizantes mineral - orgánicos en praderas, debe destacarse:
✓ Se produce mayor desarrollo radicular y vigorosidad en las praderas
✓ Proporciona un aporte de elementos nutrientes de forma equilibrada y balanceada
✓ Reduce las pérdidas de los nutrientes en el suelo, por las interacciones mineral orgánicas que se generan.
✓ Aporta elementos mayores, menores y estructurales, lo que reduce la aplicación de productos complementarios, reduciendo costos en mano de obra y transporte, y disminuyendo el riesgo de la aplicación de productos de alta toxicidad como los elementos menores.
CONCLUCIONES
✓ Los fertilizantes mineral orgánicos, contribuyen a incrementar las alternativas de producción sostenible en suelos ganaderos. Estos fertilizantes igualan o incrementan la producción de forraje y reducen costos en insumos químicos; aumentando la rentabilidad, minimizando el deterioro ambiental.
✓ Es necesario mejorar la fertilidad del suelo y su diversidad biológica, para que los productores ganaderos utilicen menos el aporte de nutrientes a través de la fertilización tradicional y más alrededor de la integración de mezclas de minerales - materia orgánica y microorganismos.
✓ Es urgente la adopción de tecnologías para mejorar la eficiencia en la nutrición de pasturas, con acciones dirigidas a la implementación de componentes orgánicos e inóculos microbianos; lo cual mejora la biodisponibilidad de nutrientes en el suelo en una absorción mediada por los microorganismos, reduciendo así la dependencia frente a los fertilizantes de síntesis y se podrá producir biomasa para los animales de forma sostenible. El buen desarrollo animal depende de la calidad de las pasturas con que se alimenten y esta a su vez depende de la calidad del suelo donde se establezcan, lo cual estará directamente influenciado por la actividad biológica y el componente orgánico del suelo. El manejo del suelo no puede limitarse exclusivamente al diagnóstico químico de la fertilidad del suelo y a suplir deficiencias con fertilizantes químicos. Se hace necesario considerar la fertilidad física y biológica del suelo involucrando el manejo del agua, el oxígeno y la actividad microbiana como aspectos determinantes en los ciclos biogeoquímicos de los elementos nutrientes, principalmente el nitrógeno y el fosforo, por ser altamente limitantes y deficitarios en los suelos tropicales.
BIOGRAFIA
1. A. Camero, J. Camargo , M. Ibrahim y A. Schlönvoigt, «Agroforestería y sistemas de producción animal en América Central.,» de En: Intensificación de la Ganadería en Centroamérica: Beneficios económicos y ambientales. Parte IV: Sistemas agroforestales y la producción ganadera, San José, Costa Rica., 2000.
2. BOLAN, N.S. 1991. A critical review on the role of mycorrhizal fungi in the uptake of phosphorus by plants. Plant and Soil, 134: 189 – 293.
3. Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria, CORPOICA., «Alternativas de establecimiento de praderas. En Innovación y Cambio Tecnológico,» de Innovación y Cambio Tecnológico, Bogotá, 2000.
4. HABTE, M. and OSORIO, N.W. 2001. Arbuscular Mycorrhizas: Producing and applying Arbuscular Mycorrhizal Inoculum. University of Hawaii, Honolulu, 47 p.
5. H. Mateus Echeverría, «Rehabilitación y manejo de praderas degradadas. Curso Nacional de Pastos y Forrajes,» Medellín, 2003.
6. JOHANSSON, F. LESLIE, R. and FINLAY, R. 2004. Microbial interactions in the mycorrhizosphere and their signicance for sustainable agriculture. Plant and Soil, 0: 1–21.
7. MUTHUKUMAR, T. SHA, LIQING. YANG, XIAODONG. CAO, MIN. TANF, JIANWEI. ZHENG, ZHENG. 2003. Distribution of roots and arbuscular mycorrhizal associations in tropical forest types of Xishuangbanna, southwest China. Applied Soil Ecology, 22: 24-53.
8. E. Murgueitio y Z. Calle, «Conferencia electrónica de la FAO sobre "Agroforestería para la producción animal en Latinoamérica”,» de Diversidad biológica en sistemas de ganadería bovina en Colombia, 2002.
9. SMITH S.E. SMITH, A. and JAKOBSEN I. 2003. Mycorrhizal Fungi Can Dominate Phosphate Supply to Plants Irrespective of Growth Responses. Plant Physiology, September. 133: 16–20.
10. YANO, K. and TAKAKI, M. 2005. Mycorrhizal alleviation of acid soil stress in the sweet potato (Ipomoea batatas). Soil Biology & Biochemistry, 37:1569–1572.
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