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.
"La tierra sana promueve la producción de comida sana y la comida sana favorece la salud humana y animal."

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Aumentar la productividad y proteger el ambiente

  1. 1. La Aplicación de Materia Orgánica y Compost Permite Aumentar laProductividad y Proteger el Ambiente Dr. Paul Reed Hepperly Director de Investigaciones y Capacitación del Instituto Rodale
  2. 2. 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 calcioFrank Stevenson Univ. de Illinois Revisión de la literatura
  3. 3. El Instituto Rodale Kutztown, Pennsylvania La tierra sana promueve la producción de comida sana y la comida sana favorece la salud humana y animal
  4. 4. ¿Cómo se comporta el compostpara siembras de maíz?
  5. 5. El suelo mejorado en su contenido de materia orgánicaresulta en rendimientos más altos durante épocas de sequía Orgánico Orgánico con sin Año estiércol estiércol Conv. 1988 6,600 6,540 5,840 1994 9,360 9,720 7,500 1995 No datos 8,880 6,900 1997 No datos 7,680 4,800 1998 7,620 8,240 5,700 Promedio 7,860 a 8,160 a 6,120 b
  6. 6. El compost provee nutrientes de formaresidual para el trigo
  7. 7. El rendimiento del trigo aumenta por aplicación decompost en cultivo previo de pimientos a 4,560 a 4,600 iento de trigo (kg/ha) 4,500 4,400 4,300 4,200 b 4,080 4,100 endim 4,000 3,900 R 3,800 p st om po om C o C N
  8. 8. La respuesta del tomateal compost
  9. 9. El compost aumenta el rendimiento del tomate de 60 a 85%(estudios de Univ. de Tennessee)
  10. 10. El compost ayuda a proteger losrecursos naturales
  11. 11. El compost mejora el suelo Convencional sin estiércol e manur osted Compost de Comp estiércol
  12. 12. Son los microorganismos del suelo los queestablecen la estructura del suelo 90% (% stable aggregates > 250µ m) 80% Soil aggregate stability 70% 60% NOFERT CONMIN 50% y=0.24ln(x) - 0.77 r2=0.46 BIODYN 40% BIOORG 30% CONFYM 20% 10% 0% 0 100 200 300 400 500 600 Soil microbial biomass (µ g Cmic g-1 soil) Fließbach et al., 2000a
  13. 13. El lisímetro sirve para medir el aguaque fluye a través de los sistemas agrícolas
  14. 14. Se utiliza una bomba para tomarmuestras de agua de los lisímetros
  15. 15. Trabajo de Equipo Paul Hepperly Dave Wilson Director de Ing. Agronomo Investigaciones Rita Seidel April Maria PopEducación Christine Zeigler Líder Editorial Rita Seidel Líder Sistemas Agrícolas Maria Paul Pop
  16. 16. La materia orgánica es la clave
  17. 17. Recargando el suelo de materiaorgánica Del 50 al 75% de la materiaorgánica se ha perdido durante los primeros 50 a 75 años de cultivo intensivo del campo
  18. 18. La calidad del suelo afectael comportamiento de los sistemas agrícolas
  19. 19. Cómo los tipos de suelo Comly y Duffield influyen las expectativas de rendimiento 160Rendimiento (bu or tons/acre) 140 Duffield Comly 120 100 80 60 40 20 0 Grano de Grano de maíz Soja Silo Maíz Alfalfa forraje Trébol forraje Avena Trigo cebada Duffield 150 45 25 6 4 75 80 60 Comly 125 30 21 4 3 50 60 50 Cultivo
  20. 20. Diferencia notable por cultivos de cobertura yrotación de cultivos bajo manejo orgánico Orgánica Convencional Orgánica Convencional
  21. 21. Diferencias entre el sistema orgánico yconvencional bajo sequía Orgánico Convencional
  22. 22. El suelo orgánico muestra unatextura granular y color más oscuro comparado al sueloconvencional Orgánico Convencional
  23. 23. Suelo cargado de materia orgánica nose degrada fácilmente +MO -MO +MO -MO
  24. 24. Relación entre materia orgánica ycomportamiento de maíz bajo sequía Manejo Orgánico Manejo Convencional
  25. 25. La nutrición tiene como fondo lacalidad y salud de suelo
  26. 26. Dos años muy diferentes por sus precipitaciones muestran ventajas nutricionales de las prácticas orgánicas 12 2004 2005 normal 10Precipitaciones (pulgadas)) 8 6 4 2 0 Jul Ago Meses
  27. 27. La lluvia aumentó la pérdida de nutrientes Orgánica Convencional
  28. 28. Con manejo orgánico se puede obtener nitrógenodisponible más tarde en la estación produciendoplantas más verdes, de alto rendimiento y con mayorcantidad de proteínas Orgánico Convencional
  29. 29. Comportamiento de maíz bajo sistemasorgánicos y convencional bajo récord de lluvias Rend. 10 (kg*1,000) 5 Prot. (%) 0 Rend. Prot. Crudo Prot. Disp. Org. 9 8.3 7.8 Conv. 7.8 7.2 6.7
  30. 30. Sequía 2005Orgánica Convencional
  31. 31. Los nitratos del tallo a fin de año del 2005Conventional a 85.5 Legume a 95.0 Manure b 230.5 0 50 100 150 200 250 Nitrate-Nitrogen (ppm)
  32. 32. Ventajas nutricionales en los granos de maíz bajomanejo orgánico en 2005 10 9 8 Orgánico Convencional Porcentaje 7 6 5 4 3 2 1 0 a na es . na da g. p br si is Di al ni ru Fi Li .D er io .C a in gí ot et ot M er M Pr Pr En
  33. 33. Proceso de Compostaje
  34. 34. Abono sintético comparado al compostEl Fertilizante El HéroeDe-amoníaco Natural Compost
  35. 35. El compost reduce las pérdidas denitratos (basado en datos de 1993-2002) 100 Estiércol Crudo 90 Fertilizante Conv. Pérdidas de N - Nitrato 80 Compost Cama pollo/Hojarasca 70 60 50 40 (lbs/a) 30 20 10 0 Estiércol Crudo Fertilizante Compost Cama Conv. pollo/Hojarasca
  36. 36. Porcentaje de pérdida en relación a la aplicacióntotal de N basado en datos de 1994 a 2002Porcentaje perdido del N aplicado 12 9.6 10 8.8 8 6 4.8 4 3 2 0 Compost Pollo / Compost Estiércol Crudo Fertilizante Hojarasca Estiércol/Hojarasca Convencional
  37. 37. 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 1,896 lbs of 30 C/yr 25 Carbono Nitrógeno 1,017 lbs of 168 lbs ofCambio porcentual N/yr 1,170 lbs of C/yr 20 135 lbs of C/yr N/yr 54lbs of 96 lbs of 15 N/yr N/yr 372 lbs of 249 lbs of C/yr -249 lbs of 24 lbs of C/yr C/yr -3 lbs of 10 cd N/yr N/yr 5 0 Compost Pollo/ Compost Estiércol/ Estiércol Tambo Compost Compost Restos Fertilizante -5 Hojarasca Hojarasca Crudo Microbiano de Jardín Químico Controlado
  38. 38. Cuando se aumentan los niveles de carbono en el suelo seaumenta 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 400.0 N itr o g e n P o unds pe r A c r e F o o t 300.0 y = 4E-11x 3 - 5E-06x 2 + 0.087x - 119.39 283.3 R2 = 0.9737 200.0 pe r Y e a r 154.0 100.0 y = 0.0507x - 105.87 R2 = 0.9014 27.3 0.0 2.7 -2000.0 0.0 2000.0 4000.0 6000.0 8000.0 10000.0 -100.0 -113.3 Carbon Pounds per Acre Foot per Year -200.0 -237.3 -300.0
  39. 39. La materia orgánica ayuda a reducir la erosión ydegradación del suelo por estimular la agregación delsuelo
  40. 40. Insumos sencillos pueden mejorarel compostaje Sulfato de calcioArcilla Ácido húmico
  41. 41. Innovaciones para atrapar los nutrientes
  42. 42. Procedimientos experimentales Superficie de recolección de aguaTanque derecolección de agua
  43. 43. Los beneficios deluso 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
  44. 44. 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
  45. 45. 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 grande en tamaño que el estado de Nueva Jersey
  46. 46. Áreas en peligro por producciónintensiva de pollos
  47. 47. Gran problema en la bahíaChesapeake 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
  48. 48. Estiércol de unidades de producciónanimal en forma concentrada es factorprincipal• Nutrientes que vienen del estiércol generan el 40% de N y el 54% de P que está depositado en la bahía
  49. 49. Compostaje es parte de laresolución del problema El compost representa un producto con valor añadido al estiércol Reduce grandemente las pérdidas de nutrientes de los campos agrícolas Aumenta en forma significativa la productividad de los campos agrícolas Permite un mejor cumplimiento de estándares de protección ambiental Permite que recuperemos las aguas para el bienestar y uso público
  50. 50. Podemos mejorar los sistemas de agua yagrícolas a la misma vez
  51. 51. Condados en el área de drenaje de labahía Chesapeake con más estiércol1) Lancaster, Pennsylvania2) Sussex, Delaware3) Rockingham, Virginia
  52. 52. Recomendaciones de la FundaciónChesapeake 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
  53. 53. Porqué estamos trabajando en elcondado 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.
  54. 54. Beneficios de mejoramiento del suelo Aumenta capacidad de retener agua Orgánica Aumenta la capacidad de percolaciónConvencional Aumenta capacidad microbiológica Aumenta el contenido de C yN Permite más rendimiento de maíz y soja durante sequía y otros estreses
  55. 55. La diferencia por la materia orgánicaes clara Orgánica Convencional
  56. 56. Estratégias experimentalesUtilizar escalasuficientemente grandepara demostrar laaplicación comercialEnsayos replicadosDesarrollar manejoóptimo y definidode uso
  57. 57. Tratamientos1. Compostaje de abono de pollo2. Compostaje estándar de abono de pollo y hojarasca3. Compostaje mejorado por insumos agregados
  58. 58. Métodos experimentalesConstruyendo las pilas Mezclando las pilas
  59. 59. 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.
  60. 60. La fórmulaLa combinación de arcilla, calcio, y ácido húmico resulta en retener: amoníaco fosfatos De esta manera constituye una buena estrategia de combatir pérdidas de nutrientes y degradación de recursos de agua
  61. 61. Arcilla forma estanteríasde almacén de nutrientes
  62. 62. Los agregados del suelo son esferas mayormente huecascon gran capacidad de almacenar aire, agua y losnutrientes.
  63. 63. Las Mezclas thermometers thermometers concrete pads concrete pads Leaf / / Manure Leaf Manure Manure alone Manure alone Hojas, estiércol Estiércol solo e insumosHojas y estiércol
  64. 64. Perdidas VisiblesEstiércol solo Hojas y estiércol Hojas, estiércol e insumos
  65. 65. Textura y color del compost de i) estiércol solo, ii) hojas y estiércol o iii) con hojas, estiércol e insumosEstiércol solo Hojas y estiércol Hojas, estiércol e insumos
  66. 66. Pérdidas de nutrientes en diferentes compost200180160 b abono140 abono + hojarasca120 abono+hojarasca+arcilla ab100 b806040 a b a ab20 a a 0 NO3-N NH4-N NO3+NH4 ortho-P pH Sales solubles g g g g kg
  67. 67. Diferencia en poblaciones de E. coli de acuerdo al tipo de compost con 3 semanas de compostaje6 4.885 4.47 Coliformes E. coli4 2.9832 1.30 1.301 0.000 Manure Estiercol Man/Lvs Estiercol y hojarasca Man/Lvs/Clay Estiercol, hojarasca y arcilla
  68. 68. Cambios de temperatura por tipo de compost 140 135 130 125tem peratura (°F ) 120 15 1 10 1 Abono 105 Hojas/Abono 100 Hojas/Abono/Agregados 95 primera mezcla segunda mezcla tercera mezcla 90 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
  69. 69. Proporción de N y P en diferentescompost de abono de pollo Abono de 21 días 77 días 144 días Pollo 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
  70. 70. Arcilla, sulfato de calcio y ácido húmico mantienenproporción de N y P en compost con estiércol de vacaslecheras Estiércol de vacas Proporción N a P a las lecheras 35 días Sólo 1.32 Con Hojas 1.33 Con Hojas y agregados 3.33
  71. 71. ¿Preguntas?

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