Efecto del uso de sustancias húmicas en la producción de biomasa del pasto Estrella Africana

Introducción

En años recientes el procesamiento de diversos materiales de desecho generados en sistemas productivos por diversos medios se ha venido incrementando considerablemente (Atiyeh et al., 2002); un ejemplo de esto lo constituye es uso de la lombriz roja californiana (Eisenia foetida) para la producción de abono orgánico.

Las lombrices son capaces de degradar la materia orgánica de los remanentes produciendo sustancias de tipo húmico llamadas comúnmente “lombricompost” con tamaños de partícula menores y grados de actividad microbiana mayor a los del compost producido de forma tradicional (Atiyeh et al., 2002).

Diversas investigaciones han demostrado que el lombricompost producido tiene efectos benéficos sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas, mejorando el estado de la raíz, hojas y tallos por la interacción de ciertos compuestos denominados comúnmente como sustancias húmicas y los diferentes procesos metabólicos y fisiológicos de la planta, incluyendo mayor absorción nitrógeno (N) y otros nutrientes (Atiyeh et al., 2002, Dominguez et al, 2010, Eyheraguibel et al., 2008).

En este marco referencial, en la Estación Experimental Alfredo Volio Mata (EEAVM) de la Universidad de Costa Rica, se realizó un ensayo con el fin de determinar el efecto de extractos húmicos de lombricompost obtenido en la finca, sobre el crecimiento y la producción de biomasa del pasto Estrella Africana (Cynodon nlemfluensis) durante la época lluviosa del año 2013. Este ensayo tiene relevancia porque si se incrementa la eficiencia de utilización de N del pasto estrella, se puede disminuir la fertilización nitrogenada y así disminuir emisiones de óxido nitroso; de manera que sería una acción ambientalmente apropiada para la mitigación y adaptación al Cambio Climático (conocidas como NAMA, por sus siglas en inglés).

¿Qué son las sustancias húmicas?

Las sustancias húmicas (SH) son un componente principal de la materia orgánica del suelo (ca. 60%); además, se ha comprobado que tienen efectos bioestimulantes (directos e indirectos) sobre el crecimiento de las plantas, pero debido a que constituyen una mezcla heterogénea de compuestos, muchas de sus funciones potenciales son aún poco conocidas; su acción fisiológica se atribuye a sus grupos funcionales, entre los que se encuentran grupos carboxilos, alcohólicos y cetónicos formando parte de grupos fenólicos (anillos aromáticos) que interactúan entre sí formando compuestos de diferente masa molecular (Nardi et al., 2002, Estévez, 2006). Entre las SH se incluyen los ácidos húmicos, los ácidos fúlvicos, las huminas (Fernández, 2003) y los ácidos hematomelánicos (Estévez, 2006). Cuando nos referimos a extractos húmicos, son una extracción primaria que contiene una mezcla de dichas compuestos.

Además se sabe que el uso de sustancias húmicas (conocidas como bioestimulantes), tiene la capacidad de producir efectos similares a los reguladores de crecimiento (auxinas, giberelinas, citoquinas) o mimético-hormonales (Atiyeh et al., 2002, Eyheraguibel et al., 2008); y que pueden ser absorbidas directamente por la planta y tener un efecto fisiológico en ésta (Nardi et al., 2002).

En respuesta a los avances en la agricultura se han desarrollado los llamados “humus líquidos”, que se aplican a través de riego y entregan los mismos beneficios al suelo y la planta que los “humus sólidos” (Fernández, 2003). Los mayores efectos de éstos productos, han sido determinados con la aplicación de pequeñas dosis, pudiendo llegar a generar incrementos considerables en el crecimiento (Atiyeh et al., 2002), los cuales son obtenidos por aumento en la absorción de nutrientes, permeabilidad de las células y modificación de los mecanismos que controlan el desarrollo vegetal (Eyheraguibel et al., 2008).

En términos generales a través de los años diversos productos a base de sustancias húmicas han sido producidos y en algunos casos distribuidos comercialmente para su uso en pasturas, horticultura u otros, generando diversos resultados debido a su naturaleza variable (Estévez, 2006, Eyheraguibel et al., 2008).

Materiales y métodos

Para esta prueba, se utilizaron sustancias húmicas extraídas de lombricompost elaborado con lombriz roja californiana, a partir de excretas bovinas recolectadas en la misma estación experimental; y de turba canadiense (Sphagnum o Peat Moss) comercial, la cual es conocida por producir extractos húmicos de muy buena calidad.

Las sustancias húmicas fueron extraídas mezclando el respectivo abono orgánico (lombricompost o turba) con una solución de hidróxido de potasio (KOH) 0,1N en una relación de 1:10 masa/volumen, la mezcla luego se dejó reposar durante 24 horas a temperatura ambiente. Posteriormente, el material precipitado se separó de la fracción líquida compuesta de las sustancias húmicas por medio filtrado simple.

El extracto húmico (EH) fue aplicado por aspersión foliar cada siete días, durante un periodo de ocho semanas en una dilución 1/100 con bomba de espalda (180 mL de extracto húmico/bomba de 18 L).

Una semana antes de iniciar los tratamientos, a la pastura se le efectuó un chapeado mecánico con tractor para uniformarla en altura, con el fin de evaluar el crecimiento en los tres tratamientos (EH de lombricompost, EH de turba canadiense y control sin aplicación de EH). No se realizó fertilización nitrogenada durante las ocho semanas del ensayo y tampoco se había realizado en 4 semanas previas a los tratamientos.

Los tratamientos fueron aplicados a la pastura de acuerdo a un diseño estadístico de cuadrado latino, rociando la solución sobre el pasto hasta goteo de las hojas. Transcurridas ocho semanas de aplicación, se muestreó la biomasa aérea y se determinó peso fresco (materia verde) en cada tratamiento y se tomaron submuestras que se pesaron en fresco y se secaron en horno a 60o C durante 72 horas para determinar porcentaje de materia seca de la biomasa aérea en el Laboratorio de Bromatología de la EEAVM.

Resultados

En la Figura 1, se muestra la producción (biomasa aérea) del pasto Estrella Africana (Cynodon nlemfluensis) para los tratamientos utilizados según la zona del aparto en que fueron utilizados. Se observa que la aplicación de EH produjo en promedio un incremento de alrededor de 54% con respecto a la áreas dónde no fueron aplicadas (Control), produciendo un máximo de 20.800 kg/ha el tratamiento de EH de lombricompost contra 13467 kg/ha del tratamiento control.

Figura 1. Producción de materia verde y materia seca del pasto Estrella Africana (Cynodon nlemfluensis), según el tipo de sustancias húmicas aplicadas. Cartago, 2013.

El contenido de materia seca (MS) en la biomasa aérea no presentó variaciones entre tratamientos (Figura 2). La producción de biomasa, en términos de kg de materia seca producida por hectárea (Figura 1), se mantiene la mayor productividad de la pastura por efecto de las sustancias húmicas, pudiéndose alcanzar los 6810 kg/ha o 6300kg/ha para la Turba Canadiense y el lombricompost, respectivamente. De forma tal, que si tomamos en cuenta la biomasa producida excluyendo la humedad se ve favorecido el forraje tratado con Turba Canadiense la cual produjo un aumento de casi 12% en los kg de MS/ha.

Figura 2. Contenido de materia seca (%) en la biomasa aérea del pasto Estrella Africana (Cynodon nlemfluensis), según el tipo de sustancias húmicas aplicadas. Cartago, 2013.

Conclusiones

Los datos de producción obtenidos demuestran el potencial de las sustancias húmicas como bioestimulantes de la pastura al incrementar la biomasa, tanto en base fresca como seca, lo cual permitiría el mantenimiento de más animales por unidad de área y por lo tanto incrementar la producción/ha de las lecherías.

Además; las características de este tipo de compuestos, permitirían hacer un mejor uso de los recursos ya que no solo permite aprovechar lo que en otros casos podría significar un desecho con poder de contaminación, sino que también podría reducir las necesidades de fertilizantes aplicados al suelo, mismos que suponen una carga ambiental a considerar, evitando de ésta forma efectos negativos sobre el medio, o dicho en otras palabras, se generan servicios ambientales dentro del sistema productivo de la finca.

Si se mantienen los resultados de este ensayo preliminar, se asume que se incrementa la eficiencia de utilización de N del pasto estrella, lo cual puede significar una disminución en la fertilización nitrogenada que tendría como consecuencia una disminución de emisiones de óxido nitroso provenientes de la fertilización4 ; de manera que sería una acción ambientalmente apropiada para la mitigación y adaptación al Cambio Climático (conocidas como NAMA, por sus siglas en inglés).

Efecto del uso de sustancias húmicas en la producción de biomasa del pasto Estrella Africana

Special Nutrients

FIGAP - Exposición Internacional