Estiércol sin cama

Importancia

El estiércol sin cama es un eslabón en el ciclo de nutrientes en la agricultura, ya que en él pasan de los piensos hasta un 50-80% del nitrógeno, 60-80% del fósforo, 80-95% del potasio, hasta un 90% del calcio y un 60% de la materia orgánica. En el estiércol sin cama también hay microelementos: 1 t de estiércol de ganado vacuno con una humedad del 92% contiene 2,8 g de cobre, 22 g de manganeso, 12 g de zinc, 2,4 g de boro; en 1 t de estiércol de cerdo con una humedad del 95%, 2,9 g de cobre, 12 g de manganeso, 32 g de zinc, 0,11 g de molibdeno.

El estiércol sin cama es una fuente de materia orgánica para la reproducción del humus del suelo. En promedio, de una cabeza de ganado al día se producen aproximadamente 5 kg de materia seca. La materia orgánica de las heces incluye celulosa, hemicelulosa, lignina, pentosanos y otras sustancias. La relación C:N en el estiércol sin cama varía de 5:1 a 10:1.

Por el contenido de nutrientes, el estiércol de cerdo es comparable al estiércol de ganado vacuno. En el estiércol líquido, el 50-70% del nitrógeno se encuentra en forma soluble, que es asimilada por las plantas en el primer año. El resto es nitrógeno proteico ligado orgánicamente, que a medida que se mineraliza se transforma posteriormente en una forma disponible para las plantas. El fósforo contenido en el estiércol líquido, predominantemente ligado orgánicamente, es utilizado por las plantas mejor que el fósforo de los fertilizantes minerales. El potasio en el estiércol líquido está presente en forma soluble.

Tipos de estiércol sin cama

Según el contenido de agua, el estiércol sin cama se divide en:

• semilíquido — hasta 90% de agua;
• líquido — 90-93% de agua;
• efluentes de estiércol — más de 93% de agua.

El aumento de la humedad del estiércol va acompañado de un aumento de los volúmenes. Así, un aumento de la humedad del 90 al 92% provoca un crecimiento del volumen del 25%; al aumentar hasta el 94%, del 65-70%; al aumentar hasta el 96%, en 2,5 veces. El aumento de la humedad conduce a graves consecuencias económicas y material-técnicas para la acumulación, el almacenamiento, el transporte y la aplicación de estos volúmenes.

Composición del estiércol sin cama

El estiércol sin cama obtenido cuando se alimenta a los animales con piensos concentrados se caracteriza por un mayor contenido de elementos nutrientes. En la tabla se presentan datos promedio sobre la composición química del estiércol sin cama no diluido. Al disminuir la proporción de concentrados en las raciones, el contenido de nitrógeno y fósforo disminuye, y el de potasio aumenta.

El contenido de nitrógeno amoniacal en el estiércol sin cama constituye el 50-70% del total. Por ello, el primer cultivo fertilizado queda provisto de nitrógeno 2-3 veces mejor que con una dosis equivalente en nitrógeno total de estiércol con cama. El estiércol de cerdo a veces requiere complementarse con fertilizantes potásicos en caso de necesidad de las plantas o de bajo suministro de potasio en el suelo.

El fósforo y el potasio del estiércol sin cama, en dosis equivalentes, son equivalentes en su acción sobre las plantas al estiércol con cama.

El contenido de materia seca y de elementos nutrientes en el estiércol sin cama disminuye proporcionalmente a los volúmenes crecientes al diluirlo con agua. Las pérdidas de nitrógeno durante el almacenamiento durante 3-4 meses, según datos del VNIIUA, constituyen el 10-12%.

La materia orgánica constituye el 70-80% de la masa seca del estiércol sin cama; la relación C:N es más estrecha que en el estiércol con cama, por lo que se mineraliza más rápido y abastece mejor al primer cultivo fertilizado de nitrógeno y otros elementos. Por esta razón, el estiércol sin cama posee un efecto residual corto y, en cantidades equivalentes en contenido de materia orgánica, participa en la formación de nuevo humus un 40% más débilmente que el estiércol con cama.

Tecnologías de aplicación del estiércol sin cama

Esquemas tecnológicos de utilización del estiércol sin cama:

• Estercolero en la granja — cisterna — estercolero de campo — cisterna distribuidora — campo.
• Estercolero en la granja — tubería — estercolero de campo (hidrante) — cisterna distribuidora — campo.
• Estercolero — red de tuberías — instalación de riego por aspersión — cisterna distribuidora — campo.

El primer esquema se utiliza cuando no hay tubería para bombear desde el estercolero de la granja al de campo. En este caso, se descarga en cisternas distribuidoras, se transporta al campo y se llenan los estercoleros de campo para su almacenamiento hasta la aplicación. Durante el período de aplicación, el estiércol de los estercoleros de la granja y de campo se carga en cisternas distribuidoras, se transporta al campo, se esparce por la superficie y luego, tan pronto como sea posible, se incorpora al suelo.

El segundo esquema, en ausencia de red de tuberías e instalaciones de riego por aspersión, es más eficaz que el primero. El transporte de estiércol líquido desde el estercolero de la granja a los de campo por tuberías, con posterior aplicación mediante cisternas distribuidoras, permite reducir los costes de transporte y aumentar la productividad laboral. En el primer y segundo esquemas no se prevé la dilución con agua.

El tercer esquema se utiliza cuando se dispone de red de tuberías e instalaciones de riego por aspersión. Durante el período de vegetación, cuando es necesario el riego de las plantas, el estiércol, tras su almacenamiento en forma no diluida, se diluye con agua en una proporción de 1:8-10. Fuera del período de vegetación, se diluye en una proporción de 1:1-3. El trabajo según este esquema no excluye el uso de cisternas distribuidoras para la aplicación de estiércol no diluido cuando no hay sistema de riego.

Para los grandes complejos ganaderos de tipo industrial, el uso del tercer esquema tecnológico es lo más aconsejable. Puede aplicarse tanto en superficies no irrigadas como irrigadas. En las superficies irrigadas se utiliza normalmente al aplicar estiércol sin cama antes del arado o del tratamiento del suelo presiembra.

La dilución del estiércol con agua se realiza en el flujo de transporte de la tubería con sensores de caudal instalados para el estiércol y el agua. El grado de dilución del estiércol puede establecerse automáticamente.

Cuando se utiliza el estiércol como fertilizante según el segundo y tercer esquemas tecnológicos, a menudo no es aconsejable la construcción de estercoleros de campo. En su lugar, se instalan pequeños depósitos en estaciones de carga de campo o hidrantes para llenar las cisternas distribuidoras o alimentar las instalaciones de riego por aspersión.

El volumen total de los estercoleros de campo y de la granja debe garantizar el almacenamiento de las cantidades de estiércol que se acumulan durante el tiempo en que no puede transportarse ni aplicarse al suelo, por ejemplo, durante la impassibilidad de los caminos en otoño y primavera o cuando no hay campos libres. La capacidad de los depósitos se proyecta en función de este período, la cabaña ganadera y la producción de estiércol, por regla general, para no menos de 2 meses. El 25-40% de la capacidad total debe corresponder a los estercoleros de la granja, y el 60-75% a los de campo, situados a ser posible en el centro de las superficies fertilizadas.

La duración del almacenamiento, según las condiciones edafoclimáticas y organizativo-económicas, varía de 2-3 meses en las regiones meridionales a 5-6 meses en las septentrionales. Durante el almacenamiento deben observarse las normas veterinario-sanitarias, los requisitos de protección del medio ambiente y la viabilidad económica. Esta última se favorece reduciendo el consumo de agua para la eliminación del estiércol y la limpieza de las instalaciones, así como los plazos de almacenamiento.

Si hay tuberías, el almacenamiento de toda la masa de estiércol es posible en los estercoleros de la granja. En este caso, se conectan mediante tuberías a las estaciones de carga de campo o hidrantes. Las vías de acceso a los depósitos deben tener pavimento duro, calculado para el movimiento de transporte automovilístico y tractores de 3-5 t de masa. Alrededor del estercolero deben instalarse zanjas de drenaje.

Los estercoleros se cercan y se plantan árboles alrededor; los depósitos cerrados deben ventilarse, ya que durante el almacenamiento del estiércol líquido se acumulan cantidades significativas de metano, sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono y amoníaco. Se prohíbe utilizar llama abierta para la iluminación a fin de evitar explosiones.

El estiércol líquido obtenido en los grandes complejos ganaderos industriales se somete a desinfección antes de su uso. En ausencia de enfermedades muy contagiosas en las pequeñas granjas, el estiércol líquido se utiliza sin desinfección. Solo no se permite el riego por aspersión o el abonado de cobertera con dicho estiércol en cultivos hortícolas, frutales y otros consumidos en crudo sin tratamiento previo. No se recomienda la aplicación de estiércol líquido mediante riego por aspersión cuando hay viento fuerte hacia los núcleos de población.

Acumulación y almacenamiento del estiércol sin cama

Las pérdidas de nitrógeno y materia orgánica durante el almacenamiento del estiércol líquido son varias veces menores que durante el almacenamiento compacto del estiércol con cama. Sin embargo, para el uso del estiércol líquido se requieren cambios en el transporte, la tecnología de almacenamiento y la aplicación.

Según las condiciones edafoclimáticas y organizativo-económicas, el estiércol líquido se almacena durante 2-6 meses. Durante el almacenamiento se estratifica en partes sólida y líquida con diferentes propiedades fertilizantes. Para utilizar uniformemente los nutrientes en la superficie fertilizada y para un funcionamiento más fiable de las bombas de las cisternas distribuidoras y de las instalaciones de riego por aspersión, se evita la estratificación. Para ello, se mezcla en los depósitos con dispositivos especiales hasta alcanzar un estado homogéneo. A veces las fracciones se utilizan por separado: la líquida para el riego mediante el sistema de aspersión, y la sólida para preparar compost o aplicar con esparcidor de estiércol.

La producción de estiércol líquido por cabeza de ganado vacuno es de 55 kg al día, y por cerdo, de 50 kg.

La cantidad de estiércol sin cama se determina por diferentes métodos: con una estructura estable del rebaño, según las normas de producción de excretas de las distintas especies animales:

donde

(heces + orina)

— cantidad de excretas por día de una cabeza de ganado, kg;

D

— duración del período de estabulación, días;

N

— número de cabezas;

1000

— conversión a m³;

(heces + orina + agua)

— cantidad diaria de excretas más la cantidad de agua según la tecnología dada, kg.

Otro método de cálculo se basa en los resultados de los análisis y en los datos de experimentos de balance:

donde

G

— producción anual de excretas, t;

C

— consumo anual de materia seca de las raciones, t;

P

— pérdidas anuales de materia seca durante la alimentación, t;

K

— coeficiente de digestibilidad de los piensos, % (para Vacuno 60%, cerdos 70%);

10

— contenido de materia seca en las excretas, %.

Las tecnologías, instalaciones y medios técnicos utilizados para la limpieza, desinfección, desodorización, almacenamiento, transporte y aplicación del estiércol sin cama en diferentes condiciones edafoclimáticas influyen en la composición, las propiedades y el valor fertilizante del estiércol, los efluentes de estiércol y los productos de su tratamiento. Entre los factores que influyen en el valor fertilizante del estiércol sin cama se encuentran: los métodos de eliminación, es decir, la dilución con agua, la separación en fracciones, y los tratamientos anaerobio y térmico.

Durante el almacenamiento del estiércol sin cama con una humedad superior al 90%, este se estratifica en tres capas:

• la superior, flotante, contiene restos de pienso y parte de las excretas sólidas, con una humedad del 78-84%, y casi no contiene nitrógeno amoniacal;
• la inferior, de partículas sólidas sedimentadas de estiércol, arena y limo, con una humedad del 84-88% y una pequeña cantidad de nitrógeno amoniacal;
• la intermedia, líquido clarificado que contiene 88-94% de agua y es rica en nitrógeno amoniacal.

Para realizar trabajos de calidad de carga, transporte y aplicación es necesaria la homogeneización del estiércol sin cama en los depósitos mediante dispositivos especiales.

Al prepararlo para su uso en riegos fertilizantes, el estiércol se separa en fracciones sólida y líquida mediante sedimentación natural o, con menos frecuencia, filtración, colado, decantación, prensado y separación, y aún menos frecuentemente mediante coagulación eléctrica y química. Durante la sedimentación natural, cuanto mayor es la dilución del estiércol (efluentes) con agua, más nutrientes pasan a la fracción líquida. Con una humedad de los efluentes del 98%, según datos del VNIIUA, la fracción líquida sedimentada contiene el 71% del nitrógeno total y el 78% del nitrógeno amoniacal, el 37% del fósforo y el 82% del potasio.

El tratamiento térmico es un método de desinfección y desparasitación del estiércol sin cama y de la gallinaza, basado en la coagulación de proteínas, incluidos los microorganismos no esporulados, huevos y embriones de helmintos, a temperaturas superiores a 56 °C. El calentamiento durante 24 horas a esta temperatura prácticamente no provoca pérdidas de nitrógeno, mientras que el secado hasta masa constante a 105 °C provoca pérdidas del 50-75% del nitrógeno total y del 95-99% del nitrógeno amoniacal.

El tratamiento anaerobio es un método de desinfección, desparasitación y desodorización del estiércol mediante bacterias metanogénicas a una temperatura de 30-32 °C (régimen mesófilo) o 56-58 °C (régimen termófilo). El régimen termófilo es preferible, ya que en tres días permite destruir huevos de helmintos, moscas y agentes causantes de enfermedades infecciosas. Por su valor fertilizante, el estiércol fermentado no se diferencia del original, y el metano obtenido se utiliza como biocombustible.

El tratamiento con formalina a razón de 1-5 l por 1 t de estiércol desinfecta, ralentiza los procesos microbiológicos, reduce la velocidad de mineralización, elimina el olor y disminuye las pérdidas de nitrógeno (como consecuencia de la formación de urotropina — un fertilizante nitrogenado de acción lenta — por la interacción del amoníaco y la formalina). La aplicación de dicho estiércol inhibe durante tres meses la nitrificación del nitrógeno en el suelo y reduce las posibles pérdidas de nitrógeno.

Aplicación del estiércol sin cama

La aplicación del estiércol sin cama depende de su composición y de las posibilidades de transporte. Al mismo tiempo:

• el estiércol no puede almacenarse mucho tiempo, ya que esto provoca el desbordamiento de los depósitos, la contaminación del medio ambiente y la propagación de infecciones e infestaciones;
• las dosis se determinan a partir del contenido de nutrientes para obtener las cosechas planificadas, regulando simultáneamente el balance de materia orgánica del suelo;
• se aplica en campos donde sea posible una incorporación rápida al suelo;
• en otoño, en suelos de baja capacidad (arenosos, areno-arcillosos, franco-ligeros), el estiércol se aplica con paja (turba) o bajo cultivos de invierno (intercalados, intermedios) para prevenir la lixiviación de nutrientes;
• se evita la aplicación en invierno en áreas inundables en primavera y en pendientes;
• al profundizar el horizonte arable, el estiércol se aplica sobre la capa invertida antes del rearado y el gradeo;
• en regiones áridas, el estiércol se aplica antes de la labranza con volteo, alternando con la labranza sin volteo;
• las dosis mínimas en aplicación a voleo de estiércol homogeneizado bajo cultivos de escarda son de 25 t/ha, y bajo cereales, de 15 t/ha;
• las dosis menores son insuficientemente eficaces y difíciles de aplicar uniformemente.

En las rotaciones de cultivos para complejos ganaderos de tipo industrial, en los que se acumula suficiente estiércol sin cama, este fertilizante se aplica en la labor principal y en el abonado de cobertera de las gramíneas perennes.

Mediante la aplicación presiembra, dependiendo de la especie y la productividad de las plantas, es aconsejable satisfacer hasta el 50-80% de la necesidad de nitrógeno de los cultivos.

Para los riegos fertilizantes de plantas en vegetación, el estiércol se diluye con agua 6-8 veces antes de la aplicación; fuera del período de vegetación, 2-4 veces. Las aguas de drenaje de las superficies regadas con estiércol diluido se dirigen a riego de reutilización para prevenir la contaminación de las fuentes de agua.

Para prevenir la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas, la aplicación del estiércol se combina con paja picada y, además, mediante cultivos intermedios y de cobertera, se mantienen los campos constantemente ocupados por plantas que interceptan las formas móviles de nutrientes del estiércol y del suelo.

Las dosis de estiércol sin cama se determinan en función de las necesidades de nitrógeno de los cultivos, teniendo en cuenta su contenido en el fertilizante. Las dosis de nitrógeno para diferentes cultivos, según la productividad, oscilan entre 120 y 360 kg/ha. El estiércol sin cama se aplica antes de la siembra (en otoño, invierno o primavera) y en abonados de cobertera bajo cultivos de escarda, forrajeros y otros, excepto hortícolas.

La aplicación presiembra del estiércol sin cama al suelo se realiza mediante conducciones principales de riego y drenaje e instalaciones, o con cisternas distribuidoras del tipo RZhT-8, RZhT-16, con posterior incorporación con arado o gradas de discos pesadas.

En los pastos, el estiércol líquido, según los requisitos sanitarios, se aplica no más tarde de 30 días antes del inicio del pastoreo de los animales, y preferiblemente en otoño tardío. En la mejora superficial de praderas, el estiércol sin cama se aplica antes del tratamiento con grada de discos pesada o fresadora. Según las normas sanitario-higiénicas, no se permite aplicar estiércol sin cama bajo cultivos hortícolas.

La asimilación por las plantas de nitrógeno, fósforo y potasio en el año de aplicación del estiércol sin cama aumenta 2 veces cuando se incorpora al suelo en comparación con el esparcido superficial sin incorporación, y casi no difiere del estiércol con cama semidescompuesto de almacenamiento compacto.

Dosis y momentos de aplicación del estiércol sin cama

La dosis de estiércol sin cama se establece sobre la base de la necesidad de nitrógeno del cultivo y de su contenido en el estiércol, ya que el nitrógeno ejerce la mayor influencia sobre la cosecha. En condiciones de riego, las dosis pueden ser mayores. Las dosis deben calcularse teniendo en cuenta el tipo de suelo, la composición granulométrica, los momentos de aplicación, así como los cultivos precedentes, la distancia de transporte y la reacción de los cultivos a dosis elevadas de fertilizantes.

El estiércol sin cama se aplica predominantemente en los campos de rotación de cultivos donde puede enterrarse con el arado. Cuando se utiliza para el abonado de cobertera de gramíneas perennes, los mayores incrementos de cosecha se alcanzan combinando estiércol y fertilizantes nitrogenados minerales. El estiércol sin cama se aplica, en primer lugar, bajo cultivos de escarda y gramíneas perennes, que se distinguen por un largo período de vegetación y un elevado consumo de nutrientes.

La dosis media anual de estiércol aplicado, sin temor a empeorar la calidad de la cosecha y del forraje, puede recomendarse como equivalente a no más de 200 kg de nitrógeno por 1 ha. En agricultura de regadío, no más de 300 kg de nitrógeno por 1 ha.

Lista de fuentes

1. Mineev V. G., Sychev V. G., Gamzikov G. P. et al. (2017). Agroquímica. Libro de texto. Editado por Mineev V. G. Moscú: Editorial VNIIA im. D. N. Pryanishnikova.
2. Yagodin B. A., Zhukov Yu. P., Kobzarenko V. I. (2002). Agroquímica. Editado por B. A. Yagodin. Moscú: Kolos.
3. Evtefeev Yu. V., Kazantsev G. M. (2013). Fundamentos de agronomía: manual. Moscú: FORUM.