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Estiércol

El estiércol es uno de los tipos más importantes de abono orgánico. Tiene un efecto complejo en el suelo, repone las existencias de formas móviles de nutrientes en el suelo, mejora la circulación de macro y microelementos en el sistema suelo-planta. Una parte importante de los nutrientes utilizados por las plantas procedentes del suelo y de los abonos minerales aplicados, con el forraje y la yacija va al forraje para el ganado, pasa al estiércol, con el que vuelve al suelo.

 
Estiércol
Estiércol
Fuente: flickr.com
©Karoly Lorentey (CC BY 2.0)

La importancia del estiércol

La importancia del estiércol se manifiesta a través de su efecto sobre el suelo y las plantas cultivadas de forma directa e indirecta:

  • enriquece el suelo con nutrientes, dióxido de carbono en el suelo y aire suprasuelo, microorganismos y materia orgánica;
  • mejora las propiedades físico-químicas y la estructura de los suelos;
  • aumenta la capacidad de absorción, la amortiguación, el grado de saturación con bases y el contenido de formas móviles de nutrientes, reduce la acidez y el contenido de formas móviles de aluminio y manganeso;
  • mejora la fertilidad del suelo;
  • aumenta el rendimiento de los cultivos y la calidad de los productos agrícolas;
  • se mejoran los regímenes de agua y aire.

Efecto del estiércol en el suelo

De acuerdo con la generalización de A.D. Hlistovsky (1992), durante 55-65 años en suelos arcillosos pesados sod-podzol no cultivados de la estación experimental agroquímica Dolgoprudny que lleva el nombre de D.N.Pryanishnishniy. D.N. Pryanishnikov Las dosis de estiércol de cama, con una media de 9 t/ha al año, multiplicaron por dos el rendimiento del centeno y el trigo de invierno, las patatas, la avena y las gramíneas, en comparación con el control sin fertilizar. Al mismo tiempo, la productividad media anual de la rotación de cultivos fue de 2,3-2,6 t/ha unidad de grano, y a dosis de 15 t/ha fue de 2,8-3,0 t/ha unidad de grano.

Durante 52 años la aplicación de estiércol de cama en la dosis de 12 t/ha tuvo el efecto neutralizador sobre la acidez del suelo que fue igual a 100 kg/ha de CaCO3, redujo la acidez hidrolítica y de intercambio en la capa de 0-20 cm en comparación con el control en 0,5 mg⋅eq/100 g, el contenido de aluminio en 2 veces, aumentó la suma de las bases absorbidas en más de 1 mg⋅eq/100 g de suelo, el grado de saturación de las bases en un 10%. El efecto neutralizador del estiércol también se manifestó en el horizonte del subsuelo (20-40 cm).

El aumento de la saturación de los cultivos con estiércol y la transición a una aplicación sistemática de dosis crecientes mejoraron los indicadores agroquímicos, la fertilidad y el cultivo de los suelos pobres de tipo podológico. En combinación con la aplicación sistemática de altas dosis de cal convierte los suelos pobres en suelos fértiles, que no difieren en indicadores agroquímicos de los chernozems. Sin embargo, por regla general, un aumento tan fuerte de la fertilidad es económicamente poco rentable y ecológicamente peligroso. Teniendo en cuenta las oportunidades económicas, es aconsejable aumentar la fertilidad de los suelos específicos pobres hasta un nivel óptimo, asegurando la máxima productividad de los cultivos de buena calidad con la aplicación científicamente justificada de fertilizantes y mejoradores.

Tabla. Indicadores agroquímicos del suelo en la granja estatal de Gribovo en diferentes grados y duraciones de la fertilización con estiércol (V.A. Franceson)

Muestras de suelo
S
Hг
Capacidad de intercambio catiónico
V, %
pH del extracto salino
Movible P2O5
IntercambioК2O
mg⋅eq/100 g de suelo
mg/kg
Sin cultivar (de debajo del bosque)
6,6
5,5
12,1
54
4,2
23
140
Un campo (poco abonado con estiércol)
8,0
4,6
12,7
63
4,5
45
-
Parcela doméstica (estiércol aplicado sistemáticamente)
14,5
4,3
18,8
77
5,3
195
190
Un huerto (fuertemente abonado con estiércol)
18,7
2,8
21,5
86
5,5
900
612
Antiguo huerto (de larga duración y muy abonado con estiércol)
44,4
0,4
44,8
99
6,8
1920
805

El efecto positivo del estiércol en las propiedades físicas y químicas de los suelos está confirmado por numerosos datos experimentales obtenidos en diferentes suelos y zonas climáticas del país.

Bajo la influencia de la materia orgánica del estiércol se activan los procesos microbiológicos del suelo, que contribuyen a aumentar la solubilidad y la disponibilidad de los nutrientes para las plantas. Bajo la influencia de los procesos microbiológicos de descomposición de la celulosa, el contenido de las formas disponibles de fosfato en la tierra roja aumentó entre 2 y 3 veces. Bajo la influencia de los productos de la actividad vital de los microorganismos, los fosfatos insolubles de calcio, hierro y aluminio pasan a ser compuestos solubles. El estiércol afecta a la actividad biológica del suelo, a la capacidad de nitrificación y a la actividad proteolítica.

Tabla. Efecto comparativo de la aplicación sistemática (7 años) de estiércol y fertilizantes minerales sobre las propiedades hidrofísicas de los chernozems ordinarios[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - M.: Editorial del Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]

Opciones de experiencia
Capacidad de filtración, mm/min*
Capacidad total de humedad, % del suelo absolutamente seco**
Humedad productiva, mm**
Contenido de agregados en el suelo portador de agua 0,25 mm en suelo absolutamente seco
Control
1,06
46,7
31,4
44,2
Estiércol, 50 t/ha
1,72
54,1
37,7
51,3
Estiércol, 100 t/ha
2,18
58,3
41,3
55,3
NPK equivalente a 50 toneladas de estiércol
1,12
48,0
32,5
45,1
NPK equivalente a 100 toneladas de estiércol
1,22
47,1
31,5
45,2

Nota. *Para la capa de suelo de 0 a 10 cm.

**Para la capa de suelo de 0 a 20 cm.

El estiércol es especialmente importante en la zona no negra de Rusia, donde los suelos son pobres en humus y contienen pocos nutrientes.

Contenido de nutrientes del estiércol

La disponibilidad de nitrógeno, fósforo y potasio del estiércol para las plantas depende del tipo y la calidad, las propiedades del suelo y las condiciones climáticas de la zona. El estiércol contiene todos los nutrientes necesarios, pero en diferentes cantidades y formas. Como las plantas consumen las formas minerales, su disponibilidad depende del contenido inicial de las formas minerales y de la tasa de mineralización de las formas orgánicas de los elementos.

El nitrógeno total del estiércol es asimilado por el primer cultivo fertilizado en 3 veces peor que de los fertilizantes minerales, el fósforo — en 1,5-2,0 veces mejor, el potasio — el mismo que de los fertilizantes minerales. Por lo tanto, para obtener un alto rendimiento de los cultivos con la aplicación de estiércol, es necesario realizar abonos nitrogenados adicionales.

Por ejemplo, con el contenido total de estiércol semidescompuesto en nitrógeno — 0,5%, fósforo — 0,25%, potasio — 0,6% y la dosis de aplicación de 20 toneladas/ha, se pondrán en el suelo 100 kg/ha de nitrógeno, 50 kg/ha de fósforo y 120 kg/ha de potasio. En el primer año, los cultivos asimilan respectivamente: 30 kg/ha de nitrógeno (30%), 17,5 kg/ha de fósforo (35%) y 72 kg/ha de potasio (60%), con una relación N:P2O5:K2O de 1,7:1:4,1.

La gran mayoría de los cultivos, con la excepción de los que son amantes del potasio, consumen más nitrógeno, luego potasio y menos fósforo para obtener rendimientos de buena calidad:

  • cereales cereales 2,8:1:1,9;
  • hierbas 3,5:1:3,0;
  • cereales 3:1:3
  • legumbres de grano 5:1:2
  • hilanderos 2.0:1:1.5.

Los cultivos amantes del potasio tienen un predominio del aporte de potasio sobre el de nitrógeno, siendo la relación N:P:K, respectivamente:

  • patatas 3:1:4;
  • cultivos de raíces 3-4:1:4-6;
  • girasoles 2:1:6-7.

Los datos anteriores también indican la necesidad de complementar la aplicación de estiércol con fertilizantes nitrogenados.

Nitrógeno

El nitrógeno de los compuestos orgánicos se convierte en amonio o se nitrifica en nitrato mediante la amonificación. En condiciones de alta humedad del suelo y falta de oxígeno en un ambiente alcalino, puede producirse la desnitrificación y la formación de nitrógeno molecular que se pierde irremediablemente en la atmósfera. Cuando el estiércol se maneja adecuadamente, las pérdidas de nitrógeno por desnitrificación se reducen drásticamente.

El contenido de N y las formas de N en el estiércol de cada especie animal están determinados por la proporción de excrementos sólidos, líquidos y material de cama. El nitrógeno fecal y de la hojarasca contiene compuestos de nitrógeno de lenta descomposición y, por tanto, está poco disponible para las plantas durante el primer año, mientras que la orina es fácilmente soluble, se convierte rápidamente en amoníaco y está disponible para las plantas inmediatamente después de su aplicación. Cuanto más orina y amoníaco absorba la cama, mayor será el contenido de nitrógeno total y amoniacal, por lo que el estiércol sobre cama de turba o almacenado o cubierto con turba es más rico en nitrógeno total y amoniacal. En el estiércol semidigerido de almacenamiento denso, el contenido de nitrógeno total oscila entre el 0,3 y el 1,0%, según el tipo de animales y la calidad del pienso, y el de nitrógeno amoniacal, entre el 20 y el 40% del nitrógeno total, según el tipo y la cantidad de cama.

En el primer año, las plantas asimilan una media del 20-30% del nitrógeno total del estiércol. Esto depende del contenido de la forma amoniacal del nitrógeno y de la relación entre el nitrógeno soluble y el proteico, de la cantidad de hidratos de carbono del estiércol y del tiempo transcurrido entre la aplicación y el inicio del consumo intensivo por parte del cultivo. Una gran cantidad de carbohidratos favorece el desarrollo de la microflora, que también consume el nitrógeno amoniacal del estiércol, por lo que su absorción por las plantas es menor. Cuando el estiércol se aplica en barbecho o bajo laboreo básico de otoño, se descompone más completamente y los cultivos asimilan más nitrógeno que cuando se aplica antes de la siembra y en primavera.

En comparación con los fertilizantes minerales, el nitrógeno total del estiércol es absorbido por el primer cultivo en 3 veces menos, pero proporciona la nutrición de las plantas con este elemento de cultivo durante 3-4 años, a veces más, dependiendo de la dosis, la calidad del estiércol, el suelo y las condiciones climáticas.

La utilización del nitrógeno del estiércol en el primer año es más significativa (una media del 30% del total) a partir del estiércol de oveja (cabra), menos a partir del estiércol de caballo (20%) y de vacuno (18%), y mínima (10%) a partir del estiércol de cerdo, aunque en el primer año la utilización del nitrógeno puede superar el 20% del contenido total si los cerdos son engordados de forma extensiva.

La forma más rápida de que las plantas absorban el nitrógeno es a partir del estiércol de oveja, que es bajo en agua y alto en nitrógeno.

Fósforo

A expensas de la materia orgánica del estiércol se intensifican los procesos microbiológicos en el suelo, como resultado de lo cual aumenta la solubilidad y la disponibilidad de los elementos de la nutrición mineral para las plantas. Así, los fosfatos insolubles de calcio, hierro y aluminio se convierten en formas móviles. El fósforo consumido por los microorganismos y fijado en el plasma durante su extinción se convierte en compuestos disponibles para las plantas.

El aumento de la movilidad del fosfato insoluble puede ser el resultado de las interacciones con los ácidos húmicos y otros ácidos orgánicos. Por lo tanto, el fósforo aplicado con el estiércol es más móvil. Así, en los suelos podológicos, el fósforo acumulado mediante la aplicación sistemática de estiércol en la rotación de cultivos, está menos ligado a los óxidos de hierro y aluminio reducidos a la mitad que cuando se aplican fertilizantes minerales. En los suelos grises pobres en materia orgánica, el estiércol impide parcialmente la fijación del fósforo residual por los carbonatos. El efecto acidificante de los fertilizantes nitro-potásicos en un entorno alcalino no se manifiesta. En estas condiciones, el fósforo acumulado por la aplicación de estiércol a largo plazo es más móvil que el acumulado por los fertilizantes minerales.

La mayor parte del fosfato residual se acumula en las capas superiores del suelo (0-20, 20-40 cm). En algunos casos, se observa la penetración del fósforo en capas más profundas.

El contenido de fósforo móvil en el suelo (según Kirsanov) con la aplicación de estiércol ya después de 4 años en la capa arable aumentó en 12 mg/kg en comparación con el control sin fertilizantes. En 52 años, la diferencia fue de 16 mg/kg a la dosis de 9 t/ha de estiércol, y de 24 mg/kg a la dosis de 15 t/ha de estiércol. Al mismo tiempo, la movilidad del fosfato aumentó. Después de 40 años, se encontraron cambios similares en el contenido de formas móviles y en la movilidad del fosfato en el horizonte del subsuelo.

La mayor parte del fósforo presente en el estiércol se encuentra en los excrementos sólidos de los animales y en la hojarasca, y es asimilado por la planta cuando se mineraliza. La materia orgánica del estiércol impide la fijación química del fósforo mineralizado en el suelo y permite que permanezca en formas disponibles para las plantas durante más tiempo. Por lo tanto, en el primer año después de la aplicación de dosis equivalentes de estiércol las plantas asimilan entre 1,5 y 2,0 veces más (una media del 35% del total, a veces hasta el 50-55%) que los fertilizantes minerales.

Dependiendo de su dosis y calidad, así como de las condiciones edáficas y climáticas, la asimilación del fósforo del estiércol por parte de la planta dura entre 3 y 4 años. La ventaja inicial del fósforo del estiércol sobre los fertilizantes minerales disminuye con el tiempo.

Potasio

El potasio se encuentra en todos los componentes del estiércol en formas móviles y disponibles para las plantas. El potasio del estiércol es absorbido por las plantas durante el primer año de la misma manera que el de dosis equivalentes de abono mineral. Su efecto acumulativo en el estiércol durante una media de 3-4 años, con dosis crecientes y en suelos fértiles — más de 4 años. La duración de la acción del potasio del estiércol y de los fertilizantes minerales en dosis equivalentes durante varios años es cercana o con cierta ventaja del estiércol, depende de los cultivos, de las dosis de los fertilizantes y de las condiciones edafoclimáticas.

La aplicación sistemática de estiércol y el encalado reducen la movilidad del potasio, ya que conducen a su fijación en el suelo. En los chernozems debido a los procesos de nitrificación que reducen el contenido de amonio y por lo tanto su competitividad. La aplicación de estiércol en los chernozems, así como en los suelos podológicos, contribuye a la acumulación de potasio de intercambio en comparación con los fertilizantes minerales, aumentando al mismo tiempo los procesos de fijación del potasio en forma de no intercambio. El potasio intercambiable en los chernozems es menos móvil, y con el uso de estiércol su movilidad disminuye, mientras que de los fertilizantes minerales — aumenta.

En los suelos grises, la aplicación sistemática de fertilizantes conduce a un aumento del potasio intercambiable y no intercambiable. La lixiviación del suelo contribuye a la acumulación de estas formas de potasio en el perfil del suelo hasta una profundidad de 1 m. Las diferencias en el efecto del estiércol y de los fertilizantes minerales se manifiestan en los cambios en la movilidad del potasio intercambiable: en el fondo del estiércol la movilidad disminuye, en el fondo de los fertilizantes minerales aumenta.

Durante 52 años, la dosis media de estiércol de 9 t/ha aumentó, en comparación con el control sin fertilización, el contenido de potasio de intercambio en la capa arable en 15-36 mg/kg, mientras que la dosis de 15 t/ha en 18-20 años — 31-52 mg/kg. En el horizonte del subsuelo (20-40 cm) el contenido de potasio intercambiable en 40 años aumentó en 100 mg/kg, en 50 años — en 120 mg/kg.

En el primer año, las plantas absorben el 60-70% del potasio introducido con el estiércol.

Carbono, calcio, magnesio, azufre

La descomposición de la materia orgánica del estiércol mineraliza al menos el 70% del carbono, que se convierte en dióxido de carbono; el 30% restante se gasta en la nueva formación de humus. El dióxido de carbono que se disuelve en la solución del suelo aumenta la movilidad del fosfato y el calcio del suelo, lo que mejora la nutrición de las plantas con estos elementos, el calcio también mejora la estructura del suelo. Por ejemplo, durante la descomposición de 30-40 toneladas de estiércol se emiten 35-55 (según otras fuentes 100-200 kg de dióxido de carbono al día, lo que enriquece el aire ambiente del suelo y mejora la nutrición aérea de las plantas. Todos los cultivos pedunculados, como el pepino, el calabacín o la calabaza, por ejemplo, absorben completamente el dióxido de carbono emitido por el suelo en una vegetación densa de hierba. Esto es especialmente importante para los cultivos de interior. Un rendimiento de cereales de 4,0-4,5 t/ha requiere 180-200 kg de dióxido de carbono al día.

Las ganancias de rendimiento del estiércol como fuente de dióxido de carbono, aplicado en una proporción de 20-30 t/ha a los cultivos de hortalizas y de hileras, alcanzan el 30-40%. La aplicación de 60 t/ha de estiércol a los pepinos en suelos franco-arenosos aumentó el rendimiento en un 43%, del cual el 20% se debió al dióxido de carbono procedente de la descomposición del estiércol. El dióxido de carbono adicional aumentó el rendimiento de la raíz de la remolacha en un 24% y el rendimiento del azúcar en un 25%.

La disponibilidad para las plantas de calcio, magnesio, azufre y micronutrientes procedentes del estiércol no suele ser peor que la de los fertilizantes minerales. La duración de la asimilación depende de la dosis y la calidad del estiércol, de la composición y la productividad de los cultivos y de las condiciones edafológicas y climáticas.

Micronutrientes

El estiércol es una fuente de oligoelementos. El suelo está menos mermado de micronutrientes cuando se aplica con altos rendimientos que cuando se utilizan fertilizantes minerales. El contenido de oligoelementos en el estiércol varía mucho.

Tabla. Contenido de microelementos en el estiércol de cama[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - M.: Editorial del Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]

Micronutrientes
Contenido, g/20 toneladas de estiércol
mínimo
máximo
medio
Bor
22,5
260,0
101,0
Manganeso
375,0
2745,0
1005,5
Cobalto
1,25
23,50
5,20
Cobre
38,0
204,0
78,0
Zinc
215,0
1235,0
481,0
Molibdeno
4,2
20,9
10,3

Fuente de humus del suelo

En el suelo, que ha sido sistemáticamente fertilizado durante más de 50 años, el contenido de humus en comparación con el control sin fertilizantes en 15 años fue mayor en el horizonte arable en más de un 0,2% de carbono, nitrógeno total — en un 0,02-0,05%, en el horizonte del subsuelo (20-40 cm) carbono — en un 0,04-0,05% más, nitrógeno — en un 0,02-0,05%.

En las condiciones de la agricultura intensiva es imposible lograr un equilibrio sin déficit de humus en el suelo sin el uso de fertilizantes orgánicos. Con la aplicación sistemática de estiércol en la rotación de cultivos, el contenido de humus aumenta en todos los tipos de suelos. Los fertilizantes minerales tienen poco efecto en la acumulación de humus y nitrógeno, ya que la fuente de humus cuando se aplican los fertilizantes minerales es principalmente la raíz y los residuos de los cultivos.

Dependiendo del tipo de suelo, la aplicación de fertilizantes a largo plazo tiene un efecto diferente en la acumulación de humus y nitrógeno. Por ejemplo, en los suelos podológicos pobres en humus este proceso es más notable. El bajo contenido de humus de los suelos sulfurosos permite aumentar el contenido de humus del suelo mediante abonos orgánicos. En los suelos chernozem, ricos en humus, los fertilizantes proporcionan un menor aumento de los rendimientos.

La composición del humus en diferentes suelos cambia poco con la aplicación prolongada de fertilizantes, el aumento del contenido de carbono va acompañado de la acumulación de todos los grupos de sustancias del humus. La proporción entre los ácidos húmicos y fúlvicos es un rasgo característico de un determinado tipo genético de suelo. La falta de influencia de los fertilizantes en este indicador se debe a que la composición del grupo de humus se caracteriza por compuestos orgánicos del suelo totalmente humificados. Los fertilizantes tienen un efecto sobre la materia orgánica del suelo que está en las primeras etapas de humificación.

Por ejemplo, en suelos podológicos en 36 años la aplicación sistemática de estiércol aumentó el contenido de humus soluble en agua en un 17-34%, en chernozem ligeramente lixiviado — en un 5-18%, en sierozem típico — en un 23-50% en comparación con el control. Estas sustancias orgánicas móviles se encuentran en las primeras fases de humificación y enriquecen el suelo con compuestos de nitrógeno disponibles. En los suelos con bajo contenido de humus, se acumuló más humus hidrosoluble con la aplicación de estiércol a largo plazo.

También se observó la acumulación de sustancias de humus móvil en los suelos de Chernozem bajo una aplicación prolongada de fertilizantes. Esto se explica por la movilización del humus en los suelos de chernozem debido al efecto acidificante de los fertilizantes minerales. Así, la aplicación a largo plazo de estiércol y fertilizantes minerales enriquece los suelos pobres en materia orgánica con carbono y nitrógeno totales y aumenta el contenido de formas móviles de materia orgánica en las primeras fases de humificación en todos los tipos de suelos.

Al calcular el balance de humus en el suelo, se tiene en cuenta la materia orgánica procedente de la humificación del estiércol, así como de los residuos de raíces y rastrojos de las plantas. La reposición anual de humus en los suelos a partir de los rastrojos y los residuos de las raíces de los cultivos depende de la zona edafoclimática, de las características biológicas de las plantas y de los rendimientos. Por ejemplo, en la zona de suelos no negros después de los granos el humus se repone en una media de 0,4 t/ha, en los chernozems de la parte europea — en 0,5-0,7 t/ha, en los Urales, Siberia y el Lejano Oriente — en 0,3 t/ha. Los cultivos arados reponen las reservas de humus una media de 2 veces menos que los cereales. Hierbas perennes en suelos de secano — en 0,5-1 t/ha, bajo riego — más.

El factor de humificación del estiércol depende del suelo y de la zona climática, de la agrotécnica, del riego, del contenido de materia seca en el estiércol y del tipo de estiércol. En general, es del 15-30% por materia seca. El factor de humificación de los residuos de cultivos de cereales y hierbas perennes es igual al factor de humificación del estiércol y el de los cultivos en hilera es la mitad. Conociendo las dosis de estiércol en la rotación de cultivos es posible calcular la acumulación de humus en el suelo.

La mineralización anual del humus depende de las condiciones edáficas y climáticas, del patrón de cultivo, de la intensidad del laboreo y del nivel de quimificación. Los suelos bajo cultivos de cereales pierden 0,5-1 t/ha de humus anualmente; bajo cultivos en hilera 0,8-3 t/ha. La máxima mineralización del humus se produce en los barbechos limpios, hasta 3-5 t/ha. La mineralización del humus es mayor en los suelos de composición granulométrica ligera y bajo riego.

La introducción de fertilizantes orgánicos mejora el régimen de nitrógeno de los suelos, ya que 1 gramo de carbono se destina a la fijación por parte de los microorganismos de 15-20 a 20-40 mg de nitrógeno atmosférico.

El estiércol sin hojarasca es una fuente de nutrientes fácilmente solubles para las plantas y aumenta el contenido de humus y nitrógeno del suelo. Sin embargo, la materia orgánica del estiércol sin cama difiere de la cama y la paja en cuanto a su composición y capacidad de reproducción del humus. La relación C:N en el estiércol sin cama oscila entre 5:1 y 10:1. El estiércol sin cama tiene un alto contenido de compuestos orgánicos fácilmente degradables. Por lo tanto, tiene menos efecto en la producción de humus que el estiércol a base de hojarasca.

Estiércol de cama

Composición

El estiércol de cama se compone de excrementos sólidos y líquidos de los animales y de la cama. Los excrementos contienen aproximadamente un 40-50% de materia orgánica y nitrógeno, y un 60-70% de fósforo y potasio de su contenido original en el alimento.

Tabla. Composición del estiércol[ref]Yagodin B.A., Zhukov Y.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry / Editado por B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref]

Tipo de animal
Número de excrementos de 1 cabeza de ganado por día
sólidos, kg
líquido, l
relación entre sólidos y líquidos
Ganado:
- adulto
20-30
10-15
2,0
- jóvenes hasta 1,5 años de edad
10-20
5-6
2,0
- terneros de hasta 6 meses de edad.
3-5
1,5-2,0
2,3
Cerdos
1,2-2,2
2,5-4,4
0,5
Ovejas
1,5-2,5
0,6-1,0
2,5
Caballos
15-20
4-6
3,5

La composición del estiércol de cama depende de la cantidad y la proporción de excrementos sólidos y líquidos de los animales y de la cama, que a su vez varía según las distintas especies animales (y las edades).

Los caballos, las ovejas y el ganado vacuno tienen más excrementos sólidos que los cerdos. Los excrementos sólidos y líquidos son desiguales en cuanto a su composición y valor fertilizante: más del 95% del fósforo está contenido en los sólidos, del 50 al 75% del nitrógeno y más del 80-90% del potasio en los excrementos líquidos. En los excrementos de los animales, el contenido de materia seca es, por término medio, aproximadamente la mitad de la materia seca de los piensos, y el contenido de elementos de nitrógeno y cenizas puede ser de 1,5 a 2,0 veces mayor que en los piensos.

Cuando se suministran alimentos concentrados con mayor digestibilidad que el heno, las heces contendrán menos materia seca y el contenido de nitrógeno y fósforo será mayor.

Tabla. Contenido (%) de materia seca y nutrientes en los excrementos sólidos y líquidos de los animales[ref]Yagodin B.A., Zhukov Y.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry/ Editado por B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref]

Tipo de animal
Materia seca
N
P2O5
K2O
CaO
MgO
SO4
sólidos
líquido
sólidos
líquido
sólidos
líquido
sólidos
líquido
sólidos
líquido
sólidos
líquido
sólidos
líquido
Ganado
16
6
0,29
0,58
0,17
< 0,01
0,10
0,49
0,34
0,01
0,13
0,04
0,04
0,13
Cerdos
18
3
0,60
0,49
0,41
0,07
0,26
0,83
0,09
< 0,01
1,10
0,07
0,04
0,08
Ovejas
35
13
0,55
1,95
0,31
0,01
0,15
2,26
0,46
0,16
0,15
0,34
0,14
0,30
Caballos
24
10
0,44
1,55
0,35
< 0,01
0,35
1,50
0,15
0,45
0,12
0,24
0,06
0,06

Los excrementos de los bovinos y los cerdos contienen menos materia seca y nutrientes que los de los caballos y las ovejas. Por lo tanto, las heces de ovejas y caballos se descomponen más rápidamente y desprenden mucho calor durante su almacenamiento, y el estiércol de estos animales se denomina estiércol caliente, mientras que el de cerdos y vacuno se llama estiércol frío. El estiércol caliente se utiliza para rellenar invernaderos, para hacer camas aisladas y como biocombustible.

La calidad del estiércol depende de las condiciones y de la duración del almacenamiento: durante el almacenamiento prolongado, el contenido relativo de nitrógeno, fósforo y potasio aumenta como resultado de la descomposición de la materia orgánica. Como la composición química del estiércol varía, es aconsejable determinar la composición química del estiércol antes de la aplicación para determinar la dosis correcta. En caso contrario, se utilizan los datos de referencia.

El nitrógeno, el fósforo y el azufre de los excrementos sólidos de todos los animales forman parte de diferentes compuestos orgánicos y sólo están disponibles para las plantas tras su mineralización. En los excrementos líquidos todos los nutrientes se encuentran en formas fácilmente mineralizables y solubles, y rápidamente bajo la influencia de los microorganismos se ponen a disposición de las plantas. El potasio, el calcio y el magnesio de los excrementos sólidos y líquidos se encuentran en formas móviles y asimilables para las plantas.

Los excrementos sólidos son ricos en microorganismos: hasta un 30% de la masa total, los excrementos líquidos pueden no contenerlos en absoluto en el momento de la excreción, pero cuando se mezclan con los excrementos sólidos, se enriquecen rápidamente con los microorganismos disponibles en el entorno.

La calidad y la composición química del estiércol dependen del tipo de alimentación, la ración, el tipo de animal, la cantidad y el tipo de cama y el método de almacenamiento. Por ejemplo, cuando se engorda a los animales con una gran cantidad de alimento concentrado en la dieta, el estiércol tiene un alto contenido en nutrientes en comparación con el estiércol de los animales que reciben ensilado, tubérculos y forraje con un alto contenido en fibra. Aproximadamente un 40% de materia orgánica, un 50% de nitrógeno, un 80% de fósforo y un 25% de potasio se transfieren de la ingesta de pienso al estiércol.

Tabla. Composición química del estiércol fresco sobre cama de paja[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]

Componentes
Estiércol
ganado
caballo
ovejas
cerdo
Agua
77,3
71,3
64,6
72,4
Materia orgánica
20,3
25,4
31,8
25,0
Nitrógeno (N) total
0,45
0,58
0,83
0,45
- proteico
0,28
0,35
-
-
- amoniacal
0,14
0,19
-
0,20
Fósforo (P2O5)
0,28
0,28
0,23
0,19
Potasio (K2O)
0,50
0,63
0,67
0,60
Cal (CaO)
0,40
0,21
0,33
0,18
Magnesia (MgO)
0,11
0,14
0,18
0,09
Ácido sulfúrico (SO3)
0,06
0,07
0,15
0,08
Cloro
0,10
0,04
0,17
0,17
Ácido silícico (SiO2)
0,85
1,77
1,47
1,08
Óxidos de Al y Fe (P2O3)
0,05
0,11
0,24
0,07

Camada

La calidad del estiércol depende de la composición química y de la capacidad de absorción de la yacija, que favorece las condiciones para los microorganismos y la descomposición fecal. La capacidad del lecho para absorber líquidos y gases es importante. La calidad del estiércol depende en gran medida del contenido de nitrógeno y cenizas de la cama. La hojarasca de turba y la paja de leguminosas tienen el mayor contenido de nitrógeno; esta última también tiene el mayor contenido de fósforo.

El mejor material para el lecho es la turba de montaña. Se diferencia por su bajo contenido en cenizas (1,5-3%) y su gran capacidad de absorción de líquidos y gases: 1 kg de turba de alta mar puede absorber entre 9 y 18 kg de agua y entre 15 y 30 g de amoníaco, mientras que 1 kg de paja puede absorber entre 2 y 3 kg de agua y entre 2 y 5 g de amoníaco. El uso de lecho de turba en los patios reduce la concentración de amoníaco y dióxido de carbono en el aire en 2,5 veces y disminuye la humedad relativa del 100 al 75%. La cama de turba mejora las condiciones zootécnicas del alojamiento del ganado y aumenta el rendimiento del estiércol, reduciendo las pérdidas de nitrógeno. Un aumento de la cama hasta 8-10 kg por día aumenta el rendimiento del estiércol y las pérdidas de nitrógeno se reducen a cero; 1 t de cama de turba seca proporciona 5-7 t adicionales de estiércol con alto contenido en nitrógeno.

Es mejor utilizar la paja para la cama en forma triturada hasta 10-15 cm, ya que contribuye a una mejor absorción de la orina, la homogeneidad del estiércol, su distribución uniforme en el campo y el arado. La eficacia del estiércol sobre la cama de paja triturada es un 20-30% superior a la del estiércol sobre la cama de paja entera. En caso de escasez de paja y turba de alta montaña (sphagnum), se utilizan como lecho migas de turba seca de transición o de tierras bajas con un grado de descomposición no superior al 25% y un contenido de humedad no superior al 40-45%.

El uso de serrín como lecho produce un estiércol de baja calidad con bajo contenido en nitrógeno pero con alto contenido en fibra y una lenta descomposición. Este estiércol es más adecuado como biocombustible en la producción de hortalizas de interior, y al año siguiente para los cultivos de campo.

La cama forma parte del estiércol, aumentando su cantidad, y dependiendo del tipo y la cantidad, afecta a la composición química y a la pérdida de nutrientes. La cama absorbe los excrementos líquidos de los animales y el amoníaco producido por la descomposición de la orina, reduciendo la pérdida de nitrógeno, potasio y otras sustancias solubles y gases. La hojarasca reduce el contenido de humedad de los excrementos haciéndolos más friables, lo que facilita la descomposición microbiológica, y facilita la carga, el transporte, la aplicación y la incrustación.

Los materiales de la cama difieren en su contenido de nutrientes y en su capacidad de absorción.

Tabla. Contenido medio (%) de agua, nutrientes y capacidad de absorción de los materiales de la hojarasca[ref]Yagodin B.A., Zhukov Y.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry/ Editado por B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref]

Tipo de cama
H2O
N
P2O5
K2O
CaO
Absorción
H2O, t/t
NH3, g/kg
Paja:
- cereales
14,3
0,5
0,25
1,0
0,30
1,8-3,0
0,8-3,7
- legumbres
16,0
1,50
0,35
0,6
1,60
2,8-3,3
5-8
Turba:
- de tierras bajas
25,0
2,30
0,26
0,15
3,00
4,0-7,5
8-18
- elevada
30,0
1,00
0,10
0,06
0,25
9,0-18,0
15-30
Hojas de árbol
14,0
1,10
0,25
0,30
2,00
2,0-4,0
-
Madera de aserrín
25,0
0,20
0,30
0,74
1,08
4,2-4,5
2-4

La turba y la paja tienen la mayor capacidad de absorción, y la turba contiene más nitrógeno que la paja de los cereales. El estiércol sobre cama de paja se denomina estiércol de paja (estiércol de paja), sobre estiércol de turba, estiércol de turba (estiércol de turba).

Cuando la turba y la paja son escasas (o no existen), y por razones higiénicas y económicas, se pueden utilizar hojas y serrín como lecho. La calidad del estiércol será menor: el contenido de fibra y lignina aumentará, y con el serrín se reducirá aún más el contenido de nitrógeno. Este tipo de estiércol tarda más en descomponerse y es menos eficaz durante el primer año tras su aplicación.

El mejor lecho es la turba de alto contenido en tierra con un grado de descomposición de hasta el 25-30% y un contenido de humedad del 30-40%. La turba más descompuesta y húmeda absorbe menos secreciones líquidas, la turba más seca absorbe mal y tarda más en mojarse. La ventaja de la turba de tierras altas sobre la de transición y la de tierras bajas se debe también a su reacción más ácida, que suprime los patógenos (ántrax, brucelosis, paratifoidea, patógenos de E. coli).

Las dosis medias diarias (normas) de yacija por cabeza de ganado dependen del tipo de animales, de la cantidad y calidad de los piensos consumidos y de las posibilidades logísticas.

Tabla. Dosis media diaria de yacija (kg) por 1 ganado (datos del Instituto Panruso de Fertilizantes y Ciencias del Suelo)

Tipo de animal
Paja de cereal
Turba de elevadas
Turba de miga (de transición, de tierras bajas)
Aserrín, virutas
Ganado
- adulto
4-6
3-4
10-20
3-6
- terneros
2-3
1,5-2
5-10
2-3
Cerdos
1-3
0,5-2,0
2-3
1,5-3
Ovejas, cabras
0,5-1,0
-
-
-
Caballos
3-5
2-3
8-10
2-4

Con un aumento del alimento suculento, por ejemplo, materia verde, tubérculos, ensilado, la cantidad de cama aumenta y con un aumento de la proporción de alimento concentrado, la cantidad de cama disminuye. La cantidad de estiércol depende del tipo de animal, de la duración del periodo de alojamiento, de la cantidad y la calidad de los piensos y de los materiales de la cama, y del momento y el almacenamiento del estiércol.

Cálculo de los rendimientos de la camada

La cantidad de estiércol que se acumula en una granja viene determinada por el número de cabezas de ganado, la duración del periodo de alojamiento y la cantidad de cama y pienso. Los bajos rendimientos del estiércol suelen estar relacionados con una aplicación deficiente de las camas y con una mala gestión de la recogida y el almacenamiento del estiércol. El uso de paja para la cama aumenta la acumulación de estiércol, mejora su calidad y mejora las condiciones zoohigiénicas de los animales. Con una alimentación abundante de vacas con una producción media anual de leche de 4.000-4.500 kg, el rendimiento de estiércol con el uso diario de 20 kg de turba de tierras bajas en la cama es de 11-12 toneladas de una vaca al año.

Según los datos del Instituto Panruso de Fertilizantes y Agroquímica, durante 200 días de periodo de estabulación se reciben 7 t de estiércol de paja y 8 t de estiércol de turba de una cabeza de ganado con una dosis diaria de 2 kg de cama. Las pérdidas de nitrógeno durante 3,5 meses de almacenamiento de los primeros ascendieron al 44%, y de los segundos al 25%. Con el aumento de las tasas de cama diaria hasta 4 kg para el mismo período el rendimiento del estiércol de paja fue de 8 t, el estiércol de turba — 9 t, la pérdida de nitrógeno para el período de almacenamiento de la primera fue de 31%, de la segunda — 14%. El aumento de las dosis diarias de cama a 6 kg incrementó el rendimiento del estiércol de paja a 9 toneladas y del de turba a 10 toneladas, reduciendo las pérdidas de nitrógeno durante el almacenamiento del primero al 13% y del segundo al 3%.

La cantidad de estiércol disminuye a medida que disminuye el periodo de estabulación.

El rendimiento total de estiércol fresco en la granja se aproxima a partir de la tabla y luego se convierte en ganado.

Tabla. Rendimiento aproximado del estiércol de paja (t) de 1 cabeza de ganado vacuno en diferentes períodos de estabulación[ref]Yagodin B.A., Zhukov U.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry/ Editado por B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref].

Tipo de animal
Duración del periodo de estabulación, días
240-220
220-200
200-180
menos de 180
Ganado
9-10
8-9
6-8
4-5
Cerdos
1,5-2,0
1,2-1,7
1,0-1,5
0,8-1,2
Caballos
7-8
5-6
4-5
3-4
Ovejas, cabras
0,8-1,0
0,7-0,9
0,6-0,7
0,4-0,5

El rendimiento H del estiércol puede calcularse mediante la fórmula de Wolf:

H = (K/2 + P) x 4,

donde K/2 es la mitad de la materia seca del forraje transferida al estiércol; P es el peso seco de la yacija; 4 es un coeficiente que muestra que el contenido de agua del estiércol es 4 veces el de la materia seca del forraje y la yacija.

También hay otras formas de calcular el rendimiento del estiércol. Por ejemplo, en Francia la cantidad de estiércol se determina multiplicando el peso del rebaño por un factor de 25.

La cantidad de estiércol varía según los métodos de almacenamiento y la duración. Con el estiércol suelto, al cabo de 3-4 meses el estiércol pierde un 33-50% de materia seca, con el estiércol denso sólo hasta un 10%. El peso volumétrico del estiércol también varía según el método de apilamiento y el grado de descomposición: sin compactación, el peso fresco de 1 m3 es de 300-400 kg, en estado compactado — 700 kg/m3, el estiércol semidescompactado — 800 kg/m3 y muy descompactado — 900 kg/m3.

Vida útil del estiércol

Según el tiempo y las condiciones de almacenamiento, el grado de descomposición de los componentes orgánicos adquiere un aspecto y una consistencia adecuados.

Hay cuatro etapas de descomposición del estiércol de paja: fresco, semidescompuesto, descompuesto y acolchado.

El estiércol de paja fresco, o ligeramente descompuesto, cambia ligeramente de color y fuerza.

Estiércol semidescompuesto: la paja adquiere un color marrón oscuro, pierde fuerza y se rompe con facilidad. Por la descomposición, el estiércol pierde entre el 10 y el 30% (una media del 25%) de su peso y de la materia orgánica seca.

El estiércol descompuesto es una masa homogénea, la descomposición de la paja alcanza un estado en el que no se pueden detectar las pajas individuales. La pérdida de peso por descomposición es de hasta el 50% del peso y la materia orgánica seca.

El estiércol molido es una masa suelta y oscura con una pérdida de descomposición de hasta el 75% del peso original y de la materia orgánica seca.

Tabla. Contenido de nitrógeno y fósforo en el estiércol de vaca preparado sobre cama de paja, en función de su grado de descomposición, %[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]

Indicadores
Grado de descomposición del estiércol
fresco
semidescompuesto
descompuesto
humus
Nitrógeno (N)
0,52
0,60
0,66
0,73
Fósforo (P2O5)
0,25
0,38
0,43
0,48
Pérdida de materia orgánica
-
29,0
47,2
62,4

El estiércol no debe reducirse a estiércol descompuesto o mantillo porque la cantidad de materia orgánica disminuye en un factor de 2 a 3, mientras que el porcentaje de nitrógeno y fósforo aumenta a un nivel mucho menor.

El mejor estiércol para arar es el estiércol de cama semidescompuesto.

Tabla. Composición química de la hojarasca semidescompuesta (Centros estatales de servicios agroquímicos y laboratorios)

Tipo de estiércol
Contenido a humedad natural, %
Humedad, %
рН
C:N
nitrógeno (N)
fósforo (P2O5)
potasio (K2O)
materia orgánica
cenizas
Ganado
0,54
0,07
0,28
0,60
21
14
65,0
8,1
19
Cerdo
0,84
0,15
0,58
0,62
21
17,4
60,7
7,9
13
Caballo
0,50
0,09
0,26
0,59
22,6
8,4
69,0
7,9
21
Ovejas
0,86
0,14
0,47
0,88
28,0
23,0
49,0
7,9
17

Métodos de almacenamiento del estiércol

Dependiendo de cómo se recoja y almacene el estiércol antes de aplicarlo al suelo, la descomposición de la materia orgánica y el grado de pérdida de nutrientes varían.

Existen los siguientes tipos de métodos de almacenamiento de estiércol:

  • suelto, o prensado en caliente, en el que el estiércol no se compacta;
  • caliente, o el método Kranz, en el que el estiércol suelto se compacta después de ser calentado a 50-60°;
  • frío, o denso.

Tabla. Pérdidas medias de materia orgánica y nitrógeno en diferentes métodos de almacenamiento de estiércol durante 4 meses (datos del Instituto Panruso de Fertilizantes y Ciencias del Suelo y del NIUIF), %

Método de almacenamiento del estiércol
Estiércol sobre cama de paja
Estiércol sobre cama de turba
materia orgánica
residuos líquidos
nitrógeno
materia orgánica
residuos líquidos
nitrógeno
Loose
32,6
10,5
31,4
40,0
4,3
25,2
Prensado en caliente
24,6
5,1
21,6
32,9
3,4
17,1
Denso
12,2
1,9
10,7
7,0
0,6
1,0

Método de almacenamiento de estiércol denso (en frío)

El almacenamiento denso o en frío consiste en apilar el estiércol en una instalación de almacenamiento de estiércol o en pilas en el campo en capas de 5-6 m de ancho y 1 m de alto, cuya longitud depende del tamaño de la instalación de almacenamiento y de la calidad del estiércol, con compactación inmediata. Sobre la capa compactada, se apilan las capas siguientes y se compactan hasta que la altura de las capas alcanza los 2,5-3,0 m. Cubra la pila compactada con una capa de 8-15 cm de turba, paja picada o tierra. Se coloca una segunda pila a un lado, cerca de la primera, y se compacta hasta que se llena todo el almacén de estiércol. La pila debe tener al menos 5-6 m de ancho.

El método de almacenamiento denso es el mejor, ya que se retiene la mayor cantidad de nutrientes.

En el estiércol compactado, la temperatura en invierno no supera los 15-25 °C, y en verano los 30-35 °C. Todos los poros del estiércol se saturan al máximo con dióxido de carbono y agua, lo que frena la actividad microbiológica y evita la pérdida de amoníaco, agua y dióxido de carbono. El amoníaco libre se une entonces a la solución de dióxido de carbono (ácido carbónico) y a los ácidos orgánicos. De este modo se consigue la mejor conservación de la materia orgánica y el nitrógeno y se reduce al mínimo la cantidad de purines. El estiércol semidigerido se deposita en invierno en 3-4 meses, y el digerido se deposita 7-8 meses después del apilamiento.

Este método de almacenamiento requiere instalaciones de almacenamiento de estiércol en la explotación.

El almacenamiento de estiércol bajo el ganado es una variación del método de almacenamiento denso. Se utiliza para alojar a los animales sueltos en corrales de campo, potreros y naves ganaderas. La turba o la paja se extienden por toda la zona con una capa de 30-50 cm. El lecho se mezcla con las heces de los animales y se compacta con ellas. Si la capa superior está suficientemente húmeda, se añaden más capas de lecho. Mediante la adición abundante y oportuna de materiales de cama, los excrementos líquidos (y los purines) se retienen en el estiércol, lo que reduce las pérdidas de nitrógeno y materia orgánica. Este método de acumulación y almacenamiento durante el invierno mantiene a los animales calientes y facilita su cuidado. También reduce el coste del estiércol al disminuir el coste de la retirada del estiércol, la construcción y el mantenimiento de los depósitos de almacenamiento de estiércol y de los purines. El estiércol semidigerido puede retirarse y aplicarse al suelo 2-3 veces al año.

Cuando se almacena herméticamente, el estiércol contiene una cantidad considerable de nitrógeno amoniacal, pero en la cama de paja es algo menor. El contenido de nitrógeno de las proteínas aumenta como resultado de su unión con los microorganismos.

Almacenamiento de densidad suelta (prensado en caliente)

Se utiliza para la descomposición rápida de, por ejemplo, estiércol de paja alta, o para la destrucción biotérmica de semillas de malas hierbas y patógenos gastrointestinales, que suelen encontrarse en el estiércol de cerdo y oveja.

El estiércol fresco se coloca en almacenes de estiércol en una capa suelta de hasta 1 m de altura y se cubre con paja o turba durante el invierno para mantenerlo caliente. Los procesos microbiológicos en condiciones aeróbicas conducen a una rápida descomposición de la materia orgánica, y cuando la temperatura se eleva a 60-70 °C (por lo general 4-6 días), se compacta, a continuación, la siguiente capa suelta se coloca en él, que también al llegar a 60-70 °C se compacta, y así sucesivamente. El apilamiento continúa hasta alcanzar una altura de pila de 2-3 m. Tras la compactación, la temperatura se reduce a 30-35 °C y la descomposición corresponde al almacenamiento denso.

Este método de almacenamiento produce una gran cantidad de purines, el estiércol semidescompuesto se forma después de 1,5-2 meses, y el descompuesto después de 4-5 meses.

Almacenamiento suelto (en caliente)

El almacenamiento en caliente o meloso se utiliza raramente, ya que se asocia a elevadas pérdidas de nitrógeno, materia orgánica y purines. La mala calidad de este almacenamiento se debe a la irregularidad de la descomposición: suele estar muy descompuesto en el interior de la pila, pero se seca en los bordes y queda poco descompuesto.

Procesos bioquímicos durante el almacenamiento del estiércol

Durante el almacenamiento del estiércol tienen lugar numerosos procesos bioquímicos bajo la influencia de los microorganismos. Los excrementos líquidos de los animales contienen compuestos nitrogenados fácilmente mineralizables: urea, ácido hipúrico y ácido úrico, cuya tasa de descomposición disminuye del primero al último.

La ureasa, una enzima producida por las Urobacterias, convierte la urea en carbonato de amonio:

CO(NH2)2 + H2O → (NH4)2CO3,

luego, en amoníaco, dióxido de carbono y agua:

(NH4)2CO3 → 2NH3 + CO2 + H2O.

El ácido hipúrico se descompone en ácido benzoico y ácido aminoacético:

C6H5CONHCH2COOH + H2O = C6H5COOH + CH2NH2COOH,

este último en ácido oxiacético o acético y amoníaco:

CH2NH2COOH + H2O = CH2OHCOOH + NH3.

El ácido úrico, a menudo ya en los mamíferos, se descompone para liberar dióxido de carbono y alantoína (glyoxyldiureide):

C5H4N4O3 + 0.5O2 + H2O = CO2 + C4H6N4O3,

este último se descompone para formar ácido glioxílico y urea:

C4H6N4O3 + H2O = HCOCOOH + 2CO(NH2)2.

Urea — según el esquema descrito anteriormente.

Todos los compuestos nitrogenados de los excrementos líquidos por separado (en los purines) y como parte del estiércol se descomponen en amoníaco. La turba, debido a su mayor acidez y capacidad de absorción de intercambios, reduce significativamente las pérdidas de nitrógeno al absorber el amoníaco resultante:

[Turba]H2 + 2NH3 → [Turba](NH4)2.

Los compuestos nitrogenados de los excrementos sólidos de los animales y de la yacija sufren una amonificación, pero mucho más lenta debido a la fibra y a los hidratos de carbono fácilmente degradables que contienen (pectina, pentosanos, almidones, azúcares), que sirven de material energético para los microorganismos. Cuanto más áspero sea el pienso y más paja haya, más compuestos libres de nitrógeno fácilmente degradables y más fibra, respectivamente, más nitrógeno fijarán los microorganismos.

La descomposición de la materia orgánica sin nitrógeno en condiciones aeróbicas procede con un aumento de la temperatura hasta los 50-70 °C. La fibra es descompuesta por bacterias en condiciones aeróbicas en dióxido de carbono y agua:

6Н10O5)n + nH2O + nO2 = n(6СO2 + 6Н2O),

a dióxido de carbono y metano en condiciones anaeróbicas:

(C6H10O5)n + nH2O = n(3CO2 + 3CH4).

El contenido de fibra en el estiércol puede alcanzar el 30-36% en términos de materia seca, los pentosanos el 14-16%, que se descomponen durante el almacenamiento del estiércol. En caso de almacenamiento de estiércol suelto, la fibra se descompone a la mitad, en caso de estiércol denso, de forma insignificante. Durante la descomposición del estiércol también se forman aceite, ácido acético y otros ácidos orgánicos.

La velocidad de descomposición de la materia orgánica del estiércol depende de la humedad, la temperatura, el acceso al oxígeno, es decir, el grado de aireación, y la composición química del estiércol. Cuanto mayor sea la aireación, más rápido y a mayor temperatura se produce la descomposición. Un mayor contenido de materia orgánica fácilmente degradable promueve procesos de fermentación más rápidos.

La nitrificación y desnitrificación del nitrógeno en el estiércol no se produce, ya que las bacterias nitrificantes en condiciones aeróbicas mueren a altas temperaturas y no pueden existir en condiciones anaeróbicas. También les perjudican las altas concentraciones de amoníaco y el aumento de los niveles de compuestos orgánicos solubles. En ausencia de nitratos, la desnitrificación no se produce.

Pérdidas de nutrientes durante el almacenamiento del estiércol

Las pérdidas de nitrógeno y fósforo se producen durante la descomposición del estiércol, especialmente durante el almacenamiento a granel. La cantidad de ácido fosfórico soluble en agua en este caso aumenta del 7 al 25-30%, y soluble en HCl 0,05 N — del 30 al 80-85% del contenido total. El fósforo, un componente de los compuestos orgánicos, se convierte en una forma mineral durante la descomposición del estiércol. En condiciones anaeróbicas, la descomposición del estiércol puede ir acompañada de la formación de hidrógeno fosforado, o fosfina, (PH3), un gas fosforado, análogo al amoníaco, con el que se asocian parcialmente las pérdidas de fósforo.

El potasio del estiércol casi nunca se pierde durante el almacenamiento. Así, durante el almacenamiento suelto en estado hidrosoluble contenía un 85%, mixto — 91%, denso — 93% del contenido original en el estiércol fresco. Durante la descomposición en el suelo, el potasio es consumido en pequeñas cantidades por los microorganismos y permanece en compuestos accesibles para las plantas. El calcio y el magnesio están unidos por los ácidos formados por los microorganismos.

La pérdida de materia orgánica y nitrógeno durante el almacenamiento puede reducirse añadiendo un 2-3% en peso de superfosfato simple en polvo.

La adición de harina de fosfato durante el almacenamiento del estiércol es una forma de utilizar el fertilizante de forma eficaz en suelos neutros, donde la harina de fosfato por sí sola no es eficaz. Bajo la influencia de la solución de dióxido de carbono (ácido carbónico) y de los ácidos orgánicos formados durante la descomposición del estiércol, los fosfatos trisustituidos se convierten en formas solubles en ácidos débiles y accesibles para las plantas:

Ca3(PO4)2 + 2H2O + 2CO2 → 2CaHPO4 + Ca(HCO3)2.

En los experimentos llevados a cabo por el Instituto Panruso de Fertilizantes y Ciencias del Suelo con diferentes cultivos en suelos margosos podológicos, la aplicación de estiércol enriquecido con harina de fosfato (3% del peso) a las patatas y al centeno de invierno en efecto, y al trigo de primavera y a las gramíneas perennes en efecto, garantizó un mayor rendimiento de los cultivos en comparación con su aplicación combinada en las mismas dosis sin mezcla previa (compostaje).

La harina de fosfato en una cantidad del 1-4% de la masa de estiércol (10-40 kg/t) o según las necesidades del cultivo, puede añadirse al estiércol en cualquier momento desde su recepción, pero cuanto antes mejor. Para obtener la máxima eficacia, lo más efectivo es añadirlo en los establos antes de la cosecha o, en alojamientos sueltos, inmediatamente después de aplicar la primera capa de material de cama. En el proceso de retirada, transporte y apilado del estiércol, es posible conseguir una mezcla e interacción completas del estiércol, y en los alojamientos sueltos los propios animales contribuyen a este proceso.

Los métodos de almacenamiento de turba y estiércol denso son técnicas importantes para reducir las pérdidas de materia orgánica, purines y nitrógeno.

Las técnicas disponibles para aumentar el rendimiento del estiércol al tiempo que se reducen las pérdidas de materia orgánica, purines y nitrógeno, incluso con un almacenamiento denso, son el aumento de las dosis de material de cama, las cajas de arena, la paja cortada y la turba.

Tabla. Pérdidas de materia orgánica y nitrógeno tras 4 meses de almacenamiento de estiércol con adición de harina de fosfato y superfosfato (%)

Materia orgánica
Nitrógeno
Estiércol
58,1
19,6
Estiércol + 3% de harina de fosfato
42,6
5,4
Estiércol + 2% de superfosfato
41,4
3,3

Almacenes de estiércol

El estiércol puede almacenarse en almacenes de estiércol o en zonas especiales apilables.

Los almacenes de estiércol pueden ser:

  • de tipo terrestre, se utiliza cuando las aguas subterráneas están cerca del suelo;
  • el tipo excavado.

Es preferible el tipo sobre el suelo, ya que no se inunda con las lluvias y el agua de deshielo.

Los requisitos para los almacenes de estiércol son:

  • El almacén de estiércol debe estar situado en un lugar elevado, no inundable, preferiblemente rodeado de árboles y aprobado por la Estación Sanitaria y Epidemiológica.
  • Debe tener un fondo y unas paredes estancas y capaces de soportar la presión de los equipos de carga y descarga, tanques de estiércol estancos dispuestos con respecto a la pendiente del fondo, fácil acceso, entrada y salida con pendientes adecuadas, normalmente en los lados estrechos del almacén.
  • Las dimensiones dependen de la población de ganado, del volumen de estiércol por período de cubículo y de la altura de apilamiento. Para una cabeza de ganado apilada a una altura de 1,5 metros durante 3 meses se necesita una superficie de almacenamiento de estiércol de 2,5 m2 para el ganado vacuno, 1,5 m2 para el ganado joven, 2,0 m2 para los caballos, 0,8 m2 para los cerdos, 0,3 m2 para las ovejas y las cabras. Si el estiércol se retira dos veces durante el periodo invernal, la superficie se reduce a la mitad. El volumen de la cisterna de purines será de al menos 3-4 m3, su número se determina sobre la base de 1,3 m3 por cada 100 toneladas de estiércol.
  • El almacén de estiércol debe estar situado a 50 m del corral del ganado y al menos a 200 m de otros edificios y fuentes de agua potable.
  • Para recoger los purines, debe construirse un pozo a una distancia de 1,5-2 m del almacén de estiércol. Las paredes están revestidas de ladrillos y cemento. El pozo debe estar equipado con una escotilla con dos tapas de madera.
  • Si hay enfermedades infecciosas de los animales o si el estiércol contiene semillas de plantas de mala hierba de cuarentena, el almacenamiento y la utilización del estiércol están permitidos según las instrucciones de los servicios veterinarios y de cuarentena.

Las pilas se apilan para que el estiércol con diferentes grados de descomposición no se mezcle. Para ello, se apilan en un extremo a través del almacén, luego en un extremo habrá pilas de estiércol descompuesto (primeras pilas), luego en el otro extremo todas las pilas menos descompuestas.

Hay 8 variantes de almacenes de estiércol abiertos con capacidades de 3,20 y 4,25 mil toneladas de hojarasca con 2 sumideros y 2 almacenes de purines con capacidad de 20 m3 diseñados para seis meses de almacenamiento. Para las zonas con un contenido de humedad excesivo y precipitaciones superiores a 600 mm, existen 4 variantes de almacenamiento cubierto de dos secciones para 2,2 y 3,1 mil toneladas de estiércol. Se han previsto dos secciones para el almacenamiento en cuarentena del estiércol durante 5-6 meses.

También hay varias opciones de emplazamientos de hormigón en la explotación para el almacenamiento sólido de estiércol en pilas de 5-6 m de ancho y 2,5-3,0 m de altura divididas en secciones: para el estiércol, la turba, para su mezcla y el almacenamiento sólido de la mezcla (compost).

Todos los proyectos prevén la mecanización de la retirada, mezcla, transporte, apilado y compactación del estiércol. Por razones organizativas y económicas también se practica el almacenamiento de estiércol en pilas de campo.

El estiércol se transporta al campo en invierno, ya que la maquinaria está más libre en esta época. Sin embargo, es posible eliminar el estiércol en el campo en cualquier momento del año. El estiércol se retira de los almacenes de estiércol, los graneros y las granjas y se apila en el campo en invierno con 1 día de antelación, ya que de lo contrario se congelará, lo que reduce el valor del fertilizante. La pila se coloca en una zona elevada del campo, se limpia de nieve, se cubre con turba o paja cortada con una capa de 20-25 cm, y se cubre con turba o paja. El apilamiento se realiza en pilas de 3-4 m de ancho y 1,5-2,5 m de alto, que se disponen en filas a distancias (P, m):

P = 10000C / (D x W),

donde 10000 — superficie de 1 ha, m2; D — dosis de estiércol, t/ha; W — anchura de trabajo del esparcidor; C — capacidad de carga del esparcidor, t.

Distancia entre pilas en una fila P2:

P2 = B x W / C,

donde B — peso de la pila, t; W — anchura de trabajo, m; C — capacidad de carga del esparcidor, t.

Para matar las semillas de malas hierbas que germinan, la superficie de los montones se trata con herbicidas.

El estiércol no debe almacenarse en pequeños montones, ya que esto provoca pérdidas de nitrógeno de hasta el 35-40%, se congela, es arrastrado por el agua de deshielo en primavera, el campo se fertiliza de forma desigual y el tratamiento de primavera es complicado.

Si el ganado está suelto y hay suficiente cama, el estiércol se retira de las granjas, patios y terrenos y se aplica simultáneamente a los cultivos. La retirada más frecuente cuando se almacena bajo el ganado se hace sólo cuando hay escasez de material de cama.

Después de esparcir el estiércol por el campo, la incorporación se realiza mientras se seca y las pérdidas de nitrógeno aumentan drásticamente cuando se almacena de forma dispersa.

Aplicación de estiércol

Estiércol en la rotación de cultivos

La aplicación de estiércol se asigna a las rotaciones de cultivos y a las que no lo son en el orden siguiente:

  • vegetal;
  • forraje (en la granja);
  • campo, teniendo en cuenta la especialización para los cultivos más valiosos y la lejanía de las granjas, pastos y terrenos.

Dentro de cada agrocenosis, las dosis y el lugar de aplicación se determinan teniendo en cuenta la desigual capacidad de respuesta de los cultivos y las secuelas, las posibilidades organizativas y técnicas de aplicación e incrustación en el suelo, la eficiencia económica y la seguridad medioambiental.

Los cultivos hortícolas son los más exigentes con la fertilidad del suelo (5ª clase). El pepino, el calabacín, la calabaza, el melón, la cebolla, el ajo, la col, la coliflor, los cultivos verdes y el rábano responden mejor a los abonos orgánicos que a los minerales.

Los cultivos forrajeros suelen estar situados cerca de las explotaciones (en las rotaciones de la explotación), por lo que los costes de transporte y aplicación son mínimos. La capacidad de respuesta a los fertilizantes orgánicos es mayor en el caso del maíz, las gramíneas anuales y perennes y los tubérculos forrajeros en comparación con los fertilizantes minerales.

En las rotaciones de cultivos de campo, el maíz para grano y la remolacha azucarera responden mejor a ella. En las rotaciones de cultivos, el estiércol también se utiliza para las patatas y los cereales de invierno. Sin embargo, según los experimentos de campo a largo plazo (más de 50 años) de la estación experimental agroquímica de Dolgoprudny, a dosis equivalentes de nutrientes, el estiércol y los fertilizantes minerales en el caso de las patatas tienen el mismo valor, mientras que en el caso de los cereales de invierno y primavera el estiércol es inferior a los fertilizantes minerales.

En la zona de suelos no negros, los cultivos de cobertura de invierno son un buen lugar para aplicar el estiércol en la rotación de cultivos. Esto aumenta la productividad de la rotación de cultivos al incrementar el rendimiento de las hierbas perennes de invierno y los cultivos posteriores.

En los suelos ácidos de tipo podológico, la aplicación de estiércol se combina con el encalado y la aplicación de fertilizantes minerales en la rotación principal. El estiércol se aplica mejor bajo los cultivos en hilera si los cereales de primavera con gramíneas se colocan detrás de ellos en la rotación de cultivos. En los barbechos del sur de la zona de Nonchernozem, el estiércol se aplica durante el arado del barbecho a una profundidad de 15 a 20 cm, y en los barbechos tempranos, antes de la elevación.

En los suelos podológicos, cuando se aplica a la remolacha azucarera y a los forrajes, a las patatas, al maíz y a otros cultivos, el estiércol se complementa con fertilizantes nitrogenados, los suelos arenosos ligeros y arenosos limosos — nitrógeno y potasio, los suelos de regadío chernozem y castaño — fertilizantes fosfatados. La combinación de estiércol y fertilizantes minerales en la rotación de cultivos crea condiciones más favorables para la nutrición de las plantas y mejora las propiedades del suelo. Los fertilizantes orgánicos y minerales tienen el mismo valor cuando se aplican en dosis equivalentes de nutrientes. En suelos arenosos, el estiércol tiene una cierta ventaja, ya que mejora las propiedades del suelo. Por lo tanto, a la hora de distribuir a los campos, es aconsejable aplicar estiércol a los campos cercanos y fertilizantes minerales a los campos lejanos.

En la rotación de cultivos es mejor aplicar el estiércol bajo un cultivo en barbecho, especialmente si se trata de un cultivo en hilera. Se aplica en otoño al arar. Si un cultivo intensivo de vapor se cosecha temprano, el estiércol se aplica después de la cosecha mediante el arado, y el campo se prepara para la siembra de cultivos de invierno como semiparafina. En el caso de los cultivos de primavera, el estiércol se aplica en otoño con el arado de otoño.

La aplicación de estiércol en primavera tiene un buen efecto en suelos arenosos ligeros y arenosos, especialmente en zonas con suficiente humedad. Sin embargo, en las zonas esteparias, la aplicación en primavera reduce la eficacia entre 1,5 y 2 veces en comparación con la aplicación durante el arado.

A medida que aumenta la proporción de cultivos en hilera en la rotación de cultivos, aumenta el pago del estiércol como rendimiento adicional. El lugar de aplicación del estiércol en la rotación de cultivos tiene poco efecto en la productividad. Sin embargo, es ligeramente superior cuando se aplica a cultivos en hilera muy productivos, como la remolacha azucarera, las patatas y el maíz, ya que estos cultivos aprovechan mejor los nutrientes del estiércol en el primer año.

La mejor aplicación e incorporación del estiércol en la rotación de cultivos se realiza en tierras limpias y en barbecho, así como después de los cultivos precedentes cosechados tempranamente.

Dosis de estiércol

Para determinar las dosis de estiércol para el rendimiento previsto en la rotación o bajo el cultivo para calcular el balance de nutrientes utilizando los datos promedio sobre el contenido en la cama semidestilada: nitrógeno — 0,5%, P2O5 — 0,25% y K2O — 0,6%, es decir, 1 tonelada de estiércol — 5 kg de nitrógeno, 2,5 kg de P2O5 y 6 kg de K2O.

Las dosis de estiércol dependen de la calidad, los métodos de aplicación, las características biológicas de los cultivos y los rendimientos previstos, el suelo y las condiciones climáticas. Así, en las regiones frías y húmedas del norte y el noroeste, en suelos poco cultivados, se utilizan dosis más altas que en el sur, el sureste, en chernozems muy cultivados. Al mismo tiempo, las dosis deben ser económicamente ventajosas y respetuosas con el medio ambiente.

Tabla. Incremento del rendimiento del primer cultivo y de los siguientes de la rotación de cultivos con diferentes dosis de estiércol (según el Instituto Panruso de Fertilizantes y Ciencias del Suelo)

Cultivo
Dosis de estiércol para el primer cultivo, t/ha
Aumento de la ganancia con el incremento de la dosis de estiércol, %
20
40
Trigo de invierno
0,56
0,72
29
Patatas
2,7
4,6
67
Trigo de primavera
0,32
0,56
75

Las dosis mínimas de estiércol en suelos pobres (mal cultivados) en la aplicación previa a la siembra (principal) por el método continuo con incrustación hasta la profundidad de la labranza en zonas de humedad suficiente y excesiva son de 20 t/ha, en suelos fértiles cultivados y en zonas de humedad insuficiente — 10 t/ha. Para la aplicación local principal en surcos o filas, las dosis mínimas se reducen en un factor de 2; para la aplicación local en agujeros, las dosis mínimas se reducen en un factor de 4. La localización y la reducción de las dosis en cualquier método de aplicación aumentan el pago por la unidad de masa de estiércol mediante el aumento del rendimiento del primer cultivo fertilizado en todas las zonas edafoclimáticas.

En los suelos ligeros y pobres, el aumento es de 1,5-2,0 veces y el pago por tonelada es de 2 a 3 veces mayor que en los suelos francos más fértiles. La aplicación local de la mitad de las dosis proporciona el mismo aumento de la producción en el primer cultivo que el doble de la dosis en la aplicación total, multiplicándose por 2 el pago de estiércol.

Con dosis más altas, el rendimiento de la inversión disminuye. Así, el mayor efecto se obtendrá aplicando estiércol a 2 hectáreas a 30 toneladas por hectárea que a 1 hectárea a una dosis de 60 toneladas por hectárea.

Con dosis crecientes de estiércol aumentan las ganancias tanto del primer cultivo como de los siguientes. Por lo tanto, la evaluación del efecto de la dosis de estiércol se lleva a cabo para todos los años de impacto fiable en todos los cultivos de la rotación de cultivos. En todas las zonas edáficas y climáticas, el efecto es más significativo con dosis crecientes de estiércol que el efecto directo.

La aplicación sistemática de dosis pequeñas y crecientes en cualquier rotación de cultivos, de rotación en rotación, aumenta la diferencia en la eficacia de la aplicación debido al efecto posterior creciente de las dosis crecientes.

Para todos los tipos de estiércol y otros fertilizantes orgánicos dentro de una agrocenosis, la dosis óptima se establece tras una evaluación preliminar de la rentabilidad de las posibles opciones.

Cuanto más pobre sea el suelo y mayor sea el rendimiento y la productividad previstos en la rotación de cultivos, más eficaces serán las dosis elevadas de fertilizantes orgánicos.

Los cereales requieren menos estiércol en comparación con los cultivos en hilera como la patata, el maíz, la remolacha azucarera y la remolacha forrajera. El cáñamo, los cultivos para ensilaje, los pepinos y las variedades de coles tardías responden bien a dosis más altas.

Tabla. Dosis medias de fertilizantes orgánicos (t/ha) para los cultivos de hortalizas (Instituto de Investigación de Hortalizas)

Cultivo
Suelo arcilloso podológico
Suelo margoso de llanura de inundación
5º grado
6º grado
5º grado
6º grado
Pepino
80
60
80
60
Col blanca (media y tardía)
60
40
60
40
Coliflor
40
30
40
30
Cebollas
40
30
30
20
Verde
40
30
40
30
Rábano
30
20
30
20

Las dosis de fertilizantes orgánicos se incrementan a medida que aumentan los rendimientos previstos. Para las regiones centrales de la zona de suelos no negros, se recomiendan dosis diferenciadas de abonos orgánicos para los cultivos más sensibles a los niveles de rendimiento.

Tabla. Dosis de fertilizantes orgánicos (t/ha) en función de los rendimientos previstos de los cultivos en suelos no chernozem de Rusia Central[ref]Yagodin B.A., Zhukov Y.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry/ Editado por B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref]

Cultivo, productos
Rendimientos previstos, t/ha
Dosis de abono orgánico
medio
intervalos
Hortalizas de raíz
< 25
30
20-40
25-50
40
30-50
> 50
50
40-60
Coles medianas y tardías, cabezas de coles
< 40
30
20-40
40-60
40
30-50
> 60
50
40-60
Ensilaje, materia verde
< 25
25
20-30
25-40
35
30-40
40-60
45
40-50
Patatas, tubérculos
< 16
20
15-25
16-20
30
20-40
20-30
40
30-50
Cereales de invierno, grano
< 3,5
20
15-25
> 3,5
30
25-35

Las dosis máximas en un caso determinado deben estar justificadas económicamente, es decir, deben garantizar la obtención de los rendimientos previstos de buena calidad y los beneficios esperados, y ser seguras desde el punto de vista medioambiental, es decir, la cantidad de nutrientes debe satisfacer las necesidades de los cultivos manteniéndose las propiedades óptimas de fertilidad del suelo, no siendo aceptable la contaminación de los entornos adyacentes.

La aplicación fraccionada de estiércol a varios cultivos en una rotación de cultivos no muestra ninguna ventaja con respecto a una sola aplicación a un solo cultivo. En las rotaciones de cultivos múltiples con varias hileras, la eficiencia aumenta si se aplican dosis altas, calculadas para un balance de humus sin déficit o positivo, bajo 2-3 cultivos intensivos de la rotación.

Para la aplicación del estiércol se utilizan diversas esparcidoras.

Esparcidor de estiércol
Esparcidora de abono orgánico РОУ-5: 1 - transportador de cadena y cuchillas; 2 - tambor de trituración; 3 - tambor de esparcimiento; 4 - cubierta de protección de la transmisión; 5 - extensión del cuerpo; 6 - soporte; 7 - manivela; 8 - suspensión

Eficiencia del estiércol

En todas las zonas de cultivo de Rusia, el estiércol semidigerido obtenido por el método de almacenamiento denso es el que presenta una mayor eficacia. No es conveniente llevar el estiércol al humus, ya que está asociado a grandes pérdidas de nitrógeno, fósforo y materia orgánica. Tampoco se aplica el estiércol fresco, ya que contiene semillas de malas hierbas y patógenos, gran cantidad de compuestos sin nitrógeno no descompuesto, que refuerzan la inmovilización del nitrógeno, el fósforo y otros elementos, actuando como competidor de las plantas. Por lo tanto, los cultivos sembrados con estiércol fresco pueden reducir el rendimiento en el primer año debido a la falta de nitrógeno-fósforo al principio de la temporada de crecimiento. Es inaceptable aplicar estiércol fresco a la remolacha azucarera, el maíz y el trigo de invierno si no se siembra en un barbecho limpio.

A medida que se pasa de las regiones noroccidentales y occidentales de la Rusia europea a las regiones orientales y sudorientales, la eficacia del abono orgánico disminuye, aunque sigue siendo elevada. En la zona árida del sureste, el efecto del estiércol suele ser mayor que el efecto directo.

Cuando se dispone de estiércol con diferentes grados de descomposición en la explotación, el estiércol más descompuesto en zonas con suficiente humedad se aplica en primavera a los cultivos en hilera, y el menos descompuesto se aplica en barbecho a los cultivos de invierno. En las zonas esteparias áridas, se aplican todos los tipos de estiércol en la labranza de otoño. En zonas con exceso de humedad, especialmente en suelos ligeros, la aplicación de estiércol a los cultivos de primavera antes de la siembra resulta eficaz.

En la zona de suelos no negros, se utiliza más a menudo el estiércol semidescompuesto; cuando se aplica en otoño, el estiércol fresco también es eficaz.

En diferentes suelos y zonas climáticas, cada tonelada de estiércol, si se utiliza correctamente en todos los años de la rotación de cultivos, proporciona una producción adicional de 1 centímetro en términos de grano. En condiciones de regadío en suelos de chernozem y castaño, el incremento del rendimiento aumenta en proporción a las dosis de estiércol, ya que las plantas aprovechan mejor los nutrientes cuando se les suministra suficiente humedad.

Las variedades tempranas que responden a los fertilizantes orgánicos y los cultivos con un periodo de vegetación corto en todas las zonas se fertilizan con más estiércol descompuesto, y más tarde, con menos estiércol descompuesto.

La eficacia de la acción del estiércol en el primer cultivo se reduce en gran medida al aumentar el tiempo entre la aplicación y la incorporación al suelo, ya que el estiércol disperso y no emulsionado pierde el amoníaco contenido en 10-20 horas.

Dependiendo de las condiciones climáticas del suelo y del grado de descomposición, la profundidad del estiércol incorporado al suelo durante la aplicación previa a la siembra oscila entre 15 y 30 cm. La incorporación superficial al suelo húmedo favorece la descomposición del estiércol. Si hay falta de humedad en condiciones de sequedad, la incorporación superficial ralentiza la descomposición y seca aún más el suelo. En suelos pesados es necesaria una incorporación relativamente superficial, en suelos ligeros es necesaria una incorporación más profunda.

En los suelos arenosos, que son permeables al agua y al aire y que se calientan rápidamente, el estiércol se descompondrá intensamente. Al mismo tiempo, algunos de los nutrientes pueden ser arrastrados. En estos suelos, el estiércol se aplica en pequeñas dosis a unos pocos cultivos en una rotación de cultivos. En suelos arcillosos y limosos, se aplican dosis más elevadas, ya que se descompone lentamente en estos suelos y aumenta el rendimiento durante varios años.

El efecto posterior del estiércol

La eficacia del estiércol en el primer cultivo y en los siguientes de la rotación disminuye con la transición de suelos pobres a fértiles, y también con la disminución de la disponibilidad de humedad.

Tabla. Incrementos de rendimiento (t/ha unidad de grano) de los cultivos en función de la acción y el efecto posterior del estiércol[ref]Yagodin B.A., Zhukov U.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry/ Editado por B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref]

Área
Acción sobre el primer cultivo
Después de la acción
Suma a lo largo de 3 años
para un segundo cultivo
para un tercer cultivo
Tierra no negra
0,65
0,34
0,25
1,24
Tierra Negra
0,45
0,40
0,32
1,17
Sureste
0,22
0,35
0,20
0,77

La duración del efecto dentro de cada suelo y zona climática depende de la composición granulométrica del suelo. Por ejemplo, en suelos arcillosos, el estiércol se descompone lentamente, por lo que el efecto sobre el cultivo dura hasta 7 años, a veces hasta 16 años. En suelos arenosos, debido a su rápida descomposición, dura 3-4 años, mientras que en suelos ligeros y medianamente arcillosos dura 6-8 años.

En los suelos podológicos y de bosque gris, el efecto en la rotación de cultivos sin labrar es 1,5 veces y con cultivos labrados — 3 veces mayor que el efecto directo en el primer cultivo (no labrado). Con la saturación de la rotación de cultivos en hilera, el efecto aumenta. Esta regularidad se mantiene también con el aumento de las dosis de estiércol.

En los chernozems, el efecto es 4-5 veces mayor que el efecto directo en el cultivo de primera fila. Cuando el estiércol se aplica a los cultivos en hilera, así como en condiciones climáticas favorables, el efecto directo aumenta considerablemente. Cuando la rotación de cultivos está saturada de cultivos de grano, el efecto posterior disminuye, mientras que cuando está saturada de cultivos en hilera altamente productivos, aumenta. Esto puede explicarse por el hecho de que los cultivos en hilera utilizan el efecto directo y los efectos posteriores del estiércol con mayor eficacia.

Tabla. Efecto del estiércol y de cantidades equivalentes de fertilizantes minerales en la productividad de la rotación de cultivos (t/ha de unidad de grano) en diferentes suelos (según el Instituto Panruso de Fertilizantes y Ciencias del Suelo)

Suelos
Número de rotaciones de cultivos
Cosecha controlada
Aumento de las cosechas
Diferencia (más +, menos -)
por el estiércol
sobre los ases minerales
por el estiércol
Arenosos y limosos podológicos
26
1,54
1,13
0,94
+0,19
Arenosos y limosos calcáreos-podosos
15
1,46
1,49
1,21
+0,28
Franco-podosos de pesados a medios
26
1,41
0,96
0,98
-0,02
Tierra Negra
11
2,57
0,57
0,69
-0,12
Cultivados (según datos extranjeros)
90
1,80
1,68
1,85
-0,17

La ventaja del estiércol en los suelos ligeros se mantiene también en los suelos calcáreos podológicos. En los suelos provistos de materia orgánica no se nota el efecto positivo de la materia orgánica del estiércol, pero también la ventaja de los fertilizantes minerales no supera el 5-10%.

El efecto del estiércol también se explica por la mejora de las propiedades fisicoquímicas, físicas y biológicas del suelo. El efecto depende de la calidad del estiércol. El estiércol de paja poco descompuesto puede tener un efecto débil en el primer año, más tarde en el segundo y tercer año puede proporcionar mayores incrementos de rendimiento.

La duración de la acción también está determinada por el suelo y las condiciones climáticas. Por ejemplo, el efecto directo es mayor en las zonas del norte, mientras que en las del sur hay un efecto posterior. En la zona árida del sureste, el efecto posterior supera al del primer año. Las peculiaridades de la aplicación de estiércol en las regiones meridionales y áridas están relacionadas con el hecho de que, debido a la falta de humedad, el estiércol se descompone lentamente y es ineficaz en el primer año.

El mayor efecto se observa en todos los cultivos y en todos los suelos cuando los fertilizantes orgánicos se combinan con los minerales. Incluso a media dosis, la aplicación combinada siempre da lugar a un mayor rendimiento que la aplicación por separado de dosis dobles de fertilizante. Sin embargo, en la práctica, debido a la falta de abono orgánico, el estiércol tiene que aplicarse a uno o dos cultivos en una rotación de cultivos y sólo hay que añadir abono mineral a los cultivos posteriores, teniendo en cuenta los efectos posteriores.

Literatura

Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov et al. — Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. — 854 с.

Yagodin B.A., Zhukov U.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry / Editado por B.A. Yagodin. — Moscú: Kolos, 2002. — 584 p.: ill.

Fundamentos de Agronomía: Tutorial/Y.V. Evtefeev, G.M. Kazantsev. — M.: FORO, 2013. — 368 p.: ill.