1. El abono verde es una fuente de materia orgánica y nitrógeno en el suelo. Cuando la masa verde de abono verde se fertiliza con 35-40 t/ha, entran en el suelo 150-200 kg de nitrógeno, lo que equivale a 30-40 t de estiércol. El factor de utilización de nitrógeno del abono verde en el primer año es 2 veces superior al del estiércol. El abono verde de leguminosas enriquece la capa arable con fósforo, potasio y otros elementos disponibles. Por ejemplo, en los suelos ligeros de Wubern (Reino Unido) el arado anual de abono verde durante 7 años aumentó el contenido de materia orgánica en un 10%, en la estación experimental de Rotamsted la aplicación de abono verde durante 30 años ha acumulado materia orgánica en el suelo 35 t/ha. En Baviera (Alemania), la aplicación de abono verde en un suelo margoso durante 25 años aumentó el contenido de humus del 2,2-2,3% al 2,8%, mientras que la aplicación de abono mineral solo redujo el contenido de humus al 1,9%.

El abono verde afecta a la composición fraccional del humus. Por ejemplo, en experimentos a largo plazo en un suelo franco-medio-podzólico, la masa verde de altramuz aumentó el contenido de ácidos húmicos en un 20-30%, mientras que el contenido absoluto y relativo de ácidos fúlvicos disminuyó. En las condiciones de Asia Central, en suelos típicos de sierozem, los cultivos intermedios para la fertilización en verde junto con la siembra de alfalfa en las rotaciones de cultivos de algodón-alfalfa han mejorado el balance de humus y han promovido la movilización y la acumulación de fósforo disponible para las plantas a partir de fosfatos insolubles.

2. El abono verde mejora las propiedades agroquímicas, fisicoquímicas y físicas del suelo: se neutraliza la acidez excesiva del suelo, aumenta la cantidad de bases absorbidas, disminuye la acidez hidrolítica y el contenido de aluminio móvil, aumenta la cohesividad de los suelos arenosos y limosos.

En el suelo medio-limoso del bosque gris de la Región Trans-Ural del Norte, el arado de ensilaje disminuye el peso del volumen del suelo en la capa de 10 cm en 0,07-0,11 g/cm³, en la capa de 10-20 cm — en 0,06-0,12 g/cm3. Según el Instituto Zonal de Investigación Científica de la Agricultura, en términos de reducción de peso en volumen, el abono verde equivale a 20-30 toneladas de estiércol por 1 ha. En Daguestán el abono verde en las laderas de las terrazas en 4 años en promedio redujo el peso del volumen en la capa de 40 cm en un 9,5%, el contenido de humus en la capa arable ha aumentado en un 0,54-0,71%.

3. Al aumentar el contenido de humus y mejorar las propiedades agroquímicas y agrofísicas del suelo, la actividad biológica del suelo aumenta, el aire del suelo y de la superficie se enriquece con dióxido de carbono, la nutrición aérea de las plantas mejora, la actividad de la microflora del suelo se activa. El número de microorganismos en la capa de 30 centímetros después de arar el abono verde aumenta entre 1,5 y 2 veces en comparación con el control y entre 2 y 3 veces cuando se combina con fertilizantes minerales.

El arado de rastrojos de alforfón para abono verde en suelos franco-limosos medios de la región de Moscú con 200-300 c/ha aumentó la actividad biológica del suelo y el contenido de nitrógeno nítrico como resultado de la mineralización intensiva de la materia orgánica.

En las condiciones de Uzbekistán se obtuvo un efecto positivo de la siembra de invierno de colza, mostaza, centeno, cebada y veza turcomana. Sembradas en septiembre-octubre, a principios de abril acumulan más de 25-40 t/ha de masa verde por encima del suelo, y el arado de tal cantidad de materia orgánica mejora las propiedades del suelo, activa la actividad microbiológica, aumenta el contenido de nitratos, microorganismos saprofitos y actinomicetos. Todo ello contribuye a mejorar las condiciones fitosanitarias del suelo, incluido el control de la marchitez, por lo que se recomienda la siembra invernal de cultivos intermedios en el algodón en crecimiento, en primer lugar en los campos infestados de marchitez.

Según los experimentos de campo de la Academia Agrícola Timiryazev, la aplicación de fertilizantes verdes en forma pura y en combinación con paja conduce a cambios en la composición de especies de bacterias formadoras de esporas: la proporción de bacilos que utilizan el nitrógeno mineral del suelo aumenta, lo que es un indicador de la descomposición intensiva de la materia orgánica.

4. El abono verde es un eslabón de la agricultura intensiva que tiene la función de proteger el medio ambiente de la contaminación. Con el desarrollo de la quimización de la agricultura y el aumento del uso de fertilizantes minerales, las pérdidas de elementos biogénicos aumentan como resultado del lavado de la superficie, la migración a capas más profundas del suelo y el aumento de la desnitrificación. Además, cuanto más tierra cultivable no esté ocupada por la vegetación, mayores serán estas pérdidas. Los sideratos intermedios, especialmente los lupinos perennes que vegetan en otoño y primavera entre los cultivos de la rotación, evitan las pérdidas de nutrientes, protegen contra los procesos de erosión hídrica y eólica, siendo así un elemento del sistema agrícola de protección del suelo.

Los cultivos de colza se utilizan en las zonas de regadío de Asia Central, en los subtrópicos húmedos del Cáucaso y en Transcaucasia.

5. El abono verde tiene una función fitosanitaria. Por ejemplo, la masa vegetal arada de lupino perenne reduce la sarna del tubérculo de la patata, lo que es especialmente importante cuando se cultivan patatas de siembra. En los experimentos del Instituto de Investigación de Agricultura y Ganadería de las regiones occidentales de Ucrania, en las parcelas en las que se aró el altramuz en años con altas precipitaciones, la proporción de tubérculos enfermos fue del 1-2%, mientras que en las parcelas sin altramuz — 7-8%.

Los hongos fitopatógenos que provocan la podredumbre de las raíces causan grandes daños a los cultivos. Los residuos vegetales y las semillas son los portadores de la infección de la podredumbre de la raíz. Cuanto más rápida sea la descomposición de los residuos orgánicos en el suelo, más rápido saldrá el hongo de su estado latente y el suelo quedará libre de infecciones. Los sideratos de cultivo aumentan el número de actinomicetos, que son antagonistas del patógeno de la podredumbre de la raíz, así como la microflora saprofita, que acelera la mineralización de los residuos vegetales.

El uso sistemático y científicamente justificado del abono verde en combinación con otros métodos agrotécnicos contribuye a aumentar la rentabilidad de la producción agrícola. La eficacia de los fertilizantes verdes es especialmente alta en suelos arenosos ligeros con malas propiedades agroquímicas, físicas y químicas, biológicas e hídricas. En las áreas de la Zona Central de Suelos No Negros, la proporción de suelos ligeros es de alrededor del 20% de la tierra cultivable, en algunas regiones, por ejemplo, Bryansk y Vladimir — hasta el 50-60%.

El compost de estiércol de turba se prepara cerca de las naves ganaderas, en almacenes de estiércol o en pilas de campo. La proporción de estiércol y turba depende de la calidad de los componentes y de la disponibilidad de las explotaciones. En invierno, la proporción suele ser de 1:1, y en verano de hasta 1:3. Todos los tipos de turba con un contenido de humedad de hasta el 60% son adecuados para el compostaje.

El compostaje en capas se aplica en cualquier momento del año. Para ello, la turba se nivela en capas de hasta 50 cm en zonas preparadas con una anchura de 4-5 m de cualquier longitud. A continuación, se cubre con una capa de estiércol, que se vuelve a cubrir con turba. Alterne las capas de turba y estiércol hasta que la pila tenga 2 m de altura. El grosor de las capas depende de la proporción de los componentes. Cubra la pila con una capa de turba.

El compostaje focal se utiliza preferentemente en invierno. Para ello, el estiércol sobre una capa preparada de 50-60 cm de turba se coloca en una capa continua o discontinua de 70-80 cm de espesor y 1,0-1,5 m de ancho que la turba subyacente. Si el estiércol es escaso, se coloca en capas intermitentes (en montones) y se cubre por todos los lados con una capa de 50-70 cm de turba. En invierno, la pila de compost de la chimenea se coloca con 1-2 días de antelación, preferiblemente durante los deshielos, para que la temperatura interior no baje de 25-30 °C.

En el compostaje por capas y focal, para mejorar la calidad de la turba con estiércol, se añade a la mezcla un 1,5-3,0% (15-30 kg/t) de harina de fosfato. De este modo se obtienen abonos de turba, estiércol y fosforita, que son tan eficaces como un buen abono con un contenido de estiércol del 30-50%. La harina de fosfato se vierte sobre capas de turba y estiércol.

Al compostar el estiércol y la turba junto con la harina de fosfato, se introduce el abono potásico a razón de 5-6 kg de abono por cada tonelada de turba. En función de la acidez, se añaden abonos calcáreos adicionales, en cuyo caso se añade harina de fosfato al estiércol, y abonos potásicos y calcáreos a la turba. La eficacia de este compost es mayor que la del estiércol a dosis equivalentes.

El crecimiento de la población urbana y el desarrollo industrial van acompañados de un aumento del volumen de aguas residuales y de sus lodos. En los países industrializados, se genera una media de 19-25 kg de lodos de depuradora al año por habitante. En la Federación Rusa, la producción media anual de sólidos secos se estima en 2,5 millones de toneladas.

En las ciudades y los grandes asentamientos, el volumen de lodos de depuración se estima en un 0,5-1,0 % del efluente tratado. Los lodos frescos procedentes de la sedimentación primaria tienen un contenido de agua del 92-95%. Los lodos se higienizan y deshidratan. Dependiendo de la tecnología, los lodos se compostan, se digieren o se secan térmicamente.

Para la digestión de los lodos, la higienización se realiza en digestores a una temperatura de 56-58 °C en los que se alimentan sedimentos primarios y lodos activados en una proporción 1:1. El lodo digerido se seca en los lechos de lodo hasta alcanzar un contenido de humedad del 60-80 %.

En los países industrializados, hasta el 32% de los lodos de depuradora se utilizan como abono orgánico.

Algunos residuos industriales que contienen materia orgánica pueden utilizarse como abono orgánico, consiguiendo:

• aumento del rendimiento de los cultivos;
• la producción industrial resulta más económica y evita los costes de almacenamiento y eliminación de residuos.

Los residuos orgánicos industriales utilizados como abono se dividen en tres grupos:

1. Residuos que requieren compostaje. Este grupo incluye los residuos peligrosos desde el punto de vista sanitario, helmintológico, entomológico y fitosanitario, como los residuos de plumas y pelusas, las cáscaras de semillas oleaginosas, las tortas de arándanos y manzanas, los orujos de uva y los residuos de vino.
2. Residuos que requieren una aplicación anticipada como la pulpa y el puré, la harina de semillas de uva, los residuos de las fábricas de cerdas, los barridos de los talleres de lana, los recortes de los productos de fieltro, los residuos de lana y el polvo de lana. A menudo, se trata de residuos con una elevada proporción de carbono y nitrógeno amoniacal (C:NH₄). Cuando se aplica directamente al suelo antes de la siembra, se produce una fijación biológica temporal del nitrógeno disponible en el suelo por parte de los microorganismos, lo que provoca la falta de nitrógeno en las plantas y reduce el rendimiento. Por lo tanto, se aplican mucho antes de la siembra; en el laboreo principal, los fertilizantes nitrogenados se aplican antes de la siembra.
3. Residuos aptos para el abono sin restricciones. Por ejemplo, los purines de cerdo y de vacuno, los residuos de pescado crudo, la arpillera, los residuos de gluten, las virutas de cuerno y de halalita, las pupas de seda, la pelusa de seda, los excrementos de gusanos de seda, el tabaco y el polvo de tabaco, las hojas de tabaco después de la extracción de nicotina, la harina de ricino, la torta de ricino, el algodón, el jengibre, la colza y la torta de carnero.

La tasa máxima de aplicación de residuos industriales al suelo suele ser de 80-100 kg de nitrógeno total. Se pueden aplicar hasta 6 t/ha con esparcidores de estiércol o en mezclas con estiércol y compost.

La composición de la masa orgánica del sapropel, según los depósitos, es ácidos húmicos — 11,3-43,4%, ácidos fúlvicos — 2,1-23,5%, residuos no hidrolizables — 5,1-22,6%, hemicelulosa — 9,8-52,5%, celulosa — 0,4-6%, materia hidrosoluble — 2,4-13,5%, betún A — 3,4-10,9%, betún C — 2,1-6,6%, nitrógeno total — 0,6-2,6%, fósforo — 0,14-0,19%, calcio — 2,5-43,8%, magnesio — 0,3-2,3%. El contenido de materia orgánica — del 12 al 80%, la ceniza — del 19 al 88% (en materia seca), incluyendo hasta un 20-30% de carbonatos de calcio y magnesio. Las condiciones técnicas regulan los requisitos de los abonos de sapropel.

Requisitos científicos para la utilización de paja como abono orgánico:

1. La paja es una fuente de nutrientes. La composición química de la paja varía en función de las condiciones del suelo y del clima. En promedio, el 16% de humedad contiene: 0,5% de nitrógeno, 0,25% de fósforo (P₂O₅), 0,8-1,0% de potasio (K₂O), 35-40% de carbono, así como azufre, calcio, magnesio, boro, cobre, manganeso, molibdeno, zinc, cobalto.

Con rendimientos medios de grano de 20-30 cwt/ha, 10-15 kg de nitrógeno, 5-8 kg de fósforo (P₂O₅), 18-24 kg de potasio (K₂O) vuelven al suelo con la paja.

2. La paja sirve como material energético para la formación de humus y aumenta la actividad microbiológica del suelo. La composición química de la paja de cereal incluye una gran cantidad de sustancias sin nitrógeno (celulosa, hemicelulosa, lignina) con un pequeño contenido de nitrógeno y elementos minerales. La relación C:N (70-80:1) de la paja afecta a su descomposición en el suelo. La paja proporciona a la microflora del suelo carbono disponible, pero los microorganismos celulósicos tienen una mayor necesidad de nitrógeno, por lo que, dada su pequeña cantidad en la paja, los microorganismos consumen el nitrógeno mineral del suelo, es decir, se produce un proceso de inmovilización del nitrógeno. La falta de nitrógeno inhibe la descomposición de la paja. Para una descomposición normal de la paja, la relación C:N debe ser de 20-30:1.

La eficacia del abono con paja aumenta con la adición de nitrógeno. Una evaluación comparativa de la fertilización con paja con compensación de nitrógeno adicional y el estiércol muestra su misma eficacia. Es importante que con la adición de paja y nitrógeno la relación C:N sea de 20:1. Para ello, se aplica un 0,5-1,5% adicional de nitrógeno de su masa al arar la paja, o 5-15 kg de N por 1 t de paja con fertilizantes minerales u orgánicos.

Al compostar la paja en condiciones aeróbicas, el rendimiento del humus es del 7,9%, con la adición de nitrógeno mineral — 8,5% de la masa de paja. La formación de humus más intensa se produce en los primeros 4 meses de compostaje, durante la descomposición de la celulosa y la hemicelulosa. Además, el humus se acumula en cantidad máxima durante el periodo de mayor abundancia microbiana.

En combinación con el abono mineral, el estiércol líquido o las legumbres utilizadas como abono verde, la paja tiene el mismo efecto sobre el contenido de humus que una cantidad equivalente de estiércol.

3. La paja para abono mejora las propiedades fisicoquímicas del suelo, reduce las pérdidas de nitrógeno, aumenta la disponibilidad de fosfatos y la actividad biológica del suelo, y mejora las condiciones de nutrición de las plantas. El efecto positivo de la paja es posible si se crean condiciones favorables para la descomposición. Por ejemplo, la tasa de descomposición microbiana de la paja depende de la disponibilidad de fuentes de alimento, su número, la composición y la actividad de las especies, el tipo de suelo, el cultivo, la temperatura, la humedad y la aireación. Así, la descomposición de la paja aumenta cuando se aplica nitrógeno, fósforo, manganeso, molibdeno, boro y cobre.

La intensidad de la descomposición de la celulosa aumenta desde los suelos podológicos hasta los suelos de bosque gris y chernozem. La temperatura óptima para la descomposición de la celulosa es de 28-30 °C con un contenido de humedad del suelo del 60-70% de la capacidad total de humedad. La intensidad de la descomposición en la capa superior del suelo es mayor debido a la buena aireación y a la gran cantidad y diversidad de la composición de especies de los microorganismos.

La paja aumenta la capacidad de fijación de nitrógeno y la actividad enzimática del suelo.

4. A menudo, en el primer año tras la aplicación de la paja, el rendimiento de los cultivos de cereales disminuye debido a los compuestos tóxicos que contiene y que se forman durante la descomposición, así como al deterioro de la nutrición nitrogenada de las plantas.

La fertilización con paja es especialmente importante para los cultivos de leguminosas. La eficacia de la paja aumenta cuando las semillas de las leguminosas se tratan con nitragina, por lo que es mejor colocar las leguminosas o los cultivos en hilera en las zonas abonadas con paja. La aplicación anticipada de paja estimula la capacidad de fijación de nitrógeno de las leguminosas y aumenta su rendimiento. La nutrición nitrogenada de los cultivos en hilera se produce como resultado de la movilización del nitrógeno del suelo durante el cultivo entre hileras.

5. El nitrógeno de los fertilizantes minerales reduce el efecto depresor de la paja en los cultivos. El nitrógeno de los fertilizantes minerales inmovilizado en presencia de paja es más móvil, menos resistente a la hidrólisis ácida y se mineraliza más rápidamente que el nitrógeno inmovilizado sin paja, especialmente el nitrógeno del humus. Posteriormente, la paja mejora los procesos de movilización del nitrógeno y aumenta la utilización por parte de las plantas tanto del nitrógeno inmovilizado como del nitrógeno del suelo, lo que determina el efecto positivo sobre el rendimiento de los cultivos posteriores.

El tipo de turba viene determinado por la posición de la turbera en los elementos del terreno y la composición de la vegetación.

El tipo de tierra vegetal se forma en elementos de terreno elevados a partir de musgos esfagnosos blancos con pequeñas cantidades de musgo-hierba, Ledum, arándanos, arándanos rojos y otras plantas poco exigentes en nutrientes. La turba de turba elevada de Sphagnum es la más pobre, muy ácida, poco húmica (hasta el 20%), con bajo contenido en cenizas, la más intensiva en agua y gas, que contiene hasta un 40% de hemicelulosa y celulosa. Es el mejor material para la cama de los animales y un componente de los abonos.

El tipo de tierras bajas se forma bajo la influencia de las aguas subterráneas con un alto contenido de sustancias minerales en las depresiones con juncos, cañas, carrizos, colas de caballo, musgos hipnóticos verdes, alisos, sauces, abedules y otras plantas amantes de la humedad y más exigentes que requieren nutrientes.

La turba de las tierras bajas son los restos de la vegetación herbácea y leñosa; contiene más nutrientes, es menos ácida, muy cenicienta, hasta un 50% de sustancias húmicas, altamente humificada, enriquecida con cal y fósforo. Cuando se drena, es adecuado para el cultivo de hortalizas, forraje y otros cultivos, puede utilizarse como abono orgánico en terrenos abiertos y cerrados, para la preparación de macetas y como componente de compost.

El tipo de transición es intermedio entre los tipos de tierras altas y bajas. Las capas inferiores de la turba de transición suelen estar más cerca de la turba de tierras bajas, y las superiores de la turba de tierras altas.

El tipo de turba viene determinado por los restos vegetales de baja descomposición — formadores de turba, cuyo contenido es superior al 20% de la masa de materia seca.

El contenido en nutrientes del estiércol de las aves de corral depende de la composición y la calidad del pienso y, en menor medida, de las prácticas de alojamiento.

El contenido de nutrientes varía. Contiene una media de 0,25-0,30% de N, 0,4-0,5% de K₂O y 0,01-0,06% de P₂O₅. En términos de eficacia, no es inferior a las dosis equivalentes de fertilizantes minerales. El contenido de nutrientes varía según la ración y la especie de los animales, las formas de acumulación y el almacenamiento de los purines: del 0,01% al 1,0% de N, del 0,05% al 1,2% de K₂O.