Por: I.A Claudia Ximena Jaramillo Gonzalez-
MS.c. Ph.D
Magíster en Ciencias Agrarias
Doctora de la Universidad Politécnica de Valencia.
El sector agropecuario, como una de las tantas actividades del hombre, genera impactos en el medio ambiente, entre ellos, la liberación de gases efecto invernadero, como lo son metano (CH4), dióxido nitroso (N2O), dióxido de carbono (CO2), entre otros.
El dióxido de carbono es un potente gas invernadero y tiene una importante participación en el cambio climático (IPPC, 2007). “Las emisiones de CO2 acumuladas determinarán en gran medida el calentamiento medio global en superficie. La mayoría de los aspectos del cambio climático perdurarán durante muchos siglos, incluso aunque pararan las emisiones de CO2, lo que supone una notable inexorabilidad del cambio climático durante varios siglos, debido a las emisiones de CO2pasadas, presentes y futuras” (IPPC, 2013).
Es por ello que se deben buscar alternativas de manejo que permitan reducir y gestionar dichos impactos y es allí donde el secuestro de carbono aparece como una propuesta para paliar las tasas de liberación de CO2 (Lal, 2004).
Dentro de las diferentes alternativas de manejo que se están planteando hoy en día está la incorporación de materias orgánicas como fuentes de carbono. Esta incorporación desempeña un papel primordial en la mitigación del cambio climático a la vez incrementa la fertilidad del suelo (Lal, 2004; Morari et al., 2006). Conocer el ciclo del carbono y su balance en el sistema suelo-planta es necesario a fin de conseguir un adecuado manejo de la materia orgánica del suelo, reducir las emisiones de CO2 e incrementar la calidad de los suelos y la producción de las plantas.
Ciclo del carbono. Impacto ambiental y agronómico
El ciclo del carbono (C), su dinámica y manejo tiene un importante impacto tanto agronómico como ambiental y, en este sentido, la materia orgánica del suelo juega un papel fundamental tanto en el balance de C como en el proceso del calentamiento global (Brady y Weil, 2008).
El ciclo del carbono (figura 1) se inicia con la fijación de dióxido de carbono del aire (fotosíntesis) y su conversión a formas orgánicas. Estos compuestos de carbono orgánico son usados para el crecimiento de las plantas o como fuente de energía (respiración). Posteriormente, el carbono retorna al suelo para ser metabolizado por los microorganismos del suelo, que utilizan estos compuestos orgánicos como fuente de energía y liberan CO2 a la atmósfera (respiración microbiana).
Dependiendo del tipo de componente orgánico y su complejidad estructural, unos componentes son más difíciles de degradar por los microorganismos, acumulándose los de difícil degradación en la materia orgánica del suelo, que permanece almacenada por prolongados periodos de tiempo para luego ser mineralizada por los microorganismos y liberar el CO2 mediante la respiración (Trumbore, 2006; Luo y Zhou, 2006).
Figura 1. Ciclo del carbono (Adaptado de: Rojas et al., 2010).
Uno de los fenómenos atmosféricos de mayor relevancia a nivel mundial es el incremento de la temperatura global de la atmósfera derivado del incremento de las emisiones de gases de efecto invernadero. Este fenómeno se debe a dos causas principales: el consumo de combustibles fósiles y el cambio de uso del suelo (IGBP, 1998; IPCC, 2013).
Dentro de las estrategias para paliar estas emisiones está el secuestro del carbono en la vegetación y la materia orgánica de los suelos (Schlesinger y Andrews, 2000). En la biosfera terrestre, el suelo juega un papel fundamental en reducir los gases atmosféricos de efecto invernadero al actuar como sumidero de carbono (IGBP, 1998). Estos sistemas terrestres deben ser manejados de manera que permitan incrementar la fijación y disminuir las emisiones (IGBP, 1998), mediante la implementación de prácticas agrícolas que fomenten la conservación y secuestro del carbono en la materia orgánica del suelo (Lal, 2004; Morari et al., 2006). La materia orgánica del suelo es el principal reservorio de carbono del ecosistema y se estima que éste posee el doble de concentración con respecto al que hay en la atmósfera (Trumbore, 2000).
Por otra parte, el carbono orgánico del suelo es el principal indicador de la calidad y sostenibilidad de los suelos, influenciando sus características físicas, químicas y biológicas (Morari et al., 2006).
Así mismo, la disponibilidad de carbono es necesaria como fuente de energía para los microorganismos heterótrofos del suelo y para mantener y/o recuperar la vida en los mismos (Miyittah y Inubushi, 2003; Martín et al., 2012).
Por tanto, las prácticas de manejo agronómico deben estar dirigidas a implementar adiciones de carbono al suelo y disminuir dichas pérdidas, pero esta ganancia en C va a depender de la cantidad y tipo de material utilizado.
Trabajo de investigación en materia orgánica
Estas razones dieron lugar al desarrollo de una investigación postdoctoral financiada por Colciencias y la empresa privada Levapan. Dicha investigación, se encuentra en curso y tiene como objetivo valorizar una materia orgánica “Stock Fermentativo (SF)” subproducto de los procesos de producción de levaduras.
Se inició con una caracterización del producto, encontrándose que químicamente es rico en C, K y Mn. También contiene aminoácidos, ácidos fúlvicos y microorganismos como levaduras, fijadores de nitrógeno y solubilizadores de fósforo en cantidades interesantes. Actualmente, está siendo evaluado en varios cultivos en diferentes regiones de Colombia, entre ellos, el de rosas.
Esto último se está llevando a cabo en la localidad de Tocancipá, Cundinamarca, en la empresa Exotic Farms SAS, finca Las Lomas (4° 57´ 19.8´´ N y 73° 55´ 34,18´´ W), ubicado a 2580 msnm, con clima frío seco (12 y 18 °C). Para ello se cuenta con la colaboración de la Universidad Nacional, sede Bogotá, mediante el desarrollo de una tesis de grado.
El objetivo general es evaluar el efecto de la aplicación del SF proveniente de la industria de levaduras sobre las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo y su poder fertilizante en el cultivo de rosas. Para ello se están realizando aplicaciones tanto foliares como edáficas en diferentes dosis en rosales de un año de trasplantados de las variedades Pink mundial y Frutteto.
Se utilizó un diseño completamente al azar y los resultados fueron analizados mediante un análisis de varianza y comparación entre medias con la prueba de Duncan (α= 0.05), utilizando el paquete estadístico Statgraphics Centurion.
Las variables medidas al momento son: a) mediciones semanales de los parámetros de crecimiento (tallo, flor, Spad y duración del ciclo) y b) mediciones en cosecha (producción, calidad del tallo y de la flor y, prueba florero); dejando para el final del ensayo la toma de datos concerniente a las pruebas de suelo.
Dentro de los resultados preliminares más notorios obtenidos con el primer corte de flor (3 meses) se ha observado una estimulación en la emisión de basales hasta en un 40% (figuras 2 y 3). Esto supone un incremento importante en unidades de flor producidas por hectárea durante el año (tabla 3).
Tabla 1. Incremento de flor / ha / año por efecto del incremento en el desarrollo de basales con los tratamientos edáficos.
Otros resultados obtenidos en las variables de producción y calidad fueron un incremento del 45% de media en la producción de flores/m con la aplicación del stock fermentativo, mayor contenido de clorofila en las hojas antes del corte y una menor incidencia de Botrytisen la prueba florero a una dosis determinada.
A pesar de que estos son resultados preliminares, ya que son tomados del primer corte y aún falta evaluar el segundo corte y realizar todos los análisis de suelos, se puede observar la bondad de la aplicación de las materias orgánicas en el suelo y cultivo, aunque sus efectos dependen de su composición y manejo.
Agradecimientos
El autor agradece a Colciencias la creación de las Estancias Postdoctorales, de las cuales esta investigación hace parte. A Levapan por el financiamiento de dicha investigación. A la Universidad Nacional de Colombia por su colaboración mediante el tesista al frente del ensayo. A la empresa Exotic Flowers SAS por facilitar las instalaciones para realizar dicha investigación y a sus trabajadores por su invaluable apoyo, pues sin este no hubiera sido posible llevarla a cabo con éxito.
Bibliografía
- Brady, N. C., Weil, R. R. 2008. The nature and properties of soils. Pearson International Edition. New Jersey. pp. 965.
- IGBP. 1998. The international geosphere-biosphere programme. Terrestrial carbon working group. Terrestrial Carbon Cycle: Implications for the Kyoto Protocol. Science 280, 1392-1393.
- IPCC. 2007. Cambio climático. Informe de síntesis.
- IPCC. 2013. Cambio climático. Resumen de responsabilidades políticas.
- Lal, R. 2004. Soil Carbon sequestration impacts on global climate change and food security. Science 304 (5677), 1623-1627.
- Luo, Y., Zhou, X. 2006. Soil Respiration and the Enviroment. Elsevier UK. pp. 307.
- Martín, J. V., De Imperial, R. M., Calvo, R., Garcia, M. C., Leon-Cófreces, C., Delgado, M. M. 2012. Carbon mineralisation kinetics of poultry manure in two soils. Soil Research 50 (3), 222-228.
- Miyittah, M., Inubushi, K. 2003. Decomposition and CO2-C evolution of Okara, sewage sludge, cow and poultry manure composts in soils. Soil Science and Plant Nutrition 49 (1), 61-68.
- Morari, F., Lugato, E., Berti, A., Giardini, L. 2006. Long-term effects of recommended management practices on soil carbon changes and sequestration in north-eastern Italy. Soil Use and Management 22 (1), 71-81.
- Rojas, P. C., Tercero, C. C., Fernández, C. M. 2010. Los Ecosistemas. En: http://es.slideshare.net/ieslajara/ecosistemas-1-8307330
- Schlesinger, W. H., Andrews, J. A. 2000. Soil respiration and the global carbon cycle. Biogeochemistry 48 (1), 7-20.
- Trumbore, S. 2000. Age of soil organic matter and soil respiration: Radiocarbon constraints on belowground C dynamics. Ecological Applications, 10 (2), 399-411.
