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miércoles, 1 de junio de 2016

HUMUS-PRIMERA PARTE

Estos artículos van encaminados a ofrecer alternativas,  al problema de la eliminación del material vegetal residual de un invernadero (sobre todo plantas), y hacer una serie de operaciones (compostaje), para volver a utilizarlo como materia orgánica, ahorrándonos dinero en fertilizantes y aportando una serie de propiedades al suelo, tal y como veremos, en forma de humus.
El humus se ha utilizado desde hace siglos, y muchos agricultores siguen cultivando solo con materia orgánica. Vamos a ver a que es debido.
1.- CONCEPTO DE HUMUS.
El humus es la sustancia compuesta por ciertos productos orgánicos de naturaleza coloidal, que proviene de la descomposición
de los restos orgánicos por organismos y microorganismos benéficos (hongos y bacterias). Se caracteriza por su color negruzco, debido a la gran cantidad de carbono que contiene.

En este sentido, me gustaría recalcar que debemos considerar al suelo donde crecen nuestras plantas, como un ser vivo; “en un solo gramo de tierra hay millones de microorganismos beneficiosos para las plantas, descomponiendo la materia orgánica, mejorando la textura y estructura del suelo, favoreciendo la asimilación de nutrientes. Por tanto como tal ser vivo, debemos conservarlo en las mejores condiciones posibles”.

Retomando el tema, el humus es una materia  amorfa y de color marrón oscuro en los suelos, cuando ha perdido todo indicio de la
estructura y la composición de la materia vegetal  y animal a partir de la que se originó, pierde ese color.
Es un abono orgánico, pero no cualquiera: emerge naturalmente en cualquier tipo de tierra en su estado natural, pero en cantidades muy pequeñas y extremadamente nutritivas. En un bosque, por ejemplo, la cantidad de humus en la tierra es de un 5%, mientras en la arena  apenas llega al 1%.
El humus en la naturaleza, es la capa superior del suelo que se encuentra compuesta por un conjunto de materias orgánicas en descomposición, tales como hongos y bacterias.
Es más factible de hallar en las partes más altas de los suelos que poseen actividad orgánica. El grado de descomposición de los elementos orgánicos que componen el humus es tal que se vuelven estables, no descomponiéndose más, y no sufren transformaciones considerables.
Existen dos tipos de humus: el humus viejo y el humus joven.
El viejo, como consecuencia del largo tiempo transcurrido, presenta un color entre morado y rojizo.
Algunas de sus características son: las huminas y los ácidos
húmicos. Este tipo de humus solo influye físicamente en los suelos, reteniendo el agua e impidiendo la erosión.

El humus joven es el que se ha conformado recientemente, por tanto, es el que posee un menor grado de polimerización y está compuesto por ácidos húmicos y fúlvicos.
Entre los importantes aportes que el humus presenta, se cuentan los siguientes:
Ø Hace más sencillo el labrado de la tierra.
Ø Evita la formación de costras o la compactación.

Ø Ayuda a la retención del agua.
Ø Aumenta la porosidad del suelo
Ø Regula la nutrición vegetal
Ø Mejora la asimilación de abonos minerales
Ø Produce gas carbónico
Ø Aporta microorganismos útiles al suelo
Ø Y mejora la resistencia de la plantas.
Se diferencia de la compost y del abono orgánico, porque está en un proceso de descomposición más avanzado debido a la acción de hongos y bacterias: como hemos comentado con anterioridad, es de color negruzco, por la gran cantidad de carbono que tiene.
Mientras se descompone, el humus aporta nitrógeno, fósforo, potasio y magnesio a la tierra y las plantas. Es, pongámoslo así, el proceso de descomposición orgánico más nutritivo para la tierra.
Una de las maneras más sencillas de conseguir un humus para aplicarlo a tu tierra es a partir de lombrices, de tal forma que siempre que se habla de humus se asocia a humus de lombriz, aunque esto no es siempre así, como veremos. El excremento de estas lombrices y las bacterias, generarán un proceso de descomposición
orgánico, que acelerará la formación de humus para tus plantas.

“Por tanto, el término  humus se refiere a cualquier materia orgánica que ha alcanzado la estabilidad   y que se utiliza en la agricultura para enmendar  el suelo”.
Hay muchas equivocaciones, en cuanto a conceptos.
Por tanto, el término  humus se refiere a cualquier materia orgánica que ha alcanzado la estabilidad   y que se utiliza en la agricultura para enmendar  el suelo. El  producto de la lombriz suele llamarse equivocadamente humus, cuando en realidad debe llamarse “lombricompuesto” o “vermicompuesto”.
El estiércol en cambio, es el producto original del cual se originó el humus más otros compuestos. Es un  material  orgánico  empleado  para  fertilizar la  tierra,  compuesto generalmente por heces y orina de animales domésticos.
Puede presentarse mezclado con material vegetal como paja, heno o material de cama de los animales.
Aunque el estiércol  es rico en nitrógeno, fósforo y potasio, comparado con los fertilizantes sintéticos  sus contenidos  son mucho
menores,  y se encuentran  en forma orgánica.

 Puede aplicarse en mayor cantidad para alcanzar las cantidades que necesita el cultivo, pero en general, el nitrógeno  es menos estable, y está disponible  por menos tiempo en el suelo.  Es rico en materia orgánica, por lo que aumenta la fertilidad del suelo y mejora su capacidad  de absorción  y retención de agua.
Al hablar de humus, utilizaremos mucho el concepto de
“orgánico·.

Orgánico es una sustancia que contiene carbono e hidrógeno, y habitualmente,  otros elementos como nitrógeno, azufre y oxígeno.
Los compuestos orgánicos se pueden encontrar en el medio natural , o sintetizarse en laboratorio. La expresión sustancia orgánica no equivale a sustancia natural. Decir que una sustancia es natural, significa que es esencialmente igual que la encontrada en la naturaleza. Sin embargo, orgánico
significa que está formado por carbono.

En el proceso de trasformación de estiércol a humus, tienen especial importancia los microorganismos  vivos  microscópicos   (hongos, incluyendo   levaduras, bacterias incluyendo actinobacterias, protoozoos como nematodos etc.) y los microorganismos  mesófilos: grupo de bacterias,  y hongos (levaduras u hongos filamentosos) que pueden vivir, trabajar y multiplicarse durante el compostaje, entre los rangos de temperatura de 30°C a 40°C.
2.- IMPORTANCIA DEL HUMUS.
La importancia del estudio y del manejo de las sustancias húmicas, radica en la gran influencia que tienen sobre el crecimiento
y desarrollo de los cultivos, tanto en forma directa como indirecta.

Los efectos indirectos se refieren al papel de las sustancias húmicas, en el mejoramiento de la fertilidad del suelo y específicamente en los atributos físicos, químicos y biológicos del mismo.
 Los efectos directos se relacionan con la absorción de las
sustancias húmicas por las plantas cultivadas, y los  cambios que promueven en el metabolismo de las mismas, lo cual finalmente puede reflejarse en una mayor tolerancia de la planta al estrés ambiental, y una mejor producción y calidad en las cosechas.

3.- PROPIEDADES DEL HUMUS.
Las sustancias húmicas en el suelo contribuyen a mejorar la actividad microbiana del mismo (bacterias, hongos y actinomicetos),
lo cual resulta en mejores condiciones, para el establecimiento de las raíces y consecuentemente de la planta.

Asimismo, incrementan la capacidad de retención de humedad, aumentan la capacidad de intercambio iónico, elevan la disponibilidad de micronutrientes por medio de la quelatación,  contribuyen en la formación de la estructura granular, auxilian la degradación o
inactivación de sustancias tóxicas, mejoran la capacidad amortiguadora del suelo en el pH en las sales, entre otros efectos.

Las sustancia húmicas pueden ser absorbidas por las plantas, y semillas e intervenir en su metabolismo.  Esto favorece la germinación de las semillas, el crecimiento radical y la absorción nutrimental.
 4.- ORIGEN DEL HUMUS.
Los residuos orgánicos, vegetales y animales, manejados o depositados en diferentes ambientes, tales como suelo, compostas,
Proceso de compostaje
biodigestores, turberas, pantanos, carbones,  se ven sometidos a un proceso de transformación, esencialmente microbiana.
 Este proceso consta fundamentalmente de dos vías, la mineralización y la humificación.
La mineralización consiste en el paso de los nutrimentos de sus formas orgánicas a formas inorgánicas aprovechables por los cultivos.
Un ejemplo de lo anterior es el nitrógeno, el cual puede estar en forma de proteínas, aminoácidos, ácidos nucleicos, clorofila, etc., en los residuos orgánicos, compuestos que son consumidos por los microorganismos como fuente energética, liberando amonio como subproducto.
La humificación es el conjunto de reacciones que conducen a la formación de sustancias húmicas.
En el proceso de humificación, la explicación más aceptada se maneja en la denominada “Teoría del Polifenol”.
Las quinonas derivadas de las ligninas y/o sintetizadas por los microorganismos, son las principales unidades de construcción de las sustancias húmicas. Como fuente de quinonas en la naturaleza se tiene la lignina, los microorganismos, fenoles no combinados en las plantas, los glucósidos, los taninos. Entre ellos los derivados de la lignina y los microorganismos han sido los más estudiados.
En relación con el ataque de la lignina por microorganismos, los hongos microscópicos del grupo Deuteromicetos, juegan un enorme papel en la descomposición de la lignina y formación de las sustancias húmicas.
Los microorganismos que se distinguen  por la producción de polifenoles, son lo actinomicetos y los hongos. En el paso final de la
condensación de las quinonas, indicadas en la Figura 2, puede haber participación de compuestos aminados.

Las arcillas juegan un notable papel en el proceso de humificación. Esta influencia puede ser debida al efecto de la arcilla sobre la actividad y población de los microorganismos, o bien mediante un efecto directo al catalizar los procesos de polimerización de los precursores del humus.

5.- ÁCIDOS HÚMICOS Y FÚLVICOS.
Las huminas son la fracción de las sustancias húmicas, que no son solubles en medio alcalino ni ácido. Es la parte del humus más
resistente a la descomposición.

Algunas de las funciones de las huminas se relacionan con la capacidad de retención de humedad, con la formación de la estructura y estabilidad del suelo y en la capacidad de intercambio iónico. 
Los ácidos húmicos son la fracción de las sustancias húmicas que son solubles en medio alcalino, pero insolubles en medio ácido.
Poseen una estructura flexible y ramificada, con multitud de cavidades internas, lo que determina su capacidad de absorción de agua.

Los ácidos húmicos pueden mejorar la disponibilidad de los cationes, tanto por la capacidad de intercambio catiónico, como por la facilidad de quelatación de los mismos. 
Las sustancias húmicas se forman  a partir de los residuos orgánicos mediante la acción de la actividad microbiana, sobre todo los hongos. Se encuentran sustancias húmicas en el suelo, en las compostas, en las turbas y en la leonardita.
El uso de sustancias húmicas en la agricultura, reporta grandes
beneficios a las plantas cultivadas. Estos beneficios pueden ser indirectos y directos.

Los indirectos se refieren a que las sustancias húmicas que se encuentran en el suelo o se aplican a los terrenos agrícolas, mejoran la fertilidad del mismo. Esto incluye incrementar de la actividad microbiana, la disponibilidad de los nutrimentos,  además de modificar favorablemente los atributos físicos y químicos del suelo.
Los beneficios directos, los cuales suponen la absorción de las
sustancias húmicas o fracciones de ellas por las plantas, y su intervención en el metabolismo de las mismas.

Modifican la permeabilidad de las membranas, y consecuentemente la absorción nutricional; mejoran la síntesis de las proteínas, consecuentemente la actividad de las enzimas y la composición de las membranas celulares; elevan la fotosíntesis al incrementar la cantidad de clorofila; actúan protegiendo las hormonas, o actúan de manera similar a ellas.
 Esto se traduce finalmente en una mayor tolerancia de la planta
al estrés ambiental, tales como la salinidad, así como en una mayor producción y calidad de las cosechas.

Actualmente existen una gran cantidad de agroquímicos, que contienen sustancias húmicas en su composición, además de los nutrientes y otras sustancias orgánicas fisiológicamente activas.
Los ácidos fúlvicos en cambio, son la fracción de las sustancias húmicas, que son solubles en medio alcalino y ácido. Son la parte más pequeña de las sustancias húmicas..
Por su gran abundancia de grupos carboxilos e hidroxilos, son muy reactivos químicamente, resultando en una alta capacidad de intercambio catiónico. Por su tamaño pequeño, los ácido fúlvicos tienen mayores posibilidades de ser absorbidos por las plantas, tanto por las raíces como por las hojas.
La humificación es el proceso de formación de ácidos húmicos y fúlvicos, a partir de la materia orgánica mineralizada.
6.-USO EN LA AGRICULTURA DEL HUMUS.
La materia orgánica de los terrenos agrícolas es uno de los
indicadores de la calidad del suelo.

El contenido deseable de materia orgánica en los suelos es de 1 a 3.5%.
 El humus o sustancias húmicas constituyen la mayor proporción (65-75%) de la materia orgánica. El aporte de abonos orgánicos a los terrenos, es la forma más eficaz para elevar el contenido de materia orgánica.
Para esto se prefieren los abonos que tienen un alto índice de humificación (40%), como estiércol, ya sea porque se ha avanzado en el proceso de formación de las sustancias húmicas mediante el compostaje, o porque contenga una gran cantidad de compuestos orgánicos, precursores de las sustancias húmicas.
Para aquellos lugares donde no se tiene una fuente suficiente de abonos orgánicos, se recomienda utilizar sustancias húmicas
concentradas.

Las sustancias húmicas concentradas, se utilizan en forma sólida o líquida. Generalmente la forma sólida se maneja directamente al suelo, siendo la principal fuente, las compostas o los estiércoles maduros.
La forma líquida puede manejarse vía foliar o vía suelo. La
fuente principal de la presentación líquida que se ofrece comercialmente es la leonardita, las cuales comenzaron a utilizarse a principios de los años 90 del siglo pasado,  aunque se encuentran materiales como “humus de composta o vermicomposta”.

Es conveniente mencionar, que en el mercado se puede encontrar otras fuentes de sustancias húmicas.
Se tienen las “sustancias húmicas sintéticas” desarrolladas por la industria química, las cuales están constituidas por polímeros de acetato vinil, ácido maléico, alcohol polivinil, poliacrilatos, rboximetilcelulosa, isopril acrilamida.
Las pruebas realizadas indican que no tienen la misma efectividad que las sustancias húmicas naturales. Otras empresas comercializan las “ulminas” o “sustancias húmicas regeneradas”, cuyo material de origen son los carbones naturales a los cuales se les somete a un
proceso de oxidación y de fraccionamiento. No obstante que tienen algunas características químicas similares a los ácidos húmicos, no hay evidencia que tenga la misma efectividad.

Las sustancias húmicas tienen enormes beneficios, algunos ya comentados:
Ø Las sustancias húmicas tienen enormes efectos en la fertilidad del suelo.
Ø Mejoran la actividad microbiana, con lo cual se incrementa la
producción de sustancias que ayudan en la formación de la estructura del suelo o pertenecen a los reguladores del crecimiento de las plantas.

Ø Incrementan la capacidad de retención de humedad.
Ø Aumentan la capacidad de intercambio iónico.
Ø Elevan la disponibilidad de micronutrientes por medio de la quelatación.
Ø Contribuyen en la formación de la estructura granular y consecuentemente en la aireación y drenaje de los terrenos.
Ø Auxilian en la degradación o inactivación de sustancias tóxicas como los metales pesados y pesticidas.
Ø Mejora la capacidad amortiguadora del suelo, de tal manera que modulan el pH.
Ø Y pueden disminuir el nivel de salinidad o cantidad  de sales disueltas.
Por otro lado, las sustancias húmicas tienen efectos directos en el crecimiento y desarrollo de los cultivos. Fracciones de estas
sustancias pueden ser absorbidas por las plantas, ya sea a través de las raíces o del follaje. De igual manera se tiene absorción por las semillas. Cuando la molécula es grande la absorción se lleva a cabo pasivamente. Cuando la molécula es pequeña, se presentan una absorción activa.

Una vez dentro de la planta o la semilla, las sustancias húmicas
tienen varios efectos bioquímicos en la pared celular, en las membranas y en el citoplasma..

Lo anterior se traduce en un mayor crecimiento de diferentes órganos de la planta, en una mayor tolerancia de las plantas al estrés ambiental (temperatura, humedad, salinidad, pH, nutrimentos, enfermedades), así como en un incremento en la calidad y producción de cosechas.
Las sustancia húmicas incrementan la velocidad y/o el porcentaje de germinación de las semillas. Asimismo se ha
observado una mejora en la absorción de nutrimentos por las plantas, ya que las sustancias húmicas incrementan la permeabilidad de la membrana celular y promueven cambios eléctricos de los fosfolípidos estructurales de las membranas.

Con base en esto se puede mejorar la eficiencia de los fertilizantes químicos y por consecuencia disminuir las dosis aplicadas y los impactos ambientales negativos.
Esto ha promovido una gran cantidad de agroquímicos que contienen sustancias húmicas dentro de su composición, además de los nutrimentos.

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