DOSSIER FERTILIZACIÓN

LA APLICACIÓN DE GALLINAZAS AL SUELO COMO FERTILIZANTE LIBERA GRAN CANTIDAD DE NITRÓGENO INORGÁNICO

Mineralización del nitrógenoen diferentes estiércoles degranjas avícolasLa producción avícola para satisfacer lagran demanda de carne y huevos está au-mentando la existencia de granjas con pro-ducción casi industrial, lo cual genera unaumento de estiércoles en este tipo de ex-plotaciones. Paralelamente, está aumen-

tando el uso de estos estiércoles, conoci-dos como gallinazas, como fuente de nitró-geno para distintos tipos de suelos y culti-vos, lo que ha motivado el siguiente traba-jo cuyo objetivo ha sido evaluar el aportede nitrógeno de estos residuos.

lose V. Martín', R. Miralles de Imperial',M.C. Garcia', C. Leon-Cófreces',M.M. Delgado'.

Dpto. Medio Ambiente. Madrid, España.

2 Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León,

Valladolid, España.

I aumento de la población mundialgenera una gran demanda de ali-mentos que necesita ser satisfechade la mejor manera posible. Esto ha

provocado cambios muy importantes en lossistemas de producción de los mismos, pa-sando en el caso de la producción animal deser extensiva a intensiva, hecho que en elcaso concreto de la demanda avícola es másfuerte debido a que se obtienen productosbásicos para la alimentación.

Esta transformación de la ganaderíaademás ha modificado el mapa de distribu-ción de las explotaciones, apareciendo enciertas zonas una alta concentración de ani-males, que causan una serie de problemas

medioambientales (Givens et al., 1990). Alaumentar el número de animales y concen-trarlos en determinadas zonas para ahorrarcostes de transporte y manejo, la problemá-tica de los residuos también aumenta.

De esta manera, la tendencia expansivade la avicultura en los últimos tiempos parasatisfacer la gran demanda de carne y hue-vos, ha generado un aumento muy significa-tivo de los estiércoles generados en las gran-jas avícolas. Las gallinazas son los estiérco-les producidos en explotaciones avícolas;dentro de éstas hay varios tipos dependien-do del tipo de explotación (pollo de engordeo gallina ponedora) y del tipo de tratamientoque se lleva a cabo sobre estas gallinazas(mezclas con paja, serrín, sin mezclar, com-postadas, apiladas, etc.). Debido a ello suscaracterísticas son muy diferentes, aunqueel residuo provenga del mismo tipo de ani-males (Delgado eta!., 2007).

El alto contenido de compuestos nitroge-nados en forma de acido úrico excretado enlas gallinazas se convierte en urea y N-NH4.si se dan unas determinadas condiciones detemperatura, pH y oxígeno, por determinadasreacciones químicas y la actividad microbia-na. La hidrólisis del acido úrico puede ocurrircon un pH alto, una característica típica delas gallinazas (Ruiz eta!., 2008). El N-N114+contenido en las gallinazas proviene princi-

E

VidaRURAL ( 1/Septiembre/2009)

CUADRO 1.

Características de los suelos y gallinazas.

pH 1:2,5H,0

N Kjeldahl%

N-NH,'mg/kg

N-NO,mg/kg

C/N C.orgánicooxidable%

CE

dSm'

Suelo A 6,87 0,045 2.71 2,34 7.33 0,33 0,09

Suelo B 8,42 0,089 2,71 2,27 4,5 0,4 0,17

GPE 8,24 3,48 7.064,33 363,85 9,6 33,37 9,3

GGP 7.76 4,03 11.319,7 462,42 7,7 31.02 9,47

GPE (pollo engorde) y GGP (gallina ponedora).

CASE IIIn23,zarau

CON TRANSMISIÓN VARIABLE CONTINUA

POTENCIA SAL CONS Mu.

palmente de la descomposición del ácidoúrico durante el apilado o almacenaje, y esmayor que en la gallinaza recién excretada,dado que se pueden producir pérdidas porevaporación (Pratt et al., 2006).

Conocer los procesos del ciclo de nitró-geno que ocurren después del abonado delsuelo es esencial para poder estimar el valorde las gallinazas como fuente de nitrógenopara los cultivos. Para su determinación serealizan incubaciones en laboratorio en sue-los donde se aplican estas gallinazas, exis-tiendo diferentes tipos de incubación tantoen metodología como en duración. Un pará-metro importante en este tipo de experimen-tos es el tiempo de incubación, debido a lanecesidad de realizar valoraciones del resi-duo en el suelo donde se quiere aplicar lomas rápidas posibles. Por ello en el presenteestudio se realiza una incubación corta decuatro semanas, la cual nos proporcionaunos datos aproximados de la mineraliza-ción de la gallinaza aplicada al suelo.

El uso más recomendable para este tipode residuos ganaderos es la aplicación alsuelo como fertilizantes, dado que de estaforma se aprovechan los nutrientes y la ma-teria orgánica que poseen en su composi-ción, pero siempre con un control de dosis y

tiempos de aplicación según tipos de suelosy cultivos. El objetivo del presente estudio fueevaluar la mineralización del nitrógeno de es-tos residuos al aplicarlos al suelo, para com-probar las cantidades de nitrógeno disponi-bles para las plantas en el suelo y así evitarcontaminaciones medioambientales.

Material y métodosLos suelos utilizados se extrajeron de la

capa superficial (0-20 cm) se secaron al airey se tamizaron en un tamiz de 2 mm. Estossuelos proceden de dos localidades de laprovincia de Madrid: una de suelo ácido (SA)de textura franco arenosa y otra de suelo bá-sico (SB) de textura franco arcillosa.

Se seleccionaron dos tipos de gallinaza:- Gallinaza de pollo de engorde, que se

recoge del suelo de la granja al que previa-mente a la entrada de los animales se le adi-cionó paja como cama, y después de 45 días(ciclo de explotación), se procede a retirardel suelo la cama mezclada con las deposi-ciones.

- Gallinaza de gallina ponedora, la cualse recoge mediante cintas situadas debajode las jaulas, sin ningún tipo de mezcla.

Las características de los suelos y galli-nazas se reflejan en el cuadro 1.

Los parámetros estudiados en los suelosy gallinazas fueron determinados por los si-guientes métodos:

Detalle gallinacea pollo de engorde

- El pH se midió en una solución sue-lo/agua 1:2,5 con un electrodo de vidrio Cri-son. (MAPA, 1994).

- La conductividad eléctrica (CE) se mi-dió en una solución suelo/agua 1:5 con unelectrodo de vidrio Crison (MAPA 1994).

- El nitrógeno se obtuvo mediante el mé-todo Kjeldahl (MAPA, 1994).

- El carbono orgánico oxidable se obtuvopor el método de Walkey-Black (APHA.1998).

NMT GPE SA GPE netos SA

4035

_ 3025

2 20z 15c. 10E 5

o

MIIIn 1111•1•Mil IIIIIIIM n

71 1111•111 IMII" IIIIM

MI ' n•• RIN IF MIIN r Ir ri

O 2 3 4

• o

• 8

• 20

60

50

- 40

230

• 20N-NO3-• 20 N-NH4.18N-NO3.• 8 N-NH4.D ON-NO3-DOO N-NH4.

semanas2 3 4

semana

NMT GPE SB GPE netos SB

120100

_ 80c. 60z 40

g 20o

• O

118

• 20

180160140

-1200100

80Z60?'40

20o

• 20 N-NO3-• 20• 8 N-NO3-118

N-NO3-• 0 N-NH4-•

O

semana

2 3O 3 42

semana

NMT GGP SA

250

• 0B8

•20

300

GGP netos SA

120 N-NO3-•20 N-NH4.•8 N-NO3-•800 N-NO3-00 N-NH4.

200 250

- 200

3150

100

'g 50

O

150

100

g 50

o

O 2 3 4

semanaso 2 3 4

semana

N MT GGP SBGGP netos SB

250200

«7 150_eloocg 50

• 0

18

• 20

350300

_ 250 -0,200 --"150 -z0,100 -E 50 -

• 20N-NO3-1120N-NH4.• 8 N-NO3-• 8DO N-NO3-00 N-NI-144.

o -0 1 2 3 4 O 2 3 4

semanasemanas

DOSSIER FERTILIZACIÓN )

FIGURA 1.

Cantidades de nitrógeno mineralizado total (NMT) en suelo A (SA)y suelo B (SB) con gallinaza de pollo de engorde (GPE) y gallinazade gallina ponedora (GGP) con dosis de 8 y 20 t ha-1.

FIGURA 2.

Distribución de las formas inorgánicas N-NI-14 + y N-NO3- del nitrógenopara la GPE y la GGP para dosis 8 y 20 t ha- 1 en el suelo A (SA) ysuelo B (SB), durante la incubación.

- El N-NH 4 ' y N-NO 3 se obtuvieron porel método de destilación por arrastre devapor (Bremner y Edwards, 1965).

La incubación de los suelos se llevó acabo en una cámara a temperatura de25°C y una humedad de 60% de la capa-cidad de campo del suelo, que se controlópesando semanalmente.

Se emplearon unos contenedores de 500ml de capacidad, con cierre hermético, en losque se introdujeron cuatro frascos con 10 g desuelo cada uno. En el contenedor se añadie-ron 10 ml de agua para mantener la humedaden su interior.

El nitrógeno inorgánico contenido en elsuelo se valoró al inicio y durante la incuba-

ción a las 1,2,3 y 4 semanas. La extracción serealizó mediante la agitación mecánica delsuelo durante una hora con una solución ex-tractante de Cl 2 Ca 0,01 M y posteriormente seanalizaron el N-NEI 4 + y N-NO 3- mediante des-tilación por el método Bremner (Bremner y Ed-wards, 1965).

De cada uno de los cuatro frascos se fue-

O Vida RURAL (1/Septiembre/2009)

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ron tomando para realizar los análisis a las 0,1,2,3 y 4 semanas deincubación. Las gallinazas se mezclaron con los suelos a unas dosisequivalentes a 0, 8 y 20 t ha 1 , realizándose tres repeticiones decada tratamiento.

Resultados y discusión

Como se puede apreciar en la figura 1, la cantidad de N inorgá-nico disponible en el suelo fue muy diferente entre los dos residuos,así como entre los suelos para un mismo residuo. Las mayores can-tidades de nitrógeno mineralizado total (NMT = suma del nitrógenoamoniacal y nítrico) se obtuvieron con la gallinaza de gallinas pone-doras y el suelo B (básico, franco arcilloso), seguida de esta mismagallinaza en el suelo A (ácido, franco arenoso), en tercer lugar la ga-llinaza de pollos de engorde en el suelo B y, por último, la gallinazade pollos de engorde en el suelo A.

Para entender los cambios sufridos por los compuestos nitroge-nados desde las gallinazas al suelo, se estudiaron las formas N-NFLI.y N-NO3 - en el suelo a lo largo de la incubación. En la figura 2 pode-mos observar no solo las diferencias entre la cantidad total de nitró-geno mineralizado (NMT), sino también las diferencias entre loscomponentes de este NMT. Lo primero que se observó fue la diferen-cia en N-NI-1 4* entre los suelos a tiempo inicial (t=0), análisis realiza-dos después de la incorporación y mezcla de las gallinazas con lossuelos. El suelo A presentó una disminución frente al suelo B debidoa pérdidas por evaporación al aplicar el residuo; la mayor pérdida enel suelo A es debida a la menor cantidad de arcillas en su composi-ción, que pueden acomplejar con sus cargas negativas el N-NI-14*evitando su emisión. La mayor diferencia se encontró en la nitrifica-ción, que fue muy elevada en el suelo B frente al suelo A en ambosresiduos.

Evolución del nitrógeno en el suelo ácido y franco arenosoEn el caso del suelo A se produce en la primera semana una dis-

minución de NH4 sin aumento de N-NO3 - en las dos gallinazas y do-sis, aunque de una forma más acusada en la GPE, lo que pudo de-berse a una inmovilización del nitrógeno que se mantuvo hasta la se-gunda semana de incubación para la dosis 8 t ha- 1 y hasta la terce-ra semana para la dosis 20 t ha 1 . En el caso de la GGP dicha inmo-vilización solo se produjo en la primera semana. A partir de este mo-mento, comenzó a aumentar el NMT en forma de N-NO3-. Las dife-rencias en cuanto a la inmovilización entre las dos gallinazas fuerondebidas a su diferente composición. La GPE contiene paja, que al serun material con componentes de difícil digestión por los microorga-nismos genera estos retrasos en la mineralización produciendo in-movilización del nitrógeno (Moral eta!., 2005).

Evolución del nitrógeno en el suelobásico y franco arcilloso

Por el contrario, en el suelo B no se aprecian disminuciones alcomienzo de la incubación en el NMT, sino un ligero aumento, produ-ciéndose una rápida nitrificación del N-NH 4 presente en el medio eincluso mineralización del N orgánico de los compuestos fácilmentedegradables como puede ser ácido úrico de las gallinazas. En GPEse apreció un ligero descenso de NMT entre las semanas segunda ytercera, debido al consumo de los productos fácilmente degrada-

CUADRO 1.

Porcentaje de mineralización desde las gallinazas y tasa de mineralización a t=0.

Suelo Gallinazas Dosis t ha' % N mineralizado % N orgánico mineralizadoSA 0 0.52

GPE 8 21 -0,6

20 14 -8

GGP 8 58 41

20 59 43

SB 0 0.96

GPE 8 24 3,5

20 22 1,65

GGP 8 62 47

20 73 62

bles en la primera semana y al consumo delos productos procedentes de la paja en lassiguientes.

Porcentaje de mineralización ydosis óptimas de aplicación

Con el objetivo de mejorar la aplicaciónde estas gallinazas al suelo y hacerlo en laforma y dosis adecuadas, se calcularon elporcentaje neto de mineralización y las ta-sas de mineralización en función del N orgá-nico y del periodo de tiempo transcurrido,obteniéndose los siguientes resultados:

- Los altos valores del t=0 se deben a laexistencia de grandes cantidades de nitró-geno en forma inorgánica en las gallinazas(Whitmore, 2007), así como a la rápida de-gradación (Gordillo y Cabrera, 1997) en elmomento de la aplicación de compuestoscomo el ácido úrico, urea, etc. Como sepuede observar en el cuadro II en el casode GGP en suelo B nada más realizar la apli-cación y realizar la mezcla con el suelo seobtuvieron valores del 73% de mineraliza-ción, que proviene en un 62% de la diges-tión de estos compuestos de rápida degra-dación.

- En el caso de la GPE, las cantidadesde nitrógeno mineralizado son mucho me-nores, en torno al 20%, y proviene práctica-mente en su totalidad del N inorgánico pre-sente en las gallinazas. El porcentaje de Norgánico mineralizado es bajo, entre 1,6 y3,5% en suelo B, e incluso llegando a valo-res negativos en el suelo A debido a la inmo-vilización de este nutriente.

- Durante la incubación, los mayoresporcentajes de nitrógeno mineralizado fue-ron para 8 y 20 t ha- 1 con GGP (93% y 80%

2S8 eSAS YO

Proceso de incubación en cámara con control de tem-peratura y humedad

DOSSIER FERTILIZACIÓN

en suelo B, 95% y 75% en suelo A, valores si-milares obtuvieron otros autores Sousa eta!.,2002, Corclovil et al., 2005). En el caso deGPE se obtuvieron un 61% y 40% en suelo B,y 17% y 11% en sueloA para 8 y 20t ha-1 res-pectivamente.

- Para la GGP se obtuvieron diferenciasentre los suelos solo con la dosis 20 t ha-1.Con la GPE las diferencias entre suelos fueronmás acusadas y en ambas dosis.

- Las tasas de mineralización dependendel N orgánico y del tiempo transcurrido. EnGGP se alcanzaron las mayores tasas con ladosis 8 t ha- 1 y en las semanas tercera y cuar-ta con valores del 94% y 91% para suelos A yB respectivamente. Para la dosis 20 t ha 1 sealcanzaron las mayores tasas en la segundasemana con 60% y 73% para los suelos A y Brespectivamente. La máxima tasa de minerali-zación alcanzada en la segunda semana fuedebida a la gran cantidad de nitrógeno quehay en el conjunto gallinaza-suelo. Despuésesta tasa descendió con el tiempo, posible-mente debido a procesos de movilización-in-movilización en el suelo por su actividad mi-crobiana. Esto explicaría también las diferen-cias en las tasas de mineralización entre lasdistintas dosis de aplicación, siendo siempremayor la tasa de mineralización en la dosis 8 tha- 1 , ya que la dosis 20 t ha- 1 , al ser tan eleva-da, puede llegara colapsar la actividad micro-biológica y enzimática del suelo, así como agenerar problemas ambientales.

- En la GPE las mayores tasas de minerali-zación se produjeron en la semana cuarta deincubación con valores del 50% y 23% en elsuelo B para las dosis 8 y 20 t ha- 1 respectiva-mente. En el suelo A se obtuvieron valores ne-gativos, que indican una inmovilización porparte de los microorganismos que están con-sumiendo el N inorgánico presente en el resi-duo para incorporarlo a sus estructura en for-

ma de N orgánico, además los valores -6% y-24% para las dosis 8 y 20 t ha 'nos indicanque dicha inmovilización fue más alta al au-mentar la dosis, que se corresponde con lamayor cantidad de materiales difícilmentedegradables contenidos en la paja (Chad-wick eta!., 2000).

Conclusiones

Según los resultados obtenidos en esteensayo, en la aplicación de este tipo de galli-nazas al suelo como fertilizante se debe te-ner en cuenta la gran cantidad de nitrógenoinorgánico que se libera en el suelo al pocotiempo de su aplicación y las pérdidas deeste nitrógeno según la forma de aplicación.

Se deben tener en cuenta también lascaracterísticas del suelo donde se va a apli-car, ya que pueden influir de forma impor-tante en la mineralización, sobre todo en lasgallinazas que están mezcladas con otrosresiduos como la paja, serrín, restos depoda, etc.. Estos residuos pueden llegar aproducir inmovilizaciones del nitrógeno.

El momento óptimo de aplicación paraGGP sería el de mayores necesidades denutrientes en el cultivo, para así evitar posi-bles efectos contaminantes por lavado denitratos. •

Agradecimientos

Este estudioso realizó gracias al proyecto RTA 2005-00120-0O2-01 financiado por el Instituto Nacionalde Investigación y Tecnología agraha y alimentaria(INIA-FEDER) y ITACyL. Los autores agradecen a Je-sús García, María Isabel González y Aingela García sucolaboración en las tareas de laboratoho.

Bibliografía

Existe una amplia relación bibliográfica a disposi-ción dolos lectores en redaccion@eumedia.es

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