martes, 19 de marzo de 2013

El Escarabajo Estercolero, una alternativa ecológica en la ganadería tropical (Digitonthophagus gazella)





Ariel Jiménez Rodríguez  - Coordinador de Investigación y Desarrollo - Asocebú
Edwin Alberto López Devia - Pasante Dpto. Técnico.


Un pequeño animal llamado escarabajo estercolero juega un papel importante en la limpieza de los pastos y el reciclaje de materia orgánica, contribuyendo, así, a una mejor fertilidad de la tierra, favoreciendo el crecimiento de las pasturas y, por tanto, el promedio del beneficio diario de peso vivo del ganado bovino.

Hoy la ganadería tiene grandes retos a corto y a largo plazos. Debe ser productiva, aumentando los niveles por unidad de área; igualmente, ser competitiva, es decir, producir al menor costo posible, y debe ser sostenible. El concepto de sostenibilidad se relaciona, en gran medida, con la viabilidad en el largo plazo y el respeto y conservación del medio ambiente.

No debemos seguir copiando paquetes tecnológicos que ponen en riesgo no solo la sostenibilidad de la ganadería sino también el ecosistema. Es allí, entonces, donde se analizan y evalúan las diferentes tecnologías que se han venido implementando en el mundo para el manejo del ganado bovino, especialmente en Latinoamérica, donde se han adoptado nuevos esquemas que contribuyen al mejoramiento ambiental y al sostenimiento de la tierra.

Un caso exitoso en la pecuaria brasileña, y específicamente en el área sanitaria, es el control integrado de la mosca de los cuernos y de los parásitos gastrointestinales, que desarrollan parte de su ciclo biológico en el estiércol del ganado, usando escarabajos coprófagos como complemento de tratamientos con productos farmacéuticos. Paralelo a lo mencionado, dentro del estiércol bovino los escarabajos coprófagos juegan un papel importante en la limpieza de los pastos y el reciclaje de materia orgánica, contribuyendo así a una mejor fertilidad de la tierra, favoreciendo tanto el crecimiento de las pasturas como el promedio del beneficio diario de peso vivo del ganado bovino.

El ‘fertilizante’ escarabajo estercolero

La producción de carne y leche de ganado bovino que se basa en la explotación del alto potencial productivo de los forrajes, es, sin duda, una actividad económica muy importante, especialmente, para aquellas naciones en desarrollo, ya que para ellas representa un alto nivel de ingresos que contribuyen a su mejoramiento y estabilidad. Por esto es que países como Brasil han venido implementando sistemas que mejoran la fertilidad de la tierra, y más importante aún, que mediante la utilización de tecnologías limpias ayudan al sostenimiento ambiental, permitiendo mantener así un balance en el ecosistema con la disminución en el uso de insumos químicos e implementación de recursos naturales, que favorecen tanto al trabajador como a la explotación ganadera.
La productividad y la persistencia de los pastos dependen de la adaptación de la especie de forraje usada y las condiciones del suelo y clima de la región. Entre los nutrientes requeridos, el fósforo es importante para el establecimiento de las plantas, mientras que el nitrógeno llega a ser muy útil en el mantenimiento de la productividad de los forrajes herbáceos, dando lugar a una producción más grande de materia seca, con un mejor valor nutricional.




Generalmente, del 5 al 25 por ciento de los nutrientes ingeridos por los animales se incorporan a su cuerpo, el porcentaje restante retorna al suelo como desechos a través de la orina y heces excretadas. Betteridge et al (1986) en estudios con bovinos en pastos de alta calidad, verificó que entre el 40 y 51 por ciento del nitrógeno ingerido por los animales era excretado de regreso al pasto diariamente a través de la orina. En un estudio con animales pastando en Braquiaria decumbens por 10 semanas, se estimó que del porcentaje de nutrientes ingerido por los animales casi un tercio retorna al pasto como desecho, principalmente representados en nitrógeno, fósforo orgánico, potasio y magnesio. Sin embargo, estos desechos no son distribuidos en el campo de manera uniforme, contribuyendo así a un ciclo de nutrientes deficientes.

En fincas donde se implementan sistemas de pastoreo continuo, los animales, en la mayoría de los casos, se concentran cerca de pozos o bebederos para alimentarse, generando zonas con mayor concentración de desechos, sobre el área de producción. En caso contrario, en donde implementan el sistema de pastaje rotacional hay una alta probabilidad de que los desechos sean distribuidos uniformemente en un área mayor, una vez que los animales no tengan tiempo de crear el hábito de rumiar en puntos específicos. El área de pastoreo alrededor o cubierta por la materia fecal es comúnmente rechazada y en un potrero esto puede corresponder hasta un tercio de área de pastaje cuando esta es usada en rotación, por eso, una vez siendo enterrado el bolo fecal se evita la formación de estas áreas de rechazo.

La masa de materia fecal se descompone físicamente por la acción de las lluvias y el pisoteo por parte del animal y, biológicamente, por la acción de los escarabajos estercoleros, hongos, bacterias, lombrices del suelo, hormigas y termitas, o, definitivamente, permanece intacto por largos periodos de tiempo, lo que favorece las pérdidas de nitrógeno por la volatilización de la urea, la principal forma de nitrógeno en las heces.

En este orden de ideas, los escarabajos estercoleros, siendo Digitonthophagus gazella la especie más eficiente, cumplen un papel importante, dada su capacidad de incorporación de heces al suelo. Normalmente, los escarabajos excavan en el suelo por debajo de las heces, hacia donde cargan grandes porciones de masa fecal, formando estructuras en las cuales las hembras depositan sus huevos. La larva resultante de este huevo se alimenta de heces hasta el estado adulto, cuando emerge para completar su ciclo biológico. También es interesante mencionar la influencia que tienen los escarabajos en la mejora de las condiciones físicas del suelo. El cavar túneles en el suelo, obviamente, crea mejores condiciones de aireación, entrada de agua y quiebra de capas endurecidas.

Diversos estudios han demostrado que la actividad del escarabajo estercolero hace que se mejore la incorporación de materia fecal al suelo, que queda dsiponible a las raíces de las plantas, haciendo que estas crezcan a una mayor velocidad e, igualmente, dispongan de una mayor calidad bromatológica.



Antiparasitario biológico y bioinsecticida

Por otro lado, el bolo fecal de herbívoros es un medio de desarrollo para varios organismos nocivos para la explotación ganadera, como larvas de parásitos gastrointestinales de bovinos y diversas moscas indeseables, dentro de las cuales está la mosca de los cuernos, plaga que ha causado serios problemas a los sistemas productivos bovinos. Esta mosca, Haematobia irritans, es uno de los dos más importantes parásitos de bovinos en muchos países, incluyendo Brasil. Una hembra adulta tiene una vida promedio de cuatro a seis semanas, y puede llegar a producir entre 80 y 300 huevos.

Hay que recordar que este tipo de mosca se concentra, particularmente, en partes del animal que están fuera del alcance del movimiento de la cabeza y la cola, prefiriendo animales de pelaje oscuro o con manchas oscuras, e igualmente machos enteros o que están relacionados con mayor tamaño o mayor actividad de las glándulas sebáceas y concentración de testosterona.

El principal daño que puede ocasionar esta plaga está relacionado con el estrés, pérdida de sangre y la incomodidad que genera al animal el tratar de liberarse de ellas, que dicho de otra manera, representa mayores gastos energéticos, menos tiempo de pastoreo e ingestión de agua, reduciendo así la producción de carne y leche.

El control químico de esta mosca de los cuernos, Haematobia irritans, se ha venido realizando mediante la utilización de insecticidas a base de Avermectinas (Ivermectina, Doramectina e Epinomectina), Milbectina piretroides, clorados y organofosforados, entre otros. Mientras que el control biológico se realiza mediante los escarabajos coprófagos los cuales entierran los bolos fecales que son acarreados junto a huevos y larvas de moscas para el interior del suelo, dificultando así la sobrevivencia de los mismos.

Varios parásitos de bovinos tienen parte de su ciclo de desarrollo en la materia fecal, especialmente helmintos gastrointestinales. Estos, así como las moscas, causan serios problemas económicos a la explotación bovina en toda Suramérica. Los huevos de la mayoría de ellos salen junto con las heces, posteriormente emergen larvas que se desplazan al pastoreo y son consumidos, infectando nuevamente a los animales, completando así su ciclo de vida.

Así mismo, como se controla a la mosca de los cuernos, el control de estos parásitos se puede realizar efectivamente de forma química o biológica o con la ayuda de los escarabajos coprófagos, sin embargo, la eficiencia de dicho control biológico depende de varios factores: la alta presencia de los escarabajos y la profundidad a la cual debe ser enterrada la materia fecal, que es como mínimo de 15 cm. de profundidad para evitar el retorno de las larvas a la superficie.     

Conclusiones

La adopción de tecnologías que tengan en cuenta el medio ambiente y biodiversidad, explotando sus efectos en beneficio de nuestro trabajo, se puede traducir en incrementos en productividad, mejora de la biología del suelo y un mejor reciclaje de nutrientes. Es así como el efecto del escarabajo estercolero trae beneficios como:

-       Mantenimiento de la fertilidad del suelo debido a la contribución al reciclaje de nutrientes.
-       Creación de espacios en el suelo que faciliten la infiltración de aire y agua debido a las pequeñas excavaciones y túneles en su interior.
-       Limpieza de las pasturas por entierro de bolos fecales, con esto se eliminan las restricciones al pastoreo y se aumenta la utilización efectiva del área.
-       Disminución de infestaciones por mosca de los cuernos y parásitos gastrointestinales por la destrucción y entierro de los bolos fecales.
-       Contribución al uso racional de vermicidas vermífugos e insecticidas en el control de endo y ectoparásitos.


BIBLIOGRAFÍA

1. Barrera N. 1992. El impacto ecológico y socioeconómico de la ganadería bovina en Veracruz. (pp. 79-114). En: Boege E. y H. Rodríguez (coords.). Desarrollo y medio ambiente en Veracruz. Instituto de Ecología A.C., Fundación Friedrich Ebert y CIESAS-GOLFO, Xalapa.

2. Bryan, R.P. 1973. The effects of dung beetle activity on the number of parasitic gastrointestinal helminths larvae recovered from pasture samples. Australian Journal of Agricultural Research 24: 161-168.

3. Miranda Behling, Cesar Heraclides. X Seminario de pastos y forrajes. 2006. Contribución del Escarabajo estercolero africano en la mejoría de la fertilidad del suelo. Embrapa, Ganado de Carne, Campo grande, MS, Brasil. Journal.

4. Insectos benéficos: Nuevo negocio, criar escarabajos estercoleros – Insectos de Argentina y el mundo. Página en Internet. http://axxon.com.ar/mus/Insectos.htm

5. Lic. J. Fernando Guerra S. y Ing. Martín A. Apaza Ticona. Manejo de Lepidópteros como bioindicadores. Artículo y presentación en PDF. http://www.mariposasandinas.org/country/bolivia/apaza_presentacion.pdf

6. University of Pretoria. Sustainable Parasite Management – Dung beetles for Africa. The farmers little helper. Dung Bettle benefits and uses.

7. ATTRA. National Sustainable Agriculture Information Service. Dung Beetle Benefits in the pasture Ecosystem. http://attra.ncat.org/attra-pub/dungbeetle.html

viernes, 15 de marzo de 2013

Manejo ecológico de residuos orgánicos y su aplicación en la fertilización de pasturas








Martha Carolina Vargas Sarmiento
Microbióloga. Magíster en Ciencias, Microbiología.

Los métodos de producción orgánica aplicados a pastizales favorecen el mantenimiento de los ecosistemas, incrementan el valor de las pasturas, aseguran la generación de ingresos y promueven el bienestar animal (FAO, 2007).

La utilización de residuos orgánicos compostados o lombricompostados en la fertilización de pasturas para la alimentación de animales es una práctica que -sumada a otras propias de la agricultura orgánica- permite el aprovechamiento de estos residuos (ciclaje de nutrientes), contribuye con el mejoramiento y la conservación de los suelos, incrementa la calidad nutricional y seguridad de las pasturas y a su vez, reduce la emisión de gases de efecto invernadero.

Fertilización orgánica
No toda la fertilización aplicada al suelo es aprovechada por las plantas, sólo una pequeña fracción es asimilada y extraída con la biomasa vegetal durante la remoción de la cosecha o el consumo por el ganado. En el caso del nitrógeno, las pérdidas pueden ser superiores al 50 por ciento (por volatilización, desnitrificación, fijación a las arcillas y lixiviación en forma de nitratos); el fósforo se puede fijar o inmovilizar al reaccionar con los componentes del suelo y así solo el 30 por ciento es aprovechable y las pérdidas de potasio son variables debido, principalmente, a la fijación laminar a las arcillas. Todos estos procesos llevan a la contaminación de fuentes de agua, a la destrucción de ecosistemas acuáticos por eutrofización  y a la destrucción de la capa de ozono por la liberación de gases como el óxido nitroso (N2O).

El uso de fertilizantes de liberación controlada o lenta puede equilibrar el mantenimiento de una elevada productividad con el manejo sostenible del recurso suelo, ya que estos liberan nutrientes gradualmente a la solución del suelo permitiendo aumentar la eficacia de la fertilización, simplificar la dosificación, prolongar su acción en el tiempo y reducir su impacto sobre el ecosistema al evitar las pérdidas por degradación, volatilización o lixiviación. Entre los productos naturales que se comportan y pueden ser utilizados como fertilizantes de liberación lenta se encuentran compuestos inorgánicos (minerales de fosfato, potasio, calcio, magnesio, entre otros) y orgánicos (estiércoles, residuos de cosecha, turbas, acolchados, compost, lombricompost).

Fertilizantes o abonos orgánicos
Los productos que aportan nutrientes al suelo y son de naturaleza orgánica se denominan fertilizantes orgánicos. Son aquellos que incluyen materiales de origen animal y vegetal en diferentes estados de descomposición que se adicionan al suelo para abastecer a las plantas de materia orgánica como fuente de nutrientes y mejorador de las propiedades físicas del suelo (Prasad & Power, 1997). La materia orgánica del suelo está compuesta de restos orgánicos que son partes de la biomasa de plantas, animales o microorganismos en varios estados de descomposición y por el humus el cual es una mezcla de sustancias que tienen alta resistencia al ataque de los microorganismos y su composición es diferente a la de cualquier sustancia animal o vegetal. El humus hace parte de la fase sólida del suelo y participa en la formación y estabilización de los agregados, en el control de la acidez, en la descontaminación del suelo y en la fertilidad.




La aplicación directa de residuos agrícolas como fertilizantes orgánicos y acondicionadores del suelo, así como la adición de estiércoles y orina que contienen nutrientes como el nitrógeno, el fósforo y el potasio, aportan materia orgánica esencial para el mantenimiento de la estructura y la fertilidad del suelo. Sin embargo, debido a los problemas asociados a la acumulación y lixiviación de los excesos de nutrientes por la adición directa de estos residuos al suelo, se hace necesario implementar tecnologías que permiten la transformación de los mismos disminuyendo la pérdida de nutrientes y el impacto ambiental y aumentando la eficacia de su aplicación. Entre estas tecnologías se encuentran el compostaje y el lombricompostaje.

Compostaje de residuos orgánicos
Tomada por Fabio Cruz P.
El compostaje se define como la descomposición biológica y estabilización de sustratos orgánicos bajo condiciones que permiten el desarrollo de altas temperaturas (aproximadamente 75 a 80 °C) como resultado de la actividad biológica, obteniendo un producto estable, libre de patógenos y semillas de plantas y que puede ser aplicado para el mejoramiento del suelo (Haug, 1993). Esta conversión la realizan bacterias, hongos y actinomicetos que se encuentran presentes como habitantes normales del suelo y que colonizan rápidamente los residuos orgánicos para iniciar su descomposición. Los materiales que comúnmente son compostados son residuos sólidos domiciliarios, agroindustriales, de cosecha, y estiércoles animales.
Los microorganismos que proceden tanto del suelo como del agua o de la propia materia orgánica utilizada necesitan de la presencia de sustratos y condiciones específicas para llevar a cabo la descomposición:

-          Materia orgánica: de la cual se alimentan, y en la que se deben mezclar celulosa (paja, cortezas, aserrín), azúcares (vegetales verdes) y nitrógeno (estiércoles frescos, leguminosas). El desmenuzamiento de esta materia posibilita que los microorganismos actúen de forma más rápida.

-          Oxígeno: es fundamental para que no se produzca putrefacción y malos olores, por eso hay que favorecer que el aire penetre fácilmente.

-          Agua: tiene que estar presente en todo momento, pero sin llegar a la inundación, un bajo contenido de agua detiene el proceso porque los microorganismos la necesitan para seguir actuando y demasiada llegaría a producir la putrefacción.

-          Temperatura adecuada: es necesario proteger la mezcla del calor excesivo y también de la lluvia.

-          pH adecuado: el ideal es cercano a la neutralidad (pH 7), pero un rango de pH de 5 a 8 es aceptable (Echeverri & Chalarca, 2006).

Los sistemas de compostaje son muy variados, pero los más comunes son aquellos realizados en pilas de mezclas de residuos vegetales y estiércoles que se preparan al aire libre y a los cuales se les controla la aireación y la temperatura mediante el volteo mecánico de la pila. El tiempo de compostaje varía de acuerdo con las características de los materiales orgánicos, a la frecuencia de volteo y a las condiciones ambientales.


Lombricompostaje de residuos orgánicos



Cultivo de lombriz roja californiana (Eisenia fetida) en estiércol bovino y residuos vegetales.(Tomada por Fabio Cruz P.)  
La lombricultura es el cultivo de lombrices de tierra (anélidos) nativas o foráneas adaptadas a vivir en altas densidades dentro del mismo espacio y bajo condiciones ambientales controladas por el ser humano. Esta tecnología puede ser empleada para el desarrollo de sistemas integrados y compatibles en la producción animal y agrícola en los que la lombriz se utiliza para la transformación (lombricompostaje) de sustancias orgánicas residuales en deyecciones conocidas como humus de lombriz o lombricompost, que constituye un fertilizante orgánico rico en macro y micronutrientes de fácil absorción, que favorece el desarrollo y crecimiento vegetal y aumenta la producción de biomasa en cultivos agrícolas.
La especie más utilizada en los sistemas de lombricompostaje es la Eisenia fetida o lombriz roja californiana, aunque también existen otras especies capaces de descomponer efectivamente cualquier tipo y cantidad de residuos orgánicos. Esta especie se prefiere debido a su longevidad, prolificidad, baja selectividad en el consumo de alimentos, riqueza nutricional de sus deyecciones, adaptación al cautiverio y a la convivencia en altas densidades de población. Existen varias técnicas de cría de lombrices que van desde las que se realizan al aire libre en pilas de desechos orgánicos, en cajones pequeños, hasta la producción industrial que se lleva a cabo en fosas, lechos o camas.  

Fertilización orgánica y ciclaje de nutrientes en pastizales
La ganadería también puede jugar un papel importante en el mantenimiento de la fertilidad del suelo (Siavosh et al., 2009).
Tomada por: Carolina Vargas S.

El pisoteo, la defoliación y el retorno de nutrientes por la deposición de residuos animales se pueden considerar en términos generales como los principales efectos causados en el ecosistema de pastizales por el pastoreo. En cuanto al reciclaje de nutrientes, se refiere, son evidentes los efectos en la transferencia de nutrientes vegetales en los potreros debido a los productos excretados por los animales. La mayor parte de estos nutrientes se retorna al pastizal en forma de heces y orina, cuya cantidad es considerable. Las excretas contienen los nutrientes necesarios para las plantas y en las proporciones deseadas.

La ganadería puede jugar un papel importante en el mantenimiento de la fertilidad del suelo. En particular, los sistemas cerrados de granjas mixtas pueden renovar o reponer una fracción sustancial de los nutrientes del suelo y, por consiguiente, reducir la necesidad de aplicar fertilizantes inorgánicos (Siavosh et al. 2009). Según Sadeghian y colaboradores (1999), con la fertilización orgánica de pastos y forrajes se puede lograr a mediano plazo: mejorar las características físicas del suelo (aumento de la capacidad de retención de humedad, promoción de la agregación de las partículas y reducción de la susceptibilidad a la erosión, mejoramiento de la aireación, incremento en la conductividad del agua y disminución de la densidad aparente del suelo, entre otros); mejorar las propiedades químicas del suelo (suministro de elementos esenciales para las plantas, incremento de las reservas nutricionales del suelo y mantenimiento de la uniformidad en la reacción en el suelo) y favorecer la actividad microbiana y el desarrollo de la meso y macrofauna.




Manejo sostenible del suelo en pastizales

La utilización de residuos orgánicos como fuente de materia orgánica y de nutrientes hace parte del manejo biológico de la fertilidad del suelo. Es necesario llevar a cabo un análisis fisicoquímico de suelos y determinar el contenido de nutrientes de los abonos orgánicos que se van a aplicar. Así, y conociendo los requerimientos nutricionales del cultivo, se establece la cantidad de fertilizante orgánico que se debe aplicar y, así mismo, reducir el uso de fertilizantes de síntesis química, ya que además de con­tener macronutrientes esenciales para las plantas, los fertilizantes orgánicos pueden proveer muchos micronutrientes esenciales.

Dentro de las recomendaciones generales en el manejo sostenible del suelo están:

-          Integrar sistemas de producción agrícolas y pecuarios.

-          Implementar sistemas silvopastoriles, los cuales permitirán disminuir la dependencia de fertilizantes, reducir la erosión y la compactación del suelo, estimular el ciclo de nutrientes y generar un ambiente más favorable para los animales.

-          Promover la fertilización orgánica de los cultivos, pastos y forrajes.

-          Buscar alternativas productivas diferentes a la ganadería intensiva en zonas de pendientes fuertes. Estas pueden incluir: sistemas de estabulación o semiestabulación de animales, alimentados con forrajes.

-          Analizar periódicamente las características químicas del suelo.

-          Promover el cultivo de especies arbóreas (por ejemplo, maderas finas leguminosas) en forma integrada con la ganadería, con el propósito de: aumentar ingresos, reducir insumos externos, brindar sombrío permanente a los animales, promover el ciclaje de nutrientes, reducir los riesgos de derrumbes y servir de barreras rompevientos.

-          Promover el establecimiento de cercas vivas para la división de potreros y linderos.

Destacado
La utilización de residuos orgánicos como fuente de materia orgánica y de nutrientes hace parte del manejo biológico de la fertilidad del suelo

Referencias
Echeverri A. & Y.A. Chalarca. 2006. Módulo de pastos y forrajes. Submódulo, manejo y fertilización. Programa de Extensión Solidaria, Dpto. Formación Académica de Haciendas, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Antioquia.

FAO. 2007. Organic agriculture. En http://www.fao.org/docrep/010/y4587e/y4587e00.htm.

Haug R.T. 1993. The practical handbook of compost engineering. Lewis Publishers, Boca Raton, Fla.
Prasad R. & J.F. Power. 1997. Soil fertility management for sustainable agriculture. CRC Press LLC. 356 p.

Sadeghian K., S., J.M. Rivera, M.E. Gómez. 1999. Impacto de la ganadería sobre las características físicas, químicas y biológicas de suelos en los Andes de Colombia. Agroforestería para la producción animal en América Latina. Roma (Italia), FAO. P 123-142. Estudio FAO Producción y Sanidad Animal No. 143.
Siavosh S., J.M. Rivera, M.E. Gómez. 2009. Impacto de sistemas de ganadería sobre las características físicas, químicas y biológicas de suelos en los Andes de Colombia. Conferencia electrónica de la FAO sobre Agroforestería para la Producción Animal en Latinoamérica. En http://www.fao.org/ag/aga/AGAP/FRG/agrofor1/Siavosh6.htm