Árboles de Fijación de Nitrógeno para la agroforestería en el trópico

La fijación de nitrógeno es un patrón de ciclo de nutrientes que se ha utilizado con éxito en la agricultura perenne durante milenios. Este artículo se centra en las leguminosas, que son fijadores de nitrógeno de particular importancia en la agricultura. Específicamente, los árboles de leguminosas (árboles fijadores de nitrógeno, en lo sucesivo NFT) son especialmente valiosas en la agroforestería subtropical y tropical. Se pueden integrar en un sistema agroforestal para restaurar el ciclo de los nutrientes y la autosuficiencia de la fertilidad.

En sitios no depurados, las plantas «pioneras» (plantas que crecen y prosperan en condiciones severas y de baja fertilidad) comienzan el ciclo de los nutrientes al extraer y acumular los nutrientes disponibles. A medida que ingresan más nutrientes al sistema biológico y se establece la cobertura vegetal, las condiciones para otras especies no pioneras se vuelven favorables. Los pioneros como los árboles fijadores de nitrógeno tienden a beneficiar otras formas de vida al aumentar la fertilidad y moderar las condiciones severas.

Los NFT a menudo están muy arraigados, lo que les permite acceder a los nutrientes en las capas del subsuelo. Su constante caída de hojas nutre la vida del suelo, que a su vez puede soportar más vida de las plantas. El extenso sistema de raíces estabiliza el suelo, mientras crece y se atrofia constantemente, agregando materia orgánica al suelo y creando canales para la aireación. Hay muchas especies de NFTs que también pueden proporcionar numerosos productos y funciones útiles, incluyendo alimentos, protección contra el viento, sombra, forraje para animales, madera para combustible, cerca viva, y la madera, además de proporcionar nitrógeno para el sistema.

Nitrógeno: del aire a las plantas.

El nitrógeno es a menudo referido como un nutriente limitante primario en el crecimiento de las plantas. En pocas palabras, cuando el nitrógeno no está disponible, las plantas dejan de crecer. Aunque la falta de nitrógeno a menudo se considera un problema, la naturaleza tiene una reserva inmensa de nitrógeno en todas partes donde crecen las plantas: en el aire. El aire se compone de aproximadamente un 80% de gas nitrógeno (N2), que representa unos 6400 kg de N por encima de cada hectárea de tierra. Sin embargo, N2 es un gas estable, normalmente no disponible para las plantas. La fijación de nitrógeno, un proceso por el cual ciertas plantas «reparan» o juntan el N2 atmosférico y lo hacen biológicamente disponible, es un patrón subyacente en la naturaleza. (Consulte el cuadro a continuación para obtener detalles sobre cómo funciona la fijación de nitrógeno).

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Cómo usar NFTS en un sistema

En los trópicos, la mayoría de los nutrientes disponibles (más del 75%) no están en el suelo sino en la materia orgánica. En los bosques subtropicales y tropicales, los nutrientes circulan constantemente por el ecosistema. Además de mejorar la fertilidad general al acumular nitrógeno y otros nutrientes, los NFT se establecen fácilmente, crecen rápidamente y vuelven a crecer fácilmente a partir de la poda. Se adaptan perfectamente para impulsar la producción de materia orgánica en un sitio, creando una fuente abundante de mantillo rico en nutrientes para otras plantas. Muchos NFT de rápido crecimiento pueden reducirse regularmente durante varios años para la producción de mantillo.

Los NFT pueden integrarse en un sistema de muchas maneras diferentes, incluidas las siembras en grupo, los recortes en callejones, los setos de contorno, los cinturones de protección o las plantaciones de distribución única. (Ver figura abajo). Como parte de un sistema productivo, pueden cumplir muchas funciones: microclima para cultivos que aman la sombra, como el café o los cítricos (recortar estacionalmente para fomentar la fructificación); enrejado para cultivos de vid como vainilla, pimienta y ñame; bancos de mantillo para huertos familiares; y fuentes vivas de cercas y forrajes alrededor de campos de animales.

Plantación de árboles de fijación de Nitrógeno

Selección de especies

Un sondeo de su área será útil para determinar el hábito y el vigor de los NFT locales. Algunos son pequeños y producen brotes y vainas comestibles, ideales para el uso en huertos caseros; Otros son grandes y de rápido crecimiento para leña o postes. Decida qué rendimiento desea obtener de sus NFT y elija una diversidad de especies. Para algunas características de muchos árboles que fijan nitrógeno.

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Tratamiento de pregerminación de semillas (escarificación)

En muchos NFT, la cubierta de semilla dura debe estar escarificada para permitir la absorción de agua, por lo tanto, la germinación. Existen varios métodos: el agua caliente es la más común. La temperatura del agua debe ser aproximadamente de 70 a 90 ° C (160 ° F). La relación de volumen debe ser de 5 a 10 partes de agua por una parte de semillas. Las semillas se colocan en agua caliente durante 1-3 minutos, luego se enjuagan. Las semillas se pueden remojar durante la noche a temperatura ambiente.

Inoculación de semillas

Después de la escarificación, un agente pegajoso como el aceite vegetal o el agua corriente se aplica con moderación a las semillas, y el inóculo se espolvorea en la mezcla. Las semillas deben sembrarse inmediatamente. No exponga las semillas inoculadas a temperaturas extremas ni a la luz solar directa.

Siembra

El material vegetal en forma de plántulas de raíz desnuda, esquejes de tocón y esquejes de ramas debe mantenerse húmedo y protegido hasta la siembra. Haga un pequeño agujero en el suelo con el mismo diámetro que el material vegetal. Las plántulas deben colocarse en el orificio con el collar de raíz / brote del árbol al nivel del suelo. Los cortes del tocón se manejan de la misma manera. Los recortes de las ramas deben estar escarificados en varios lugares con un cuchillo afilado para promover el enraizamiento y colocarse en el suelo aproximadamente un tercio de su longitud.

Establecimiento

Inicialmente, los NFT requieren humedad y nutrientes adecuados, así como protección contra la competencia de las malezas. La mejor manera de lograr estas condiciones es enmendar el mantillo del suelo y la hoja en el momento de la siembra.

Una advertencia

Como el objetivo en la agrosilvicultura es fomentar un ecosistema productivo y estable, en lugar de simplemente agregar nitrógeno al sistema, las NFT deben usarse con el debido cuidado y supervisión. Demasiadas plantas fijadoras de nitrógeno pueden sobrestimar el suelo y contaminar el suelo y las aguas superficiales. Los NFT no son una panacea. La mayoría no prosperará en la sombra o condiciones fértiles. Debido a su capacidad para prosperar en malas condiciones, pueden convertirse fácilmente en malas hierbas. Por lo tanto, si es posible, use solo NFT que ya estén establecidos en su área o que tengan un historial de no convertirse en malezas. Los NFT también pueden ser competitivos para los nutrientes del suelo disponibles, especialmente en áreas áridas; se aconsejan prácticas de manejo cuidadosas e informadas.

Además, tenga en cuenta que existen muchas otras vías importantes para la fijación de nitrógeno en la naturaleza, como las bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre, que también deben incorporarse en un diseño.

Cómo funciona la fijación biológica de Nitrógeno en las leguminosas

Al trabajar con un grupo de bacterias llamadas rizobios, las leguminosas pueden extraer nitrógeno del aire y acumularlo biológicamente. Las bacterias, que normalmente viven libremente en el suelo en el rango nativo de una leguminosa en particular, infectan ( inoculan ) los pelos de la raíz de la planta y se encuentran en pequeñas estructuras de la raíz llamadas nódulos . La planta proporciona energía para alimentar a las bacterias y alimentar el proceso de fijación de nitrógeno. A cambio, la planta recibe nitrógeno para el crecimiento.

Hay miles de cepas de rizobios. Algunos de estos infectarán a muchos hospedadores, ciertos hospedadores aceptarán muchas cepas diferentes de rizobios. Ciertos hospedadores pueden ser nodulados por varias cepas de rizobios, pero el crecimiento solo puede potenciarse por cepas particulares. Por lo tanto, cuando se introducen hospedadores en un área nueva, es extremadamente importante también introducir una cepa de rizobios simbióticos efectiva conocida. Estas cepas efectivas se han identificado para miles de las importantes leguminosas fijadoras de nitrógeno, y se pueden comprar a bajo costo por el valor devuelto. El mejor método para asegurar una fijación efectiva de nitrógeno es introducir una cepa efectiva conocida de RhizobiumAl medio de cultivo en el momento de la siembra. También se pueden usar nódulos grandes y sanos para inocular semillas. Para determinar si el nódulo es efectivo, se puede abrir. Los nódulos efectivos tendrán un pigmento rosado a rojo oscuro en el interior.

En los sistemas de cultivo convencionales, se estima que las plantas fijadoras de nitrógeno acumulan entre 50 y 800 kg de nitrógeno por hectárea y año, según las especies, el suelo y el clima, la eficiencia de Rhizobium y el manejo. Cantidades equivalentes de nitrógeno fabricado se producen mediante un proceso de uso intensivo de energía, y el producto final es nitrógeno de alto precio en una forma que puede ser perjudicial para la ecología del suelo.

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Referencias y lecturas adicionales:

FAO, 1984. Inoculantes de leguminosas y su uso , FAO de las Naciones Unidas, Roma. Excelente manual práctico para la inoculación.
MacDicken, Kenneth G. 1994. Selección y manejo de árboles fijadores de nitrógeno. Instituto Internacional Winrock para el Desarrollo Agrícola, Morrilton, Arkansas, EE. UU.
Academia Nacional de Ciencias. 1979. Tropical Legumes: Resources for the Future , National Academy Press, Washington, DC.
Asociación del árbol de fijación de nitrógeno (actualmente la red FACT ). 1989-1994. Destacados de NFT. Asociación del árbol de fijación de nitrógeno, Morrilton, Arkansas, EE. UU.

Contacto del autor:
Craig Elevitch y Kim Wilkinson
PO Box 428, Holualoa, HI 96725 USA

Fuente: agroforestry.net

 

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