Manejo y utilizacion de los efluentes de sistemas ganaderos

La aplicación de fertilizantes en los cultivos forrajeros es muy baja en relación al consumo total de Argentina (8 % del total), no cubriendo esta cifra el 5 % de las cantidades de nutrientes exportados por los productos animales y además no pudiendo abastecer las necesidades nutricionales de las pasturas. En este contexto, una producción ganadera donde no se devuelvan adecuadamente los nutrimentos minerales al suelo, siempre causará una deterioro de su potencial productivo (Marino y Agnusdei, 2005).

Las plantas forrajeras al igual que los cultivos agrícolas son altamente eficientes en la absorción e incorporación de nutrientes minerales, pero posteriormente su utilización por el ganado es ineficiente y sólo una pequeña cantidad de ellos es retenido por los animales. En este sentido Haynes y Williams (1993) citan valores de retención de nutrientes del 5 a 7 % en carne y hasta un 25 % en la leche y mencionan además, aunque el efecto de los nutrientes aportados sobre la pastura se expresan más allá del área cubierta por cada deyección (menos de 10 cm²  para las heces y menos de 50 cm² para la orina), la superficie afectada es baja en relación al área pastoreada.

Asimismo, estas deyecciones se distribuyen sobre un 10 a 40 % del área total de un lote, en zonas donde se concentran los animales para el pastoreo u otras actividades (aguadas, callejones, lugares de descanso, etc.), provocando finalmente áreas de alta concentración de nutrimentos y zonas con marcadas deficiencias, es decir que se provoca: "un traslado de la fertilidad química" (Díaz Zorita y Barraco, 2002).

La mayor proporción de los nutrientes consumidos por el ganado son devueltos al suelo principalmente a través de las heces y la orina, como se puede apreciar en la Figura 1 (Haynes y Williams ).

Figura 1. Reciclado de nutrientes (excretados, exportados y retenidos) por vacas holando.

De la Figura 1 se puede apreciar que con un manejo eficiente de los efluentes, la mayor proporción de los nutrimentos ingeridos por los animales podría ser devuelto al suelo y así ser aprovechado por los cultivos.

La producción de leche en Argentina es básicamente pastoril y los efluentes son generados como consecuencia de la actividad de ordeño, estando conformados por una fracción sólida (heces, restos de alimentos y tierra) y una líquida (agua de limpieza de pisos, de equipamiento de ordeño y de refrigeración, de pezones, orina y restos de productos de limpieza y leche) (Charlón et al, 2004).

El manejo que se realiza normalmente de los efluentes es determinante, no solo para reducir la transferencia de nutrientes de la pastura hacia los corrales u otros sitios, sino también para limitar su efecto negativo sobre el ambiente, la salud humana y animal. Estos desechos son generalmente almacenados en depósitos temporarios o permanentes ("fosas") y luego vertidos directamente al terreno o a un curso de agua, con el potencial riesgo de la contaminación de los recursos naturales (aguas superficiales y subterráneas fundamentalmente). Un buen destino que se le puede dar a los mismos es el reciclado dentro del sistema productivo, de manera que el efluente almacenado puede aplicarse a un suelo o a una pastura preferentemente en crecimiento, utilizando carros-tolvas o tanques estercoleros o equipos de riego (Charlón y Taverna, 2004).

 Cuando se analiza el contenido de materia orgánica, nitrógeno y fósforo que se encuentran en este tipo de residuos (Cuadro1) y la cantidad que se genera diariamente (por ej: 7.200 litros de efluentes en promedio para un tambo de 100 vacas en ordeñe) nos damos cuenta que se trata de una cantidad importante de nutrientes que se reciclan.

Cuadro 1.  Caracterización del efluente generado en una instalación de ordeño.

De manera que:

y

La primer consideración que puede efectuarse es desde la faz económica y solamente considerando a dos nutrimentos (N y P): "se están tirando a una fosa o a un canal o a una zanja 515 dólares/año". 

1-      Tambo en la localidad de Eusebia (Santa Fe).

En un tambo de la localidad de Eusebia en el cual se utiliza este sistema se evaluó el suelo después de tres años de aplicación de residuos provenientes del tambo. El seguimiento se efectuó en un equipo de riego móvil de aspersión continua de los efluentes de un tambo comercial con 300 vacas en ordeño. Se evaluó el efecto del riego utilizando los efluentes generados en la instalación de ordeño sobre el suelo. Los mismos eran producidos luego de la limpieza del corral de espera, de la ordeñadora y del tanque de frío y luego dirigidos por una canaleta a cielo abierto hacia un depósito temporario de mampostería. Los sólidos groseros son retenidos por una rejilla ubicada  antes del ingreso al depósito. Las dimensiones del mismo son de 1,70 x 2,30 x 1,80 m de profundidad (capacidad de 7.000 litros total, el nivel del flotante se encuentra a los 1200 litros), en su interior posee una bomba estercolera que impulsa el efluente a un aspersor en forma de molinete que se moviliza aprovechando el movimiento de rotación del mismo (Figura 3).  

Figura 2. Depósito temporario de efluentes                    Figura 3. Equipo de riego utilizado.

El equipo se coloca al principio de una franja y a medida que va saliendo el efluente va girando el molinete y ejerce una fuerza que impulsa un  sistema tipo malacate, provocando el avance frontal. Al llegar al tope del cable hay que trasladar el equipo a otro sector para evitar que funcione en el mismo lugar demasiado tiempo provocando encharcamientos.

Las características del efluente esparcido se muestra en el Cuadro 2. El mismo se asperjó en una pastura de alfalfa a partir de los cuatro meses implantada. La misma estaba ubicada en un lote contiguo al depósito de efluentes.

Cuadro 2. Caracterización del efluente empleado.

 Se midieron aspectos relacionados a la fertilidad química: materia orgánica (M.O.); fósforo (P); calcio (Ca); pH y conductividad eléctrica (CE) y a la fertilidad física: densidad aparente e índice hídrico óptimo, considerándose los primeros 5 cm de profundidad. Los resultados se presentan en el Cuadro 3.

Cuadro 3. Valores de materia orgánica, fósforo disponible, calcio intercambiable, pH y conductividad eléctrica del suelo (C. E.) con y sin aplicación de efluentes del tambo.

Los aportes realizados con los efluentes incrementaron los contenidos de M.O y de Ca. Estas dos características son muy importantes desde el punto de vista de la conservación del suelo pues están directamente relacionadas con la estabilidad estructural y con la fertilidad química. También fue muy importante el incremento observado en el contenido de P, que puede estimarse similar a un agregado de 79 kg de P elemento o 395 kg/ha del fertilizante comercial fosfato diamónico.

El aspecto físico del suelo se evaluó midiendo el intervalo hídrico óptimo (IHO), para lo que se tomó un total de 15 muestras por cada sector del lote, extrayendo cada una de ellas de manera tal que su estructura no esté perturbada (clavando cilindros metálicos en el suelo, de 5 cm de diámetro por 5 cm de largo). Las muestras colectadas se utilizaron además para determinar la curva de retención hídrica (CRH), la de resistencia mecánica (CRP) y la de densidad aparente (Ds). Para la determinación de la CRH las muestras fueron saturadas y luego equilibradas en los siguientes potenciales mátricos: -0,004, -0,01, -0,03, -0,1 y -0,6 MPa en mesa de tensión y ollas de presión (tipo Richards). La CRP fue determinada en las mismas muestras para obtener el gradiente de humedad, con un penetrómetro electrónico que posee aguja con un cono de 4 mm de diámetro. La resistencia mecánica fue evaluada a través de toda la muestra y obtenido luego el valor promedio. A partir de esta información se determinó el IHO para cada tratamiento y los resultados se detallan en las Figuras 4 y 5, respectivamente.

Figura 4. Intervalo Hídrico óptimo (IHO) del suelo en el sector sin agregado de efluentes.

Figura 5. Intervalo Hídrico óptimo (IHO) del suelo en el sector con el agregado de efluente.

Se presentó menor amplitud de variación de Ds que CE, predominando valores más elevados, probablemente debido a que el sector CE está más próximo a la aguada. Sin embargo para iguales valores de Ds, CE presentó un mayor IHO. El IHO en su mayor amplitud fue 0,07 cm³ x cm^-3  en CE y 0,05 cm³ x cm^-3 en SE. La Ds crítica (IHO: 0) para SE fue 1,29 g cm^-3 y para el tratamiento CE fue 1,31 g cm^{-3. A pesar de esto, los dos tratamientos presentaron valores de Ds promedio superiores a los valores de Ds crítica, sugiriendo que en general, el suelo en ambos tratamientos presentaba niveles de compactación inadecuados para lograr la máxima producción de la pastura. En CE el límite superior del IHO fue determinado por la porosidad de aeración y el límite inferior por la resistencia a la penetración. En SE el límite superior fue establecido también por la porosidad de aeración, mientras que el límite inferior fue determinado por la humedad retenida en el punto de marchitez permanente hasta el valor de Ds:1,26 g cm-3} y luego por la resistencia mecánica. Los resultados indican que el aporte de residuos orgánicos del tambo, además de incrementar los niveles de materia orgánica del suelo, han contribuido para mantener una mejor condición estructural del suelo, que se refleja en la mayor amplitud de disponibilidad de agua útil del suelo con igual densidad aparente.

De acuerdo a los resultados obtenidos en esta experiencia, el agregado de los efluentes del tambo al suelo generó efectos positivos en sus propiedades físicas y químicas, quedando por analizar su efecto sobre la vida microbiana.

2-      Aplicación en Maíz para silo en un tambo en la localidad de Marull (Córdoba).

En la campaña 2005/06 en un tambo de la zona rural de Marull se realizó una experiencia a campo en cuatro lotes de maíz para silo de un tambo de la flía. Scolari, donde se evaluó el agregado de efluentes en 2 de ellos.

La dosis aplicada fue de 12.000 tn/ha equivalente a 91 kg deN/ha y 53 Kg de P/ha respectivamente y los resultados se detallan en la Figura 6.

Figura 6. Producción de materia verde de maíz para silo en tres lotes de un tambo de la zona rural de Marull (Cba.).

El uso de efluentes provocó mayores producciones en el maíz y además minimizó las diferencias entre las dosis de N aplicadas (Figura 6).

3-      Aplicaciones en una pastura de alfalfa en INTA Rafaela campaña 2003/04.

En la campaña 2003/04 Charlon et al, 2006 evaluaron la utilización de residuos orgánicos del tambo sobre la producción de alfalfa, utilizando como referencia el contenido de S. El ensayo se sembró el 27/05/2003 con la variedad Beacon a razón de 10 kg/ha de semilla. Los tratamientos fueron: T1: testigo sin aplicación de residuos (S: 0); T2: equivalente a 20kg S/ha a la siembra (S20); T3: equivalente a 40kg S/ha a la siembra + 40kg S/ha al año (S40+S40) y T4: equivalente a 40kg S/ha únicamente al año (S0+S40). Se realizaron 19 cortes durante dos años, donde se determinó producción de MS y % de proteína bruta (PB). Los datos fueron analizados mediante el análisis de la variancia, comparándose las medias con la prueba de Tukey. En el Cuadro 1 se indican los valores obtenidos de MS acumulada total y el % de PB promedio según los tratamientos realizados.

Cuadro 4. Producción de MS total y % de proteína bruta de una pastura de alfalfa con  diferentes tratamientos de aplicación de efluentes.

Se registró un incremento de la producción de MS total y del % de proteína de la alfalfa. El T3 presentó diferencias significativas con el testigo en la producción del MS (11%) y en % PB, esto puede estar explicado dado que la alfalfa respondió positivamente a una segunda aplicación al año de implantación aumentando su producción y en el contenido de PB, parámetros íntimamente relacionados con el contenido de P y S del suelo. La presencia de macro y mesonutrientes y la actividad microbiana creciente proporcionados por los residuos orgánicos del tambo podrían complementar los beneficios obtenidos.

4-      Aplicaciones en Trigo/Soja 2a. en INTA Rafaela campaña 2007/08.

En la campaña 2007/08 se aplicó el estiércol sólido recolectado en un playón (con 30 días de depositado) sobre un cultivo de trigo con 35 días de emergido y sembrado en el campo experimental de la EEA Rafaela. Luego de cosechado el trigo se sembró un cultivo de soja de 2a. 

Las dosis aplicadas fueron de 4 y 8 tn/ha, equivalentes a 82 kg de P/ha y de 164 Kg de N/ha, respectivamente y los resultados se detallan en la Figura 7..

Figura 7. Rendimiento de granos de trigo y de soja de 2a (campaña 2007/08) con y sin aplicación de estiércol (EEA Rafaela).

El uso de estiércol provocó incrementos sobre el rendimiento de granos del trigo (469 y 716 kg/ha de aumentos respecto al testigo para las dosis de 4 y 8 toneladas/ha, respectivamente) y además tuvo efecto residual sobre la producción de la soja de 2a. (230 y 509 kg/ha más en relación al testigo de las dos dosis ya comentadas).