Métodos de tratamiento del suelo para la agricultura

Uno de los temas de conversación más frecuentes en el mundo agrícola es cómo se pueden potenciar los terrenos de cultivo para que sean cada vez más productivos. Por ello, queremos dedicar este post al uso de plásticos como uno de los métodos de tratamiento del suelo que más beneficios aporta en la agricultura y su productividad.

¿Por qué el uso de plásticos es tan popular para el tratamiento del suelo agrícola?

Porque contribuyen a potenciar la calidad de los cultivos y mejoran la eficiencia en la desinfección de los terrenos agrícolas. Asimismo, ayudan a optimizar la cantidad de químicos utilizados, lo que, a su vez, se traduce en grandes beneficios para el medio ambiente.

Cada vez son más las compañías que se están enfocando en producir plásticos que potencien la calidad de los cultivos y que permitan reducir el uso excesivo de recursos como el agua.

Los agricultores alrededor del mundo saben que cuando emplean plásticos, ya sea para estructuras de invernadero, de cobertura, de acolchado u otros, logran que los productos obtenidos durante las cosechas, por ejemplo, las frutas, sean más grandes, más jugosas, más dulces y con mejor color, solo por mencionar algunas características.

¿Por qué es importante tener unos terrenos de cultivo saludables?

Como es bien sabido, cuando existe agricultura intensiva es usual que se presenten algunas complicaciones con los terrenos de cultivo, ya sea por el desgaste propio del proceso agrícola o por la aparición de enfermedades o patógenos en el suelo.

Para solventar estas complicaciones existen diversos métodos de tratamiento del suelo para la agricultura que, dependiendo de las necesidades del terreno, se pueden implementar para mantenerlos cada vez más saludables, garantizando así su fertilidad y rentabilidad en el tiempo.

La FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) describe los cinco beneficios de tener suelos saludables:

1. Son la base para la producción de alimentos saludables
2. Albergan una cuarta parte de la biodiversidad de nuestro planeta
3. Los suelos ayudan a combatir y adaptarse al cambio climático.
4. Son esenciales para la seguridad alimentaria
5. Almacenan y filtran agua

 

En este sentido, te recomendamos leer nuestros posts sobre cultivos de cobertura para mantener los suelos saludables y cómo preparar el suelo para la cosecha.

Principales desafíos de los suelos en la agricultura intensiva:

Cuando los suelos son empleados para la agricultura intensiva suelen presentarse desafíos. Algunos de ellos son la pérdida de la humedad, lo cual se puede corregir con facilidad mediante el uso de sistemas de riego que son altamente adaptables.

Otro desafío puede ser la pérdida de nutrientes debido al repetitivo ciclo de siembra y cosecha, que también es posible tratar gracias a toda la tecnología involucrada en la horticultura moderna que incluye labores de fertirrigación y aplicación foliar de nutrientes, por mencionar algunas.

También está el desbalance en la materia orgánica, que se puede corregir a través del aporte de materia orgánica. Asimismo, está la aparición de patologías derivadas del monocultivo y la constante explotación del suelo, las cuales pueden corregirse o minimizarse a través de distintos métodos de tratamiento del suelo, así como el uso de plásticos.

Ejemplo de métodos de tratamiento del suelo para la agricultura

Los agricultores en la actualidad pueden disponer de diversos métodos que pueden aplicar para tratar sus terrenos de cultivo como, por ejemplo, alternativas químicas (CSD), la solarización (SOL) y la biofumigación o ASD, las cuales desarrollaremos a continuación.

De acuerdo con la información suministrada por Javier Pery, Jefe de Producto de la división de Acolchados del Grupo Armando Álvarez,

las alternativas químicas se han ido transformando con el paso del tiempo por lo que es recomendable analizar un poco la historia.

• Década de 1970. Se utilizaba principalmente Bromuro de Metilo y fue el químico más utilizado para la desinfección, especialmente para el control de plagas, enfermedades y malas hierbas.

El Bromuro de Metilo fue ampliamente utilizado en algunos países para la fumigación de productos duraderos, como granos y nueces, en la etapa de post-cosecha, así como para desinfectar almacenes, molinos y paletas de madera.

• Década de 1990. Debido a la Enmienda de Copenhague, adoptada por las Partes del Protocolo de Montreal, específicamente en el año 1992, el Bromuro de Metilo fue considerado como una sustancia responsable de agotar la capa de ozono.

Desde ese momento comenzó un proceso gradual de retiro del producto en el mercado, lo que resultó en su eliminación total en la mayoría de los países como elemento para el tratamiento de cultivos, suelos o para fumigar estructuras.

• Década de los 2000. Oficialmente el Bromuro de Metilo queda eliminado como elemento de tratamiento de cultivos o desinfección de estructuras y en cambio surgen alternativas como la desinfección química de suelos (CSD) y el manejo integrado de plagas (IPM). Dentro de estas últimas se diferencian dos: la solarización de suelos (SOL) y la biofumigación o desinfección anaeróbica de suelos (ASD).

En la actualidad hay dos tendencias globales en tratamientos químicos de suelos:

• Prohibición total de desinfectantes que se comprueben o sospechen tóxicos
• Reglamento para la aplicación del CSD.

 

• Alternativas Químicas (CSD):

Debido a la prohibición del Bromuro de Metilo, comenzó a surgir la necesidad de reinventar el mercado y buscar una nueva alternativa que permitiera replicar el índice de eficiencia del bromuro de metilo para eliminar todos los patógenos en el suelo, manteniendo los bajos costes relacionados con la desinfección del suelo.

De esta manera, apareció una solución que implicó el aprovechamiento de químicos disponibles en el mercado como el Dazomet, Metam Sodio, Metam Potasio, Cloropicrina, Dicloropropeno, la mezcla de Cloropicrina y Dicloropropeno, Dimetilo Disulfuro y EDN Fumigas.

Hay que destacar que como cada país tiene su legislación específica, es necesario que los productores agrícolas las conozcan antes de abordar el uso de cualquier alternativa de desinfección o tratamiento químico del suelo (CSD), debido a que algunas sustancias están reguladas, otras están en proceso de registro y otras están totalmente prohibidas.

• Solarización (SOL)

El tratamiento del suelo por solarización es básicamente una desinfección ecológica que consiste en usar solo agua y la luz solar.

Su objetivo es atrapar el calor proveniente de los rayos del sol bajo una película de plástico transparente. Este film se coloca sobre el suelo húmedo, permitiendo aumentar los niveles de temperatura del terreno a niveles letales para plagas y patógenos, manteniendo el balance biológico al mismo tiempo.

Es muy importante que, al utilizar este método, se emplee un plástico a base de polietileno (PE) específicamente formulado para:

• Facilitar el aumento de la temperatura del suelo hasta un 60% de la temperatura obtenida con un film plástico normal
• Incrementar la eficiencia de la solarización hasta en un 97% garantizando la mortalidad de los patógenos
• Acortar considerablemente el tiempo necesario para la solarización como una manera de conseguir resultados óptimos en hasta 3 semanas
• Reducir el efecto de condensación (goteo), permitiendo un mejor aprovechamiento de la radiación solar
• Conservar los organismos que resulten beneficiosos para los cultivos

 

• Biofumigación o ASD (Desinfección Anaeróbica de Suelos)

El tratamiento del suelo por biofumigación o ASD consiste en el uso de materia orgánica en ausencia de oxígeno para lograr la desinfección.

Si bien algunos agricultores la consideran una técnica relativamente nueva, lo cierto es que desde hace mucho tiempo se han realizado experimentos con estos tratamientos de desinfección anaeróbica del suelo.

Su objetivo es la acumulación de sustancias tóxicas o supresoras de patógenos del suelo mediante la descomposición anaeróbica en ausencia de oxígeno.

Lo que se logra con la Biofumigación o ASD:

• Control biológico por microorganismos anaeróbicos
• La disminución del pH del suelo
• Nivel de oxígeno bajo o nulo
• La generación de iones de hierro y manganeso

El principio de esta técnica es muy simple siguiendo estos requerimientos:

• Se necesita materia orgánica (MO) donde haya un equilibrio de carbón y nitrógeno.
• Cubrir el suelo con una película específica que sea impermeable al oxígeno o TIF (Totally Impermeable Film)
• Se debe regar a capacidad máxima del terreno o saturación.

Papel de los plásticos de Polietileno o estándar (PE), Virtually Imperbeable Film (VIF) y Totally Impermeable Film (TIF) en diferentes tratamientos de suelos

Para hablar del papel de los plásticos en los tratamientos del suelo es importante también comentar cuál ha sido la evolución de estos films.

De acuerdo con Javier Pery, anteriormente la tecnología de los films agrícolas permitía tener plásticos de hasta tres capas. Por ello, se solían hacer los tratamientos usando films de polietileno estándar de baja densidad.

Como Pery comenta, estos plásticos eran transparentes y la impermeabilidad era muy baja. Sin embargo, las propiedades mecánicas eran muy buenas. Pero al intentar aumentar las propiedades barrera en este tipo de films de tres capas con capas de adhesivo con polietileno de baja densidad y poliamida, las propiedades mecánicas disminuían.

Si bien estas películas de tres capas con mejores propiedades barrera eran una especie de versión mejorada de las anteriores, no eran tan buenas como el film EVOH (etileno-alcohol vinílico) que se introdujo más adelante en los plásticos barrera.

Para estos films EVOH se necesita tecnología de cinco y siete capas. Tecnología que también permite producir plásticos con excelentes propiedades barrera y también mecánicas.

A continuación, resumimos en esta tabla esta evolución que han venido experimentando los films barrera gracias al uso de la tecnología en su fabricación:

 

En esta gráfica también se puede ver muy fácilmente la diferencia en composición de un plástico estándar, VIF o TIF.

Pocos fabricantes actualmente cuentan con la tecnología para producir plásticos 7 capas, uno de ellos es el Grupo Armando Alvarez.

Algunos datos de los films barrera

Sin duda un hito en las tecnologías para plásticos de acolchado fue la aprobación de la Norma Europea EN17098 para diferenciar la composición entre películas TIF y VIF, así como los métodos para determinar la permeabilidad a los gases mediante un instrumento de doble cámara.

Según Maribel Hernández, Representante Comercial del Grupo Armando Álvarez, en el pasado no existía una normativa. Por esta razón, resultaba complicado definir lo que era un film virtualmente impermeable (VIF) de uno totalmente impermeable (TIF).

En el artículo 5.1 de esta Norma Europea se indica que la diferencia es que un “Virtually Impermeable Film” (VIF) contiene poliamida y un “Totally Impermeable Film” (TIF) contiene EVOH, que es etileno-alcohol vinílico.

La normativa también incluye los métodos de prueba para medir la permeabilidad de diferentes químicos con los plásticos y todas las condiciones que necesitan tener para verificar esta permeabilidad.

Un aspecto importante que se debe considerar de estas pruebas es que con ellas se logra determinar la permeabilidad a través de la medición del índice de transmisión de oxígeno (OTR) o el Coeficiente de Transferencia de Masa, que es la cantidad de químicos que pasan a través del film.

“Para que tengan una idea, el EVOH o un TIF retiene mil veces más gases que un acolchado normal. Sin duda esto es algo importante porque imaginen que encienden la calefacción, pero abren las puertas y las ventanas cuando están aplicando un químico… esto es lo que ocurre cuando se usa un acolchado normal, en este caso están dejando salir los gases. En cambio, cuando usan un TIF, el escenario es distinto porque es como encender la calefacción, pero cerrando las puertas y las ventanas para mantener el calor en el interior”, señala Hernández.

Resumiendo, las principales medidas para determinar la permeabilidad a los diferentes gases de desinfección son:

• Coeficiente de transferencia de masa o MTC (g/m2/24h).
• Tasa de transmisión de oxígeno (OTR).

Cómo utilizar los films para tratamiento de suelos

Es importante aclarar primero los dos tipos de fórmulas utilizadas en el tratamiento de suelos. La Norma Europea clasifica estos dos tipos de aplicación:

• Pulverización al voleo o campo completo (Broadcast or full field spraying). EN 17098 Clase 1
• Lecho de humo o rociado de lecho (Bedfume or bed spraying). EN 17098 Clase 2

 

 

 

En el caso de la Pulverización al voleo o campo completo, se utiliza un film que solo proporciona una función protectora. Este film se coloca durante el proceso de fumigación y se retira antes de sembrar.

Para este tipo de aplicación usualmente se usa un film transparente, ya que ayuda a regular el calor de la tierra, lo cual es fundamental para el buen funcionamiento de los químicos en el suelo, por lo que debe estar a un rango óptimo de temperatura.

En el caso de la aplicación por Lecho de humo o rociado de lecho, se debe usar un film que proporcione protección, así como funciones de acolchado. Estos plásticos se colocan durante el proceso de fumigación y permanecen colocados como films de acolchado.

Una vez que se hace la desinfección se hacen pequeños agujeros en el plástico, siempre teniendo en consideración la densidad de las plantas, se liberan los gases y luego se emplea el film TIF como un acolchado normal.

Esta aplicación en donde un plástico TIF se puede utilizar después como un acolchado normal tiene una serie de ventajas. Una de ellas es el ahorro en tema de costes para el usuario final, así como el ahorro del coste de instalación de un TIF y de un acolchado normal.

Es común que se utilicen, por ejemplo, en cultivos de fresas, ya que en muchas ocasiones se suelen sembrar a través de camas.

Las ventajas del uso de plásticos que cumple función protectora y de acolchado al mismo tiempo son las mismas de un acolchado estándar:

• Mejoran la humedad del suelo, ya que el film previene la evaporación del agua.
• Mejoran la fertilidad de la tierra y la estructura del suelo, ya que al tener una humedad constante se logra mejorar también el desarrollo de las raíces superficiales laterales de las plantas.
• Mejoran la calidad del producto, al prevenir el contacto directo de los cultivos con el suelo, esto es especialmente útil en el caso de cultivos rastreros como las fresas.
• Previenen el crecimiento de malas hierbas, principalmente con el film negro que corta la luz y previene el crecimiento de malezas debajo.
• Regulan y equilibran la temperatura del suelo, dependiendo del color del film TIF que se utilice y de las necesidades del terreno. Por ejemplo, con un film transparente se logra la transmisión de luz y, por tanto, se eleva la temperatura del suelo, esto es muy útil para trasplantar temprano. Con los plásticos blanco-negro se puede reducir la temperatura, ya que el lado blanco reflejará la luz y reducirá la temperatura debajo.

En el caso de los films plata-negro estos también reducen la luz, pero en menor grado que el blanco, por lo que refleja la luz casi en un 50-60% menos que el blanco, pero tiene un efecto anti-insectos que mejora la fertilidad de la tierra con la humedad y la temperatura que favorece la nitrificación del suelo. Esto quiere decir que la planta puede absorber el nitrógeno y todos los nutrientes fácilmente, gracias a las condiciones generadas por el acolchado.

¿Por qué usar los plásticos TIF?

Una de las mejores razones para usar este tipo de plásticos TIF como uno de los métodos de tratamiento del suelo para la agricultura es que, en términos generales, permiten optimizar significativamente la cantidad de fumigante que se emplea en los cultivos en comparación con un PE estándar.

Al optimizar la cantidad de fumigante utilizado, se consigue aumentar la eficacia biocida contra todos los patógenos del suelo.

Asimismo, se reducen las emisiones de gases hacia la atmósfera y, por supuesto, aumenta la seguridad para quienes lo aplican, disminuyendo el riesgo sanitario de toxicidad para la población y también la polución atmosférica.

Por ejemplo, el EVOH crea una reducción de la zona de amortiguación, disminuyendo el perímetro de seguridad, lo que permite usar todo el terreno disponible. Además, todos estos films tienen tratamiento UV para mayor durabilidad.

 

 

“No es solo un film para aplicar en un tratamiento químico, por ejemplo, este film puede ser usado después como film de solarización. Hay países como Egipto donde las temperaturas y la radiación son muy altas, allí usan el tratamiento químico y luego dejan el film colocado al menos 60 días. En este caso, se necesita un film con alta resistencia UV”, indica Pery.

Estos plásticos tienen excelentes propiedades mecánicas para la instalación y desinstalación con máquinas. En términos de la fumigación en camas, es importante que este film tenga las mismas o mejores propiedades mecánicas que una estándar para aplicarlo mecánicamente, manualmente o de otra manera”.

Todos estos films TIF protegen las cubiertas de los invernaderos, por lo que cuando se usan desinfectantes, debido a su composición, estos films los retienen. De esta manera, los gases no pueden afectar las cubiertas de los invernaderos. Además, los films TIF acortan el tiempo de desinfección, permitiendo sembrar anticipadamente.

Muchos agricultores cuando utilizan estos plásticos TIF como acolchado tienden a pensar que primero hay que realizar una fumigación por difusión y luego colocar un acolchado estándar para poder sembrar. En este caso, el mismo TIF utilizado para la aplicación de químicos puede ser usado como un acolchado para reducir tiempos de cultivo, un ejemplo de esto lo encontramos en los cultivos de fresas en Estados Unidos.

¿Los film TIF se puede reciclar?

Los film EVOH son 100% reciclables. El problema es que a veces cuando se habla de estos productos de alta tecnología (fabricados en este caso con máquinas de 5 a 7 capas) que permiten mezclar diferentes capas y diversos componentes, los agricultores se preocupan por las posibilidades de reciclarlos. Sin embargo, y tal cual indica la Norma Europea 17098, los films barrera pueden ser reciclados junto con los plásticos estándar.

¿Existe alguna restricción para reciclar estas películas que han estado expuestas a productos químicos?

Según Javier Pery, cuando se tienen que reciclar este tipo de films lo que se debe garantizar es que no queden residuos.

Los residuos van a depender del tratamiento químico que se les dé a estos plásticos, ya sea sólido, líquido o tratamiento gaseoso. Todos ellos actúan como un gas en el suelo, por lo que no quedan residuos en el campo cuando se llevan estos films a una planta de reciclaje.

¿Cuál es la ventaja de usar un film TIF o VIF para la Desinfección Anaeróbica de Suelos o ASD en comparación con otros plásticos?

Lo más importante es el índice de transmisión de oxígeno, es decir, una de las bases del TIF es ser un film barrera. El oxígeno es el gas más volátil, en comparación con otros compuestos orgánicos o inorgánicos utilizados en la desinfección, por lo que es bueno para mantener el oxígeno fuera de la desinfección anaeróbica de suelos o ASD.

Este es un aspecto importante del TIF, si no se usa un film TIF no se podrá mantener el oxígeno fuera de la ASD, entonces ocurrirá una oxidación del tratamiento en lugar de los procesos anaeróbicos que se quieren promover con la ASD.

¿Cuál podría ser la diferencia de precios entre un plástico VIF y TIF?

Todo va a depender de la formulación de los films, ya que a veces un VIF puede ser más costoso que un TIF o viceversa, por lo que es importante conocer la composición y porcentaje de cada capa en el plástico.

Hay que recordar que el VIF utiliza poliamida, de acuerdo con la Norma Europea, y con el TIF se utiliza el EVOH, por lo que actualmente es más probable conseguir mejores precios y propiedades con un film TIF que con uno VIF.

¿Hay alguna propiedad esencial para la película que deba buscarse al usar un TIF o VIF específico?

En principio sí, pero es importante que se busquen propiedades barrera y propiedades mecánicas, sobre todo en los films TIF. Se puede tener un film VIF muy bueno o un TIF muy bueno, pero es necesario comparar las propiedades mecánicas y de barrera al momento de elegir.

Más allá de un nombre o una marca, es crucial fijarse en el producto en sí, así como verificar las diferentes propiedades. Por ejemplo, las propiedades mecánicas son muy importantes cuando se está aplicando el film mecánicamente o manualmente, así como el tipo de suelo, es decir, si hay suelos duros o arenosos.

En estos casos las propiedades se vuelven determinantes y pueden alcanzar, digamos, un punto crítico cuando no tienen suficientes propiedades mecánicas.

Para obtener más información acerca de los métodos de tratamiento del suelo para la agricultura, recomendamos ver nuestro webinar sobre Tratamientos de Suelos con TIF.