Los residuos de cultivos son desechos generados por la agricultura . Los hay de dos tipos:
Los residuos de campo son materiales que quedan en un campo agrícola o huerto después de que se ha cosechado el cultivo . Estos residuos incluyen tallos y rastrojos (tallos), hojas y vainas de semillas . Una buena gestión de los residuos de campo puede aumentar la eficiencia del riego y el control de la erosión . Los residuos se pueden arar directamente en el suelo o quemar primero. Por el contrario, las prácticas agrícolas de labranza cero , labranza en franjas o labranza reducida se llevan a cabo para maximizar la cobertura de residuos de cultivos. Se pueden utilizar mediciones simples de transectos lineales para estimar la cobertura de residuos. [1]
Los residuos de cultivos se pueden utilizar eficazmente de muchas maneras:
Biofertilizantes : La mayoría de los debates sobre el valor económico de los residuos de cultivos se centran en el costo equivalente de los nutrientes que contienen. Aunque los residuos de cultivos contienen tanto macronutrientes como micronutrientes , solo los macronutrientes como el nitrógeno , el fósforo , el potasio y el azufre son económicamente significativos.
Se utilizan en la práctica agronómica como lecho de paja para producir cultivos (por ejemplo, en el cultivo de fresas). Se utilizan ampliamente en el cultivo de hongos. Los residuos después del cultivo de hongos pueden actuar como un buen sustrato para la elaboración de compost y aplicaciones de biofertilizantes.
Tableros de partículas : Los últimos avances sugieren el uso potencial de residuos de cultivos en la fabricación de tableros de partículas . [2] [3]
Producción de biocombustibles a partir de residuos de cultivos
Debido al alto contenido de carbohidratos, los residuos de cultivos pueden considerarse una materia prima adecuada para producir biocombustibles. Se han desarrollado algunos algoritmos para estimar la capacidad potencial de producción de biocombustibles a partir de residuos agrícolas. [4] [5] Con base en los datos experimentales obtenidos de un estudio que utilizó paja de arroz pretratada con etanol organosolv para producir biohidrógeno utilizando Enterobacter aerogenes , la cantidad global anual de paja de arroz recolectable (no la paja total producida) para la producción de biocombustibles se estimó en alrededor de 249 millones de toneladas, que podrían producir aproximadamente 355,78 kilotoneladas de hidrógeno y 11,32 millones de toneladas de lignina mediante la tecnología organosolv propuesta y se encontró que China contribuye con aproximadamente el 32% de la capacidad potencial global para producir biohidrógeno a partir de paja de arroz. [6]
Mineralización
Los nutrientes presentes en la mayoría de los residuos de cultivos no están disponibles inmediatamente para su uso. Su liberación (denominada mineralización ) se produce a lo largo de un período de años. Los procesos biológicos que intervienen en los ciclos de nutrientes del suelo son complejos. A modo de guía aproximada, la paja de cereales libera alrededor del 10 al 15 por ciento de sus nutrientes y los residuos de guisantes liberan alrededor del 35 por ciento de sus nutrientes al año siguiente.
La velocidad de mineralización depende del contenido de nitrógeno y lignina (fibra), la humedad del suelo, la temperatura y el grado de mezcla con el suelo. El nitrógeno se libera con bastante rapidez de los residuos cuando el contenido es superior al 1,5 por ciento (como en los residuos de guisantes). Por el contrario, por debajo del 1,2 por ciento (como en los residuos de cereales), el nitrógeno disponible en el suelo es fijado (lo que se denomina inmovilización) por los microbios a medida que descomponen el residuo.
Por lo tanto, los residuos de guisantes tendrían beneficios a corto y largo plazo para la fertilidad del suelo , mientras que la paja de cereales reduciría el suministro de nutrientes disponibles al suelo el año siguiente. Con el tiempo, los nutrientes fijados por los microbios del suelo y el humus se liberan y quedan disponibles para los cultivos. Los nutrientes de los residuos no son recuperados completamente por los cultivos. Al igual que los nutrientes de los fertilizantes, los nutrientes liberados de los residuos de los cultivos en el suelo son susceptibles a pérdidas como la lixiviación (N y S), la desnitrificación (N), la inmovilización (N, P, K y S) y la fijación (P y K).
Eficiencia de la absorción de nutrientes
En general, se cree que la eficiencia de la absorción de nutrientes por parte de los cultivos a partir de fertilizantes o de la liberación de residuos es similar. Por ejemplo, alrededor del 50 por ciento de la recuperación de N en la planta sobre el suelo en el primer año. Existe algún beneficio residual de los fertilizantes, ya que los cultivos absorben una pequeña cantidad de nutrientes dos y tres años después. La colocación de fertilizantes puede afectar significativamente la eficiencia de la absorción por parte de los cultivos. Se está estudiando el impacto de la colocación de residuos (enterrados por la labranza o dejados en la superficie en la labranza cero ) en el ciclo de nutrientes y la eficiencia. [ cita requerida ]
Por lo tanto, la práctica de calcular el valor equivalente de fertilizante de los nutrientes presentes en los residuos de cultivos es una guía razonable para estimar el valor parcial de los residuos de cultivos.
^ Richards, BK; Muck, RE; Walter, MF (1 de enero de 1984). "Variación en las mediciones de transectos lineales de la cobertura de residuos de cultivos". Revista de conservación del suelo y el agua . 39 (1): 60–61. ISSN 0022-4561. Archivado desde el original el 17 de octubre de 2022 . Consultado el 20 de mayo de 2019 .
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^ Ferrández-García; García-Ortuño; Ferrández García; Ferrández Villena; Ferrández-García (28 de septiembre de 2017). "Caracterización física y mecánica de resistencia al fuego de tableros de partículas de paja de arroz sin aglutinantes". BioRecursos . 12 (4): 8539–8549. doi : 10.15376/biores.12.4.8539-8549 . Archivado desde el original el 17 de octubre de 2022 . Consultado el 1 de diciembre de 2020 .
^ Asadi, Nooshin; Karimi Alavijeh, Masih; Zilouei, Hamid (2017). "Desarrollo de una metodología matemática para investigar la producción de biohidrógeno a partir de residuos de cultivos agrícolas regionales y nacionales: un estudio de caso de Irán". Revista Internacional de Energía del Hidrógeno . 42 (4): 1989–2007. Código Bibliográfico :2017IJHE...42.1989A. doi :10.1016/j.ijhydene.2016.10.021. Archivado desde el original el 2017-01-03 . Consultado el 2017-01-06 .
^ Karimi Alavijeh, Masih; Yaghmaei, Soheila (2016). "Producción bioquímica de bioenergía a partir de cultivos agrícolas y residuos en Irán". Waste Management . 52 : 375–394. Bibcode :2016WaMan..52..375K. doi :10.1016/j.wasman.2016.03.025. PMID 27012716.
^ Asadi, Nooshin; Zilouei, Hamid (marzo de 2017). "Optimización del pretratamiento organosolv de la paja de arroz para mejorar la producción de biohidrógeno utilizando Enterobacter aerogenes". Tecnología de recursos biológicos . 227 : 335–344. Código Bibliográfico :2017BiTec.227..335A. doi :10.1016/j.biortech.2016.12.073. PMID 28042989.
Alemayehu Mengistu. 1985. Recursos alimentarios en Etiopía . Documento presentado en el Taller sobre recursos alimentarios para productores ganaderos en pequeña escala, 11-15 de noviembre de 1985, Nairobi, Kenia. 12 págs.
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