Boletín #2279, Uso de la ceniza de madera en su granja (PDF)
Desarrollado por Timothy S. Griffin, especialista en agricultura sostenible.
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Tabla de contenidos:
- Nutrientes en la ceniza de madera
- La ceniza de madera como agente de encalado
- Tabla 1. Equivalentes de carbonato de calcio (CCE) para seis cenizas de madera de Maine
- Potasio y fósforo en las cenizas de madera
- Tabla 2. Fósforo (P) y potasio (K) disponibles en las cenizas de madera de Maine
- ¿Debe usted utilizar las cenizas de madera?
- Apéndice Tablas 1 y 2
Las empresas de pulpa y papel de Maine suelen quemar madera, corteza o lodos de fábricas de papel para producir electricidad. Cada año, se producen más de 300.000 toneladas de cenizas de madera de esta manera. Una forma de eliminar estas cenizas de madera es depositarlas en un vertedero. Sin embargo, el espacio en los vertederos es cada vez más escaso y costoso. Por eso se han desarrollado otros métodos de eliminación de cenizas. Un método que se ha hecho común en Maine es esparcir la ceniza en los campos. La gente ha utilizado la ceniza como fertilizante de bajo grado y agente de encalado durante mucho tiempo.
Hasta 70.000 toneladas de ceniza de madera se esparcen en las tierras de cultivo cada año en Maine. Esta cifra probablemente seguirá aumentando. Es importante que los agricultores y las comunidades conozcan los beneficios y los problemas del uso de las cenizas de madera. Esta hoja informativa cubre la investigación sobre
- los nutrientes en la ceniza de madera,
- el efecto de la ceniza de madera en los niveles de nutrientes del suelo, y
- el efecto de la ceniza de madera en el crecimiento de las plantas.
Mucha de la investigación resumida en esta hoja informativa se llevó a cabo a través de la Estación Experimental Agrícola y Forestal de Maine.
Nutrientes en la ceniza de madera
Usted sabe cómo es la ceniza de madera. Es un material fino y negro, como la ceniza que queda en una estufa de leña o después de una hoguera. Pero, ¿de qué está hecha la ceniza de madera?
El calcio es el nutriente más abundante, con una media de casi el 20% de la ceniza. (Como veremos más adelante, esto significa que la ceniza puede utilizarse para elevar el pH del suelo, al igual que la cal agrícola). Si se aplican cinco toneladas de ceniza por acre, se estaría aplicando aproximadamente una tonelada de calcio. En comparación con el calcio, otros nutrientes están presentes en cantidades mucho menores. La ceniza de madera tiene un cuatro por ciento de potasio y menos de un dos por ciento de fósforo, magnesio, aluminio y sodio. Las pequeñas cantidades de estos nutrientes son la razón por la que la ceniza se considera un fertilizante de «bajo grado». En términos de fertilizante comercial, la ceniza de madera promedio sería alrededor de 0-1-3 (N-P-K).
La figura 1 muestra la cantidad media de calcio, potasio, fósforo, magnesio, aluminio y sodio en las cenizas de madera. Estas cantidades medias proceden de 12 cenizas de madera diferentes, seis producidas en Maine y seis producidas en otros estados.
Otros nutrientes están presentes en las cenizas de madera en cantidades mucho menores. Algunos de estos nutrientes, como el boro, el cobre, el molibdeno, el azufre y el zinc, son necesarios en cantidades mínimas para las plantas. Las cenizas de madera también pueden contener metales pesados. Estos metales son preocupantes porque pueden causar problemas de salud a los seres humanos, al ganado o a la fauna. Tanto la concentración de micronutrientes como la de metales pesados en las cenizas de madera suelen medirse en partes por millón (ppm). Es decir, el número de libras que contiene cada millón de libras (o 500 toneladas) de ceniza.
La figura 2 ofrece un ejemplo del contenido de metales pesados de las cenizas de madera. Como indica la figura 2, la aplicación de cinco toneladas de ceniza añade menos de dos libras de estos elementos. Si las concentraciones de cadmio, cromo o plomo son demasiado elevadas, es posible que no se pueda utilizar la ceniza de madera.
La ceniza de madera como agente encalante
La ceniza de madera se utiliza habitualmente como agente encalante por su alto contenido en calcio. Los agentes encalantes se utilizan para aumentar el pH del suelo (el pH es una medida del grado de acidez del suelo). Los suelos del noreste son naturalmente ácidos. Un pH de 4,5 a 6,0 es habitual. Un pH de 7,0 es neutro. La mayoría de las plantas prefieren un pH del suelo entre 6 y 7 (aunque las patatas y los arándanos prefieren un pH del suelo más bajo).
Hay varias maneras de estimar el encalado de la ceniza de madera. Se pueden realizar mediciones de laboratorio (hirviendo la ceniza en ácido) para averiguar el equivalente de carbonato cálcico (CCE). El CCE indica cómo la ceniza de madera elevaría el pH del suelo en comparación con la cal (carbonato cálcico). Al igual que ocurre con los nutrientes de las cenizas de madera mencionados anteriormente, existen grandes diferencias en el CCE de las cenizas de madera. Cuando se determinó el CCE en el laboratorio, osciló entre el 25 y el 59 por ciento. Esto se muestra en la Tabla 1. Esto significa que si se añade la misma cantidad de cal y de ceniza de madera, la ceniza de madera debería ser entre un 25 y un 59 por ciento más efectiva para elevar el pH del suelo.
La CCE de la ceniza de madera también puede determinarse en el laboratorio mezclando la ceniza con el suelo y midiendo el cambio en el pH del suelo con el tiempo. Luego se compara con el pH del suelo después de añadir cal. Estas cifras también se muestran en la Tabla 1, en la columna «CCE (incubación)»
| CCE (en ácido) | CCE (incubación) | |
|---|---|---|
| Fuente de ceniza | Porcentaje | |
| Ultrapower | 56 | 33 |
| Greenville Steam | 26 | 24 |
| Beaverwood Chester | 53 | 56 |
| Sludge-Mezcla de cenizas | 50 | 40 |
| Bioash | 25 | 14 |
| Pinetree | 59 | 34 |
| Promedio de CCE de la incubación en tres suelos diferentes de Maine. Datos de Ohno y Erich. 1990 | ||
Se notará que, en la mayoría de los casos, el CCE determinado con este método es más bajo que el otro método de laboratorio. Utilizando este método, el CCE de las cenizas de madera osciló entre el 14 y el 56 por ciento. Nuevamente, recuerde que hay grandes diferencias en la forma en que las cenizas de madera aumentan el pH del suelo.
Veamos lo que ocurre con el pH del suelo cuando se aplica ceniza de madera. La figura 3 muestra cómo aumenta el pH del suelo a medida que aumenta la tasa de cenizas de madera. Esta relación entre el pH del suelo y la cantidad de ceniza es lineal. Esto significa que el doble de ceniza eleva el pH del suelo el doble.
En Maine, las aplicaciones de ceniza de madera en la superficie se limitan normalmente a dos toneladas de cal equivalente por acre. Si la ceniza se labra, el límite se establece en tres toneladas por acre. La ceniza real aplicada puede oscilar entre tres y ocho toneladas de ceniza seca por acre, dependiendo de la CCE. La cantidad de humedad de la ceniza también afecta a la tasa de aplicación. Normalmente se añade agua a las cenizas en la central eléctrica para reducir el polvo. Cuanta más agua haya en las cenizas, mayor será la dosis de aplicación «tal cual».
Potasio y fósforo en las cenizas de madera
Las plantas eliminan grandes cantidades de fósforo (P) y potasio (K) del suelo. Una tonelada de heno de alfalfa contiene alrededor de seis libras de P (14 libras de P2O5) y 48 libras de K (56 libras de K2O). El ensilaje de maíz, con un rendimiento de 15 toneladas por acre, elimina unas 50 libras de P2O5 y 120 libras de K2O. Con el tiempo, hay que añadir P y K al suelo para mantener el rendimiento de los cultivos. ¿Qué tan buena es la ceniza de madera para satisfacer las necesidades de los cultivos?
Hay una diferencia entre el P y el K total y disponible en la ceniza de madera. Se utilizan tres métodos diferentes para estimar la cantidad de estos nutrientes disponibles:
- Un procedimiento estándar de prueba de fertilizantes, que extrae los nutrientes de la ceniza en una solución de citrato de amonio, tratando la ceniza igual que un fertilizante comercial
- La extracción de la prueba de suelo de Maine, que mide los cambios en la cantidad de P y K disponibles en el suelo después de la aplicación de la ceniza, utilizando acetato de amonio
- Medición de las diferencias en la absorción de P y K por parte de las plantas tras la aplicación de cenizas
En la investigación utilizamos los métodos 1 y 2 porque queremos saber rápidamente qué nutrientes están disponibles en las cenizas. Sin embargo, es importante comparar estos métodos de laboratorio con el método 3.
El porcentaje de P y K que está disponible utilizando los métodos 1 y 2 se muestra en la tabla 2. De la tabla 2, se puede ver que el P y el K de la ceniza de madera no están completamente disponibles para el cultivo. Si se aplicara ceniza de madera con 100 libras de P y 100 libras de K, los resultados de las pruebas de suelo aumentarían sólo unas cinco libras para el P y 40 libras para el K. De nuevo, hay diferencias entre las muestras de ceniza. La disponibilidad de estos nutrientes, especialmente el P, se ve afectada por la propia ceniza, el pH del suelo y el nivel de nutrientes en el suelo antes de aplicar la ceniza.
La absorción de P y K por parte de las plantas tras la aplicación de ceniza de madera se ha medido en estudios de invernadero. La relación entre el procedimiento de análisis del suelo y la absorción por parte de las plantas suele ser lineal o rectilínea. Esta relación es importante. Es el primer paso para poder predecir la respuesta de los cultivos a los nutrientes de la ceniza de madera.
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Usando la extracción de la prueba de fertilizantes
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Usando el aumento de la prueba de suelo
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|---|---|---|---|---|
| Fuente de cenizas | P | K | P | K |
| Ultrapower | 56 | 82 | 4.6 | 45 |
| Greenville Steam | 45 | 62 | 7.7 | 38 |
| Beaverwood Chester | 46 | 70 | 6.0 | 43 |
| Mezcla de barro y ceniza | 44 | 69 | 3,8 | 59 |
| Bioash | 46 | 39 | 3.8 | 18 |
| Pinetree | 43 | 72 | 6.3 | 39 |
| Promedio | 47 | 66 | 5,4 | 40 |
| Semilla extraída con solución de citrato de amonio. Cambio en el nivel de nutrientes del suelo, utilizando el procedimiento estándar de análisis del suelo, antes y después de la aplicación de cenizas. Media de tres suelos por fuente de ceniza. Datos de Ohno y Erich 1990. | ||||
¿Debe utilizar ceniza de madera?
La ceniza de madera puede ser útil para aumentar el pH del suelo y suministrar nutrientes a las plantas. Sin embargo, debe seguir ciertos procedimientos antes (y posiblemente después) de cada aplicación de ceniza. Las aplicaciones de ceniza de madera están actualmente reguladas por el Departamento de Protección Ambiental de Maine (DEP). La normativa actual está disponible en el DEP de Maine. La certificación para la aplicación de ceniza puede requerir resultados de pruebas de suelo, un mapa de ubicación y un análisis de nutrientes de la ceniza. La cantidad de ceniza que se puede aplicar varía según el campo. Depende de los CCE, del contenido de potasio del suelo y del pH del suelo.
Aunque la ceniza suele mezclarse con agua («acondicionada») antes de salir de la central eléctrica, puede secarse después de ser almacenada en el campo. Tenga cuidado cuando manipule cualquier enmienda del suelo que contenga polvo (como la ceniza, la cal o el fertilizante seco). Evite inhalar el polvo y evite esparcirlo en días de viento. La ceniza también puede causar irritación de la piel y los ojos. Utilice ropa de protección (guantes, camisa de manga larga) y gafas de seguridad si es probable el contacto con la piel. Utilice el sentido común al manipular la ceniza.
Campbell, A.G. «Recycling and disposing of wood ash». Tappi Journal, 73 (1990): 141-146.
Erich, M.S. «Agronomic effectiveness of wood ash as a source of phosphorus and potassium.» Journal of Environmental Quality 20 (1991): 576-581.
Ohno, T., y M.S. Erich. «Efecto de la aplicación de cenizas de madera en el pH del suelo y en los niveles de nutrientes del análisis del suelo». Agriculture, Ecosystems, and Environment 32 (1990): 223-239.
Ohno, T., y M.S. Erich. «Equivalencia de carbonato cálcico derivado de la incubación de las cenizas de calderas de papeleras derivadas de fuentes de lodos y madera». Environmental Pollution 79 (1993): 175-180.
| Calcio | Potasio | Fósforo | Magnesio | Aluminio | Sodio | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Cenizas de Maine | ||||||
| 1 | 24.00 | 2.70 | 0.60 | 1.10 | 0.20 | 0.01 |
| 2 | 7.40 | 2.70 | 0.50 | 0.90 | 1.70 | 0.20 |
| 3 | 28.00 | 7.40 | 1.40 | 2.20 | 0.60 | 0.60 |
| 4 | 22.00 | 3.90 | 1.30 | 2.00 | 1.50 | 0.30 |
| 5 | 8.80 | 3.90 | 0.60 | 0.90 | 3.20 | 0.30 |
| 6 | 22.00 | 6.00 | 1.30 | 2.00 | 0,50 | 0,20 |
| Cenizas de otros lugares | ||||||
| 1 | 33.10 | 4.20 | 1.40 | 2.20 | 2.40 | 0.30 |
| 2 | 10.90 | 2.90 | 0.70 | 1.60 | – | 0.20 |
| 3 | 12.80 | 1.70 | 0.30 | 0.80 | 1.60 | 0.20 |
| 4 | 27.00 | 3.10 | 0.80 | 1.60 | 1.60 | 0.30 |
| 5 | 7.40 | 2.60 | – | 0.70 | 3.20 | 0.50 |
| 6 | 13.60 | 3,00 | 0,90 | 1,40 | 2,00 | 0,20 |
| Promedio | 18,10 | 3.68 | 0,89 | 1,45 | 1,68 | 0,28 |
| lb/acre en 5 toneladas de ceniza | 1810.00 | 368,00 | 89,00 | 145,00 | 168,00 | 28,00 |
| De Ohno y Erich 1990; Campbell 1990. | ||||||
| Muestra # | Ba | B | Cd | Cr | Cu | Pb | Mo | Ni | Se | S | Zn |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 549 | – | <1.0 | 103 | 151 | 32 | 61 | 65 | 183 | – | 423 |
| 2 | – | 8 | 26 | 92 | 140 | 127 | 123 | 50 | – | 4354 | 692 |
| 3 | – | 127 | 3 | 14 | 78 | 66 | – | 12 | <1.0 | 6800 | 794 |
| 4 | – | – | 4.2 | 9.1 | 40 | 38 | – | 12 | – | – | 200 |
| 5 | – | – | 7.9 | 21.1 | 90 | 72 | – | 49 | – | – | 381 |
| 6 | 910 | 55 | 4.4 | 27 | 120 | 59 | – | 47 | 11 | – | 370 |
| 7 | 0.5 | 290 | 16 | 25 | 70 | 70 | 3 | 50 | – | – | 560 |
| lb/acre en el nº 1 en 5 toneladas de ceniza | 5.54 | – | <0.01 | 1 | 1.5 | 0.3 | 0.6 | 0,65 | 1,8 | – | 4,2 |
| De Ohno y Erich 1993. Promedio de cuatro muestras de ceniza de la misma localidad de Maine. Cenizas 2 a 7 de Campbell 1990. | |||||||||||
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