Un ensayo de campo con maíz revela cómo este material biodegradable modifica el suelo, favorece la actividad microbiana y aprovecha mejor los nutrientes.
- 🐄 Estiércol de vaca → material agrícola biodegradable.
- 🌽 Maíz para ensilado con hasta un 30 % menos de fertilizante.
- 🌱 Más nutrientes disponibles en el suelo.
- 🦠 Microorganismos como parte activa del sistema.
- ♻️ Alternativa al acolchado agrícola de polietileno.
- ⚠️ Huella ambiental todavía superior a la del plástico convencional.
¿Por qué importa?
El acolchado plástico ayuda a ahorrar agua, controlar malas hierbas y mejorar las condiciones de cultivo, pero deja tras de sí un problema difícil de gestionar: plástico que puede permanecer y fragmentarse en el suelo.
Un equipo de investigadores en China ha probado otra estrategia. En vez de sustituir el polietileno por otro plástico, ha desarrollado un acolchado biodegradable fabricado a partir de estiércol de vaca que además aporta nutrientes y modifica la actividad microbiana del suelo.
El resultado más llamativo llegó al reducir los fertilizantes minerales: el cultivo de maíz para ensilado mantuvo su rendimiento incluso con una reducción del 30 %.
Hay letra pequeña. Y bastante importante: fabricar actualmente este material genera más impacto ambiental que producir y utilizar el acolchado convencional de polietileno.
Un residuo ganadero convertido en parte del propio cultivo
El estiércol suele contemplarse como fertilizante, materia prima para producir biogás o, cuando se gestiona mal, como un residuo problemático. Este trabajo explora una función bastante distinta.
Los investigadores desarrollaron lo que denominan manure-based slurry film (MSF), una película de acolchado obtenida a partir de estiércol bovino.
Cumple parte de la función que normalmente desempeña la fina lámina de polietileno extendida sobre el terreno, pero existe una diferencia fundamental.
El polietileno es esencialmente una barrera física. El nuevo material interactúa con el suelo a medida que se degrada.
Y ahí está buena parte del interés del experimento.
Con el acolchado de estiércol, el maíz para ensilado mantuvo el rendimiento incluso reduciendo un 30 % la aportación de fertilizante mineral. Con una reducción del 15 %, el ensayo registró además un aumento significativo del rendimiento frente al acolchado convencional.
El experimento salió del laboratorio y llegó al campo
La investigación se realizó en Minle, en la provincia china de Gansu, una región árida donde la agricultura debe enfrentarse a escasas precipitaciones y una fuerte evaporación.
El ensayo de campo se desarrolló durante 105 días, entre mayo y agosto de 2024, utilizando maíz para ensilado y riego por goteo.
Se compararon seis tratamientos. Tres utilizaron acolchado convencional de polietileno y otros tres el nuevo material procedente del estiércol. Dentro de cada grupo se aplicó el 100 %, el 85 % o el 70 % de la dosis de fertilizante.
Esto permitió comprobar algo más interesante que una simple comparación entre materiales: qué ocurría cuando ambos sistemas tenían que producir reduciendo progresivamente los fertilizantes.
El polietileno acusó claramente el recorte más intenso. Con un 30 % menos de fertilizante, el peso de materia seca por planta al final del cultivo cayó un 8,7 % respecto a la fertilización completa dentro del grupo con plástico.
Con el MSF ocurrió otra cosa.
Reducir un 15 % el fertilizante elevó un 9,6 % el peso de materia seca respecto al tratamiento MSF con fertilización completa. Incluso con un 30 % menos, la diferencia respecto al tratamiento MSF completamente fertilizado dejó de ser estadísticamente significativa.
No significa que reducir fertilizante haga crecer automáticamente más al maíz. El resultado depende del sistema de acolchado y de las condiciones concretas del experimento.
Al final del cultivo, las plantas con 30 % menos de fertilizante y acolchado de estiércol alcanzaron 230 g de materia seca, frente a 195 g con la misma reducción de fertilizante y acolchado de polietileno.
El acolchado deja de ser una simple cubierta
La explicación propuesta por los investigadores está bajo tierra.
A medida que el nuevo material interactúa con el suelo aporta materia orgánica soluble y nutrientes. Eso modifica las condiciones disponibles para las raíces y también para las comunidades microbianas.
El estudio detectó cambios en microorganismos relacionados con el ciclo del nitrógeno y la disponibilidad de otros nutrientes. Entre ellos aparecieron grupos asociados a procesos de nitrificación y a la movilización de potasio.
En términos sencillos: una parte de los nutrientes presentes en el terreno puede encontrarse en formas poco accesibles para las plantas. Determinados microorganismos intervienen en las transformaciones que terminan haciéndolos más aprovechables.
El acolchado actuaría así en dos frentes. Protege físicamente el suelo y participa biológicamente en su fertilidad.
El fósforo disponible ilustra bien la diferencia. Al comienzo del cultivo, los terrenos con MSF presentaron una media de 15,5 mg/kg, frente a 9,2 mg/kg con polietileno.
También aparecieron diferencias en potasio, nitrógeno y materia orgánica durante distintas etapas del desarrollo.
Un sistema de raíces que responde de otra manera
La parte visible del cultivo cuenta únicamente media historia.
Durante una de las etapas analizadas, el tratamiento MSF con fertilización completa alcanzó 32,4 g de materia seca radicular, frente a una media de 25,3 g en los tratamientos con polietileno.
Más adelante, cuando el cultivo avanzó hacia la cosecha, las raíces de las plantas tratadas con MSF mantuvieron mejor su masa incluso al reducir los fertilizantes.
Esto resulta relevante porque un sistema radicular más desarrollado amplía la capacidad de la planta para explorar el suelo, captar agua y aprovechar nutrientes.
Se forma así una especie de círculo útil: materia orgánica, microorganismos, nutrientes disponibles y raíces empiezan a trabajar de manera más coordinada.
El material no funciona únicamente como una cubierta biodegradable. El estudio detectó cambios en la comunidad microbiana asociados a una mayor disponibilidad de nitrógeno, fósforo y potasio. Esa interacción biológica es una de sus principales diferencias frente al polietileno.
El problema de los plásticos agrícolas va mucho más allá de una lámina olvidada
Los films de acolchado tienen una utilidad agronómica evidente. Reducen evaporación, ayudan a conservar temperatura y humedad y dificultan la aparición de malas hierbas.
Retirarlos completamente después de cada campaña no siempre resulta sencillo.
Las láminas se deterioran, se rompen y pueden dejar pequeños fragmentos mezclados con el terreno. Con sucesivos ciclos agrícolas, parte de ese material puede terminar convertido en microplásticos difíciles de recuperar.
La preocupación no se limita a encontrar plástico en la tierra. Investigaciones recientes están estudiando cómo esas partículas pueden alterar propiedades físicas del suelo, microorganismos y crecimiento vegetal.
Por eso una película que complete su función y posteriormente pueda degradarse tiene un atractivo evidente. Pero biodegradable, por sí solo, no basta para considerar sostenible un material.
La paradoja: ahora mismo el plástico obtiene mejores resultados ambientales
Esta es probablemente la parte más importante del estudio y la que menos conviene esconder.
Los investigadores realizaron un análisis de ciclo de vida tomando como referencia la producción de una tonelada de maíz para ensilado. Incluyeron desde el tratamiento del estiércol hasta la fabricación del material, fertilización, riego, cultivo y cosecha.
El resultado fue desfavorable para la nueva tecnología.
En las seis categorías ambientales estudiadas, el impacto del MSF fue superior al del acolchado de polietileno.
¿Por qué?
Una causa está en el propio procesamiento del estiércol, que puede generar emisiones de metano y óxido nitroso. También pesan el consumo de energía y agua durante la preparación del material.
Incluso su degradación necesita vigilancia. La liberación de nitrógeno y fósforo puede convertirse en una ventaja agronómica cuando las cantidades coinciden con las necesidades del cultivo. Un exceso, por el contrario, puede contribuir a eutrofización y acidificación.
O sea: eliminar el plástico fósil no garantiza automáticamente un balance ambiental mejor.
El análisis de ciclo de vida encontró que el acolchado de estiércol presenta actualmente mayor impacto ambiental que el polietileno en todas las categorías evaluadas. Reducir energía, agua y emisiones durante su fabricación será imprescindible antes de plantear una sustitución a gran escala.
El siguiente avance tendrá que ocurrir antes de llegar al campo
El trabajo permite identificar con bastante precisión dónde debería mejorar la tecnología.
Los investigadores plantean pretratar o fermentar el estiércol, reducir el consumo energético de operaciones como trituración y extrusión y mejorar la resistencia mecánica del material para utilizar menos cantidad por hectárea.
También proponen combinarlo con fertilización de precisión. Tiene lógica: si el propio acolchado libera nutrientes, continuar aplicando fertilizantes como si el suelo estuviera cubierto por un material inerte puede terminar provocando un exceso.
Aquí la agricultura digital podría tener bastante que aportar. Sensores de suelo, mapas de nutrientes y sistemas de dosificación variable permitirían adaptar la fertilización al aporte real proporcionado por el material.
Una tecnología que forma parte de una tendencia más amplia
El proyecto no aparece aislado.
El mismo ámbito de investigación lleva varios años explorando materiales agrícolas derivados del estiércol bovino, desde acolchados líquidos hasta fibras de celulosa recuperadas del residuo.
En 2025 se publicó además otro trabajo sobre un acolchado líquido biodegradable de estiércol de vaca, diseñado para poder aplicarse sobre el terreno y degradarse posteriormente.
En paralelo, la investigación en materiales agrícolas está aprovechando otros residuos vegetales, fibras y subproductos para producir films biodegradables con mejores propiedades mecánicas.
La dirección empieza a quedar clara: que el material empleado durante unos meses en el campo no tenga que convertirse en un residuo que permanezca allí durante años.
De residuo problemático a materia prima local
Existe además una posibilidad especialmente interesante para explotaciones mixtas donde ganadería y agricultura conviven relativamente cerca.
En esos lugares, el estiércol podría procesarse localmente y regresar a los cultivos convertido en un insumo de mayor valor. Eso reduciría la desconexión actual entre explotaciones ganaderas que concentran grandes cantidades de nutrientes y terrenos agrícolas que compran fertilizantes minerales.
Para que funcione económicamente habrá que resolver cuestiones poco vistosas, pero decisivas: costes de fabricación, almacenamiento, transporte, maquinaria necesaria para aplicarlo, estabilidad durante la campaña y comportamiento con distintos suelos y climas.
También deberá comprobarse durante varias campañas consecutivas qué ocurre con la microbiota, la acumulación de nutrientes y la estructura del suelo.
Un ensayo de una campaña puede revelar un mecanismo prometedor. No permite anticipar todavía lo que ocurrirá después de cinco o diez años.
La propuesta combina tres funciones en un mismo material: valorizar estiércol, sustituir acolchado plástico y reducir parte del fertilizante mineral. Su verdadero potencial dependerá de conseguirlo con un proceso industrial mucho menos intensivo en recursos.
Cómo funciona
El estiércol bovino se procesa para obtener un material de acolchado biodegradable que se aplica sobre el terreno. Durante el cultivo cumple una función de cobertura y, a diferencia del polietileno, aporta materia orgánica y nutrientes mientras interactúa con los microorganismos del suelo.
La modificación de la comunidad microbiana favorece procesos relacionados con la disponibilidad de nitrógeno, fósforo y potasio. El cultivo puede aprovechar mejor los nutrientes presentes y soportar reducciones de fertilizante mineral que afectan más al maíz cubierto con polietileno convencional.
En cifras
- 30 % menos de fertilizante mineral: rendimiento de maíz para ensilado mantenido con MSF.
- 15 % menos de fertilizante: aumento significativo del rendimiento frente al tratamiento convencional comparable.
- 105 días: duración del ensayo de cultivo realizado en 2024.
- 230 g frente a 195 g: materia seca por planta al final del cultivo con un 30 % menos de fertilizante, comparando MSF y polietileno.
- 15,5 frente a 9,2 mg/kg: fósforo disponible medido al inicio del cultivo con MSF y polietileno, respectivamente.
- 6 categorías ambientales evaluadas: en todas ellas el MSF mostró actualmente un impacto superior al polietileno.
Qué tiene de diferente
El polietileno convencional funciona fundamentalmente como barrera física para modificar humedad, temperatura y evaporación.
El MSF añade una segunda función. Se convierte progresivamente en parte del sistema suelo y aporta compuestos que modifican la disponibilidad de nutrientes y la actividad microbiana.
Además, utiliza como materia prima un residuo ganadero que necesita ser gestionado.
Comparación directa con la tecnología convencional
Acolchado de polietileno: tecnología madura, barata, resistente y eficiente durante el cultivo. Su principal inconveniente ambiental es su persistencia y la posibilidad de dejar residuos y microplásticos en el terreno.
Acolchado MSF de estiércol: biodegradable, aprovecha un residuo ganadero, aporta nutrientes y permitió reducir fertilizantes en el ensayo. Actualmente requiere más recursos para fabricarse y presenta una huella ambiental global superior en el análisis realizado.
Limitaciones
El estudio corresponde a un cultivo concreto, una localización determinada y una campaña agrícola de 105 días. No permite asumir que se obtendrán los mismos resultados con otros cultivos, suelos o climas.
Tampoco demuestra todavía el comportamiento después de muchos años de aplicaciones consecutivas.
Los investigadores observaron cambios importantes en la microbiota. Algunos pueden ser beneficiosos para el ciclo de nutrientes, pero el propio estudio advierte de posibles desequilibrios si determinados grupos microbianos proliferan excesivamente.
La fabricación del material presenta además consumos elevados de energía y agua, mientras que el procesamiento del estiércol y su degradación pueden generar emisiones o liberar nutrientes.
El análisis de ciclo de vida actual resulta peor que el del polietileno. Por tanto, todavía no puede considerarse una alternativa ambientalmente superior en términos globales.
En qué fase se encuentra
Demostración experimental en campo.
La tecnología ha superado la fase puramente de laboratorio y se ha probado en parcelas reales de maíz para ensilado. No consta en el estudio una producción industrial a gran escala ni una comercialización generalizada del material.
Más información: Cow manure transformed into biodegradable mulch film: 30% fertilizer reduction still maintains yield, while improving soil and reducing pollution
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