La salud del suelo en la agricultura

Desde el comienzo de la Revolución Verde en las décadas de 1950 y 1960, la agricultura moderna se ha centrado principalmente en dos de los tres componentes del suelo: sus características físicas y químicas. Estos son los atributos abióticos del suelo. Pero sabemos que la salud del suelo depende del equilibrio y la diversidad de sus organismos biológicos.

Y esto tiene sentido, ya que sólo los seres vivos pueden tener salud.

La salud del suelo ofrece innumerables beneficios a nuestras tierras de cultivo, alimentos, medio ambiente y comunidades en general. Puede ayudar a reducir la escorrentía superficial y la erosión, mejorar la calidad del agua y los hábitats de la fauna silvestre y conservar la biodiversidad.

Un suelo saludable también puede reducir los costes operativos y de insumos, aumentar los rendimientos, mejorar la resiliencia de las plantas y la resistencia a enfermedades, prevenir la compactación del suelo y ayudar a secuestrar carbono de la atmósfera.

Así que, vamos a sumergirnos en el fascinante mundo de la salud del suelo. No se trata sólo de agricultura; es la clave para un futuro más conectado, vivo y resiliente.

Según USDA y NRCS, la salud del suelo se define como "la capacidad continua del suelo para funcionar como un ecosistema vivo vital que sustenta plantas, animales y seres humanos".

Antes de profundizar en la salud del suelo, es esencial entender qué es el suelo y el concepto de suelo como recurso y como ecosistema natural.

El suelo a menudo se clasifica según su composición proporcional de arena, limo y arcilla. También es esencial tener en cuenta otros componentes del suelo en las prácticas agronómicas, como la fracción del suelo que es materia orgánica.

¿Qué es la materia orgánica?

La materia orgánica se compone principalmente de microorganismos vivos y en descomposición y de biomasa vegetal. A menudo se considera uno de los factores principales a medir cuando se intenta comprender mejor la salud del suelo. Aunque no toda la materia orgánica es igual, a menudo une y retiene la humedad y los nutrientes de las plantas y alberga microbios del suelo que viven y se alimentan de la biomasa vegetal en descomposición. Muchos defensores de la agricultura regenerativa destacan las diferencias entre los términos tierra y suelo.  La distinción que a menudo se hace es que el suelo es el componente vivo que sostiene el crecimiento de las plantas, mientras que la tierra se considera inerte o estéril.

¿Cuál es la función del suelo en nuestro ecosistema?

El suelo es la savia de nuestro entorno, influye en la calidad de nuestros alimentos, en la vitalidad de nuestras comunidades y en el bienestar de nuestro planeta. La degradación del suelo es una amenaza importante para los niveles de tierra cultivable en todo el mundo y, por lo tanto, una amenaza significativa para los esfuerzos por alimentar al planeta y apoyar la salud humana. 

¿Qué es la degradación del suelo?

Según la Asociación de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), un tercio de los suelos del planeta ya están degradados, y para 2050 más del 90% podrían degradarse. Son muchas las causas de la degradación del suelo, desde la contaminación y la expansión urbana hasta las prácticas agrícolas insostenibles, pasando por el cambio climático y la erosión eólica e hídrica. Los indicadores de erosión del suelo varían según la ubicación y las prácticas de manejo. En el medio oeste de EE.UU., por ejemplo, el suelo se está erosionando de 10 a 1000 veces más rápido de lo que se forma, según datos de 2023 de la National Science Foundation.

Afortunadamente, cada vez más evidencias de estudios sobre la salud del suelo muestran con certeza que el suelo es "renovable" con prácticas de agricultura regenerativa. Muchas de estas prácticas también han demostrado mejorar el crecimiento de los cultivos, apoyar la resiliencia a largo plazo y reducir los costos de insumos agrícolas cuando se integran de manera efectiva.

¿Qué factores clave afectan a la salud del suelo?

Existen varios factores que pueden afectar la salud del suelo. Comprenderlos puede ayudar a los agricultores y asesores de cultivos a tomar decisiones informadas sobre cómo cuidar mejor su suelo y mejorar su salud. Algunos de los factores clave incluyen:

Tipo de suelo

El tipo de suelo se refiere a las características físicas y químicas del suelo, como su textura, estructura, contenido en nutrientes y pH. Los distintos tipos de suelo tienen propiedades diferentes que pueden afectar la retención de agua y nutrientes, así como a los tipos de plantas que pueden cultivarse.

Clima

El clima es otro factor importante que puede afectar la salud del suelo. La temperatura, la humedad y la precipitación juegan roles en los niveles de humedad y nutrientes del suelo. Comprender el clima local puede ayudar a los agricultores y asesores a elegir cultivos adecuados para las condiciones locales y desarrollar estrategias de riego y fertilización apropiadas.

Plagas y enfermedades

Las plagas y enfermedades también pueden tener un gran impacto en la salud del suelo. Algunas plagas, como los insectos y los nematodos, pueden dañar directamente las plantas y la estructura del suelo, mientras que otras, como los hongos y las bacterias, pueden causar enfermedades que debilitan o matan a las plantas.

Conocer los tipos de plagas y enfermedades presentes en un área y tomar medidas para prevenirlas o controlarlas puede ayudar a los agricultores y asesores a mantener la salud del suelo y proteger los cultivos.

Prácticas de gestión

Las prácticas de gestión, como el laboreo o labranza, el riego y la fertilización, pueden tener un gran efecto en la salud del suelo.

Gestionar adecuadamente estas prácticas puede ayudar a mejorar la estructura del suelo, aumentar la disponibilidad de nutrientes y reducir el riesgo de erosión del suelo. Comprender las mejores prácticas de manejo para un tipo de suelo y clima particulares puede ayudar a los agricultores y asesores de cultivos a mejorar la salud del suelo y aumentar la productividad de los cultivos.

En las siguientes secciones, analizaremos diferentes prácticas de manejo que incorporar para favorecer la salud del suelo a largo plazo.

¿Cuáles son las tres dimensiones de la salud del suelo?

• Física del suelo
• Química del suelo
• Biología del suelo

Muchos científicos y agrónomos dividen la salud del suelo en tres componentes principales: físico, químico y biológico. Históricamente, los componentes físicos y químicos han sido el enfoque principal de las herramientas agronómicas. Los componentes biológicos se han ignorado en gran medida porque, hasta hace poco, resultaba difícil y costoso evaluarlos.

Es importante tener en cuenta que los tres componentes de la salud del suelo no existen de manera aislada. Están involucrados en una amplia gama de procesos interconectados.  La biología del suelo, que incluye bacterias, hongos, protozoos y nematodos, influye en las características físicas del suelo, como su textura y porosidad.

Lo hace a través de la bioturbación, el proceso por el cual los microorganismos mueven físicamente el suelo y crean pequeños canales.

A su vez, las características físicas del suelo, como la capacidad de retención de agua,  influyen en los microbios y potencialmente seleccionan especies que pueden o no prosperar en ciertas condiciones de humedad. Estos son solo dos ejemplos de la amplia gama de procesos físicos, biológicos y/o químicos que se relacionan con la salud del suelo y apoyan los ciclos de vida de plantas, microorganismos y animales, incluidos nosotros mismos.

I. Física del suelo

¿Qué es la física del suelo?

La física del suelo y los aspectos físicos de la salud del suelo se refieren a varios factores, como la porosidad, la aireación, la textura y la compactación, así como la capacidad de infiltración y retención de agua. Estos factores combinados informan sobre la capacidad de un suelo para absorber y retener nutrientes, agua y materia orgánica. Cada suelo es único debido a la variabilidad de su composición y a variables regionales como el clima y los patrones meteorológicos. Recopilar información sobre lo que es típico en tu región es el mejor paso para empezar a controlar la salud del suelo en lo que respecta a su física.

¿Cuáles son los distintos tipos de suelo en la agricultura?

Podemos examinar más detenidamente los distintos tipos de suelo y las ventajas o desventajas que pueden tener. Hay suelos con arena, arcilla y limo, así como marga. A menudo, están mezclados entre sí y varían dentro de un área. Las partículas de arena son las más grandes en tamaño y las de arcilla las más pequeñas. Si bien generalmente separamos el suelo en categorías de arena, arcilla y limo, es importante tener en cuenta que la mayoría de los suelos son una mezcla de los tres, con cambios en los porcentajes relativos de cada componente. Esto puede tener ventajas y desventajas en cuanto a la retención de humedad y nutrientes. Por ejemplo, los suelos arenosos tienden a drenar fácilmente y necesitan ayuda de manejo en cuanto a la capacidad de retención, mientras que los suelos arcillosos, con su capacidad para retener humedad y nutrientes, pueden no drenar tan fácilmente y tener dificultades con las precipitaciones intensas.

A medida que experimentamos patrones climáticos más extremos, saber cómo mitigar y manejar de manera efectiva tu tipo de suelo particular es un recurso valioso que podemos ayudarte a agregar y fortalecer con el análisis biológico del suelo.

¿Qué son los suelos anaeróbicos?

El suelo con un equilibrio adecuado de aireación y humedad es esencial para apoyar tanto los cultivos como las poblaciones microbianas del suelo. Los suelos encharcados se vuelven anaeróbicos, lo que puede matar a los microbios aeróbicos beneficiosos y favorecer a los patógenos. Mientras que los suelos más arenosos o más gruesos pueden tener dificultades para retener la humedad y crear un entorno desafiante para la germinación de semillas, el crecimiento de raíces y los microbios del suelo que también requieren humedad para apoyar su metabolismo.

¿Qué es la compactación del suelo?

La compactación del suelo es el proceso por el cual las partículas del suelo se presionan entre sí, reduciendo el espacio poroso entre ellas. Esto reduce la capacidad del suelo para retener y conducir el agua, los nutrientes y el aire, que son esenciales para la actividad saludable de las raíces de las plantas. El suelo compactado tiene mayor densidad y menor espacio poroso, lo que resulta en una disminución de la infiltración y el drenaje de agua. Esto puede provocar escorrentías superficiales, encharcamientos y limitar el crecimiento de las plantas. La compactación del suelo es a menudo causada por maquinaria pesada o tráfico continuo, y se puede mitigar mediante prácticas como evitar trabajar en suelos húmedos, utilizar métodos mecánicos para romper el suelo compactado e introducir prácticas de labranza de conservación, como la labranza reducida o sin labranza.

¿Qué es la siembra directa o labranza cero?

La siembra directa es una técnica agrícola que permite cultivar cosechas o pastos sin alterar el suelo mediante la labranza. Algunas de las ventajas de la siembra directa son:

• Reducción de la erosión del suelo, la escorrentía de nutrientes y las emisiones de gases de efecto invernadero.
• Aumento de la infiltración de agua en el suelo y de la retención de materia orgánica.
• Mejora de la biodiversidad del suelo y del ciclo de los nutrientes.
• Reducción de los costes de combustible y mano de obra de los agricultores.

Convencionalmente, los agricultores han confiado en la labranza antes de sembrar cada cultivo para limpiar el suelo y airearlo. Aunque la labranza afloja la compactación del suelo y lo airea eficazmente, una labranza excesiva cada año puede degradar la textura del suelo y perturbar las poblaciones microbianas. Se ha demostrado que la labranza excesiva agota la materia orgánica y, con el tiempo, puede empeorar la textura del suelo.

Los agricultores están utilizando cada vez más la labranza vertical, la labranza en franjas u otros implementos de labranza mínima que reducen la perturbación física del suelo en comparación con los discos o los arados de cincel. Estos implementos son menos perturbadores para el microbioma y sirven como una solución efectiva para los suelos donde la compactación no se puede gestionar adecuadamente solo con cultivos de cobertura.

¿Qué son los cultivos de cobertura?

Los cultivos de cobertura son plantas cultivadas principalmente para mejorar la salud del suelo, gestionar la disponibilidad de agua, suprimir las malas hierbas, controlar plagas y enfermedades, y aumentar la biodiversidad en una explotación agrícola. A diferencia de los cultivos comerciales cultivados para obtener ganancias, como el maíz o la soja, los cultivos de cobertura generalmente se plantan en campos que de otro modo permanecerían desnudos entre las temporadas de cultivo, protegiendo el suelo de la erosión y la pérdida de nutrientes. Ejemplos incluyen mostaza, alfalfa, centeno, tréboles, alforfón, caupí, rábano, veza, pasto sudán y guisantes de invierno austriacos. Además, los microbios beneficiosos pueden producir metabolitos, como exopolisacáridos, que mejoran la salud del suelo al favorecer su estructura, el ciclo de los nutrientes y la supresión de enfermedades.

¿Qué es la producción de exopolisacáridos?

La producción de exopolisacáridos puede considerarse el "pegamento" del suelo, ya que favorece la agregación y mejora la capacidad del suelo para mantener la capacidad de retención de agua. Esto es particularmente importante para que las raíces accedan y retengan agua y nutrientes esenciales. La producción de exopolisacáridos no solo ayuda a crear texturas saludables del suelo, si no que también puede influir en el rendimiento de los cultivos. En Biome Makers ayudamos a agricultores y asesores a descifrar las bacterias y los hongos que producen metabolitos secundarios beneficiosos como los exopolisacáridos.

II. Química del suelo

¿Qué es la química del suelo?

La química del suelo se refiere a la medición de la composición química naturalmente presente en el suelo. Generalmente, los agricultores y asesores de cultivos están interesados en una serie de variables que les informan sobre lo que ocurre en el suelo, como el pH, la capacidad de intercambio catiónico, el nivel de materia orgánica y macronutrientes como el nitrógeno, el fósforo y el potasio. También es común buscar información diagnóstica relacionada con micronutrientes, incluyendo Fe, Ca, Zn, Mn, Mg, Cu, B, azufre y cloro.

Existen varios tipos de análisis químicos del suelo para obtener datos sobre estos elementos. Merece la pena investigar sobre ellos para elegir las pruebas que le proporcionarán el tipo de información que buscas. Con datos sobre la composición química del suelo, los administradores de tierras pueden tomar decisiones informadas sobre las prácticas de manejo, como la adición o reducción de compost, labranza, cultivos de cobertura y uso de fertilizantes/herbicidas. También estarán mejor informados sobre qué cultivos plantar y mejor preparados para gestionar el riesgo de toxicidad por metales pesados.

Los niveles normales de diferentes elementos variarán según el tipo de suelo y la región. Recopilar datos históricos es el mejor lugar para comenzar, para saber si tu suelo está experimentando deficiencias o exceso de ciertos elementos, lo que podría estar causando estrés a sus cultivos. Los niveles normales de elementos variarán según el pH, el tipo de suelo y el tipo de cultivo. La región también determinará las elecciones de prácticas de manejo. Una vez conocidas las cantidades de elementos de interés disponibles para las plantas, puedes empezar a tomar decisiones de gestión con conocimiento de causa. Históricamente, aquí es donde se ha detenido la gestión agrícola, considerando conjuntamente la física y la química del suelo y tratando después los suelos en busca de deficiencias.

Hay varios métodos diferentes de análisis químico del suelo que puede considerar a medida que reúne información sobre tu suelo. Dos pruebas populares para el análisis de macronutrientes y fertilidad son las pruebas de Mehlich y Haney. Difieren en sus ofertas de productos y hay ventajas y desventajas en su uso.

¿Qué es la prueba de Mehlich?

La prueba de Mehlich es más ampliamente establecida  y fue uno de los primeros tests "universales" que puede evaluar los niveles de cada nutriente estándar en un suelo utilizando solo un conjunto de reactivos químicos. Dos versiones de la prueba de Mehlich, la Mehlich 1 y la Mehlich 3, continúan siendo ampliamente utilizadas como evaluaciones de fertilidad química para una amplia variedad de regiones y tipos de suelo en los EE. UU.. Uno de los inconvenientes de la prueba de Mehlich es que utiliza una digestión ácida fuerte para informar sobre la disponibilidad de nutrientes. Si bien este método puede mostrar lo que está químicamente disponible en el suelo, no imita ni representa necesariamente lo que está disponible para la planta. Además, sólo representa formas singulares de nitrógeno, fósforo y potasio, cuando ahora sabemos que las plantas dependen de múltiples formas de N, P y K.

¿Qué es la prueba Haney?

La prueba Haney, una prueba de suelo relativamente nueva, utiliza tanto una extracción basada en agua como la extracción H3A de un conjunto de ácidos orgánicos (oxálico, málico, cítrico). La extracción con agua evalúa los niveles de C, N y P (carbono, nitrógeno y fósforo) orgánicos que los microbios del suelo pueden transformar en formas disponibles para las plantas. La extracción con H3A es un reactivo diseñado para imitar los exudados naturales de las raíces de los cultivos, que están compuestos por diversos ácidos orgánicos. Su objetivo es representar los nutrientes de N, P y K disponibles para las plantas, proporcionando datos sobre su disponibilidad y también sobre un conjunto de micronutrientes. La prueba Haney también integra una prueba de respiración del suelo que proporciona una indicación de la actividad microbiana. Este valor se utiliza para estimar el grado en que los microbios utilizarán el carbono y desbloquearán el N y el P. Dado que esta prueba ha estado disponible durante un tiempo relativamente corto, hay menos bibliografía publicada sobre los niveles que son típicos por región.

La prueba Haney es uno de los primeros tipos de pruebas químicas del suelo en reconocer el papel integral que desempeñan los microbios del suelo en el suministro de nutrientes a los cultivos, proporcionando una relación C:N y una recomendación de mezcla de cultivos de cobertura.

Con estudios actualizados sobre el microbioma del suelo, ha quedado claro cómo las interacciones microbianas juegan un papel decisivo en la salud del suelo.

III. Biología del suelo: El microbioma y más

¿Qué es el microbioma del suelo?

El microbioma del suelo se refiere a la comunidad de microorganismos, incluidas bacterias, arqueas, hongos, virus y otros organismos microscópicos que habitan en el suelo. Este complejo y diverso ecosistema de microorganismos desempeña un papel crucial en diversas funciones del suelo, como el ciclo de los nutrientes, la descomposición de la materia orgánica y la salud de las plantas. El microbioma del suelo es esencial para mantener su fertilidad y favorecer el crecimiento de las plantas. Tiene el potencial de influir tanto positiva como negativamente en la salud de las plantas y la productividad de los cultivos.

¿Cómo afecta el microbioma del suelo a la salud de las plantas?

Estamos acostumbrados a observar el suelo y cuantificar los niveles de nitrógeno y fósforo como hacemos con los niveles de colesterol alto y bajo en nuestro torrente sanguíneo.Sin embargo, al igual que ocurre con la salud humana, hoy sabemos que la salud del suelo es mucho más que eso. No basta con tener grandes cantidades de nitrógeno disponible para las plantas si no disponemos de comunidades microbianas que lo absorban y lo hagan llegar a las plantas. Lo mismo ocurre con el fósforo y el potasio, y ahí es donde entra en juego el análisis de la biología del suelo. Los agricultores se encuentran a menudo con situaciones en las que los análisis químicos de nutrientes parecen óptimos, pero siguen experimentando bajos rendimientos o deficiencias de nutrientes en sus análisis de tejidos. Estas situaciones nos han llevado a centrarnos más en la biología del suelo como factor agronómico. Sabemos que los microbios del suelo pueden afectar a la salud del suelo de al menos cinco formas clave.

5 formas clave en las que los microbios del suelo afectan a la salud del suelo

• Riesgo de enfermedades: Los microbios del suelo pueden ayudar a reducir el riesgo de enfermedades en las plantas compitiendo con microbios patógenos por nutrientes y espacio. Algunos microbios del suelo también producen antibióticos u otros compuestos que pueden inhibir el crecimiento de patógenos.
• Adaptación al estrés: Los microbios del suelo pueden ayudar a las plantas a adaptarse al estrés ambiental, como las temperaturas extremas o la sequía. Por ejemplo, algunas bacterias y hongos pueden producir compuestos que ayudan a las plantas a tolerar la sequía, mientras que otros pueden aumentar la tolerancia de las plantas a temperaturas extremas.
• Ciclo de nutrientes: Los microbios del suelo descomponen la materia orgánica, liberando nutrientes que las plantas pueden absorber. También ayudan a convertir nutrientes inorgánicos, como el nitrógeno y el fósforo, en formas que las plantas puedan utilizar.
• Producción de hormonas: Algunos microbios del suelo producen hormonas u otros compuestos que promueven el crecimiento que pueden ayudar a las plantas a crecer y desarrollarse. Por ejemplo, algunas bacterias producen auxinas, que son hormonas que estimulan el crecimiento de las raíces y ayudan a las plantas a absorber los nutrientes.
• Biocontrol: Los microbios del suelo también pueden desempeñar un papel en el control de plagas y enfermedades. Por ejemplo, algunas bacterias y hongos producen compuestos que pueden inhibir el crecimiento de insectos plaga u hongos, mientras que otros pueden estimular el crecimiento de insectos u hongos depredadores que se alimentan de las plagas.

Los microbios desempeñan un papel increíblemente importante en varios ciclos elementales, ya sea actuando como fijadores de nitrógeno, solubilizadores de potasio y fósforo, secuestradores de carbono o produciendo metabolitos secundarios, como los sideróforos que desbloquean el hierro y otros nutrientes del perfil del suelo. En una cucharadita de suelo, en promedio existen 10,000 especies diferentes de microbios, una comunidad biodiversa responsable de diferentes funciones del suelo.

¿Qué es la biodiversidad del suelo?

La biodiversidad evalúa la comunidad de vida microbiana que existe en el suelo, basándose en la taxonomía. Tiene en cuenta todas las especies de hongos, bacterias y arqueas identificadas en cada muestra. Se basa en el número de especies presentes, la uniformidad (abundancia relativa) entre especies y la similitud taxonómica.

¿Qué es la funcionalidad del suelo?

La funcionalidad se evalúa en función de la cantidad de funciones ecológicas desempeñadas por los microbios del suelo en una muestra. A diferencia de la biodiversidad, que se basa en la identidad de las especies, esta métrica se basa únicamente en las funciones microbianas. La resiliencia es un índice ecológico basado en la capacidad de las comunidades o poblaciones para permanecer inalteradas cuando se ven estresadas por una perturbación como una sequía, una inundación, labranza o un patógeno en el suelo.

¿Qué es la calidad del suelo?

La calidad del suelo se refiere a la capacidad del suelo para funcionar como un sistema vivo que sustenta la vida vegetal, animal y humana. Abarca las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo, con un énfasis creciente en el microbioma del suelo y su impacto en la salud del suelo. El microbioma del suelo (bacterias, arqueas y hongos) desempeña un papel vital en las funciones biológicas del suelo, afectando a la agricultura, la calidad del aire y del agua, la biodiversidad y mucho más.

Todos estos aspectos influyen en la calidad general del suelo, que también está influenciada por la ecología y la sinergia microbiana. Los valores bajos en el índice de Calidad del Suelo son indicadores de prácticas intensivas que pueden degradar la salud del suelo, mientras que los índices altos están vinculados a prácticas regenerativas, como cultivos de cobertura, labranza de conservación, enmiendas orgánicas y productos biológicos/biostimulantes.

Un suelo saludable es como un superhéroe anónimo que trabaja en las sombras para asegurar cosechas prósperas, agua limpia y un mundo sostenible. Reconocer y aprovechar el potencial del microbioma del suelo se está volviendo cada vez más crucial en el ámbito de la agricultura sostenible y la salud humana.

Al analizar y comprender la salud del suelo, los agricultores y asesores dispondrán de herramientas prácticas para mejorar las funciones del suelo y el rendimiento de los cultivos, predecir y prevenir las deficiencias del suelo y las enfermedades de los cultivos, tomar decisiones de insumos mejor informadas y mejorar la sostenibilidad.

¡Obtén un BeCrop® Test hoy!

Consulta la Guía completa sobre el Análisis del Suelo para obtener más información >>