El paradigma de los suelos
Publicado: 24 de abril de 2017
Por: José Marcelo Vásquez R. Fundación Novoagro - Agricultura Limpia Colombia
Resumen
Ante los resultados cada vez más deficientes en la agricultura, es imperante analizar los modelos existentes para el tratamiento de los suelos, comenzando con los paradigmas impuestos por la Revolución Verde que han modificado su productividad y causando daños crecientes a todas sus propiedades. Dentro de los análisis realizados, se han tomado como base las tres condiciones naturales con el objeto de buscar el equilibrio que permita recuperar su potencial, hacerlo sostenible y cumpliendo sus funciones sin alterar las relaciones ambientales que le ha encomendado la naturaleza.
Se ha tomado como punto de partida el estudio integral de las condiciones del suelo, para la realización de los diagnósticos que permiten adecuar dichas condiciones a través de los análisis cuantitativos y cualitativos de las mismas y poder brindar el mejor medio posible, tanto interno como externo, a las plantas de cultivo para que logren el desarrollo óptimo de sus funciones fisiológicas y así producir lo esperado.
INTRODUCCIÓN
En el mundo entero, desde hace más de tres décadas se ha venido observando el grave daño causado por el modelo de explotación de la agricultura impuesto por la Revolución Verde.
Esto ha dado ocasión al surgimiento de una variada cantidad de respuestas, no todas enmarcadas dentro de la lógica científica que, lejos de contribuir a una solución efectiva, se diluyen en especulaciones y deficientes resultados acumulando quiebras económicas, distrayendo a los productores en prácticas poco edificantes y que continúan afectando el entorno ambiental, en contraposición a supuestos propósitos ecologistas.
Durante más de medio siglo se han explotado los suelos únicamente en lo relacionado con su potencial químico, siempre orientada a fomentar el consumo de los fertilizantes y como consecuencia complementaria surge la necesidad de los plaguicidas. En el caso particular, Colombia pasó a ser el país donde se maltratan los suelos y más se consumen fertilizantes en todo el continente1.
Por otro lado, se encuentran extensiones de gran amplitud con suelos cuyas características son poco aptas para la agricultura, como en el caso de la región central del Departamento de Boyacá. Algunos habitantes pretenden hacer agricultura, con la misma metodología de apoyarse en la aplicación de fertilizantes, con más pérdidas que aciertos debido a los excesos y deficientes manejos.
Con el objeto de contribuir al desarrollo de una nueva visión que conduzca a un positivo cambio en el tratamiento de los suelos, se trabajó un modelo experimental partiendo del estudio integral de las condiciones naturales del suelo, para contar con un diagnóstico que nos permita determinar con precisión los ajustes cualitativos y cuantitativos, de manera que se le brinde a las plantas de cultivo el medio ideal para el desarrollo de sus funciones fisiológicas y óptima producción.
MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio de las condiciones naturales del suelo es un paso de gran importancia que exige ingresar al predio, determinar los puntos donde abrir las calicatas, observar los horizontes, determinar la dureza y la compatación, la profundidad efectiva, la velocidad de filtración, la capacidad de retención de humedad, la presencia de materia orgánica (activa o nini)2, la presencia de minerales, la textura y tamaño de la granulometría.
El conocimiento de los contenidos químicos no es suficiente para emprender un cultivo, pues todo ser viviente, como lo es una planta, requiere de condiciones óptimas en su lugar de asentamiento, además de los materiales de subsistencia.
Se escogió un predio de 1 hectárea en la Hacienda San Cayetano de Samacá, Boyacá el cual se dividió en dos partes iguales para realizar la prueba confrontada con un testigo basado en el sistema convencional para cultivar papa R-12.
Materiales. Para el estudio de las condiciones del suelo se utilizaron: la herramienta para la apertura de las calicatas, barra y ahoyadora, herramientas de mano para jardinería, el penetrómetro, el metro, la lupa, ácido nítrico, vasijas de pet de boca ancha, velo, bandas de caucho, recipiente con agua, termómetro, higrómetro, reloj cronómetro, guantes, peachímetro portátil, conducti-vímetro, soluciones calibradoras, agua destilada, brújula, plato pequeño de cristal o de porcelana, cuaderno de notas.
´Penetrómetro y Tambor de malla
Tambor de malla
Semilla de papa e insumos particulares para la nutrición vegetal y control biológico sanitario.
MÉTODOS.
1. Observación visual.
El suelo cambia de acuerdo con las diferentes variables que afectan su estructura como: exposición a los fenómenos naturales y las consecuencias de los mismos, espejos o corrientes de agua, pendientes, arborización, rocas, el tráfico o causas no naturales.
Esto implica seleccionar diversos puntos para abrir las calicatas, comenzando por los puntos más altos y más bajos, teniendo en cuenta las crestas y la topografía general. En los puntos medios, en especial donde se presenten ondulaciones.
Las calicatas pueden variar de profundidad, utilizando como guías el color de los horizontes y la profundidad de las raíces de las plantas arvenses. Se toman porciones pequeñas de tierra entre los dedos y se friccionan suavemente para calcular la textura y tamaño de las partículas..
Para la determinación de la materia orgánica se toman pequeñas muestras de cada horizonte y se le agregan unas gotas de ácido. La muestra que reacciona con efervescencia indica la presencia de materia orgánica.
2. Mediciones
Características físicas. Se miden los horizontes, se toma nota sobre los cambios de color y de textura y la presencia de vida en cada uno.
Medición de la profundidad de las raíces de las plantas arvenses.
Medición de la temperatura interna con el termómetro de tierra. Temperatura externa.
Medición de humedad interna y externa con el higrómetro.
Medida de la fuerza necesaria para penetrar cada capa del suelo con el penetrómetro.
Medición de la velocidad de filtración del agua.
Medición de la retención de humedad.
Características biológicas. Pruebas de actividad microbial en los diferentes horizontes a 1 y 10 cm de las raíces:
Existencia de macroorganismos. Raíces hasta 5 cm.
Pruebas de actividad de la materia orgánica. Muy baja
Características químicas. Medición del pH (4,2). Después 5.7
Observación sobre la presencia de hierro (media)
Observación de otros elementos, (aluminio alta). Después baja.
Notas. Se observan contrastes entre las temperaturas diurnas y nocturnas, tanto externas como internas.
El Equilibrio de las condiciones del suelo
Un ser vivo normalmente se alimenta, respira, es dinámico, reposa, crece y desarrolla ciertas partes de su estructura anatómica de acuerdo con el funcionamiento fisiológico propio de su naturaleza.
El crecimiento de las plantas, del que depende su producción económica, está determinado por factores atmosféricos, biológicos y edáficos. Estos últimos son biológicos, físicos y químicos, las propiedades del suelo que determinan el crecimiento radicular y la dinámica del aire y del agua. Estas propiedades están condicionadas por las características cuantitativas y cualitativas del espacio del suelo no ocupado por sólidos, denominado espacio poroso3.
Por su parte, la actividad biológica del suelo está determinada por la fisiología y el metabolismo de los microorganismos. Estos están regulados por las enzimas, la presencia de elementos químicos en soluciones y el hábitat microbiano se ve afectado por dichas enzimas. Estas proceden de los organismos vivos después de que han muerto, algunas pueden resistir mucho tiempo en actividad4.
Así podemos concluir, que para tratar un suelo, es fundamental tener en cuenta sus tres condiciones básicas: biológicas, químicas y físicas.
La determinación del estado de sus condiciones es el resultado del estudio integral, así como el funcionamiento y las interrelaciones entre estas. En términos metafóricos, es un sistema similar a un trípode, donde el sistema suelo es soportado por las tres condiciones naturales; si una de ellas se incrementa o se reduce, el sistema pierde el equilibrio, no se sostiene.
1. Ajustes
Se toma como punto de partida el modelo de suelo ideal, que puede ser un suelo franco, cuyo equilibro estructura y textural se manifiesta desde la misma visión global del mismo, su entorno ecológico y la calidad de todas las plantas, sean o no de cultivos.
Si nuestro suelo dista de esas características, comenzamos por acondicionar sus cualidades físicas, en primera instancia el tamaño de sus partículas. Este suelo es arcilloso en un 70%, lo cual presenta una problemática, entre lo que sobresale: partículas muy pequeñas (de menos del 0,002 mm a 1μ), alta impermeabilidad, baja capacidad de filtración, poca profundidad efectiva, alta cohesión de partículas, alta dureza. En consecuencia el agua forma pozos, cuartea el suelo y no hay humectación pareja.
Se aplicaron enmiendas físicas.
En el aspecto biológico: bajo contenido de materia orgánica, muy escasa actividad microbiológica, se incorporó compost, una tonelada, 100 kilos de micorriza y un kilo de trichoderma. Se mezcló el material y se incorporó con rastrillo.
Se comenzó un plan de recuperación del ecosistema, incremento de la vida vegetal , con setos y árboles como el sauce, el aliso, el jazmín y la Eugenia. Sectores pradizados con kikuyo.
En cuanto a sus condiciones químicas: bajo pH, altos contenidos de aluminio, baja capacidad de intercambio catiónico, escasos contenidos de hierro y potasio. Al subsolar y romper se incorporó una disolución de carbonato de calcio de 100 kilos en 10 canecas de agua.
Se apreciaron cambios en el comportamiento del suelo frente al clima ambiental.
Velocidad de filtración: 2,2 cc/seg/cm²
No se aplicaron fertilizantes. Al sembrar maíz, se hizo una aplicación de nutrientes edáficos en el riego y nutrientes foliares. Siembra asociada con leguminosas, inoculando un galón de rhizobium.
El maíz emite raíces que profundizan y contribuyen a la penetración de la vida microbiana. El cultivo se suspendió a los 3 meses para desbrozar e incorporar el material vegetal al suelo.
Se cultivó la papa posteriormente, obteniendo un rendimiento cualitativamente superior al del predio convencional. El rendimiento cuantitativo fue semejante, como se refleja en la siguiente tabla, anotando que el costo de producción de la parcela del ensayo fue en un 30% inferior al testigo que utilizó el sistema convencional:
1. Una nueva visión del suelo
“El suelo es ante todo un proceso de comprensión, es un modelo analítico basado en la dinámica del mismo. Se pretende conseguir una visión global del origen y funcionamiento del suelo, ya que la fertilidad tanto a corto como a largo plazo depende de estos procesos y las actuaciones que se realicen tienen la finalidad de equilibrar los factores genéticos del suelo para llevarlo a su punto de fertilidad máxima. Cada suelo tiene un nivel de fertilidad determinado limitado por sus caracteres genéticos.
El modelo agrícola que surge de esta forma de entender el suelo no es modelo de cantidades, sino de procesos.
No se basa en aplicar un producto determinado en una cantidad determinada, sino en gestionar los medios para equilibrar los procesos que se desarrollan en el suelo y conseguir la máxima productividad durante el máximo tiempo”.5
Se observó un incremento de la temperatura interna con relación a la temperatura exterior, manteniéndose más constante, debido a la actividad de la materia orgánica, lo cual reduce el riesgo de las heladas.
Se observó igualmente una mayor retención de humedad en el suelo, frente a los fenómenos climáticos externos, como consecuencia del mejoramiento de la filtración, que permite una distribución homogénea del agua y humectación de la zona rizosférica.
Interpretación de los resultados
Evolución del trabajo del suelo.
Nuestro principio obedece a elaborar un trabajo en el suelo de manera que se puedan adecuar sus condiciones para que se logre el equilibrio necesario, similar a un suelo franco. De esta manera se procura el medio ideal para el desarrollo de las raíces de las plantas de cultivo.
La gráfica de la izquierda nos muestra el comportamiento del agua de acuerdo con la textura del suelo, en los tres casos típicos. La difusión del agua en el suelo franco es más uniforme, de manera que la humectación abarca toda la superficie al igual que el drenaje.
Así mismo el consumo de agua (absorción + evaporación) es más uniforme, de manera que la aplicación de riegos reduce los costos de energía y tiempo (mano de obra) porque la frecuencia es menor.
En los casos de temporadas invernales fuerte, un suelo arcilloso retiene más humedad, pero la pérdida de esta por absorción y evaporación es menor, produciendo el ahogamiento de las raíces y la presencia de organismos anaeróbicos patógenos, poniendo en alto riesgo el resultado del cultivo tanto en calidad como en economía.
El cultivo de papa, a los 30 y 120 días.
Este modelo de trabajo deja en evidencia, que el papel del ingeniero agrónomo es vital en el estudio del suelo, puesto que es más importante conocer las condiciones del mismo y realizar los ajustes necesarios para que se logre la adecuación ideal, lejos de lo que puede expresar un análisis de laboratorio que se hace a distancia.
Nutrición Vs. Fertilización
Consideramos que el término fertilización no es el término correcto así como suelos fértiles. En los diccionarios de la RAE de la lengua, el término fértil significa capacidad de procrear.
Las que deben ser fértiles son las semillas, las encargadas de propagar la especie, inclusive las partes vegetativas para el mismo fin. Luego el suelo debe estar en equilibrio para considerar su vocación agrícola.
Cuando un ser vivo toma alimentos, se nutre (no se fertiliza) luego a las plantas les aplicamos un paquete nutricional, de acuerdo con los requerimientos de la especie y el volumen estimado de producción por hectárea. Obviamente que esto funciona bajo la condición del suelo y el entorno.
Partimos de un principio fundamental: las plantas solamente toman lo que necesitan. Pues son laboratorios naturalmente perfectos. De ahí que estudiando el contenido de cada especie y lo que contiene en su estructura, conocemos sus necesidades, puesto que es un órgano de almacenamiento.
REFERENCIAS
- ALEXANDER, M. Introducción a la microbiología del suelo. Trad. del inglés por Juan José Peña Cabriales. México, AGT Editor, 1980. 491 p.
- BOLT, G. H. y BRUGGENWERT, M.G.M. Composition oí thesoil.In Bolt, G.H. y Bruggenwert, M. G.M., eds. Soil chemistry. A. Basic elements. Amsterdam, Elsevier, 1978. pp. 1-12.
- HERNAN IGNACIO BURBANO ORJUELA, "Lo biológico en el manejo productivo del suelo" Manejo productivo de suelos para cultivos de alto rendimiento. V.1, 2001, p.109 - 135
- AUME PORTA CASANELLAS, M. LÓPEZ-ACEVEDO REGUERIN, Agenda de Capo de Suelos, Vol I, 2005, 541 p.
- L. RUCKS, F. GARCÍA, A. KAPLÁN, J. PONCE DE LEÓN, M. HILL, Propiedades Físicas del Suelo, Vol I, 2004, 65 p.
1 FAO: Estadísticas sobre Consumo de Fertilizantes
2 Ni se materializa, ni se mineraliza
3 Ingenieros Agrónomos L. Rucks, F. García, A. Kaplán, J. Ponce de León, M. Hil - Propiedades Físicas del Suelo Montevideo-Uruguay 2004
4 Francis Rátiga Rodríguez, Yandhi Torres, Doris Perea – Actividad Biológica del Suelo - Escuela Politécnica Nacional - Quito
5 Ives Herody – Análisis In Situ del Suelo – Universidad de Montpellier
2 Ni se materializa, ni se mineraliza
3 Ingenieros Agrónomos L. Rucks, F. García, A. Kaplán, J. Ponce de León, M. Hil - Propiedades Físicas del Suelo Montevideo-Uruguay 2004
4 Francis Rátiga Rodríguez, Yandhi Torres, Doris Perea – Actividad Biológica del Suelo - Escuela Politécnica Nacional - Quito
5 Ives Herody – Análisis In Situ del Suelo – Universidad de Montpellier
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