Herramientas prácticas para el manejo microbiológico de los cultivos

Transcripción

1 HERRAMIENTAS PRÁCTICAS PARA EL MANEJO MICROBIOLÓGICO DE LOS CULTIVOS

2 1 La presente guía ha sido desarrollada por el cuerpo técnico de COAG Canarias en base a los conocimientos que la entidad ha adquirido, en los últimos años y en el marco de varios proyectos, en el área de la reutilización en finca de los subproductos ganaderos y de otras formas de materia orgánica. Asimismo, la información bibliográfica ha sido crucial para entender mejor la importancia de la microbiología en los suelos cultivados y la influencia que los métodos de manejo agrícola pueden tener sobre ésta. El proyecto Mejora de los conocimientos sobre los tés de compost, enmarcado en la convocatoria nº1/2010 de subvenciones para la financiación de proyectos en el marco del eje 4 (LEADER) del programa de desarrollo rural de Tenerife, gestionada por AIDER Tenerife, ha hecho posible no sólo la elaboración de la presente guía, sino gran parte del trabajo de investigación cuyos resultados también son reflejados en el presente documento. La intención de la guía es, por un lado, la de exponer las nociones básicas teóricas que nos ayuden a entender la enorme importancia de la microbiología en el correcto desarrollo de los cultivos, y por otro, la de aportar conocimientos prácticos sobre las herramientas de trabajo que nos permitirán realizar un manejo microbiológico adecuado en los principales cultivares de de la Isla.

3 2 INDICE DE CONTENIDOS 1ª PARTE UNA NUEVA CONCEPCIÓN DEL MANEJO AGRÍCOLA. LA MICROBIOLOGÍA COMO BASE DE LA CALIDAD DE UN SUELO Pág La verdadera interpretación de la calidad de un suelo agrícola Pág La capacidad natural del suelo para mantener su fertilidad Pág Los microorganismos son el actor principal Pág De qué microorganismos estamos hablando? Pág Funciones principales de los microorganismos del suelo Pág Tipos de cultivos, tipos de microorganismos Pág Qué necesitan los organismos del suelo para desarrollarse? Pág. 19 2ª PARTE HERRAMIENTAS PRÁCTICAS PARA MANEJAR LOS CULTIVOS A TRAVÉS DE LOS MICROORGANISMOS Pág El compost Pág Los acolchados orgánicos Pág Los tés de compost Pág. 38 3ª PARTE CALENDARIO PRÁCTICO DE MANEJO MICROBIOLÓGICO (RECOMENDACIONES POR CULTIVOS) Pág Viñas y frutales templados de hoja caduca Pág Frutales templados de hoja perenne Pág Subtropicales leñosas Pág Hortalizas Pág Subtropicales no leñosas Pág. 54 BIBLIOGRAFÍA Pág. 56

4 3 1ª PARTE UNA NUEVA CONCEPCIÓN DEL MANEJO AGRÍCOLA: LA MICROBIOLOGÍA COMO BASE DE LA CALIDAD DE UN SUELO

5 LA VERDADERA INTERPRETACIÓN DE LA CALIDAD DE UN SUELO AGRÍCOLA Es evidente y bien conocido que el suelo constituye un medio integrado por diversos elementos que interaccionan entre sí, y que la interacción y evolución de dichos elementos modifica las propiedades de ese mismo suelo y por lo tanto su capacidad productiva. Los medios en que se encuentran todos los constituyentes del suelo son el sólido, el líquido y el gaseoso. Dentro de alguna de estas tres formas de la materia se encuentran los distintos elementos del suelo, que se dividen en dos grupos: elementos minerales y elementos orgánicos. La fracción mineral se compone de una gran diversidad de elementos entre los que predominan el sílice, el hierro, el calcio, el magnesio, el azufre o el fósforo, etc., estructurados a través de distintas formas moleculares como los silicatos, feldespatos o carbonatos, entre muchos otros. La fracción orgánica, por su parte, se compone de elementos vivos o que alguna vez han estado vivos (plantas, hongos, protozoos ), siendo su elemento químico mayoritario el carbono, obtenido en la base de la cadena por las plantas, mediante el proceso de la fotosíntesis. Sabiendo esto, parece ciertamente erróneo comprobar que los únicos criterios que se manejan de cara a evaluar la calidad de los suelos agrícolas sigan siendo, en la inmensa mayoría de los casos (al menos aquí en Canarias), los relacionados con la química y la física del suelo. El sistema que ha venido siendo propuesto hasta ahora se puede resumir en la siguiente secuencia: 1. Primero, se realizan análisis físicoquímicos que estiman los valores de una serie de parámetros (PH, conductividad eléctrica, capacidad de intercambio catiónico, concentración de cationes, granulometría ). 2. Segundo, se hace una interpretación agronómica de esos resultados. 3. Tercero, si en esa interpretación se descubre que ese suelo no tiene unos valores adecuados en esas variables, se hacen recomendaciones para su corrección, basadas en la aplicación de determinados productos. Es cierto que en principio, para que un suelo sea fértil, deben existir ciertas condiciones físicas (estructura, textura, porosidad, profundidad ) y químicas (PH, CIC, concentración de cationes ). Sin embargo, no se ha tenido en cuenta que otro factor, la biología de los suelos, es el más importante en la fertilidad de los suelos por tres cuestiones principalmente: en primer lugar, porque la presencia de un tipo de organismos u otros, tal como se verá en otros apartados de esta guía, influye de manera determinante en el desarrollo de un tipo de cultivos o de otros; en segundo lugar, porque la actividad de estos microorganismos es la que llevará al suelo hacia características fisicoquímicas adecuadas para los cultivos; y tercero, porque las poblaciones equilibradas de microorganismos en el suelo mantienen a las poblaciones de plagas y organismos causantes de enfermedades de las plantas en niveles no perjudiciales para los cultivos. Iremos entendiendo mejor estas afirmaciones a través de las secciones posteriores de esta guía. Así, las herramientas hasta ahora utilizadas para corregir las deficiencias fisicoquímicas de un suelo agrícola, o para aportar los nutrientes que un cultivo necesita, se han centrado

6 5 mayoritariamente en la aplicación de productos minerales comerciales como son las calizas, yesos, azufres, ácidos, nitratos, fosfatos, etc. Efectivamente, este tipo de aplicaciones minerales logran modificar el PH, la capacidad de intercambio catiónico o el porcentaje de saturación de bases, pero a cambio de tres grandes inconvenientes: Los costes de esas enmiendas son elevados y variables Los efectos no son permanentes, revirtiéndose con el tiempo El más importante, y como se desarrollará más adelante, limitan la presencia de organismos vivos en el suelo.

7 LA CAPACIDAD NATURAL DEL SUELO PARA MANTENER SU FERTILIDAD Leyendo lo anterior, uno podría pensar Pero entonces, siempre hay que añadirle minerales al suelo para que mantenga su fertilidad?, o también se podría afirmar A los bosques no se les echa nada y se mantienen perfectamente. Salvando algunas diferencias entre los sistemas forestales naturales y las fincas agrícolas, que justifican la intervención humana en estas últimas, hay una buena parte de razón en esos planteamientos. Una frase por la que comenzaría la respuesta a las anteriores preguntas podría ser la siguiente: Todos los procesos que determinan que de manera natural un suelo sea fértil o no, están condicionados, siempre, por la presencia de microorganismos en el mismo. Es decir, la clave radica en que aquellas características del suelo que pretendíamos modificar a base de productos químicos de síntesis son, en realidad, modificables a través del manejo de la microbiología del suelo, pero con la gran diferencia de que estos cambios serán mucho más duraderos y que, además, conseguiremos otros beneficios paralelos a través del mantenimiento de poblaciones microbiológicas adecuadas y estables. Los microorganismos del suelo son capaces, a través de diversos mecanismos, de modificar las características físicoquímicas del suelo, llevándolas a valores apropiados para el correcto desarrollo de los cultivos. Algunos de los atributos del suelo más relevantes en este sentido son: - Textura y estructura del suelo. - PH - Conductividad eléctrica - Porcentaje de materia orgánica - Capacidad de intercambio catiónico - Presencia de macro y micronutrientes Textura y estructura del suelo: La textura de un suelo describe básicamente qué proporción de partículas de distintos tamaños hay en dicho suelo. Se habla de tres tipos principales, de menor a mayor tamaño: arcilla, limo, arena. Así, los suelos pueden describirse en arcillosos, arenosos o limosos, si tienen mayoritariamente un tipo de tamaño, o francos (franco arcillosos, franco arenosos ) si tienen proporciones mezcladas de cada tipo de tamaño (es lo más habitual). La textura de un suelo influye sobre su capacidad de retención de agua (mayor en uno arcilloso que en uno arenoso), sobre la capacidad de intercambio catiónico, sobre su aireación o sobre su capacidad de filtración (mayor en uno arenoso que en uno arcilloso). De cara a modificar la textura de un suelo, se suele, por ejemplo, recomendar echar arena sobre suelos muy arcillosos. Sin embargo, son medidas demasiado costosas y, aunque normalmente se le atribuye gran importancia agronómica a la textura, lo realmente importante es la estructura del suelo. Es por ello que es mucho más útil tratar de influir sobre esta última.

8 7 La estructura de un suelo hace referencia al estado de agregación de los elementos que componen dicho suelo (arcillas, limos, arenas, restos orgánicos ). La existencia de agregados estables de 1-2 mm. en el suelo influye favorablemente sobre la aireación, la infiltración y drenaje, la capacidad de retención de agua, la cohesión y resistencia a la erosión, etc. Se trata por lo tanto de un atributo de enorme valor agronómico. La ciencia agrícola tradicional prioriza la importancia de la textura sobre la estructura, atribuyendo los beneficios marcados en el párrafo anterior a las concentraciones de arena, limo o arcilla en el suelo (textura), más que a la manera en que esos elementos se agregan entre sí (estructura), siendo ésta última la más importante de ambas. Habitualmente, de cara a mejorar la estructura del suelo, se recomiendan aplicaciones de calcio (en forma de yeso o caliza) o de materia orgánica en general. El primero, por su mayor carga iónica, es atraído con más fuerza por la superficie de arcillas y restos orgánicos, por lo que tiende a constituir agregados mayores y más estables que otros iones como el sodio o el potasio. La materia orgánica, por su parte, debido a las cargas eléctricas de su superficie, también favorece la formación de agregados con otros elementos del suelo. Sin embargo, la acción de los microorganismos sobre la formación de agregados ha sido, erróneamente, omitida en los protocolos de asesoramiento a agricultores. El metabolismo de los microorganismos del suelo genera productos de desecho que funcionan como pegamentos que permiten la adhesión entre sí de las partículas del suelo. Además, la misma acción mecánica de organismos como hongos o lombrices favorece aún más la agregación de partículas o la creación de microgalerías por donde puede fluir el aire y el agua.

9 8 PH: El agua (H2O) en el suelo sufre distintos procesos que la hacen disociarse en sus dos iones (H+ y OH-). El PH refleja la concentración de los iones hidrógeno (H+) disueltos en la solución del suelo, y esta concentración de H+ es lo que determina que haya un medio más ácido (valores bajos de PH) o más alcalino (valores altos de PH) en el caso de una menor concentración de los mismos. El PH tiene influencia en la solubilidad de los diferentes nutrientes que necesita la planta pero sobre todo, sobre la actividad de un tipo de microorganismos u otros. Y esto, como veremos más adelante, tiene mucho que ver con las condiciones ideales de desarrollo de un tipo u otro de cultivos.

10 9 Conductividad eléctrica: La conductividad eléctrica (CE), hace una medición indirecta de la cantidad de sales presentes en el suelo. Estas sales (o mejor dicho, los iones en que se disocian las mismas), están constituidos por nutrientes que necesitan las plantas, como potasio, nitrógeno, calcio, magnesio, etc, pero también por otras que no sólo no son necesarias, sino que pueden ser perjudiciales para el suelo y las plantas, bien por su toxicidad (cloro, plomo, zinc, boro ), por su capacidad de afectar negativamente a la estructura (sodio), o por dificultar algunas tareas de manejo agrícola (carbonatos, bicarbonatos ). Además, estas sales no sólo afectan a la calidad del agrosistema por el tipo de sales que son, sino también por la cantidad en que éstas están presentes. A esto es a lo que normalmente llamamos salinidad. Hasta un cierto nivel interpretamos que hay nutrientes en la solución del suelo, disponibles para los cultivos, lo cual se supone que es bueno. A partir de ese nivel, la concentración de sales empieza a influir sobre los equilibrios osmóticos de las raíces con la solución del suelo, o lo que es lo mismo, a su capacidad para absorber agua, pudiendo llegar a una situación en la que tenemos un sustrato bien regado pero plantas que se marchitan porque no pueden absorber esa agua. Sin embargo, y tal como veremos más adelante, un suelo salino no sólo afecta a la capacidad de las plantas para absorber agua, sino a algo también de suma importancia, el desarrollo de los microorganismos que en él habitan. Parecerá cuanto menos curioso ahora si decimos que la conductividad, como método para medir la cantidad de nutrientes disponibles para las plantas, está sobrevalorado. Medios tropicales forestales que mantienen productividades altas presentan conductividades muy bajas, cómo se explica esto? Pues porque los nutrientes en los suelos naturales no se encuentran inicialmente en forma inorgánica (sales), sino en forma orgánica, es decir, formando parte de los restos de plantas y animales muertos, excrementos, etc. En esa forma los nutrientes no son asimilables por las plantas. Sin embargo, al existir poblaciones adecuadas de microorganismos, esos nutrientes son transformados, a medida que lo demandan los cultivos, a su forma inorgánica (sales). Los microorganismos, como acabamos de esbozar, son los responsables de que la materia orgánica se transforme en nutrientes inorgánicos absorbibles por la planta, evitando de este modo excesos de salinidad en el suelo o lixiviaciones que contaminan las aguas subterráneas. Pero todo esto también lo veremos con mayor claridad más adelante. Porcentaje de materia orgánica: Prácticamente siempre aparece este parámetro en los análisis de suelo. Los libros y técnicos suelen decir que es aconsejable tener entre un 3 y un 6 por ciento de materia orgánica, en función del cultivo. Se asocia su presencia a mejoras de las propiedades físicas y químicas del suelo, y en eso estamos de acuerdo. Sin embargo, es mucho más que eso. La clave es el hecho de que no toda la materia orgánica es la misma. Las recomendaciones habituales van en la línea de aplicación de materia orgánica teniendo en cuenta las siguientes variables: estado de descomposición, porcentaje de materia seca, capacidad de humificación,

11 10 concentración de nutrientes solubles Es decir, incorporan criterios que afectan de cara a aspectos fisicoquímicos, pero no a aspectos biológicos, siendo éstos de suma importancia. Podemos estar aplicando materia orgánica al suelo y no estar afectando, o incluso estar afectando negativamente, a la biología del suelo. Por ejemplo, una turba, o un compost muy descompuesto, efectivamente influirán positivamente sobre la CIC, capacidad de infiltración o PH del suelo, pero desde el punto de vista microbiológico no supondrán apenas ningún estímulo. Esto es algo muy a tener en cuenta, no todos los tipos de materia orgánica son lo mismo ni tampoco todos los grados de descomposición de la misma. Y aún afectando más o menos a la microbiología del suelo, el tipo de materia orgánica aplicada influirá sobre el desarrollo de un tipo de microorganismos u otros, y esto tiene mucho que ver con el desarrollo de un tipo de cultivos u otros. Debido a esto, debe integrarse una nueva condición a la hora de aplicar materia orgánica, y es que ésta debe ser microbiológicamente funcional. En la segunda parte de esta guía entenderemos a qué nos estamos refiriendo, y las herramientas para poder hacerlo.

12 11 Capacidad de intercambio catiónico (CIC): La mayor parte de superficie externa de las partículas del suelo posee cargas negativas. Algunos suelos, como los arcillosos o los ricos en humus, debido a que sus partículas presentan mucha mayor superficie por unidad de volumen de suelo, tienen mayor número de estas cargas negativas. Lo interesante de todo esto es que dichas cargas, a modo de imán, son capaces de atraer los elementos del suelo que tengan cargas positivas. Muchos de los principales nutrientes que necesitan las plantas (potasio, calcio, amonio ) se encuentran en la disolución en forma de cationes, esto es, dotados de cargas positivas. Así, es fácil entender cómo, a mayor cantidad de superficie con cargas negativas en el suelo, mayor será su capacidad de fijar determinados nutrientes, evitando así que escapen por lixiviación al subsuelo. La suma de todas esas zonas fijadoras de nutrientes es lo que se denomina capacidad de intercambio catiónico (CIC), y se mide en unidades de carga iónica por unidad de peso del suelo. La CIC es un indicador de la fertilidad de un suelo y, uniéndolo a lo explicado anteriormente se podría decir que los suelos arcillosos y ricos en humus tienen mayor CIC, y por lo tanto, mayor fertilidad potencial que los suelos francos o arenosos. Hay diversas maneras de influir sobre la CIC, siendo la más habitual la de la incorporación de materia orgánica en alguna de sus formas: compost, estiércol, restos vegetales No obstante, sabemos que realmente es el humus (partículas pequeñas y estables de materia orgánica que constituyen el producto final de la descomposición de los restos orgánicos en el suelo) la fracción de la materia orgánica que tiene mayor influencia sobre la CIC de un suelo (junto con la arcilla, claro). También sabemos que son los microorganismos los que se encargan de transformar esa materia orgánica fresca en humus y que, por lo tanto, tan importante como la adición de materia orgánica debe ser la creación de las condiciones necesarias para que los microorganismos encargados de su descomposición trabajen adecuadamente. Presencia de macro y micronutrientes: Otro de los factores que aparecen descritos habitualmente en los análisis de suelos es la concentración de algunos de los principales nutrientes que necesitan los cultivos, como el fósforo, el potasio, el calcio o el magnesio. Se suele también vincular sus cantidades al valor de la fertilidad del suelo, pero esto, desde una visión integral de la biología del suelo, es otro mito con el que no estamos del todo de acuerdo. Los valores de los análisis habituales de tierras, al igual que decíamos para la conductividad eléctrica, dan reflejo únicamente de aquellos nutrientes que se encuentran en forma inorgánica, seguramente debido a que se ha venido interpretando que esa forma es la única interesante ya que es la única en la que son asimilables por las plantas. Las principales fuentes de fósforo, potasio o calcio en los suelos realmente fértiles no se encuentran en forma de sales, sino más bien formando parte de las estructuras orgánicas del suelo (restos de vegetales y animales). Es un hecho cierto que su conversión a elementos asimilables por los

13 12 cultivos sólo puede ser llevada a cabo a través de los microorganismos, lo que puede hacer pensar que es más fácil saltarse ese paso y aplicarlos directamente en forma asimilable a través de abonos comerciales. Sin embargo, y como veremos en puntos posteriores, el coste a largo plazo de realizar esta especie de by-pass es mucho más grave de lo que se ha venido creyendo hasta ahora. Los macro y micronutrientes que necesitan las plantas para su desarrollo deben ser aportados a través de materia orgánica, porque esta es la única manera para que se desarrollen poblaciones de microorganismos que se encargarán, no sólo de fertilizar, sino también de equilibrar el agrosistema.

14 LOS MICROORGANISMOS SON EL ACTOR PRINCIPAL. De estas breves explicaciones se puede comenzar a intuir dos cuestiones: por una parte, que algunas de las variables físicoquímicos utilizados para evaluar la calidad de los suelos están sobrevalorados como indicadores fiables de la calidad de un suelo; y por otro lado, que los aspectos microbiológicos son mucho más importantes de lo que se ha venido pensando, que están involucrados en una doble dirección con el resto de factores y que, por lo tanto, deben ser priorizados tanto en las evaluaciones de la calidad de suelos como en el manejo agrícola integral de las fincas. Esa doble dirección es un concepto muy importante, que significa que efectivamente, la microbiología de un suelo influye sobre sus parámetros físicoquímicos, pero que a su vez, los parámetros físicos y químicos condicionan el desarrollo de las poblaciones de microorganismos de ese suelo. Esto tiene una interpretación muy funcional, ya que nos está diciendo que si modificamos ciertas características de un suelo conseguiremos desarrollar los microorganismos deseados, y que la actividad de éstos posteriormente influirá positivamente sobre los demás factores necesarios para el desarrollo de los cultivos. Y ahora, lo más importante y donde radica la clave de todo esto: las recomendaciones que, desde una concepción que no incorpora la importancia de la microbiología, se han venido dando para corregir los desequilibrios del suelo, deja de ser válida. Ahora, las recomendaciones deben ir dirigidas hacia el desarrollo de la microbiología del suelo, para que ésta influya de una forma equilibrada e integral sobre el resto del agrosistema. Esas recomendaciones es lo que nosotros llamaremos en esta guía herramientas de manejo microbiológico, sobre las que profundizaremos en la segunda parte de esta guía.

15 DE QUÉ MICROORGANISMOS ESTAMOS HABLANDO? Todos los que nos preocupamos por un manejo agrícola respetuoso sabemos que cuando hablamos de la biología de un suelo nos estamos refiriendo a algo más que aquellos bichos que podemos ver a simple vista como insectos, arañas, lombrices, etc. Estos también forman parte de la red biológica del suelo y realizan una muy importante función en el mismo. Sin embargo, hay muchos otros organismos que, aunque su pequeño tamaño los hace invisibles al ojo humano, son de una importancia aún más vital para el mantenimiento de cualquier agrosistema. Estos organismos, entre los que se encuentran principalmente bacterias, hongos, protozoos y nemátodos, superan en biomasa neta total ampliamente a la de las vaquitas, lombrices o caracoles, aunque éstas seamos capaces de verlas y las otras no. Dentro de la cadena trófica ocupan un eslabón crucial, debido a que constituyen los principales descomponedores de la materia orgánica. Sin ellos, los restos muertos de plantas y animales no serían nunca serían transformados en sustancias de nuevo asimilables por las plantas, permaneciendo en formas orgánicas, imposibles de asimilar por los cultivos. Las bacterias y hongos son los primeros en empezar a comer los restos orgánicos del suelo, fijando en sus cuerpos, no sólo el carbono necesario para su metabolismo, sino otros muchos elementos que de otra manera terminarían siendo lavados a capas profundas del suelo. A la misma vez, bacterias y hongos son atraídos hacia la zona de las raíces, a través de las cuáles las propias plantas emiten exudados ricos en carbono, muy apetecibles para estos hongos y bacterias. Una vez en la zona de las raíces aparecen otros microorganismos, los protozoos y los nemátodos, ambos incansables depredadores de bacterias y hongos, que recordemos, habían acumulado en su interior el carbono, nitrógeno, fósforo, magnesio, etc, previamente tomado de los restos orgánicos de los que se habían alimentado (o que habían tomado de la atmósfera, en el caso de las bacterias fijadoras de nitrógeno ). Al depredar sobre esos hongos y bacterias, el sistema digestivo de protozoos y nematodos absorbe las sustancias necesarias para su metabolismo y excreta el resto, liberando en esta acción aquellos elementos (C, N, P, ), eso sí, ahora en forma inorgánica y asimilable por las plantas. Y son liberados justo ahí, en la zona en la que son absorbibles por las plantas, en la zona de las raíces.

16 15 Y mientras hacen todo eso, se producen un sinfín de relaciones ecológicas entre todos ellos (competencia, depredación, parasitismo ), que suponen un continuo control de aquellos organismos perjudiciales que podrían causar enfermedades a las plantas. Así, todo ese revuelo microbiano en la rizosfera funciona, aparte de como mecanismo casi perfecto de nutrición vegetal, como una barrera ante organismos patógenos que podrían atacar la planta. Eso sí, será mayor esta capacidad fitosanitaria cuanto mayor sea la diversidad de organismos presentes y más equilibradas sean sus poblaciones entre sí. Por otro lado, y aunque se explicará detalladamente más adelante, debemos empezar a saber que hay plantas que prefieren suelos dominados por bacterias y otras suelos dominados por hongos. Esto tiene que ver con la sucesión natural de la vegetación en un ecosistema virgen, donde inicialmente aparecen especies anuales, como herbáceas y otros no leñosos, que no generan las condiciones para la proliferación de hongos pero sí de bacterias, y que poco a poco empiezan a dejar paso a especies más duraderas en el tiempo, cómo arbustos o árboles, que tanto por la cantidad de residuos que generan como por el mayor tiempo de asentamiento en el terreno, ya sí procuran las condiciones adecuadas para el desarrollo de hongos. Si entonces ahora preguntamos Sí pero cómo se manifiesta esa preferencia?, a esa pregunta aún parece que la ciencia no puede responder con mucho nivel de detalle. Se observa un desarrollo mejor de una planta cuando en su suelo hay dominancia del tipo de microorganismos que le conviene. No se conocen bien todos los factores involucrados en ese mejor desarrollo, aunque sí se conoce uno, y además muy importante: el nitrógeno. El nitrógeno es, de todos los nutrientes que las plantas absorben a través de las raíces, el que necesitan en mayor cantidad. Forma parte de la mayoría de las estructuras físicas de la planta y, además, participa en muchos de sus procesos fisiológicos. Sin embargo, las plantas anuales (herbáceas, hortalizas ) lo prefieren en forma nítrica, mientras que las plantas plurianuales (árboles y arbustos leñosos ) lo prefieren en forma amoniacal. El hecho de que el nitrógeno en el suelo se encuentre en una u otra forma depende fundamentalmente del tipo de organismos que predomine: si dominan las bacterias, habrá nitrógeno en forma nítrica, y si dominan los hongos, habrá nitrógeno en forma amoniacal.

17 FUNCIONES PRINCIPALES DE LOS MICROORGANISMOS DEL SUELO Lo hemos esbozado a lo largo de lo abordado hasta ahora, pero debemos recordar cuáles son algunos de los principales beneficios que los microorganismos generan sobre el suelo y los cultivos, para así poder entender mejor la conveniencia de fomentar su desarrollo: Reciclaje y mineralización de nutrientes: Tal como se explicó en los apartados anteriores, la transformación de la materia orgánica del suelo en elementos inorgánicos asimilables por las plantas es tarea de los microorganismos del suelo. Sin ellos, los restos de hojas, estiércol, etc. se mantendrían permanentemente. Bacterias y hongos se alimentan de estos restos. Posteriormente protozoos y nemátodos se alimentan de esas bacterias y hongos, excretando, en forma inorgánica (y absorbible por la planta), los elementos que antes, en forma orgánica, no estaban a disposición de los cultivos. Inteligentemente, las raíces de las plantas destinan una parte de su producción neta de carbono (a través de la fotosíntesis) a la síntesis de sustancias ricas en carbohidratos que son liberados por las raíces, en concentraciones proporcionales a sus propias necesidades fisiológicas. Estos exudados son un rico nutriente que atrae a bacterias y hongos a esta zona de las raíces. Los protozoos y nemátodos, atraídos a su vez por esta alta densidad de bacterias y hongos (su comida favorita), acuden a la misma zona y depredan sobre esos hongos y bacterias. Entre los productos excretados tras su digestión se encuentran formas inorgánicas de nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, azufre Casualmente, estos son los nutrientes que necesitan las plantas para su desarrollo en la forma asimilable y, además, se localizan justo en la zona por donde los pueden absorber, las raíces. Es decir, la estrategia de las plantas permite que esos nutrientes, que antes formaban parte de restos de hojas, ramas, estiércol, etc. y no eran absorbibles por las plantas (por la distancia con las raíces y por estar en forma orgánica), ahora estén en la zona de las raíces, donde pueden ser tomados por la planta y en la forma en que pueden ser tomados por ésta. Mejora de la estructura del suelo: La estructura de un suelo es uno de los atributos físicos más importantes en la salud de un agrosistema. Como ya hemos explicado, son los microorganismos los verdaderos agentes involucrados en la creación de agregados estables en el suelo. Las bacterias generan una sustancia pegajosa que permite una unión duradera de las distintas partículas. Las hifas de los hongos aglutinan y mantienen estos agregados. Lombrices, hongos y otros organismos crean canales y pasadizos en el suelo por donde circula el agua y el aire. Un suelo sin microorganismos dependerá de aportes continuos de calizas, yesos o arenas para mejorar la textura y estructura del mismo. Regulación fitosanitaria: Los microorganismos de un suelo agrícola equilibrado tienen una función importantísima sobre el control fitosanitario de los cultivos. Cuanto más desarrollada y compleja sea la red biológica del suelo, más relaciones de competencia, depredación, parasitismo, etc. aparecerán entre los

18 17 microorganismos, tanto por debajo como por encima del suelo. Estas relaciones significan directamente más posibilidades de que los organismos buenos depreden o parasiten sobre los malos, o que compitan con ellos por el espacio o el alimento. Por otro lado, una nutrición de la planta mediada por la acción de los microorganismos, según lo explicado en el anterior punto reciclaje y mineralización de nutrientes, permite a la planta tomar los nutrientes en los momentos en los que los necesita, desarrollándose más sana y fuerte, sin desequilibrios, y presentando mayor resistencia natural a ataques de plagas y enfermedades. Además, existen un sinfín de productos generados por el metabolismo de estos microorganismos beneficiosos (hormonas, vitaminas ) y a los que también se les atribuyen propiedades protectoras. Efecto tampón sobre el PH: Los hongos generan ácidos que llevan el suelo hacia un PH bajo, el cual, como veremos en el siguiente punto, es el medio que le conviene más a ellos y a determinados tipos de cultivos (especies plurianuales). Las bacterias, por el contrario, generan sustancias que llevan el suelo hacia un PH básico, que igualmente es el que más les conviene a éstas, así como a otros tipos de cultivos (especies anuales). Todo esto se verá con claridad en el apartado siguiente, pero lo interesante de todo ello es que los suelos sanos desde el punto de vista microbiológico tienen una alta capacidad para corregir alteraciones del PH, tratándolo siempre de conducir hacia valores que les interese a ellos e indirectamente. Cuando fomentamos la biología del suelo, a través de las herramientas que explicamos en la segunda parte de esta guía, se hacen menos necesarios los aportes minerales de ácidos, azufres, yesos o calizas, ya que serán los propios organismos los que se encarguen de llevar el valor del PH hacia donde más le convenga al cultivo.

19 TIPOS DE CULTIVOS, TIPOS DE MICROORGANISMOS Aunque seguramente lo habremos dicho varias veces, este apartado va a explicar una de las claves del manejo microbiológico de los suelos agrícolas. Debemos incorporar un nuevo principio agronómico si queremos empezar a hacer un correcto manejo microbiológico de los agrosistema: algunos cultivos prefieren suelos dominados por hongos y otros cultivos se desarrollan mejor en suelos dominados por bacterias. Y éste es el nuevo principio que debe anteponerse a otros como el PH, la estructura del suelo o la conductividad eléctrica. Por qué? Pues porque los indicadores biológicos son también indicadores indirectos de todas las demás variables fisicoquímicas, es decir, si tenemos poblaciones adecuadas de microorganismos en nuestros suelos, esto nos estará diciendo que la estructura, el PH o la salinidad también son adecuadas, o lo serán. Recordemos que a partir de ahora se trata de mejorar las condiciones que favorecen el desarrollo de los microorganismos, para que luego estos se encarguen de crear las condiciones adecuadas para el desarrollo de los cultivos. Y por qué distintos cultivos prefieren un tipo de microorganismos u otros? Empecemos por quién prefiere qué. Los cultivos anuales o bianuales como las hortalizas, frutales no leñosos y mayoría de cereales y legumbres prefieren suelos dominados por bacterias. Los cultivos plurianuales como la viña o los frutales leñosos prefieren suelos dominados por hongos. Respecto al porqué de esto hay aún muchas dudas. Se vincula a una cuestión de adaptación, que ha condicionado genéticamente las plantas a distintos medios microbiológicos, y que a su vez tiene mucho que ver con la relación entre el tiempo de vida de las plantas y el tiempo necesario para el asentamiento de los distintos microorganismos; estas cuestiones no entran dentro del alcance de esta guía. Sin embargo, sí se conoce con más objetividad una de las causas, y que está muy relacionada con la disponibilidad para las plantas del principal macronutriente: el nitrógeno. El nitrógeno: El nitrógeno es el principal macronutriente de los cultivos. Lo absorben en grandes cantidades y es necesario para la mayor parte de sus funciones vitales. En el suelo, las plantas lo suelen tomar en dos formas: amoniacal (NH4) o nítrica (NO3). Pues bien, los cultivos plurianuales (frutales leñosos y viña) prefieren el nitrógeno en forma amoniacal mientras que los cultivos anuales (hortalizas, cereales, subtropicales no leñosos ) lo prefieren en forma nítrica. Más allá de las causas por las cuáles unos prefieren unas formas y otros otra, lo que sí se sabe con certeza es que el desarrollo de cada tipo de planta es mucho mejor cuando se le da el nitrógeno en la forma que más le conviene. Como ya comentamos previamente, el nitrógeno excretado por los microorganismos en el suelo (sobre todo protozoos y nematodos) está en primer lugar en forma amoniacal. Los agentes encargados de transformarlo a nitratos son las bacterias nitrificantes, pero éstas sólo trabajan cuando el PH es mayor a 7 (básico). Si el PH es menor a 7 (ácido), no hay nitrificación y el nitrógeno amoniacal permanece de esa forma. Esto nos dice entonces que el PH del medio es fundamental para tratar de fomentar el tipo de microorganismos que más interese a nuestro cultivo.

20 QUÉ NECESITAN LOS MICROORGANIMOS DEL SUELO PARA DESARROLLARSE? Venimos hablando hasta ahora de que tenemos que cambiar el chip, empezando a preparar el suelo, no para adecuarlo a las condiciones que va a necesitar la planta sino, sobre todo, a las condiciones que van a necesitar los microorganismos del suelo, los cuales luego se encargarán de proveer el medio adecuado para el crecimiento de los cultivos. También sabemos, como acabamos de explicar en el apartado anterior, que no todos los cultivos se desarrollan igual de bien con todos los tipos de microorganismos, unos prefieren suelos dominados por bacterias, y otros los prefieren dominados por hongos. Para promover el desarrollo de un tipo u otro de poblaciones, como veremos en el segundo bloque de esta guía, se pueden aplicar métodos de manejo agrícola diferenciados. En cualquier caso, hay una serie de condiciones del suelo que resultan favorables para todos los tipos de microorganismos beneficiosos del suelo. Podemos hablar entonces de un listado de principios que, independientemente del cultivo que tengamos, debemos tener en cuenta para el manejo de nuestras fincas. Analicemos factor a factor: Humedad: Tenemos tendencia a pensar que la humedad debe estar localizada en la zona de las raíces, principalmente por motivos de ahorro de agua y prevención de malas hierbas. No obstante, el no mantener una humedad regular por toda la superficie del cultivo genera una serie de inconvenientes, a primera vista no tan visibles, pero que tienen mucho que ver una vez más con la supervivencia de los microorganismos del suelo. La mayoría de los microorganismos que nos interesa tener en el suelo requieren para su actividad de unas condiciones de cierta humedad constante. Si no tienen humedad, pasan a un estado inactivo o, en el peor de los casos, mueren. Para obtener una humedad homogénea y repartida por toda la superficie no siempre es necesario gastar más agua, aunque en principio sí lo pueda parecer. No es en el gasto neto de agua donde debemos incidir, sino en la capacidad de infiltración del suelo y de retención de agua. Cómo conseguimos esto? A través del incremento de materia orgánica en el suelo, las cubiertas permanentes del suelo (abonos verdes, praderas, barbechos ), los acolchados orgánicos prácticas con las cuáles nos podremos permitir la aplicación de sistemas de riego que mojen más superficie, sin redundar en el gasto total neto de agua.

21 20 Aire: Los organismos beneficiosos del suelo son mayoritariamente aerobios, es decir, al igual que nosotros, necesitan oxígeno para desarrollar sus funciones vitales. Un suelo suelto, bien estructurado, poroso y con buen drenaje, permite el flujo de aire, posibilitando la respiración microbiana en todo el volumen del suelo. Sin embargo, y en contra de lo que se viene pensando, arar y voltear el terreno no es la mejor forma de airear el mismo. Haciendo eso se consigue sólo una mejora temporal de la aireación, ya que en cuánto llueva un par de veces, el suelo volverá a compactarse fácilmente. Además, las labores mecánicas afectan negativamente sobre los microorganismos, únicos agentes que pueden crear una estructura estable del suelo, por lo que se pierde poco a poco su capacidad natural para mantenerse aireado. Sin los microorganismos, debemos volver a arar si queremos mullir la superficie, alimentando así este círculo vicioso. La correcta aireación del suelo depende mayoritariamente de una buena estructura del mismo. Tal como explicamos en puntos anteriores, los microorganismos son los agentes más influyentes de cara a mejorar la estructura de un suelo. Por todo ello, para proveer de una oxigenación suficiente a los microorganismos deberemos poner en práctica las herramientas de manejo microbiológico descritas en la segunda parte de esta guía, pero sobre todo, lo que no deberemos hacer, es abusar del trabajo mecánico de alteración física del terreno (motocultores, cultivadores, cavadoras ). Salinidad: La salinidad afecta a los organismos del suelo tanto o más de lo que afectan a los propios cultivos. El efecto de las sales sobre bacterias, hongos, protozoos, etc. es parecido al que se produce con las raíces, es decir, a mayor cantidad de sales, mayor gradiente osmótico, lo que implica que el agua sea atraída por el sustrato con mucha mayor fuerza (similar a cuando ponemos unos granos de sal sobre una servilleta mojada, los granos enseguida se llenan de agua). De este modo, incluso los líquidos que forman parte del cuerpo de los microorganismos

22 21 pueden llegar a ser atraídos por las sales del sustrato, hasta tal punto que salen de éstos a través de sus membranas y consecuentemente mueren. Un suelo puede salinizarse de muchas formas, pero en las fincas de nuestras islas, la más habitual es la de un aporte excesivo, durante muchos años, de abonos inorgánicos de síntesis química. Estos abonos, en la solución del suelo, se disocian en sales, sales que aunque también son nutrientes para los cultivos, se han concentrado de tal forma en algunas fincas que limitan el desarrollo de los microorganismos en las mismas, condicionando por tanto su fertilidad. Qué nos está diciendo esto? Pues que debemos minimizar los aportes de abonos inorgánicos al máximo, eliminándolos de nuestros métodos de manejo agrícola si es posible. En su lugar fertilizaremos con elementos orgánicos (compost, estiércol, abonos verdes, acolchados ), que aparte de no salinizar el suelo, son otro de los factores necesarios para mantener adecuadas poblaciones de microorganismos en el suelo. PH: Ya hemos hablado de la influencia del PH sobre los dos grupos principales de poblaciones microbiológicas (hongos bacterias) que debemos fomentar según el grupo vegetal que cultivemos (plurianuales anuales). También hemos hablado de que las bacterias, a través de sus metabolitos, tienden a llevar el PH hacia valores básicos, que son los que más les interesan, mientras que los hongos tienden a llevarlo a valores ácidos. Teniendo en cuenta esto, así como los efectos únicamente temporales de las enmiendas inorgánicas habituales (calizas, yesos, azufre ), además de algunos de sus efectos secundarios perjudiciales, debemos tratar de modificar el PH únicamente a través del manejo microbiológico y mediante la aplicación de un tipo u otro de materia orgánica. Todo esto lo veremos con mayor detalle más adelante. Nutrientes: Los microorganismos, al igual que nosotros, necesitan comida para desarrollarse. Los nutrientes que habitualmente le venimos aportando a los cultivos para su desarrollo, en forma

23 22 de abonos inorgánicos de síntesis, no sólo no sirven de alimento para los microorganismos, sino que les pueden perjudican gravemente por el aumento de la salinidad que se produce. Las aportaciones de nutrientes a los cultivos, bajo esta nueva filosofía, deben ser provistas por los microorganismos del suelo (en la zona de la rizosfera). Recordemos lo que hemos dicho en otros apartados: la materia orgánica, cuyos elementos nutritivos nos son absorbibles aún por las plantas, es aportada al suelo en forma de estiércol, abonos verdes, compost o acolchados; entonces, en un suelo sano, es ingerida por millones de bacterias y hongos, los cuales luego se sitúan en la zona alrededor de las raíces debido a los exudados alimenticios que éstas emiten, y es ahí entonces donde aparecen organismos mayores, como protozoos y nemátodos, que depredan sobre los hongos y bacterias, excretando sustancias inorgánicas que son alimento para las plantas. En forma inorgánica, y situados en los alrededores de las raíces, esos nutrientes que antes eran restos de materia orgánica (en forma y lugar no asimilable por la planta), ahora sí son absorbibles por las plantas. Este sistema nos está diciendo tres cosas: una, que si queremos aprovecharnos de todos los beneficios que supone para nuestra finca una microbiología saludable, debemos nutrir a los microorganismos (y no directamente a las plantas) para que éstos luego se encarguen de nutrir a las plantas; dos, que por lo tanto, estos organismos no se nutren de abonos minerales, sino de materia orgánica; y tres, que no todos los tipos de materia orgánica son iguales desde el punto de vista de la nutrición de los microorganismos del suelo, influyendo determinantemente la procedencia del mismo o su estado de maduración. El tipo de esta materia orgánica y la forma de aplicarla son temas que se abordan en la segunda parte de esta publicación.

24 23 Medio físico inalterado: En contra de lo que se ha viene pensando durante décadas, romper y voltear la tierra con motocultores y tractores no es bueno para mantener la vida en el suelo. Cierto es que acaba con algunas malas hierbas, entierra los restos vegetales y mulle la tierra facilitando las siguientes tareas mecanizadas del cultivo. Sin embargo, la otra cara de la moneda deja ver más contras que pros. - Acaba con las malas hierbas, pero al remover también permite que las semillas antes enterradas ahora estén expuestas a la luz y germinen, dando lugar a más hierbas. - Mulle la tierra, pero sólo temporalmente. A poco que llueva el terreno volverá a estar igual de compactado que antes de roturar, teniendo por lo tanto que volver a hacerlo una y otra vez. - Compacta el suelo por debajo de la capa de labor, dificultando gravemente el desarrollo de los organismos a esa profundidad. - Y lo más importante, destruye muchos microorganismos del suelo, tanto directamente (hongos y lombrices), como indirectamente (a través de la alteración del medio donde habitan). Esto, además de otras muchas consecuencias, acaba con la capacidad natural del propio suelo para mantener la estructura del suelo, y por lo tanto, tras las continuas roturaciones, pierde su capacidad de recuperación. - En cultivos donde nos interese fomentar las poblaciones de hongos (frutales leñosos, viña ), el volteo y enterrado de residuos aumenta puntualmente la oxigenación de la tierra, fomentando las poblaciones de bacterias, que se desarrollan mejor en esas condiciones que los hongos. Sabemos que es muy complicado eliminar las labores mecánicas de la dinámica de cultivo. Hay momentos en que, por muy buen manejo microbiológico que hagamos, será necesario un pase de rotovator para poder sembrar de nuevo. Lo que pretendemos es que se trate de llevar al mínimo las pasadas de maquinaria, creando las condiciones adecuadas para que el mullido de la tierra se produzca de manera natural, por acción de los microorganismos (a través de las técnicas explicadas en la segunda parte de la guía).

25 24 Cobertura vegetal: Recordemos que habíamos dicho que una parte de la producción de carbono de la planta a través de la fotosíntesis era liberada mediante exudados a través de las raíces, y que estos exudados atraían a hongos y bacterias, que a su vez atraían a protozoos y nemátodos, que liberaban en forma de nutrientes inorgánicos asimilables los restos orgánicos de los que previamente se habían alimentado. Si tenemos esto en cuenta, es decir, el hecho de que son las propias plantas, a través de sus exudados radiculares, las que controlan la mayor o menor presencia de microorganismos en sus raíces, es fácil llegar a la conclusión de que a mayor cobertura vegetal viva, mayor cantidad de microorganismos en el suelo. Estos organismos también desarrollan altas poblaciones cuando la cobertura vegetal no es viva sino muerta (acolchados o mulching ), ya que en ellos también encuentra un sustrato nutritivo. Todo esto nos lleva a deducir que un suelo desnudo, aparte de las consecuencias negativas sobre otros factores (erosión, pérdida de estructura, menor capacidad de infiltración) afecta, directamente, a la calidad microbiológica del mismo.

26 25 Diversidad vegetal: Los efectos beneficiosos de los microorganismos en el suelo y en los cultivos no sólo están vinculados a la cantidad de bacterias, hongos, protozoos, etc. sino a los distintos tipos de especies dentro de esos grupos. Entre otros posibles ejemplos, a mayor variedad microbiológica, mayor capacidad de prevención de ataques de plagas y enfermedades sobre los cultivos. Dado que distintos tipos de especies vegetales atraen (a través de sus exudados) a distintos tipos de microorganismos, es obvio que a mayor número de cultivos diferentes en una finca, mayor número de especies distintas de microorganismos. Los policultivos (sistema habitual en las fincas ecológicas) suponen otra herramienta para fomentar el desarrollo biológico en el suelo. Temperatura e iluminación: La mayoría de los organismos del suelo suelen encontrarse más cómodos a temperaturas medias grados y en situación de oscuridad. Un suelo expuesto directamente al aire se enfría y calienta fácilmente en función de la temperatura atmosférica, sin embargo, un suelo bajo cubierta orgánica (viva en forma de plantas, o muerta en forma de acolchado), presenta mayor resistencia a los cambios de temperatura exterior, manteniendo valores más estables y templados que el exterior. Respecto a la iluminación ocurre algo similar: teniendo en cuenta que, en presencia de una cubierta orgánica, el suelo presenta menor iluminación, esta situación favorece la proliferación de microorganismos.

27 26 Elementos tóxicos: Al haberse infravalorado durante tantos años la importancia de los microorganismos en los suelos agrícolas, no han sido tenidos en cuenta a la hora de valorar los efectos negativos que pueden tener sobre ellos los tratamientos con insecticidas, herbicidas o fungicidas. Muchos de estos productos son genéricos para determinados grupos biológicos. Es decir, los fungicidas destruyen hongos causantes de enfermedades de las plantas, pero también pueden acabar con aquellos hongos beneficiosos del suelo, aquellos de los que, como venimos describiendo, se encargan de la degradación de la materia orgánica, el reciclaje de nutrientes, la mejora de la estructura del suelo o la protección ante la invasión de patógenos. Aplicar productos fitosanitarios de síntesis química supone normalmente una destrucción más o menos grave de los microorganismos buenos. Incluso algunos insecticidas que llamamos botánicos pueden tener este efecto. Lo más sensato es por lo tanto evitar su aplicación en la medida de lo posible, empleando en su lugar las herramientas que se explican en esta guía para fomentar comunidades microbiológicas adecuadas y que sean éstas las auténticas responsables de realizar la regulación fitosanitaria de los cultivos. Prácticas básicas para empezar a trabajar con la microbiología del suelo El siguiente listado resume, de todo lo descrito anteriormente, cuáles son las condiciones que favorecen el asentamiento de microorganismos beneficiosos en nuestra finca, y por lo tanto, cuáles son las prácticas básicas para empezar a trabajar con la microbiología del suelo: Mantener una humedad adecuada en toda la superficie de tierra, no sólo cerca de las raíces Mantener una salinidad baja en el suelo, reduciendo al mínimo el aporte de abonos inorgánicos sustituyéndolos por los orgánicos Mantener un nivel adecuado de materia orgánica en el suelo, adecuado tanto en tipo como en estado de maduración, que sirva de alimento a los microorganismos Alterar mecánicamente el suelo lo menos posible, minimizando el uso de aperos que fragmenten y volteen el mismo Mantener en la medida de lo posible una cobertura vegetal viva (abonos verdes, praderas permanentes.), o muerta (acolchados orgánicos) en todas aquellas superficies entre cultivos asentados Dentro de la misma finca, tener el mayor número de variedades distintas de cultivos y plantas auxiliares (siempre y cuando estén los más adaptadas posible a las condiciones de la zona) Llevar al mínimo la aplicación de insecticidas, herbicidas y fungicidas de síntesis química e incluso algunos de los realizados en base a determinadas plantas Los métodos de manejo que nos permitirán adoptar todas esas prácticas a la vez que mantenemos los niveles de producción se describen a continuación, a través de las Herramientas prácticas para manejar los cultivos a través de los microorganismos del suelo.