Manejo de suelos en la agricultura

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Índice del artículo

El suelo es un recurso vivo que debe utilizarse de forma sustentable

El suelo más que un lugar donde crecen las plantas es un ecosistema formado por partes bien diferenciadas que constituyen la estructura del medio agrícola, ambiental y ecológico.

Por estas y muchas otras razones es catalogado como un recurso natural que permite sostener la vida en la tierra proporcionando nutrientes, agua así como minerales para las plantas y los árboles, además almacena carbono y es el hogar de miles de millones de insectos, pequeños animales, bacterias y muchos otros microorganismos.

Sin embargo, la cantidad de suelo fértil en el planeta ha ido disminuyendo a un ritmo alarmante, de allí surge la importancia de mantener y mejorar sus propiedades permitiendo así aumentar su productividad.

Es de resaltar la importancia de conocer los aspectos relacionados con este recurso para estar actualizados con los avances científicos y tecnológicos en el área, cada día más enfocada en la sustentabilidad y precisión.

El siguiente artículo proporciona información básica relacionada con el suelo desde el punto de vista agrícola y ecológico que permita un uso sustentable.

El suelo

Es la parte superficial de la corteza terrestre biológicamente activa, originada por la desintegración o alteración física y química de las rocas, así como de los residuos de las actividades de seres vivos que se asientan sobre él.

De allí se deriva el origen etimológico de la palabra suelo, procedente del latín solum que significa tierra o parcela.

vista de suelo color rojizo con plántulas de maíz en hilera

Composición del suelo

El suelo está compuesto por cuatro elementos esenciales materia mineral, materia orgánica, agua y aire.

Materia mineral

Es el material inorgánico compuesto de fragmentos rocosos y minerales donde las partículas más importantes son arcilla, limo y arena.

Materia orgánica

Es la acumulación de residuos de plantas y animales en conjunto con el humus (producto final de la descomposición de los residuos orgánicos).

Además de este artículo, también tenemos excelente información técnica sobre el uso de la materia orgánica,  donde te recomendamos visitar nuestra entrada "Agricultura orgánica" 

Agua

El agua ocupa los espacios inmediatos a las partículas sólidas actuando como disolvente de muchas sustancias, comportándose también como fluido transportador de partículas con la capacidad de disolver sales y algunos nutrientes.

Aire

Se encuentra en los poros del suelo y se caracteriza por ser más húmedo, con mayor concentración de anhídrido carbónico y menor cantidad de oxígeno que el aire de la atmósfera.

De esta manera el uso que se le asigne a un suelo para el logro de una agricultura sustentable debe ir de acuerdo a sus capacidades, características o atributos; también hay que tomar en cuenta que los procesos que se desarrollan en el pueden ser modificables o alterables por las condiciones de manejo.

Factores formadores del suelo

Los factores formadores de suelo son agentes, fuerzas, condiciones o combinación de estos que actúan sobre un material original para transformarlo en suelo; se han descrito cinco factores independientes que interactúan entre sí:

  • Material parental o roca madre.
  • Clima.
  • Relieve o topografía.
  • Biota (organismos).
  • Tiempo.

S = f (cl, o, r, p, t)

Dónde:

S = Suelo

f= en función de cl= clima, o= organismos, r= relieve, p= roca madre y t= tiempo.

De este modo en esta interacción se generan procesos como trasformaciones, translocaciones, pérdidas y adiciones que finalmente pueden definir propiedades para cada tipo de suelo.

Así, dependiendo de la pedogenésis que cada tipo de suelo posea determinará la cantidad y tipos de horizontes que presentará.

Horizontes del suelo

Se llama horizontes del suelo a una serie de estratos de forma horizontal que se desarrollan en su interior presentando diferentes caracteres de composición, textura, adherencia, color, entre otros.

Por consiguiente el perfil del suelo es la ordenación vertical de todos estos horizontes, existen dos formas de designarlos pedogenéticos y diagnósticos.

Horizontes Pedogenéticos

La cantidad de estos horizontes va a depender del grado de desarrollo del suelo, por ejemplo suelos con un mayor nivel de evolución poseen por lo general tres o más horizontes fundamentales, desde la superficie hacia abajo que pueden describirse de la siguiente manera:

Horizonte O

Es la parte más superficial del horizonte A corresponde al suelo formado por hojas, ramas y restos vegetales en descomposición.

Horizonte A

  • Es el horizonte más superficial y en él enraíza la vegetación herbácea.
  • Se caracteriza por tener un color generalmente oscuro por la abundancia de materia orgánica descompuesta o humus elaborado.
  • Determina el paso del agua arrastrándola hacia abajo.
  • Conformado por fragmentos de tamaño fino y de compuestos solubles.
  • Está sujeto a bioturbación.

Horizonte B

• Carece prácticamente de humus por lo que su color es más claro (pardo o rojo).

• En él se depositan los materiales arrastrados desde arriba, principalmente materiales arcillosos, óxidos e hidróxidos metálicos.

Horizonte C o subsuelo

• Está constituido por la parte más alta del material rocoso in situ sobre la que se apoya el suelo.

• Se encuentra más o menos fragmentado por la alteración mecánica y química, aunque esta última es casi inexistente debido a que en las primeras etapas de formación de un suelo no suele existir colonización orgánica, pero en él aún puede reconocerse las características originales del mismo.

Horizonte R

• Es el material rocoso subyacente que no ha sufrido ninguna alteración química o física significativa.

• También denominado horizonte D, roca madre o material rocoso.

Vista de perfiles de suelo y un árbol al inicio del mismo
Fuente: https://sites.google.com/site/formaciondesuelo/perfil-de-suelo.

Horizontes diagnósticos

Son horizontes que poseen una serie de propiedades que son utilizadas con fines de clasificación y taxonomía, designándose dos tipos:

• Un horizonte superficial (Epipedon).

• Un horizonte subsuperficial (Endopedon).

Es de resaltar que en función de la existencia de estos horizontes en el perfil se clasifican los suelos.

Parámetros de importancia en el suelo

Estructura del suelo

La estructura del suelo se define por la forma en que se agrupan las partículas individuales de arena, limo y arcilla; una vez agrupadas toman el aspecto de partículas mayores y se denominan agregados.

Por lo tanto estos agregados pueden asumir diferentes formas, dando como resultado distintas estructuras de suelo relacionadas con la circulación del agua en el suelo.

Textura del suelo

La textura del suelo se refiere a la cantidad y tamaño de las sustancias inorgánicas que posee, es decir las proporciones de arena, limo y arcilla.

De modo que es una propiedad relacionada con:

  • Facilidad con que se puede trabajar el suelo.
  • Cantidad de agua y aire que retiene.
  • Velocidad con que el agua penetra en el suelo y lo atraviesa.

triangulo de textura del suelo

Materia orgánica

La materia orgánica o componente orgánico del suelo agrupa varios componentes que varían en proporción y estado, incluyendo residuos animales o vegetales que suelen encontrarse en el suelo contribuyendo a su fertilidad.

mano con materia orgánica

Para que un suelo sea apto para la producción agropecuaria debe contar con un buen nivel de materia orgánica, de lo contrario las plantas no crecerán.

Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC)

Es la capacidad que tiene un suelo para retener y liberar iones positivos gracias al contenido de arcilla (cargada negativamente) y materia orgánica, de allí se deriva que a mayor concentración de arcilla y materia orgánica la capacidad de intercambio catiónico se incrementa.

círculos representando nutrientes del suelo
Fuente: https://masteragro.com.mx/blog/15-factores-que-influyen-en-la-capacidad-de-intercambio-catiOnico-del-suelo/

Saturación de Bases en porcentajes (SB%)

La base de saturación es la cantidad de iones cargados positivamente, con exclusión de iones de hidrógeno y aluminio, que son absorbidos en la superficie de las partículas del suelo.

De este modo está relacionada positivamente con el pH del suelo, es medida y expresada como un porcentaje, por lo tanto un valor de saturación de bases elevado indicaría que los sitios de intercambio de una partícula de suelo están dominados por iones no ácidos.

Taxonomía de suelos

La taxonomía de suelos fue iniciada en 1951, coordinada internacionalmente por el Ministerio de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), actualmente se ha establecido una clasificación de suelos en función de varios parámetros y propiedades desarrollándose en niveles (USDA, 2014):

  • Orden.
  • Suborden.
  • Gran Grupo.
  • Subgrupo.
  • Familia.
  • Serie.

Fertilidad del Suelo

La fertilidad del suelo se refiere a la capacidad que posee para sustentar el crecimiento de las plantas optimizando los rendimientos, garantizando la producción de alimentos sanos y con calidad de manera sostenible durante el tiempo.

Por lo tanto para que un suelo sea catalogado como fértil debe poseer las siguientes características:

  • Capacidad de suministrar nutrientes y agua esenciales para las plantas, en las cantidades y proporciones adecuadas para el crecimiento así como para su reproducción.
  • Ausencia de sustancias tóxicas que pueden inhibir el crecimiento de las plantas.

plántulas emergiendo del suelo

La fertilidad del suelo depende de muchos factores, es un concepto integral y representa un equilibrio entre la fertilidad física, química y biológica.

Fertilidad química

Se refiere a la capacidad que tiene el suelo de proveer nutrientes esenciales, de manera que se encuentren en formas asimilables para las plantas favoreciendo su correcto desarrollo.

plántula saliendo de suelo con atomos de nutrientes

Fertilidad física

Está relacionada con la capacidad del suelo de brindar condiciones estructurales adecuadas para el sostén y crecimiento de los cultivos, entre las variables que se analizan en estudios de fertilidad física de suelos encontramos:

  • Estructura.
  • Espacio poroso.
  • Retención hídrica.
  • Densidad aparente.
  • Resistencia a la penetración.
perfil de suelo con vista de raíces de planta y de césped
Fuente: https://www.portalfruticola.com/noticias/2018/04/30/humedad-del-suelo-como-se-comporta-y-su-importancia/

Fertilidad biológica

Se vincula con los procesos biológicos de los suelos relacionados con sus organismos vivos, en todas sus formas, imprescindibles para sostener diversos procesos del suelo.

 

Dibujo de una porción de suelo con plantas, microorganismos y animales interactuando entre sí
Fuente: https://balconescomestibles.wordpress.com/2015/03/13/lombricus-terrestris/

Importancia de manejar la fertilidad de manera integral

Es primordial que se considere la fertilidad de manera integral, comúnmente se relaciona solo con nutrientes así como con la obtención de resultados de reposición química y no es así, tomando en cuenta que el suelo es un sistema complejo y muchos de sus procesos están interrelacionados.

A continuación se presentan dos ejemplos:

Limitación de fertilidad física

Puede presentarse por un incremento en la densidad aparente (densificación) o de la dureza (resistencia a la penetración), producto de una capa compactada en el suelo.

Es por ello que una menor exploración radicular por parte de los cultivos, generados por la impedancia mecánica, determina al mismo tiempo una reducción en el acceso a nutrientes sobre todo aquellos de menor movilidad edáfica, como el fósforo o los micronutrientes metálicos.

Salinización y sodificación

Un proceso de deterioro físico-químico como la salinización y sodificación de suelos afecta la actividad biológica del medio edáfico, como una menor actividad de nitrificadores, alterando los ciclos biogeoquímicos y en general la actividad biológica.

La materia orgánica en el suelo

Como se mencionó anteriormente la materia orgánica está conformada por restos de seres vivos y vegetales en proceso de descomposición potenciado por variables como la temperatura, el agua y la intervención de otros seres vivos (macro y microorganismos).

De esta manera todos estos materiales sufren un proceso de transformación continúa generando minerales que son requeridos por las plantas para su desarrollo.

mano echando materia orgánica en suelo con planta

Es importante conocer de manera general cuales son los organismos que actúan en el proceso de la transformación de la materia orgánica.

Interacción de los organismos en el suelo

Los organismos del suelo aportan una serie de beneficios o servicios fundamentales para la sostenibilidad de todos los ecosistemas:

  • Son el principal agente del ciclo de los nutrientes.
  • Regulan la dinámica de la materia orgánica del suelo, la retención del carbono y la emisión de gases de efecto invernadero.
  • Modifican la estructura material del suelo y los regímenes del agua, mejorando la cantidad y eficacia de la adquisición de nutrientes de la vegetación y la salud de las plantas.

Clasificación de organismos del suelo

Los organismos del suelo en base al tamaño se pueden clasificar en:

ClasificaciónTamañoEjemplo
Microflora1-100 μmBacterias, hongos
Microfauna5-120 μmProtozoos, nematodos
Mesofauna80 μm a 2 mmCollembolos y ácaros
Macrofauna500 μm a 50 mmLombrices y termitas

Cabe destacar que las raíces de las plantas también pueden considerarse organismos del suelo debido a su relación con los demás elementos del suelo, de esta manera interactúan entre sí en conjunto con la vegetación en la matriz compleja y heterogénea del suelo.

dibujo de organismos vivos dentro del suelo
Fuente: https://www.consejosparamihuerto.com/animales/miscelanea/fauna-del-suelo-fauna-del-suelo/

De modo que en función del tipo de interacción observada nos encontramos con los siguientes tipos de redes:

  • De competidores.
  • Tróficas.
  • Mutualistas.
  • De facilitación.

Es de resaltar que la estructura de las redes ecológicas condiciona la mayoría de las funciones y servicios de los ecosistemas como el reciclado de nutrientes, los flujos de agua y de carbono entre otras muchas funciones.

Por ejemplo los restos de materia orgánica son fragmentados por la macrofauna en pedazos más pequeños facilitando su biodegradación por bacterias y hongos del suelo, proporcionando con la mineralización de estos sustratos carbonados nutrientes inorgánicos esenciales para el crecimiento vegetal.

También la mineralización continúa con la acción de organismos como los protozoos y nematodos que se alimentan de bacterias y hongos, que son ingeridos por carnívoros superiores.

dibujo de fauna dentro de estrato de suelo

Simbiosis

Dentro de las simbiosis mutualistas se destacarán algunos ejemplos, importantes por su interés agronómico, para poder observar como estos microorganismos se relacionan entre sí.

La fijación del nitrógeno atmosférico

La reducción de este elemento a amonio llevada a cabo por:

  • Bacterias tipo Rhizobium que son simbiontes de leguminosas.
  • Frankia un actinomiceto simbiontes de no leguminosas como árboles y arbustos.
  • Ciertas algas verde azuladas del genero Anabaena, también conocidas como cianobacterias, participan en la simbiosis con Azolla (helecho acuático), siendo una fuente alternativa de nitrógeno en los cultivos de arroz.

Micorrización

La micorriza es una extensión de la rizosfera (zona de alta actividad biológica ubicada alrededor de las raíces de las plantas), considerada como el componente metabólicamente más activo de los órganos de absorción de nutrientes de las plantas.

Si bien existen varios tipos de micorrizas las plantas de interés agronómico forman las llamadas “micorrizas arbusculares” con hongos microscópicos (Zigomicetos).

vista de sistema radicular de una planta dentro del suelo

De manera que el manejo agroecológico de la rizosfera, con vistas a la mejora de la fertilidad del suelo y el cultivo es posible optimizando las condiciones del suelo y los exudados radicales.

Dinámica de transformación de la materia orgánica

La degradación de la materia orgánica del suelo produce como primera etapa de mineralización productos simples, pero al continuar el proceso en conjunto con la acción continuada de microorganismos se producen complejos orgánicos denominados sustancias húmicas.

diagrama de transformación de la materia orgánica dentro del suelo
Fuente: (Schenfeld, 2016)

Humificación

En la primera etapa tiene lugar una degradación predominantemente microbiana de los polímeros orgánicos generando fenoles, quinonas, aminoácidos y azúcares, permaneciendo los materiales más resistentes como la lignina.

Es importante destacar que esta reacción, denominada humificación directa, actúa rápidamente en condiciones favorables.

Materia orgánica + O2 CO2 + H2O + humus

Luego durante una segunda etapa tiene lugar la polimerización de dichos componentes, mediante reacciones químicas espontáneas o procesos de auto oxidación u oxidación catalizadas por enzimas microbianas.

Mineralización

Las plantas no pueden usar nutrientes inmovilizados, es necesario que cambien a formas inorgánicas simples con la ayuda de los descomponedores microbianos, así este proceso denominado mineralización es posible gracias a la acción de los microbios abundantes en la rizosfera.

De manera tal que la velocidad de mineralización expresa el porcentaje de carbono orgánico inicial que se mineraliza en un período de tiempo determinado, siendo relacionada con la actividad respiratoria y la eficiencia relativa de los microorganismos en los procesos de descomposición.

Ciertamente la dinámica de la mineralización de la materia orgánica viene condicionada por factores intrínsecos y extrínsecos, caracterizados por incidir sobre las poblaciones de microorganismos, además de orientar las reacciones químicas y bioquímicas que pueden tener lugar en un medio edáfico determinado.

Por otra parte la degradación de componentes como la lignina, compuestos fenólicos, grasas y ceras requiere una actividad microbiana lenta, incrementando así el tiempo del proceso.

Relación carbono nitrógeno (C/N)

El carbono y el nitrógeno son dos elementos indispensables para el desarrollo de la vida, afectando directa o indirectamente a todos los procesos biológicos, debido a que los microorganismos requieren carbono como fuente de energía y el nitrógeno como intermediario en la síntesis de proteínas.

De este modo podemos determinar que un suelo se considera fértil si el valor numérico de esta relación se encuentra cerca de 10.

Importancia de incorporar la materia orgánica

La presencia de materia orgánica tiene ventajas considerables como:

  • Posee un efecto importante sobre la capacidad de intercambio catiónico del suelo, reteniendo e intercambiando nutrientes que influyen directamente sobre la fertilización de los cultivos.
  • Actúa como regulador de pH en el suelo evitando su degradación.
  • Disminuir la disgregación de las partículas de suelo disminuyendo su erosión.
  • Mantiene la humedad disponible para los cultivos durante un tiempo superior.
  • Evita oscilaciones importantes de la temperatura, mejorando la vida microbiológica.

tractor incorporando materia orgánica al suelo

Es por ello que es muy importante realizar regularmente aportes de abonos orgánicos procedentes de materiales carbonados de origen animal o vegetal, traduciéndose en:

  • Una mejora del suelo.
  • Un efecto positivo para la fertilidad de las plantaciones.
  • Aumentando la calidad y el rendimiento de las cosechas.
  • Permitiendo una agricultura más sostenible y sustentable.

Practicas de conservación de los suelos

Siembras en contorno

Las siembras en contorno consisten en orientar las hileras del cultivo siguiendo las curvas a nivel, de esta manera se contribuye a disminuir la escorrentía del agua y el arrastre del suelo; es una buena práctica de conservación ayudando a mejorar sus condiciones favoreciendo un uso adecuado del mismo.

Es importante señalar que esta práctica debe ser combinada con otras, dado que aislada no resuelve completamente el problema de la pérdida de suelo.

siembra en contorno de arroz práctica de conservación de suelo

Si deseas conocer más sobre los aspectos técnicos de algunos cultivos sembrados siguiendo las curvas a nivel, no dejes de revisar nuestros artículos titulados "cultivo de arroz", "cultivo de vetiver" y "cultivo de café"

Manejo de cobertura

Los cultivos de cobertura se definen como una cobertura vegetal viva que protege el suelo agrícola, puede sembrarse en asociación en cultivos de relevo o rotación de cultivos en su propio ciclo de siembra.

Conviene enfatizar que esta práctica no es moderna, sino que se ha perfeccionado con el tiempo convirtiéndose en una solución agrícola controlada que se adapta a las necesidades de cada productor.

De igual forma tienen funciones variadas y múltiples propósitos que incluyen:

  • La supresión de malezas.
  • Conservación de suelo y agua.
  • Control de amenazas.
  • Alimentación de ganado.
  • Pueden servir para el consumo humano.

cobertura vegetal encima de suelo

Siembra directa

Es una técnica de cultivo sin alteración del suelo mediante arado, así la labranza cero sin arado se caracteriza por incrementar:

  • Cantidad de agua que se infiltra en el suelo.
  • Retención de materia orgánica.
  • Conservación de nutrientes en el suelo.

Asimismo en muchas regiones agrícolas evita la erosión del suelo previniendo la presencia de organismos causantes de plagas, debido a que se mantiene el equilibrio ecológico del suelo protegiendo además los organismos que contrarrestan las enfermedades.

siembra de maíz

Técnicas para incorporar y procesar materia orgánica

Compostaje

El compost es un producto obtenido a partir de diferentes materiales de origen orgánico que son sometidos a un proceso biológico controlado de oxidación denominado compostaje; este material es empleado como abono de fondo y como sustituto parcial o total de fertilizantes químicos caracterizándose por:

  • Poseer un aspecto terroso.
  • Ser libre de olores y de patógenos.

compost hecho de residuos de hortalizas

Bocashi

El bocashi es un tipo de abono orgánico que funciona como un activador de las rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas, sirviendo además como protección mejorando la penetración de los nutrientes en los suelos destinados para el cultivo.

Adicionalmente es capaz de suministrar micronutrientes de forma soluble mejorando el pH con resultados biológicamente favorables para la absorción radicular, de este modo el bocashi puede impedir la aparición de enfermedades radiculares en las plantas.

Cabe destacar que las altas temperaturas alcanzadas durante el proceso de fermentación pueden eliminar algunos patógenos dañinos presentes en el cultivo, adicionalmente permite la autorregulación de los suelos y la inoculación impidiendo la aparición de hongos, levaduras y bacterias.

Proceso de realización de bocashi
Fuente: https://www.portalfruticola.com/noticias/2018/07/09/formulacion-y-dosis-para-preparacion-de-bocashi-un-abono-organico/

Bioabono de biodigestores

El proceso de biodigestión es un método eficiente y de bajo costo para la producción de energía renovable, limpia y la utilización de abono.

Por consiguiente el fertilizante obtenido mediante este proceso es de alta calidad ya que posee altos niveles de nitratos inorgánicos (NO3), potasio (K) y fósforo (P), además es de fácil aplicación reduciendo así la contaminación en los sistemas agropecuarios.

Si deseas conocer más de los usos de los biodigestores te invitamos a leer nuestro artículo titulado "Granja integral" donde está tecnología es usada para transformación de desechos orgánicos de la cría de animales.

Fertilización eficiente

Este tipo de fertilización busca la máxima eficiencia en el aporte de nutrientes mediante un fraccionamiento de los mismos, principalmente en el caso del nitrógeno.

De manera que para lograr una correcta aplicación es necesario conocer las necesidades en nutrientes del cultivo en cada etapa de desarrollo, así como la fertilidad inicial del suelo.

Es importante mencionar que actualmente se están utilizando inhibidores de la ureasa que bloquean temporalmente la conversión de la urea en amonio, reduciendo eficazmente las pérdidas de nitrógeno en forma de amoníaco gaseoso.

De hecho el objetivo es mantener el nitrógeno más tiempo en el suelo para que pueda ser absorbido por la planta.

mano fertilizando suelo

Evitar las quemas

La quema del suelo puede tener efectos nocivos sobre los organismos y microorganismos benéficos que viven en él, participando en diversos procesos determinantes dentro del suelo.

Por lo tanto al quemar el suelo se eliminan muchos de estos organismos debido a que el suelo se calienta demasiado, afectando todos los procesos en que ellos participa además de quedar desprovisto y susceptible a la erosión.

vegetación y suelo quemada

Evitar el batido del barro

En cultivos como el arroz durante la preparación del terreno se utiliza esta técnica, no recomendable debido a que destruye la estructura, disminuyendo la porosidad trayendo como consecuencia la reducción del intercambio gaseoso entre el suelo y la atmósfera.

Es por ello que esta técnica produce una degradación física a los suelos, existiendo una tendencia a la mínima labranza y con siembra directa mediante equipos especializados para evitar el deterioro de los suelos.

tractor batiendo suelo

Evitar compactación

Existen dos tipos de compactación en los suelos, ambas afectan el desarrollo de los cultivos denominadas subsuperficial y superficial.

Subsuperficial

Esta se produce por exceso de paso de maquinaria con implementos, sobre todo el arado y rastras, produciendo una compactación de una capa a una profundidad entre 30-50 cm conocida como piso de arado.

Entonces para evitar esta compactación se recomienda realizar un subsolado eventual, dejando seguidamente un tiempo de descanso permitiendo así que las raíces fuertes de algunas especies vegetales vayan rompiendo esa capa regenerando la estructura.

suelo compactado y en laminas dificultando crecimiento de raices

Superficial

Esta compactación se puede producir debido a los siguientes escenarios:

Paso de maquinaria

Producida por el constante paso de maquinaria y vehículos siendo más susceptible cuando el suelo está muy húmedo.

Sellado y encostramiento

Es producido por la acción de las gotas de lluvia que destruyen los agregados inestables de suelo, mediante la obstrucción de los poros que permiten el paso de agua y gases, por lo tanto al no penetrar el agua en el suelo se pierde por escorrentía generando:

  • Erosión hídrica.
  • Limitando la disponibilidad de agua, oxigeno y nutrientes para las plantas afectando de manera directa su desarrollo.

Exceso de carga

La compactación puede producirse por el exceso de carga de animales en pastoreo, mediante el pisoteo constante y localizado.

Es necesario resaltar que la compactación superficial se puede evitar y corregir realizando estos ajustes:

  • Disminución del tránsito constante de maquinaria.
  • Dejar los rastrojos en el suelo para minimizar el impacto de las gotas de la lluvia.
  • Ajustar la carga animal adecuada en los potreros dejando los tiempos de descanso ideales para que el suelo se recupere.
  • Incorporación de materia orgánica.

ganado y maquinaria compactando el suelo

Si quieres saber un poco más de este efecto te convidamos a ver el micro de 2 minutos de "Ganadería vacuna de carne" el cual menciona una de las razones de la compactación de suelo por el manejo inadecuado de la carga de animales en potreros.

Erosión del suelo

La erosión puede definirse como el desplazamiento y pérdida del suelo que produce una degradación de la capa superior, siendo los principales agentes erosivos el agua y el viento, que dependiendo de la intensidad y el contexto particular pueden producir deterioros desde desapercibidos hasta graves.

En este sentido la pérdida de suelo en las tierras de cultivo se puede ver reflejada en:

  • La reducción del potencial de producción de cultivos.
  • Una menor calidad del agua superficial y las redes de drenaje dañadas.

A continuación se señala los diferentes tipos de erosión que se pueden presentar.

Erosión hídrica

Producida por el agua de lluvia a través del impacto de sus gotas sobre la superficie del terreno, así como por cambios en regímenes de humedad que generan desprendimiento y arrastre tanto de partículas como de masas de suelo; siendo la intensidad de la lluvia el factor primordial del fenómeno.

suelo con grietas producto del agua

Erosión eólica

Presente cuando el viento transporta partículas diminutas que chocan contra alguna roca dividiéndose en más partículas que continúan chocando con otras cosas, suelen encontrarse en los desiertos en formas de dunas y montañas rectangulares o también en zonas relativamente secas.

formación de rocas por efecto de erosión eólica de suelo

Ciertamente este tipo de erosión también se puede presentar en lugares donde se prepara el terreno, principalmente en labores de arado y rastreo donde el suelo al tener poco contenido de humedad se pierde en forma de polvo arrastrado por el viento.

Erosión superficial del suelo

Agrupa las formas de erosión que tienen lugar sobre las superficies de terrenos pudiendo presentarse por: Salpicadura (impacto directo de las gotas de lluvias), erosión laminar y erosión en surcos o en cárcavas.

Erosión por sobrepastoreo

El sobrepastoreo genera cambios en las características estructurales del suelo, uno de los efectos que ejerce es la compactación por la acción del pisoteo de los animales sobre la tierra, encontrándose su establecimiento incluso hasta los 10 centímetros superficiales.

vacas compactando suelo
Fuente: http://mca.ipni.net/ipniweb/region/mca.nsf/0/45E1C8099FAB8B8185257BEC00590B51/$FILE/Suelos%20compactados.pdf

En este sentido ocurre una disminución de la capacidad del suelo de infiltrar y retener agua, se produce una reducción de las áreas foliares de las plantas así como un menor enraizamiento que ocupa las partes superficiales sin penetrar profundamente, haciendo el suelo más susceptible a la degradación y erosión con altas probabilidades de sufrir desertificación.

Métodos de control

Los métodos van dirigidos a brindar una protección directa al suelo del agua y el viento, en lo que respecta al agua el objetivo es minimizar el impacto de las gotas de lluvia y el arrastre por escorrentía, razón por la cual existen métodos de cobertura y de barreras.

Cobertura

Protegen al suelo contra los efectos dañinos del impacto de las gotas de lluvia contribuyendo a su vez a la mejora de la fertilidad del suelo, entre los métodos de cobertura se pueden mencionar:

  • Cubierta vegetal (rastrojos o restos de cosecha).
  • Cultivos de cobertura y abono verde.
  • Cultivos mixtos e intercalados.
  • Residuos de cultivos.
  • Agroforestería.
  • Labranza mínima.

Quieres conocer los cultivos donde se aplican mínima labranza como prácticas de preservación de suelos, no dejes de visitar nuestros artículos titulados "cultivo de maíz" y "cultivo de sorgo"

Barrera

Disminuyen el flujo de agua que baja por la ladera reduciendo la cantidad de tierra que el agua corriente se pueda llevar, con su preservación adicional.

Por otra parte para que las barreras sean efectivas deben ser diseñadas tomando en consideración las curvas a nivel del terreno, entre las más conocidas se encuentran:

  • Terrazas artificiales.
  • Arado a nivel.
  • Barreras vivas.
  • Terrazas naturales.
  • Medias lunas.

terrazas y barreras para conservación de suelo

Rotación de cultivos

Consiste en alternar plantas de diferentes familias con necesidades nutricionales diferentes en un mismo lugar durante distintos ciclos, entre las ventajas que proporciona esta forma de producción se pueden mencionar:

  • Evita el agotamiento del suelo.
  • Se aprovecha mejor el abonado al utilizar plantas con necesidades nutritivas distintas y sistemas radiculares diferentes.
  • Hay un mejor control de las malezas.
  • Promueve la disminución de plagas y enfermedades.
  • Contribuye a la conservación de la biodiversidad y propiedades del suelo.

gráfico de rotación de cultivo

Técnicas modernas para manejo de suelos con fines de sostenibilidad

Estas técnicas consisten en la incorporación de microorganismos para mantener y acelerar algunos procesos de desintegración de la materia orgánica, captación y fijación de nitrógeno entre otros procesos que se llevan a cabo en el suelo.

Adicionalmente para lograr manejos eficientes se debe tener monitoreo constante y evaluaciones periódicas, es por ello que la tecnología nos ofrece equipos, herramientas y sistemas que permiten trabajar con gran cantidad de datos para realizar ajustes necesarios garantizando la sostenibilidad del suelo.

Incorporación de microorganismos

Azotobacter

Las bacterias fijadoras de nitrógeno (diazótrofas) fueron las primeras en producirse comercialmente con fines de biofertilización, posteriormente las bacterias diazótrofas asimbióticas cobraron importancia en la agricultura.

De este grupo las más utilizadas como biofertilizantes corresponden al género Azotobacter, el cual se encuentra en abundancia en la rizósfera de suelos con alto contenido de materia orgánica, fosfatos y valores de pH cercanos a la neutralidad.

Es de resaltar que las bacterias del género Azotobacter son fijadoras de nitrógeno de vida libre, solubilizadoras de fósforo y productoras de sustancias promotoras del crecimiento.

azotobacter en el suelo

 Solubilizadoras de fosforo

Algunos microorganismos, especialmente los asociados con las raíces, tienen la habilidad de incrementar el crecimiento de las plantas y su productividad debido a la capacidad de convertir el fósforo en una forma soluble, adicionalmente poseen la capacidad de producir compuestos hormonales protegiendo a las raíces de algunos patógenos.

De este modo estos microorganismos pueden liberar fósforo desde:

  • Fuentes inorgánicas por medio de la solubilización.
  • Fuentes orgánicas a través de la mineralización.

Cabe destacar que las bacterias son los microorganismos predominantes en esta categoría en comparación con hongos y los actinomicetos, los cuales se muestran en la siguiente figura.

diagrama de solubilización fósforo en el suelo
Fuente: https://sciellage.wordpress.com/2018/07/14/microorganismos-solubilizadores-de-fosforo-mineral-y-su-importancia-en-la-agricultura/

Además de estos microorganismos, en el suelo crecen algunos tipos de cetas comestibles, si te interesa conocerlos te invitamos a que veas un micro de dos minutos del "cultivo de champiñon"

Microorganismos eficientes que degradan materia orgánica

Los microorganismos eficientes (ME) se encuentran en productos formulados líquidos que contienen más de ochenta (80) especies de microorganismos, algunas especies son aeróbicas, anaeróbicas e incluso fotosintéticas cuyo logro principal es que pueden coexistir como comunidades microbianas complementándose entre sí.

Los ME han mostrado tener efectos beneficiosos para el tratamiento de aguas negras tales como la reducción de malos olores en:

  • La producción de alimentos libres de agroquímicos.
  • El manejo de desechos sólidos y líquidos generados por la producción agropecuaria.
  • La industria de procesamiento de alimentos, fábricas de papel, mataderos y municipalidades, entre otros.

En efecto dentro de los microorganismos que funcionan como degradadores de materia orgánica se encuentran los siguientes.

Bacterias acido lácticas

Pueden ser aisladas a partir de alimentos fermentados, masas ácidas, bebidas y plantas, mostrando un efecto antagónico frente a diferentes agentes fitopatógenos del suelo, debido fundamentalmente a la disminución del pH y la producción de péptidos con actividad antimicrobiana contra bacterias Gram positivas.

Las bacterias fotosintéticas

Este grupo utiliza como fuente de carbono moléculas orgánicas producidas por los exudados de las raíces de las plantas, la fuente de energía es la luz solar y energía calórica del suelo.

Levaduras

Las levaduras son un grupo capaz de utilizar diversas fuentes de carbono (glucosa, sacarosa, fructosa, galactosa, maltosa, suero hidrolizado y alcohol) y de energía.

Adicionalmente utilizan fuentes de nitrógeno como el amoníaco, la urea o sales de amonio y mezcla de aminoácidos; sin embargo, no son capaces de asimilar nitratos ni nitritos.

Actinomicetes

Se destacan por su papel principal en la solubilización de la pared celular o componentes de las plantas, hongos e insectos, tienen gran importancia en el compostaje y formación de suelos.

Hongos fermentadores

Contribuyen con los procesos de mineralización del carbono orgánico del suelo, poseen requerimientos relativamente bajos de nitrógeno, lo cual les brinda una ventaja competitiva en la descomposición de materiales como la paja y la madera.

fotos de vegetales en proceso de descomposición

Sensores de suelo (monitoreo)

Estos permiten determinar parámetros físicos y químicos, que permiten llevar evaluaciones en tiempo real, con el fin de realizar las correcciones necesarias oportunas para que no se afecte el desarrollo del cultivo.

En este sentido existen diferentes tipos de sensores así como los parámetros que determinan.

Sensores de humedad

Básicamente existen dos tipos de sensores según la tecnología que utilicen, tipo TDR o FDR.

Sensores con tecnología TDR (Time Domain Reflectometry)

Se compone de un par de varillas que se introducen en el suelo a la profundidad deseada, funciona bajo el principio físico que la presencia de agua en el suelo afecta a la velocidad de propagación de una onda electromagnética (la hace más lenta).

De esta manera el equipo envía una onda electromagnética a través de las varillas midiendo el eco generado cuando la onda penetra en el terreno, así cuanto más húmedo se encuentre el suelo más tiempo necesitará la onda electromagnética para realizar su recorrido.

Sensor con tecnología TDR

Sensores con tecnología FDR (Frecuency Domain Reflectometry)

Son aparatos similares a los anteriores con la diferencia que estos sensores son de tipo capacitivo, determinando el grado de humedad volumétrico a partir de la medida de la capacitancia eléctrica del suelo, propiedad que varía fundamentalmente según la humedad determinada por la variación producida en la frecuencia de una onda previamente emitida por el sensor.

Sondas

Las sondas llevan incorporados unos sensores para medir la humedad a distintas profundidades de suelo, los equipos se componen de:

  • Unidad controladora, que guarda las mediciones de humedad y transmite los datos al registrador.
  • Sonda, encargada de medir la humedad (con sensores de tipo TDR o FDR).
  • Tubo o carcasa que contiene la sonda.

Por consiguiente cada sensor registra el contenido de humedad del suelo a una determinada profundidad, de este modo el equipo realiza lecturas a distintas distancias en el mismo tubo de una forma continua, por lo que permanece instalado en el terreno durante toda la campaña de riego.

Igualmente esto nos permite medir la velocidad con la que el agua penetra el terreno en el que se encuentra la planta, indicando si es conveniente acelerar o desacelerar el ritmo de suministro de agua.

Por otro lado, se puede observar el nivel o profundidad al que llega el agua, permitiendo comprobar si se está aprovechando en su totalidad o se está perdiendo por percolación.

persona colocando sonda en el suelo para determinar humedad

Tensiómetros

Los tensiómetros no miden directamente la humedad de la tierra, sino que indican el esfuerzo que debe realizar la raíz de la planta para extraer del suelo la humedad requerida.

Así este aparato conformado por un tubo plástico posee en un extremo una cápsula de cerámica porosa, en el otro un vacuómetro o indicador de la succión producida en su interior.

Por lo tanto para su funcionamiento deben tomarse en cuenta los siguientes aspectos:

  • El tubo se introduce en el terreno a una determinada profundidad.
  • Cuando la humedad del suelo es baja se extrae humedad del interior del tubo a través de la cápsula de cerámica porosa, causando una diferencia de presión registrada por el vacuómetro.
  • Mientras más seca está la tierra mayor es el valor registrado por el lector del vacuómetro, debido a que requiere un mayor esfuerzo para extraer agua de la tierra.
  • Si se humedece la tierra, debido a la lluvia o a un riego, el agua vuelve al interior del tensiómetro siendo absorbida a través de la cerámica porosa reduciendo la presión de vacío registrada.
  • Una vez que el valor llega a 0 la tierra ha alcanzado su máxima capacidad de retención de humedad, denominada capacidad de campo.

tensiometro en el suelo

Sensores de nutrientes

Sensores de nitrógeno, fósforo y potasio en suelo

Es un equipo que funciona con tres varillas metálicas que se entierran determinando la cantidad presente de N, P y K, presentando las siguientes características:

  • Puede ser enterrado en el suelo durante mucho tiempo.
  • Resistente a:
    • La electrólisis a largo plazo.
    • La corrosión.
  • Completamente impermeable.

sensores de nutrientes del suelo

Sensores de nitrato en el cultivo

Son sensores que toman en cuenta a la planta para determinar si los contenidos de nitrógeno están siendo asimilados de manera correcta del suelo.

De esta manera los dispositivos utilizan de forma indirecta la medición de la intensidad del color verde estrechamente asociada al contenido de clorofila, relacionada también con la concentración de N en las hojas.

persona con sensor midiendo nitrato en cultivo

Sensores de pH

El pH-metro para suelo ha sido desarrollado con la finalidad de hacer una determinación directa del valor de pH del suelo.

De forma tal que es posible medir de forma rápida y precisa el valor pH del suelo o de una muestra siempre y cuando exista humedad, también es posible que deba realizarse una mezcla de agua y suelo dependiendo la funcionalidad del equipo.

sensor de ph del suelo

Estaciones meteorológicas digitales en tiempo real

Gracias a los avances tecnológicos actualmente existen dos modalidades de estaciones meteorológicas, las portátiles y fijas automatizadas.

Micro estaciones portátiles y de bolsillo

Son dispositivos pequeños dotados de sensores, registro de datos y representación gráfica que determinan:

  • Velocidad y dirección del viento.
  • Temperatura.
  • Humedad.
  • Presión atmosférica.
  • Punto de rocío.
  • Altitud.

Estaciones meteorológicas fijas automatizadas

Es una estructura o dispositivo dotado con sensores que responden a estímulos electrónicos, registrando y colectando información meteorológica de forma automática y en tiempo real; estas son instaladas fijándose en un lugar específico de la unidad de producción monitoreando:

  • La variación de la temperatura del aire.
  • Humedad relativa.
  • Radiación solar.
  • Humedad foliar.
  • Dirección y velocidad del viento.
  • Lluvia.
  • Humedad relativa.
  • Temperatura del suelo.
  • Presión atmosférica.

 

estaciones-meteorológicas fija y portátil

Además de este artículo, te ofrecemos ver un micro de dos minutos titulado "Climatología agrícola" con excelente información relacionada al estudio del clima

Estudio de la variabilidad espacial con más precisión

En el campo de la agricultura de precisión se busca determinar la variabilidad de los suelos para definir áreas homogéneas, otorgando un manejo eficiente mediante el uso racional de los recursos disponibles.

dibujo de drones mapeando los suelos donde hay siembras, silos y procesadoras

Si deseas conocer más de la agricultura de precisión, te invitamos a ver un micro de dos minutos, haciendo clic aquí, donde podrás observar su gran importancia.

Uso de drones en la agricultura

Los drones ofrecen múltiples posibilidades para la agricultura debido a que pueden sobrevolar los campos de una forma rápida captando información diversa gracias a sus sensores, de esta manera se permite que aquellos que gestionan los cultivos tengan a su disposición una herramienta para controlar e incrementar la productividad.

Cabe destacar que un solo dron puede monitorizar cientos de hectáreas de forma precisa, evitando así que se arruinen gran parte de la cosecha gracias a la información que obtienen sobre:

  • Hidratación.
  • Temperatura.
  • Ritmo de crecimiento de los cultivos.
  • Localización prematura de plagas y enfermedades.

Dron sobre volando y aplicando producto sobre cultivo

Además con la utilización de los drones para el análisis del suelo y del campo se pueden generar mapas tridimensionales precisos para:

  • El análisis temprano del suelo.
  • Planificar los patrones de siembra.
  • Proporcionar datos para el riego y el manejo del nivel de nitrógeno.
dron tomando fotos de suelo
Fuente: http://eldrone.es/drones-y-sus-aplicaciones-en-el-sector-agricola/

Sistema de información geográfica para la agricultura y manejo de suelos

Un sistema de información geográfica (SIG) puede definirse como un conjunto de herramientas que integra y relaciona diversos componentes que permiten la organización, almacenamiento, manipulación, análisis y modelización de grandes cantidades de datos vinculados a una referencia espacial.

Capas de información de los ubicado arriba del suelo

Es preciso señalar que la agricultura de precisión procesa un sistema cíclico de recolección de datos como imágenes satelitales, mapas de rendimiento, suelos y topográficos.

Por otro lado los SIG tienen un rol preponderante en la integración, interpretación y análisis de la información disponible de los suelos obteniéndose las siguientes ventajas:

  • Organización de información histórica y nueva.
  • Comparación de las técnicas de manejo para evaluar la fertilidad del suelo y su expresión en los cultivos a través del tiempo.
  • Información base para la planificación con la corrección necesaria y oportuna.

tractor mapeando suelo

Si te interesa conocer más de los sistemas de información geográfica, no dejes de ver un micro de dos minutos, el cual refleja su aplicabilidad en la agricultura moderna.

Conclusiones del manejo de suelos

Tomando en cuenta la información suministrada es importante resaltar las siguientes consideraciones.

  • Es importante conocer los componentes y los parámetros técnicos básicos del suelo para:
    • Lograr un adecuado manejo.
    • Ajustes en proceso de producción.
    • Implementación de nuevas tecnologías.
  • El papel de la materia orgánica en el suelo es más determinante de lo que se pueda imaginar, por eso se debe garantizar en cada sistema de producción su incorporación, transformación y correcta utilidad.
  • La utilización de microorganismos debe realizarse con criterios técnicos serios e información básica que sustente el tipo y cantidad a utilizar.
  • Utilizar técnicas para el control de la erosión garantizará el mantenimiento y protección del suelo, lo cual es reflejado de manera inmediata tanto en la producción como en la ecología del lugar.
  • Los sensores y las estaciones meteorológicas automatizadas proporcionan información oportuna, para un monitoreo de la condiciones que afectan directa o indirectamente al suelo, lo cual es básico para la toma de decisiones.
  • Los drones y SIG proporcionan herramientas importantes para la obtención de información en la planificación, evaluación y corrección oportuna generando mejores resultados tanto productivos como ecológicos.

Compilado por: Ing. Agr. Wilman Smith Jiménez Márquez

Referencias

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Beltrán M. 2014. La solubilización de fosfatos como estrategia microbiana para promover el crecimiento vegetal. Artículo de la revista Corpoica Ciencia y tecnología agropecuaria. 15(1). 101-113 p.

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Delgado R., y Casanova E. 2007. El rol del suelo en el desarrollo de la agricultura sustentable: la necesidad de integración de procesos del sistema suelo-cultivo-hombre-ambiente. Revista Venesuelos Vol 15. 7-14 p.

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Ortiz A., y López L. 2012. El Cultivo de Arroz en Venezuela. Revista de la Facultad de Agronomía. Maracay. Venezuela. 59-72p.

Schenfeld M. 2016. Materia Orgánica. Presentación consultada el 02-11-20 disponible en https://www.slideshare.net/AyelnSchenfeld/materia-orgnica-del-suelo

USDA. 2014. Clave para la taxonomía de suelos. 12 Ed. (Trad) Carlos Ortiz, Ma del Carmen Gutiérrez y Edgar Gutiérrez. USDA-NRCS.410 p

Te invitamos a que te suscribas a nuestro canal de YouTube donde podrás ver más sobre el manejo de los suelos en la agricultura, en nuestro micro que dura tan sólo 2 minutos.

NOTA: Agropedia es una herramienta de Agrotendencia TV para la producción y difusión de conocimiento técnico-agrícola especializado enfocado a optimizar el uso de los recursos y mejorar significativamente el manejo de los sistemas de producción en América Latina. Puedes acceder a la información más actualizada sobre la agricultura en el mundo a través de nuestro portal web: Agrotendencia.tv

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Pedro
Pedro
1 Mes publicado

Saludos a el equipo, buenísimo y espero poder aprovechar en el buen sentido de la palabra, toda esta informacion. Gracias

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