Cuando se habla de “fertilidad” de un suelo se aborda el recurso edáfico desde la perspectiva de la producción de cultivos. Así, la fertilidad de un suelo es la capacidad que tiene el mismo de sostener la del crecimiento de los cultivos o ganado. Esta es una definición agronómica. En definiciones más modernas se incluye la rentabilidad y la sustentabilidad de los agro-ecosistemas. Muchas veces se divide a la fertilidad en “química”, “física” y “biológica” para su abordaje particular, pero muchas veces resulta complicado separarlas. La fertilidad química se refiere a la capacidad que tiene el suelo de proveer nutrientes esenciales a los cultivos (aquellos que de faltar determinan reducciones en el crecimiento y/o desarrollo del cultivo). En este sentido se evalúa la disponibilidad de nutrientes en el suelo a través de análisis de suelos y/o plantas a través de un proceso de diagnóstico y posteriormente se definen estrategias de fertilización (este punto seguramente será tema de futuros posteos). La “fertilidad física” esta relacionada con la capacidad del suelo de brindar condiciones estructurales adecuadas para el sostén y crecimiento de los cultivos. Aspectos como la estructura, espacio poroso, retención hídrica, densidad aparente, resistencia a la penetración, entre otras, son algunas de las variables que se analizan en estudios de fertilidad física de suelos. La “fertilidad biológica” se vincula con los procesos biológicos del suelo, relacionados con sus organismos, en todas sus formas. Los organismos del suelo son imprescindibles para sostener diversos procesos del suelo. Posiblemente sea el área de conocimiento edafológico menos desarrollada, pero con algunos avances interesantes en los últimos años en lo que se refiere a estudios enzimáticos (bioquímica de suelos) y ecología microbiana de suelos.

Si bien resulta muy sencillo clasificar la fertilidad de un suelo en diferentes clases, es evidente que en el suelo los procesos ocurren en forma multivariada y compleja, y hay numerosos ejemplos en donde un tipo de problemática de fertilidad puede interactuar con otra.  Algunos ejemplos:  

Ø       Un incremento en la densidad aparente (densificación) o de la dureza (resistencia a la penetración) producto de una capa compactada en el suelo constituye un clásico ejemplo de limitación de fertilidad física. Sin embargo, 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 todos aquellos de menor movilidad edáfica, como el fósforo o los micronutrientes metálicos).

Ø       Un proceso de deterioro fisico-químico como la salinización y sodificación de suelos afecta la actividad biológica del medio edáfico (menor actividad por ejemplo de nitrificadores) alternando los ciclos biogeoquímicos y en general la actividad biológica.

 ¿Cuáles son las principales limitantes de fertilidad y las prácticas usuales de manejo?

Las principales problemáticas de fertilidad de los suelos son:  

Ø       Disponibilidad de nutrientes

Ø       Salinidad y alcalinidad.

Ø       Hidromorfismo

Ø       Acidez o alcalinidad (limitaciones en reacción del suelo).

Ø       Limitaciones físicas

Evidentemente los suelos que presentan erosión actual, ya sea como consecuencia de la erosión eólica  o hídrica, también constituyen limitaciones de fertilidad edáfica muy relevante, que no profundizaremos en este posteo, clasificándolos general como procesos de degradación.

Como observamos en la tabla 1, las limitaciones de fertilidad edáfica presentan diferentes grados de reversibilidad-irreversibilidad, siendo posible manejarlas a través de diferentes prácticas de manejo.

Irreversibles o reversibles con mucha dificultad	Reversibles
Salinidad	Disponibilidad de nutrientes
Hidromorfismo	Presencia de costras
Profundidad efectiva	Pisos de arado
Textura	Acidez

Tabla 1. Reversibilidad de las limitaciones edáficas.

Algunos ejemplos (Rubio y col. 2005).

¿Cómo es posible intervenir agronómicamente para remediar o manejar las limitaciones reversibles?

En posteos recientes en este blog se caracterizaron los suelos salinos y sódicos a través de sistemas de drenaje y aplicación de correctores químicos. Se puede consultar esos post (pinchando aquí) con vistas a profundizar en el tema, aunque se añadirá más material en las próximas semanas.

Disponibilidad de nutrientes y reacción del suelo

Por el contrario, modificar la disponibilidad de nutrientes es relativamente sencillo a través el uso de fertilizantes y también a través de la labranza (disponibilidad de nitratos, típicamente). En Argentina el sistema predominante de manejo de cultivos es la siembra directa (alrededor del 70% según información de AAPRESID), pero en muchos países del mundo (como es el caso de Europa, entre otros) predominan los agroecosistemas con labranza, que permiten básicamente controlar malezas y la disponibilidad de agua y nutrientes (“barbechos”). Sobre ciclos de los nutrientes y fertilización seguramente escribiremos en un futuro (al ser más mi especialidad), por lo cual no avanzaremos demasiado en este post.

La “reacción” del suelo (ya sea acidez o alcalinidad) es posible modificarla (con variada complejidad según el tipo de suelo y causas que determinan sus limitaciones) a través del uso de enmiendas o correctores. Típicamente en suelos ácidos genéticamente (Oxisoles, Ultisoles, etc.) o acidificados por el uso agrícola (e.g. pérdida de bases de cambio por exportación de nutrientes de cultivos, elevadas dosis de aplicación de fertilizantes amoniacales o formadores de amonio, etc.) se utilizan enmiendas cálcicas y cálcico magnésicas como calcita y dolomita, de reacción alcalina en el suelo, y que además resultan efectivas para proveer Ca y Mg a los cultivos. En suelos sódicos, el manejo no siempre es sencillo, y si el suelo presenta cierto grado de drenaje interno (percolación), es posible reemplazar (por lo menos en parte) el sodio presente en el complejo de cambio a través del uso de yeso agrícola (Ca SO4 2 H2O), por cuento tiene reacción una neutra y permite que parte del sodio adsorbido en las arcillas sea reemplazado por el calcio del yeso. El sodio presente en el complejo de cambio pasa a la solución del suelo, en donde puede ser lixiviado (lavado) en forma de sulfato de sodio. El uso de yeso en dosis elevadas (entre 3 y 8 ton/ha) dependiendo del grado de sodicidad, textura, etc. tiene un efecto doble: por un lado, flocula (precipita) el sistema coloidal edáfico, estructurando el suelo e incrementando su infiltración y percolación y por otro lado, como se comentó, va reaccionando y efectuando el proceso de intercambio iónico mencionado a nivel del complejo adsorbente del suelo. También el yeso agrícola se lo utiliza en suelos tropicales como en el “cerrado” brasilero, en donde se aplican simultáneamente yeso y calcita como mejoradotes de la estructura, permitiendo el calcio del yeso neutralizar el aluminio soluble en estratos subsuperficiales.

Limitaciones físicas

Existen diversos tipos de limitaciones en la fertilidad física. La más frecuente es la compactación o densificación. Dentro de este “rubro” las problemáticas mas relevantes son los procesos de compactación subsuperficial debido a la labranza (“pisos de arado”, “pisos de disco”) que actualmente se observan aún en suelos bajo SD, como relictos de la antigua labranza convencional. Lo recomendado en la literatura especializada en manejo de suelos en siembra directa (SD), sobre todo en estudios efectuados en Brasil, indican que cuando se ingresa en un sistema de manejo en SD, de deben eliminar capas endurecidas o desnificaciones previas, práctica poco considerada. Al objeto e eliminar estas capas compactadas es posible utilizar diferentes tipos de equipos como los subsoladores.

En suelos muy limosos (fundamentalmente con limos finos y muy finos) ubicados en la Pampa Ondulada argentina se han encontrado procesos de compactación superficial en suelos bajo SD. Si bien la investigación aún es escasa, se han podido comparar suelos de textura franco-arcillo-limosas respecto a los suelos francos. Los suelos limosos de dicha región presentan mayor vulnerabilidad a sufrir procesos de compactación por tránsito vehicular (siembra, cosecha, etc.). Investigaciones de campo permiten observar laminación de la estructura y desarrollo de poros horizontales, que reducen la infiltración de agua e incrementan la resistencia a la penetración (figuras 1 y 2). Las mismas pueden ser mejoradas a través del uso de herramientas descompactadores como el “para til”, “cultivie”, etc. Estos escarificadores de labranza profunda realizan un “masajeo”, con rotura lateral de agregados, para lo cual se debe pasar en una condición de suelo relativamente seco. Muchas veces no se observan en estos suelos compactados correlaciones claras entre respuesta en rendimiento del maíz a la descompactación y variables edáficas como la densidad aparente. Más sensible parece ser la infiltración (a través del método rápido del USDA) y la resistencia a la penetración, que son variables que permiten separar bien los lotes compactados de los descompactados.

Seguiremos ampliando y profundizando sobre estos temas en futuros post

Figura 1. Evaluación de infiltración en un suelo en siembra directa que presenta estructura laminar (“laminación”) en el horizonte superficial, con bajos ritmos de infiltración. Imagen propia, ensayos de evaluación de descompactación mecánica con escarificadores y su influencia en propiedades físicas edáficas en suelos de Pampa Ondulada, Argentina. En maíz, para un año de evaluación, se observaron mayores ritmos de infiltración (p<0,08) en los tratamientos descompactados respecto de los lotes bajo siembra directa sin descompactar (C. Alvarez, M. Torres Duggan, E. Chamorro, D. Dambrosio, M. Tabeada). Material inédito que será presentado en el Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo en San Luis, Argentina, en mayo de 2008.

Figura 2. Perfil de resistencia a la penetración en lotes de producción (ensayos de macroparcelas, con diseño apareado) descompactados con escarificadores a una profundidad de entre 20 y 35 cm y en mismo lote sin uso de descompactadores mecánicos (testigo). En suelos compactados, el uso de estas herramientas permite reducir significativamente los valores de dureza del suelo a otros más adecuados para el crecimiento radicular. Material inédito que será presentado en el Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo en San Luis, Argentina, en mayo de 2008.  

Figura 3. Cuantificación de la resistencia a la penetración (RP) a través de un equipo digital, en un suelo de Pampa Ondulada (Argentina) en un cultivo de recientemente emergido. El maíz padece una reducción del 50% e su crecimiento radicular, con niveles de RP superiores a 1500 Kpa, pudiéndose detener con niveles superiores a 3000 Kpa.

Martín Torres Duggan