Calidad y salud del suelo. Botiquín de primeros auxilios para el agricultor.

¿Qué es la calidad y salud del suelo?

La Organización Mundial de la Salud  desde 1948 incluyó en su concepto de salud el bienestar físico, mental y social,  y no sólo la ausencia de dolencias o enfermedades. El fomento de la vitalidad y salud integral está estrechamente relacionado con la salud ambiental. El hombre es un elemento importante del ambiente, y en gran medida el responsable de los desequilibrios que se producen en la Naturaleza.

En su desarrollo histórico, el hombre ha pasado por tres etapas fundamentales en su relación con la Naturaleza: en la primera, formó parte de ella; luego, reconoció sus leyes, produjo conocimientos científicos, se apoderó de ella y la dominó; y por último, en la etapa actual, su relación es tal que ha roto el equilibrio dinámico con la producción/naturaleza, como resultado de la manera en que se establecieron las relaciones sociales para sustentar  y reproducir sus condiciones de vida.

El suelo es la base de los ecosistemas terrestres, precisamente de aquellos donde habita el hombre. Se ha definido por calidad del suelo la habilidad de una clase específica de suelo a funcionar, en un límite dado de un ecosistema natural o antropizado, para sustentar la productividad de plantas y animales, mantener o mejorar la calidad del agua y del aire,  sostener la salud humana y sus condiciones de habitat.

La principal propiedad del suelo es su fertilidad, conceptualizada como “el equilibrio armónico entre el estado físico del suelo y el medio circundante”. Por lo tanto, un suelo fértil es condición necesaria para un ecosistema saludable.

El desarrollo sostenible sólo se concibe en un ecosistema saludable. Según se plantea en la Estrategia de Conservación para el Desarrollo Sostenible de Costa Rica,  éste  debe ser visto como “…un proceso dinámico en el que el manejo de los recursos naturales, la potencialización del ser humano, los mecanismos de concientización y participación ciudadana, el enfoque del desarrollo científico y tecnológico, la formulación de nuevos esquemas legales y administrativos, la orientación de la economía y la opción de principios éticos de responsabilidad ambiental, fortalezcan las opciones para satisfacer las necesidades básicas actuales, sin destruir la base ecológica de la que dependen el desarrollo socio-económico y la calidad de vida futuras».

De la misma forma que el funcionamiento del organismo humano se basa en los distintos sistemas que lo integran, el  suelo también está constituido por diferentes subsistemas que deben funcionar armónicamente entre sí. Generalmente, los no pedólogos (pedólogo – médico de los suelos, que estudia los procesos químicos, físicos y biológicos que ocurren en su sistema) ven al suelo como un sustrato inerte, sin vida y como tal lo tratan. Sin embargo, el suelo es un sistema biodinámico, estructural, complejo, abierto, polifásico, polidisperso, polifuncional, que tiene fertilidad en la capa superficial de la corteza de meteorización de las rocas, que es una función de la roca, los organismos, el clima, el relieve y el tiempo.

El estado físico del suelo es el resultado de la interacción de los componentes (orgánicos, minerales, líquidos, gaseosos y biológicos) que lo integran. Todos los cambios químicos, biológicos y nutricionales que experimenta el suelo se reflejan en su estado físico. De esta forma, la calidad del suelo puede ser vista en dos vías diferentes: como una característica inherente del mismo, o como una condición o salud del sistema.

La calidad inherente del suelo está regida por sus características genéticas. Como el individuo humano, cada uno tiene su habilidad o capacidad propia para funcionar. No obstante, si el suelo está funcionando en un medio favorable para su desarrollo, su calidad es excelente; si se utilizan “malas prácticas” o se sobreexplotan sus capacidades, su salud se deprime.

Es una particularidad de los sistemas vivos, que su formación puede durar mucho tiempo, sin embargo, su destrucción puede darse en tan sólo pocos meses, e incluso, días. La degradación (química, física y biológica) de los suelos conduce al proceso de desertificación, que no es más que la conversión de tierras fértiles en desiertos ecológicos. Con la desertificación de los ecosistemas, disminuye la resistencia de las tierras ante la variabilidad climática natural, la vegetación se deteriora, peligra la producción de alimentos, se crean situaciones de hambre, se incrementa la emigración, entre otras consecuencias.

En el prólogo de su libro “Suelo, hierba, cáncer”, Voisin (1961) relaciona la hierba, el suelo en que esta crece, los animales que se alimentan de ella y los resultados que esta estrecha ligazón simbólica produce sobre la salud y la enfermedad. Según el autor, el texto de la Sagrada Escritura [Génesis III19] “Polvo eres, y en polvo te convertirás”  constituye una gran enseñanza científica  que debiera grabarse sobre la puerta de todas las facultades de medicina del mundo, porque todos los elementos minerales que componen las células humanas se hallan en algún momento en el suelo de Normandía, de Renania o de Australia, y si ese “polvo” se mal incorpora a las células de las plantas, entonces el funcionamiento de las células animales o humanas será defectuoso.

La época de la gran Revolución Verde trajo consigo una explosión de productos químicos como fertilizantes y plaguicidas con la finalidad de incrementar la producción de alimentos, sin embargo condujo también a una gigante crisis  ecológica, manifestada en la pérdida de diversidad biológica, degradación del suelo, contaminación de las fuentes de agua, suelo y atmósfera. Se ha hecho evidente la relación del uso indiscriminado de plaguicidas con enfermedades cancerosas, con la disminución de la fertilidad masculina; recientemente se ha encontrado que los pesticidas pueden aumentar el riesgo de desarrollar el mal de Parkison. El abuso de fertilizantes químicos, principalmente nitrogenados, provoca la contaminación de los acuíferos, por un lado, y por otro, la acumulación de nitratos en los productos agrícolas, en cantidades que pueden llegar a ser tóxicas para el hombre, pudiendo producir la enfermedad llamada metahemoglobina, cánceres hepáticos, interferir en la captación del yodo por la glándula tiroides, disminuir los niveles de vitamina A en el hígado y provocar la mortalidad perinatal.

El suelo es considerado, conjuntamente con la atmósfera y los cuerpos de agua, como el mayor depósito para la descarga de residuos como los metales pesados, contenidos en los fertilizantes y pesticidas, lodos albañales, quema de árboles, gases industriales y emisiones de automóviles. Se han establecido relaciones entre la diabetes y las alteraciones del metabolismo del zinc; aumento del contenido del cobre del suero sanguíneo en las enfermedades infecciosas y en los portadores de tumores cancerosos; causas de esterilidad por consumo no adecuado de cobre y manganeso; el cadmio presente en el agua y procedente de los vertidos industriales, de tuberías galvanizadas deterioradas, o de los fertilizantes derivados del cieno o lodo puede ser absorbido por las cosechas y de ser ingerido en cantidad suficiente, el metal puede producir un trastorno diarreico agudo, así como lesiones en el hígado y los riñones. Hace tiempo que se conoce o se sospecha de la peligrosidad de sustancias inorgánicas, como el mercurio, el arsénico y el plomo.

Se ha hecho común, entre productores e investigadores, que al hablar de evaluación de la fertilidad del suelo, se piense rápidamente en el tradicional “agroquímico”, el cual nos ofrece la cantidad de los principales nutrientes (Nitrógeno, Fósforo y Potasio) disponibles en un área agrícola determinada.

El comportamiento de la dinámica de las propiedades físicas del suelo es el reflejo de los cambios químicos, nutricionales y biológicos que experimenta un suelo, por lo que un control rápido y sistemático de ellas, da la posibilidad de analizar integralmente su estado físico y poder así tomar la medida más eficaz para su conservación.

De la misma forma que el médico de la familia diagnostica los primeros síntomas de enfermedad de un paciente mediante la observación visual de su estado físico, el productor puede prevenir la degradación de su suelo, y por ende, de su ecosistema, a través de atributos físicos de fácil interpretación.

¿Qué es el Botiquín de primeros auxilios?

Consiste en la colocación en un espacio dado de la finca, de utensilios y dispositivos de trabajo, que permitan al agricultor medir algunos indicadores de salud del suelo.

¿Cuáles son los principales indicadores a medir?

• Color del suelo
• Textura del suelo
• Materia orgánica del suelo
• Composición estructural del suelo y resistencia de los agregados al impacto del agua.
• Densidad del suelo
• Permeabilidad del agua
• Resistencia del suelo a la penetración
• Retención de humedad
• Humedad de marchitez del suelo

Color del suelo

El color es una propiedad importante del suelo. Se usa generalmente para identificar y clasificar los suelos. En el campo se utiliza como indicador de las propiedades químicas, físicas y biológicas, así como de los procesos que ocurren en los suelos. Varía en espacio y en profundidad, y en el perfil puede indirectamente calificar el drenaje, la aeración, el contenido de materia orgánica, entre otras propiedades.

• Suelo de color  amarillo, grisáceo, o de varios colores – de baja calidad.
• Suelo de color pardo claro – de calidad mediana.
• Suelo de color negro, pardo oscuro, rojo oscuro y es uniforme – Buena calidad.

Materia Orgánica del suelo

La materia orgánica edáfica es el indicador base para medir la sostenibilidad de los ecosistemas agrícolas. Existen diferentes métodos cualitativos para calificar el suelo según su contenido.

El más sencillo requiere disponer de  agua oxigenada y aplicar al suelo; si efervesce fuertemente significa que hay abundante materia orgánica y gran actividad biológica; si prácticamente no efervesce, es que no hay presencia de vida biológica notable y hay muy poca materia orgánica

Otro método relativamente fácil es aquel que  consiste en la utilización de una solución extractante, que es una mezcla de una sal disódica de EDTA e hidróxido de sodio.

Textura del suelo.

Es el indicador principal de caracterización de los suelos. A través de él se puede saber si en el suelo predominan los componentes arcillosos o arenosos. Un suelo rico en arcilla significa que tiene una mayor capacidad para retener nutrientes, materia orgánica y agua.

Modo de operación: Se toma una porción de suelo en la palma de la mano y se humedece hasta tener una consistencia pastosa, se amasa bien, se hace una bolita y se intenta hacer un “tabaquito” de un grosor aproximado de 3 mm. Luego, se trata de cerrar un círculo de diámetro 3 cm.

La textura del suelo no debe variar notablemente, sin embargo, si existe una mala nivelación del terreno llano o se manifiestan formas de relieve ondulado, ante aguaceros intensos que sobresaturen el suelo, más aún si el drenaje es pobre, puede ocurrir un arrastre de partículas finas, entonces el método puede ser un buen indicador de que está sucediendo un proceso de erosión hídrica.

Estructura del suelo.

La distribución de terrones o agregados de diferentes tamaños (con tallas comprendidas entre 10 mm y 0.25 mm) crean una correlación de suelo, agua y aire favorable para el desarrollo de los cultivos agrícolas.

Para comprobarlo, se toma con una pala una porción de suelo, sin alterar la misma. Se deja caer, dos o tres veces, desde una altura de 1 metro aproximadamente sobre una superficie limpia.

Rápidamente se puede tener una idea de cuáles tamaños de terrones o agregados predominan en el todo. Si la mayor cantidad la componen tamaños grandes, mayores de 10 mm de diámetro, o por lo contrario, predominan agregados pequeños, menores que un grano de guisante, entonces se puede decir que el suelo está formado por agregados de muy poco o ningún valor agronómico. Indica que el suelo necesita de enmiendas orgánicas, o que se está abusando de la maquinaria agrícola.

Se puede ser más exacto, si en su botiquín el campesino tuviera tamices (cribas o cernidores) de aberturas de 10 mm, 5 mm, 1 mm y 0.25 mm o cercanos en diámetros.

Tamices confeccionados artesanalmente con mallas de diferentes aberturas.

Pesando la masa total de suelo tomado para el análisis (ej. 500 gramos), así como los agregados o terrones que quedan encima de cada tamiz (x, y, m,…), se puede cuantificar qué porcentaje predomina en el suelo:

Resistencia del suelo a la acción del agua.

Se conforma una muestra de 50 gramos a partir de la masa total de cada fracción individual obtenida en el análisis anterior (se divide cada % de fracción individual por 2) y se hace una nueva muestra. Esta se coloca en un recipiente o vasija (de una altura aproximada de 45 cm y un diámetro de 7 cm) que contiene agua hasta 2/3 de su capacidad total. Se deja en reposo durante 10 minutos, y en su transcurso se tapa con la palma de la mano y se hacen movimientos horizontales. Luego, se completa el recipiente con agua, se tapa con la palma de la mano y se voltea de arriba a abajo 10 veces.

Se montan los tamices de 5 mm y 0.25 mm y se colocan en una cubeta ancha conteniendo agua, de tal forma que el nivel de agua esté 5 – 6 cm por encima del tamiz superior.

La vasija con los agregados se vierte sobre el tamiz en el agua y se permite que los agregados caigan. Con movimientos lentos hacia arriba y bruscos hacia abajo, se rota manualmente el juego de tamices diez veces. Los agregados que quedan en cada tamiz se recogen y se pesan.

Si predominan los agregados más finos, el suelo tiene una baja estabilidad estructural, se requieren medidas de conservación.

Densidad aparente del suelo

Es un indicador del grado de compactibilidad

Se hace un hoyo en el suelo. Se extrae toda la masa de suelo que este contiene y se pesa. Se determina el volumen del hoyo mediante la colocación de una lámina de plástico que se adapte a las formas irregulares del hoyo, y se completa con agua de volumen conocido hasta la superficie.  Se divide la masa de suelo por el volumen de agua que cupo en el hoyo (que es equivalente a su volumen total).

También, pueden ser utilizados cilindros metálicos con un borde externo biselado para que pueda penetrar en el suelo. Cuando se introduce totalmente en el suelo, se extrae con mucho cuidado el cilindro con la masa de suelo y se pesa. La cantidad total de suelo que cupo en el cilindro se divide por el volumen que tiene el cilindro, y se calcula la densidad húmeda del suelo.

Si se dispone de una báscula de bodeguero u otro tipo de pesa, con la cual se pueda medir la masa de productos, se toma adicionalmente en pequeños recipientes con tapa una porción de suelo, y se pesa. Luego se destapan y se colocan en una pequeña estufa a 100 – 110ºC durante 6 – 8 horas. Se extraen de la estufa, se tapan, se dejan enfriar y se vuelven a pesar los recipientes en la pesa. Los recipientes tapados, vacíos y limpios deben haber sido tarados previamente.

De esta forma, se determina la densidad seca del suelo.

A continuación, se resumen las diferentes pesadas a realizar:

• Tara o masa del recipiente vacío con tapa (T)
• Masa del recipiente con tapa + suelo húmedo (T + SH)
• Masa del recipiente con tapa + suelo seco en estufa (T + SS)
• Volumen del cilindro (V)
• Masa de todo el suelo en el cilindro (Mt)

La densidad seca se determina de la siguiente forma:

• Humedad (W, %) = (T+SH) – (T+ SS)/ (T + SS) x 100
• Masa de suelo seco (SS) = SH x 100/ 100 + W
• Densidad seca del suelo (DV) = SS/ V

La densidad depende mucho de la humedad que tenga el suelo. A mayor humedad del suelo, debe corresponderle una menor densidad. Es por eso que conviene medir la humedad del suelo para hacer la corrección de la densidad para poder comparar los valores en diferentes momentos del año o en lugares distintos de la finca.

Permeabilidad del agua.

La permeabilidad hídrica es el proceso de infiltrar agua a través de la superficie del suelo y luego dejarla filtrar hacia capas más profundas. La cantidad de agua que se infiltra es una medida del estado estructural del suelo y nos alerta sobre condiciones de mal drenaje.

Se coloca un anillo biselado sobre la superficie del suelo, enterrado en éste unos 5 cm; se protege el suelo con una cubierta plástica y se completa con agua. Se sitúa una regla para medir el nivel de agua. Se retira cuidadosamente la lámina plástica y se anota el tiempo. Si durante 15 minutos, el nivel baja aproximadamente 2.5 cm o más, es bueno; y si durante ese mismo tiempo, prácticamente no baja, el suelo es de mala calidad, favorece el encharcamiento.

Capacidad de campo.

Es la cantidad máxima de agua que es capaz de retener el suelo por fuerzas capilares después de drenar el agua gravitacional. Es el agua fácilmente asimilable por los cultivos. Es el punto máximo que se debe añadir de agua con el riego.

Después de concluido el procedimiento anterior, se cubre la parte del suelo donde se realizó el mismo durante tres días, para que el agua pueda penetrar en profundidad y evitar la evaporación. Transcurrido el tiempo, se destapa y se toma una muestra de suelo para determinar la humedad.

Retención de humedad.

Representa la capacidad máxima de agua asimilable por los cultivos, que puede retener el suelo. A través de su valor, se puede apreciar cuanto pueden durar las reservas de agua del suelo antes de requerir nuevos aportes. El conocimiento de este indicador incide en las normas de agua de riego a aplicar por lo que su control sistemático es de gran importancia.

A partir de la determinación anterior, se continúa añadiendo agua hasta que su nivel prácticamente no baje; esto quiere decir que el suelo está saturado. Al pasar toda el agua, la superficie del suelo queda brillosa. Esta área se cubre bien (con sacos de yute, hierba seca, etc.) para evitar la evaporación. A los tres días se toman muestras de suelo a una profundidad de 0 – 20 cm y se determina la humedad en un horno de microonda o una estufa a 105 -110 grados Celsius, si se dispone de él.

Esa es la humedad del suelo a capacidad de campo, que significa la cantidad máxima de agua productiva (fácilmente asimilable) que el suelo es capaz de retener a través de los poros capilares (los de mayor valor agronómico).

Si el agricultor comprende que es mejor gastar un poco de dinero y tiempo en equipar su botiquín para los estudios profilácticos, en vez de tener que utilizar insumos que perturban la ecología y su economía, entonces le recomendamos construir su capilarímetro, con el cual podrá disponer de una fotografía del estado físico de su suelo. Para ello solo necesita un embudo con una placa porosa, una manguera, un tubo graduado y una tabla de 1.50 metros de largo y 20 cm de ancho. El embudo se puede hacer con una botella picada y la placa porosa resulta de un azulejo o losa de piso, previamente lijada.

Se completa el dispositivo (tubo graduado + manguera) con agua preferentemente hervida y conservada a temperatura ambiente en un recipiente tapado. La punta de la manguera sujeta con los dedos se introduce dentro del agua en el cubo, y se conecta al embudo. Se levanta hasta su posición final observando la no formación de burbujas de aire.  Se coloca una capa de suelo seco al aire, no superior a 1 cm de altura, en el embudo y se deja una noche para su saturación por capilaridad. Alcanzado el equilibrio (entre la marca 0 de la Tabla y la superficie de placa porosa en el embudo), se anota la medida en que se halla el menisco de agua en el tubo graduado. El menisco se baja a la marca inferior deseada (10. 50, 100 cm de la columna de agua) hasta que se mantenga constante. Se anota la medida del tubo graduado y se continúa el procedimiento hasta otra marca de la tabla. Se recomienda medir en tres marcas de la tabla como mínimo. En la última posición, se toma una muestra para la determinación de la humedad.

P, cm de la tabla	Indicación del menisco en la bureta, ml	Diferencia entre volúmenes en la bureta, ml	ml de agua contenidas en la muestra de ensayo	Humedad gravimétrica W, %	Humedad volumétrica θ, %
0	18.6	0.4	19.59	104.87	41.94
10	17.6	5.4	19.19	102.73	41.09
50	12.2	2.4	13.79	73.82	29.52
100	9.8		11.39	60.97	24.38

 

Humedad de marchitez.

Es la humedad del suelo, a la cual aparecen síntomas de marchitez de la planta no recuperables, con un sistema radical bien desarrollado.

Se utilizan para esta determinación vasos de cristal o latas de cerveza o cola. En e fondo se coloca una capa delgada de arena o gravilla fina. Se pone un adsorbente plástico o un tubito fino de cristal o aluminio. Se rellena el suelo de tal forma que el tubito quede dentro de él. Se siembran dos o tres semillas del cultivo a investigar o de un cultivo modelo resistente o sensible a la sequía, reconocido por el productor. A través del tubito, se aplica agua hasta que la superficie del suelo adquiera el brillo característico de la saturación hídrica. Emergidas las plántulas, se deja sólo una. El riego se continúa realizando a través del tubito pero no en exceso, hasta la salida de la tercera hoja. Se interrumpe el riego y se cubre el vértice del tubito y la superficie para evitar la evaporación. Cuando se observen síntomas de marchitez, se colocan los recipientes con las plántulas en una cámara húmeda en un lugar oscuro. Si al día siguiente se recuperan, se mantienen un tiempo mayor en el exterior hasta que vuelvan aparecer los síntomas de marchitez. Se repite la operación en la cámara oscura húmeda. Si no se recuperan, se desmontan los vasos o laticas y se toma una muestra de suelo para determinar la humedad.

Consistencia del suelo

Es la facilidad con que un terrón de suelo puede ser roto cuando se presiona entre el dedo pulgar y el índice. También es descripto por la dificultad con que se excava el suelo. Depende del contenido de humedad del suelo.

Categorías de consistencia en húmedo:

• Suelto – (en húmedo y en seco); no se obtiene un agregado intacto.
• Friable – cuando está húmedo, se rompe fácilmente al presionarlo.
• Firme – se rompe bajo una presión moderada, pero la resistencia es claramente evidente.
• Muy firme – Necesita una considerable presión para romper el terrón.

Resistencia a la penetración o dureza.

Es la capacidad que tiene el suelo de oponerse al paso a través de él de los aperos de labranza, así como de las raíces de las plantas. Se mide mediante una varilla metálica; se califica por el esfuerzo que tenga que hacer el individuo al penetrarla en el suelo. Un suelo no agregado ofrece resistencia proporcional a la disminución del contenido de humedad edáfica.