Creación de suelos de pastizales saludables

Resumen

Esta publicación, que complementa la lección sobre fertilidad de los pastos del tutorial de pastoreo gestionado de ATTRA, presenta las propiedades del suelo, analiza la evaluación y el seguimiento de la calidad del suelo, y expone los principios y técnicas de gestión del pastoreo que favorecen la salud del suelo.

Introducción

La fertilidad del suelo es un concepto ecosistémico que va mucho más allá de un simple análisis de muestras de suelo, fertilizantes y los nutrientes necesarios para obtener altos rendimientos. La gestión regenerativa del pastoreo y las capacidades inherentes de un suelo vivo y sano favorecen la productividad de los pastos y los animales, y proporcionan estilos de vida sostenibles a las personas que trabajan la tierra.

La gestión de la salud del suelo es un proceso integral y complejo que implica una gestión regenerativa y adaptativa, y no se limita a la mera conservación ni a depender de aportes de nutrientes finitos. Con este tipo de gestión, adoptamos un enfoque observador y no reactivo; analizamos indicadores del suelo como la agregación y la cobertura. Buscamos signos reveladores de problemas de salud del suelo, como la escorrentía, la compactación y el suelo desnudo.

Foto: NCAT

En un sistema regenerativo, nos interesa alimentar a los microorganismos del suelo con una dieta constante de carbono procedente del sol. Los microbios del suelo necesitan un hábitat y una dieta equilibrada. Esto se consigue mediante la diversidad vegetal, las raíces vivas y la cobertura del suelo durante todo el año. El dicho «constrúyelo y vendrán» se aplica aquí… y si nos aseguramos de que estos microbios estén bien alimentados, ellos se encargarán de cuidar la salud y la fertilidad del suelo por nosotros.

La fertilidad del suelo es el término que se utiliza habitualmente para describir la capacidad que tiene el suelo de proporcionar nutrientes a las plantas en el momento adecuado. Tradicionalmente, cuando se analizan los suelos, se elabora un informe que recomienda las cantidades adecuadas de nitrógeno, fósforo y potasio, así como de micronutrientes y cal, para proporcionar a un cultivo específico todos los nutrientes que necesita. Este es el paradigma estándar: uno que reduce la fertilidad a la presencia y la cantidad de unos pocos elementos discretos. Ha dado lugar a un sistema que ha producido rendimientos enormes, pero a costa de una grave degradación del suelo y la biosfera.

Esta publicación va más allá del paradigma habitual para analizar los fundamentos que hacen que el sistema funcione en su conjunto: concretamente, la vida del suelo y el entorno que la sustenta. En lugar de centrarnos en los nutrientes, analizaremos la relación entre el pastoreo, la ecología del suelo y el ciclo de los nutrientes, y examinaremos algunas de las estrategias de gestión del suelo que están adoptando los agricultores para mejorar y mantener la productividad de los pastos.

Empecemos por ver cómo está compuesto el suelo y dónde tienen lugar todos los procesos. Este entorno, al que me gusta referirme como un hábitat, se caracteriza por procesos físicos, químicos y biológicos. Por ejemplo, pensemos en la construcción de una casa. En primer lugar, tenemos la estructura física (los cimientos, los montantes, las vigas y el tejado) que conforma el entorno físico.

A continuación, están los procesos químicos que tienen lugar dentro de esta estructura, los cuales la potencian y la hacen habitable, de forma muy similar a las instalaciones de fontanería, ventilación y electricidad. Por último, tenemos el elemento biológico… la vida que habita en esta estructura e interactúa con el entorno, modificándolo para adaptarlo a las necesidades de sus habitantes.

Propiedades del suelo

Figura 1: Textura del suelo. Fuente: USDA NRCS

Propiedades físicas

En nuestra analogía con la construcción, desde los cimientos hasta el tejado, las distintas partes son fundamentales para el buen funcionamiento de la casa. Construido sobre una base de partículas de tierra —desde la materia orgánica y las raíces, que actúan como vigas y clavos, hasta el tejado formado por las plantas que crecen sobre el suelo—, el sistema no funcionará correctamente a menos que cada parte esté en pleno funcionamiento.

Las propiedades físicas del suelo describen cómo sus distintos componentes conforman el entorno en el que viven las plantas y los organismos. Gracias a sus interacciones, el entorno del suelo se convierte en un hábitat adecuado para la vida sostenible. Al igual que en el ejemplo de nuestra casa, el suelo está formado por diversos componentes que contribuyen a su estructura. La fracción mineral del suelo es como los cimientos. Puede ser arena, limo o arcilla y constituye aproximadamente el 45 % del volumen del suelo. El espacio poroso representa alrededor del 50 %, lo cual es muy importante para la retención de agua y el intercambio de aire. La materia orgánica constituye aproximadamente el 5 % del volumen, pero puede oscilar entre el 1 % y el 7 % o más. La mayoría de los suelos agrícolas contienen entre un 2 % y un 5 % de materia orgánica.

La textura del suelo —ya sea arena, limo, arcilla o una combinación de los tres— y la materia orgánica conforman una propiedad física del suelo muy importante: la estructura del suelo. Esta estructura es la que confiere al suelo su estabilidad y lo convierte en un hábitat resistente para la vida del suelo, además de evitar la pérdida de suelo y nutrientes a causa de la erosión y la lixiviación.

Un indicador físico muy importante relacionado con la estructura del suelo es la densidad aparente. La densidad aparente mide el espacio poroso del suelo. Recordemos que el espacio poroso permite el intercambio de agua y aire, además de proporcionar espacio para el crecimiento de las raíces. Una buena forma de visualizar la densidad aparente es pensar en la diferencia entre una esponja y un ladrillo. La esponja tiene poros y conductos, mientras que el ladrillo es sólido y no tiene poros. Si estos ejemplos fueran suelos, es fácil ver cuál de ellos favorecería más el crecimiento de las raíces y el intercambio de aire.

La densidad aparente se expresa como la relación entre el peso del suelo y su volumen, y se mide en gramos por centímetro cúbico. Cuanto menor sea la relación, mayor será la superficie y mejor será la densidad aparente. Por ejemplo, el humus del suelo tiene una densidad aparente de unos 0,6 gramos por centímetro cúbico, y las plantas crecen mejor cuando la densidad aparente ronda los 1,2. Compáralo con el hormigón, que tiene una densidad aparente de 2,4.
Para calcular la densidad aparente de tu suelo, puedes consultar aquí una práctica ficha informativa con instrucciones fáciles de seguir.

Propiedades químicas

Figura 2: Tamaño de las partículas. Fuente: NCAT

Las propiedades químicas son las que hacen posible los ciclos de los nutrientes. La composición del suelo y el material de origen, o roca madre, constituyen la base sobre la que tienen lugar los procesos químicos. El pH del suelo y el tamaño de las partículas del suelo revisten especial importancia para estos procesos. Estos factores influyen en la adsorción y liberación de nutrientes para el crecimiento de las plantas. Las partículas de arcilla y humus proporcionan la capacidad de intercambio catiónico (CEC), que actúa como depósito de los nutrientes del suelo.

Propiedades biológicas

«Por último, están los procesos biológicos que implican la actividad microbiológica, los insectos, las lombrices y los pequeños animales». Las raíces de las plantas proporcionan un hábitat y liberan azúcares de carbono para alimentar a los microorganismos del suelo, además de contribuir a la formación de sustancias aglutinantes, o glomalina, que unen el suelo en agregados. Y los agregados son el componente estructural importante del suelo que proporciona un hábitat para los microorganismos y le confiere al suelo su capacidad para resistir la erosión y la lixiviación de nutrientes.

Materia orgánica, biología del suelo y ciclos de los nutrientes

Las plantas necesitan energía para crecer y producir los cultivos que cosechamos, y todos sabemos cómo lo hace la naturaleza: a través de la fotosíntesis. Sabemos que la energía que utilizan las plantas proviene del sol y se transforma químicamente dentro de las células de la planta en azúcares, y que la planta utiliza estos azúcares para alimentar todos sus procesos vitales, desde el alargamiento del tallo hasta el llenado del grano. Pero lo que no se conoce tan bien es adónde va exactamente el fotosintato, el producto azucarado de la fotosíntesis. Los agrónomos han descubierto que entre el 20 % y el 70 % de los azúcares producidos por las plantas ni siquiera llegan a las partes de la planta situadas por encima de la superficie del suelo, sino que se desvían hacia las raíces para alimentar su crecimiento y, lo que es muy importante, para ser exudados desde las raíces al suelo circundante. Este azúcar, los exudados radiculares, es el alimento que nutre a los millones de microorganismos que constituyen la rizosfera del suelo.

Cada organismo contribuye a la red trófica, ya sean bacterias que fijan nitrógeno, protozoos y nematodos que consumen otros microbios y reciclan el nitrógeno y el carbono, o hongos, que desempeñan un papel especialmente importante en la red trófica del suelo. Básicamente, existen dos tipos de hongos: los descomponedores, o hongos saprófilos, y los responsables de la transferencia de nutrientes, los hongos micorrízicos arbusculares. Los hongos micorrízicos arbusculares mantienen una relación simbiótica con las plantas a través de sus hifas, que forman una especie de autopista para facilitar la transferencia de nutrientes entre las raíces de las plantas y el suelo circundante, lo que aumenta considerablemente la capacidad de las raíces para acceder al perfil del suelo. También contribuyen a la estabilidad de los agregados del suelo al producir glomalina, una sustancia adhesiva que mantiene unidas las partículas del suelo. Los suelos con gran cantidad de hongos son resistentes a la erosión y fértiles. A continuación se describirán las prácticas que fomentan las asociaciones de hongos en el suelo.

A través de la fotosíntesis, el carbono entra de forma natural en el ciclo de la planta, donde se transforma en azúcares vegetales. Desde allí pasa a las raíces y sale al suelo, donde los exudados de azúcar de las raíces alimentan a los microorganismos del suelo, a cambio de nutrientes mineralizados que se transforman en una forma que las plantas pueden utilizar. Los microbios metabolizan los azúcares y liberan dióxido de carbono al aire, que finalmente acaba en el océano u otras masas de agua. Gestionar el carbono para mantenerlo en el suelo en forma de humus es tarea del agricultor. El suelo es el mayor sumidero de carbono que puede controlar directamente el ser humano. Mantener el suelo cubierto de vegetación en crecimiento durante la mayor parte del año posible ayuda a retener el carbono en el suelo, a través de la fotosíntesis activa y el ciclo del carbono.

El carbono del suelo también proviene de los seres vivos… como las raíces, las hojas y los tallos de las plantas, así como de los organismos muertos. A medida que estos materiales se incorporan al suelo, pasan a formar parte del reservorio de carbono del suelo y comienzan a circular por el sistema, alimentando primero a los microorganismos y, posteriormente, a las plantas a medida que los microorganismos mueren. Finalmente, a través de la vía del carbono líquido, el carbono del suelo acaba depositándose en una forma estable denominada humus, que proporciona un hábitat para los microorganismos y contribuye a la capacidad del suelo para retener nutrientes y agua. Recuerda que un suelo sano se compone tanto de la fracción mineral como de la fracción orgánica. El humus del suelo constituye la parte compleja y estable de la fracción orgánica y le confiere al suelo resiliencia y estabilidad.

Formación de humus en el suelo

Según la edafóloga Christine Jones (2008; 2015), el humus se forma a través de la vía del carbono líquido, mediante exudados radiculares resintetizados, que son en su mayoría azúcares. El carbono procedente de la descomposición de la materia orgánica facilita la humificación al alimentar a los microbios, que a su vez aportan minerales a las plantas. A continuación, las plantas realizan una mayor fotosíntesis y producen más raíces, lo que genera más exudados radiculares ricos en carbono, que se incorporan al humus.

En un artículo incluido en el apéndice, la Dra. Christine Jones explica la vía del carbono líquido en el suelo y cómo se relaciona con el movimiento de nutrientes.

Fíjate en la raíz de la planta que se ve en el cuadrante superior izquierdo de la foto de abajo. Las plantas interactúan con el suelo y los organismos del suelo a nivel de los agregados, en la zona conocida como rizosfera. Los agregados del suelo proporcionan la estructura y la capacidad de retención de nutrientes necesarias para el crecimiento de las plantas, y están poblados por bacterias, protozoos, hongos, nematodos y hongos micorrízicos arbusculares, que actúan como el «pegamento» que mantiene unida la estructura.

Figura 3: Agregado de suelo. Fuente: USDA

Los hongos micorrízicos establecen asociaciones con las raíces de muchas plantas de cultivo comercial, pastos y cultivos de cobertura. Desempeñan un papel en la absorción de nutrientes por parte de las plantas, son importantes para la defensa contra ciertos patógenos del suelo y participan en otros procesos vitales, como el ciclo del agua y la agregación del suelo. Con hifas que conectan el interior de las raíces de las plantas con el entorno del suelo exterior, estos hongos establecen una relación simbiótica con las plantas y actúan como una especie de autopista para el transporte de nutrientes importantes del suelo.

Los hongos micorrízicos establecen asociaciones con diversas especies de pastos y cultivos de cobertura, como gramíneas y leguminosas perennes, centeno, trigo, cebada, maíz y avena. Sin embargo, no se asocian con las brassicas, entre las que se incluyen la colza, el rábano, el trigo sarraceno, la remolacha, el nabo y la mostaza. Estos cultivos de cobertura son excelentes adiciones a una mezcla de cultivos de cobertura y, cuando se plantan junto con gramíneas y leguminosas, las poblaciones de micorrizas no se ven afectadas. Sin embargo, algunos agricultores plantan un cultivo de cobertura en monocultivo, como el rábano daikon, para aprovechar los beneficios del subsolado que proporcionan sus raíces profundas, así como el carbono que devuelven al suelo. Las investigaciones de Charles White y Ray Weil sugieren que se necesitan unos 60 días para repoblar un campo con hongos micorrízicos tras el cultivo de un monocultivo no micorrízico (2010).

Junto con los hongos, las bacterias pueblan el perfil del suelo por miles de millones. No solo constituyen la mayor reserva de nitrógeno del suelo, sino que se clasifican en diversos tipos funcionales, desde descomponedoras hasta mutualistas y patógenas. Son especialmente abundantes alrededor de las raíces de las plantas, sobre todo en las puntas de las raíces, y en la hojarasca verde, rica en nitrógeno, que descomponen para iniciar el ciclo del nitrógeno. En su función de descomponedoras, las bacterias inmovilizan los nutrientes y contribuyen a la eficiencia del nitrógeno.

Entre los microorganismos fijadores de nitrógeno se incluyen bacterias y arqueas asociadas a las plantas. La fijación biológica de nitrógeno representa alrededor del 65 % del nitrógeno que utilizan las plantas de pastoreo y los cultivos, y dado que el 80 % de la atmósfera está compuesto por nitrógeno, hay margen para mucho más. Las especies de Rhizobium, que mantienen una relación simbiótica con las plantas —especialmente con las leguminosas—, son las que mejor conocemos; estas obtienen energía de la planta y convierten el nitrógeno en formas asimilables por ella. Las arqueas son menos conocidas, pero sabemos que están ahí. Las plantas verdes en crecimiento tienen clorofila, que forma parte de un complejo proteico, y como dice Christine Jones, una científica especializada en la salud del suelo: «Dondequiera que veas plantas verdes, también habrá una asociación con bacterias o arqueas fijadoras de nitrógeno» (2014).

Los hongos micorrízicos también son de vital importancia para el proceso de fijación de nitrógeno. No fijan nitrógeno, pero transfieren energía a las bacterias fijadoras de nitrógeno en forma de carbono líquido y a las plantas en forma de nutrientes que contienen aminoácidos. Los hongos micorrízicos son un componente esencial del «puente microbiano» entre las plantas y los nutrientes del suelo.

Evaluación de la calidad del suelo

Así pues, hay toda una serie de procesos en marcha, y necesitamos una forma de evaluarlos. Los análisis químicos han sido durante mucho tiempo el método por defecto que utilizan los agricultores para evaluar la fertilidad del suelo, pero sabemos que el análisis químico de los nutrientes del suelo ofrece una imagen limitada y puntual de los nutrientes disponibles para las plantas en un momento concreto. No tiene en cuenta la miríada de procesos que hacen que esos nutrientes estén disponibles en primer lugar. Hoy en día, contamos con métodos de evaluación realmente buenos que analizan el suelo de forma holística y pueden ayudarnos a comprender la biología y cómo esta puede mineralizar los nutrientes no disponibles y convertirlos en nutrientes disponibles para las plantas. Esto, a su vez, puede ayudarnos a tomar decisiones que mejoren la funcionalidad de los suelos de nuestros pastos.

Una evaluación de la salud del suelo se centra en la capacidad del suelo para desempeñar todas sus funciones. Para realizarla, analizamos una serie de indicadores, o propiedades cuantificables, que nos permiten determinar el grado de funcionamiento del sistema y nos dan pistas sobre las prácticas de gestión que pueden contribuir a su mejora.

Los indicadores de la salud del suelo pueden ser propiedades, procesos o características físicas, químicas y biológicas del suelo, así como rasgos visuales de las plantas.

Entre los indicadores físicos se incluyen la densidad aparente, la infiltración, la estructura del suelo, la profundidad del suelo y la capacidad de retención de agua. Estas características están relacionadas con la retención y el transporte de agua y nutrientes, el hábitat de los microorganismos del suelo, el potencial de productividad de los cultivos, la compactación, la capa de arado y el movimiento del agua.

Los indicadores químicos incluyen la conductividad eléctrica, el carbono reactivo, el nitrato del suelo, el pH del suelo y el fósforo y el potasio extraíbles. Todos ellos están relacionados con la actividad biológica y química, la actividad vegetal y microbiana y los nutrientes disponibles para las plantas, así como con el riesgo de pérdida de nitrógeno y fósforo.

Entre los indicadores biológicos se encuentran las lombrices de tierra y otros macroorganismos, el carbono y el nitrógeno de la biomasa microbiana, la materia orgánica particulada (pequeños fragmentos de materia orgánica activa en descomposición), el nitrógeno potencialmente mineralizable, las enzimas del suelo, la respiración del suelo y el carbono orgánico total. Estos indicadores están relacionados con el potencial microbiano como depósito de carbono y nitrógeno, así como con la productividad del suelo y su capacidad de aportar nitrógeno.

El sitio web de la NRCS dedicado a la evaluación de la salud del suelo contiene una serie de fichas informativas sobre los indicadores de calidad del suelo, así como directrices para evaluar la salud del suelo.

Análisis y control del suelo

Comprender todos los procesos del suelo que contribuyen a su buena salud parece una tarea titánica. No es tan sencillo como leer un informe de análisis químico del suelo, aunque incluso estos pueden resultar confusos en ocasiones. Afortunadamente, existen varios métodos de evaluación disponibles en el mercado para evaluar la salud del suelo. Entre ellos se encuentran el test de Cornell, el test de Solvita y el test de Haney. Encontrarás más información sobre estos tests más abajo, en la sección de Recursos.

Degradación del suelo y gestión regenerativa del suelo

Una vez que te familiarices con las microestructuras que conforman el entorno del suelo en su conjunto, te resultará más fácil comprender el importante papel que desempeñan los microorganismos en la fertilidad del suelo. De hecho, son ellos quienes llevan las riendas. Con este conocimiento, podemos comprender mejor la espiral de degradación del suelo que, a lo largo de la historia, ha dado lugar a una mala calidad del suelo y a su pérdida por erosión.

Figura 4: Degradación del suelo. Fuente: NCAT

Las técnicas de gestión del suelo que se han enseñado y practicado durante décadas perjudican el medio ambiente del suelo y son las responsables directas de su pérdida. La tecnología de «soporte vital» ha mantenido viva la agricultura a pesar del deterioro de la calidad del suelo. Los monocultivos, la labranza extrema y los barbechos con suelo desnudo han sumido a nuestros suelos en una espiral descendente tal que se necesitan fertilizantes sintéticos y pesticidas, porque el suelo ya no tiene nada que ofrecer.

El laboreo continuo, la falta de diversidad de cultivos y una gestión deficiente del pastoreo (sobre todo la falta de densidad de ganado y de períodos de descanso de los pastos) dan lugar a un entorno desfavorable para los organismos del suelo y, en consecuencia, provocan una pérdida de la agregación del suelo. El suelo comienza a compactarse y a formar una costra. Esto, a su vez, crea una situación propicia para la erosión, lo que reduce aún más la materia orgánica del suelo. Sin el almacenamiento de carbono necesario para la vida del suelo, se observa un menor crecimiento de las plantas, y sin un crecimiento vegetal adecuado, la biología del suelo se ve comprometida, lo que provoca una reducción del rendimiento. Finalmente, nos quedamos con un suelo que tiene una capacidad reducida para mantener la producción.

Si la espiral de degradación del suelo comienza con la actividad humana y termina en el agotamiento de los recursos, el camino hacia la regeneración debe partir del suelo y avanzar hacia atrás. La adopción de prácticas de gestión que fomenten la actividad biológica estimula la biología del suelo para que descomponga, secuestre y utilice el carbono del suelo, lo que aumenta el ciclo de los nutrientes. Una mayor cantidad de nutrientes y un mejor entorno edáfico conducen a una mejora de la estructura del suelo, con una mayor capacidad de retención de agua que hace que el agua y los nutrientes estén disponibles cuando se necesitan, especialmente durante las sequías. Las prácticas que potencian la actividad biológica dan lugar a rendimientos sostenidos de los pastos, al tiempo que restauran la calidad del suelo.

Estrategias para mejorar la salud de los suelos

Analicemos las prácticas agrícolas que contribuyen a crear un suelo sano. En esencia, queremos aumentar la agregación, aportar materia orgánica al suelo, incrementar la biodiversidad, regular la temperatura del suelo y minimizar la compactación y la alteración del suelo. Parece mucho, ¿verdad?

Bueno, en realidad no, si los desglosamos en seis principios básicos. Echemos un vistazo rápido a los principios que definirán nuestras prácticas de gestión del suelo:

1. Reducir al mínimo la labranza preserva la estructura del suelo, favorece la agregación y mantiene el carbono del suelo en el perfil edáfico, que es donde debe estar. La labranza introduce una gran cantidad de oxígeno en el suelo, lo que estimula a los microorganismos a devorar vorazmente las moléculas de carbono… lo que da lugar a la liberación de CO₂. Reducimos la labranza mediante el uso de pastos perennes y la labranza mínima o nula de los cultivos de cobertura.
2. Mantener raíces vivas en el suelo durante la mayor parte del año alimenta a los microorganismos del suelo durante todo el año.
3. Además, al mantener las raíces vivas y dejar los restos del pastoreo, cubrimos el suelo durante todo el año, formando una «coraza» que lo protege de la pérdida de humedad y nutrientes.
4. La diversidad de especies se mantiene mediante mezclas de cultivos de cobertura y el uso de diversas mezclas de pastos perennes. Intenta incorporar en los mismos campos plantas de estación cálida y de estación fría, tanto gramíneas como plantas de hoja ancha.
5. La gestión del pastoreo consiste en planificar un periodo adecuado de pastoreo y recuperación en los prados, teniendo en cuenta que las plantas necesitan distintos periodos de recuperación en función de la especie, la época del año y el contenido de humedad del suelo. El pastoreo excesivo (no permitir una recuperación adecuada) reduce la masa radicular, la fotosíntesis y la cantidad de carbono secuestrado en el suelo, lo que merma la vida del suelo. Un pastoreo adecuado mejora el suelo.
6. Por último, el paso de los animales y el pastoreo favorecen el ciclo de los nutrientes en los pastos y contribuyen a la formación de materia orgánica en el suelo. Además, el pastoreo de las plantas forrajeras estimula el crecimiento de las raíces y la exudación de azúcares vegetales que sirven de alimento a los microorganismos del suelo.

Para los ganaderos, esto se traduce en una combinación de pastos perennes, cultivos de cobertura en rotación en los campos de cultivo anual y una buena gestión del pastoreo. Estos conceptos sencillos los describen los ganaderos Allen Williams, Gabe Brown y Neil Dennis en un breve vídeo sobre cómo la gestión del pastoreo y los cultivos de cobertura pueden regenerar los suelos. Vea el vídeo «Soil Carbon Cowboys» para conocer su visión sobre las prácticas de salud del suelo.

Pastoreo

Dinámica del pastoreo

Los pastos perennes, debido a la ausencia de alteración del suelo y a su cobertura permanente, tienen un mayor contenido de carbono y materia orgánica que los campos de cultivo labrados. Este sistema biológico cuenta con un hábitat estable para desarrollarse, y los ciclos de nutrientes pueden mantenerse por sí mismos. Sin embargo, sabemos que al incorporar el ganado a este sistema, se produce un efecto multiplicador en la salud del suelo.

Se sabe que el pastoreo aumenta las reservas de carbono y nitrógeno del suelo. Cuando un animal pasta, envía una señal a la planta para que libere azúcares a través de sus raíces hacia el suelo circundante, o rizosfera. Recordemos que los exudados radiculares, azúcares producidos por la planta mediante la fotosíntesis, son fuentes de alimento para innumerables microorganismos del suelo. La acción del pastoreo activa la red trófica del suelo y aumenta el ciclo de los nutrientes, poniendo nitrógeno, fósforo y carbono a disposición de las plantas en crecimiento.

Walt Davis, ganadero y consultor de gestión, lo explica así: «El forraje pastado libera exudados de las raíces (principalmente carbohidratos) en la zona que rodea sus raíces alimentadoras; este festín de azúcares y almidones provoca una explosión de bacterias que hace que las poblaciones de microbios depredadores aumenten considerablemente. A medida que los depredadores consumen las bacterias, ingieren más proteínas de las que necesitan y excretan el exceso de nitrógeno (en una forma aprovechable por las plantas) justo donde la planta que aportó los carbohidratos puede captarlo para producir nuevo crecimiento. Toda esta actividad (la vida y la muerte de miles de millones de organismos), sumada al crecimiento radicular de las praderas de forraje adecuadamente pastoreadas, crea la capa superior del suelo, fértil y biológicamente activa, que es la verdadera solución para una agricultura sostenible, productiva y rentable» (Davis, 2017).

Cultivos de cobertura y pastoreo

Se sabe que los cultivos de cobertura benefician al suelo al alimentar la vida del suelo, amortiguar las temperaturas y aumentar la eficiencia en el uso del agua. Muchos agricultores están familiarizados con los cultivos de cobertura, pero al combinarlos con la ganadería, se dispone de todas las herramientas necesarias para mejorar la salud del suelo. El pastoreo suele ser el eslabón perdido para los agricultores. Al dejar que los animales pasten en los cultivos de cobertura, se puede cerrar el ciclo y desarrollar un sistema agrícola más resiliente.

Piensa en el ganado como una especie de «prensado biológico» o como un «eliminador» de cultivos de cobertura. Los efectos subterráneos del pastoreo sobre los exudados radiculares, combinados con la contribución biológica de los animales, superan con creces los beneficios que aportan por sí solos los cultivos de cobertura. Dado que los microbios del rumen de los animales son similares a los del suelo, los animales enriquecen el suelo con vida biológica, lo que contribuye a su salud.

Los cultivos de cobertura no solo constituyen un excelente alimento para los microorganismos del suelo, sino que también son forrajes de alta calidad para el ganado en pastoreo. Las mezclas variadas de cultivos de cobertura pueden proporcionar un excelente rendimiento y una buena producción de leche. Piensa en cereales de grano pequeño como el trigo, el centeno, el triticale, la avena y la cebada. Otra buena gramínea anual es el raigrás anual, que germina fácilmente, proporciona mucha biomasa y resulta especialmente adecuado en una mezcla con tréboles. Añadir trébol carmesí, trébol de hoja de flecha, trébol berseem, trébol dulce, veza vellosa, trébol de pájaro o guisantes de campo proporciona proteínas al ganado y aporta nitrógeno al sistema del suelo. La mayoría de los investigadores y ganaderos sugieren una composición de leguminosas de al menos un 30 % o más en los pastos para aprovechar los beneficios de la fijación de nitrógeno.

Para un tratamiento de varios años, por ejemplo, tres años o más, la alfalfa es una buena opción. Tiene raíces profundas y perdura durante varios años. Otras especies de cultivos de cobertura que se pueden considerar son la facelia, la mostaza, el nabo, la col rizada, el rábano, la colza, los nabos y la mostaza amarilla. Son plantas que fijan nitrógeno, y el rábano daikon es un buen cultivado para la labranza profunda.

Para el verano, plantéate la soja forrajera, el sorgo sudanés, el trigo sarraceno, la frijol de terciopelo (que combina especialmente bien con el sorgo sudanés), el mijo perlado, la achicoria y el girasol. Hay muchísimas especies que se pueden mezclar para mantener los pastos diversos y cubiertos durante todo el año, a la vez que proporcionan un buen forraje para el pastoreo. La publicación de SARE titul ada «Managing Cover Crops Profitably» (Gestión rentable de los cultivos de cobertura) ofrece información útil sobre cómo seleccionar especies y mezclas de cultivos de cobertura.

Si eres un agricultor cuyos ingresos provienen principalmente de cultivos comerciales, puede resultar interesante alternar el pastoreo de cultivos de cobertura con el cultivo de productos comerciales. Los cultivos anuales pueden alternarse con pastos perennes cada pocos años. También puedes incorporar el pastoreo de cultivos de cobertura en un sistema estrictamente dedicado a cultivos comerciales, tal y como ha demostrado Gabe Brown. Su rotación de cultivos bienales de otoño –> cultivos de cobertura de estación cálida –> cultivos bienales de otoño –> cultivos comerciales funciona bien en su sistema. Aquí solo tienes un año de descanso de los cultivos comerciales, pero consigues tres cultivos de cobertura en la rotación de cultivos, y todos ellos se pastorean. Esta secuencia de cultivos de cobertura funciona muy bien para «preparar» suelos agotados.

Echa un vistazo a la charla de Gabe Brown sobre los cultivos de cobertura.

Cómo gestionar el pastoreo en dos sencillos pasos

Hay mucha información disponible sobre el pastoreo rotativo, el pastoreo en múltiples parcelas y el pastoreo controlado… tiene muchos nombres. Además, muchos ganaderos alaban las ventajas de rotar a los animales de una parcela a otra. La rotación de parcelas es una práctica de gestión que nos ayuda a controlar el pastoreo y que ha demostrado aumentar la sostenibilidad de las explotaciones ganaderas. Un sistema que rota al ganado por las parcelas puede resumirse en dos pasos esenciales:

En primer lugar, determina cuánto tiempo debe durar el descanso, o el periodo de recuperación del cultivo. A continuación, determina cuánto tiempo deben permanecer los animales en cada prado. Todo lo demás en la rotación de prados se deriva de estas dos decisiones.

Período de recuperación

El período de recuperación es el número de días que los animales no permanecen en un prado, durante los cuales el forraje tiene la oportunidad de recuperarse del pastoreo. Una regla general es comenzar la primavera con rotaciones rápidas, por ejemplo, moviendo el ganado cada 15 o 20 días, y aumentando el período de recuperación a medida que el clima se vuelve más cálido y seco… hasta unos 30 días para los pastos de estación fría y 40 o más para los de estación cálida. Estas cifras corresponden a pastos mejorados del noreste, por lo que es fundamental aplicar un poco de criterio y adaptarlas a su región.

Período de pastoreo

Una vez que conozcas el periodo de recuperación, determina cuánto tiempo permanecerán los animales en el prado. Los animales deben retirarse del prado antes de que los pastos pastados empiecen a rebrotar, para evitar el pastoreo excesivo. En el caso de la mayoría de los pastos de los pastizales de secano, este periodo es de unos dos o tres días. Los periodos de pastoreo de un día o menos, especialmente con una alta densidad de animales, permiten un pastoreo uniforme y una distribución eficiente del estiércol. Una alta densidad de ganado mejora la calidad del suelo. Más adelante hablaremos de ello.

Es importante mantener una altura adecuada del forraje residual tras el pastoreo para favorecer la fotosíntesis y la recuperación de las reservas de carbono y nitrógeno. Recuerda que una defoliación excesiva reduce los niveles de carbono y nitrógeno con el tiempo. Una buena práctica de pastoreo consiste en aprovechar la mitad y dejar la otra mitad. Esto alimenta tanto al ganado como a los microorganismos del suelo, lo que permite reducir el uso de fertilizantes.

Recuerde: el pastoreo controlado con una altura de cubierta vegetal adecuada favorece la agregación del suelo, que se ve comprometida cuando el pastoreo se realiza con una carga ganadera excesiva. Deben evitarse las situaciones que provocan compactación, como el pastoreo en suelos húmedos. Los periodos de pastoreo en los prados demasiado prolongados dan lugar a un pastoreo excesivo. Esto resulta especialmente perjudicial cuando no se permite que el prado pastoreado se recupere por completo antes de volver a pastorearlo.

Para obtener más información sobre el período de recuperación del pastoreo, el período de pastoreo, la programación y la configuración de los potreros, consulte el Manual y cuaderno de ejercicios de planificación del pastoreo de ATTRA. Este manual es un cuaderno de ejercicios diseñado para que elabore su propio plan de pastoreo. Comienza con una explicación de los principios del pastoreo y de cómo realizar una evaluación de los recursos, seguida de un proceso paso a paso para elaborar un plan de pastoreo.

Como se ha mencionado anteriormente, el pastoreo del ganado contribuye al ciclo de los nutrientes y aumenta la materia orgánica del suelo. El pastoreo controlado permite una defoliación uniforme del prado, pero también favorece una distribución uniforme del estiércol dentro del mismo. La distribución espacial del estiércol puede gestionarse de muchas maneras: por ejemplo, mediante el tamaño y la forma del prado, la ubicación de los abrevaderos y el número de animales que se encuentran en él.

El tamaño de los potreros debe determinarse mediante una evaluación de las necesidades de forraje del ganado y del forraje disponible en el pastizal. Esto también determinará el número de potreros que se necesitan en una unidad de pastoreo. La lección 3 del tutorial sobre pastoreo gestionado de ATTRA aborda este concepto, y recomiendo repasar los principios para determinar el tamaño y el número de potreros. El Manual y cuaderno de ejercicios de planificación del pastoreo de ATTRA ofrece hojas de trabajo y una calculadora que le ayudarán a determinar el tamaño y el número de potreros.

Figura 5. Distribución del estiércol en un sistema de tres parcelas. Fuente: NCAT

Los prados cuadrados son los más adecuados para favorecer un pastoreo uniforme y, por lo tanto, una distribución uniforme del estiércol. Algunos expertos sugieren que los prados largos y estrechos no funcionan muy bien porque el ganado pastará en un extremo del prado con mayor intensidad que en el otro. Sin embargo, otros han observado que, con una alta densidad de ganado, este pastará perfectamente en un prado de forma rectangular (o de cualquier otra forma), avanzando de un extremo a otro. La clave aquí es el número de animales, así como el tiempo que permanecen en el prado. Los prados largos y rectangulares pueden funcionar si el número de animales es elevado y el periodo de pastoreo es muy corto, lo que crea una densidad de ganado muy alta.

Figura 6. Distribución del estiércol en un sistema de 12 parcelas. Fuente: NCAT

Otra forma de favorecer una distribución uniforme del pastoreo es mediante la ubicación de los abrevaderos. Para lograr una distribución óptima, el agua debe situarse a menos de 90 metros de los extremos más alejados del prado; sin embargo, el estiércol tiende a acumularse cerca del abrevadero, sobre todo cuando aumenta la temperatura. Las investigaciones han demostrado que, durante el estrés térmico, la mayor parte del estiércol se acumula a menos de 30 metros del abrevadero. La sombra y la instalación de abrevaderos adicionales pueden ayudar a paliar este problema.

Veamos tres sistemas de pastos diferentes y cómo influye el número de pastos en la distribución del estiércol. En el sistema de tres pastos de la figura 5, se aprecia claramente que el ganado se concentra alrededor de los árboles y del abrevadero. Es muy probable que este sistema cuente con largos periodos de pastoreo, lo que aumenta la selectividad en el pastoreo. Además, reduce claramente la uniformidad del pastoreo.

El sistema de 12 corrales que se muestra en la figura 6 es un poco mejor. Obsérvese que hay un mayor número de montones de estiércol repartidos por los corrales.

Figura 7. Distribución del estiércol en un sistema de 24 parcelas. Fuente: NCAT

Por último, en el sistema de 24 parcelas que se muestra en la figura 7, observamos que hay aún más montones repartidos por toda la parcela, aunque tienden a concentrarse en gran medida alrededor de los abrevaderos. Compárese este sistema con el de tres parcelas. Cuantas más parcelas haya, mejor será la distribución del estiércol por todo el pastizal.

La ubicación de los abrevaderos, los periodos de pastoreo cortos con una alta densidad de animales y un mayor número de parcelas pueden optimizar la distribución del pastoreo. En un sistema de pastoreo bien diseñado, como el de 24 parcelas, los animales depositarán aproximadamente el 85 % de su estiércol y orina dentro de las parcelas, alrededor del 12 % en las proximidades de los abrevaderos y el resto en los pasillos y, en el caso de las explotaciones lecheras, en la sala de ordeño.

Hasta ahora hemos hablado del entorno del suelo, de la vida del suelo, de los procesos que tienen lugar gracias a la acción de los microorganismos para hacer que el suelo sea fértil y tenga una estructura sólida, y de algunas estrategias basadas en principios edafológicos que permiten crear un suelo sano… en particular, el uso de pastos perennes, cultivos de cobertura y una buena gestión del pastoreo. Ahora daremos el siguiente paso para determinar cómo llevar a cabo la transición hacia una fertilidad del suelo de pastos sostenible y resiliente.

Cómo lograr una fertilidad sostenible de los pastos

Parece que gestionar la fertilidad de los pastos de forma integral implica mucho trabajo… y así es. Los procesos biológicos son complejos y están interrelacionados con el clima, la humedad, la estación del año, la selección de cultivos, el ganado y la fauna silvestre. Ni siquiera los edafólogos comprendemos todo lo que ocurre en el suelo, pero sí tenemos una idea bastante clara de los procesos y sabemos que la biología es la base del funcionamiento del suelo. Y sabemos que la energía es lo que impulsa todo el sistema.

La energía solar se transforma en azúcares vegetales y, en primer lugar, se transporta a través de las raíces de las plantas para alimentar a una variada población de microorganismos; en segundo lugar, se utiliza para impulsar el crecimiento de las plantas en la superficie. Teniendo en cuenta este concepto de transferencia de energía, podemos proponer una serie de pasos para lograr una transición hacia la fertilidad ecológica de los pastos.

La transición de un sistema químico a uno biológico va a ser un proceso lento, y conviene tener en cuenta que pasarán varios años antes de que los suelos empiecen a recuperarse. Hay que tener paciencia y, como dice Ray Archuleta, especialista en conservación de suelos del NRCS: «No se puede construir la integridad ecológica sin la integridad humana» (2017). Ten la integridad necesaria para creer que la naturaleza colaborará contigo con el tiempo; que funcionará.

Esto es importante, porque surgirán algunos problemas a medida que avances. Pueden ser de todo tipo, desde una disminución del peso de los terneros al destete hasta problemas con las malas hierbas o parásitos del ganado. Asume que estos problemas se producirán, ya que estás lidiando con un sistema biológico que está tratando de recuperar el equilibrio. No abandones el barco ante el primer obstáculo y sucumbas a la tentación de volver a un sistema basado en insumos. Las soluciones rápidas no siempre funcionan aquí. La resiliencia y la integridad para mantener el enfoque darán sus frutos en los años venideros, a medida que la biología se desarrolle hasta alcanzar la sostenibilidad.

Gestionar los procesos biológicos para mejorar y mantener la producción agrícola requiere una gestión adaptativa y una observación atenta… además de la voluntad de probar cosas nuevas. Pon en práctica tus ideas a cualquier escala que puedas y fíjate en los cambios. Mantén lo que funciona y descarta lo que no. Conviértete en tu propia granja de investigación. Aprende a resolver tus problemas con la biología en lugar de tratar los síntomas con insumos… ya sean fertilizantes o pesticidas. Esta es la integridad de la que hablaba Ray. Los beneficios a largo plazo merecen la pena, y así lo están haciendo agricultores y ganaderos de todo el país.

Gestionar la vía del carbono del suelo en forma líquida

Entonces, ¿por dónde empezar? Recuerda las tres prácticas de las que hablamos antes: pastos perennes, cultivos de cobertura en rotación y una buena gestión del pastoreo. Estas prácticas aumentan el carbono del suelo, lo cual es clave para fomentar la salud del suelo y la fertilidad de las plantas. Christine Jones señala que hay cuatro principios en los que los agricultores pueden basar sus prácticas para potenciar la vía del carbono líquido (2014):

• La primera consiste en proporcionar una cubierta vegetal durante todo el año: por ejemplo, pastos perennes o cultivos comerciales anuales/cultivos de cobertura anuales, de modo que haya raíces en crecimiento activo en el suelo durante la mayor parte del año posible.
• A continuación, potencie la actividad biológica del suelo reduciendo los fertilizantes nitrogenados y fosforados que interrumpen el flujo de carbono de los microorganismos a las plantas. Christine Jones sugiere una reducción del 20 % el primer año, del 30 % el segundo y el tercer año, y a partir de entonces pequeñas cantidades de nitrógeno, tal vez entre 2,3 y 4,5 kg por acre al año, para reactivar la vida del suelo en primavera.
• A continuación, fomente la diversidad vegetal y microbiana incorporando plantas de porte bajo, medio y alto, así como una variedad de gramíneas de estación fría y de estación cálida y de hoja ancha para cultivos de cobertura, así como para mezclas de pastos perennes.
• Por último, aprovecha el impacto de una alta densidad de ganado para estimular la actividad que el pastoreo ejerce sobre las raíces de las plantas y los procesos y microorganismos asociados; es decir, el ciclo de los nutrientes, la retención de agua y la producción de humus. Pastorea las gramíneas cuando estén más altas para maximizar el secuestro de carbono. Esto contribuye a aumentar el carbono del suelo y sienta las bases para crear un suelo sano. Mantenga la producción ganadera mediante un pastoreo de alta densidad y corta duración, dando al ganado la oportunidad de pastar sin ser selectivo, pero estimulando al mismo tiempo un consumo abundante de forraje. Y al pastar, asegúrese de tomar la mitad y dejar la otra mitad, para maximizar el ciclo de nutrientes y la carga de carbono al pisotear entre 1.500 y 2.500 libras de materia seca por acre en el suelo.

Llevar a cabo esta transición requiere tiempo y dedicación, pero los beneficios son a largo plazo. Piensa en ello como una inversión en tu suelo, igual que inviertes en ganado, maquinaria y semillas. Y al iniciar este camino hacia la renovación, recuerda que se trata de un sistema biológico que depende por completo de la diversidad casi incomprensible de la vida y de los procesos vitales que tienen lugar de forma invisible, entre las raíces, justo bajo la superficie del suelo.

El papel del compost y del té de compost en la transición

El compost puede acelerar tu transición hacia la agricultura ecológica. El compost y el té de compost aportan una mezcla de microorganismos del suelo y el carbono del que se alimentan. Asegúrate de que tu compost esté bien aireado y contenga las proporciones adecuadas de bacterias, hongos, protozoos y nematodos según las necesidades de tu suelo. Para ello, es necesario realizar el análisis de la red trófica del suelo de Earthfort. Intenta aplicar una cantidad suficiente de compost a cada acre cada tres años. Notarás la diferencia en menos de un año en los campos donde se haya aplicado compost.

Sin complicaciones

No te compliques y empieza por algo sencillo, tal vez con una sola práctica, como plantar un cultivo de cobertura en una pequeña parcela, y ve ampliando a partir de ahí. Recuerda que tu suelo necesita una cantidad adecuada de materia orgánica para poder reciclar los nutrientes… por encima del 4 %. Supervisa de cerca la producción ganadera y forrajera. Intenta ver las cosas de manera holística y resolver los problemas observando cómo funciona la naturaleza e intentando imitarla. Y, como se ha destacado anteriormente, espera que surjan resultados imprevistos… estás cultivando un sistema biológico.

Y, lo que es más importante, cuenta con una reserva financiera que te permita superar los primeros años. Esto te ayudará a mantener tu flujo de caja durante la transición.

El suelo ha tardado décadas en degradarse, así que hay que contar con que la transición de tu explotación agrícola llevará varios años. No cometas el error de pensar que podrás revertir la situación en un año. Y, a medida que avanzas en la transición, ten en cuenta los siguientes conceptos que se han tratado en esta publicación:

• Cuando alimentas a los microorganismos del suelo, alimentas a la planta… la productividad se basa en las relaciones entre las plantas, el suelo y los animales.
• La vía del carbono del suelo es el mecanismo de transferencia de nutrientes, y este proceso se mantiene activo mediante la incorporación de materia orgánica.
• Reduce los insumos externos para reducir los costes.
• Haz la transición poco a poco y mantén la fe en que todo saldrá bien, sin desviarte del camino incluso cuando el sistema parezca colapsar. Observa y adáptate.
• Si tu suelo tiene un bajo contenido en carbono, no esperes que el sistema funcione. Para solucionarlo, empieza por plantar cultivos de cobertura durante uno o dos años y pastorea adecuadamente para preparar el sistema. Es posible que te sorprendan los resultados al cabo de cinco años.

Esta publicación apenas ha tratado temas como el nitrógeno, el fósforo y el potasio… ni tampoco el pH, el calcio y todos los nutrientes y condiciones del suelo que las plantas necesitan para ser productivas. Habiendo llegado hasta aquí, ya puedes entender por qué. Estamos hablando de un sistema biológico que, si está sano, proporciona nutrientes a las plantas cuando las necesitan, gracias al funcionamiento de la vía del carbono líquido, impulsada por la acción del sol sobre la materia orgánica y facilitada por los organismos del suelo.

En resumen, las características físicas de los suelos incluyen la agregación y todos los beneficios de una buena estructura del suelo; las características químicas permiten el ciclo de los nutrientes y el almacenamiento de carbono; y las características biológicas son el motor que da lugar a la función del suelo. Mantener la vía del carbono líquido en el suelo es la clave para fomentar la salud del suelo y la fertilidad de las plantas. La gestión del carbono, manteniendo los suelos cubiertos de plantas verdes en crecimiento —y mediante una defoliación controlada a través del pastoreo—, genera la materia orgánica que proporciona la fertilidad que los pastos necesitan para ser productivos. Los agricultores pueden entonces confiar en que los microorganismos del suelo reciclen nitrógeno, fósforo, potasio, azufre, agua y otros nutrientes para las especies forrajeras de sus pastos. Alimenta a los microorganismos del suelo, alimenta al cultivo.

El carbono del suelo es el sustrato que proporciona energía a los microorganismos del suelo, los cuales impulsan la red trófica del suelo… el sistema de interacciones entre plantas, raíces, hongos, bacterias y protozoos que sustenta toda la vida tanto por encima como por debajo de la superficie del suelo. Se sabe que los fertilizantes nitrogenados inhiben la exudación de azúcares que alimentan a los microorganismos que forman el humus del suelo, una forma estable de carbono del suelo. Por lo tanto, la gestión del nitrógeno es crucial para la vida del suelo que sustenta la producción de cultivos.

Los agricultores conocen la capacidad de fijación de nitrógeno de las bacterias del género Rhizobium, unos microorganismos que, en simbiosis con las leguminosas, fijan el nitrógeno atmosférico. Pero, además de la fijación de nitrógeno asociada a las plantas, un suelo sano está repleto de bacterias que fijan nitrógeno sin estar directamente asociadas a ellas. La fijación de nitrógeno no leguminosa la llevan a cabo las bacterias y las arqueas del suelo. Hoy en día se sabe que cuanto mayor es la cobertura vegetal (lo que implica más fotosíntesis) en la superficie del suelo, mayor es la cantidad de estos microbios que realizan su labor bajo el suelo.

Los hongos micorrízicos son los que conectan todo y forman las vías que facilitan la transferencia de nutrientes. Estos hongos absorben el carbono en forma de azúcares procedentes de los exudados de las raíces de las plantas y suministran nitrógeno y otros nutrientes a las plantas a través de una red de hifas que se extienden mucho más allá de las raíces individuales de las plantas. Estas hifas fúngicas producen las sustancias adhesivas que unen el suelo en agregados que dotan al suelo sano de todas las características que buscamos, incluyendo la capacidad de retención de agua, la labranza del suelo, la fijación de nitrógeno y el secuestro de carbono.

Cómo mejorar la salud de los suelos de los pastos
Por Lee Rinehart, especialista en agricultura del NCAT
Publicado en octubre de 2017
© NCAT
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Esta publicación ha sido elaborada por el Centro Nacional de Tecnología Apropiada a través del programa de Agricultura Sostenible de ATTRA, en el marco de un acuerdo de cooperación con el Departamento de Desarrollo Rural del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA).