Cómo crear suelos de pastizal saludables

Resumen

Esta publicación, un suplemento de la lección «Fertilidad de los pastizales» del Tutorial sobre pastoreo gestionado de ATTRA, presenta las propiedades del suelo, aborda la evaluación y el monitoreo de la calidad del suelo, y expone los principios y técnicas de manejo del pastoreo que promueven 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 saludable promueven pastizales y animales productivos, y brindan 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 partículas finitas de fertilidad. Con este tipo de gestión, adoptamos un enfoque observacional y no reactivo; analizamos indicadores del suelo como la agregación y la cobertura. Buscamos señales reveladoras de que el suelo no está sano, 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 proveniente del sol. Los microorganismos del suelo necesitan un hábitat y una dieta equilibrada. Esto se logra mediante la diversidad de plantas, las raíces vivas y la cobertura del suelo durante todo el año. Aquí se aplica el dicho «constrúyelo y vendrán»… y si nos aseguramos de que estos microorganismos estén bien alimentados, ellos se encargarán de mantener la salud y la fertilidad del suelo por nosotros.

La fertilidad del suelo es el término común que se utiliza 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 genera 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 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 convencional para analizar los fundamentos que hacen que el sistema funcione en su conjunto: es decir, la vida en el suelo y el medio ambiente que la sustenta. En lugar de centrarnos en un análisis basado en los nutrientes, analizaremos la relación entre el pastoreo, la ecología del suelo y el ciclo de los nutrientes, y consideraremos algunas de las estrategias de manejo del suelo que los agricultores están adoptando para mejorar y mantener la productividad de los pastizales.

Comencemos por analizar 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, imagina la construcción de una casa. Primero, tenemos la estructura física (los cimientos, los montantes, las vigas y el techo) que conforma el entorno físico.

A continuación, están los procesos químicos que ocurren dentro de esta estructura, los cuales la mejoran y la hacen habitable, de manera muy similar a las tuberías, la ventilación y el sistema eléctrico. 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 techo, 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 montantes y clavos, hasta el techo 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 las distintas partes conforman el entorno en el que viven las plantas y los organismos. A través de sus interacciones, el entorno del suelo se convierte en un hábitat adecuado para la vida sostenible. Al igual que en nuestro ejemplo de la casa, el suelo está formado por diversas partes 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 variar 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 muy importante del suelo: la estructura del suelo. Esta estructura es la que le da estabilidad al suelo y lo convierte en un hábitat resistente para la vida del suelo, además de prevenir la pérdida de suelo y nutrientes a través de la erosión y la lixiviación.

Un indicador físico muy importante relacionado con la estructura del suelo es la densidad aparente. La densidad aparente es una medida del espacio poroso en el 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 espacio poroso. Si estos ejemplos fueran suelos, es fácil ver cuál de los dos 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 aproximadamente 0,6 gramos por centímetro cúbico, y las plantas crecen mejor cuando la densidad aparente ronda los 1,2. Compáralo con el concreto, que tiene una densidad aparente de 2,4.
Para calcular la densidad aparente de tu suelo, puedes acceder a una buena hoja informativa con instrucciones fáciles de seguir aquí.

Propiedades químicas

Figura 2: Tamaño de las partículas. Fuente: NCAT

Las propiedades químicas son las que hacen que se produzcan los ciclos de 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 los procesos químicos. 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 es el depósito de nutrientes del suelo.

Propiedades biológicas

“Por último, tenemos los procesos biológicos que involucran actividad microbiológica, insectos, lombrices y 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 da al suelo su capacidad para resistir la erosión y la lixiviación de nutrientes.

Materia orgánica, biología del suelo y ciclos de 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 impulsar todos sus procesos vitales, desde el alargamiento del tallo hasta el llenado del grano. Pero lo que no se comprende tan bien es exactamente adónde va en realidad 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 que se encuentran por encima de la superficie del suelo, sino que se desvían hacia las raíces para impulsar su crecimiento y, lo que es muy importante, para ser exudados desde las raíces hacia el 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 nitrógeno y carbono, o hongos, los cuales desempeñan un papel particularmente importante en la red trófica del suelo. Básicamente, existen dos tipos de hongos: los descomponedores, o hongos saprófilos, y aquellos responsables de la transferencia de nutrientes, los hongos micorrízicos arbusculares. Los hongos de micorrizas arbusculares tienen 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 de las plantas 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 manera natural en el ciclo de la planta, donde se convierte en azúcares vegetales. De ahí 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 microorganismos metabolizan los azúcares y liberan dióxido de carbono al aire, el cual, en última instancia, termina en el océano u otras masas de agua. La gestión del carbono para mantenerlo en el suelo en forma de humus es tarea del agricultor. El suelo es el mayor sumidero de carbono que puede ser controlado directamente por los seres humanos. Mantener el suelo cubierto con 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 seres vivos… como raíces, hojas y tallos de plantas, así como de organismos muertos. A medida que estos materiales ingresan 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, luego, a las plantas a medida que los microorganismos mueren. Finalmente, a través de la vía del carbono líquido, el carbono del suelo se deposita en una forma estable llamada 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 da al suelo resiliencia y estabilidad.

La formación del 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, los cuales a su vez nutren a las plantas con minerales. A su vez, las plantas realizan más fotosíntesis y producen más raíces, lo que genera más exudados radiculares de carbono, que se incorporan al humus.

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

Fíjate en la raíz de la planta que se encuentra 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 región 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, los cuales forman los «pegamentos» que mantienen unida la estructura.

Figura 3: Agregado de suelo. Fuente: USDA

Los hongos micorrízicos forman asociaciones con las raíces de muchas plantas de cultivo comercial, pastizales y cultivos de cobertura. Desempeñan un papel en la absorción de nutrientes por parte de las plantas, son importantes en 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 exterior del suelo, 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 forman asociaciones con diversas especies de pastos y cultivos de cobertura, tales como pastos perennes y leguminosas, centeno, trigo, cebada, maíz y avena. Sin embargo, no se asocian con las brassicas, que incluyen la canola, 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 siembran junto con pastos y leguminosas, las poblaciones de hongos micorrízicos no se ven afectadas. Sin embargo, algunos agricultores siembran un monocultivo de cobertura, como el rábano daikon, para aprovechar los beneficios del subsolado que producen 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 después de cultivar 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 en el suelo, sino que se presentan en diversos tipos funcionales, desde descomponedoras hasta mutualistas y patógenas. Son particularmente abundantes alrededor de las raíces de las plantas, especialmente en las puntas de las raíces, y en la hojarasca verde con alto contenido de nitrógeno, que descomponen para iniciar el ciclo del nitrógeno. Como descomponedoras, las bacterias inmovilizan los nutrientes y contribuyen a la eficiencia del nitrógeno.

Los microorganismos fijadores de nitrógeno incluyen bacterias y arqueas asociadas a las plantas. La fijación biológica de nitrógeno representa alrededor del 65 % del nitrógeno que utilizan las plantas de pastizales y cultivos, y dado que el 80 % de la atmósfera está compuesto por nitrógeno, hay potencial para mucho más. Las especies de Rhizobium, que tienen una relación simbiótica con las plantas —en particular con las leguminosas—, son las que mejor conocemos; estas obtienen energía de la planta y convierten el nitrógeno en formas que la planta puede utilizar. 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. Aunque no fijan nitrógeno, 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 vital del “puente microbiano” entre las plantas y los nutrientes del suelo.

Evaluación de la calidad del suelo

Así que hay toda una serie de procesos en marcha, y necesitamos una forma de evaluarlos. Los análisis químicos han sido durante mucho tiempo el método predeterminado que utilizan los agricultores para evaluar la fertilidad del suelo, pero sabemos que el análisis químico de los nutrientes del suelo es una imagen limitada y puntual de los nutrientes disponibles para las plantas en un momento dado. No toma en cuenta la gran variedad 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 manera integral y pueden ayudarnos a comprender la biología y cómo esta puede mineralizar los nutrientes no disponibles para 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 pastizales.

Una evaluación de la salud del suelo se centra en qué tan bien cumple el suelo con todas sus funciones. Para realizar una evaluación, analizamos una serie de indicadores, o propiedades medibles, que nos permiten determinar qué tan bien está funcionando el sistema y nos brindan información sobre las prácticas de manejo necesarias para mejorarlo.

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

Los indicadores físicos 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 estos parámetros 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.

Y los indicadores biológicos son 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 se relacionan con el potencial microbiano como depósito de carbono y nitrógeno, así como con la productividad del suelo y su potencial de suministro de nitrógeno.

El sitio web de Evaluación de la Salud del Suelo del NRCS cuenta con una serie de hojas informativas sobre los indicadores de calidad del suelo, así como con directrices para evaluar la salud del suelo.

Análisis y monitoreo del suelo

Comprender todos los procesos del suelo que contribuyen a su salud parece ser 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 varias pruebas disponibles en el mercado para evaluar la salud del suelo. Entre ellas se encuentran la prueba de Cornell, la prueba de Solvita y la prueba de Haney. Puedes encontrar más información sobre estas pruebas más abajo, en la sección de Recursos.

Degradación del suelo y manejo regenerativo del suelo

Una vez que te familiarices con las microestructuras que conforman el entorno general del suelo, te resultará más fácil comprender el importante papel que desempeñan los microorganismos en la fertilidad del suelo. De hecho, ellos son los que llevan las riendas. Con este conocimiento, podemos entender 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 la pérdida de suelo por erosión.

Figura 4: Degradación del suelo. Fuente: NCAT

Las técnicas de manejo del suelo que se han enseñado y practicado durante décadas dañan el entorno del suelo y son directamente responsables de la pérdida de suelo. La tecnología de “soporte vital” ha mantenido viva la agricultura a pesar de la disminución de la calidad del suelo. Los monocultivos, la labranza extrema y el barbecho con suelo desnudo han llevado a nuestros suelos a una espiral descendente tal que se necesitan fertilizantes sintéticos y pesticidas, porque al suelo ya no le queda nada que ofrecer.

El laboreo continuo, la falta de diversidad de cultivos y el manejo inadecuado del pastoreo (sobre todo la falta de densidad de ganado en los pastos y de períodos de descanso de los pastizales) 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, observamos una disminución en el crecimiento de las plantas; y sin un crecimiento adecuado de las plantas, la biología del suelo se ve comprometida, lo que provoca una reducción en el rendimiento. Finalmente, nos quedamos con un suelo que tiene una capacidad reducida para sostener 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 manejo 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 del suelo conducen a una mejor estructura del suelo, con una mayor capacidad de retención de agua que permite que el agua y los nutrientes estén disponibles cuando se necesitan, especialmente durante las sequías. Las prácticas que mejoran la actividad biológica dan como resultado rendimientos sostenidos de los pastizales al tiempo que restauran la calidad del suelo.

Estrategias para desarrollar suelos saludables

Analicemos las prácticas agrícolas que ayudan a desarrollar un suelo sano. En esencia, queremos aumentar la agregación, aportar materia orgánica al suelo, aumentar la biodiversidad, regular la temperatura del suelo y minimizar la compactación y la alteración del suelo. Suena a 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 manejo del suelo:

1. Minimizar la labranza preserva la estructura del suelo, favorece la agregación y mantiene el carbono del suelo en el perfil edáfico, donde debe estar. La labranza introduce una gran cantidad de oxígeno en el suelo, lo que estimula a los microorganismos a alimentarse vorazmente de moléculas de carbono… lo que da lugar a la liberación de CO₂. Reducimos la labranza mediante el uso de pastizales 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 posible alimenta a los microorganismos del suelo durante todo el año.
3. Además, al mantener las raíces vivas y dejar los residuos 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 plantas de estación cálida y de estación fría, tanto gramíneas como plantas de hoja ancha, en los mismos campos.
5. La gestión del pastoreo se logra planificando un período adecuado de pastoreo y recuperación en tus potreros, teniendo en cuenta que las plantas necesitan distintos períodos de recuperación según 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 disminuye la vida del suelo. El pastoreo adecuado mejora el suelo.
6. Por último, el impacto de los animales y el pastoreo facilitan el ciclo de los nutrientes en los pastizales y contribuyen a la materia orgánica del suelo. Además, la acción del pastoreo sobre las plantas forrajeras estimula el crecimiento de las raíces y la exudación de azúcares vegetales que alimentan a los microorganismos del suelo.

Para los productores ganaderos, esto se resume en una combinación de pasturas perennes, cultivos de cobertura en rotación en 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 video sobre cómo la gestión del pastoreo y los cultivos de cobertura pueden regenerar los suelos. Ve el video «Soil Carbon Cowboys» para conocer su punto de vista sobre las prácticas relacionadas con la salud del suelo.

Pastoreo

Dinámica del pastoreo

Los pastizales 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 funcionar, y los ciclos de nutrientes pueden mantenerse por sí mismos. Sin embargo, sabemos que al incorporar ganado a este sistema, se genera un efecto multiplicador en la salud del suelo.

Se sabe que el pastoreo tiene un impacto positivo al aumentar las reservas de carbono y nitrógeno en el 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 una gran variedad de microorganismos del suelo. La acción del pastoreo estimula la red trófica del suelo y aumenta el ciclo de los nutrientes, lo que pone nitrógeno, fósforo y carbono a disposición de las plantas en crecimiento.

Walt Davis, un ganadero y consultor de gestión, lo explica así: «El forraje pastado libera exudados de las raíces (principalmente carbohidratos) hacia el área que rodea sus raíces alimenticias; 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 que las plantas pueden utilizar) 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 pastoreadas adecuadamente, 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 combinar la ganadería con los cultivos de cobertura, tienes todas las herramientas que necesitas para mejorar la salud del suelo. El pastoreo suele ser el eslabón que les falta a los agricultores. Al permitir que los animales pasten en los cultivos de cobertura, puedes cerrar el ciclo y desarrollar un sistema agrícola más resiliente.

Piensa en el ganado como “prensado biológico” o como “eliminadores” de cultivos de cobertura. Los efectos subterráneos del pastoreo sobre los exudados de las raíces, combinados con la contribución biológica de los animales, superan con creces los beneficios que aportan por sí solos los cultivos de cobertura. Debido a 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 proporcionan un excelente alimento para los microorganismos del suelo, sino que también son forrajes de alta calidad para el pastoreo del ganado. Las mezclas diversas de cultivos de cobertura pueden generar excelentes aumentos de peso y 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 es especialmente bueno en una mezcla con tréboles. Agregar trébol carmesí, trébol de hoja de flecha, trébol berseem, trébol dulce, veza vellosa, trébol de pájaro o chicharos de campo proporciona proteínas al ganado y aporta nitrógeno al sistema del suelo. La mayoría de los investigadores y ganaderos sugieren que haya al menos un 30 % o más de leguminosas en los pastizales para aprovechar los beneficios de la fijación de nitrógeno.

Para un tratamiento de varios años, digamos tres años o más, la alfalfa funciona bien. Tiene raíces profundas y es persistente 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. Estas son plantas que fijan nitrógeno, y el rábano daikon es un buen subsolador.

Para el verano, considera la soya 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 muchas especies que se pueden mezclar para mantener los pastizales diversos y cubiertos durante todo el año, al tiempo que proporcionan buenos forrajes para el pastoreo. La publicación de SARE titulada «Managing Cover Crops Profitably» (Manejo 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 resultarte atractivo pastorear cultivos de cobertura en rotación, además de producir cultivos comerciales. Los cultivos anuales pueden alternarse con pastizales perennes cada pocos años. También puedes incorporar el pastoreo de cultivos de cobertura en un sistema estrictamente de cultivos comerciales, tal como lo ha demostrado Gabe Brown. Su rotación de cultivo bienal de otoño –> cultivo de cobertura de estación cálida –> cultivo bienal de otoño –> cultivo comercial funciona bien en su sistema. Aquí solo tienes un año sin cultivo comercial, pero obtienes tres cultivos de cobertura en la rotación, y todos ellos se pastorean. Esta secuencia de cultivos de cobertura funciona muy bien para “preparar” los 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 potreros y el pastoreo controlado… tiene muchos nombres. Además, muchos ganaderos alaban los beneficios de rotar a los animales de un potrero a otro. La rotación de potreros es una práctica de manejo que nos ayuda a controlar el pastoreo y se ha demostrado que aumenta la sustentabilidad de las operaciones de pastoreo. Un sistema que rota al ganado por los potreros puede resumirse en dos pasos esenciales:

Primero, determina cuánto tiempo debe durar tu período de descanso, o de recuperación del cultivo. Luego, determina cuánto tiempo deben permanecer los animales en un potrero. Todo lo demás relacionado con la rotación de potreros se deriva de estas dos decisiones.

Período de recuperación

El período de recuperación es el número de días que los animales no están en un pastizal, cuando el forraje tiene la oportunidad de recuperarse del pastoreo. Una regla general es comenzar la primavera con rotaciones rápidas, por ejemplo, moviendo al ganado cada 15 a 20 días, y aumentar 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 pastizales mejorados en el noreste, por lo que es fundamental aplicar un poco de criterio y adaptarlas a tu región.

Período de pastoreo

Una vez que conozcas tu período de recuperación, determina cuánto tiempo permanecerán los animales en el potrero. Los animales deben retirarse del potrero antes de que los forrajes pastados comiencen a rebrotar, para evitar el pastoreo excesivo. Para la mayoría de los forrajes en pastizales de secano, esto es de aproximadamente dos a tres días. Los períodos de pastoreo de un día o menos, especialmente con alta densidad de animales, proporcionan un pastoreo uniforme y una distribución eficiente del estiércol. La alta densidad de ganado mejora el suelo. Más adelante hablaremos más sobre esto.

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

Recuerda: El pastoreo controlado con alturas residuales adecuadas favorece la agregación del suelo, la cual se ve afectada cuando el pastoreo no se realiza con una carga animal adecuada. Se deben evitar las situaciones que provocan compactación, como el pastoreo en suelos húmedos. Los períodos de pastoreo en los potreros que son demasiado largos provocan sobrepastoreo. Esto es especialmente perjudicial cuando no se permite que el potrero 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, consulta el Manual y cuaderno de trabajo de planificación del pastoreo de ATTRA. Este manual es un cuaderno de trabajo para elaborar tu 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 mencionó anteriormente, el pastoreo de ganado contribuye al ciclo de los nutrientes y aumenta la materia orgánica del suelo. El pastoreo controlado permite una defoliación uniforme del potrero, pero también favorece una distribución uniforme del estiércol dentro del mismo. La distribución espacial del estiércol se puede controlar de diversas maneras: por ejemplo, mediante el tamaño y la forma del potrero, la ubicación de las fuentes de agua y el número de animales en el potrero.

El tamaño de los potreros debe determinarse mediante una evaluación de la demanda de forraje del ganado y del forraje disponible en el pastizal. Esto también determinará el número de potreros que necesitas en una celda de pastoreo. La lección 3 del tutorial de Pastoreo Administrado de ATTRA aborda este concepto, y te recomiendo revisar los principios para determinar el tamaño y el número de potreros. El Manual y Cuaderno de Trabajo de Planificación de Pastoreo de ATTRA ofrece hojas de trabajo y una calculadora para ayudarte a determinar el tamaño y el número de potreros.

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

Los potreros cuadrados son los más adecuados para fomentar un pastoreo uniforme y, por lo tanto, una distribución uniforme del estiércol. Algunos expertos sugieren que los potreros largos y estrechos no funcionan muy bien porque el ganado pastará en un extremo del potrero con mayor intensidad que en el otro. Sin embargo, otros han señalado que, con una alta densidad de ganado, este pastará sin problemas en un potrero de forma rectangular (o de cualquier otra forma, en realidad)… avanzando de un extremo al otro. La clave aquí es el número de animales, así como el tiempo que permanecen en el potrero. Los potreros largos y rectangulares pueden funcionar si el número de animales es elevado y el período de pastoreo es muy corto, lo que genera una densidad de población muy alta.

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

Otra forma de fomentar una distribución uniforme del pastoreo es mediante la ubicación de los puntos de agua. Para lograr una mejor distribución, el agua debe colocarse a menos de 300 pies de los extremos más alejados del corral; sin embargo, el estiércol tiende a acumularse cerca del punto de agua, especialmente a medida que aumenta la temperatura. Las investigaciones han demostrado que, durante el estrés por calor, la mayor parte del estiércol se acumula a menos de 100 pies del punto de agua. La sombra y los puntos de agua adicionales pueden ayudar a mitigar este problema.

Echemos un vistazo a tres sistemas de pasturas diferentes y a la influencia que tiene el número de pasturas en la distribución del estiércol. En el sistema de tres pasturas de la Figura 5, es fácil observar que el ganado se congrega alrededor de los árboles y la fuente de agua. Lo más probable es que este sistema cuente con largos períodos de pastoreo, lo que aumenta la selectividad en el pastoreo. Además, claramente disminuye 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 distribuidos alrededor de los corrales.

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

Por último, en el sistema de 24 potreros que se muestra en la Figura 7, vemos aún más montones distribuidos por todo el potrero, aunque suele haber una gran cantidad alrededor de los abrevaderos. Compara este sistema con el de tres potreros. Cuantos más potreros tengas, mejor será la distribución del estiércol por todo el pastizal.

La ubicación de los tanques de agua, los períodos cortos de pastoreo con alta densidad de animales y un mayor número de potreros pueden maximizar la distribución del pastoreo. En un sistema de pastoreo bien diseñado, como el de 24 potreros, los animales depositarán aproximadamente el 85 % de su estiércol y orina dentro de los potreros, alrededor del 12 % alrededor de las fuentes de agua y el resto en los pasillos y, en el caso de las granjas lecheras, en la sala de ordeño.

Hasta ahora hemos hablado del entorno del suelo, la vida del suelo, 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 algunas estrategias basadas en principios del suelo que contribuyen a crear un suelo saludable… en particular, el uso de pasturas perennes, cultivos de cobertura y una buena gestión del pastoreo. Ahora, daremos el siguiente paso para identificar cómo hacer la transición hacia una fertilidad del suelo de pastura sostenible y resiliente.

Cómo lograr la transición hacia una fertilidad sostenible de los pastizales

Parece que gestionar la fertilidad de los pastizales de manera integral implica muchas cosas… 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 vida silvestre. Ni siquiera los científicos del suelo comprenden 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 del sol se convierte en azúcares vegetales y, en primer lugar, se transporta a través de las raíces de las plantas para alimentar a una población diversa de microorganismos; y, en segundo lugar, se utiliza para impulsar el crecimiento de las plantas por encima del suelo. Teniendo en cuenta el concepto de transferencia de energía, podemos proponer algunos pasos para lograr una transición hacia la fertilidad ecológica de los pastizales.

La transición de un sistema químico a uno biológico será un proceso lento, y es importante reconocer que tomará varios años para que los suelos comiencen a recuperarse. Ten paciencia y, como dice Ray Archuleta, conservacionista de suelos del NRCS: «No se puede construir la integridad ecológica sin la integridad humana» (2017). Ten la integridad de creer que la naturaleza trabajará contigo con el tiempo; que va a funcionar.

Esto es importante, porque surgirán algunos problemas a medida que avances. Podría tratarse de cualquier cosa, desde una disminución en el peso de destete de los terneros, hasta problemas con las malezas o parásitos en el ganado. Espera que estos problemas ocurran, porque estás lidiando con un sistema biológico que está tratando de recuperar su equilibrio. No te rindas ante el primer obstáculo ni sucumbas a la tentación de volver a un sistema basado en insumos. Las soluciones rápidas no siempre funcionan aquí. La resiliencia y la determinación para mantenerte enfocado darán sus frutos en los años venideros, a medida que el sistema biológico se desarrolle hasta alcanzar la sostenibilidad.

Manejar los aspectos biológicos para mejorar y mantener la producción agrícola requiere una gestión adaptativa y una observación atenta… además de la disposición a probar cosas nuevas. Pon tus ideas en práctica a cualquier escala que puedas y observa los cambios. Conserva 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 plaguicidas. Esta es la integridad de la que hablaba Ray. Los beneficios a largo plazo valen la pena, y los agricultores y ganaderos de todo el país ya lo están haciendo.

Gestionar la vía del carbono líquido del suelo

Entonces, ¿cómo se empieza? Recuerda las tres prácticas de las que hablamos antes: pastizales 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 mejorar la vía del carbono líquido (2014):

• La primera consiste en proporcionar una cubierta vegetal durante todo el año: por ejemplo, pastizales perennes o cultivos comerciales anuales o cultivos de cobertura anuales, de modo que haya raíces en crecimiento activo en el suelo durante la mayor parte del año posible.
• A continuación, mejora la actividad biológica del suelo reduciendo los fertilizantes de nitrógeno y fósforo que interrumpen el flujo de carbono de los microbios a las plantas. Christine Jones sugiere una reducción del 20 % el primer año, del 30 % en el segundo y tercer año, y a partir de ahí pequeñas cantidades de nitrógeno, tal vez de cinco a 10 libras por acre al año, para reactivar la vida del suelo en la primavera.
• A continuación, fomente la diversidad de plantas y microorganismos incorporando plantas de estatura baja, media y alta, así como una variedad de pastos de estación fría y de estación cálida y plantas 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 los pastos cuando estén más altos para maximizar el secuestro de carbono. Esto ayuda a acumular carbono en el suelo y sienta las bases para desarrollar un suelo saludable. Mantenga la producción ganadera mediante un pastoreo de alta densidad y corta duración, lo que le da al ganado la oportunidad de pastar sin ser selectivo, al tiempo que estimula un consumo abundante de forraje. Y al pastorear, 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.

Hacer la transición requiere tiempo y atención, pero los beneficios son a largo plazo. Piensa en ello como una inversión en tu suelo, igual que inviertes en ganado, equipo y semillas para tus cultivos. Y al iniciar este camino de 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 ocurren de manera invisible, entre las raíces justo debajo de 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 biológica. 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 lo compliques y empieza por algo sencillo, tal vez con una práctica, como sembrar 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… más del 4 %. Supervisa de cerca la producción de tus animales y de forraje. Trata de ver las cosas de manera integral y de 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 cubrir los primeros años. Esto te ayudará a mantener tu flujo de efectivo durante la transición.

El suelo tardó décadas en deteriorarse, así que ten en cuenta que la transición de tu granja 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 abordado 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 adición de materia orgánica.
• Reduce los insumos externos a la granja para reducir los costos.
• Haz la transición poco a poco y mantén la integridad de creer que funcionará, sin desviarte del camino incluso cuando el sistema parezca colapsar. Observa y adáptate.
• Si tu suelo tiene bajos niveles de carbono, no esperes que el sistema funcione. Para solucionarlo, empieza por cultivar cultivos de cobertura durante uno o dos años y pastorea adecuadamente para preparar el sistema. Es posible que te sorprendan los resultados en cinco años.

Esta publicación apenas ha abordado el tema del nitrógeno, el fósforo y el potasio… así como el pH, el calcio y todos los nutrientes y condiciones del suelo que las plantas necesitan para ser productivas. Después de haber 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, a partir del funcionamiento de la ruta del carbono líquido impulsada por el sol, que actúa sobre la materia orgánica con la ayuda de 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 genera 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, al mantener los suelos cubiertos con plantas verdes en crecimiento —y mediante una defoliación controlada a través del pastoreo—, genera la materia orgánica que proporciona la fertilidad que los pastizales necesitan para ser productivos. De esta manera, los agricultores pueden confiar en que los microorganismos del suelo reciclen nitrógeno, fósforo, potasio, azufre, agua y otros nutrientes para las especies forrajeras de sus pastizales. Alimenta a los microorganismos del suelo, alimenta al cultivo.

El carbono del suelo es el sustrato que proporciona energía a los microorganismos del suelo que impulsan la red trófica del suelo… el sistema de interacciones entre plantas, raíces, hongos, bacterias y protozoos que sustenta toda la vida por encima y 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, el manejo 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, los 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 las plantas. La fijación de nitrógeno no leguminosa la llevan a cabo las bacterias y las arqueas del suelo. Hoy se sabe que, cuanta mayor sea la cobertura vegetal en crecimiento (lo que implica más fotosíntesis) en la superficie del suelo, mayor será la cantidad de estos microbios que realizan su labor debajo del suelo.

Los hongos micorrízicos son los que conectan todo y forman las vías que facilitan la transferencia de nutrientes. Estos hongos absorben carbono en forma de azúcares 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, lo que le confiere a un suelo sano todas las características que buscamos, incluyendo la capacidad de retención de agua, la estructura del suelo, la fijación de nitrógeno y el secuestro de carbono.

Cómo mejorar la salud de los suelos de pastizales
Por Lee Rinehart, especialista en agricultura del NCAT
Publicado en octubre de 2017
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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 USDA.