El ciclo de los nutrientes en los pastizales

Resumen

Esta publicación analiza las vías y los factores que impulsan el movimiento de los nutrientes hacia, desde y dentro de los sistemas de pastizales. Su objetivo es ofrecer una comprensión clara e integral de cómo circulan los nutrientes a través de los pastizales y qué puede hacer el productor para mejorar esos procesos, con el fin de crear sistemas agrícolas y ganaderos productivos, regenerativos y resilientes. Una gestión eficaz del ciclo de los nutrientes en los pastizales consiste simplemente en comprender cómo la naturaleza recicla los nutrientes en los pastizales naturales y, a partir de ahí, imitar esos procesos.

Ganado que pasta en una gran variedad de pastos forrajeros dentro de un sistema de pastoreo rotativo en Arkansas. Foto: Nina Prater, NCAT

Introducción

Al contemplar un pastizal, la tranquilidad de la escena es engañosa. Por encima y por debajo de la superficie del suelo hay un ecosistema repleto de plantas, depredadores y presas, en el que se desarrolla el drama de la competencia por los nutrientes, la supervivencia y el inevitable destino final: la muerte y la descomposición. Dentro del sistema del pastizal, los nutrientes se mueven a través de la red trófica cada segundo, cambiando constantemente su estado, ubicación y disponibilidad. El agricultor o ganadero actúa como director de esta intrincada danza, y las decisiones de manejo que tome determinarán la eficiencia con la que opera el sistema en su conjunto.

Un punto que resaltamos a lo largo de esta publicación es cuán interconectados están todos los ciclos de nutrientes. Los libros de texto tradicionales de agricultura suelen dividir los ciclos de nutrientes por nutriente, lo que obliga a los estudiantes agotados a memorizar cómo circula el nitrógeno (N) por separado de cómo circula el fósforo (P), sin olvidarse del ciclo del potasio (K). ¿Y qué hay del carbono (C), el agua y todos esos micronutrientes esenciales? En realidad, nada en el entorno de los pastizales se limita a los límites de un diagrama ordenado y claro. Los ciclos de los nutrientes ocurren simultáneamente y están entrelazados entre sí. Los ciclos de vida de todos los diferentes organismos vivos dentro y sobre el suelo alimentan e impulsan los movimientos de todos los nutrientes de las plantas.

El ciclo de los nutrientes en los pastizales depende de los procesos fotosintéticos y microbianos. La luz solar se transforma mediante la fotosíntesis en energía química, la cual, a su vez, es liberada por las raíces de las plantas en forma de azúcares simples y proteínas. Estos compuestos alimentan a miles de millones de microbios en la rizosfera, a cambio de minerales que han sido transformados biológicamente en nutrientes disponibles para las plantas. La forma en que manejamos nuestros pastizales determina la eficiencia de este intercambio —y nuestra rentabilidad—.

La rizosfera

Una de las primeras cosas que debemos comprender como ganaderos es que existe una fuente prácticamente ilimitada de nutrientes vegetales en la Tierra. Mientras haya roca madre, habrá nutrientes vegetales. La clave está en cómo hacer que las plantas puedan aprovecharlos.

Nutriente disponible para las plantas: un nutriente en la forma química que puede ser absorbida por una planta. A menudo se trata de iones solubles en agua, como el nitrato (NO3-), el fosfato (H2PO4-) y el potasio (K+).

Dentro de la rizosfera, podemos observar cómo las plantas acceden a estos nutrientes. La rizosfera es la región del suelo que se encuentra a menos de media pulgada de las raíces de las plantas. Esto puede parecer un espacio insignificante, pero en un suelo de pastizal funcional es una red densa e interconectada de iones, enzimas, membranas y microbios. Piénsalo así: en Montana, un cielo invernal lejos de cualquier ciudad tiene suficientes estrellas para iluminar una noche sin luna.

Así ocurre en el suelo, donde, si los microbios fueran estrellas, la rizosfera sería la Vía Láctea, una franja resplandeciente de vida. Imagina a las bacterias y los hongos agrupándose alrededor de una raíz, alimentándose de los exudados de la raíz, rodeados de protozoos y nematodos que, a su vez, se alimentan de ellos.

Exudados radiculares son sustancias que las raíces de las plantas emiten en forma de azúcares, proteínas y ácidos grasos. Son esenciales para una población microbiana saludable en el suelo y un componente clave del puente microbiano.

¿Te imaginas esto como una sola raíz vista con un microscopio? Todas las estrellas serían entonces microbios agrupados en la rizosfera que rodea a la raíz. Foto: Servicio de Parques Nacionales

Detente un momento y reflexiona sobre el hecho de que hay un millón de veces más bacterias y hongos en la rizosfera que en el resto del suelo (Ingham, 2014). La rizosfera es una región llena de actividad biológica donde los hongos y las bacterias colonizan alrededor de partículas de arena, limo y arcilla, incorporando minerales a sus células mediante acción enzimática. La depredación de estas bacterias y hongos por parte de protozoos y nematodos libera nutrientes vegetales solubles en la rizosfera, y los hongos micorrízicos arbusculares conectan las raíces de las plantas con otros microbios a través de sus hifas para compartir información mediante mensajes bioquímicos. Estas relaciones entre plantas y microbios son simbióticas: las plantas proporcionan azúcares a través de la fotosíntesis, y los microorganismos aportan a las plantas nutrientes y agua a los que, de otra manera, estas no tendrían acceso. Cada segundo de cada día, cada centímetro cúbico de la rizosfera está lleno de vida con la absorción, la depredación, la eliminación y la captación de todos los nutrientes vegetales necesarios. Lo que comienza en el lecho rocoso y la materia orgánica, junto con el agua y los gases, termina en varias toneladas de materia seca forrajera en el dosel y una cantidad igual de raíces. Esto ocurre en la naturaleza sin necesidad de ir ni una sola vez a la cooperativa de fertilizantes.

¿Cómo podemos cultivar una gran cantidad de forraje de pastizal sin usar fertilizantes? Aprendemos del sistema de la naturaleza y de la forma en que las plantas influyen en la biología del suelo para que esta las ayude en su crecimiento continuo. Veamos quiénes son los protagonistas.

Los puentes fotosintéticos y microbianos

Las plantas son responsables de la vida tal como la conocemos, ya que utilizan la luz solar para tender un puente entre los elementos físicos abióticos —minerales, agua y gases— y la vida. A través de la fotosíntesis, las plantas utilizan la energía de la luz solar para convertir el dióxido de carbono (CO₂) y el agua (H₂O) en oxígeno atmosférico (O₂) y en el carbohidrato más básico, la glucosa (C₆H₁₂O₆). De hecho, las plantas obtienen aproximadamente el 95 % de los elementos que necesitan del dióxido de carbono y el agua (Phillips, 2017). Las hojas son los paneles solares de la naturaleza, que transforman la energía del sol en más hojas, tallos, raíces, flores y semillas.

Sin embargo, eso no es todo. Hasta dos tercios de los azúcares que producen las plantas se envían a las raíces y se exudanal suelo, donde los microorganismos y los hongos están esperando para consumirlos (Phillips, 2017). Esto no es simplemente una fuga ineficiente en los sistemas de las plantas. Es la base de las relaciones simbióticas esenciales que las plantas mantienen con sus socios subterráneos. Es fundamental comprender esto si queremos manejar la rizosfera para garantizar que las plantas cuenten con los nutrientes adecuados.

Las plantas envían al suelo complejos de azúcares, proteínas y otros compuestos con el fin de alimentar a los microbios y a los hongos micorrízicos arbusculares, los cuales, a su vez, les ayudarán a acceder a más nutrientes y agua que, de otra manera, estarían fuera del alcance de las raíces y los pelos radiculares. A este proceso se le ha dado el nombre de «vía del carbono líquido», ya que es la forma en que el carbono soluble, en forma de azúcares, ingresa al suelo, y constituye una fuente importante de materia orgánica del suelo (Jones, 2015). Mientras que el puente de la fotosíntesis mueve la energía en una sola dirección —del sol a la planta—, el intercambio de carbono líquido entre las plantas y los organismos del suelo es una vía muy transitada y bidireccional que transporta energía, nutrientes y agua de un lado a otro. Lo mejor de todo es que esta relación beneficia tanto a los organismos que se encuentran sobre el suelo (incluido el ganadero) como a los organismos del suelo.

Red trófica del suelo

La vía del carbono líquido es una de las formas en que los nutrientes llegan al suelo para alimentar la red trófica del suelo, pero hay otras. Supongamos que has sido un ganadero diligente y te has asegurado de que tu ganado dejara una capa gruesa de forraje residual pisoteado después de pastar en un área durante un período corto de tiempo.

Césped pisoteado. Esto es lo que se genera con 70 mil libras de peso vivo por acre durante 24 horas. Fíjate en lo que queda para los microorganismos del suelo. Foto: Dave Scott, NCAT

¿Qué pasa después? Gran parte de ese forraje pisoteado permanecerá en la superficie durante un tiempo, protegiendo el suelo del impacto de las gotas de lluvia y del viento, y ayudando además a evitar que la humedad del suelo se evapore. Pero, al cabo de un tiempo, comenzará a descomponerse y desaparecer. ¿A dónde va? Si cavas en el suelo, tal vez puedas ver algunos de los seres vivos que utilizan este residuo como alimento, convirtiéndolo nuevamente en suelo. Las lombrices se alimentan de la hojarasca, arrastrando las hojas hacia el suelo para alimentarse —en cierto sentido, están realizando un microlabrado del suelo que beneficia su estructura— y depositando sus excrementos, una mezcla biológicamente rica de partículas minerales, materia orgánica y bacterias vivas, bajo tierra. Esto ayuda a acelerar el ciclo de nutrientes de esa hojarasca, haciendo que los nutrientes presentes en la materia vegetal estén disponibles más rápidamente para las plantas en crecimiento. Este es solo un ejemplo de cómo la materia vegetal pasa de ser un ser vivo a convertirse en fertilizante para la próxima generación de plantas.

¿Y si, por poner otro ejemplo, aplicas compost en la superficie de tus pastizales? ¿Cómo llegará hasta las raíces de tus plantas forrajeras sin labranza? La naturaleza nos da la respuesta: en los ecosistemas naturales, la materia orgánica siempre se aplica de arriba hacia abajo. Piensa en las hojas que caen al suelo en el bosque, o en los pastos que se doblan, se pisotean o se inclinan con el viento en las praderas. Los organismos del suelo y la gravedad, poco a poco, transportan la materia orgánica desde la superficie del suelo hacia el perfil edáfico. Las lombrices y otros organismos que excavan túneles favorecen el movimiento descendente de los nutrientes. Los nutrientes solubles en agua son arrastrados al suelo cuando llueve. Cuando las raíces de las plantas encuentran compost, no pueden simplemente tomar un gran bocado y asimilarlo. Necesitan que los microorganismos del suelo descompongan la materia orgánica en sus componentes más básicos —un proceso llamado mineralización—. La materia orgánica debe pasar por los sistemas digestivos de muchos participantes en la cadena alimentaria antes de poder transformarse, por ejemplo, de lignina resistente a glucosa, ^K+,^Ca2+, ^NH4+,^Mg2+, etc., que las raíces de las plantas pueden absorber y utilizar para impulsar su crecimiento. Si falta alguno de estos participantes bióticos en la red alimentaria del suelo, el ciclo de los nutrientes se vuelve menos eficiente. Por eso es fundamental centrarse en la biología del suelo para mejorar el ciclo de los nutrientes. Más adelante en esta publicación presentaremos los detalles de los grupos de especies que conforman la red trófica del suelo.

Materia orgánica

Hay dos formas en que la materia orgánica puede incorporarse al suelo: a través de las raíces en forma de exudados y mediante la descomposición de residuos vegetales y animales. La segunda de estas dos, el proceso de «descomposición», es probablemente el concepto más familiar para la mayoría de las personas. La creencia tradicional ha sido que el humus se forma cuando la materia orgánica se descompone en sus componentes más básicos. Luego, en un proceso aún no del todo comprendido llamado «humificación», forma moléculas grandes y estables en combinación con la parte mineral del suelo. Sin embargo, hay quienes, dentro de la comunidad de científicos del suelo, señalan ahora estudios recientes que sugieren que la formación de humus en el suelo proviene principalmente del proceso anabólico de los exudados radiculares (Jones, 2015). Fue tan recientemente como en 1993 que investigadores del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) identificaron la glomalina; la glomalina es un exudado orgánico producido por hongos micorrízicos que contribuye en gran medida a la estructura del suelo y, probablemente, a la formación de humus (Magdoff y Weil, 2004).

Es importante recordar que, independientemente de cómo se agregue el humus al suelo, es fundamental fomentar todos los procesos que den lugar a la incorporación continua de materia orgánica al suelo. Para que las raíces sigan exudando azúcares durante la mayor parte del año posible, debemos maximizar la fotosíntesis, alargando la temporada de crecimiento y haciendo que el dosel vegetal sea lo más denso, diverso y estratificado posible. En una analogía con una fábrica, esto equivaldría a mantener la fábrica en funcionamiento la mayor parte del día y del año posible. Además de maximizar la exudación de las raíces, es importante alimentar continuamente con materia orgánica el inicio de la línea de desmontaje para que los trabajadores de la fábrica —es decir, la red trófica del suelo— cuenten constantemente con el material que necesitan para realizar su trabajo: el ciclo de los nutrientes.

Tipos de materia orgánica

La materia orgánica se puede clasificar en varios tipos. En primer lugar, está la materia orgánica que se denomina «verde» o «viva». Se trata de la materia orgánica que actualmente forma parte de plantas, hongos y microorganismos y macroorganismos vivos. No está disponible para que las plantas la absorban, ya que se encuentra incorporada en los propios organismos vivos.

La siguiente categoría de materia orgánica se denomina “marrón”o “muerta”. Se trata de materia orgánica que a menudo aún es reconocible, como la hojarasca, las astillas de madera o los cuerpos de animales. Esta materia orgánica se encuentra en la etapa inicial del proceso de descomposición. Servirá de alimento a los organismos del suelo y se desplazará a través de la red trófica del suelo, pasando de los consumidores secundarios a los terciarios. A medida que se descompone, se va reduciendo cada vez más a sus partes y fragmentos más básicos, y por lo tanto se vuelve cada vez más disponible para las plantas.

La siguiente categoría de materia orgánica es la negra o muy descompuesta. Por lo general, se considera que se trata de humus, altamente resistente a la meteorización y estrechamente ligado a la fracción mineral del suelo, lo que lo protege de una mayor descomposición. Una última categoría es la materia orgánica «recalcitrante», también conocida como biocarbón o carbón vegetal. Esta se encuentra en los suelos de terra preta de la Amazonía, que son zonas de suelos enriquecidos creados por los pueblos precolombinos como una forma de mejorar la fertilidad de los suelos tropicales pobres y altamente erosionados de la región. Los suelos de terra preta son menos ácidos y más ricos en nutrientes que los suelos nativos que los rodean. Los estudios sugieren que el biocarbón, que tiene una gran superficie específica, mejora la capacidad del suelo para retener cationes y mejora su estructura (Lehmann y Joseph, 2009). Se ha observado que el biocarbón persiste en el suelo durante miles de años, aportando beneficios al suelo durante todo ese tiempo. Por ello, la gente ha vuelto a utilizar el biocarbón como enmienda del suelo para aumentar su fertilidad, su pH y la actividad fúngica (Phillips, 2017). Es poco probable que esta forma de materia orgánica se encuentre en la mayoría de los suelos a menos que se añada intencionalmente. Para obtener más información sobre el biocarbón, consulte la publicación de ATTRA «Biochar y agricultura sostenible».

Mientras los científicos continúan con la importante labor de investigar los misterios de la humificación y la acumulación de materia orgánica, los agricultores pueden dedicarse a la importante tarea de poner en práctica lo que ya se ha descubierto:

• Mantén las plantas en crecimiento activo durante la mayor parte del año que sea posible.
• Evita la erosión a toda costa.
• Agrega constantemente materia vegetal al inicio de la línea de desmontaje para que se integre en la red trófica del suelo.

Estas prácticas ayudarán a mejorar la salud del suelo de nuestros pastizales. Permiten que el carbono se incorpore a la red trófica del suelo, mantienen el suelo bien estructurado y garantizan que las plantas cuenten con el aporte necesario de nutrientes para crecer sanas y fuertes.

Propiedades abióticas del suelo

La parte abiótica, o no viva, del suelo incluye lo que la mayoría de la gente imagina cuando piensa en el suelo: la fracción mineral. Muchas de las características de la fracción mineral se consideran propiedades “inherentes” y no pueden modificarse mediante el manejo. La naturaleza de la fracción mineral del suelo depende del material de origen del cual proviene y de cómo se formó el suelo. La textura del suelo, que es el porcentaje de arena, limo y arcilla presente en él, es algo con lo que la mayoría de las personas está familiarizada. Es posible que hayas escuchado términos como «franco arenoso» o «franco limoso-arcilloso» para describir diversos suelos; esos términos se refieren a la textura del suelo. La textura del suelo no se puede modificar mediante el manejo, pero debe tenerse en cuenta al tomar decisiones de manejo. Un suelo con un alto porcentaje de arcilla, por ejemplo, tardará más en secarse después de una lluvia que un suelo con un alto porcentaje de arena. Por lo tanto, es posible que esas áreas necesiten períodos de descanso más largos después de la lluvia antes de permitir que el ganado paste. Otras consideraciones son cómo la textura del suelo afecta su capacidad para retener materia orgánica. Los suelos arenosos son conocidos por tener naturalmente un bajo contenido de materia orgánica. Por lo tanto, el administrador deberá realizar un mayor esfuerzo para aumentar el porcentaje de materia orgánica en esos suelos.

Algunos suelos tienen de forma natural un contenido más alto o más bajo de ciertos minerales, dependiendo del tipo de roca de la que provengan; sin embargo, salvo contadas excepciones, la mayoría de los suelos agrícolas suelen contener suficientes nutrientes para favorecer el crecimiento productivo de las plantas (Ingham, 2014). Los problemas surgen cuando la biología del suelo se ha empobrecido, de modo que las plantas ya no pueden acceder a estos nutrientes: los nutrientes están ahí, pero en formas no disponibles. Si los pastos se sobreexplotan continuamente, las raíces y las micorrizas recibirán tan poca energía de las pocas hojas que quedan que no podrán llegar a regiones del suelo aún sin explotar. Las plantas y los hongos no podrán exudar abundantes complejos de azúcar y proteínas al suelo para atraer a los microbios del suelo y, por lo tanto, tanto sus mecanismos de distribución como los digestores de materia orgánica “marrón” serán menos abundantes. En resumen, el puente microbiano deja de funcionar.

Sin la biología del suelo, este sería una acumulación sin estructura y sin vida de pequeñas partículas minerales (piensa en el desierto o en Marte). Cuando la vida entra en escena, los suelos se enriquecen con todos los exudados, sustancias aglutinantes, azúcares, humus y seres vivos que conforman el ecosistema del suelo. Estos son los que le dan al suelo la capacidad de formar agregados. A su vez, estos agregados ayudan al suelo a absorber agua e intercambiar aire, lo que permite que las raíces y los organismos del suelo respiren.

pH del suelo

El pH del suelo es la medida de la acidez o alcalinidad del suelo, y es una de las propiedades químicas más importantes que se deben considerar en lo que respecta al ciclo de los nutrientes. El pH del suelo influye en gran medida en la disponibilidad de los nutrientes: muchos nutrientes vegetales están más disponibles para que las plantas los absorban cuando el pH del suelo es ligeramente ácido, entre 5.5 y 6.5, aunque las leguminosas prosperan en un rango de 6.5 a 7.0. Los suelos con pH bajo (menor a 5,5) pueden causar toxicidad por aluminio en las plantas. En suelos con pH alto, muchos nutrientes (P, Fe, Mn, Bo, por ejemplo) dejan de estar disponibles (Brady y Weil, 1999). Los análisis de suelo estimarán el pH de tu suelo, pero ten en cuenta que se trata de una propiedad dinámica que puede variar según la cantidad de lluvia que haya recibido tu suelo, la época del año y cómo se haya manejado el pastizal. Los resultados de los análisis de suelo son una instantánea en el tiempo, y aunque es importante conocer el pH de tu suelo, asegúrate de tomar en cuenta las condiciones en las que se tomaron las muestras.

Las prácticas de manejo pueden alterar el pH del suelo. La cal y la materia orgánica aumentan el pH del suelo y disminuyen su acidez. La materia orgánica del suelo adsorbe iones con carga positiva, incluidos los iones de hidrógeno (^H+) que causan la acidez del suelo. La cal aumenta el pH del suelo (disminuye la acidez) al desplazar el hidrógeno y el aluminio acidificantes que se encuentran ligados a los bordes de las partículas del suelo y reemplazarlos por calcio o magnesio. La piedra caliza finamente molida es la más eficaz para modificar el pH del suelo, ya que cuenta con una mayor superficie para unirse a las partículas del suelo. Toda la piedra caliza comercial cuenta con requisitos de etiquetado que especifican su capacidad para neutralizar el pH del suelo y su reactividad, según el grado de molienda (gruesa o fina).

El término «cal» se refiere a dos tipos de materiales: el carbonato de calcio y la dolomita. La dolomita es una combinación de carbonato de calcio y de magnesio. Se recomienda el carbonato de calcio para suelos con bajos niveles de calcio; cuando la tetania del pastizal o la deficiencia de magnesio constituyan un problema de salud animal, se debe utilizar piedra caliza dolomítica. En suelos arenosos o con niveles bajos a moderados de potasio, el calcio o el magnesio de la cal pueden desplazar al potasio, reduciendo su disponibilidad. Por lo tanto, en esos suelos puede ser preferible recurrir a otros métodos para aumentar el pH del suelo.

La cal puede ser un correctivo de suelo costoso. Si tus suelos tienen un pH bajo, puedes intentar elevarlo a un nivel más favorable modificando las prácticas de manejo para que aumenten el contenido de materia orgánica del suelo. El aumento de la materia orgánica puede mejorar significativamente el pH del suelo. Es posible que se requieran algunos años para notar una mejora, pero probablemente también se trate de un cambio de pH a largo plazo que mantendrá el pH relativamente estable con el paso del tiempo.

Fertilizantes sintéticos y el pH del suelo

A lo largo de esta publicación, promovemos el uso de métodos biológicos para mejorar la fertilidad del suelo, y el pH es otra razón para hacerlo. La aplicación de algunos fertilizantes nitrogenados sintéticos acidifica los suelos. Los microorganismos del suelo que participan en la nitrificación transforman rápidamente la urea o el amoníaco en nitrato. Este proceso de nitrificación libera iones de hidrógeno en la solución del suelo, lo que provoca acidificación, la cual disminuye la disponibilidad de nutrientes y, por lo tanto, retarda el crecimiento de las plantas y los organismos del suelo. Otro fertilizante que acidifica el suelo es el superfosfato. El superfosfato forma una solución altamente ácida (pH 1,5) cuando se mezcla con agua. El impacto de esta acidificación es temporal y se limita únicamente a la zona cercana a donde se aplicó el fertilizante; sin embargo, en esta área limitada, la solución altamente ácida puede matar a las rizobias y a otros microorganismos del suelo.

La base de la red trófica del suelo: las bacterias y los hongos

La red trófica del suelo tiene una estructura similar a la de las redes tróficas más conocidas de los ecosistemas que se encuentran sobre el suelo. Aunque los detalles de quién se alimenta de quién varían según el ecosistema, las redes tróficas se estructuran de manera similar en cuanto a los niveles tróficos. Esto suele representarse en forma de pirámide, con las plantas en la base, los herbívoros por encima de ellas, luego los depredadores que se alimentan de los herbívoros y, en la cima de la pirámide, los depredadores ápice. Detrás de todo esto se encuentran los descomponedores: la verdadera base —organismos que son muy abundantes y expertos en descomponer compuestos nutritivos y mantenerlos en formas más simples. Son los organismos con mayor densidad de nutrientes del planeta. Esta base hace posible el ciclo de los nutrientes; transfiere los nutrientes de un eslabón de la red trófica al siguiente, y los «excedentes» se excretan como productos de desecho que, con frecuencia, resultan ser disponibles para las plantas.

Las bacterias y los hongos son los descomponedores de la red trófica del suelo. Descomponen y consumen minerales complejos, carbohidratos, proteínas y grasas gracias a una sorprendente variedad de enzimas. Una vez dentro de la célula, estos nutrientes vegetales quedan inmovilizados, y solo se liberan cuando estos miembros primarios de la red trófica son devorados por microbios depredadores. Miles de millones de protozoos y nematodos revolotean por todos lados consumiendo bacterias y hongos, liberando no solo N-P-K, sino todos los nutrientes vegetales (la lista de nutrientes esenciales para las plantas sigue creciendo, así que bien podrías incluir todos los minerales de la Tierra). Esta guerra incesante entre los organismos del submundo del suelo sustenta la vida vegetal. Y aunque pueda parecer que las plantas son observadoras pasivas de esta actividad que las rodea, en realidad ejercen su propia influencia sobre los organismos del suelo al modificar sus exudados de acuerdo con sus necesidades específicas de nutrientes.

Bacterias

Las bacterias y las arqueas son los organismos más numerosos del suelo. Los científicos creen que existen cientos de millones de especies, y la mayoría de ellas aún no se han descubierto. Después de los hongos, son los segundos descomponedores más importantes de la comunidad del suelo. Las bacterias son inmóviles, a menos que puedan desplazarse a lomos de algún otro organismo o flotar en una microcorriente de agua. Sin embargo, lo que les falta en movilidad, lo compensan con su gran número. En una cucharadita de suelo sano, hay entre 100 millones y mil millones de bacterias (Lowenfels y Lewis, 2010). ¿Recuerdas esa imagen de la Vía Láctea? En el suelo, la zona de mayor brillo es la rizosfera, en gran parte debido a los millones de bacterias que se agrupan alrededor de las raíces de las plantas, alimentándose de los exudados vegetales. Las bacterias pueden reproducirse a ritmos fenomenales y, además, en realidad nunca mueren de vejez: simplemente entran en letargo cuando las condiciones son desfavorables y despiertan cuando mejoran.

Las arqueas, similares a las bacterias pero técnicamente distintas de ellas, se consideran uno de los principales agentes de conversión del amonio en nitrato (proceso denominado nitrificación) en el suelo. Debido a que las arqueas y las bacterias son tan similares en cuanto a su función, en esta publicación se hace referencia a ambas en conjunto como «bacterias».

Las bacterias influyen aún más en su entorno al producir una biopelícula, o mucosidad bacteriana. Esta mucosidad pegajosa evita la desecación y las protege de ser arrastradas hacia las capas más profundas del perfil del suelo durante una lluvia intensa o un riego. Las mantiene en la rizosfera, rica en recursos. La mucosidad bacteriana también es ligeramente alcalina, lo que eleva el pH en los micronichos de la rizosfera. Esto facilita el ciclo de los nutrientes. Fiel a las complejas interrelaciones del suelo, el limo que producen las bacterias también facilita el movimiento de protozoos y nematodos y crea microagregados, formando hábitats favorables una micra a la vez. Estos microagregados se agrupan y se unen entre sí gracias a la glomalina producida por los hongos micorrízicos, lo que da como resultado un suelo bien estructurado.

Una micra (o micrómetro) es increíblemente pequeña. Equivale a una millonésima parte de un metro, o a una milésima parte de un milímetro (1 mm es un poco menos de 1/16 de pulgada). Una célula bacteriana suele tener un diámetro de una micra. El diámetro de una célula de hifa de un hongo del suelo puede variar entre una y varias micras. En el suelo, los procesos biológicos, físicos y químicos pueden ocurrir fácilmente dentro de un espacio de una micra. Hay casi 13,000 micras en media pulgada, el radio de la rizosfera que rodea una sola raíz; ¡imagínate la geografía!

Las bacterias segregan potentes enzimas a través de sus membranas celulares hacia la biopelícula que rodea el sustrato nutritivo que intentan consumir, como la materia orgánica. Al igual que diferentes llaves para diferentes cerraduras, cada enzima está químicamente adaptada para descomponer una molécula específica de cadena larga, ya sea un carbohidrato, una proteína, un lípido o un complejo mineral. Los componentes desnaturalizados de estas moléculas grandes pasan entonces a través de la membrana celular hacia el interior de la célula, tanto por difusión simple como por transporte activo. Allí permanecen hasta que llega un protozoo o un nematodo depredador, que se alimenta de la bacteria y los libera como productos de desecho, listos para que las raíces de las plantas los absorban, o para que los hongos los recojan y los lleven directamente a las raíces.

Hongos

Los hongos son los gigantes de la infraestructura del suelo. Descomponen la mayor cantidad de biomasa en el suelo. Además, su estructura es más especializada que la de las bacterias. A diferencia de las bacterias, muchos hongos son multicelulares. Están compuestos por largos tubos de carbono, llamados hifas, que están hechos de quitina y tienen paredes celulares llamadas septos. En el extremo de las hifas, los hongos tienen una punta apical en crecimiento activo que puede penetrar las paredes celulares e inyectar potentes enzimas para desnaturalizar el contenido celular e ingerirlo en las hifas.

Consideremos la ventaja de las hifas: las hifas fúngicas pueden crecer a un ritmo de 40 micrómetros por minuto. En contraste, las bacterias pueden pasar toda su vida dentro de un área de solo seis micrones de diámetro. Gracias a sus hifas, los hongos pueden transportar nutrientes a las raíces de las plantas desde la materia orgánica en descomposición que se encuentra sobre el suelo y también desde la materia orgánica que se encuentra en las profundidades del suelo. Una de las características que hace que los hongos sean tan beneficiosos para los pastizales es este alcance espacial que les permite recolectar nutrientes de grandes extensiones del ecosistema del suelo.

Básicamente, existen dos tipos de hongos: los descomponedores, llamados saprófitos, y los responsables de la transferencia de nutrientes, los hongos de micorrizas arbusculares (HMA). Los HMA tienen una relación simbiótica con las plantas a través de sus hifas, las cuales forman un conducto directo para facilitar la transferencia de nutrientes y agua entre las raíces de las plantas y el suelo circundante.

Esta relación simbiótica multiplica por cien el acceso que tienen las raíces de las plantas al perfil del suelo. En pastizales con coberturas vegetales densas, tanto de gramíneas como de leguminosas, los hongos micorrízicos arbusculares (AMF) son muy beneficiosos, ya que transportan nitrógeno, fósforo y una gran cantidad de otros nutrientes disponibles para las plantas directamente a las raíces, e incluso permiten que plantas de diferentes especies intercambien nutrientes. Esto significa que, si tienes hongos micorrízicos arbusculares (AMF) bien establecidos en el suelo de tu pastizal, tus leguminosas fijadoras de nitrógeno pueden compartir ese N con las gramíneas que las rodean. Y las gramíneas, que son buenas para obtener fósforo (P), pueden compartir ese P con las leguminosas. Los hongos micorrízicos arbusculares (AMF) permiten que diversas especies de plantas se apoyen mutuamente.

Además, los hongos emiten ácido oxálico, que actúa como sitio de intercambio catiónico. El calcio suele unirse al ácido oxálico. Si tus suelos necesitan calcio, es beneficioso aumentar la población de hongos. Los hongos micorrízicos también contribuyen a la estabilidad de los agregados del suelo al producir glomalina. Esta proteína mantiene unidos los microagregados del suelo, construye la estructura del suelo y le da a un suelo sano todas sus características beneficiosas: infiltración de agua, poros aeróbicos, capacidad de intercambio catiónico y, lo más importante, un hogar para los microbios.

Capacidad de intercambio catiónico (CEC) es una medida de la cantidad de cargas negativas presentes en la superficie de las partículas del suelo (ya sean minerales u orgánicas) capaces de adsorber cationes, es decir, iones con carga positiva como^{el Ca2+} o ^{el NH4+.} Cuanto mayor sea la capacidad de intercambio catiónico, más nutrientes podrá retener el suelo. La CEC suele presentarse como un valor estimado en los análisis de suelo, donde se indica como «capacidad estimada de intercambio catiónico» (ECEC), y se basa en la textura del suelo, que es una propiedad inherente del mismo. Los suelos de textura fina suelen tener una CEC más alta que los de textura gruesa. Sin embargo, la CEC puede aumentarse al incrementar el porcentaje de materia orgánica en el suelo. Esto aumentará la capacidad del suelo para retener nutrientes al alcance de las raíces de las plantas.

Al pasar de una escala de micras a una de millas, los hongos son los organismos más grandes de la Tierra. En el Bosque Lluvioso Olímpico, en Washington, se han encontrado hongos que miden 20 millas de largo. En un fantástico espectáculo anual de crecimiento y depredación, este hongo alcanza proporciones gigantescas cada invierno, solo para ser eliminado casi por completo por la depredación de protozoos y nematodos durante la primavera y el verano. Imagina la cantidad de nutrientes vegetales que este ciclo anual libera al suelo.

Los hongos saprófitos (los descomponedores) son expertos en descomponer el carbono “duro”, es decir, la celulosa y la lignina resistentes que se encuentran en los pastos maduros y el material leñoso, transformándolos en compuestos más simples listos para ser transformados posteriormente por el resto de la red trófica en nutrientes disponibles para las plantas. Como veremos, esto tiene implicaciones beneficiosas a la hora de manejar nuestros pastos para maximizar el ciclo de los nutrientes.

Proporciones entre hongos y bacterias

Los científicos han observado que la proporción entre hongos y bacterias en el suelo (proporción H:B) varía según el uso del suelo. En los bosques, las proporciones H:B pueden oscilar desde 5:1 (bosque caducifolio) hasta 1000:1 (bosque de coníferas). En los pastizales, las relaciones F:B se acercan más a 1:1. Los suelos más pobres o más alterados suelen estar dominados por las bacterias, con relaciones inferiores a 1:1. Una de las razones es que los hongos son más sensibles a las alteraciones, como la labranza, y su número puede disminuir rápidamente cuando se producen estas alteraciones. El tipo de residuo vegetal disponible para la descomposición también puede afectar la relación F:B, ya que los hongos prefieren los residuos vegetales con alto contenido de celulosa, mientras que las bacterias prefieren los residuos con una relación carbono-nitrógeno (relación C:N) más baja, como los materiales vegetales verdes o los residuos de leguminosas.

La relación F:B puede ser un indicador de en qué etapa de la sucesión del ecosistema se encuentra tu suelo. El análisis de suelo típico que realizan muchos laboratorios no mide la relación F:B de tu suelo. Sin embargo, puedes solicitar que el laboratorio Earthfort la mida (consulta la sección «Recursos adicionales» para obtener la información de contacto), si tienes curiosidad por conocer la composición biológica de tu suelo y lo que esto revela sobre el estado de tus principales agentes del ciclo de nutrientes del suelo, es decir, las bacterias, los hongos, los protozoos y los nematodos.

Hay que tener en cuenta un dato clave sobre las bacterias y los hongos saprófitos. Mientras están vivos, no liberan de inmediato el nitrógeno ni ningún otro elemento que hayan consumido. Es como si esos nutrientes estuvieran en el banco. Entonces, ¿qué pasa? Tenemos todos estos nutrientes para las plantas encerrados dentro de los microbios. ¿Cómo se transforman en nutrientes que las plantas puedan aprovechar? A través de la depredación.

Los depredadores, los protozoos y los nematodos

Los protozoos y los nematodos son los tiburones del mundo de los microorganismos del suelo. Están en movimiento casi constante, y cada uno consume 10,000 bacterias al día. En suelos saludables, hay 50,000 protozoos por gramo de suelo, que devoran 500 millones de bacterias por gramo de suelo todos y cada uno de los días. La enorme magnitud de este consumo, que ocurre justo debajo de nuestro manto de pasto, es difícil de comprender, pero es lo que impulsa el movimiento de nutrientes del que dependemos.

Los protozoos incluyen flagelados, amebas y ciliados. Un suelo sano y funcional tendrá muchos más flagelados y amebas que ciliados. Los ciliados son un indicio de suelos anaeróbicos, donde el metabolismo ocurre sin oxígeno, y eso es algo que no quieres. Los suelos anaeróbicos no solo están dominados por bacterias patógenas, hongos y nematodos, sino que tampoco reciclan los nutrientes de las plantas, por lo que estas se morirán de hambre.

La red trófica del suelo está impulsada por la búsqueda de carbono por parte de los organismos, la base de la vida. Las bacterias, los hongos, los nematodos y los protozoos consumen carbono para sustentar los procesos bioquímicos necesarios para su funcionamiento biológico. En la tabla anterior se enumeran las relaciones C:N de diversos organismos por unidad de biomasa. Los organismos deben mantener estas relaciones al excretar el exceso de nutrientes. Por ejemplo, los protozoos, que tienen una relación C:N de 30:1, se alimentan de bacterias (que tienen una relación C:N de 5:1), lo que genera un exceso de N. Cuando consumen 30 unidades de C al alimentarse de bacterias, ingieren 6 unidades de N, lo cual supone 5 unidades de más. Entonces excretan esas 5 unidades de N. No pueden retener el exceso de N en sus cuerpos; de lo contrario, morirían. El N se excreta en forma de iones de amonio (^NH₄⁺). Así es como surgen —o, mejor dicho, se reciclan— los nutrientes disponibles para las plantas. Es la propensión inherente de la naturaleza a equilibrarse a sí misma lo que hace que los minerales estén disponibles para las plantas.

Debido a la enorme concentración de microbios en la rizosfera, estos iones de amonio ahora movilizados son absorbidos fácilmente de manera directa por la raíz o son transportados a ella por las micorrizas. Algunos iones de amonio no son absorbidos de inmediato por las plantas o los hongos. En su lugar, las bacterias nitrificantes convierten el amonio en nitrato de nitrógeno (^NO₃⁻). Debido a que el nitrato de nitrógeno tiene una carga negativa, es más vulnerable a la lixiviación y puede salir del sistema antes de que las plantas puedan utilizarlo. Además, otros iones de amonio se incorporan a complejos proteicos. Estas formas adicionales de nitrógeno pueden ser absorbidas activamente por las raíces o llevadas a ellas por hongos micorrízicos.

El proceso de consumo y excreción de nutrientes ocurre cada segundo de cada día, lo que proporciona minerales a nuestras plantas de pastizal con un servicio «justo a tiempo». Los nutrientes que las plantas no absorben son reabsorbidos de inmediato por bacterias y hongos. En la naturaleza, es muy raro que haya un exceso de nutrientes tal que estos simplemente floten sin que haya nada que los consuma; esta es una gran diferencia entre la naturaleza y la fertilización inorgánica.

Como ganaderos, entonces, debemos plantearnos la siguiente pregunta: ¿puede un suelo sano satisfacer todas las necesidades de nuestras plantas de pastizal para producir varias toneladas de forraje? Algunas estimaciones indican que la depredación de las bacterias del suelo por parte de los protozoos puede liberar hasta 35 veces la cantidad de nitrógeno que necesitan las plantas (Ingham, 2014). Dado que todo esto ocurre en la rizosfera, las plantas pueden acceder a los nutrientes que necesitan, y hay suficiente para alimentar también a la abundancia de microorganismos que residen allí. No hay lixiviación. Sí, sin duda podemos cultivar pasturas de alto rendimiento simplemente manteniendo el ciclo natural de nutrientes.

La clave aquí es que esto puede suceder en un suelo sano . ¿Qué hace que un suelo sea sano? Debe tener una cantidad adecuada de microorganismos activos y materia orgánica —es decir, carbono— para sustentarlos. También necesita suficientes plantas sanas por pie cuadrado para proporcionar los exudados necesarios para alimentar a las bacterias de manera continua.

¿Puede suceder esto en suelos con un 2 % de materia orgánica? Estos suelos carecen de carbono suficiente, así que probablemente no. ¿Puede ocurrir esto al fertilizar con grandes cantidades de N inorgánico? Definitivamente no. Los fertilizantes de N inorgánico inhiben los exudados radiculares, y su composición salina mata a los microbios por desecación.

Notas sobre el nitrógeno: las leguminosas y la fijación biológica de nitrógeno

Si tienes un suelo sano, el nitrógeno se vuelve disponible para las plantas a través de la depredación y la excreción de nitrógeno disponible para las plantas por parte de los organismos del suelo, tal como acabamos de describir (este proceso se denomina mineralización). Pero si el suelo con el que cuentas es pobre y buscas aumentar los niveles de N para impulsar la productividad, ¿cuál es la mejor manera de hacerlo? El nitrógeno de los fertilizantes comerciales es perjudicial para los suelos de pastizales, y obtener suficiente N mediante la aplicación de compost puede resultar costoso.

Existe otra fuente renovable de nitrógeno que los agricultores han utilizado durante milenios: la fijación biológica de nitrógeno. La fijación biológica de nitrógeno la realizan principalmente las bacterias en asociación con las leguminosas, pero también ciertas bacterias del suelo, como las actinobacterias y las cianobacterias. Establecer o mantener leguminosas en los pastizales, al tiempo que se proporciona un buen hábitat para las bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre, es una forma rentable y a largo plazo de garantizar que los pastizales cuenten con suficiente nitrógeno. La fijación biológica de nitrógeno aporta aproximadamente el 65 % del nitrógeno que utilizan los cultivos y los pastizales a nivel mundial, y puede maximizarse mediante el mantenimiento de una diversidad de plantas y suelos agrícolas robustos (Jones, 2014).

Las leguminosas —el trébol, la alfalfa, la veza, los chicheros y muchas otras especies vegetales— aportan nitrógeno a los sistemas de pastoreo mediante la fijación de nitrógeno, el proceso de convertir el nitrógeno atmosférico (_N₂) en formas que las plantas pueden aprovechar. Las leguminosas pueden hacer esto porque establecen una asociación con un tipo de bacteria llamada rizobia. Las bacterias rizobias colonizan las raíces de las leguminosas, formando nódulos, donde fijan nitrógeno y se lo proporcionan a la planta a cambio de energía. Las plantas leguminosas utilizan este nitrógeno a medida que crecen.

El nitrógeno puede pasar de las leguminosas al resto del sistema de pastoreo a través de varias vías diferentes. Si el ganado se alimenta de las leguminosas, digiere y absorbe parte del nitrógeno, pero gran parte de este se devuelve al suelo a través del estiércol o la orina. Si la planta no es consumida y muere, el nitrógeno puede ingresar al suelo a medida que la planta se descompone. Parte del nitrógeno entrará al suelo directamente a través de las raíces, a medida que crecen y se secan, y en forma de exudados ricos en nitrógeno (Brady y Weil, 1999). Si el suelo del pastizal cuenta con una red sólida de hongos micorrízicos, las leguminosas y los pastos pueden conectarse a nivel de las raíces mediante hifas fúngicas, y el nitrógeno puede compartirse entre ellas. Esta es otra razón más para fomentar la diversidad de plantas en tu pastizal.

Otro beneficio de contar con leguminosas en un pastizal es que mejoran el valor nutritivo del mismo, lo que se traduce en un ganado más sano y con un mayor aumento de peso (Hopkins, 2000).

El carbono lo controla todo

No es necesario que sepamos cómo la gran variedad de nutrientes vegetales (N, P, K, Ca, S, Mg, Na, B, Cl, Mn, Zn, Cu, Mo, etc.) se transfieren químicamente de un nivel trófico al siguiente; en verdad, es un milagro de la bioquímica, cuyos detalles no es necesario tener en cuenta al pensar en estrategias de manejo del pastoreo. Como ganaderos, solo debemos recordar que todo comienza con el cuarto elemento más abundante en el universo: el carbono. Sin carbono, la vida se detiene. Es por eso que es tan importante contar en nuestro suelo con una gran reserva de materia orgánica, que contiene entre un 60 y un 70 % de carbono. Sin ella, no hay suficiente actividad biológica para transportar los elementos minerales a través de la red trófica del suelo hasta que estén disponibles para las plantas. Con el carbono, el resto de los nutrientes pueden circular rápidamente, y tenemos el potencial de producir altos rendimientos de forraje de pastizal de calidad sin fertilizantes inorgánicos. El carbono es el punto de partida del ciclo de los nutrientes.

Lombrices y escarabajos de estiércol

Gran parte de esta publicación se ha centrado en toda la actividad que ocurre en el suelo y que no podemos ver, pero existen indicadores visibles de un ecosistema sano entre el pastizal y el suelo, y ahora hablaremos de dos de ellos: las lombrices y los escarabajos de estiércol. Estas dos criaturas desempeñan un papel importante en el ciclo de los nutrientes, y cuantos más haya en tu pastizal, mejor.

En primer lugar, consideremos a las lombrices de tierra. Las lombrices de tierra son fundamentales para un ecosistema de pastizal saludable, ya que mejoran la estructura del suelo y aumentan la velocidad del ciclo de los nutrientes. Su importancia para la productividad agrícola se conoce desde hace milenios. Aristóteles se refería a las lombrices de tierra como «los intestinos de la tierra», y Cleopatra las declaró animales sagrados y prohibió hacerles daño o sacarlas de la región del Nilo (Feller et al., 2015). Charles Darwin escribió un libro completo sobre las lombrices de tierra al final de su vida y afirmó: «Sin el trabajo de esta humilde criatura, que no sabe nada de los beneficios que aporta a la humanidad, la agricultura, tal como la conocemos, sería muy difícil, si no totalmente imposible» (Darwin, 1881).

¿Por qué se elogia tanto a las lombrices? Hay muchas formas en que las lombrices mejoran el ecosistema del suelo. En primer lugar, se alimentan de materia orgánica y son fundamentales para incorporar la materia orgánica de la superficie del suelo al perfil edáfico. Un estudio realizado en Australia demostró que, en un pastizal sin lombrices, la capa de materia vegetal en la superficie llegó a tener más de 1.5 pulgadas de espesor; sin embargo, cuando se introdujeron lombrices, esa capa se redujo a medida que las lombrices la incorporaban al suelo (Magdoff y Weil, 2004).

En segundo lugar, las lombrices aceleran el ciclo de los nutrientes en el suelo. La acción de desmenuzamiento que ocurre durante la digestión de las lombrices aumenta la superficie de la materia orgánica, lo que hace que esta esté más fácilmente disponible para los microorganismos del suelo que se alimentan de las heces de las lombrices, o humus. También aumentan las poblaciones de bacterias del suelo de varias maneras. Al igual que el rumen del ganado, albergan microorganismos en su intestino que les ayudan a digerir, y su humus contiene altas poblaciones de bacterias. Además, cuando las lombrices se desplazan por el suelo, exudan moco que alimenta a las bacterias del suelo. La porción de suelo afectada por la actividad de las lombrices se denomina drilosfera, de manera muy similar a como el área de suelo alrededor de las raíces se denomina rizosfera. La drilosfera incluye los pasadizos que crean las lombrices al moverse por el suelo, sus excrementos y el suelo biológicamente enriquecido que rodea estos agujeros. La drilosfera tiene más actividad biológica que el suelo circundante; imagínate otra Vía Láctea en la galaxia de la vida del suelo.

La tercera forma importante en que las lombrices mejoran el suelo es desarrollando su estructura. Sus túneles son como autopistas para el aire y el agua, así como para el crecimiento de las raíces.

Existen aproximadamente 2,700 especies diferentes de lombrices de tierra en todo el mundo, pero la mayoría de las que habitan en América del Norte pueden dividirse en tres categorías básicas según su hábitat: las lombrices epigeicas viven en la hojarasca de la superficie y no excavan en el suelo; las lombrices endogeicas excavan varias pulgadas en el suelo; y las especies anécicas son excavadoras profundas (las lombrices de tierra son un ejemplo conocido). Contar con una población diversa de lombrices en tu suelo mejorará la eficiencia del ciclo de nutrientes y aumentará el volumen de suelo mejorado gracias a sus actividades.

Dado que las lombrices de tierra son un indicador visible de la salud del suelo, a diferencia de los miles de millones de formas de vida invisibles que lo habitan, a menudo se utilizan como una forma de monitorear la salud del suelo. Dar seguimiento a las poblaciones de lombrices de tierra es una buena manera de conocer el estado actual del ecosistema de tu suelo y de registrarlo a lo largo del tiempo, tomando nota de tus hallazgos y comparándolos de un año a otro. Un método básico para monitorear las lombrices de tierra consiste en cavar una pala llena de tierra y desmenuzarla para buscar lombrices, túneles, excrementos y otros macroorganismos. Es mejor hacerlo en primavera u otoño, cuando el suelo está húmedo pero no saturado. En general, si solo ves una o dos lombrices, es probable que tu suelo necesite más materia orgánica. Si ves entre dos y diez lombrices, el suelo tiene un nivel medio de salud, y si ves más de diez, probablemente tu suelo goza de muy buena salud (Magdoff y Van Es, 2010).

Este es un excelente ejemplo de cómo mejorar los niveles de materia orgánica del suelo generará un ciclo virtuoso de mejora del suelo. Una buena gestión de los pastizales aumentará la materia orgánica del suelo y, por lo tanto, incrementará las poblaciones de lombrices. Contar con más lombrices mejorará aún más los recursos del suelo, lo que a su vez atraerá a más lombrices, generará suelos aún más ricos y pastizales de mejor calidad, y así sucesivamente.

Los escarabajos de estiércol prestan al suelo algunos servicios similares a los de las lombrices de tierra y deberían ser de especial interés para los ganaderos. A continuación se presenta un breve resumen de sus numerosos beneficios, extraído de la publicación de ATTRA Beneficios de los escarabajos de estiércol en el ecosistema de pastizales (Thomas, 2001):

• Aumento del rendimiento de los pastizales como resultado de la incorporación de materia orgánica al suelo, lo que conlleva un aumento de la friabilidad, la aireación y la capacidad de retención de agua del suelo
• Reducción de las poblaciones de insectos plaga que se reproducen en las heces de los animales
• Prevención de la contaminación de la superficie de los pastizales
• Reducción de las enfermedades animales mediante la eliminación de las heces contaminadas de la superficie de los pastizales
• Devolver al suelo los nutrientes que, de otro modo, quedarían retenidos en los depósitos fecales y no estarían disponibles para los pastos.
• Aumento de las áreas efectivas de pastoreo en los pastizales cubiertos de heces
• Reducción de la pérdida de nitrógeno en las heces del ganado

Como su nombre lo indica, los escarabajos de estiércol aportan estos beneficios al sistema de pastoreo al consumir el estiércol y/o beber el líquido que contiene (según el tipo de escarabajo), lo que hace que las boñigas u otras heces del ganado sean menos aptas para las larvas de mosca o los parásitos, al tiempo que pone esos nutrientes a disposición de los microbios y las plantas. Depositan el estiércol directamente en las raíces de las plantas al enrollarlo en bolas y enterrarlo. Esto permite que los microbios del suelo comiencen a consumirlo, reciclando esos nutrientes mucho más rápido que si se dejaran en la superficie.

Las poblaciones de escarabajos de estiércol son susceptibles a algunos antiparasitarios que se utilizan comúnmente para controlar los parásitos internos del ganado. Cualquier administración de ivermectina (por vía oral, subcutánea o en bolo) tiene efectos perjudiciales sobre las poblaciones de escarabajos de estiércol. Usar estos y otros insecticidas lo menos posible ayudará a mantener las poblaciones de escarabajos de estiércol y a que sigan reciclando nutrientes de manera activa.

Los escarabajos peloteros y las lombrices de tierra son organismos que se encuentran cerca de la cima de la red trófica del suelo. Las poblaciones saludables de estas especies y de otras, como los microartrópodos y otros insectos, son indicadores importantes de una comunidad microbiana invisible y robusta, compuesta por bacterias, hongos, nematodos y protozoos, que recicla los nutrientes en tus pastos.

El papel de los herbívoros en el ciclo de los nutrientes

Si bien los ganaderos tendemos a ver a nuestro ganado simplemente como consumidores de nuestros pastos, en realidad una de sus funciones más importantes es el ciclo de los nutrientes vegetales para que nuestros pastos puedan volver a crecer. El ganado es, por naturaleza, ineficiente en la conversión del forraje. Entre el 70 y el 80 % del forraje que consumen los rumiantes se devuelve al pasto en forma de orina y heces, que están repletas de microorganismos.

Los herbívoros, el pasto y el botón de reinicio

«La naturaleza nunca separa el mundo animal del vegetal. Este es un error que no puede tolerar, y de todos los errores que ha cometido la agricultura moderna, este abandono de la ganadería y la agricultura mixtas ha sido el más fatal».
―Albert Howard,El suelo y la salud: un estudio sobre la agricultura orgánica, 1947

Los pastizales representan el mayor potencial de cualquier paisaje biológico de la Tierra para capturar carbono y otros nutrientes. A lo largo de un siglo, los pastizales gestionados adecuadamente capturarán incluso más carbono que las selvas tropicales (Salatin, 2017). Lo que les permite hacerlo es lo que el agricultor y escritor Joel Salatin denomina acertadamente el «botón de reinicio», es decir, el acto de un herbívoro al dar un mordisco a la hierba. Antes de que los seres humanos y la agricultura entraran en escena, los pastizales coevolucionaron con rumiantes silvestres que constituían el botón de reinicio original. En nuestros pastizales manejados, el ganado que pasta proporciona el mordisco que reinicia a las plantas. Cuando los herbívoros deshojan el pasto al pastar, este se pone a toda marcha, liberando una gran cantidad de exudados de carbono y proteínas a través de sus raíces para alimentar a los microbios a cambio de nutrientes. Las plantas necesitan mantener una proporción equilibrada entre hojas y raíces, por lo que, cuando el ganado pasta el forraje, estas desprendan raíces. Cuando las plantas reanudan su crecimiento durante el período de descanso, también se produce el recrecimiento de las raíces. La planta mordiscada sigue creciendo hasta recuperarse por completo, y es entonces cuando el ganadero permite que el ganado vuelva a entrar en ese potrero, y comienza otra ronda del ciclo de nutrientes. Una y otra vez. Se puede ver cómo los pastizales productivos pueden formar un suelo rico con el tiempo; todo gracias al «mordisco» de reinicio que proporcionan los herbívoros.

El «botón de reinicio» de los pastizales. Los herbívoros son fundamentales para un ciclo productivo de nutrientes. Foto: Kate Vogel, North 40 Ag

Analicemos más a fondo este proceso de reinicio. Cuando tus vacas, ovejas o cabras dan ese mordisco a la hierba, la propia saliva estimula la liberación de ciertos exudados por parte de las raíces de la planta. ¡Hablamos de millones de años de convivencia y de la adaptación que eso genera! Un solo mordisco pone a la planta en plena actividad. Entonces, ¿adónde va ese bocado de pasto? Directamente al propio tanque de fermentación del ganado: el rumen. En un ambiente controlado repleto de microbios, los compuestos bioquímicos se desnaturalizan y se resintetizan para satisfacer las necesidades del animal que pasta.

Pero esa es solo la primera parte del ciclo. Por lo general, nos imaginamos el proceso así: el suelo produce pasto que alimenta al ganado. Pero el ciclo continúa: el ganado también nutre al suelo que produce el forraje, y no solo con nutrientes inertes. Después de que la vaca, la oveja o la cabra obtienen su nutrición del pasto (en colaboración con los microbios del rumen), devuelven nutrientes y microbios vivos al ecosistema del suelo sobre el que se encuentran. Se proporciona una cena completa de nutrientes orgánicos e inorgánicos a la red trófica del suelo. Dentro de las heces hay una dosis de miles de millones de microbios del rumen que, por cierto, son de especies comparables a sus contrapartes del suelo. El ganado es, en realidad, simplemente otro tipo de distribuidor de alimento y proveedor de inóculo. Las bacterias, los hongos, los protozoos, los nematodos, los escarabajos de estiércol y las lombrices de tierra acuden en masa a los depósitos de estiércol y orina, inmovilizando primero esos minerales y luego liberándolos como nutrientes disponibles para las plantas. Todo es un verdadero carrusel, y todo gracias a los animales de cuatro estómagos y sus socios microbianos.

Manejo holístico y ciclo de nutrientes

Se han escrito libros enteros sobre el papel del ganado en el ciclo de los nutrientes. Uno de los más destacados es *Holistic Management*, de Allan Savory. Lo que Allan expresa elocuentemente en 500 páginas se puede resumir en este marco básico para crear un pastoreo gestionado: descanso, residuos y densidad de carga. Consulta «Manejo del pastizal maduro» en el Tutorial de pastoreo manejado de ATTRA. Este régimen tiene un efecto directo en la forma en que los nutrientes minerales, el agua y la energía circulan a través del ecosistema del pastizal, así como en la diversidad de la comunidad vegetal resultante.

Un descanso adecuado del pastizal permite una fotosíntesis máxima. La fotosíntesis maximizada permite un aumento de los exudados radiculares, la materia orgánica, las poblaciones de microbios, la transferencia de nutrientes y el consiguiente crecimiento del forraje. La carga ganadera a una densidad más alta, junto con períodos de descanso suficientes, impulsa la incorporación de más carbono al suelo a través del pisoteo y la descomposición posterior. Al combinar el descanso y la intensidad, se maximiza la vía del carbono líquido y la descomposición de los residuos, creando una sinergia diversa que contribuye a la construcción del ecosistema del pastizal. Además, es probable que observes un cambio del suelo del pastizal, dominado por bacterias, hacia una relación F:B más cercana a 1:1, una proporción típica de los pastizales naturales.

Los herbívoros se complementan con las acciones de sus cuidadores humanos, quienes pueden mejorar el sistema al agregar compost. En climas donde es habitual que los corderos y ternos nazcan en los cobertizos, el estiércol y la camas que se generan ofrecen otra forma importante de mejorar el ciclo de nutrientes en nuestros pastizales. En el transcurso de un invierno, se puede recolectar y convertir en compost una enorme cantidad de carbono (paja), nitrógeno y otros nutrientes presentes en el estiércol.

El compost y los tés de compost hacen maravillas al aportar microorganismos y, en el caso del compost, alimento para esos microorganismos a nuestros suelos. Los suelos con bajo contenido de materia orgánica se beneficiarán enormemente de las aplicaciones superficiales repetidas de compost. El compost generado a partir de los desechos de los herbívoros es quizás una de las herramientas de reciclaje de nutrientes más subutilizadas en nuestras granjas y ranchos. Si tienes que comprar paja, considérala un pasivo a corto plazo que se convierte en un activo a largo plazo con valor agregado, es decir, un suelo sano y fértil.

Un suelo en buen estado y un pastizal rentable

En los suelos de pastizales saludables, la naturaleza abunda gracias a una diversidad y complejidad que nos resulta extremadamente difícil, si no imposible, de comprender. Sin embargo, podemos contemplar claramente la belleza que produce: pastizales productivos y abundantes con pocos insumos externos. A medida que adoptamos métodos más holísticos, nuestros pastizales ya no requieren —de hecho, se ven dañados por— el uso de fertilizantes inorgánicos y pesticidas. Los animales que pastan en los pastizales gestionados de manera holística son más saludables, con menos parásitos y menos desequilibrios nutricionales, lo que impulsa un mayor crecimiento. La biología de nuestros pastizales es como un circo de tres pistas, un caleidoscopio de actividad en constante movimiento, y, como ganaderos, tenemos el poder del maestro de ceremonias, manteniendo todo el espectáculo en orden.

Manejo para un ciclo óptimo de nutrientes en los pastizales

¿Cómo ponemos en marcha este mágico circo de tres pistas en nuestros pastizales? Como ganaderos, partimos con una gran ventaja, ya que podemos limitar o eliminar por completo la labranza. Los pastizales perennes de larga vida proporcionan una base estable para fomentar una ecología del suelo más equilibrada y productiva. Por supuesto, cada granja tiene sus propias circunstancias, pero en muchos casos no necesitamos resembrar nuestros pastizales anualmente ni siquiera cada varios años, o podemos hacerlo utilizando tecnología de siembra directa. La eliminación del laboreo ayuda a formar agregados y a mejorar la proliferación de microorganismos del suelo, especialmente hongos, ya que tanto los hongos saprófitos como los micorrízicos se ven significativamente dañados por el laboreo. Pastorear nuestros potreros por períodos cortos, dejando suficiente residuo y siguiendo con períodos de descanso adecuados, puede eliminar la necesidad de volver a sembrar. Muchos ganaderos innovadores han demostrado que esto es inequívocamente posible.

En este contexto constante, podemos recurrir a tres prácticas para promover el ciclo de los nutrientes: raíces vivas, pastoreo de alta densidad de ganado y compost.

Raíces vivas

En primer lugar, siempre podemos asegurarnos de que haya raíces vivas y una cobertura vegetal adecuada en nuestros pastizales. En las regiones del norte de Estados Unidos, esto significa dejar suficiente material residual para cubrir cualquier zona de suelo desnudo, incluso durante los meses de invierno. En el sur, el período crítico se traslada al verano: aquí podemos utilizar plantas perennes de estación cálida para producir forrajes que brinden cobertura del suelo y raíces vivas, así como sembrar especies forrajeras de estación fría en el mismo pastizal para asegurar el crecimiento durante la mayor parte del año posible. En ambos climas, manejar correctamente los residuos durante la temporada activa de pastoreo y trasladar al ganado de los potreros que tengan al menos seis a ocho pulgadas de pasto sin pastorear mantendrá a las plantas activas y hará que las raíces sigan exudando carbohidratos.

Para obtener más información sobre el descanso adecuado de los pastos y cómo saber cuándo tu pastizal ha alcanzado ese estado, consulta el tutorial de pastoreo controlado de ATTRA.

Otra estrategia de manejo consiste en sacar al ganado una semana más tarde en primavera, lo que le da al pasto un poco más de tiempo para crecer y, de ese modo, aumenta la «cuña de pastoreo» (véase la lección «Manejo del pastizal maduro» en el tutorial de Pastoreo Controladode ATTRA). El pasto alto aumenta la cantidad de azúcares y proteínas vegetales que se exudan hacia los microorganismos del suelo, lo que incrementa considerablemente sus poblaciones y los nutrientes vegetales que, a su vez, estos devuelven a las plantas. El resultado es una mayor productividad. Y recuerde: la vía del carbono líquido es fundamental para la formación de humus en nuestros suelos. El uso de una vía de carbono líquido mejorada —es decir, el pasto alto— para secuestrar carbono en forma de humus aumenta drásticamente la materia orgánica del suelo, lo que propicia los factores que mejoran el ciclo de los nutrientes.

El pastoreo en pastizales de pasto alto, a diferencia del «pastoreo vegetativo», consiste simplemente en permitir que los potreros de pasto se recuperen por completo antes de volver a introducir el ganado para que vuelva a pastar. Algunos ganaderos alargan el período de descanso incluso un poco más para reducir la viabilidad de las larvas de parásitos y mejorar la salud del suelo, al proporcionar mayores cantidades de alimento para los hongos (celulosa) y los exudados vegetales. Foto: Dave Scott, NCAT

El pastoreo de pastos altos promueve el crecimiento y la densidad de las raíces. Esto se debe a que las plantas nunca son pastoreadas antes de que se hayan recuperado por completo. Además, el pastoreo de pastos altos ofrece otros dos beneficios relacionados con el ciclo de los nutrientes. En primer lugar, el pasto maduro y más alto se «rompe» y permanece doblado cerca del suelo cuando es pisoteado. De esta manera, los organismos del suelo pueden acceder a él. La hierba en fase vegetativa es tan flexible que tiende a recuperarse cuando se pisa, lo que reduce considerablemente el acceso de los microorganismos. El segundo beneficio es que la hierba madura y pisoteada favorece el crecimiento de hongos del suelo, ya que estos son los más aptos para descomponer los carbohidratos complejos, como la celulosa y la lignina, que componen en mayor medida la hierba madura.

Al momento de redactar este artículo (2017), la granja del autor de la publicación, Dave Scott, llamada Montana Highland Lamb, ubicada en las afueras de Butte, Montana, contaba con pastizales con un nivel de materia orgánica en el suelo del 5,5 %. En 1981, este nivel era del 1,3 %. Los niveles han aumentado del 5,0 % al 5,5 % en los últimos cuatro años, gracias al pastoreo de pastos altos y a dejar un 50 % como residuo pisoteado. Además, la relación hongos:bacterias ha aumentado de 0,30 a 0,69 durante el mismo período. Si bien aún no se ha alcanzado la relación deseada de 1:1, la tendencia va en la dirección correcta, y la población de hongos se ha duplicado en ese tiempo. Por lo tanto, una forma de aumentar los hongos del suelo es pastar y pisotear pastos altos. No se requieren insumos; solo un cambio en la forma de pastorear. Es posible que al principio se pierda un poco en la ganancia diaria, pero en los años siguientes, a medida que el ecosistema se adapte, esa pérdida se recuperará. Este ha sido el caso en Montana Highland Lamb.

Beneficios para la salud animal

El ganado se alimenta de la parte superior de las plantas de pasto, donde se encuentra un mayor porcentaje de energía. Las ovejas de pico de tijera están perfectamente equipadas para seleccionar hojas de pasto altas y combinarlas con la cantidad adecuada de tallos ricos en celulosa, a fin de equilibrar sus necesidades de fibra. El resultado son niveles más bajos de nitrógeno ureico en sangre y una reducción de otros trastornos metabólicos, como la infertilidad, la mastitis, la laminitis y la disfunción hepática. ¿Tus vacas se ven afectadas negativamente por el pasto aguado? ¿Y tus ovejas con infestación por moscas? ¿Tienes idea de cuánto gastas en etiquetas antimoscas a lo largo de tu vida? Un ciclo eficiente de nutrientes promueve una mejor salud animal y una amplia gama de reducciones en los insumos, ya sean del suelo, de las plantas o de los animales. Todo esto se traduce en animales más rentables que pastan en pasturas de mayor rendimiento.

Pastoreo de alta densidad de ganado

La segunda herramienta para aumentar el ciclo de los nutrientes es pastar con altas densidades de ganado. Esta es la forma en que la naturaleza distribuye los nutrientes ingeridos de manera uniforme por todo el paisaje. Todos hemos visto los resultados de un potrero grande con baja densidad de ganado: gran parte de la orina y el estiércol se concentra en una pequeña parte del campo, es decir, junto a la fuente de agua o bajo los árboles que dan sombra. Casi siempre, esas secciones cargadas de nutrientes también sufren pastoreo excesivo, lo que crea un desequilibrio aún mayor en el ciclo de nutrientes del pastizal. La combinación de fertilización excesiva y pastoreo excesivo puede dañar estas áreas, puede ser una fuente potencial de escorrentía de nutrientes y priva a otras áreas de los nutrientes que necesitan. Además, hay poco pisoteo de las plantas porque las bajas densidades de ganado hacen que las plantas sean consumidas antes de que puedan ser pisoteadas. El pastoreo adecuado con altas densidades de ganado resuelve estos problemas.

El pastoreo con alta densidad de ganado no es difícil de implementar. En el rancho La Cense, en Dillon, Montana, se trasladan cada día 200 de estas novillas (160 000 libras de peso vivo por acre). ¿Cuánto tiempo lleva el traslado? Se desplaza la cerca de un solo alambre y las novillas pasan al siguiente potrero en 12 minutos exactos. Foto: Dave Scott, NCAT

Las altas densidades de ganado también modifican la proporción entre hongos y bacterias hacia 1:1, lo cual, como ya hemos comentado, es la proporción que se encuentra en los pastizales naturales, lo que sugiere que esta es una forma equilibrada de reciclar los nutrientes para lograr una productividad a largo plazo (Masters, 2017). Nos beneficiaremos al imitar a la naturaleza: aprovechando el ciclo cerrado de un ciclo de nutrientes intacto que no requerirá aportes externos de fertilidad. Al mismo tiempo, generaremos materia orgánica en el suelo más rápido de lo que los científicos creían posible hace solo unos años.

¿Cuál es la densidad de carga aceptable para lograr todos estos cambios positivos en el ciclo de los nutrientes? ¿Cuánto peso vivo por acre? Quienes están mejorando su suelo más rápidamente están empleando densidades de carga de 500,000 libras de peso vivo por acre o más. Medio millón de libras de peso vivo por acre equivale a 830 terneros de un año por acre, con un peso de 600 libras cada uno. Este grupo de pastoreo consumirá 14 940 libras de materia seca en un período de 24 horas. Si tienes 4 000 libras de materia seca en tu prado de un acre y planeas dejar un 50 % de residuo, se pastorearán 2 000 libras de materia seca en tres horas. ¡Hola, Batt Latches!

Un Batt Latch es un abridor automático de portones que funciona con energía solar y fue desarrollado en Nueva Zelanda. Su precio de venta al público es de aproximadamente 400 dólares. Se puede configurar la hora a la que se abrirá el portón. El ganado se acostumbra rápidamente al abridor y se traslada al nuevo corral cuando este libera el portón de resorte.

Aquí hay un ejemplo un poco más sencillo. Digamos que estamos dispuestos a mover el ganado diariamente y que tenemos 4,000 libras de materia seca (pastoreo) por acre. Contamos con riego y también buscamos períodos de descanso de 40 días. Podemos usar la Calculadora para ganaderos de ATTRA para determinar fácilmente que podemos colocar 110 terneros de un año con un peso de seis en un acre. Eso equivale a 66,000 libras de peso vivo por acre.

Aunque ciertamente no se trata de medio millón de libras de peso vivo por acre, es una situación práctica de la vida real. Además, con el tiempo conducirá a un mejor ciclo de nutrientes, tal como se ha observado en Montana Highland Lamb, donde se ha implementado este tipo de pastoreo con alta densidad de ganado en condiciones reales.

Si te agobias ante la idea de mover el ganado todos los días, en realidad no es para tanto. Si tienes que ausentarte por un tiempo prolongado, lo único que debes hacer es colocar unos cuantos cierres Batt Latches o simplemente asignarles a tus animales un potrero más grande mientras no estés. No será el fin del mundo. Cuando regreses, retoma tus traslados diarios. Lo que logras para tus pastizales al mover el ganado todos los días compensará con creces el uso ocasional de un potrero más grande.

Uno de los grandes beneficios de rotar los pastos diariamente con densidades de ganado más altas y largos períodos de descanso es la consiguiente llegada de diversas especies vegetales que se establecerán en tus pastizales. ¡Ten paciencia y esto sucederá! La sucesión natural siempre tiende hacia la diversidad, y la diversidad genera estabilidad. Una cubierta vegetal forrajera diversa en la superficie garantiza una población microbiana diversa en el subsuelo. ¿Por qué? Porque las diferentes especies de plantas emiten una variedad de exudados que nutren a todo un espectro de bacterias, hongos, nematodos y protozoos (Stika, 2016). Los monocultivos limitan la complejidad y el esplendor de esa “Vía Láctea” rizosférica. Las grandes masas de hongos micorrízicos que están presentes en un pastizal diverso facilitan la transferencia de nutrientes y la absorción de agua. Esto se puede observar fácilmente durante una sequía, cuando los pastizales resilientes y diversos se mantienen verdes y productivos por más tiempo y se recuperan más rápidamente que los pastizales de monocultivo vecinos. La diversidad también es un beneficio para ti en períodos de menor estrés, ya que produce más toneladas de materia seca para tu ganado. Un pastizal diverso que cuenta con el apoyo de una base microbiana diversa también contiene una mayor densidad de nutrientes en el forraje. Esto no solo conduce a mayores ganancias, sino también a una carne de mayor calidad. Necesitamos pastizales diversos.

Compost

Agregar buen compost o té de compost a tus pastizales en lugar de fertilizantes inorgánicos es la tercera práctica importante que puedes utilizar para mejorar el ciclo de los nutrientes. El compost y los tés derivados de él inoculan el suelo, aumentando las poblaciones microbianas iniciales. Como muchos ganaderos han comprobado, las aplicaciones de compost pueden generar respuestas inmediatas en la producción que se mantienen durante tres o más años. La cantidad de aplicaciones necesarias y su duración dependen del buen funcionamiento biológico de tu suelo. En Montana Highland Lamb, Dave Scott trata de cubrir cada acre una vez cada tres años. En las áreas de la granja que tienen suelos más pobres, ha observado que las aplicaciones de compost aumentan la producción de pasto.

El compost aporta nutrientes e inoculantes microbianos en una sola aplicación. Además, se puede utilizar para modificar la proporción entre hongos y bacterias. Foto: Dave Scott, NCAT

En un estudio realizado en pastizales de California, una sola aplicación de compost en los pastizales aumentó el almacenamiento de carbono entre un 25 % y un 70 %, sin contar el carbono que ya estaba presente en el compost aplicado (White, 2014). Y aunque la respiración de dióxido de carbono también aumentó, el incremento en la producción vegetal compensó ese aumento en la respiración, lo que significa que se estuvo agregando carbono al suelo durante los tres años que duró el estudio tras la aplicación inicial única de compost, sin que hubiera indicios de que este proceso se detuviera una vez finalizado el estudio. Es probable que el aumento en el almacenamiento de carbono se pueda atribuir a una mejora en la productividad vegetal: las plantas pudieron incorporar más carbono al suelo que antes de la aplicación del compost.

Los inoculantes para compost también son una excelente herramienta para aumentar la población de hongos en el suelo. Crear un compost o un té de compost con predominio de hongos a gran escala no es tan fácil como producir un compost con predominio de bacterias, pero es posible. Para obtener más información sobre el compostaje, consulta la publicación de ATTRA, «Hoja de consejos: Compost», y el video «¡Compostaje! Tú puedes hacerlo». Ambos se pueden descargar del sitio web de ATTRA.

¿Y qué hay del heno?

Muchos prados de heno nunca ven las pezuñas del ganado al que alimentan. Ahí radica el costo oculto del heno. El heno se cosecha y se utiliza para alimentar al ganado en otros lugares. Todos los nutrientes que había en el heno se sacan de ese campo y deben reemplazarse de alguna manera. Con frecuencia, esto se hace utilizando fertilizantes comerciales, pero con el tiempo los suelos se agotan de materia orgánica bajo este tipo de manejo. Una solución es incorporar los campos de heno a un sistema de pastoreo rotativo, de modo que estos campos puedan recibir el estimulante “masaje” del ganado al masticar, el pisoteo controlado y la fertilización con estiércol. El único problema es que, si alimentas con heno durante más de unos pocos meses al año, probablemente tendrás demasiadas hectáreas de heno para “reacondicionar”. Y, para complicar aún más las cosas, si produces heno solo para dos meses de alimentación, probablemente no puedas justificar el gasto en maquinaria. Por ello, muchos ganaderos han vendido la segadora-apiladora, han encontrado formas de prolongar el pastoreo hasta más adelante en el invierno —o, en algunos climas, durante todo el invierno (consulta la lección sobre “Pastoreo de pastos almacenados” en el Tutorial de pastoreo gestionado de ATTRA)— y han comprado el heno que necesitan. Esto no solo es una bendición para la economía del rancho, sino que, de hecho, servirá para aportar nutrientes a tu granja.

La forma en que le des estos nutrientes importados a tu ganado determinará su efecto general. El heno puede servir como alimento, como fertilizante orgánico y, en algunos casos, como fuente de semillas. El estiércol generado al alimentar con heno en un corral de engorde puede convertirse en compost y devolverse a los campos de heno. O bien, para simplificar todo el proceso, considera el pastoreo con fardos. El ganado toma su parte y los microbios del suelo se alimentan de los residuos. Extender las pacas para cubrir grandes secciones de un campo y pastorear con altas densidades de ganado alimentará a las vacas, proporcionará alimento a los microbios con el heno pisoteado y, si el heno tiene semillas maduras, también sembrará pasto. Quizás la forma menos eficiente de alimentar con heno sea hacerlo directamente en el campo de heno y hacer que las vacas se lo coman todo entre una alimentación y otra. Lo único que les queda a los microbios es el estiércol. Es mejor que nada, sí, pero piensa en todo ese carbono que podrías haber agregado al alimentar más y pisotearlo. Desde el punto de vista del ciclo de nutrientes, alimentar con heno solo a las vacas y no a los microbios no compensa por completo el costo oculto de producir alimento almacenado.

El programa completo

El equipo ganador: pasto alto, alta densidad de ganado y buen compost. Foto: Dave Scott, NCAT

Ahora que hemos incorporado el pastoreo en pastizales altos, hemos aumentado la densidad de ganado y hemos añadido buen compost a nuestra operación de pastoreo, ¿qué podemos eliminar? Una vez que el suelo de tu pastizal funcione de manera eficiente, ya no tendrás que preocuparte por los fertilizantes inorgánicos. Los microorganismos del suelo se han encargado de esa tarea sin cobrar nada.

No tendrás que usar herbicidas para controlar las malezas porque tu ganado lo hará por ti. Usarás menos collares antimoscas porque la biología del pastizal se encargará de esa tarea. Incluso podrías tener que ir menos a la tienda de piensos a comprar minerales, ya que tus forrajes serán más ricos en nutrientes. Los ganaderos que han elegido este camino tampoco tienen que desparasitar a su ganado con tanta frecuencia, si es que lo hacen. Todo esto con la misma cantidad de pasto de calidad. ¿Te parece un buen trato?

Reducción gradual del uso de nitrógeno comercial sin afectar la producción de césped

En su artículo sumamente informativo, «Nitrógeno: la espada de doble filo», la Dra. Christine Jones (2014) describe un plan para reducir el nitrógeno comercial en los pastizales a lo largo de un período de cinco años. Recomienda una reducción del 20 % en el primer año, seguida de dos años de reducciones adicionales del 30 %, y culminando con dos años de aplicaciones mínimas de 5 kg de N por hectárea (4.5 libras por acre). En Montana Highland Lamb, la familia Scott ha seguido más o menos sus consejos durante más de cuatro años y, hasta ahora, ha dado buenos resultados. No se ha detectado ninguna disminución en la producción de pastura y este año (2017) no han aplicado ningún fertilizante nitrogenado. El nivel de materia orgánica del suelo es del 5,5%.

¿Qué cantidad de materia orgánica del suelo (SOM) es necesaria para reducir con éxito la fertilización con nitrógeno? Actualmente, hay pocos estudios que aborden esta cuestión, pero la experiencia sugiere que un 4 % de SOM sería el mínimo absoluto. Si no cuentas con ese nivel de SOM, tienes dos opciones. Primero, puedes pastorear lo que tienes con altas densidades de ganado. Esto es lo que ha hecho el Dr. Allen Williams en su rancho de Misisipi. Puedes leer sobre su éxito en la regeneración de suelos pobres en su artículo publicado en The Grassfed Exchange ( 2015). En segundo lugar, puedes plantar y pastorear cultivos de cobertura multiespecíficos durante tres o cuatro años. Pastorea estos cultivos con el objetivo de mejorar la salud del suelo. Específicamente, pastorea un tercio y pisotea dos tercios con un pastoreo de alta densidad de ganado. Quizás la mejor estrategia sea combinar los dos métodos, generando suficiente flujo de efectivo con tu número actual de animales mientras tu suelo mejora. Tal vez solo puedas permitirte destinar el 10 % de tu terreno a cultivos de cobertura cada año. No hay problema; con el tiempo cubrirás toda tu granja. Mejorar la salud y la función del suelo de los pastizales es una inversión a largo plazo que generará grandes beneficios a lo largo de los años.

Bajo la carpa del circo

Las raíces vivas, el pastoreo con altas densidades de ganado y un buen compost son las claves de manejo para mejorar el ciclo de nutrientes en nuestros pastizales. Con ellas, colaboramos con el poder natural de la naturaleza para formar el suelo, en lugar de intentar suplantarla con costosas soluciones químicas y tecnológicas. La naturaleza siempre tiene la última palabra. Trabajar con una fuerza tan poderosa garantiza el éxito definitivo. Contemplar la abundancia natural resultante es, sin duda, el mejor espectáculo del mundo.

El efecto del ciclo de los nutrientes en el ciclo del agua

Como es de esperarse, un ciclo eficiente del agua va de la mano con un ciclo eficaz de los nutrientes. El aumento de la agregación del suelo, un subproducto de la abundante vida del suelo, incrementará las tasas de infiltración del agua y la capacidad de retención de agua del suelo. Por lo tanto, habrá menos probabilidades de perder nutrientes, ya sea por escorrentía o por lixiviación hacia las aguas subterráneas. Se generará otro ciclo de retroalimentación positiva, ya que un ciclo del agua mejorado beneficiará a las poblaciones microbianas que mineralizan los nutrientes de las plantas. El ciclo del agua está tan integrado con el ciclo de los nutrientes que una forma sencilla de saber si estás reciclando bien los nutrientes es realizar una prueba simple de infiltración de agua. Lo cual nos lleva al tema del monitoreo.

Supervisar tu progreso 

Es fundamental dar seguimiento a los resultados de los procesos de pastoreo, pisoteo y compostaje que utilizas por dos razones.

En primer lugar, da esperanza ver cómo la tierra responde positivamente cuando trabajas en mayor armonía con la naturaleza. Comparar una palada de tierra de este año con una de hace dos años es una excelente motivación cuando observas un color marrón más intenso, una estructura más suelta, más lombrices y un entramado de raíces más denso. Estos son signos de que vas por buen camino. Nos dan esperanza a todos.

En segundo lugar, el monitoreo es la puerta de entrada a la adaptación. El monitoreo pone de manifiesto lo inesperado, que sin duda alguna ocurrirá. Introducir un cambio en un punto de la cadena biológica a menudo provoca una reacción en otra parte del sistema, que tal vez se manifieste donde menos te lo esperas. No te desesperes; aprende a adaptarte observando el ecosistema en su totalidad y manteniendo la mirada puesta en el futuro.

Estudio de caso
En 2014, la familia Scott, de Montana Highland Lamb, creía haber logrado controlar la infección por el gusano «Barber Pole» en su rebaño al aumentar el período de descanso de 22 a 32 días, cambiar de pastizal diariamente y dejar entre seis y ocho pulgadas de forraje residual. Estaban tan seguros de ello que decidieron pasar al siguiente problema crítico que afectaba su rentabilidad: el uso de fertilizantes. Aumentaron su período de descanso a 42 días y pastorearon en pasturas más altas, pisoteando una cantidad significativamente mayor de forraje para alimentar a los microbios. Lo que no esperaban era un resurgimiento del parásito. Sin embargo, eso fue precisamente lo que ocurrió. La infección por el parásito en 2015 incluyó más de 200 casos en 480 corderos y ovejas, algunos de los cuales presentaban infecciones múltiples. Esto representa un aumento respecto a los 20 casos registrados en 2014. Esto fue desalentador, por decir lo menos. ¿Abandonaron esta nueva estrategia de manejo? ¿O, por el contrario, intentaron analizar qué medidas podrían emplear para abordar este resultado negativo inesperado? Los Scott decidieron continuar por su camino y abordar el tema del estrés de los animales. Implementaron un programa de destete junto a la cerca para reducir el estrés de los corderos y, potencialmente, también reducir la tasa de infección por parásitos. Resultó ser una medida positiva. En 2017, las infecciones por parásitos disminuyeron a 54. El monitoreo mediante la escala FAMACHA les permitió cuantificar los resultados de un cambio en la gestión. También les permitió abordar el problema de manera integral, basándose en sus observaciones y en los datos que habían recopilado con esmero.

Sin un seguimiento, avanzar hacia un mejor ciclo de nutrientes en tus pastizales será más un juego de azar que una estrategia. Lograr un progreso sostenido sin un seguimiento puede resultar difícil. Para obtener más información sobre el seguimiento sencillo de los pastizales (incluida la prueba de infiltración de agua), consulta la sección “Seguimiento” en el tutorial gratuito de ATTRA sobre pastoreo manejado. El seguimiento solo toma una o dos horas al año, y los beneficios sin duda valen la pena.

Ganado Black Angus en pastizales de manejo intensivo en Montana. Aumento de peso superior con bajos insumos = rentabilidad. Foto: Dave Scott, NCAT

Conclusión

El carbono y el agua: estos dos elementos impulsan el ciclo de los nutrientes del suelo. Con suficiente carbono, todos los componentes del ecosistema del pastizal prosperan. Se logra una fotosíntesis máxima que permite que la vía del carbono líquido funcione como un dínamo, proliferan los exudados radiculares, se forman asociaciones entre hongos y bacterias, aumenta la materia orgánica en el suelo, se estabiliza el pH y los microbios mineralizan los nutrientes continuamente. Este es el modelo de la naturaleza.

Al considerar tu estrategia respecto al ciclo de los nutrientes en tus pastizales, te enfrentas a una encrucijada. En realidad, solo tienes dos opciones. Una: mantener el statu quo de fertilizar, fertilizar y comprometerte a años interminables de más insumos comerciales y el gasto que esto implica tanto para tu bolsillo como para el medio ambiente. O bien, puedes tomar el otro camino y hacer una transición gradual hacia un enfoque que trabaje más con la naturaleza para aprovechar todos los complejos recursos biológicos disponibles y así proporcionar a las plantas los nutrientes que necesitan. Las raíces vivas, los largos períodos de descanso, la alta densidad de ganado y la aplicación de compost de calidad son las herramientas del ganadero para intensificar la ruta del carbono líquido y permitir un ciclo eficiente de los nutrientes. Una vez que los suelos de tus pastizales comiencen a funcionar bien, el rendimiento de tus pastizales será igual o mayor que el de los pastizales fertilizados de manera convencional. Necesitarás cada vez menos fertilizantes y plaguicidas comerciales. Tus pastizales infiltrarán y aprovecharán toda la humedad que reciban. Capturarán enormes cantidades de carbono. Esto generará ganancias. No sucederá de la noche a la mañana, pero sucederá. El plan de la naturaleza cuenta con una enorme inercia a su favor. Aprovecha eso.

Referencias

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Masters, Nicole. 2017. Soil Crawl: Getting Down and Dirty. Actas del taller. Northern Plains Resource Council. Big Timber, MT.

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White, Courtney. 2014. Grass, Soil, Hope. Chelsea Green Publishing, White River Junction, VT.

Williams, Allen. 2015. Datos recientes respaldan los beneficios para la salud del suelo que ofrece el pastoreo adaptativo de alta densidad de ganado. The Grassfed Exchange.

Recursos adicionales

Estudios de caso de ATTRA: Mejora de la salud del suelo mediante mezclas de cultivos de cobertura

Estudio de caso sobre la siembra directa, Brown’s Ranch: Mejorar la salud del suelo mejora los resultados financieros
Explica el enfoque de Gabe Brown respecto a la gestión del suelo, centrándose en la salud del suelo y el uso de la agricultura sin labranza, cultivos de cobertura diversos y pastoreo rotativo intensivo de ganado en su granja de Dakota del Norte.

Estudio de caso sobre la siembra directa, Granja Miller: Restauración de tierras de pastoreo con cultivos de cobertura
Ken Miller, de Mandan, Dakota del Norte, explica cómo se pueden convertir tierras de cultivo marginales de nuevo en pastizales mediante la siembra, durante varios años, de una mezcla diversa de cultivos de cobertura que ayude a romper la antigua capa de arado y a mejorar el ciclo de los nutrientes.

Estudio de caso sobre la siembra directa, Granja Richter:Mezclas de cultivos de coberturaen un sistema basado enforraje
Marlyn y Patrick Richter, quienes se dedican a la agricultura en Dakota del Norte, cultivaron una mezcla de cultivos de cobertura de múltiples especies después de una cosecha temprana de forraje para agregar los residuos necesarios, la materia orgánica y los nutrientes disponibles en el suelo para el siguiente cultivo comercial. Su sistema de cultivo basado en forraje había eliminado habitualmente la mayor parte de la biomasa vegetal de la tierra, lo que resultaba en una cantidad insuficiente de residuos vegetales para el funcionamiento saludable de la biología del suelo y la protección del mismo.

Publicaciones y proyectos de ATTRA

Beneficios de los escarabajos peloteros en un ecosistema de pastizal
Los escarabajos de estiércol desempeñan un papel pequeño pero notable en el ecosistema de los pastizales. Se alimentan de estiércol, lo utilizan para proporcionar refugio y alimento a sus crías y, al mismo tiempo, mejoran el ciclo de los nutrientes, la estructura del suelo y el crecimiento del forraje. Esta publicación describe a los escarabajos de estiércol y sus beneficios para los pastizales, y ofrece información sobre su manejo.

Manual y cuaderno de ejercicios para la planificación del pastoreo
Este manual ofrece todos los recursos que necesitas para elaborar tu propio plan de pastoreo, supervisar su eficacia y ajustar tu gestión a lo largo de la temporada de pastoreo.

Integración de la ganadería y los cultivos: mejorar el suelo, resolver problemas y aumentar los ingresos
Incorporar el ganado a una explotación agrícola (de granos, hortalizas o huertos frutales) puede beneficiar la materia orgánica y la fertilidad del suelo, diversificar la gama de productos, proporcionar nuevas fuentes de ingresos y resiliencia a la explotación, y ayudar en el control de malezas y plagas. Esta publicación describe algunos de los beneficios y desafíos de integrar el ganado en una explotación agrícola y ofrece consejos y recursos para facilitar la transición.

Tutorial sobre pastoreo gestionado
Este tutorial incluye sesiones impartidas por especialistas del Centro Nacional de Tecnología Apropiada, quienes también son productores ganaderos. Ellos comparten años de experiencia en el manejo de sus propios pastizales para inspirarte a comenzar desde donde te encuentres y a desarrollar o perfeccionar tus propios sistemas de pastoreo manejado. Las presentaciones detalladas y los ejemplos de la vida real te pondrán en el camino hacia el pastoreo manejado.

Tutorial sobre la salud del suelo
Este tutorial presenta los principios clave de la salud del suelo y aborda evaluaciones sencillas de la salud del suelo en la finca que los agricultores y ganaderos pueden realizar por sí mismos.

Recursos sobre el ciclo de los nutrientes

«Amazing Carbon». Por Christine Jones, PhD
Artículos sobre la salud y el manejo del suelo escritos por una ecóloga del suelo que ayuda a agricultores y ganaderos a potenciar la biodiversidad, aumentar la actividad biológica, secuestrar carbono, activar los ciclos de nutrientes del suelo, restaurar el equilibrio hídrico y mejorar la productividad. Los artículos titulados «La vía del carbono líquido» y «El nitrógeno: una espada de doble filo» son de especial relevancia.

Cómo crear suelos saludables con la gestión holística. Por Holistic Management International
Videos y artículos sobre cómo mejorar la salud y la función del suelo mediante el pastoreo planificado.

Agricultura a imagen de la naturaleza. 2015. Por Gabe Brown.
Presentación en la conferencia «Conectando suelos y ganancias: siembra directa, cultivos de cobertura, salud del suelo y pastoreo», celebrada en Danville, Pensilvania, el 18 de marzo de 2015.

Introducción a la biología del suelo. 2000. Por A.J. Tugel, A.M. Lewandowski y D. Happe-vonArb (eds.). Sociedad para la Conservación del Suelo y el Agua, Ankeny, IA.
Esta es la versión en línea del libro, que el NRCS ofrece de forma gratuita. Se trata de un tratado introductorio sobre
la red trófica.

Soil Carbon Cowboys. 2013. Por Peter Byck.
Un video en el que los ganaderos Allen Williams, Gabe Brown y Neil Dennis hablan sobre cómo regeneraron sus suelos al tiempo que mejoraron la salud de los animales y la rentabilidad.

El ciclo de los nutrientes en los pastizales
Por Dave Scott y Nina Prater, especialistas en agricultura sostenible del NCAT
Publicado en marzo de 2018
©NCAT
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Espacio 49

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. ATTRA.NCAT.ORG.