Por Barbara Bellows, del Instituto de Investigación Medioambiental Aplicada de Texas; Mike Morris, del NCAT; y Colin Mitchell, del NCAT

Resumen

Hasta hace poco, la mayoría de los procedimientos de análisis del suelo evaluaban la fertilidad del suelo con el fin de orientar sobre la aplicación adecuada de fertilizantes a base de nutrientes. Sin embargo, los suelos hacen mucho más que simplemente proporcionar nutrientes. Retienen y filtran el agua, reciclan los nutrientes, estabilizan la materia orgánica, crean un hábitat para una gran variedad de organismos y pueden contribuir a mitigar el cambio climático al fijar el carbono en el suelo. En los últimos años se ha producido una proliferación de nuevos análisis de la salud del suelo que miden la descomposición de la materia orgánica, el ciclo de los nutrientes, la estabilidad de los agregados y el secuestro de carbono, todos ellos dependientes de la actividad de los microorganismos del suelo. Esta publicación describe varios de los métodos más comunes de evaluación de la salud del suelo, incluyendo la materia orgánica total del suelo, la materia orgánica activa, la respiración del suelo, la estabilidad de los agregados y el análisis de suelo de Haney. Identificamos las ventajas y limitaciones de cada método y ofrecemos sugerencias y recursos para llevar a cabo estos análisis en su granja o rancho.

La red trófica del suelo se centra en los microorganismos y los organismos de mayor tamaño que intervienen en la descomposición. Los microorganismos proporcionan muchos otros servicios y beneficios. Fuente: Ingham, sin fecha.

 

Introducción


Aunque los agricultores han comprendido la importancia de un suelo de buena calidad desde los albores de la agricultura, y lo han descrito con términos como «fecundidad del suelo» y (en algunas culturas) «suelo fértil», el concepto de salud del suelono empezó a atraer la atención de científicos y educadores hasta aproximadamente la década de 1980. Cuando se desarrollaron los fertilizantes sintéticos a principios del siglo XX, muchos edafólogos centraron su investigación en cómo los agricultores podían aplicar más fertilizantes o aplicarlos de forma más eficaz, para superar los problemas de degradación del suelo debidos a la erosión o a la pérdida de nutrientes por la cosecha. A medida que más personas abandonaban el campo y se trasladaban a las ciudades, empezaron a culpar a los agricultores y a su uso de fertilizantes y estiércol de la proliferación de algas en los lagos que utilizaban para el ocio y el agua potable. Al mismo tiempo, algunos agricultores observaron que el rendimiento de sus cultivos disminuía, mientras que el coste de los fertilizantes y otros insumos aumentaba. Y en las décadas de 1970 y 1980, los edafólogos más jóvenes interesados en la agricultura sostenible comenzaron a cuestionar el dogma de que la gestión de la fertilidad del suelo era la solución a todos los problemas del suelo.

Hoy en día, la salud del suelo se ha convertido en una de las principales prioridades del Servicio de Conservación de Recursos Naturales (NRCS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) y es el tema central de numerosos programas de investigación, así como de iniciativas emergentes que remuneran a los agricultores por proteger el medio ambiente y la calidad del agua. Esta publicación ofrece una visión general de los factores que influyen en la salud del suelo y, a continuación, analiza algunos de los métodos más habituales para evaluarla.

¿Qué es la salud del suelo? Aunque las definiciones varían, el NRCS la ha definido como «la capacidad continua del suelo para funcionar como un ecosistema vivo y vital que sustenta a las plantas, los animales y los seres humanos» (NRCS, sin fecha). Hay que destacar dos aspectos de esta definición: en primer lugar, se define el suelo sano como algo vivo. En segundo lugar, el suelo sano es capaz de desempeñar determinadas funciones. El NRCS menciona a continuación cinco de estas funciones:

  1. Regulación del caudal y el almacenamiento de agua procedente de la lluvia, el deshielo y el riego
  2. Preservar la vida vegetal y animal
  3. Filtrado y retención de posibles contaminantes
  4. El ciclo del carbono, el nitrógeno, el fósforo y muchos otros nutrientes
  5. Proporciona estabilidad física y soporte a las raíces de las plantas y a las estructuras construidas por el ser humano

Para comprender realmente la salud del suelo, debemos entender qué significa que un suelo esté vivo. Además de minerales, agua y aire, un suelo vivo también contiene innumerables organismos: animales excavadores, lombrices, insectos y microorganismos. Para que estos organismos prosperen, necesitan alimentarse, respirar, tener acceso al agua y estar protegidos contra los venenos. En pocas palabras, un suelo sano debe presentar las siguientes características (Doran y Zeiss, 2000):

  • Un alto porcentaje de materia orgánica: esta es la fuente de alimento de muchos organismos del suelo.
  • Una buena estructura del suelo, es decir, la formación de grumos sueltos de tierra conocidos como agregados: esta característica del suelo permite que el agua de la lluvia o del riego penetre fácilmente en él. Además, crea cavidades de aire que permiten respirar a los organismos del suelo, así como cavidades de materia orgánica de la que estos organismos pueden alimentarse.
  • Capacidad eficaz de retención de nutrientes y agua: es similar a la estructura del suelo, pero significa que las condiciones para el crecimiento saludable de los organismos del suelo se mantienen a lo largo del tiempo.
  • Ciclo eficiente de los nutrientes: se refiere a la interacción de los organismos del suelo en la red trófica del suelo.
  • Un alto nivel de actividad biológica y diversidad: esto se refiere al tipo y al número de organismos que componen la red trófica del suelo, cada uno de los cuales consume un tipo diferente de materia orgánica o se alimenta de un organismo del suelo distinto.

¿Qué relación hay entre la salud de los organismos del suelo y la salud y la producción de los forrajes y los cultivos? Por citar solo tres de los muchos procesos que intervienen:

  1. Mediante sus movimientos de excavación y sus procesos vitales, los organismos del suelo crean una tierra suelta con bolsas de aire que permiten que las raíces de las plantas respiren. (Al igual que los animales necesitan aire para respirar, también lo necesitan las raíces de las plantas.)
  2. Los organismos del suelo descomponen la materia orgánica, liberando nutrientes vegetales como nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio en la solución del suelo.
  3. Los exudados de los organismos del suelo (limos y residuos) también se mezclan con los nutrientes del suelo para formar los agregados que proporcionan la estructura del suelo y mejoran la capacidad de las raíces de las plantas para penetrar en él y obtener el agua y los nutrientes necesarios para su crecimiento.

Introducción a la biología del suelo

Las micorrizas se extienden por el suelo y aportan agua y nutrientes a la planta. Fuentes: Smith, 2015; Todd, sin fecha

Hay tres tipos de organismos que son los principales responsables de las características de la salud del suelo: los descomponedores, las micorrizas y las bacterias presentes en la rizosfera, o zona radicular, de la planta.

Organismos descomponedores

Entre los descomponedores se encuentran los trituradores, los excavadores y diversos microorganismos que forman parte de la conocida red trófica del suelo (véase el gráfico anterior). Los trituradores, como las aves, los pequeños animales, los bichos, los escarabajos, las hormigas y otros insectos, transforman los trozos grandes de materia orgánica en estiércol y pequeñas migajas que quedan tras la alimentación.

Los animales excavadores, como las hormigas y las lombrices, introducen fragmentos de materia orgánica en el suelo, lo que proporciona alimento a los microorganismos. Microorganismos como los protozoos, los hongos y las bacterias transforman los materiales orgánicos en nutrientes inorgánicos que pueden ser absorbidos por las plantas. Las lombrices y los microorganismos también producen diversos tipos de exudados que ayudan a que las partículas del suelo se unan para formar agregados. Estas sustancias viscosas también pueden aumentar la capacidad de intercambio catiónico (CIC), es decir, la capacidad de las partículas del suelo para retener cationes (moléculas con carga positiva), como el amonio, el potasio, el calcio y el magnesio, haciendo que estos nutrientes estén disponibles para su absorción por las plantas.

Micorrizas

Las micorrizas son un tipo de hongo que mantiene una relación simbiótica (de ayuda mutua) con la mayoría de las plantas. (Las crucíferas, como el rábano, la col y los nabos, son una excepción.) Las micorrizas comienzan su crecimiento dentro de las células de las raíces de las plantas y obtienen energía en forma de carbohidratos de estas. A cambio, las hifas, o filamentos, de las micorrizas se extienden mucho más lejos y penetran en poros más estrechos de lo que pueden llegar las raíces de las plantas, lo que proporciona a la planta hasta 100 veces más acceso al agua y a los nutrientes que el que proporcionan las raíces por sí solas.

Las micorrizas ayudan a las plantas a soportar las sequías y a absorber el fósforo, un nutriente al que las raíces suelen tener difícil acceso. Las micorrizas también pueden reforzar la capacidad de las plantas para resistir las infestaciones de plagas y enfermedades, y ayudan a unir las partículas del suelo en agregados, lo que reduce la compactación del suelo y proporciona una capa orgánica que mejora la capacidad de retención de agua y nutrientes. Las micorrizas dependen de las raíces de las plantas para obtener sus carbohidratos, y mueren o entran en estado de letargo si no hay plantas creciendo en el suelo.

Bacterias de la rizosfera

Las bacterias de la rizosfera viven cerca de las raíces de las plantas y, a menudo, obtienen sus nutrientes de diversos azúcares y otras sustancias químicas que se filtran desde las raíces. A cambio, estas bacterias aportan numerosos beneficios. Algunas descomponen formas minerales complejas de fósforo, como el fosfato cálcico, en formas más simples que las plantas pueden absorber. Otras bacterias de la rizosfera aumentan la disponibilidad de micronutrientes como el hierro, estimulan el crecimiento de las raíces, protegen contra la salinidad del suelo o mejoran la resistencia a las enfermedades de las plantas. Al igual que los descomponedores, las bacterias de la rizosfera segregan sustancias viscosas que pueden recubrir las partículas del suelo, lo que facilita la formación de agregados edáficos y mejora la capacidad de retención de nutrientes y agua.

Las rizobacterias favorecen el crecimiento de las plantas, las protegen contra las plagas y reducen los efectos tóxicos de los contaminantes. Fuente: Kumar et al., 2011

Prácticas agrícolas que mejoran la salud del suelo

Una franja de pastizal autóctono que favorece la diversidad de los microorganismos del suelo. Fuente: Conservation Media Library, 2016

El NRCS ha identificado cinco principios generales para mejorar la salud del suelo:

  1. Reducir al mínimo la alteración del suelo
  2. Aumentar la diversidad vegetal
  3. Mantener una raíz viva en crecimiento durante todo el año
  4. Mantener el suelo cubierto en la medida de lo posible y durante el mayor tiempo posible
  5. Incorporación de ganado

Algunas prácticas agrícolas que siguen estos principios son la preparación del terreno y la siembra con labranza reducida o sin labranza, la rotación de cultivos, la plantación de diversos cultivos de cobertura y el pastoreo rotativo o controlado.

La agricultura sin labranza y con labranza reducida minimizan la alteración del suelo y dejan residuos orgánicos en la superficie. Estas prácticas:

  1. Evitar daños al hábitat de los organismos del suelo
  2. Evitar que se vea afectado el crecimiento de los hongos micorrízicos
  3. Mantener los residuos en la superficie del suelo para protegerlo contra la erosión

Un suelo sano es de color oscuro debido a su alto contenido en materia orgánica y presenta una buena estructura o estabilidad de los agregados. Fuente: USDA NRCS, 2012

La rotación de cultivos mejora la diversidad de raíces vegetales en el suelo, lo que aumenta:

  1. Diversidad de exudados o tipos de sustancias nutritivas que emanan de las raíces de las plantas
  2. Diversidad de microorganismos que se alimentan de las raíces y los exudados
  3. Capacidad de los organismos beneficiosos para imponerse frente a los organismos patógenos

Diversas mezclas de cultivos de cobertura, que incluyen leguminosas, plantas herbáceas y rábanos de labranza:

  1. Cubra la superficie del suelo para protegerla contra la erosión eólica e hídrica
  2. Proporciona raíces vivas en el suelo durante gran parte del año, lo que garantiza el mantenimiento de las poblaciones de bacterias micorrízicas y de la rizosfera
  3. Proporcionar alimento en forma de materia orgánica a los diversos organismos del suelo
  4. Reducir el crecimiento de malas hierbas, sobre todo si el cultivo de cobertura proporciona una capa protectora duradera sobre el suelo

El pastoreo rotativo o controlado, con períodos de descanso adecuados, beneficia al suelo al:

  1. Alimentar a los microorganismos del suelo con estiércol, orina y vegetación pisoteada
  2. Limitar el tiempo de pastoreo para reducir el pisoteo del suelo, la formación de senderos y el pastoreo excesivo de las plantas más apreciadas
  3. Mantener el suelo cubierto, conservar las raíces vivas en el suelo, reducir la alteración del suelo y fomentar el crecimiento de diversas especies vegetales

Hay muchas otras prácticas de gestión del terreno que también favorecen la salud del suelo. Por ejemplo, investigaciones recientes realizadas en Iowa han demostrado los múltiples beneficios que reporta la plantación de franjas de pradera autóctona dentro de los campos o en sus bordes (Moore, 2014). Se ha demostrado que la silvopastura, el pastoreo adaptativo en huertos o masas forestales, el cultivo en hileras y otras prácticas de cultivo mixto mejoran la salud del suelo.

Pruebas que puedes utilizar para evaluar la salud del suelo

Los análisis de la salud del suelo miden propiedades biológicas, químicas y físicas que indican, bien un crecimiento saludable de los organismos del suelo, bien propiedades que favorecen dicho crecimiento. La mayoría de los análisis de la salud del suelo miden uno de estos cinco aspectos:

  1. Los nutrientes del suelo, como el nitrógeno, el fósforo, el potasio y otros. Los organismos del suelo los necesitan tanto como las plantas.
  2. La materia orgánica del suelo: la principal fuente de alimento para la mayoría de los organismos del suelo. Se presenta en tres formas básicas: viva, muerta y muy muerta. La materia orgánica viva está compuesta por raíces de plantas vivas y organismos del suelo. La materia orgánica muerta está compuesta por plantas y organismos recientemente fallecidos y en descomposición, así como por estiércol. La materia orgánica muy muerta se encuentra en un estado que dificulta su aprovechamiento como alimento por parte de la mayoría de los organismos del suelo.
  3. Estabilidad de los agregados del suelo: el grado de agregación que existe en un suelo o, en términos más sencillos, el grado de estructura del suelo, así como la capacidad de estos agregados para mantenerse intactos bajo un nivel moderado de uso del suelo.
  4. Número, diversidad y crecimiento (lo que en términos científicos se conoce como actividad) de los organismos del suelo.
  5. Las características físicas y químicas del suelo que influyen en la salud tanto de los organismos del suelo como de las plantas.

Fuente: Hoorman e Islam, 2010

Muchas de las pruebas de salud del suelo que figuran en la tabla 1 pueden realizarse sobre el terreno mediante un procedimiento de bajo coste. Es posible que ya conozcas evaluaciones de campo como las siguientes:

  • Olor del suelo: ¿huele a «tierra» o a organismos del suelo?
  • Textura del suelo: ¿se nota el suelo graso al tacto, como suele ocurrir con la materia orgánica del suelo?
  • Presencia de lombrices
  • Estabilidad de los terrones o grumos de tierra en el agua: una prueba sencilla para determinar la estabilidad de los agregados
  • Tiempo que tarda el agua en filtrarse en el suelo: una medida de la infiltración del agua
  • La facilidad con la que se clava una varilla en el suelo: un indicador de la densidad aparente o de la compactación del suelo

Tabla 1. Análisis de la salud del suelo

 
Características de la salud del suelo Subcaracterísticas Análisis de la salud del suelo
Nutrientes del suelo Contenido de nutrientes en el momento del muestreo Análisis de nutrientes del suelo
Capacidad del suelo para evitar la pérdida de nutrientes por lixiviación o escorrentía Capacidad de intercambio catiónico (CIC)
Disponibilidad de nutrientes para el crecimiento de las plantas pH
Materia orgánica del suelo Todas las formas de materia orgánica Materia orgánica total del suelo
Materia orgánica viva y muerta Materia orgánica activa del suelo
Materia orgánica en suspensión
Agregados del suelo Cantidad de agregados estables Estabilidad de los áridos
Organismos que intervienen en la formación de agregados Proteína del suelo/glomalina
Diversidad y crecimiento de los organismos del suelo Crecimiento (actividad) de los organismos del suelo Respiración del suelo
Tasa de descomposición por parte de los organismos del suelo Mineralización del nitrógeno
Diversidad y poblaciones de diversos organismos del suelo Ácido graso fosfolípido (PLFA)
Características físicas y químicas Soltura o compactación del suelo Densidad aparente
Capacidad del agua de lluvia o de riego para filtrarse fácilmente en el suelo Infiltración de agua
Qué textura tiene el suelo: si es arenoso o arcilloso Textura del suelo

En el sitio web sobre salud del suelo del NRCS se ofrecen descripciones más detalladas de las evaluaciones de la salud del suelo realizadas sobre el terreno.

Ya sea que se realice sobre el terreno o en un laboratorio comercial con equipos sofisticados, la calidad de un análisis depende directamente de las muestras proporcionadas. El momento de la toma y la manipulación son especialmente importantes para cualquier análisis que mida la actividad microbiana (como la respiración microbiana, la mineralización del nitrógeno y los ácidos grasos de fosfolípidos, o PLFA). Las muestras para estos análisis deben tomarse durante la estación cálida, cuando las plantas se encuentran en pleno crecimiento, y lo ideal es mantenerlas refrigeradas hasta su análisis. Aunque no es tan crítico, las muestras de suelo para la materia orgánica activa, las proteínas del suelo/glomalina y la estabilidad de los agregados también deben tomarse durante el apogeo de la temporada de crecimiento. Para los análisis de estabilidad de los agregados, las muestras de suelo no deben secarse, molerse ni compactarse, y deben conservarse en frascos o almacenarse de manera que no se sequen ni se formen terrones.

Algunos análisis comerciales de la salud del suelo, como los de Cornell y Haney, combinan varios análisis para obtener una puntuación de la salud del suelo.

Comparación de métodos de evaluación de la salud del suelo

Todos los métodos de evaluación de la salud del suelo tienen sus ventajas y sus inconvenientes, y los edafólogos debaten cuáles son las pruebas más adecuadas para cada fin. Por ejemplo, la respiración del suelo y la mineralización del nitrógeno son métodos excelentes para determinar la velocidad a la que los organismos del suelo descomponen la materia orgánica del suelo. Sin embargo, estas pruebas no son adecuadas para determinar el secuestro de carbono en el suelo. En su lugar, se debería utilizar una medida de la estabilidad de los agregados del suelo.

A continuación, analizamos 13 métodos habituales de evaluación de la salud del suelo. No se trata de una lista exhaustiva, y sin duda existen muchos otros métodos (al igual que hay innumerables formas de evaluar la salud humana). Cabe señalar, por ejemplo, que no incluimos los análisis de tejido vegetal, un método que puede aportar información muy valiosa sobre la salud del suelo.

Aunque constituye una parte muy pequeña de toda la materia orgánica, la parte viva interactúa con la parte muerta y la parte muy muerta. Fuente: Ingham, sin fecha

Materia orgánica total del suelo

Los análisis de la materia orgánica total del suelo miden la suma total de materia orgánica viva, muerta y muy muerta. La materia orgánica y los agregados formados a partir de ella presentan superficies irregulares y están compuestos por componentes químicos que se unen a los nutrientes del suelo, como el amonio, el calcio, el magnesio y el potasio. Esta capacidad de unión se denomina capacidad de intercambio catiónico (CIC). Estos sitios de unión también se unen a las moléculas de agua, lo que da lugar a una mayor capacidad de retención de agua.

Las formas vivas y muertas de la materia orgánica proporcionan alimento a los organismos del suelo y participan en la descomposición de la materia orgánica. La materia orgánica muy descompuesta puede quedar secuestrada o atrapada dentro de los agregados del suelo, unida a la materia mineral del suelo o (como en el caso de la lignina) ser difícil de descomponer para los organismos del suelo. No obstante, sigue proporcionando un hábitat para los organismos del suelo y otros beneficios. Todas las formas de materia orgánica se combinan para ayudar a formar recubrimientos de materia orgánica sobre las partículas minerales del suelo, mejorando la formación de agregados y la estructura del suelo.

Procedimiento de ensayo y limitaciones

Aunque la materia orgánica total del suelo ha sido durante muchos años el indicador estándar de la salud del suelo, presenta varias limitaciones. Por un lado, los métodos de análisis de la materia orgánica del suelo varían de un laboratorio a otro. Cada uno de estos métodos tiene además sus ventajas e inconvenientes, tal y como se ilustra en la tabla 2.

Otra limitación de los análisis de la materia orgánica total del suelo es que los cambios en dicha materia se producen lentamente. Esto es especialmente cierto en climas cálidos y húmedos, que favorecen altas tasas de actividad microbiana y una rápida descomposición de la materia orgánica, pero también en climas áridos donde las plantas crecen lentamente (a menos que se rieguen) o en suelos degradados donde la actividad microbiana es limitada. Las evaluaciones de la materia orgánica total del suelo tampoco distinguen entre los tipos muy diferentes de materia orgánica que se encuentran a distintas profundidades. La capa superficial del suelo contiene principalmente materia orgánica viva y muerta, mientras que las capas más profundas contienen mayores cantidades de materia orgánica muy descompuesta.

Tabla 2. Métodos habituales para la medición del carbono orgánico del suelo (SOC) o de la materia orgánica del suelo (SOM)

 
Método de medición del carbono del suelo Breve descripción Ventajas Contras
Carbono de combustión Combustión rápida de suelo a alta temperatura (1300 °C) con recuperación y detección de CO₂ gaseoso. Mide directamente el carbono total. Rápido; reproducible Combustiona el carbono mineral (no orgánico) de los suelos calcáreos, lo que da lugar a una sobreestimación del carbono orgánico del suelo (SOC)
Pérdida por calcinación (LOl) Combustión a alta temperatura (400 °C) de suelo, en la que la diferencia de peso entre antes y después se atribuye a la materia orgánica del suelo Muy económico; fácil de repetir Ciertos tipos de suelo (por ejemplo, las caolinitas y las illitas) contienen agua estructural que solo se pierde a temperaturas superiores a los 100 °C, lo que da lugar a una sobreestimación de la materia orgánica del suelo
Walkley-Black Oxidación química del carbono orgánico y detección mediante reacción colorimétrica titrimétrica Evita los errores que se producen en los métodos de combustión y de determinación del punto de inflamación Es peligroso para los técnicos y se utilizan productos químicos tóxicos; el poder oxidante puede reducirse cuando hay un alto contenido de arcilla o una alta concentración de determinados metales, lo que da lugar a subestimaciones del SOC

Cómo aumentar la materia orgánica total

La materia orgánica total aumenta cuando la cantidad de materia orgánica que se añade al suelo es mayor que la cantidad de materia orgánica que se descompone o se retira en forma de forraje o de cosecha. Cultivar un cultivo que genere muchos residuos, como el sorgo, en rotación con un cultivo de cobertura denso y diverso, y luego utilizar estiércol o compost para mejorar la fertilidad, es una forma excelente de aumentar la materia orgánica.

Materia orgánica activa

El análisis de la materia orgánica activa supera una limitación importante del análisis de la materia orgánica total, ya que los niveles de materia orgánica activa varían mucho más rápidamente, lo que proporciona una mejor indicación de si las prácticas de gestión están mejorando la salud del suelo. Tal y como se define aquí, la materia orgánica activa no incluye el componente totalmente muerto, sino únicamente organismos vivos (lombrices, insectos, escarabajos y organismos microscópicos), así como plantas recientemente muertas, residuos animales, exudados vegetales y estiércol animal. Todos ellos se consideran activos, ya que están fácilmente disponibles para los organismos del suelo que participan en la descomposición de la materia orgánica. El tipo de materia orgánica analizado mediante los ensayos de materia orgánica activa se conoce como materia orgánica oxidable con permanganato, debido al producto químico (permanganato) utilizado en el ensayo.

Procedimiento de ensayo y limitaciones

Se hace reaccionar una muestra de suelo con un producto químico muy cáustico de color rojo púrpura, el permanganato potásico. Cuanto mayor es la cantidad de materia orgánica disponible, mayor es la reacción, lo que provoca una disminución del color de la solución. La cantidad de color que queda en la solución tras la reacción se determina mediante un espectrofotómetro. Aunque las evaluaciones analíticas basadas en la investigación de la materia orgánica activa requieren equipos relativamente caros, se pueden realizar análisis lo suficientemente precisos como para tomar decisiones sobre la gestión de la explotación agrícola en el propio campo, utilizando equipos que cuestan menos de 1000 dólares.

Una limitación de la prueba es que no mide la materia orgánica más estable (el componente totalmente muerto), que es fundamental para mejorar la capacidad de intercambio catiónico, la capacidad de retención de agua y el secuestro de carbono en el suelo.

Cómo aumentar la materia orgánica activa

Se puede aumentar la materia orgánica activa añadiendo al suelo formas de materia orgánica fácilmente descomponibles, como residuos vegetales más jóvenes, más verdes y más blandos, así como estiércol. Los materiales más viejos, secos y leñosos se descomponen más lentamente y, por lo general, contienen menos formas activas de materia orgánica.

Materia orgánica en suspensión (POM)

Los análisis de materia orgánica particulada miden la cantidad de materia orgánica que, debido al tamaño de sus partículas, es fácilmente descomponible o «lábil».

La materia orgánica particulada es la fracción que tiene un tamaño específico. Fuente: Puget et al., 2008

Procedimiento de ensayo y limitaciones

Las muestras de suelo se tratan con una sustancia química que provoca la desintegración o dispersión de los agregados y las partículas. El suelo dispersado se tamiza y se compara la cantidad de materia orgánica total que queda en el tamiz con la que pasa a través de él, para calcular la fracción de partículas de materia orgánica con un diámetro comprendido entre 0,053 y 2 mm. La mayoría de las partículas de este rango de tamaño son restos de materia vegetal y animal desmenuzada fácilmente descomponible. Las evaluaciones de la materia orgánica del suelo (POM) requieren mucho tiempo, necesitan equipos costosos y pueden ser difíciles de replicar con precisión. Existe un método más sencillo, basado en el trabajo de campo, que puede utilizarse para evaluaciones preliminares y demostraciones. (Consulte la sección «Recursos adicionales» al final de esta publicación para ver un vídeo de YouTube sobre este método).

Cómo aumentar la materia orgánica en suspensión

Es posible aumentar la materia orgánica del suelo (POM) mediante rotaciones de cultivos variadas, cultivos de cobertura diversos, la preparación del terreno sin labranza y el pastoreo rotativo o controlado. Diversos estudios han demostrado que la POM aumenta con una mayor biodiversidad vegetal (Carbandella y Elliott, 1992) y una menor alteración del suelo (Osborne et al., 2014).

Respiración microbiana y mineralización del nitrógeno

Tanto los ensayos de respiración microbiana como los de mineralización del nitrógeno miden el crecimiento o la actividad microbiana y la descomposición de la materia orgánica, pero lo hacen de formas diferentes. Los ensayos de respiración microbiana miden la cantidad de dióxido de carbono (el producto de la respiración) que liberan los organismos del suelo durante un periodo de tiempo determinado y en una cantidad determinada de suelo. Por el contrario, la mineralización del nitrógeno mide la cantidad de nitrógeno que se libera de los cuerpos de los organismos del suelo (materia orgánica viva) cuando estos mueren al ser expuestos a una sustancia química tóxica.

Procedimiento de ensayo y limitaciones

Los investigadores pueden utilizar costosas cámaras de flujo para medir las emisiones de dióxido de carbono de los microorganismos del suelo, pero la prueba Solvita es el método más habitual para medir la respiración del suelo. Se humedece con agua una muestra de suelo seca y molida (para estimular el crecimiento de los microorganismos) y se coloca en un recipiente sellado junto con una pequeña tira o paleta que contiene un gel que cambia de color en función de la cantidad de dióxido de carbono producida por los microorganismos. (El color puede compararse cualitativamente con los colores de una tabla para obtener un valor aproximado o puede leerse en un aparato para obtener un valor más preciso). Esta prueba mide esencialmente la tasa metabólica de los organismos descomponedores que descomponen la materia orgánica activa y liberan dióxido de carbono. Indirectamente, estas pruebas también miden la estabilidad del agregado y la CEC, ya que las tasas de respiración aumentan debido a las reservas de nutrientes y agua almacenadas en la materia orgánica estable (muy muerta).

Aunque la respiración microbiana es más fácil de medir, la mineralización del nitrógeno se utiliza con mayor frecuencia en los experimentos científicos, ya que es más precisa y se ve menos afectada por los métodos de recogida y manipulación de las muestras. Se toman dos muestras de suelo. Una de ellas se expone al cloroformo, lo que mata a los microorganismos. A continuación, se extrae la forma amoniacal del nitrógeno de cada muestra (utilizando cloruro de potasio) y se mide con precisión, utilizando sustancias químicas que se vuelven azules en función de la cantidad de amonio presente en la muestra y un analizador colorimétrico. La diferencia en los niveles de nitrógeno amoniacal entre las dos muestras refleja la cantidad de nitrógeno que se liberó de los cuerpos de los organismos del suelo muertos por el cloroformo y la cantidad de nitrógeno que podría estar disponible para las plantas durante la temporada de crecimiento.

Una limitación de todos los ensayos de respiración microbiana y mineralización del nitrógeno es que el crecimiento y la actividad microbianos se ven muy afectados por la humedad del suelo, la temperatura y otras condiciones. Esto complica la realización de comparaciones entre diferentes fechas o ubicaciones, así como la determinación de las causas de una actividad microbiana elevada o baja. En el laboratorio, estos ensayos se llevan a cabo a niveles estándar de temperatura y humedad, pero estas condiciones varían constantemente sobre el terreno.

Cómo aumentar la respiración microbiana y la mineralización del nitrógeno

La respiración microbiana y la mineralización del nitrógeno están estrechamente relacionadas con la cantidad de materia orgánica activa presente en el suelo. Por lo tanto, las mismas prácticas que aumentan la materia orgánica activa también incrementarán la respiración microbiana y la mineralización del nitrógeno.

El análisis de suelo de Haney

El análisis de suelo de Haney es uno de los análisis de salud del suelo más conocidos. Se combinan tres componentes para obtener una puntuación de salud del suelo: 1) Prueba Solvita (respiración/actividad microbiana determinada por la emisión de CO₂); 2) Carbono orgánico soluble en agua (alimento microbiano); y 3) Nitrógeno orgánico soluble en agua. La puntuación de salud del suelo se sitúa en una escala del 1 al 100, y una puntuación superior a siete se considera aceptable para muchos suelos agrícolas. Las zonas naturales, como los pastizales, pueden alcanzar una puntuación de salud del suelo de hasta 100.

Prueba de Solvita, en la que se observan variaciones de color. Fuente: Solvita, sin fecha

  

Procedimiento de ensayo y limitaciones

El análisis de suelo Haney combina la evaluación de la respiración microbiana (mediante el test Solvita) con la determinación del carbono orgánico extraíble con agua (WEOC) y del nitrógeno orgánico extraíble con agua (WEON). Se considera que tanto el WEOC como el WEON son indicadores de un suelo sano, ya que el WEOC constituye una fuente de carbono para los microbios del suelo y el WEON es fácilmente descomponible por los microbios en formas que pueden ser utilizadas por las plantas. Se considera que la relación entre el WEOC y el WEON es importante para la actividad microbiana, con una relación óptima entre 8:1 y 15:1. A continuación se muestra el cálculo de la puntuación de salud del suelo de Haney. En este cálculo, el CO2-C en 24 horas es la cantidad de dióxido de carbono liberado en la prueba Solvita. Todas las variables (CO2-C en 24 horas, WEOC y WEON) se expresan en partes por millón:

A pesar de la popularidad de la prueba de Haney, varios trabajos de investigación han constatado que existe una relación limitada entre los valores de la puntuación de salud del suelo y las prácticas de gestión de las tierras agrícolas. (Véanse, por ejemplo, Chu et al., 2019; Roper et al., 2017; y Morrow et al., 2016.) Los métodos de muestreo y manipulación del suelo también afectan a los valores de mineralización y respiración del suelo (Roper et al., 2017). Un estudio reveló que el componente Solvita de la prueba, por sí solo, presentaba una mejor correlación con las prácticas de gestión de la tierra que el resto de la prueba (Yost et al., 2018). Otro posible problema es la forma en que la prueba de Haney utiliza los valores de nitrógeno extraíble para determinar los niveles de aplicación de fertilizantes o estiércol. Dado que las soluciones utilizadas en la prueba de Haney son mucho más diluidas que las utilizadas en los análisis estándar de nutrientes del suelo, los resultados de ambas pruebas no son directamente comparables.

Cómo mejorar la puntuación de salud del suelo según el método Haney

Dado que la prueba de Haney evalúa principalmente la materia orgánica mineralizable, el cultivo de cobertura, las prácticas de siembra directa y la incorporación de estiércol pueden dar lugar a puntuaciones de salud del suelo más altas. Sin embargo, como se ha señalado anteriormente, las investigaciones realizadas hasta la fecha han revelado una relación limitada entre estas prácticas y los resultados de la prueba de Haney.

Proteína del suelo/glomalina

El análisis de proteínas del suelo/glomalina evalúa la actividad micorrízica, basándose en una proteína característica de estos hongos. De forma indirecta, esto también evalúa la estabilidad de los agregados, ya que las micorrizas son los principales organismos del suelo responsables de la formación de dichos agregados. Las micorrizas, como se ha comentado anteriormente, aportan múltiples beneficios a las plantas, tales como aumentar su acceso al fósforo y al agua y protegerlas contra los patógenos.

Acumulación de glomalina alrededor de las hifas micorrízicas, vista al microscopio. Fuente: USDA ARS, sin fecha

Procedimiento de ensayo y limitaciones

El análisis de proteínas y glomalina del suelo consiste en tratar muestras de suelo con una solución salina diluida y, a continuación, someterlas a un tratamiento en autoclave (un método de laboratorio similar a la cocción a presión) durante 45 minutos, seguido de una centrifugación para separar el suelo de la solución. La cantidad de proteína en la solución del suelo se analiza utilizando una sustancia química que reacciona con la proteína de la solución para formar una reacción coloreada. Este procedimiento de análisis es el preferido por muchos investigadores del suelo, ya que se ha demostrado que es muy sensible a los cambios en las prácticas de gestión del suelo.

Dado que mide las proteínas presentes en las micorrizas y otros organismos implicados en la formación de agregados del suelo, el análisis de proteínas del suelo/glomalina solo ofrece indicios indirectos sobre las propiedades del suelo relacionadas con la descomposición, como los niveles de materia orgánica activa o la actividad microbiana. Aunque estos análisis requieren equipos sofisticados, se puede utilizar material menos costoso (por debajo de los 1 000 dólares) para obtener un valor aproximado bastante preciso (Wright y Jawson, 2001).

Cómo aumentar los niveles de proteína del suelo/glomalina

Las condiciones que favorecen el desarrollo de las micorrizas también favorecen los niveles de proteínas y glomalina del suelo. Entre estas condiciones se incluyen una alteración mínima del suelo, la presencia de plantas vivas en el suelo durante todo el año y la diversidad de especies vegetales.

Estabilidad de los áridos

Los ensayos de estabilidad de los agregados miden la resistencia de los agregados del suelo a la desintegración o degradación. Los agregados son grumos de suelo compuestos por material mineral que se mantienen unidos gracias a las micorrizas, las raíces finas de las plantas, el limo de las lombrices y los residuos de organismos del suelo muertos. Además de actuar como pegamento para mantener unidos los agregados, estos materiales sirven de alimento y hábitat para los organismos del suelo. Los agregados aportan muchos beneficios para la salud del suelo: al tener una forma irregular, mejoran la porosidad, lo que aumenta la infiltración de agua, la aireación y el movimiento del agua y los nutrientes a través del suelo. El crecimiento de las raíces de las plantas también es más abundante en suelos porosos, lo que permite una mejor estabilización de las plantas y un mayor acceso al agua y a los nutrientes. Químicamente, las capas de materia orgánica que recubren los agregados proporcionan abundantes sitios de intercambio catiónico, lo que mejora la disponibilidad de nutrientes para las plantas y reduce el riesgo de pérdidas de nutrientes debido a la lixiviación y la escorrentía. Las capas de materia orgánica hidrófilas que recubren los agregados también mejoran la absorción de agua por el suelo y su capacidad de retención de agua.

Esquema de un agregado de suelo. Fuente: Jastrow et al., 2007

Procedimiento de ensayo y limitaciones

El método más antiguo y más utilizado para evaluar la estabilidad de los agregados consiste en colocar una muestra de suelo sobre un conjunto de tamices con mallas que suelen oscilar entre 1 mm y 45 micras, y a continuación mover este conjunto de tamices hacia arriba y hacia abajo dentro de un cubo de agua. Los agregados más estables permanecerán en el tamiz superior, mientras que los menos estables pasarán de los tamices más grandes a los más finos. La Evaluación de la Salud del Suelo de Cornell utiliza una prueba alternativa en la que un conjunto de grifos de riego situados en tuberías horizontales «llueven» sobre la muestra de suelo, que se encuentra en una rejilla colocada debajo de los grifos. A continuación, se calcula el porcentaje de agregados estables basándose en el peso del suelo que queda en la rejilla en relación con la cantidad de suelo que pasa a través de ella. Las pruebas de campo consisten en colocar una muestra de suelo en un colador de cocina que se mueve hacia arriba y hacia abajo a través del agua.

Una prueba simplificada «rápida y aproximada» de la estabilidad de los agregados, que se utiliza a menudo en demostraciones sobre la salud del suelo, es la prueba de desintegración. Se coloca un puñado de tierra en un frasco o vaso de precipitados transparente, ya sea directamente en el agua o dentro de una bolsita de malla fina sumergida en el agua. Por lo general, se introduce en el agua de un frasco tierra agregada procedente de un campo con labranza de conservación, y en otro frasco tierra no agregada procedente de un campo con labranza convencional. El suelo agregado suele mantenerse compacto en el agua, mientras que el suelo no agregado se convierte en una masa pastosa. Consulte la sección «Recursos adicionales» para ver un vídeo de YouTube que muestra este proceso.

La estabilidad de los agregados es ampliamente reconocida entre los edafólogos como un indicador fundamental de la salud del suelo; puede observarse sobre el terreno sin necesidad de equipos especiales y constituye un excelente indicador indirecto de la actividad biológica, la capacidad de retención de agua y la presencia de micorrizas. Sin embargo, los métodos para analizar la estabilidad de los agregados del suelo no son uniformes entre los distintos laboratorios, lo que dificulta la realización de mediciones y comparaciones precisas. Una buena estabilidad de los agregados también puede tener más que ver con la textura del suelo que con las prácticas de manejo. Por ejemplo, los suelos con alto contenido en arcilla suelen presentar una mayor estabilidad de los agregados que los suelos limosos o arenosos, ya que las reacciones químicas en la superficie de los minerales arcillosos permiten una unión eficaz con la materia orgánica, formando agregados.

Cómo aumentar la estabilidad de los agregados del suelo

Un suelo sano (el frasco de la izquierda) se mantiene compacto durante las lluvias. Fuente: Arriaga, 2014

La estabilidad de los agregados se ve favorecida por todas aquellas prácticas que potencian el desarrollo de las micorrizas, minimizan la alteración y la compactación del suelo y aumentan la diversidad vegetal: prácticas como la preparación del terreno y la siembra con labranza reducida o sin labranza, la rotación de cultivos, la siembra de diversos cultivos de cobertura y el pastoreo rotativo o controlado.

Ácidos grasos fosfolípidos (PLFA)

Los PLFA son moléculas biológicas que constituyen componentes clave de las membranas celulares microbianas. Los distintos tipos de microorganismos presentan diferentes tipos de PLFA.

Procedimiento de ensayo y limitaciones

El contenido de PLFA de una muestra de suelo se mide con un cromatógrafo de gases, lo que permite estimar el tamaño de diversas comunidades microbianas, como las bacterias y los hongos. (Para analizar e identificar directamente las distintas especies de microorganismos del suelo se necesitarían costosas pruebas genómicas). Dos componentes de este análisis —la relación hongos/bacterias y la biomasa de micorrizas— están especialmente relacionados con una mejor salud del suelo. Ambas características suelen aumentar con los niveles de materia orgánica, la diversidad vegetal y una mínima alteración del suelo. Una alta proporción de hongos respecto a las bacterias también suele reflejar mayores niveles de materia orgánica estable y diversidad vegetal, ya que los hongos pueden degradar formas de materia orgánica más complejas que las bacterias.

Dado que los PLFA se degradan rápidamente tras la muerte de los microorganismos, este ensayo solo analiza la fracción microbiana viva de la materia orgánica del suelo.

Las condiciones ambientales también pueden afectar a la precisión de los resultados. Las muestras deben mantenerse en frío hasta el momento de realizar el análisis. Las concentraciones elevadas de bacterias o unos niveles de pH más neutros pueden dar lugar a estimaciones de micorrizas inferiores a las reales (Rousk et al., 2010).

Cómo aumentar los niveles de PLFA

Las prácticas que minimizan la alteración del suelo, garantizan la presencia de raíces vivas en el suelo durante todo el año y mejoran la diversidad vegetal contribuyen a obtener resultados más favorables en las evaluaciones de PLFA.

Densidad aparente, infiltración de agua y capacidad de retención de agua

La densidad aparente, la infiltración del agua y la capacidad de retención de agua miden características físicas que se ven afectadas por la materia orgánica del suelo, la estabilidad de los agregados y las prácticas de manejo. Todas ellas son relativamente fáciles de medir sobre el terreno, al menos de forma cualitativa, utilizando equipos de bajo coste. Los suelos compactados con una alta densidad aparente restringen el crecimiento de las raíces, limitan el movimiento del agua y los nutrientes hacia las raíces de las plantas y favorecen condiciones anaeróbicas que ralentizan la descomposición de la materia orgánica y producen ácidos orgánicos que inhiben el crecimiento de las plantas. Los suelos con bajas tasas de infiltración son susceptibles a la escorrentía y la erosión, y tienden a ser propensos a la sequía. Del mismo modo, los suelos con baja capacidad de retención de agua no pueden mantener un crecimiento vegetal productivo durante más que breves periodos tras el inicio de una sequía.

Realización de un ensayo de densidad aparente del suelo. Fuentes: «Soil Quality for Environmental Health», sin fecha; Brown y Wherrett, sin fecha

Procedimiento de ensayo y limitaciones

La densidad aparente se puede medir sobre el terreno con un instrumento llamado penetrómetro, que simplemente se clava en el suelo. Los penetrómetros digitales de mayor calidad registran la densidad del suelo a intervalos de 5 centímetros. Esta información puede utilizarse para identificar la presencia y la densidad de una capa compactada, una capa arcillosa subsuperficial o los poros del suelo. Aunque las diferencias relativas en la densidad del suelo pueden mantenerse relativamente constantes a lo largo del año, los valores absolutos pueden variar en función de la humedad del suelo. Un método preciso para evaluar la densidad del suelo superficial consiste en clavar una lata resistente o un anillo metálico en el suelo, excavar la lata del suelo con una pala o una paleta, y luego retirar la lata del suelo colocando una tapa o la mano sobre el extremo inferior de la lata para que no se caiga nada de tierra. A continuación, se vacía la tierra de la lata en un recipiente apto para el horno y se seca completamente en este. La densidad aparente es el peso seco del suelo dividido por el volumen de la lata.

La infiltración del agua se puede medir de forma aproximada vertiendo agua sobre el suelo y cronometrando el tiempo que tarda en filtrarse. El NRCS recomienda utilizar un aro de 15 cm de diámetro, clavado en el suelo y forrado con film transparente. Se llena el aro hasta la marca de 2,5 cm, luego se retira con cuidado el film transparente y se cronometra el tiempo que tarda el agua en infiltrarse. Este proceso se repite una segunda vez. (La primera pulgada humedece el suelo, y la segunda pulgada ofrece una mejor estimación de la tasa de infiltración). Aunque no pretende ofrecer precisión científica, este sencillo método puede resultar extremadamente útil, especialmente para comparar emplazamientos o fechas, o para demostrar el impacto de una mayor cantidad de materia orgánica en el suelo y de la estabilidad de los agregados en la infiltración del agua.

Una de las dificultades de los ensayos de infiltración de agua es que las mediciones se ven afectadas por el grado de humedad o sequedad del suelo en el momento del muestreo. (Los suelos húmedos pueden absorber el agua más rápido o más lento que los suelos secos.) El método del anillo del NRCS intenta corregir esto humedeciendo primero el suelo. Los investigadores superan este problema y miden las tasas de infiltración con gran precisión utilizando un equipo costoso (entre 3500 y 4000 dólares) denominado infiltrómetro de doble cabezal. Esta herramienta satura el suelo y, a continuación, mide la conductividad hidráulica saturada.

La capacidad de retención de agua es el volumen de agua que puede retener un volumen determinado de suelo. La capacidad de retención de agua disponible es la parte de esa agua que está a disposición de las plantas: se define como la diferencia entre la capacidad de campo y el punto de marchitamiento permanente. (La capacidad de campo es el nivel de humedad en el que los suelos ya no drenan por gravedad, y el punto de marchitamiento permanente es el nivel de humedad en el que los cultivos ya no pueden sobrevivir). Existen muchas formas de medir o estimar la capacidad de retención de agua. Se pueden consultar valores aproximados para tipos y texturas de suelo conocidos. Se puede verter agua en un volumen conocido de suelo seco, anotando la cantidad de agua necesaria hasta que el suelo comience a drenar. Se puede pesar una muestra de suelo húmedo, secarla en un horno y volver a pesarla para determinar el peso y el volumen del agua retenida por el suelo húmedo. Algunos laboratorios de suelos también miden e informan de la capacidad de retención de agua de las muestras de suelo que se les envían.

Para más información, consulte las publicaciones de ATTRA «Monitorización de la humedad del suelo: métodos y herramientas de bajo coste» y Gestión de los suelos para el agua: cómo cinco principios de salud del suelo favorecen la infiltración y el almacenamiento de agua.

Otras limitaciones de los ensayos de densidad aparente, infiltración de agua y capacidad de retención de agua:

  • Estas pruebas solo ofrecen una evaluación indirecta de la salud del suelo y no miden directamente la actividad microbiana.
  • Estas pruebas se ven muy influidas por la textura del suelo, y no solo por las prácticas de gestión. Por ejemplo, aunque los suelos arcillosos suelen retener el agua durante más tiempo que los arenosos, son más propensos a la compactación y, por lo tanto, presentan una mayor densidad aparente y una infiltración del agua más lenta.
  • Los resultados de los análisis dependerán de la profundidad a la que se haya tomado la muestra, así como de la cantidad de piedras o fragmentos gruesos que contenga.

Cómo mejorar la densidad aparente, la infiltración de agua y la capacidad de retención de agua

Reducir o eliminar los impactos físicos —como el uso de maquinaria pesada en suelos húmedos y el pastoreo excesivo— reducirá la compactación y evitará una mayor degradación de la estructura del suelo. Sin embargo, la restauración completa de estas propiedades físicas del suelo requiere mejorar la materia orgánica del suelo, la estabilidad de los agregados y los canales de las raíces y los organismos del suelo, aspectos que dependen, en su totalidad, del aporte de materia orgánica que alimente y aumente las poblaciones de organismos del suelo.

Las plantas, los residuos y las raíces favorecen la infiltración del agua y reducen la escorrentía en comparación con el suelo desnudo. Fuente: USDA NRCS Mississippi, sin fecha

CEC y pH

La capacidad de intercambio catiónico (CIC) y el pH son propiedades químicas del suelo que se ven afectadas por la mineralogía del suelo, la materia orgánica y las prácticas de gestión del terreno. Los suelos con un pH en el rango neutro, entre 6,5 y 7,5, ofrecen condiciones favorables para el crecimiento de la mayoría de los organismos del suelo que intervienen en la descomposición del suelo, así como para las rizobias fijadoras de nitrógeno. Una CEC elevada se asocia con la fertilidad del suelo y con la capacidad de este para retener nutrientes. Una CEC de moderadamente alta a alta sugiere que hay nutrientes disponibles tanto para el crecimiento de las raíces de las plantas como para la descomposición efectiva de la materia orgánica activa del suelo. Estos factores, a su vez, favorecerán el crecimiento de micorrizas, el crecimiento de rizobacterias, la presencia de materia orgánica activa en el suelo y la formación de agregados.

Procedimiento de ensayo y limitaciones

Aunque el pH del suelo se puede medir fácilmente sobre el terreno con un medidor de pH portátil, para obtener los valores de la capacidad de intercambio catiónico (CEC) es necesario realizar un análisis de laboratorio sofisticado, que suele suponer un coste adicional al análisis de fertilidad del suelo.

Los análisis de la capacidad de intercambio catiónico (CEC) y del pH solo proporcionan indicios parciales e indirectos sobre el componente biológico de la salud del suelo. Si bien las prácticas de gestión del suelo pueden influir en los valores de la CEC y del pH, la mineralogía del suelo y las condiciones climáticas locales suelen tener un impacto mucho mayor en estas características del suelo. Por lo general, los suelos de pradera, como los del Medio Oeste de EE. UU., tienen valores de CEC entre 60 y 120 meq/100 g de suelo (una medida utilizada por los edafólogos), mientras que los suelos del sureste de EE. UU. contienen un tipo de mineral arcilloso que solo aporta entre 10 y 25 meq/100 g de suelo. Los suelos arenosos y los suelos tropicales muy erosionados pueden presentar valores de CEC aún más bajos.

Del mismo modo, el pH está estrechamente relacionado con la mineralogía del suelo. Los suelos derivados de antiguos lechos marinos que contienen caliza tienen un pH relativamente alto (7,5 o superior), mientras que los suelos tropicales muy alterados presentan valores de pH de 5,5 o menos.

Cómo mejorar el pH y la capacidad de intercambio catiónico (CEC) del suelo

El aumento de la materia orgánica del suelo puede incrementar la capacidad de intercambio catiónico (CEC) y hacer que el pH del suelo sea más neutro. Un aumento relativamente pequeño de la materia orgánica puede provocar un aumento considerable de la CEC. La aplicación de fertilizantes amoniacales puede hacer que el pH del suelo disminuya, debido a los procesos químicos y biológicos que tienen lugar en el suelo.

Textura del suelo

La textura del suelo es una propiedad física que resulta de la interacción entre los minerales de la roca que se formaron en el suelo y los diversos procesos climáticos, físicos, químicos y biológicos que han influido en la formación del suelo a lo largo de milenios. Los edafólogos describen los suelos como una combinación de tres texturas: arena, limo y arcilla. La arena es gruesa y arenosa, el limo tiene un tacto sedoso y la arcilla es pegajosa.

Procedimiento de ensayo y limitaciones

Un laboratorio de análisis de la fertilidad del suelo puede determinar la textura del suelo y, con la práctica, puedes aprender a percibir la textura del suelo frotando una muestra humedecida entre los dedos y fijándote en su grado de arenosidad, sedosidad o pegajosidad.

La textura del suelo es un aspecto puramente físico del mismo y, por lo tanto, no debe considerarse un indicador directo de su salud. No obstante, se menciona aquí porque tiene un impacto indirecto en la estabilidad de los agregados del suelo, la capacidad de intercambio catiónico (CEC), la compactación, la densidad aparente y la infiltración del agua. Por ejemplo, la arcilla está compuesta por partículas muy finas que se compactan fácilmente, lo que da lugar a un alto potencial de compactación y a bajas tasas de infiltración de agua. Por el contrario, los suelos arenosos están compuestos por partículas gruesas que no se compactan bien. Los suelos arenosos proporcionan vías de flujo para la infiltración de agua, pero tienen una escasa capacidad de retención de agua.

Cómo mejorar la textura del suelo

Las prácticas de gestión del suelo no permiten modificar la textura del suelo, aunque la incorporación de materia orgánica puede favorecer la formación de agregados, lo que reduce la probabilidad de compactación en los suelos arcillosos y aumenta la capacidad de intercambio cationico y la capacidad de retención de agua en los suelos arenosos.

Conclusiones

Los suelos sanos desempeñan una amplia variedad de funciones, como favorecer el crecimiento de las plantas mediante la descomposición de la materia orgánica, reducir la erosión o la contaminación del suelo gracias a una mayor agregación, y proteger contra la sequía y el cambio climático mediante el secuestro de carbono. Los análisis de la salud del suelo suelen medir la capacidad del suelo para desempeñar una o dos de estas funciones, pero ningún análisis puede medirlas todas.

Por lo tanto, la primera pregunta que debe plantearse a la hora de elegir una evaluación de la salud del suelo es: «¿Qué aspecto de la salud del suelo me interesa analizar?». La segunda y la tercera preguntas que debe plantearse son: «¿Desde cuándo se aplican las prácticas de mejora de la salud del suelo?» y «¿Cómo influyen las condiciones locales del suelo y el clima en el ritmo de los cambios en la salud del suelo?». Algunos indicadores de la salud del suelo, como la materia orgánica activa, cambian con relativa rapidez al modificarse las prácticas de gestión, mientras que otros, como la materia orgánica total, cambian muy lentamente. Las condiciones iniciales del suelo y el clima local también influyen en el tiempo necesario para que los cambios se hagan evidentes, y en condiciones tropicales y áridas se tarda especialmente mucho tiempo en producir cambios observables en la salud del suelo.

La tabla 3 te ayudará a elegir una evaluación de la salud del suelo adecuada en función de tus intereses y del ritmo de los cambios que quieras observar o medir.

Tabla 3. Guía para elegir un análisis de la salud del suelo

 
Medición de la función del suelo Tiempo necesario para el cambio de titularidad Coste por muestra
Método o prueba Crecimiento de las plantas Propiedades físicas y químicas del suelo Captura de carbono
1. Nutrientes del suelo x R $15
2. Materia orgánica total del suelo x x x S $35
3. Materia orgánica activa del suelo x R $20
4. Respiración microbiana x x M Sin precio; se utiliza principalmente con fines de investigación
5. Mineralización del nitrógeno x x R 15-25 dólares
6. Proteína del suelo/glomalina x R Sin precio; se utiliza principalmente con fines de investigación
7. Materia orgánica en suspensión (POM) x x x R $50
8. Ácidos grasos fosfolípidos (PLFA) x x M Entre 20 y 30 dólares
9. Prueba de salud del suelo de Haney x x M Entre 30 y 55 dólares
10. Estabilidad de los áridos x M 50-80 dólares
11. Densidad aparente x M $10
12. Infiltración de agua x x M Sin precio, evaluación in situ
13. Capacidad de retención de agua x x M $25
14. Textura del suelo x M $10
15. Capacidad de intercambio catiónico (CIC) x R Incluye la prueba n.º 1
16. pH x N/A $35
17. Análisis de la salud del suelo de Cornell (incluye los puntos 1, 2, 3, 4, 6, 9, 13 y 15) x x x R $110
R = Rápido (1-2 años), M = Medio (2-5 años), S = Lento (>5 años). Los plazos son aproximados y dependen del suelo, el clima y la gestión.

Referencias

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Yost, M.A., K.S. Veum, N.R. Kitchen, J.E. Sawyer, J.J. Camberato, P.R. Carter, R.B. Ferguson, F.G. Fernández, D.W. Franzen, C.A. Laboski y E.D. Nafziger. 2018. Evaluación de la herramienta Haney Soil Health Tool para las recomendaciones de nitrógeno en el maíz en ocho estados del Medio Oeste. Revista de Conservación del Suelo y el Agua. Septiembre. Vol. 73, n.º 5. p. 587-592.

Recursos adicionales

Guía del kit de análisis de la calidad del suelo

Procedimientos para 12 ensayos en explotaciones agrícolas.

Demostración: Ray the Soil Guy muestra la prueba de desglomado (o de estabilidad del suelo). Por Buzz Kloot. 2012. YouTube. 18 de mayo.

Un breve vídeo de demostración de la prueba de estabilidad del suelo.

Evaluación de la materia orgánica particulada (POM) en suelos: método simplificado. 2012. Por Steven Vanek. Universidad Estatal de Colorado.

Muestra un método simplificado, que lleva 20 minutos o menos, para evaluar la materia orgánica particulada en los suelos.

Laboratorios comerciales especializados en la salud del suelo

Laboratorios Brookside

Los análisis de la salud del suelo incluyen la respiración, el carbono orgánico
, nitrógeno orgánico extraíble, carbono mineralizable, nitrógeno total y la relación C:N orgánica.

Evaluación exhaustiva de la salud del suelo de la Universidad de Cornell

Los análisis de la salud del suelo incluyen el pH del suelo, la materia orgánica, la estabilidad de los agregados en condiciones húmedas, la respiración del suelo y las proteínas del suelo.

Holmes Laboratory, S.A.

Los análisis de la salud del suelo incluyen la prueba Solvita de liberación de CO₂ en 24 horas (respiración) y la prueba de Haney.

Laboratorios Midwest

Los análisis de la salud del suelo incluyen el índice de salud del suelo de Haney, la materia orgánica y la respiración de Solvita.

Laboratorio Ward

Los análisis de la salud del suelo incluyen el PLFA, el análisis de suelo de Haney, la respiración del suelo, las enzimas, la materia orgánica activa, la estabilidad de los agregados en condiciones húmedas y la capacidad de retención de agua disponible.

Laboratorios Woods End

Los análisis de la salud del suelo incluyen la prueba Solvita de liberación de CO₂ en 24 horas
(respiración), VAST (estabilidad de los agregados)

Información sobre la salud del suelo

Instituto Rodale – Salud del suelo

Una visión general de las características de la salud del suelo y las prácticas de gestión.

¿Qué es la salud del suelo? Ficha informativa de Investigación y Educación sobre Agricultura Sostenible (SARE). 2019.

Una herramienta interactiva en línea que ofrece información sobre prácticas de gestión agrícola que mejoran la salud del suelo.

Mejorar los suelos para obtener mejores cosechas. 3.ª edición. Por Fred Magdoff y Harold van Es. SARE. College Park, MD.

Una versión en línea de uno de los primeros libros en ofrecer una descripción, a la vez que es fácil de leer y exhaustiva y científica, de las características de la salud del suelo y del impacto de las prácticas de gestión agrícola en la mejora de dicha salud.

Instituto de la Salud del Suelo

Una asociación público-privada dedicada a la investigación, la formación y la promoción de políticas relacionadas con la salud del suelo. La página web ofrece enlaces a vídeos, artículos técnicos y una lista exhaustiva de revistas, estudios de investigación, blogs y sitios web que tratan temas relacionados con la salud del suelo.

Salud del suelo del USDA – Evaluación de la salud del suelo

Un portal de acceso a los recursos sobre salud del suelo del NRCS, como las fichas de indicadores de calidad del suelo y un manual de evaluación de la salud del suelo.

Indicadores y pruebas de salud del suelo
Por Barbara Bellows, Instituto de Investigación Ambiental Aplicada de Texas; Mike Morris, NCAT; y Colin Mitchell, NCAT
Publicado en noviembre de 2020
© NCAT
IP603
Slot 629
Esta publicación ha sido elaborada por NCAT a través del programa de Agricultura Sostenible de ATTRA, en virtud de un acuerdo de cooperación con el Departamento de Desarrollo Rural del USDA.