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CAPÍTULO 3
BASES CIENTÍFICAS DE LA AGRICULTURA ECOLÓGICA




                                     El ecosistema agrario
                                   El suelo organismo vivo




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CAPÍTULO 3                                          Curso online de Agricultura Ecológica


EL ECOSISTEMA AGRARIO



        La Agroecología es una ciencia, la Agricultura Ecológica es una estrategia
            de tránsito y la Sostenibilidad un valor ético inevitablemente necesario
                para incorporar a todos los análisis y diseños de agroecosistemas.
    Texto del artículo: Agroecología, Agricultura ecológica y Sostenibilidad. Un trío
                                                                              de Moda.




1.       INTRODUCCIÓN


 En la agricultura moderna, las formas de producción se caracterizan sobre
todo porque requieren una extracción continua de energía proveniente de la
naturaleza. Esta energía provoca a su vez una descarga residual al aire, al
agua y a la tierra... que genera grandes cambios y problemas tal vez mayores
que los que se pretendía solventar.


 Para muchos científicos la velocidad de dichos cambios, ya ha superado la
capacidad de adaptación de la propia naturaleza: el efecto invernadero, la lluvia
y deposiciones secas ácidas, la disminución de la capa de ozono estratosférica,
el incremento de las concentraciones de ozono troposféricas, la deforestación,
la desertización, la contaminación del agua superficial y subterránea, la erosión
genética en especies de animales y vegetales, las alteraciones de mecanismos
hormonales en animales y el propio hombre, el incremento de plagas y
enfermedades en las plantas cultivadas..., son las señales palpables de que
avanzamos hacia una situación de crisis ambiental profunda.


 Frente a esta crisis ambiental que ya está padeciendo el planeta y que nos
afecta a todos por igual, la agricultura biológica se presenta como una
estrategia efectiva para resolver parte de estos problemas. Dado que la
agricultura    convencional     representa   una    de    las   fuentes     de    mayor
contaminación tanto directa como residual, es lógico pensar que una forma de


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disminuir el gran problema de contaminación que tenemos en el mundo sea
cambiar el modo de producción agrícola.


 Para entender cómo funcionan los sistemas agrícolas es necesario
comprender algunos conceptos básicos de ecología. Estos conceptos nos
permitirán avanzar en el estudio de la agricultura biológica teniendo presentes
unos principios fundamentales de respeto al entorno, importancia de la
biodiversidad dentro de los sistemas naturales, los flujos de energías, las
cadenas tróficas, etc...


 Todo aquel que desee practicar la agricultura biológica ha de tener presente
cómo funciona un ecosistema natural y cómo trasladar ese funcionamiento a su
finca, huerto, granja, jardín... Las características de los ecosistemas agrarios
serán un punto de partida fundamental a la hora de llevar acabo nuestra labor.


 La agroecología es como una herramienta que nos permite enlazar los
conocimientos agrícolas con los principios básicos de ecología. Gracias a ella
el hombre está aprendiendo a tener una visión globalizada del lugar que habita
y cultiva, favoreciendo el mejoramiento de los ecosistemas tanto agrarios como
naturales de la Tierra.




2.     NOCIONES DE ECOLOGÍA




2.1.   Ecología


 Según el Diccionario de la Real Academia Española ecología es “la ciencia
que estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y con su entorno”, esta
definición, puede resultar poco esclarecedora del significado de este término.
Para profundizar en el este concepto basta con hacer una observación histórica
de la palabra.



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CAPÍTULO 3                                        Curso online de Agricultura Ecológica


 El término ecología aparece en 1869 de la mano del biólogo alemán Ernst
Heinrich Haeckel, derivado del griego oikos; hogar o casa; y de logos; estudio.
Por lo que podría definirse como el estudio del hogar, entendiendo por hogar el
medio o la naturaleza.


 El comienzo de la ecología moderna quedó marcado con el desarrollo de la
teoría de la evolución de Charles Darwin, donde se presta especial importancia
a la adaptación de los organismos a su medio ambiente por medio de la
selección natural.


 A lo largo de los años, naturalistas y especialistas de esta ciencia han ido
aportando su granito de arena al “estudio de la relación entre los organismos y
su medio ambiente físico y biológico” (Ehrlich y Roughgarden). Gracias a estas
contribuciones se pueden encontrar multitud de definiciones de ecología como
pueden ser el “estudio de las estructuras y funciones de la naturaleza” (Odum,
1971) o “estudio científico de aquellas interacciones que determinan la
distribución y población de los diferentes organismos” (Krebs, 1985).


 El medio ambiente físico al que hacen referencia Ehrlich y Roughgarden en su
definición de ecología, se compone de: la luz, el calor o radiación solar, la
humedad, el viento, el oxígeno, el dióxido de carbono, los nutrientes del suelo,
el agua y la atmósfera. Mientras que el medio ambiente biológico está formado
por los organismos vivos, principalmente las plantas y los animales.


 La ecología por sí sola no es capaz de analizar con detalle la relación
existente entre los organismos y su medio ambiente, por lo que para estudiar a
los organismos en su medio natural se sirve de la climatología, la hidrología, la
física, la química, la geología y el análisis de suelos. Y para analizar la relación
entre los organismos, la ecología recurre a ciencias como las matemáticas, la
fisiología, la taxonomía y el comportamiento animal. En definitiva, se trata de
una ciencia que estudia los lazos que unen a los seres vivos entre sí y aquellos
que los relacionan con los lugares en los que viven.




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 En la actualidad, debido en gran parte a la presión de la opinión pública en
cuanto a temas medioambientales, el término ecología se emplea con
frecuencia de forma inadecuada y en algunos casos con fines poco limpios, ya
que la ecología “está de moda”. Lejos de ser una moda, se trata de una
disciplina científica que contribuye al estudio y al entendimiento de los
problemas del medio ambiente.


 Con frecuencia se confunde la ecología con el medio ambiente, siendo dos
términos bien diferenciados. Mientras que la ecología es una parte de la
biología que tiene como objetivo el estudio del funcionamiento del medio
natural; de las relaciones entre los organismos vivos y su entorno físico y
biológico; el concepto de medio ambiente hace referencia a los elementos que
afectan de forma específica al desarrollo de la vida, teniendo en cuenta
factores físicos, biológicos, culturales, sociales y económicos.


 Para nosotros la ecología abarca todos los sistemas que forman el planeta,
ocupándose tanto de los elementos físicos como biológicos, y estudiando una
amplia gama de organismos, desde el más sencillo al más complejo, en todos
sus niveles de organización, desde el individual hasta el complejo sistema
formado por un conjunto de seres vivos y el espacio físico donde viven y se
relacionan, denominado ecosistema. La ecología es la ciencia que estudia la
biología de los ecosistemas.




3.     CONCEPTOS BÁSICOS




 Al hablar de ecología es importante conocer una serie de términos propios de
esta materia para poder seguir avanzando en nuestro estudio.




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CAPÍTULO 3                                      Curso online de Agricultura Ecológica


3.1.     Población


 Conjunto de individuos de la misma especie que viven en una zona concreta y
coinciden en el tiempo. Se reproducen entre ellos. Se trata de un nivel de
organización superior al del individuo. Entre los individuos de una población se
establecen relaciones intraespecíficas (dominación social, jerarquía social,
territorialidad, etc..) para facilitar la reproducción, protección, búsqueda de
alimento, división de trabajo, emigración...


 Las poblaciones cambian con el paso del tiempo. Su dinámica está
condicionada por factores que conducen a su formación, supervivencia o
desaparición. Se debe tener en cuenta la tasa de natalidad, mortalidad, la
distribución de las edades de la población y las fluctuaciones de dichas
poblaciones.




3.2.     Comunidad


 Conjunto de poblaciones animales y vegetales que habitan en un determinado
lugar.




3.3.     Biocenosis o comunidades bióticas


 Conjunto de poblaciones de seres vivos que viven un mismo espacio natural.
Entre las poblaciones se establecen relaciones y poseen su propia dinámica.
Su estructura se define por el número de individuos (abundancia), el número de
especies (diversidad) y por las que ejercen mayor control sobre las demás
(dominancia). La biocenosis suele tomar el nombre de la especie dominante.


 Estas comunidades cambian en el espacio; ya que todas las especies no
están en una misma zona sino que viven en lugares con características
determinadas; y en el tiempo a medida que unas especies sustituyen a otras en



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una misma zona. La distribución de los individuos dentro de estas comunidades
se hace en forma de capas o de estratos horizontales o verticales.




3.4.   Biotopo


 Es la zona o soporte donde se asienta la comunidad de seres vivos. Lo forma
el medio que rodea al ser vivo y el sustrato por el que se desplaza o en el que
se apoyan sus estructuras así como los factores físico-químicos que les
afectan. Definir los límites de un biotopo en ocasiones es complicado, ya que
los biotopos no son zonas claramente delimitadas. El biotopo está formado por
el agua, las rocas, la luz, el aire, etc.




3.5.   Medio ambiente o ambiente natural


 Todo lo que rodea a un ser vivo. Formado por el espacio que habita un ser
vivo, la energía que utiliza, el clima, los minerales, otros seres vivos. Son todos
los factores involucrados en las actividades vitales de un ser vivo.




3.6.   Ecosistema


 “Individuos de muchas especies en un ambiente de características definidas,
implicados en un proceso de interacción, ajuste y regulación, que se manifiesta
como un flujo de materia y energía y como una secuencia de nacimientos y
muertes y que tiene como consecuencia la evolución a nivel de especies y la
sucesión a nivel del sistema entero” (Margalef, 1974).


 El ecosistema es la unidad integrada por la biocenosis (comunidad) y el
biotopo (entorno) que ocupa. Se emplea este término para hablar de la unidad
de estudio de la ecología. El ecosistema está formado por los animales,




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CAPÍTULO 3                                      Curso online de Agricultura Ecológica


microorganismos, plantas y desechos orgánicos que hay en un zona
determinada, que interactúan entre sí.




3.7.   Componentes bióticos


 Seres vivos que integran el ecosistema. Los miembros de cada comunidad
desempeñan cada uno su papel dentro del ecosistema.




3.8.   Cadenas tróficas


 Secuencia de organismos que se comen los unos a los otros. Se organizan
cuando los seres de los ecosistemas se nutren de una forma u otra. Estas
cadenas      están   formadas   por:   productores   (realizan    la   fotosíntesis),
consumidores primarios (se comen a los productores), consumidores
secundarios (se comen a los primarios), consumidores terciarios (se comen a
los carnívoros), descomponedores (se alimentan de los restos de los seres
vivos) y transformadores (aquellos que transforman la materia orgánica en
sales minerales).




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       A                   B                    C                D




    CULTIVO             CULTIVO           PASTURA   CULTIVO             PASTURA




                        ANIMAL             ANIMAL             ANIMAL




    HUMANO              HUMANO             HUMANO             HUMANO




                         GRADO DE COMPLEJIDAD




     Figura 1. Cuatro cadenas tróficas básicas que se establecen en la
                       agricultura. Fuente: M. Altieri.




                                                                                  9


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                                     ALFALFA




                          AFIDOS               HUMANOS




        DESCOMPONEDORES            CRYSOPA                                SIMPLE (A)


                                                                      COMPLEJA (B)
        ALFALFA               MALEZAS




         AFIDOS               GANADO              LANGOSTA               LIEBRE




       CRYSOPA                 FAISÁN              HUMANO




          DESCOMPONEDORES                           ZORRO




  Figura 2. Cadena trófica alfalfa-ganado-humano unida a otras cadenas
                        tróficas. Fuente: M. Altieri.



3.9.   Componentes abióticos


 Son los factores que forman un ambiente y se clasifican en geográficos o
topográficos (orientación, pendiente, latitud, altitud...), climáticos (temperatura,
humedad, viento, presión atmosférica...), edáficos (composición y estructura del
suelo) y químicos (componentes del aire, del agua y del suelo).




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 Los ecosistemas no se encuentran aislados unos de otros, sino que coexisten
en un mismo territorio, formando el paisaje. Por este motivo entre los
ecosistemas se da intercambio de materiales y organismos, y también
mediante un efecto barrera impiden el intercambio de organismos entre
ecosistemas semejantes.


 El ecosistema no es una unidad espacial concreta, ni una entidad física bien
definida y delimitada, sino que se trata de un nivel de organización, se trata
más bien de una perspectiva de análisis en la que se estudia las
manifestaciones de la vida a una escala en la que los individuos, las
poblaciones biológicas y los factores ambientales, ligados por transferencias de
materiales y energía, constituyen los elementos básicos. (Figura 3)




                                                                                11


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                     SOL


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                                        3
         Productores                            Consumidores cadena herbívora
          primarios                     B
                                                Herbívoros → Carnívoros → Supercarnívoros
            Plantas
             algas

                                 7
             B        4
                                            B                                         6




                                     5
             Detritos
                                     B          Consumidores cadena detrítica
             Hojas                              Sapróvoros
             muertas,                B
             cadáveres,              7          Hongos → microbívoros → carnívoros
             mantillo,
             humus                              Bacterias




                                                        C

A        C

                                                                                                     C
                                     Nutrientes inorgánicos

                                     CO2 atmósfera
                                     N de la atmósfera
                                     NO3, NH4, P2O5 suelo



                          FLUJO DE ENERGÍA                           CIRCULACIÓN DE MATERIA
                 1        Absorción de luz                       A Absorción
                 26       Respiración                            B   Circulación como materia orgánica
                 35       Consumo                                C   Liberación como nut. Inorgánicos
                 47         Figura
                          Muerte      3: Esquema de un ecosistema.



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                                                                            © Asociación Vida Sana
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3.10. Biodiversidad


 Variedad de organismos en sus niveles poblacionales, individuales y
genéticos que habitan un determinado espacio. Se trata del número total de
especies vivas presentes en un ecosistema (riqueza de especies). Algunos
autores incluyen dentro de este término la variabilidad dentro de las especies
(subespecies, formas, variedades, etc.).




3.11. Diversidad


 Abundancia relativa de las distintas especies de un ecosistema (abundancia y
distribución de individuos entre los tipos), pueden existir comunidades con la
misma cantidad de especies pero ser diferentes en términos de abundancia
relativa o dominancia de cada especie.




3.12. Hábitat


 Lugar donde vive una especie dentro de un ecosistema. Las especies pueden
habitar más de un biotopo.




3.13. Nicho ecológico


 Posición que ocupa una especie dentro de su comunidad y ecosistema.




3.14. Biomas


 Áreas climáticas de características particulares donde viven comunidades de
seres vivos específicos. Estas áreas climáticas son las que forman la Biosfera.




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3.15. Biosfera


 Conjunto de todos los biomas del planeta. La biosfera es la delgada capa de
la tierra y su atmósfera que cubre la superficie del planeta, y en la que viven
todos los seres vivos. Comprende la parte inferior de la atmósfera (troposfera),
la hidrosfera (aguas sólidas, líquidas y gaseosas) y la litosfera o suelo.




                    Figura 4. Organización de la Biosfera.

3.16. Agroecosistema


 Ecosistema transformado por el hombre para producir ciertos productos
biológicos de forma continúa con técnicas agrícolas y ganaderas. Se trata de
un caso particular de los ecosistemas que hay en el planeta.




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                                                                 © Asociación Vida Sana
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4.     CARACTERÍSTICAS DEL AGROECOSISTEMA




Cuando se habla de ecosistemas agrícola (agroecosistemas o agrosistemas)
es imprescindible hablar de agroecología, ya que es la ciencia cuyo objeto de
estudio son los ecosistemas agrícolas.




4.1.   La Agroecología


 En los años 70 surge el término agroecología del estudio de las relaciones
existentes entre la vegetación espontánea (adventicias) y las plagas con las
plantas cultivadas, aunque este ciencia es tan antigua como la agricultura.
Aparece como una ciencia necesaria para interpretar el grave deterioro de los
agroecosistemas.


 La agroecología es una ciencia que desde un punto de vista global clasifica,
define y estudia los sistemas agrícolas desde una perspectiva ecológica,
agronómica y socioeconómica. Se trata de una ciencia de síntesis, intenta dar
respuesta a situaciones de desequilibrio en los sistemas agrícolas mediante un
análisis global.


 Se trata de una “disciplina científica que enfoca el estudio de la agricultura
desde una perspectiva ecológica, pretendiendo construir un marco teórico cuyo
fin es analizar los procesos agrarios desde una perspectiva global, incluyendo
las perspectivas del espacio y del tiempo y considerando ensamblados los
problemas sociales, económicos y políticos como partícipes activos y pasivos
en la configuración y desarrollo de los sistemas agrarios” (SEA).


 En agroecología la transformación de la energía, los procesos biológicos y las
relaciones socioeconómicas de los agrosistemas, son analizadas y estudiadas
como un todo indivisible con el objetivo final de optimizar el sistema en su




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conjunto, no exclusivamente con el fin de maximizar la producción de algunas
especies.


    Gracias a los estudios agroecológicos de investigadores como el Dr. Miguel
Ángel Altieri (Universidad de Berkeley, California), se pueden exponer una serie
de premisas que constituyen la base de esta ciencia aun en desarrollo:
•        Los sistemas biológicos y sociales tienen un potencial agrícola.
•        Este potencial ha sido captado por los agricultores tradicionales
         mediante un proceso de ensayo, error, selección y aprendizaje cultural.
•        Estos sistemas biológicos y sociales han evolucionado conjuntamente de
         tal forma que cada uno depende del otro para alimentarse.
•        El potencial de los sistemas agrícolas y sociales puede entenderse mejor
         estudiando la forma en que las culturas agrícolas tradicionales han
         capturado ese potencial.
•        Los agrosistemas tradicionales y los modernos pueden ser mejorados
         con la combinación de los conocimientos sociales y ecológicos, junto con
         el conocimiento desarrollado por las ciencias agrícolas.
•        El enfoque del desarrollo agrícola que da la agroecología se basa en la
         conservación de las técnicas culturales y estrategias agrícolas para el
         futuro. Este enfoque tendrá menos efectos perjudiciales que el de la
         ciencia agrícola convencional.


    La agroecología es la ecología de los sistemas de producción agrícola y de los
recursos naturales necesarios para desarrollar y mantener dichos recursos.
También puede ser definida como la ciencia encargada de estudiar las
interacciones entre los seres vivos de un sistema agrícola así como las
interacciones de esos seres con el medio que les rodea. La agroecología
abarca un amplio campo de estudio, desde un aspecto concreto dentro de un
sistema agrícola, hasta un ámbito global de ese mismo sistema. Es decir, en
función del aspecto tratado, el estudio puede centrarse en una pequeña porción
de terreno de una finca, hasta el conjunto de toda la finca, de una región entera
e incluso de todo el planeta.




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 Por último la agroecología se define agronómicamente sostenible, puesto que
se dota de los instrumentos científicos necesarios para el análisis y el diseños
de sistemas agrarios perdurables.




4.2.   El agroecosistema


 Las explotaciones ganaderas y los campos de cultivo pueden ser
considerados ecosistemas ya que en ellos se encuentran los mismos
elementos que en los ecosistemas naturales: productores primarios (plantas
cultivadas    y   adventicias),     consumidores   de   la   cadena   herbívora     o
consumidores primarios (hombres, vacas, insectos plaga y depredadores, ratas
y sus depredadores), detritos (materia orgánica del suelo, restos de cosecha,
estiércol, aguas fecales de la ciudad), consumidores de la cadena detrítica
(lombrices, insectos y demás fauna del suelo y del estiércol, hongos y
bacterias) y los nutrientes inorgánicos. Los hombres son parte de estos
ecosistemas como consumidores de la cadena herbívora, aunque no viven
generalmente en estas explotaciones sino en las ciudades.


 Entre los elementos que forman los ecosistemas agrícolas se da un flujo de
energía; al igual que sucede en el resto de ecosistemas naturales; tal que las
plantas cultivadas son las encargadas de transformar la energía luminosa en
energía química que alimenta al hombre y a los animales domésticos, los
cuales respiran (consumen) una gran parte de esta energía. El resto de energía
del sistema pasa a la cadena detrítica que respira el resto de la energía. Se da
también una circulación entre lo orgánico y lo inorgánico. Se puede comprobar
que los agroecosistemas siguen el esquema general de los ecosistemas
naturales.


 El agroecosistema refleja las actividades agrarias de los hombres llevadas a
cabo en una determinada área del planeta. Este sistema presenta unas
características particulares diferentes a las de los ecosistemas naturales debido
a la acción de las variaciones geográficas, el clima y el propio suelo (igual que



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en los ecosistemas naturales), así como las relaciones económicas y la
estructura socio-cultural resultante de la historia. Algunos principios básicos del
ecosistema agrario son:
•     Se trata de una unidad ecológica fundamental en la que interactúan
      elementos vivos y no vivos, a través de los cuales se procesa el flujo de
      energía y el procesamiento de los nutrientes.
•     En el agroecosistema el ciclo de los nutrientes y el flujo de energía
      puede ser modificado por la intervención del hombre.
•     La cantidad de energía total de este sistema depende de la cantidad
      fijada por los productores primarios y de los aportes externos realizados
      por el hombre. Esta cantidad total de energía determina el número de
      organismos que pueden mantenerse en cada nivel trófico.
•     La agricultura convencional puede modificar la tendencia de los
      agroecosistemas hacia la maduración, ya que el desarrollo normal de un
      agrosistema es pasar de formas menos complejas a formas más
      complejas, con estratos vegetales de todo tipo (herbáceo, arbustivo,
      arbóreo), y una fauna acompañante de éstos. La tendencia de las
      prácticas culturales convencionales es precisamente todo lo contrario,
      pasar de formas más complejas a formas más simples (como puede
      observarse en los campos de monocultivo de cereales). La diversidad de
      especies es función directa del ambiente físico, es decir, en los
      ambientes complejos habrá mayor cantidad de especies que en un
      ambiente simple.
•     La unidad principal de los agrosistemas es el cultivo, hacia el cual se
      dirige la mayor parte del flujo de energía y nutrientes. En los
      agroecosistemas la biodiversidad asociada al cultivo juega un papel muy
      importante, papel que en el agricultura convencional desaparece al
      desaparecer casi por completo esta biodiversidad por la acción del
      hombre.
•     En los agroecosistemas se dan unos límites biológicos; dentro de una
      población no se puede superar el número de individuos, si esto sucede y
      el sistema tiende a equilibrar esta población mediante depredación,




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         competencia, baja tasa de reproducción, disminución del número de
         individuos debido a aparición de enfermedades...
•        Las poblaciones de seres vivos de los agrosistemas están reguladas por
         presiones selectivas debidas a las fluctuaciones y cambios en el
         ambiente, ya sean artificiales (causadas por el hombre) o naturales.


    La biodiversidad en un agroecosistema es muy importante. La presencia de
organismos ajenos a nuestra producción proporciona una serie de beneficios
potenciales como son: la alelopatía (interacciones entre plantas debidas a
sustancias que liberan al medio), beneficios sanitarios, modificación beneficiosa
de los factores ambientas, obtención de producciones alternativas y aumento
de la productividad, mejora de las condiciones del suelo y de su actividad
microbiana, facilitan el manejo de las adventicias, disminuyen el riesgo de
erosión, mejoran el paisaje, disminuyen el riesgo económico...


En los ecosistemas agrarios algunas de las técnicas utilizadas para aumentar
la biodiversidad son:


     4.2.1.   Buscar y manejar el máximo de información sobre
         •    Cultivos de la comarca: variedades, épocas, prácticas...
         •    Ganadería de la comarca.
         •    Adventicias y abonos verdes de los cultivos.
         •    Setos: especies autóctonas.
         •    Comercialización y detalles económicos.


     4.2.2.   Plantear un diseño lo más complejo posible
      Incluyendo el suelo como precursor y a la vez receptor de la biodiversidad
     del sistema. El modelo a seguir debería ser la propia naturaleza. Sus
     componentes: cultivos (hortícolas, arbóreos, herbáceos...), forestales, setos,
     abonos verdes, adventicias y otras coberturas, materias orgánicas, ganado,
     polinizadores, predadores y parásitos, herbívoros, macrofauna del suelo
     (lombrices, sapos...), mifrofauna del suelo, otra fauna y el hombre.




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 La diferencia más significativa entre ecosistemas naturales y agrarios es la
relativa a las leyes por las que se rigen. Los ecosistemas naturales tienden a
regularse por sí mismos, según el orden de la naturaleza. Los nutrientes que
son tomados por las plantas son devueltos al suelo al morir éstas y
descomponerse. En los agroecosistemas los nutrientes que toman las plantas
no son reincorporados al sistema ya que la planta se cosecha y en la mayoría
de los casos no se permite la descomposición de los residuos de la cosecha.


 En la mayoría de los agrosistemas los nutrientes son eliminados desde el
sistema y no son reincorporados posteriormente. Para que el sistema pueda
seguir manteniéndose productivo hay que tener un especial control en el flujo
de nutrientes, para mantener un equilibrio entre entradas y salidas.


 Las características más destacadas que diferencian un ecosistema agrario de
un ecosistema natural quedan resumidas en la siguiente tabla.


 Desde la perspectiva de sostenibilidad, entendiendo este término como la
regeneración de los procesos naturales y una subordinación a las leyes del
retorno a la naturaleza, los ecosistemas agrarios explotados con técnicas de
agricultura convencional son sistemas que tienen a dañar la capacidad para
mantener la vida propia de cualquier ecosistema del planeta.



 CARACTERÍSTICAS            AGROECOSISTEMA               ECOSISTEMA NATURAL
  Productividad neta                 Alta                           Media
    Cadena trófica               Simple, lineal                    Compleja
Diversidad de especies              Baja                             Alta
 Diversidad genética                Baja                             Alta
   Ciclos minerales                Abiertos                        Cerrados
      Estabilidad                   Baja                             Alta
   Control humano                    Alto                            Bajo
 Heterogeneidad del
                                    Simple                         Compleja
        hábitat
                       Inmadura, temporalmente
        Madurez                                 Madura con culminación
                              sucesora
 Tabla 1. Agroecosistemas versus ecosistemas naturales. Fuente: Altieri
                                (1997).



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    Frente al manejo convencional, la agricultura biológica se presenta como
alternativa útil, válida y necesaria para el adecuado funcionamiento de los
ecosistemas agrarios. Los principios básicos de la agricultura biológica
contribuyen a:
•        Crear un medio ambiente equilibrado.
•        Obtener rendimientos sostenibles: que perduren en el tiempo.
•        Preservar la fertilidad de los suelos.
•        Incrementar el control natural de plagas mediante la potenciación de los
         sistemas naturales de control.
•        Producir recursos que surgen como consecuencia de las combinaciones
         de cultivos, árboles, animales... en distintas composiciones espaciales y
         temporales aprovechando sus complementariedades y sinergismos, y de
         esta manera intentar cerrar los ciclos del ecosistema agrario.




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                     EL SUELO ORGANISMO VIVO


                                  Es preciso mantener al suelo en buena salud
                                          para que el animal permanezca sano.
                                              Lo mismo sucede con el hombre.
               La ciencia del suelo es el fundamento de la medicina preventiva,
                                                       la medicina del porvenir.
                                                                     André Voisin


5.    INTRODUCCIÓN




 En agricultura biológica las plantas son consideradas como el fruto del suelo,
que se convierte así en el principal protagonista del proceso productivo. Todos
los esfuerzos se han de destinar a mantener y mejorar la fertilidad natural del
suelo, a mimar su estructura y a todos los organismos que en él se desarrollan.
Cuando está en buenas condiciones, las plantas crecen sanas, son menos
vulnerables a plagas y enfermedades y se obtienen buenas cosechas. El
conocimiento del suelo    donde se va a cultivar es fundamental para que
cualquier práctica que se realice no resulte perjudicial. En este capítulo vamos
a estudiar cómo se origina un suelo, cual es su evolución natural y de que
forma podemos conocer su comportamiento para poder decidir qué prácticas
son las más apropiadas.


 Al suelo se le ha venido definiendo como la formación natural de la superficie
terrestre, de estructura no compacta y de espesor variable. Esta formación no
es estable, sino que presenta una evolución en el tiempo, semejante a la que
presentan todos los seres vivos: nace, se desarrolla y muere. Por esto se
puede afirmar que el suelo “es un organismo vivo”. La escala de tiempo de la
vida de un suelo se mide en miles de años por lo que comparado con el tiempo
de la vida humana, el suelo se presenta ante nuestros ojos como una
formación estable.




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  Los suelos se forman a partir de la degradación de la roca madre y de los
aportes de restos de materias orgánicas que se acumulan en la superficie.
Durante su formación, el suelo aumenta en espesor y desarrolla su estructura
como resultado de la unión de las arcillas provenientes de la roca madre y del
humus formando el complejo arcillo-húmico. La culminación de este proceso es
lo que se conoce como un suelo pardo que se corresponde con la madurez del
suelo. Durante este periodo existe un equilibrio entre la formación y la
degradación del complejo arcillo-húmico muy relacionada con la presencia de
bases, especialmente el calcio, en el suelo. El complejo arcillo-húmico es el
responsable de la estructura del suelo, necesaria para una buena circulación
del agua y del aire que permita a las plantas alimentarse de forma correcta y a
los organismos del suelo desarrollarse sin problemas. Por esto la estructura del
suelo está directamente relacionada con su fertilidad, es decir, con su potencial
productivo. El envejecimiento del suelo se inicia cuando el proceso de
degradación de la roca madre es incapaz de reponer las pérdidas de bases del
suelo. Este proceso viene acompañado de tres fenómenos que tienen lugar de
forma sucesiva: lixiviación de elementos, acidificación del suelo y pérdida de la
estructura.


La evolución de los suelos puede esquematizarse de la siguiente forma:




Estructura                              Suelo pardo
Fertilidad natural
Potencial productivo                                     Erosión: Lixiviación
                                                                  Acidificación
                            Formación estructura                  Desestructuración
                            Aumento espesor


                                                           Desierto
                                                                      Tiempo
         Figura 1. Curva evolutiva de un suelo. Adaptado de Herody (1999).




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 Además, el suelo, como todo proceso biológico se encuentra englobado en un
proceso más amplio que es el ciclo geológico donde la formación de suelo
representa una ralentización de los fenómenos que entraña el transporte de los
materiales erosionados.


                       LAS ARCILLAS Y EL HUMUS SON COLOIDES

   La roca madre y la materia orgánica se degradan. Esto quiere decir que se van dividiendo
 en partículas de menor tamaño hasta dar lugar a los elementos minerales básicos que las
 constituyen.
   En los primeros pasos de la división, las partículas tienen la misma composición que la
 materia de la cual proceden, es decir, una piedra tiene la misma composición que la roca
 que la ha originado, y un trozo de hoja la misma que la hoja antes de dividirse. Así, cuando
 se encuentran en este estado de división se puede reconocer su origen. Además, estas
 partículas no pueden unirse entre ellas para dar lugar a otro compuesto.
   Cuando ha finalizado el proceso de simplificación y se han producido los elementos
 simples, ya no es posible reconocer su origen, distinguir se el hierro, el calcio, el magnesio
 etc que se encuentran en el suelo proceden de la roca o de la materia orgánica. Estos
 elementos simples pueden unirse entre ellos para dar lugar a un nuevo compuesto: por
 ejemplo, el fósforo y el calcio pueden unirse para formar apatito (fosfato cálcico). Entre el
 estado de división en que puede reconocerse el origen de las partículas y no pueden
 unirse entre ellas, y el estado en que no puede reconocerse su origen y pueden unirse
 para dar lugar a nuevos compuestos, existe un estado intermedio: el estado coloidal.
   Los coloides que proceden de las rocas son las arcillas y los que proceden de la materia
 orgánica son los humus.
   Cuando una partícula se encuentra en fase de coloide puede reconocerse su origen, se
 puede saber si procede de la roca o de la materia orgánica, pero en ella empieza a
 aparecer la característica de poder unirse a otras partículas. A diferencia de las partículas
 minerales simples, al unirse con otras partículas, los coloides no cambien, es decir, siguen
 teniendo la misma forma y composición.
 Los coloides pueden unirse con moléculas de agua y entonces se dice que están
 dispersos. La dispersión de los coloides es lo que hace que se forme el barro o que el
 agua de lluvia al salir del perfil se encuentre turbia.
   Los coloides pueden unirse a algunos elementos minerales simples como el calcio, el
 hierro, el magnesio, el sodio, etc. estos elementos minerales hacen que los coloides se
 unan entre sí formando agregados y entonces se dice que los coloides se encuentran
 floculados. Cuando están floculados, unidos mediante elementos simples es cuando
 forman el complejo arcillo-húmico. No todos los elementos minerales simples unen a las
 partículas coloidales con la misma estabilidad. Hay minerales que se unen más fácilmente
 con el agua desuniéndose de las partículas coloidales, que dejan de estar formando
 agregados. El calcio y el hierro son los elementos minerales que se unen de forma más
 estable a los coloides del suelo. En realidad, el hierro es el elemento responsable de la
 unión entre las arcillas y el humus. El calcio juega el papel de elemento estabilizante de
 esta unión.
   El complejo arcillo-húmico procede por tanto de la parte orgánica y de la parte mineral del
 suelo. Tiene tres propiedades fundamentales, de las que dependen en gran medida las
 características físicas, químicas y biológicas del suelo:
 • Actúa como un cemento que une a las partículas del suelo dando lugar a una estructura
     estable.
 • Retienen a las partículas minerales simples de forma que la planta puede tomarlas
     cuando las necesita.
 • Retiene el agua como si fuera una esponja impidiendo que abandone rápidamente el
     suelo.




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6.       LAS TRES ETAPAS DE LA VIDA DEL SUELO




6.1.     La formación del suelo o pedogénesis


 Esta primera etapa de la vidas del suelo se caracteriza por:


     6.1.1.   La alteración de la roca madre
      Las rocas sufren en primer lugar una alteración física por la que se dividen
     en partículas más pequeñas que forman el armazón del suelo (piedras,
     gravas y limos). Posteriormente, los minerales que la constituyen se alteran
     químicamente de forma progresiva: primero dan lugar a los coloides
     minerales (arcillas, óxidos de hierro y aluminio), hasta llegar a los elementos
     minerales simples que los constituyen.
      Estos dos procesos se pueden dar simultáneamente. La predominancia de
     uno sobre otro depende de las condiciones climatológicas. Para que se de la
     alteración química es imprescindible la presencia de agua en forma líquida y
     a su vez, la actividad química del agua está potenciada por la temperatura.
     Por esto, en los glaciares y en los desiertos la alteración de las rocas es
     fundamentalmente física y en un clima ecuatorial húmedo la alteración
     química es máxima.


     6.1.2.   Enriquecimiento en materias orgánicas
      La materia orgánica procede de la vegetación y la fauna que coloniza el
     suelo. Al igual que la roca madre las materias orgánicas sufren una
     alteración. En primer lugar se dividen, pero sin cambiar su composición
     química. Posteriormente, se van alterando químicamente hasta dar lugar a
     los minerales simples que las constituyen. La materia orgánica rica en
     carbono pasa por un estado intermedio: los coloides orgánicos o humus.
      En el suelo se pueden encontrar básicamente dos tipos de materia
     orgánica: la Materia Orgánica Fácilmente Degradable (MOF) y el Humus
     Estable (HE). La diferencia entre una y otra es la velocidad de degradación o
     mineralización. El humus es el resultado de un proceso en el que la



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     mineralización de la materia orgánica está ralentizada. En la naturaleza
     existen diferentes estrategias para lograr este objetivo y por tanto diferentes
     tipos de humus (recuadro 2). Sin embargo, sólo el humus obtenido de la
     degradación de la celulosa y la lignina de los restos vegetales se une a las
     arcillas para formar el complejo arcillo-húmico. En la práctica es este tipo de
     humus el que se considera Humus Estable.
                                     TIPOS DE HUMUS

 Humus bioestático o arcaico: se produce cuando en las plantas se encuentran
 sustancias que inhiben el desarrollo de los microorganismos que degradan la materia
 orgánica por lo que la ralentización de la mineralización no es debida a un proceso de
 humificación sino más bien a un proceso antibiótico del suelo. Las plantas más primitivas,
 como las coníferas son las que contienen estas sustancias y forman parte de la llamada
 “vegetación acidificante”. El humus arcaico no se une a las arcillas para formar el complejo
 arcillo-húmico y favorece los procesos de lixiviado por la acidez que confiere al medio.

 Humus geoquímico: Se produce en aquellos suelos con un elevado contenido de
 elementos “cementantes o envolventes”, como son el carbonato cálcico, el óxido de hierro
 o las arcillas expansivas. Los microorganismos antes de poder acceder a la materia
 orgánica y mineralizarla, tienen que romper la costra que la envuelve lo que produce una
 ralentización del proceso de degradación.

 Humus microbiano: Es la materia orgánica que forma parte de los cuerpos de los
 microorganismos.

 Humus de polimerización: Se forma con la destrucción de las moléculas complejas de las
 plantas (celulosa y lignina) seguida por una reconstrucción de moléculas específicas
 (polimerización). Esta polimerización nunca es irreversible en condiciones edafológicas
 normales, por lo que es muy eficaz para crear una buena estabilidad estructural, a la vez
 que tiene un proceso de mineralización lenta. Este es el humus coloidal que forma parte
 del complejo arcillo-húmico.




     6.1.3.   Movilización de las sustancias formadas
      El movimiento de los elementos formados en la degradación de la roca
     madre y la materia orgánica tiene un doble sentido, de abajo hacia arriba y
     de arriba hacia abajo. El movimiento descendente o de lavado (lixiviación) es
     el que domina en los climas húmedos, con alta pluviometría. El movimiento
     descendente afecta a los elementos minerales solubles                 como el calcio,
     hierro, magnesio, sodio, etc. y a las partículas coloidales cuando en el medio
     no hay elementos minerales que les sirvan de enlace (recuadro 2). La
     Materia Orgánica Fácilmente Degradable también puede ser lixiviada.
      El movimiento ascendente se debe al transporte realizado por las raíces de
     las plantas y los animales del suelo, y a los fenómenos de capilaridad que se



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   producen en los suelos donde dominan las partículas pequeñas (inferior a 2
   micras) durante los periodos secos de al menos dos meses.


   6.1.4.     Acumulación de elementos
    Los elementos formados pueden acumularse en la superficie como ocurre
   con las partículas gruesas (arenas) o en profundidad como ocurre con los
   compuestos coloidales (arcilla y humus) y los minerales solubles.
    El resultado es el empardecimiento del suelo, íntimamente ligado a la unión
   de los coloides o complejo arcillo-húmico . Por este proceso, el suelo queda
   constituido por diferentes capas, llamadas horizontes. El conjunto de
   horizontes recibe el nombre de perfil pedológico.


                               El doble origen del suelo
                  Mineral                                       Orgánico
Roca madre que puede sufrir dos tipos de Restos y residuos orgánicos que forman el
       alteración según el clima             manto, del que existen dos tipos

  Clima tropical y                                   Manto             Capa acidificante
                          Clima templado
     ecuatorial                                     Ej: hojas            Ej:resinosas

                                                 Manto triturado
                         Transformación
Alteración brutal de                           rápidamente por la      Manto triturado y
                        suave y progresiva
   la roca madre                                fauna del suelo y     oxidado lentamente
                         de la roca madre
                                                    oxidada

                                                 Acción de los        Débil acción de los
Moléculas pequeñas             Arena
                                                microorganismos        microorganismos

Recristalización de                                                   Compuestos tóxicos
                               Limos             Humus oscuro
algunas moléculas                                                       tipo polifenoles
                                                 Polimerización          Polimerización
 Arcillas recientes       Arcillas antiguas        Humus gris                Humus
                                Complejo arcillo-húmico
   Las arcillas se fijan al humus gracias al calcio, al magnesio, el hierro y el aluminio


   Tabla 1. Origen del suelo y formación del complejo arcillo-húmico. Fuente:
                              Bourguignon, 1989.




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6.2.     La madurez del suelo


    Si pudiéramos observar la evolución de un suelo, veríamos como crece por
sus dos extremos: por la base a partir de la roca madre, y por la superficie a
partir de los que se conoce como lecho forestal. La velocidad de crecimiento
está condicionada por las características del clima: en las zonas frías el suelo
puede tardar en formarse 10.000 años, mientras que en las zonas ecuatoriales
se forma en 100 años. También el clima determina el espesor de cada uno de
los horizontes del suelo.


•        En el horizonte A domina la materia orgánica sobre la mineral. La
         materia orgánica procede de los restos vegetales y los desechos
         animales.
•        El horizonte B está constituido por una mezcla de materias orgánicas y
         minerales. La parte superior es más rica en materias orgánicas y la parte
         inferior tiene mayor contenido en materias minerales.
•        El horizonte C, puramente mineral, está formado por la roca madre en
         distintos estados de fragmentación.


    En un suelo maduro el proceso de destrucción y formación del complejo
arcillo-húmico está equilibrado. En un clima templado, cuando llega el buen
tiempo las raíces de las plantas inician su ciclo. Para favorecer la solubilización
de los elementos minerales del suelo las raíces de las plantas excretan
compuestos ácidos. A su vez, la temperatura favorece la actividad de los
microorganismos del suelo que empiezan a degradar el humus estabilizado en
el complejo. Esto permite que una parte de los elementos minerales que se
encuentran protegidos en el complejo, pasen a la solución del suelo y puedan
ser absorbidos por las plantas. Cuando llega el invierno tanto las plantas como
los microorganismos cesan su actividad y el complejo vuelve a formarse
gracias a los nuevos aportes de humus y al hierro y el calcio procedente de la
degradación de la roca madre. Cuando la roca madre ya no puede suministrar
más elementos estabilizadores del complejo, ya sea porque se ha degradado




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completamente o porque es excesivamente dura, el suelo inicia un proceso de
envejecimiento.




                        Manto            Horizonte formado de materia
                                         orgánica procedente de restos
                  Horizonte húmico           vegetales y residuos
                                                   animales.
               Horizonte de transición            Llamado: A

              Más mineral que humus       Horizonte formado por una
              Minerales dominantes y     mezcla de materia orgánica y
              acumulación de arcilla y             mineral.
                  óxido de hierro                Llamado: B


                Roca madre alterada      Horizonte puramente mineral.
                                                  Llamado: C
                    Roca madre


                   Figura 2. Perfil del suelo. Bourguignon (1989).



6.3.   El envejecimiento del suelo o erosión


 La erosión entraña la separación de los elementos que forman el complejo
arcillo-húmico. La erosión es la inversión del proceso de nacimiento de los
suelos. En lugar de la unión de las arcillas y el humus se produce una
separación y degradación de estos elementos. En una primera etapa de la
erosión, son los elementos minerales que unen a las arcillas y al humus los que
se movilizan (principalmente el calcio y el hierro). Posteriormente son las
arcillas las que se pierden y en último lugar el humus. Es un proceso que
puede tener un origen natural, como es el caso de los desiertos actuales donde
la ausencia prolongada de lluvias impide el desarrollo vegetal y por lo tanto la
presencia de lecho forestal (horizonte A). El hombre también puede ser agente
activo de la erosión de los suelos, ya sea con la degradación de la vegetación,
por la tala completa de bosques, el sobrepastoreo o la quema o por las malas
prácticas agrícolas como no basar la fertilización en el aporte de materias



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orgánicas, el labrar las laderas en el sentido de la pendiente, dejar el suelo
desnudo o la aplicación de pesticidas.


    Los primeros estadios de erosión del suelo están caracterizados por tres
procesos en el siguiente orden:
•        Lixiviación y desaturación en bases debido a la incapacidad de la roca
         madre de sustituir las bases que se pierden del perfil.
•        Acidificación por la pérdida de bases en el complejo arcillo-húmico
•        Movilización del hierro por la destrucción del complejo arcillo-húmico y
         pérdida de estructura del suelo.


    Los fenómenos que se han descrito en la formación del suelo se dan
constantemente durante toda la vida de un suelo. La diferencia entre las tres
etapas es su importancia relativa: durante el crecimiento predominan los
procesos de degradación de la roca madre y enriquecimiento de materia
orgánica sobre los fenómenos de pérdida de elementos, durante la madurez los
procesos se encuentran equilibrados y en la erosión dominan los procesos de
movilización sobre los de degradación y acumulación.




7.       FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA FORMACIÓN DEL SUELO




    Existen tres factores o parámetros genéticos que condicionan el tipo de suelo:
La roca madre es la responsable de la composición mineral, el clima por un
lado es el origen de la fracción orgánica y por otro condiciona la actividad
biológica del mismo y por tanto su evolución y por último la topografía o
estación topográfica que, unida a la circulación del agua, regula la velocidad de
evolución del suelo.




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 Además de estos parámetros podemos considerar un cuarto: el factor biótico
ya que la vida que se desarrolla en el suelo condiciona constantemente su
evolución.




7.1.   La roca madre


 En edafología se entiende por roca madre al perfil mineral que da origen al
suelo. Lo que interesa conocer de la roca madre es:


   7.1.1.     Dureza
    Indica la velocidad con la que se degrada la roca y por tanto su capacidad
   en proporcionar elementos minerales al suelo. Está determinada por los
   minerales que la constituyen y el grado de cristalización. Las rocas formadas
   por diferentes tipos de minerales son más fácilmente degradables que
   aquellas formadas por un número reducido de minerales. En las rocas
   volcánicas, su alterabilidad viene determinada por el contenido en sílice:
   cuanto mayor es el contenido en sílice mayor es su resistencia.
    La formación del suelo es lenta sobre rocas duras o sobre rocas blandas
   poco permeables y es rápida sobre rocas permeables y ricas en minerales
   alterables como el granito.


   7.1.2.     Composición
    Determina el tipo de elementos minerales que vamos a encontrar en el
   suelo y por tanto si va a ser rico o pobre en nutrientes esenciales para la
   vida de las plantas.
    Además indica la capacidad de saturar el suelo en bases en función de si la
   roca es ácida o básica. También es importante saber si en su degradación
   se pueden formar arcillas mineralógicas (silicato de aluminio hidratado)


   7.1.3.     Tipo de estructura que originan
    La naturaleza de la roca madre tiene influencia en la formación del
   complejo arcillo-húmico. En las rocas sedimentarias no consolidadas el



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     lavado de arcillas es más intenso que en rocas volcánicas. Sobre rocas
     arenosas, pobres en minerales fácilmente alterables el complejo se forma
     con dificultad debido a la escasez de arcillas y de elementos minerales de
     enlace. En suelos formados sobre rocas calizas, la humificación está
     bloqueada ya que la cal activa insolubiliza los compuestos precursores de la
     formación del humus.




7.2.     El clima


 Los factores climáticos que mayor incidencia tienen en la formación del suelo
son la temperatura y la pluviometría.


     7.2.1.   Temperatura
      Es básica para asegurar la actividad de los microorganismos que
     intervienen en el ciclo de la materia orgánica. Sólo cuando en el suelo se
     alcanzan temperaturas de 10ºC éstos pueden iniciar su actividad. En los
     suelos fríos la materia orgánica se degrada con dificultad acumulándose en
     el suelo. Al contrario en climas cálidos la materia orgánica se mineraliza
     rápidamente siempre que el agua no resulte un factor limitante.


     7.2.2.   Pluviometría
      Condiciona el mayor o menor lavado de los elementos del perfil del suelo.
     Cuando se superan los 700 mm anuales, el riesgo de que los elementos
     minerales que se forman sean arrastrados por el agua de lluvia es elevado,
     al igual que en zonas con menos pluviometría anual pero con la lluvia
     concentrada en periodos cortos.




7.3.     Topografía


 El relieve juega un papel muy importante en la formación del suelo por su
incidencia sobre la circulación del agua y el movimiento de los elementos que



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ésta arrastra. En general, podemos encontrar tres situaciones dentro de un
perfil topográfico o, dicho de otra forma, tres tipos de estaciones topográficas:


   7.3.1.     Estación percolante
    Corresponde a los puntos situados en la parte elevada de una pendiente.
   Allí los movimientos del agua dentro del perfil son verticales. No reciben
   aportes de material provenientes de otras zonas.


   7.3.2.     Estación drenante
    Son los puntos que se encuentran a lo largo de una pendiente. Los
   movimientos del agua son oblicuos. Son suelos que maduran con dificultad
   debido a la destrucción de los horizontes por la erosión.


   7.3.3.     Estación confinante
    Son los puntos que se encuentran en los fondos de valles. Reciben
   materiales de las partes más elevadas y por tanto pueden tener propiedades
   diferentes a las que les correspondería por la naturaleza de la roca madre a
   partir de la que se han originado. Los movimientos del agua son verticales.




7.4.   Circulación del agua


 Es la resultante de la interacción de las propiedades de la roca madre, más o
menos permeable, la topografía y la climatología. Los dos primeros factores
determinan la salida o la permanencia del agua en el perfil y por tanto la acción
química del agua sobre las rocas y la permanencia de los elementos minerales
formados. También se puede producir una saturación temporal o permanente
de los poros por el agua dando origen a humus de mala calidad.


 La climatología determina los movimientos del agua dentro del perfil. Cuando
la precipitación es superior a la evapotranspiración potencial (suma de la
cantidad de agua evaporada por el suelo y transpirada por las plantas) dominan
los movimientos descendentes. En el caso contrario, siempre que la



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evapotranspiración supere a la precipitación durante dos meses y el suelo
tenga una textura arcillosa, dominan los movimientos ascendentes.


 La velocidad con que el agua circula dentro del perfil determina el color del
mismo: los tonos rojizos señalan la presencia de hierro oxidado lo que indica
que el agua circula con rapidez. Los tonos amarillos corresponden al hierro
hidratado e indican una circulación lenta del agua. Cuando el suelo adquiere
todos grisáceos acompañados de mal olor son señal de la presencia de hierro
reducido y por tanto de agua que circula con dificultad.




7.5.   Factor biótico


 El suelo alberga una gran cantidad de vida que colabora de forma activa en
todos los procesos de su formación desde la degradación de las rocas y la
materia orgánica hasta la formación del complejo arcillo-húmico. La actividad
biológica del suelo está condicionada por su estructura y a la vez, los
microorganismos del suelo colaboran activamente en la formación de dicha
estructura.


 El tipo de vegetación que se instala sobre el terreno tiene una notable
influencia sobre la pedogénesis, a través del tipo de humus que da origen: la
vegetación mejorante (frondosas) favorecerá la formación de estructura,
mientras que una vegetación acidificantes (coníferas) favorecerá los procesos
de erosión.




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8.       LOS ORGANISMOS VIVOS DEL SUELO




 En el suelo se alberga la mayor cantidad de organismos del planeta, y en él
está la base de todos los procesos biológicos. En contacto estrecho con las
partículas de arcilla, los microorganismos integran la materia mineral en el ciclo
de la vida. Ese mundo invisible, discreto, juega un papel fundamental para el
desarrollo de la vida del planeta.


 Los diferentes organismos que se pueden encontrar en el suelo son:


8.1.     Los macroorganismos


     8.1.1.       Las raíces de las plantas
      El volumen de las raíces de las plantas generalmente es mayor que el de la
     parte aérea. El récord de profundidad lo tienen las zarzas y los árboles del
     desierto cuyas raíces pivotantes pueden buscar agua a más de treinta
     metros. Sin embargo, la gran masa de raíces se encuentra en el horizonte B,
     donde absorben los elementos nutritivos necesarios para su crecimiento y
     desarrollo. La mayor parte de estos elementos es puesta a disposición de las
     raíces gracias a la actividad de los microorganismos que a cambio reciben
     de las raíces secreciones que les son favorable.
      Las funciones de las plantas sobre la formación de los suelos se pueden
     resumir en cuatro puntos:
     •        Colaboran de forma activa en la degradación de las rocas tanto de
              forma física, por la presión que la raíces ejercen sobre las grietas,
              como de forma química, pues la respiración de las raíces enriquece el
              agua en dióxido de carbono volviéndola más activa químicamente.
     •        Favorecen la porosidad del suelo y, por tanto, la salida del agua del
              perfil evitando fenómenos de encharcamiento que dificultad la vida de
              los organismos del suelo.
              •     Rompen la capilaridad del suelo limitando los movimientos
                    ascendentes.


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     •     Protegen al suelo de la erosión, aguantando como una red las
           sustancias formadas en la degradación de las rocas y la materia
           orgánica.
      La vegetación también tiene un efecto indirecto en la evolución del suelo, a
     través de tipo de humus que produce. Se puede distinguir dos tipos de
     vegetación: la "vegetación mejorante" como el aliso, el fresno, el olmo, etc.
     que favorecen la formación de humus de buena calidad (mull) y que forma
     una unión sólida con las racillas y la "vegetación acidificante", como las
     resinosas (coníferas) y ericáceas (brezos) que favorece la formación de
     humus de mala calidad (moder) y aumenta los procesos de movilización de
     los elementos que unes el humus y las arcillas.



                                                  MULL                             MODER




                                                                     Aportes
                                                                      Poco
                                                                    diferentes
                                                                Hojarasca + Rizósfera


          A
                                                    Ganancias
                          MOVILIZACIONBIOLOGICA




                                                                                            Pérdidas

                                                                                                         MOVILIZACION QUIMICA




          B                                                        APARICION DE LA
                                                                     DIVERGENCIA
                                                                     BIOQUIMICA


          C

                        Reserva                                                                        Reserva
                        Mineral                                                                        Mineral
                         Inicial                                                                        Inicial




     Figura 3. Importancia de los movimientos descendentes de los minerales
                           según el tipo de vegetación.




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                                                                                                                                © Asociación Vida Sana
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   8.1.2.       Mamíferos
    Los más abundantes son:
   •        Roedores: El principal papel que tienen los roedores en los suelos es
            el de aireación. La fertilidad de las praderas de Medio Oeste en
            Estados Unidos ha sido favorecida por la labor de excavación de los
            "perros de las praderas" que han dado al suelo una aireación
            excepcional.
   •        Insectívoros: A este grupo pertenecen los topos que juegan un triple
            papel en la formación del suelo:
            -    Mezclan los horizontes con la construcción de las toperas.
            -    Las galerías que excavan airean el suelo: un topo puede recorrer
                 más de 100 metros en una noche.
            -    Los topos son predadores a los que les gustan los gusanos
                 blancos, los grillos y las lombrices, por lo que tienen un lugar en el
                 equilibrio biológico del suelo.


   8.1.3.       Artrópodos
    Los artrópodos que se pueden encontrar en el suelo pertenecen a todos los
   grupos: crustáceos como las cochinillas, arácnidos como las arañas y
   ácaros, miriápodos como el ciempiés e insectos como las hormigas. Su
   función principal es la de trocear la materia orgánica que cae al suelo y
   producir, con sus excrementos, un soporte adecuado para la vida
   microbiana.


   8.1.4.       Moluscos
    Los más comunes son los caracoles y las babosas. Su función es la de
   alimentarse a partir de la materia orgánica.


   8.1.5.       Lombrices
    Este es el grupo de animales que tiene el papel más importante en el suelo
   por la diversidad de funciones que desempeñan. Ejercen dos tipos de
   funciones:




                                                                                      37


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     •        Mecánica: Airean y mezclan el suelo con las galerías que excavan en
              todos los sentidos.
     •        Química: Mezclan la tierra y la materia orgánica en su intestino
              mejorando la fertilidad del suelo. La tierra ingerida por las lombrices
              retiene mejor el agua, es más resistente a la erosión, contiene más
              elementos nutritivos para las plantas y es más permeable a las raíces.
              Además,    las   paredes   de   las   galerías   son     más     ricas    en
              microorganismos y en materia orgánica.




8.2.     Los microorganismos


     8.2.1.     Amebas
      Son los microorganismos animales más importantes del suelo. Se pueden
     encontrar en una cantidad de 100-300 kg/ha. El papel más importante de
     este grupo de microorganismos es el de alimentarse a partir de los
     microorganismos vegetales, controlando sus poblaciones y manteniendo así
     el equilibrio.


     8.2.2.     Algas
      Sólo existen en la superficie del suelo ya que necesitan el sol para realizar
     la fotosíntesis. Su actividad se limita a los periodos en que en el suelo hay
     suficiente humedad. Tienen un papel muy importante como fuente de
     materia orgánica y algunas en asociación con las cianobacterias, fijan
     nitrógeno atmosférico.


     8.2.3.     Hongos
      Representan dos terceras partes de la masa microbiana del suelo. Resisten
     a la sequía y a la acidez mejor que las bacterias. Son heterótrofos y
     aerobios, es decir, no pueden vivir sin aire. Cumplen varias funciones en el
     suelo:




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       •      Mejoran la estabilidad estructural al enlazar las partículas del suelo
              en las finas mallas del micelio por lo que tienen una acción en el
              control de la erosión.
       •      Descomponen la lignina que es la principal fuente de humus del
              suelo.
       •      Algunos hongos se encuentran asociados a las raíces de las
              plantas formando micorrizas.
       •      Segregan antibióticos, lo que les permite resistir en el suelo a las
              invasiones bacterianas, más numerosas y prolíficas.
                                        LAS MICORRIZAS

   Es una forma de asociación de los hongos con las plantas superiores. Las más conocidas son
   las de las coníferas y las orquídeas, pero en las últimas investigaciones se ha comprobado que
   esta asociación se produce en la mayor parte de las especies vegetales.
   Existen dos tipos de asociación: las ectomicorrizas, cuando los filamentos del hongo quedan en
   el exterior de la raíces y las endomicorrizas, cuando el hongo se desarrollan en el interior.
   En las ectomicorrizas, los filamentos de los hongos recubren los pelos absorbentes, impidiendo
   que las raíces se pongan en contacto directo con el suelo. Es como si los filamentos
   sustituyeran a las raíces absorbentes y como si la planta sólo se alimentara de las sustancias
   elaboradas por los hongos.
   En las endomicorrizas, los filamentos se desarrollan en el interior de las raíces. Los hongos
   suministran sustancias a las plantas que éstas no pueden sintetizar, como las vitaminas. Las
   endomicorrizas han sido especialmente estudiadas en las orquídeas. Las semillas de orquídeas
   no pueden germinar si previamente no han sido penetradas por un hongo.
   Las micorrizas intervienen favorablemente en el desarrollo de los vegetales: las plantas con
   micorrizas son más vigorosas y, en ocasiones, son imprescindibles para que la planta pueda
   vivir.
   El establecimiento de las micorrizas depende de varios factores ligados al medio:
   • Suelos ricos en materia orgánica
   • Suelos bien aireados
   • Algunos productos químicos, especialmente los herbicidas, impiden su desarrollo.



   8.2.4.     Actinomicetos
    Presentan características intermedias entre los hongos y las bacterias.
   Tienen aspecto filamentoso y segregan sustancias antibióticas como los
   hongos pero además pueden realizar gran cantidad de reacciones, al igual
   que las bacterias. Sus acciones en el suelo son:
   •        Colaboran en la formación del humus. Forman parte de los gérmenes
            termófilos que pasteurizan la materia orgánica preparando el lugar
            para que puedan actuar los hongos.
   •        Mineralizan la materia orgánica, colaborando así a la nutrición de las
            plantas.


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     •        Ciertas especies fijan el nitrógeno atmosférico, en asociación con
              algunos árboles y arbustos, como el aliso y el espino amarillo.


     8.2.5.     Bacterias
      Lo que hace de las bacterias un grupo tan importante es su extraordinaria
     variabilidad que les permite transformar todas las sustancias minerales y
     orgánicas del suelo e introducirlas en el mundo vegetal. Las bacterias viven
     mejor en medios ricos en nitrógeno y poco ácidos, y son especialmente
     abundantes alrededor de las raíces de las plantas, formando lo que se
     conoce con el nombre de rizosfera.
      La mayor parte de las bacterias son heterótrofas y saprofitas, descomponen
     los azúcares y la celulosa, de donde obtienen la energía. Otras bacterias
     más especializadas son autótrofas, y obtienen la energía de la oxidación de
     determinados compuestos, como el azufre, el amoniaco, el ácido nítrico, el
     hierro, el manganeso, etc. Otras fijan el nitrógenos atmosférico ya sea de
     forma libre como el Azotobacter, ya sea en simbiosis con las raíces de las
     leguminosas, como el Rhizobium .
                                      LA RIZOSFERA

 Se ha comprobado que alrededor de las raíces se encuentra un gran número de
 microorganismos, principalmente bacterias. Estos microorganismos son atraídos por las
 plantas gracias a sustancias que secretan por las raíces y que les sirven de alimento. En
 compensación, estos microorganismos tienen una influencia directa sobre el desarrollo de la
 planta ya que colaboran activamente en su nutrición, haciendo asimilables los elementos
 que necesita en cada momento.
 Los microorganismos de la rizosfera son tanto más numerosos cuanto mayor es la
 proximidad a las raíces. Especialmente se encuentran de forma más abundante alrededor de
 las raicillas que forman la cabellera radicular. El número de estos microorganismos va
 aumentando con la edad de la planta y es máximo cuando se produce la fructificación. Los
 microorganismos de la rizosfera son específicos en cada especie vegetal, es decir, cada tipo
 de planta tiene sus microorganismos acompañantes.
 La rizosfera colabora en el desarrollo de la planta en diferentes aspectos:
 • Colabora activamente en la formación de agregados del suelo, creando alrededor de las
    raíces un medio donde las condiciones físicas y químicas son especialmente favorables
    para la alimentación de la planta.
 • Las bacterias que forman parte de la rizosfera hacen asimilables para las plantas los
    elementos minerales del suelo.
 • Las bacterias segregan sustancias hormonales que favorecen el desarrollo de las
    plantas.
BACTERIAS FIJADORAS DE NITRÓGENO ATMOSFÉRICO
 • En una planta cuyas raíces son estériles (sin microorganismos) los ataques de plagas y
Hayenfermedades son más fuertes que en aquellas plantas donde existe fijar el nitrógeno
       dos categorías de bacterias que son capaces de la rizosfera. Esto es
    debido al control que ejerce la rizosfera sobre los microorganismos patógenos, por un
atmosférico:.
    lado impidiendo de forma física con su presencia el desarrollo de bacterias patógenas y
    por otro lado segregando sustancias poco favorables a microorganismos patógenos.
         Las bacterias que se encuentran asociadas a las plantas.



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                        BACTERIAS FIJADORAS DE NITRÓGENO ATMOSFÉRICO

Hay dos categorías de bacterias que son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico:
• Las bacterias que se encuentran asociadas a las plantas.
• Las bacterias que se encuentran libres en el suelo.
Las bacterias que se encuentran asociadas a las plantas son principalmente del género
Rhizobium, que se asocia a las raíces de plantas de la familia de las leguminosas. En esta
asociación, el Rhizobium suministra a la planta el nitrógeno que necesita y la planta suministra al
Rhizobium las sustancias carbonadas que necesita.
Las bacterias penetran en los tejidos de las raíces en los primeros estadios de desarrollo de la
planta, cuando se forma la primera hoja, formando en las raíces unos nódulos.
Para que la asociación bacteria-leguminosa sea posible son necesarios varios requisitos:
• Que la estirpe de Rhizobium existente en el suelo pueda inocular la especie de leguminosa
    que se siembra. No todos los Rhizobium nodulan a todas las especies de leguminosas. Cada
    estirpe de Rhizobium nodula a una especie de leguminosa determinada. Las relaciones de
    especificidad son:
                Estirpe bacteriana            Grupo de leguminosas
                1 Rhizobium meliloti          Alfalfa, meliloto
                2 Rh. trifolii                Trébol
                3 Rh. leguminosarum           Guisantes, almortas, lentejas, habas
                4 Rh. phaseoli                Judías
                5 Rh. lupini                  Lupino, ornithopus
                6 Rh. japonicum               Soja
• Que el suelo tenga unos valores de pH superiores a 5. Todas las estirpes bacterianas
    necesitan valores de pH del suelo superiores a 5, a excepción del Rh lupini (pH 3,2) y Rh.
    japonicum (pH 4,2).
• Que el suelo esté caliente. Los Rhizobium presentan una actividad máxima cuando la
    temperatura del suelo se encuentra entre 29-31ºC.
• Que no existe falta de aire en el suelo.
• Que el suelo esté suficientemente húmedo.
• Que en el momento de la infección haya en el suelo fósforo, calcio, molibdeno y cobre.
• Que en el suelo no haya:
      - Nitrógeno soluble.
      - Sustancias tóxicas, utilizadas para el control de las plagas y enfermedades, adventicias,
          desinfección de semillas, desinfección del suelo...
La cantidad de nitrógeno fijado por los Rhizobium depende de la eficacia de la nodulación, ligada
a las condiciones del medio, y al estado nutritivo de la planta. Todas las circunstancias que
favorezcan el contenido de hidratos de carbono -azucares- en la planta, favorecen la eficacia de
la nodulación; en cambio, todos los factores que incidan en aumentar el contenido de nitrógeno
en la planta, van hacer que la nodulación no sea eficiente.
La inoculación de las semillas de leguminosas es conveniente cuando por primera vez se
siembra en una parcela un género de leguminosa que no se ha cultivado con anterioridad. La
soja, al ser una leguminosa que está nodulada por una estirpe de Rhizobium que no nodula
ninguna leguminosa espontánea, es conveniente la inoculación de las semillas. En suelos
fértiles, en donde no se utilizan sustancias tóxicas, no es necesario la inoculación sistemática, en
estas condiciones los Rhizobium de la soja permanecerán en el suelo.
Las leguminosas enriquecen el suelo en nitrógeno si se cultivan como abono verde o si no se
deja terminar su ciclo. Las leguminosas cultivadas para grano no enriquecen el suelo en
nitrógeno: el nitrógeno que fijan los Rhizobium es consumido por la planta.
La fijación del nitrógeno atmosférico por los microorganismos libres es efectuada principalmente
por las bacterias del grupo de los Azotobacter. Los Azotobacter son heterótrofos, es decir no
pueden fijar el carbono atmosférico, por lo que necesitan una fuente de carbono orgánico para
poder vivir y desarrollarse. Las sustancias carbonadas que utiliza el Azotobacter son los
compuestos que resultan de la descomposición anaerobia de la paja. Así, para que el
Azotobacter pueda realizar su función fijadora de nitrógeno atmosférico es necesario que en el
suelo haya cantidades importantes de elementos fibrosos. También necesita que haya otros
elementos como el fósforo, el calcio, el hierro, el magnesio y el molibdeno. En la mayor parte de
los suelos existen Azotobacter, pero se encuentran inactivos porque los suelos son carentes en
materias orgánicas ricas en fibra y los elementos minerales que necesita se encuentran
bloqueados por las malas prácticas culturales, especialmente el abonado potásico y nitrogenado.


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CAPÍTULO 3                                           Curso online de Agricultura Ecológica


8.3.     Los microorganismos del suelo, intermediarios entre el mundo
         mineral y el orgánico


    De forma simplificada se podría decir que la vida es la fusión entre la materia y
la energía, es decir que la vida para expresarse necesita de la materia y la
energía Sobre la tierra, la energía que podemos encontrar es de dos tipos:
•        Solar, que llega en forma de radiaciones.
•        Química, contenida en la corteza terrestre en forma de sustancias
         minerales, como los sulfatos, nitratos...


Igualmente, la materia puede tener dos orígenes:
•        Mineral, que existe en forma sólida, líquida o gaseosa.
•        Orgánica, que procede de los organismos vivos.


    La unión de las diferentes clases de energía con la materia, ya sea orgánica o
mineral, es realizada por los productores que se llaman primarios o autótrofos.
A partir de ellos se desarrolla toda la cadena alimentaria. A excepción de los
vegetales, el resto de productores primarios son bacterias; gracias a la acción
de las bacterias es posible el ciclo de la materia.


    Para resumir la acción de los microorganismos sobre los elementos del suelo,
que posteriormente las plantas utilizarán para su alimentación, se puede decir
que realizan dos tipos de acciones para hacer a los elementos del suelo
asimilables para los vegetales: la oxidación y la formación de quelatos. Las
bacterias oxidan los elementos que se encuentran en cantidades importantes
en el suelo, como el fósforo, el azufre,... transformándolos en fosfatos,
sulfatos...     En cambio, los elementos que se encuentran en pequeñas
cantidades, los llamados oligoelementos, como el hierro, el manganeso, el
magnesio... los microorganismos los transforman en quelatos, es decir unen
estos oligoelementos a una molécula orgánica compleja, cuyo papel sería el de
una pinza que agarra el elemento, entrando a la planta de forma orgánica.




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BIBLIOGRAFÍA
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       Suelo. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación.
•      VARIOS (1993). Revista ecosistemas nº 7. 66p.




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  • 1. CAPÍTULO 3 BASES CIENTÍFICAS DE LA AGRICULTURA ECOLÓGICA El ecosistema agrario El suelo organismo vivo © Asociación Vida Sana
  • 2. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica EL ECOSISTEMA AGRARIO La Agroecología es una ciencia, la Agricultura Ecológica es una estrategia de tránsito y la Sostenibilidad un valor ético inevitablemente necesario para incorporar a todos los análisis y diseños de agroecosistemas. Texto del artículo: Agroecología, Agricultura ecológica y Sostenibilidad. Un trío de Moda. 1. INTRODUCCIÓN En la agricultura moderna, las formas de producción se caracterizan sobre todo porque requieren una extracción continua de energía proveniente de la naturaleza. Esta energía provoca a su vez una descarga residual al aire, al agua y a la tierra... que genera grandes cambios y problemas tal vez mayores que los que se pretendía solventar. Para muchos científicos la velocidad de dichos cambios, ya ha superado la capacidad de adaptación de la propia naturaleza: el efecto invernadero, la lluvia y deposiciones secas ácidas, la disminución de la capa de ozono estratosférica, el incremento de las concentraciones de ozono troposféricas, la deforestación, la desertización, la contaminación del agua superficial y subterránea, la erosión genética en especies de animales y vegetales, las alteraciones de mecanismos hormonales en animales y el propio hombre, el incremento de plagas y enfermedades en las plantas cultivadas..., son las señales palpables de que avanzamos hacia una situación de crisis ambiental profunda. Frente a esta crisis ambiental que ya está padeciendo el planeta y que nos afecta a todos por igual, la agricultura biológica se presenta como una estrategia efectiva para resolver parte de estos problemas. Dado que la agricultura convencional representa una de las fuentes de mayor contaminación tanto directa como residual, es lógico pensar que una forma de 2 © Asociación Vida Sana
  • 3. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 disminuir el gran problema de contaminación que tenemos en el mundo sea cambiar el modo de producción agrícola. Para entender cómo funcionan los sistemas agrícolas es necesario comprender algunos conceptos básicos de ecología. Estos conceptos nos permitirán avanzar en el estudio de la agricultura biológica teniendo presentes unos principios fundamentales de respeto al entorno, importancia de la biodiversidad dentro de los sistemas naturales, los flujos de energías, las cadenas tróficas, etc... Todo aquel que desee practicar la agricultura biológica ha de tener presente cómo funciona un ecosistema natural y cómo trasladar ese funcionamiento a su finca, huerto, granja, jardín... Las características de los ecosistemas agrarios serán un punto de partida fundamental a la hora de llevar acabo nuestra labor. La agroecología es como una herramienta que nos permite enlazar los conocimientos agrícolas con los principios básicos de ecología. Gracias a ella el hombre está aprendiendo a tener una visión globalizada del lugar que habita y cultiva, favoreciendo el mejoramiento de los ecosistemas tanto agrarios como naturales de la Tierra. 2. NOCIONES DE ECOLOGÍA 2.1. Ecología Según el Diccionario de la Real Academia Española ecología es “la ciencia que estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y con su entorno”, esta definición, puede resultar poco esclarecedora del significado de este término. Para profundizar en el este concepto basta con hacer una observación histórica de la palabra. 3 © Asociación Vida Sana
  • 4. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica El término ecología aparece en 1869 de la mano del biólogo alemán Ernst Heinrich Haeckel, derivado del griego oikos; hogar o casa; y de logos; estudio. Por lo que podría definirse como el estudio del hogar, entendiendo por hogar el medio o la naturaleza. El comienzo de la ecología moderna quedó marcado con el desarrollo de la teoría de la evolución de Charles Darwin, donde se presta especial importancia a la adaptación de los organismos a su medio ambiente por medio de la selección natural. A lo largo de los años, naturalistas y especialistas de esta ciencia han ido aportando su granito de arena al “estudio de la relación entre los organismos y su medio ambiente físico y biológico” (Ehrlich y Roughgarden). Gracias a estas contribuciones se pueden encontrar multitud de definiciones de ecología como pueden ser el “estudio de las estructuras y funciones de la naturaleza” (Odum, 1971) o “estudio científico de aquellas interacciones que determinan la distribución y población de los diferentes organismos” (Krebs, 1985). El medio ambiente físico al que hacen referencia Ehrlich y Roughgarden en su definición de ecología, se compone de: la luz, el calor o radiación solar, la humedad, el viento, el oxígeno, el dióxido de carbono, los nutrientes del suelo, el agua y la atmósfera. Mientras que el medio ambiente biológico está formado por los organismos vivos, principalmente las plantas y los animales. La ecología por sí sola no es capaz de analizar con detalle la relación existente entre los organismos y su medio ambiente, por lo que para estudiar a los organismos en su medio natural se sirve de la climatología, la hidrología, la física, la química, la geología y el análisis de suelos. Y para analizar la relación entre los organismos, la ecología recurre a ciencias como las matemáticas, la fisiología, la taxonomía y el comportamiento animal. En definitiva, se trata de una ciencia que estudia los lazos que unen a los seres vivos entre sí y aquellos que los relacionan con los lugares en los que viven. 4 © Asociación Vida Sana
  • 5. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 En la actualidad, debido en gran parte a la presión de la opinión pública en cuanto a temas medioambientales, el término ecología se emplea con frecuencia de forma inadecuada y en algunos casos con fines poco limpios, ya que la ecología “está de moda”. Lejos de ser una moda, se trata de una disciplina científica que contribuye al estudio y al entendimiento de los problemas del medio ambiente. Con frecuencia se confunde la ecología con el medio ambiente, siendo dos términos bien diferenciados. Mientras que la ecología es una parte de la biología que tiene como objetivo el estudio del funcionamiento del medio natural; de las relaciones entre los organismos vivos y su entorno físico y biológico; el concepto de medio ambiente hace referencia a los elementos que afectan de forma específica al desarrollo de la vida, teniendo en cuenta factores físicos, biológicos, culturales, sociales y económicos. Para nosotros la ecología abarca todos los sistemas que forman el planeta, ocupándose tanto de los elementos físicos como biológicos, y estudiando una amplia gama de organismos, desde el más sencillo al más complejo, en todos sus niveles de organización, desde el individual hasta el complejo sistema formado por un conjunto de seres vivos y el espacio físico donde viven y se relacionan, denominado ecosistema. La ecología es la ciencia que estudia la biología de los ecosistemas. 3. CONCEPTOS BÁSICOS Al hablar de ecología es importante conocer una serie de términos propios de esta materia para poder seguir avanzando en nuestro estudio. 5 © Asociación Vida Sana
  • 6. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica 3.1. Población Conjunto de individuos de la misma especie que viven en una zona concreta y coinciden en el tiempo. Se reproducen entre ellos. Se trata de un nivel de organización superior al del individuo. Entre los individuos de una población se establecen relaciones intraespecíficas (dominación social, jerarquía social, territorialidad, etc..) para facilitar la reproducción, protección, búsqueda de alimento, división de trabajo, emigración... Las poblaciones cambian con el paso del tiempo. Su dinámica está condicionada por factores que conducen a su formación, supervivencia o desaparición. Se debe tener en cuenta la tasa de natalidad, mortalidad, la distribución de las edades de la población y las fluctuaciones de dichas poblaciones. 3.2. Comunidad Conjunto de poblaciones animales y vegetales que habitan en un determinado lugar. 3.3. Biocenosis o comunidades bióticas Conjunto de poblaciones de seres vivos que viven un mismo espacio natural. Entre las poblaciones se establecen relaciones y poseen su propia dinámica. Su estructura se define por el número de individuos (abundancia), el número de especies (diversidad) y por las que ejercen mayor control sobre las demás (dominancia). La biocenosis suele tomar el nombre de la especie dominante. Estas comunidades cambian en el espacio; ya que todas las especies no están en una misma zona sino que viven en lugares con características determinadas; y en el tiempo a medida que unas especies sustituyen a otras en 6 © Asociación Vida Sana
  • 7. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 una misma zona. La distribución de los individuos dentro de estas comunidades se hace en forma de capas o de estratos horizontales o verticales. 3.4. Biotopo Es la zona o soporte donde se asienta la comunidad de seres vivos. Lo forma el medio que rodea al ser vivo y el sustrato por el que se desplaza o en el que se apoyan sus estructuras así como los factores físico-químicos que les afectan. Definir los límites de un biotopo en ocasiones es complicado, ya que los biotopos no son zonas claramente delimitadas. El biotopo está formado por el agua, las rocas, la luz, el aire, etc. 3.5. Medio ambiente o ambiente natural Todo lo que rodea a un ser vivo. Formado por el espacio que habita un ser vivo, la energía que utiliza, el clima, los minerales, otros seres vivos. Son todos los factores involucrados en las actividades vitales de un ser vivo. 3.6. Ecosistema “Individuos de muchas especies en un ambiente de características definidas, implicados en un proceso de interacción, ajuste y regulación, que se manifiesta como un flujo de materia y energía y como una secuencia de nacimientos y muertes y que tiene como consecuencia la evolución a nivel de especies y la sucesión a nivel del sistema entero” (Margalef, 1974). El ecosistema es la unidad integrada por la biocenosis (comunidad) y el biotopo (entorno) que ocupa. Se emplea este término para hablar de la unidad de estudio de la ecología. El ecosistema está formado por los animales, 7 © Asociación Vida Sana
  • 8. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica microorganismos, plantas y desechos orgánicos que hay en un zona determinada, que interactúan entre sí. 3.7. Componentes bióticos Seres vivos que integran el ecosistema. Los miembros de cada comunidad desempeñan cada uno su papel dentro del ecosistema. 3.8. Cadenas tróficas Secuencia de organismos que se comen los unos a los otros. Se organizan cuando los seres de los ecosistemas se nutren de una forma u otra. Estas cadenas están formadas por: productores (realizan la fotosíntesis), consumidores primarios (se comen a los productores), consumidores secundarios (se comen a los primarios), consumidores terciarios (se comen a los carnívoros), descomponedores (se alimentan de los restos de los seres vivos) y transformadores (aquellos que transforman la materia orgánica en sales minerales). 8 © Asociación Vida Sana
  • 9. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 A B C D CULTIVO CULTIVO PASTURA CULTIVO PASTURA ANIMAL ANIMAL ANIMAL HUMANO HUMANO HUMANO HUMANO GRADO DE COMPLEJIDAD Figura 1. Cuatro cadenas tróficas básicas que se establecen en la agricultura. Fuente: M. Altieri. 9 © Asociación Vida Sana
  • 10. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica ALFALFA AFIDOS HUMANOS DESCOMPONEDORES CRYSOPA SIMPLE (A) COMPLEJA (B) ALFALFA MALEZAS AFIDOS GANADO LANGOSTA LIEBRE CRYSOPA FAISÁN HUMANO DESCOMPONEDORES ZORRO Figura 2. Cadena trófica alfalfa-ganado-humano unida a otras cadenas tróficas. Fuente: M. Altieri. 3.9. Componentes abióticos Son los factores que forman un ambiente y se clasifican en geográficos o topográficos (orientación, pendiente, latitud, altitud...), climáticos (temperatura, humedad, viento, presión atmosférica...), edáficos (composición y estructura del suelo) y químicos (componentes del aire, del agua y del suelo). 10 © Asociación Vida Sana
  • 11. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 Los ecosistemas no se encuentran aislados unos de otros, sino que coexisten en un mismo territorio, formando el paisaje. Por este motivo entre los ecosistemas se da intercambio de materiales y organismos, y también mediante un efecto barrera impiden el intercambio de organismos entre ecosistemas semejantes. El ecosistema no es una unidad espacial concreta, ni una entidad física bien definida y delimitada, sino que se trata de un nivel de organización, se trata más bien de una perspectiva de análisis en la que se estudia las manifestaciones de la vida a una escala en la que los individuos, las poblaciones biológicas y los factores ambientales, ligados por transferencias de materiales y energía, constituyen los elementos básicos. (Figura 3) 11 © Asociación Vida Sana
  • 12. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica SOL 2 1 6 3 Productores Consumidores cadena herbívora primarios B Herbívoros → Carnívoros → Supercarnívoros Plantas algas 7 B 4 B 6 5 Detritos B Consumidores cadena detrítica Hojas Sapróvoros muertas, B cadáveres, 7 Hongos → microbívoros → carnívoros mantillo, humus Bacterias C A C C Nutrientes inorgánicos CO2 atmósfera N de la atmósfera NO3, NH4, P2O5 suelo FLUJO DE ENERGÍA CIRCULACIÓN DE MATERIA 1 Absorción de luz A Absorción 26 Respiración B Circulación como materia orgánica 35 Consumo C Liberación como nut. Inorgánicos 47 Figura Muerte 3: Esquema de un ecosistema. 12 © Asociación Vida Sana
  • 13. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 3.10. Biodiversidad Variedad de organismos en sus niveles poblacionales, individuales y genéticos que habitan un determinado espacio. Se trata del número total de especies vivas presentes en un ecosistema (riqueza de especies). Algunos autores incluyen dentro de este término la variabilidad dentro de las especies (subespecies, formas, variedades, etc.). 3.11. Diversidad Abundancia relativa de las distintas especies de un ecosistema (abundancia y distribución de individuos entre los tipos), pueden existir comunidades con la misma cantidad de especies pero ser diferentes en términos de abundancia relativa o dominancia de cada especie. 3.12. Hábitat Lugar donde vive una especie dentro de un ecosistema. Las especies pueden habitar más de un biotopo. 3.13. Nicho ecológico Posición que ocupa una especie dentro de su comunidad y ecosistema. 3.14. Biomas Áreas climáticas de características particulares donde viven comunidades de seres vivos específicos. Estas áreas climáticas son las que forman la Biosfera. 13 © Asociación Vida Sana
  • 14. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica 3.15. Biosfera Conjunto de todos los biomas del planeta. La biosfera es la delgada capa de la tierra y su atmósfera que cubre la superficie del planeta, y en la que viven todos los seres vivos. Comprende la parte inferior de la atmósfera (troposfera), la hidrosfera (aguas sólidas, líquidas y gaseosas) y la litosfera o suelo. Figura 4. Organización de la Biosfera. 3.16. Agroecosistema Ecosistema transformado por el hombre para producir ciertos productos biológicos de forma continúa con técnicas agrícolas y ganaderas. Se trata de un caso particular de los ecosistemas que hay en el planeta. 14 © Asociación Vida Sana
  • 15. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 4. CARACTERÍSTICAS DEL AGROECOSISTEMA Cuando se habla de ecosistemas agrícola (agroecosistemas o agrosistemas) es imprescindible hablar de agroecología, ya que es la ciencia cuyo objeto de estudio son los ecosistemas agrícolas. 4.1. La Agroecología En los años 70 surge el término agroecología del estudio de las relaciones existentes entre la vegetación espontánea (adventicias) y las plagas con las plantas cultivadas, aunque este ciencia es tan antigua como la agricultura. Aparece como una ciencia necesaria para interpretar el grave deterioro de los agroecosistemas. La agroecología es una ciencia que desde un punto de vista global clasifica, define y estudia los sistemas agrícolas desde una perspectiva ecológica, agronómica y socioeconómica. Se trata de una ciencia de síntesis, intenta dar respuesta a situaciones de desequilibrio en los sistemas agrícolas mediante un análisis global. Se trata de una “disciplina científica que enfoca el estudio de la agricultura desde una perspectiva ecológica, pretendiendo construir un marco teórico cuyo fin es analizar los procesos agrarios desde una perspectiva global, incluyendo las perspectivas del espacio y del tiempo y considerando ensamblados los problemas sociales, económicos y políticos como partícipes activos y pasivos en la configuración y desarrollo de los sistemas agrarios” (SEA). En agroecología la transformación de la energía, los procesos biológicos y las relaciones socioeconómicas de los agrosistemas, son analizadas y estudiadas como un todo indivisible con el objetivo final de optimizar el sistema en su 15 © Asociación Vida Sana
  • 16. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica conjunto, no exclusivamente con el fin de maximizar la producción de algunas especies. Gracias a los estudios agroecológicos de investigadores como el Dr. Miguel Ángel Altieri (Universidad de Berkeley, California), se pueden exponer una serie de premisas que constituyen la base de esta ciencia aun en desarrollo: • Los sistemas biológicos y sociales tienen un potencial agrícola. • Este potencial ha sido captado por los agricultores tradicionales mediante un proceso de ensayo, error, selección y aprendizaje cultural. • Estos sistemas biológicos y sociales han evolucionado conjuntamente de tal forma que cada uno depende del otro para alimentarse. • El potencial de los sistemas agrícolas y sociales puede entenderse mejor estudiando la forma en que las culturas agrícolas tradicionales han capturado ese potencial. • Los agrosistemas tradicionales y los modernos pueden ser mejorados con la combinación de los conocimientos sociales y ecológicos, junto con el conocimiento desarrollado por las ciencias agrícolas. • El enfoque del desarrollo agrícola que da la agroecología se basa en la conservación de las técnicas culturales y estrategias agrícolas para el futuro. Este enfoque tendrá menos efectos perjudiciales que el de la ciencia agrícola convencional. La agroecología es la ecología de los sistemas de producción agrícola y de los recursos naturales necesarios para desarrollar y mantener dichos recursos. También puede ser definida como la ciencia encargada de estudiar las interacciones entre los seres vivos de un sistema agrícola así como las interacciones de esos seres con el medio que les rodea. La agroecología abarca un amplio campo de estudio, desde un aspecto concreto dentro de un sistema agrícola, hasta un ámbito global de ese mismo sistema. Es decir, en función del aspecto tratado, el estudio puede centrarse en una pequeña porción de terreno de una finca, hasta el conjunto de toda la finca, de una región entera e incluso de todo el planeta. 16 © Asociación Vida Sana
  • 17. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 Por último la agroecología se define agronómicamente sostenible, puesto que se dota de los instrumentos científicos necesarios para el análisis y el diseños de sistemas agrarios perdurables. 4.2. El agroecosistema Las explotaciones ganaderas y los campos de cultivo pueden ser considerados ecosistemas ya que en ellos se encuentran los mismos elementos que en los ecosistemas naturales: productores primarios (plantas cultivadas y adventicias), consumidores de la cadena herbívora o consumidores primarios (hombres, vacas, insectos plaga y depredadores, ratas y sus depredadores), detritos (materia orgánica del suelo, restos de cosecha, estiércol, aguas fecales de la ciudad), consumidores de la cadena detrítica (lombrices, insectos y demás fauna del suelo y del estiércol, hongos y bacterias) y los nutrientes inorgánicos. Los hombres son parte de estos ecosistemas como consumidores de la cadena herbívora, aunque no viven generalmente en estas explotaciones sino en las ciudades. Entre los elementos que forman los ecosistemas agrícolas se da un flujo de energía; al igual que sucede en el resto de ecosistemas naturales; tal que las plantas cultivadas son las encargadas de transformar la energía luminosa en energía química que alimenta al hombre y a los animales domésticos, los cuales respiran (consumen) una gran parte de esta energía. El resto de energía del sistema pasa a la cadena detrítica que respira el resto de la energía. Se da también una circulación entre lo orgánico y lo inorgánico. Se puede comprobar que los agroecosistemas siguen el esquema general de los ecosistemas naturales. El agroecosistema refleja las actividades agrarias de los hombres llevadas a cabo en una determinada área del planeta. Este sistema presenta unas características particulares diferentes a las de los ecosistemas naturales debido a la acción de las variaciones geográficas, el clima y el propio suelo (igual que 17 © Asociación Vida Sana
  • 18. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica en los ecosistemas naturales), así como las relaciones económicas y la estructura socio-cultural resultante de la historia. Algunos principios básicos del ecosistema agrario son: • Se trata de una unidad ecológica fundamental en la que interactúan elementos vivos y no vivos, a través de los cuales se procesa el flujo de energía y el procesamiento de los nutrientes. • En el agroecosistema el ciclo de los nutrientes y el flujo de energía puede ser modificado por la intervención del hombre. • La cantidad de energía total de este sistema depende de la cantidad fijada por los productores primarios y de los aportes externos realizados por el hombre. Esta cantidad total de energía determina el número de organismos que pueden mantenerse en cada nivel trófico. • La agricultura convencional puede modificar la tendencia de los agroecosistemas hacia la maduración, ya que el desarrollo normal de un agrosistema es pasar de formas menos complejas a formas más complejas, con estratos vegetales de todo tipo (herbáceo, arbustivo, arbóreo), y una fauna acompañante de éstos. La tendencia de las prácticas culturales convencionales es precisamente todo lo contrario, pasar de formas más complejas a formas más simples (como puede observarse en los campos de monocultivo de cereales). La diversidad de especies es función directa del ambiente físico, es decir, en los ambientes complejos habrá mayor cantidad de especies que en un ambiente simple. • La unidad principal de los agrosistemas es el cultivo, hacia el cual se dirige la mayor parte del flujo de energía y nutrientes. En los agroecosistemas la biodiversidad asociada al cultivo juega un papel muy importante, papel que en el agricultura convencional desaparece al desaparecer casi por completo esta biodiversidad por la acción del hombre. • En los agroecosistemas se dan unos límites biológicos; dentro de una población no se puede superar el número de individuos, si esto sucede y el sistema tiende a equilibrar esta población mediante depredación, 18 © Asociación Vida Sana
  • 19. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 competencia, baja tasa de reproducción, disminución del número de individuos debido a aparición de enfermedades... • Las poblaciones de seres vivos de los agrosistemas están reguladas por presiones selectivas debidas a las fluctuaciones y cambios en el ambiente, ya sean artificiales (causadas por el hombre) o naturales. La biodiversidad en un agroecosistema es muy importante. La presencia de organismos ajenos a nuestra producción proporciona una serie de beneficios potenciales como son: la alelopatía (interacciones entre plantas debidas a sustancias que liberan al medio), beneficios sanitarios, modificación beneficiosa de los factores ambientas, obtención de producciones alternativas y aumento de la productividad, mejora de las condiciones del suelo y de su actividad microbiana, facilitan el manejo de las adventicias, disminuyen el riesgo de erosión, mejoran el paisaje, disminuyen el riesgo económico... En los ecosistemas agrarios algunas de las técnicas utilizadas para aumentar la biodiversidad son: 4.2.1. Buscar y manejar el máximo de información sobre • Cultivos de la comarca: variedades, épocas, prácticas... • Ganadería de la comarca. • Adventicias y abonos verdes de los cultivos. • Setos: especies autóctonas. • Comercialización y detalles económicos. 4.2.2. Plantear un diseño lo más complejo posible Incluyendo el suelo como precursor y a la vez receptor de la biodiversidad del sistema. El modelo a seguir debería ser la propia naturaleza. Sus componentes: cultivos (hortícolas, arbóreos, herbáceos...), forestales, setos, abonos verdes, adventicias y otras coberturas, materias orgánicas, ganado, polinizadores, predadores y parásitos, herbívoros, macrofauna del suelo (lombrices, sapos...), mifrofauna del suelo, otra fauna y el hombre. 19 © Asociación Vida Sana
  • 20. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica La diferencia más significativa entre ecosistemas naturales y agrarios es la relativa a las leyes por las que se rigen. Los ecosistemas naturales tienden a regularse por sí mismos, según el orden de la naturaleza. Los nutrientes que son tomados por las plantas son devueltos al suelo al morir éstas y descomponerse. En los agroecosistemas los nutrientes que toman las plantas no son reincorporados al sistema ya que la planta se cosecha y en la mayoría de los casos no se permite la descomposición de los residuos de la cosecha. En la mayoría de los agrosistemas los nutrientes son eliminados desde el sistema y no son reincorporados posteriormente. Para que el sistema pueda seguir manteniéndose productivo hay que tener un especial control en el flujo de nutrientes, para mantener un equilibrio entre entradas y salidas. Las características más destacadas que diferencian un ecosistema agrario de un ecosistema natural quedan resumidas en la siguiente tabla. Desde la perspectiva de sostenibilidad, entendiendo este término como la regeneración de los procesos naturales y una subordinación a las leyes del retorno a la naturaleza, los ecosistemas agrarios explotados con técnicas de agricultura convencional son sistemas que tienen a dañar la capacidad para mantener la vida propia de cualquier ecosistema del planeta. CARACTERÍSTICAS AGROECOSISTEMA ECOSISTEMA NATURAL Productividad neta Alta Media Cadena trófica Simple, lineal Compleja Diversidad de especies Baja Alta Diversidad genética Baja Alta Ciclos minerales Abiertos Cerrados Estabilidad Baja Alta Control humano Alto Bajo Heterogeneidad del Simple Compleja hábitat Inmadura, temporalmente Madurez Madura con culminación sucesora Tabla 1. Agroecosistemas versus ecosistemas naturales. Fuente: Altieri (1997). 20 © Asociación Vida Sana
  • 21. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 Frente al manejo convencional, la agricultura biológica se presenta como alternativa útil, válida y necesaria para el adecuado funcionamiento de los ecosistemas agrarios. Los principios básicos de la agricultura biológica contribuyen a: • Crear un medio ambiente equilibrado. • Obtener rendimientos sostenibles: que perduren en el tiempo. • Preservar la fertilidad de los suelos. • Incrementar el control natural de plagas mediante la potenciación de los sistemas naturales de control. • Producir recursos que surgen como consecuencia de las combinaciones de cultivos, árboles, animales... en distintas composiciones espaciales y temporales aprovechando sus complementariedades y sinergismos, y de esta manera intentar cerrar los ciclos del ecosistema agrario. 21 © Asociación Vida Sana
  • 22. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica EL SUELO ORGANISMO VIVO Es preciso mantener al suelo en buena salud para que el animal permanezca sano. Lo mismo sucede con el hombre. La ciencia del suelo es el fundamento de la medicina preventiva, la medicina del porvenir. André Voisin 5. INTRODUCCIÓN En agricultura biológica las plantas son consideradas como el fruto del suelo, que se convierte así en el principal protagonista del proceso productivo. Todos los esfuerzos se han de destinar a mantener y mejorar la fertilidad natural del suelo, a mimar su estructura y a todos los organismos que en él se desarrollan. Cuando está en buenas condiciones, las plantas crecen sanas, son menos vulnerables a plagas y enfermedades y se obtienen buenas cosechas. El conocimiento del suelo donde se va a cultivar es fundamental para que cualquier práctica que se realice no resulte perjudicial. En este capítulo vamos a estudiar cómo se origina un suelo, cual es su evolución natural y de que forma podemos conocer su comportamiento para poder decidir qué prácticas son las más apropiadas. Al suelo se le ha venido definiendo como la formación natural de la superficie terrestre, de estructura no compacta y de espesor variable. Esta formación no es estable, sino que presenta una evolución en el tiempo, semejante a la que presentan todos los seres vivos: nace, se desarrolla y muere. Por esto se puede afirmar que el suelo “es un organismo vivo”. La escala de tiempo de la vida de un suelo se mide en miles de años por lo que comparado con el tiempo de la vida humana, el suelo se presenta ante nuestros ojos como una formación estable. 22 © Asociación Vida Sana
  • 23. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 Los suelos se forman a partir de la degradación de la roca madre y de los aportes de restos de materias orgánicas que se acumulan en la superficie. Durante su formación, el suelo aumenta en espesor y desarrolla su estructura como resultado de la unión de las arcillas provenientes de la roca madre y del humus formando el complejo arcillo-húmico. La culminación de este proceso es lo que se conoce como un suelo pardo que se corresponde con la madurez del suelo. Durante este periodo existe un equilibrio entre la formación y la degradación del complejo arcillo-húmico muy relacionada con la presencia de bases, especialmente el calcio, en el suelo. El complejo arcillo-húmico es el responsable de la estructura del suelo, necesaria para una buena circulación del agua y del aire que permita a las plantas alimentarse de forma correcta y a los organismos del suelo desarrollarse sin problemas. Por esto la estructura del suelo está directamente relacionada con su fertilidad, es decir, con su potencial productivo. El envejecimiento del suelo se inicia cuando el proceso de degradación de la roca madre es incapaz de reponer las pérdidas de bases del suelo. Este proceso viene acompañado de tres fenómenos que tienen lugar de forma sucesiva: lixiviación de elementos, acidificación del suelo y pérdida de la estructura. La evolución de los suelos puede esquematizarse de la siguiente forma: Estructura Suelo pardo Fertilidad natural Potencial productivo Erosión: Lixiviación Acidificación Formación estructura Desestructuración Aumento espesor Desierto Tiempo Figura 1. Curva evolutiva de un suelo. Adaptado de Herody (1999). 23 © Asociación Vida Sana
  • 24. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica Además, el suelo, como todo proceso biológico se encuentra englobado en un proceso más amplio que es el ciclo geológico donde la formación de suelo representa una ralentización de los fenómenos que entraña el transporte de los materiales erosionados. LAS ARCILLAS Y EL HUMUS SON COLOIDES La roca madre y la materia orgánica se degradan. Esto quiere decir que se van dividiendo en partículas de menor tamaño hasta dar lugar a los elementos minerales básicos que las constituyen. En los primeros pasos de la división, las partículas tienen la misma composición que la materia de la cual proceden, es decir, una piedra tiene la misma composición que la roca que la ha originado, y un trozo de hoja la misma que la hoja antes de dividirse. Así, cuando se encuentran en este estado de división se puede reconocer su origen. Además, estas partículas no pueden unirse entre ellas para dar lugar a otro compuesto. Cuando ha finalizado el proceso de simplificación y se han producido los elementos simples, ya no es posible reconocer su origen, distinguir se el hierro, el calcio, el magnesio etc que se encuentran en el suelo proceden de la roca o de la materia orgánica. Estos elementos simples pueden unirse entre ellos para dar lugar a un nuevo compuesto: por ejemplo, el fósforo y el calcio pueden unirse para formar apatito (fosfato cálcico). Entre el estado de división en que puede reconocerse el origen de las partículas y no pueden unirse entre ellas, y el estado en que no puede reconocerse su origen y pueden unirse para dar lugar a nuevos compuestos, existe un estado intermedio: el estado coloidal. Los coloides que proceden de las rocas son las arcillas y los que proceden de la materia orgánica son los humus. Cuando una partícula se encuentra en fase de coloide puede reconocerse su origen, se puede saber si procede de la roca o de la materia orgánica, pero en ella empieza a aparecer la característica de poder unirse a otras partículas. A diferencia de las partículas minerales simples, al unirse con otras partículas, los coloides no cambien, es decir, siguen teniendo la misma forma y composición. Los coloides pueden unirse con moléculas de agua y entonces se dice que están dispersos. La dispersión de los coloides es lo que hace que se forme el barro o que el agua de lluvia al salir del perfil se encuentre turbia. Los coloides pueden unirse a algunos elementos minerales simples como el calcio, el hierro, el magnesio, el sodio, etc. estos elementos minerales hacen que los coloides se unan entre sí formando agregados y entonces se dice que los coloides se encuentran floculados. Cuando están floculados, unidos mediante elementos simples es cuando forman el complejo arcillo-húmico. No todos los elementos minerales simples unen a las partículas coloidales con la misma estabilidad. Hay minerales que se unen más fácilmente con el agua desuniéndose de las partículas coloidales, que dejan de estar formando agregados. El calcio y el hierro son los elementos minerales que se unen de forma más estable a los coloides del suelo. En realidad, el hierro es el elemento responsable de la unión entre las arcillas y el humus. El calcio juega el papel de elemento estabilizante de esta unión. El complejo arcillo-húmico procede por tanto de la parte orgánica y de la parte mineral del suelo. Tiene tres propiedades fundamentales, de las que dependen en gran medida las características físicas, químicas y biológicas del suelo: • Actúa como un cemento que une a las partículas del suelo dando lugar a una estructura estable. • Retienen a las partículas minerales simples de forma que la planta puede tomarlas cuando las necesita. • Retiene el agua como si fuera una esponja impidiendo que abandone rápidamente el suelo. 24 © Asociación Vida Sana
  • 25. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 6. LAS TRES ETAPAS DE LA VIDA DEL SUELO 6.1. La formación del suelo o pedogénesis Esta primera etapa de la vidas del suelo se caracteriza por: 6.1.1. La alteración de la roca madre Las rocas sufren en primer lugar una alteración física por la que se dividen en partículas más pequeñas que forman el armazón del suelo (piedras, gravas y limos). Posteriormente, los minerales que la constituyen se alteran químicamente de forma progresiva: primero dan lugar a los coloides minerales (arcillas, óxidos de hierro y aluminio), hasta llegar a los elementos minerales simples que los constituyen. Estos dos procesos se pueden dar simultáneamente. La predominancia de uno sobre otro depende de las condiciones climatológicas. Para que se de la alteración química es imprescindible la presencia de agua en forma líquida y a su vez, la actividad química del agua está potenciada por la temperatura. Por esto, en los glaciares y en los desiertos la alteración de las rocas es fundamentalmente física y en un clima ecuatorial húmedo la alteración química es máxima. 6.1.2. Enriquecimiento en materias orgánicas La materia orgánica procede de la vegetación y la fauna que coloniza el suelo. Al igual que la roca madre las materias orgánicas sufren una alteración. En primer lugar se dividen, pero sin cambiar su composición química. Posteriormente, se van alterando químicamente hasta dar lugar a los minerales simples que las constituyen. La materia orgánica rica en carbono pasa por un estado intermedio: los coloides orgánicos o humus. En el suelo se pueden encontrar básicamente dos tipos de materia orgánica: la Materia Orgánica Fácilmente Degradable (MOF) y el Humus Estable (HE). La diferencia entre una y otra es la velocidad de degradación o mineralización. El humus es el resultado de un proceso en el que la 25 © Asociación Vida Sana
  • 26. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica mineralización de la materia orgánica está ralentizada. En la naturaleza existen diferentes estrategias para lograr este objetivo y por tanto diferentes tipos de humus (recuadro 2). Sin embargo, sólo el humus obtenido de la degradación de la celulosa y la lignina de los restos vegetales se une a las arcillas para formar el complejo arcillo-húmico. En la práctica es este tipo de humus el que se considera Humus Estable. TIPOS DE HUMUS Humus bioestático o arcaico: se produce cuando en las plantas se encuentran sustancias que inhiben el desarrollo de los microorganismos que degradan la materia orgánica por lo que la ralentización de la mineralización no es debida a un proceso de humificación sino más bien a un proceso antibiótico del suelo. Las plantas más primitivas, como las coníferas son las que contienen estas sustancias y forman parte de la llamada “vegetación acidificante”. El humus arcaico no se une a las arcillas para formar el complejo arcillo-húmico y favorece los procesos de lixiviado por la acidez que confiere al medio. Humus geoquímico: Se produce en aquellos suelos con un elevado contenido de elementos “cementantes o envolventes”, como son el carbonato cálcico, el óxido de hierro o las arcillas expansivas. Los microorganismos antes de poder acceder a la materia orgánica y mineralizarla, tienen que romper la costra que la envuelve lo que produce una ralentización del proceso de degradación. Humus microbiano: Es la materia orgánica que forma parte de los cuerpos de los microorganismos. Humus de polimerización: Se forma con la destrucción de las moléculas complejas de las plantas (celulosa y lignina) seguida por una reconstrucción de moléculas específicas (polimerización). Esta polimerización nunca es irreversible en condiciones edafológicas normales, por lo que es muy eficaz para crear una buena estabilidad estructural, a la vez que tiene un proceso de mineralización lenta. Este es el humus coloidal que forma parte del complejo arcillo-húmico. 6.1.3. Movilización de las sustancias formadas El movimiento de los elementos formados en la degradación de la roca madre y la materia orgánica tiene un doble sentido, de abajo hacia arriba y de arriba hacia abajo. El movimiento descendente o de lavado (lixiviación) es el que domina en los climas húmedos, con alta pluviometría. El movimiento descendente afecta a los elementos minerales solubles como el calcio, hierro, magnesio, sodio, etc. y a las partículas coloidales cuando en el medio no hay elementos minerales que les sirvan de enlace (recuadro 2). La Materia Orgánica Fácilmente Degradable también puede ser lixiviada. El movimiento ascendente se debe al transporte realizado por las raíces de las plantas y los animales del suelo, y a los fenómenos de capilaridad que se 26 © Asociación Vida Sana
  • 27. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 producen en los suelos donde dominan las partículas pequeñas (inferior a 2 micras) durante los periodos secos de al menos dos meses. 6.1.4. Acumulación de elementos Los elementos formados pueden acumularse en la superficie como ocurre con las partículas gruesas (arenas) o en profundidad como ocurre con los compuestos coloidales (arcilla y humus) y los minerales solubles. El resultado es el empardecimiento del suelo, íntimamente ligado a la unión de los coloides o complejo arcillo-húmico . Por este proceso, el suelo queda constituido por diferentes capas, llamadas horizontes. El conjunto de horizontes recibe el nombre de perfil pedológico. El doble origen del suelo Mineral Orgánico Roca madre que puede sufrir dos tipos de Restos y residuos orgánicos que forman el alteración según el clima manto, del que existen dos tipos Clima tropical y Manto Capa acidificante Clima templado ecuatorial Ej: hojas Ej:resinosas Manto triturado Transformación Alteración brutal de rápidamente por la Manto triturado y suave y progresiva la roca madre fauna del suelo y oxidado lentamente de la roca madre oxidada Acción de los Débil acción de los Moléculas pequeñas Arena microorganismos microorganismos Recristalización de Compuestos tóxicos Limos Humus oscuro algunas moléculas tipo polifenoles Polimerización Polimerización Arcillas recientes Arcillas antiguas Humus gris Humus Complejo arcillo-húmico Las arcillas se fijan al humus gracias al calcio, al magnesio, el hierro y el aluminio Tabla 1. Origen del suelo y formación del complejo arcillo-húmico. Fuente: Bourguignon, 1989. 27 © Asociación Vida Sana
  • 28. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica 6.2. La madurez del suelo Si pudiéramos observar la evolución de un suelo, veríamos como crece por sus dos extremos: por la base a partir de la roca madre, y por la superficie a partir de los que se conoce como lecho forestal. La velocidad de crecimiento está condicionada por las características del clima: en las zonas frías el suelo puede tardar en formarse 10.000 años, mientras que en las zonas ecuatoriales se forma en 100 años. También el clima determina el espesor de cada uno de los horizontes del suelo. • En el horizonte A domina la materia orgánica sobre la mineral. La materia orgánica procede de los restos vegetales y los desechos animales. • El horizonte B está constituido por una mezcla de materias orgánicas y minerales. La parte superior es más rica en materias orgánicas y la parte inferior tiene mayor contenido en materias minerales. • El horizonte C, puramente mineral, está formado por la roca madre en distintos estados de fragmentación. En un suelo maduro el proceso de destrucción y formación del complejo arcillo-húmico está equilibrado. En un clima templado, cuando llega el buen tiempo las raíces de las plantas inician su ciclo. Para favorecer la solubilización de los elementos minerales del suelo las raíces de las plantas excretan compuestos ácidos. A su vez, la temperatura favorece la actividad de los microorganismos del suelo que empiezan a degradar el humus estabilizado en el complejo. Esto permite que una parte de los elementos minerales que se encuentran protegidos en el complejo, pasen a la solución del suelo y puedan ser absorbidos por las plantas. Cuando llega el invierno tanto las plantas como los microorganismos cesan su actividad y el complejo vuelve a formarse gracias a los nuevos aportes de humus y al hierro y el calcio procedente de la degradación de la roca madre. Cuando la roca madre ya no puede suministrar más elementos estabilizadores del complejo, ya sea porque se ha degradado 28 © Asociación Vida Sana
  • 29. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 completamente o porque es excesivamente dura, el suelo inicia un proceso de envejecimiento. Manto Horizonte formado de materia orgánica procedente de restos Horizonte húmico vegetales y residuos animales. Horizonte de transición Llamado: A Más mineral que humus Horizonte formado por una Minerales dominantes y mezcla de materia orgánica y acumulación de arcilla y mineral. óxido de hierro Llamado: B Roca madre alterada Horizonte puramente mineral. Llamado: C Roca madre Figura 2. Perfil del suelo. Bourguignon (1989). 6.3. El envejecimiento del suelo o erosión La erosión entraña la separación de los elementos que forman el complejo arcillo-húmico. La erosión es la inversión del proceso de nacimiento de los suelos. En lugar de la unión de las arcillas y el humus se produce una separación y degradación de estos elementos. En una primera etapa de la erosión, son los elementos minerales que unen a las arcillas y al humus los que se movilizan (principalmente el calcio y el hierro). Posteriormente son las arcillas las que se pierden y en último lugar el humus. Es un proceso que puede tener un origen natural, como es el caso de los desiertos actuales donde la ausencia prolongada de lluvias impide el desarrollo vegetal y por lo tanto la presencia de lecho forestal (horizonte A). El hombre también puede ser agente activo de la erosión de los suelos, ya sea con la degradación de la vegetación, por la tala completa de bosques, el sobrepastoreo o la quema o por las malas prácticas agrícolas como no basar la fertilización en el aporte de materias 29 © Asociación Vida Sana
  • 30. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica orgánicas, el labrar las laderas en el sentido de la pendiente, dejar el suelo desnudo o la aplicación de pesticidas. Los primeros estadios de erosión del suelo están caracterizados por tres procesos en el siguiente orden: • Lixiviación y desaturación en bases debido a la incapacidad de la roca madre de sustituir las bases que se pierden del perfil. • Acidificación por la pérdida de bases en el complejo arcillo-húmico • Movilización del hierro por la destrucción del complejo arcillo-húmico y pérdida de estructura del suelo. Los fenómenos que se han descrito en la formación del suelo se dan constantemente durante toda la vida de un suelo. La diferencia entre las tres etapas es su importancia relativa: durante el crecimiento predominan los procesos de degradación de la roca madre y enriquecimiento de materia orgánica sobre los fenómenos de pérdida de elementos, durante la madurez los procesos se encuentran equilibrados y en la erosión dominan los procesos de movilización sobre los de degradación y acumulación. 7. FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA FORMACIÓN DEL SUELO Existen tres factores o parámetros genéticos que condicionan el tipo de suelo: La roca madre es la responsable de la composición mineral, el clima por un lado es el origen de la fracción orgánica y por otro condiciona la actividad biológica del mismo y por tanto su evolución y por último la topografía o estación topográfica que, unida a la circulación del agua, regula la velocidad de evolución del suelo. 30 © Asociación Vida Sana
  • 31. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 Además de estos parámetros podemos considerar un cuarto: el factor biótico ya que la vida que se desarrolla en el suelo condiciona constantemente su evolución. 7.1. La roca madre En edafología se entiende por roca madre al perfil mineral que da origen al suelo. Lo que interesa conocer de la roca madre es: 7.1.1. Dureza Indica la velocidad con la que se degrada la roca y por tanto su capacidad en proporcionar elementos minerales al suelo. Está determinada por los minerales que la constituyen y el grado de cristalización. Las rocas formadas por diferentes tipos de minerales son más fácilmente degradables que aquellas formadas por un número reducido de minerales. En las rocas volcánicas, su alterabilidad viene determinada por el contenido en sílice: cuanto mayor es el contenido en sílice mayor es su resistencia. La formación del suelo es lenta sobre rocas duras o sobre rocas blandas poco permeables y es rápida sobre rocas permeables y ricas en minerales alterables como el granito. 7.1.2. Composición Determina el tipo de elementos minerales que vamos a encontrar en el suelo y por tanto si va a ser rico o pobre en nutrientes esenciales para la vida de las plantas. Además indica la capacidad de saturar el suelo en bases en función de si la roca es ácida o básica. También es importante saber si en su degradación se pueden formar arcillas mineralógicas (silicato de aluminio hidratado) 7.1.3. Tipo de estructura que originan La naturaleza de la roca madre tiene influencia en la formación del complejo arcillo-húmico. En las rocas sedimentarias no consolidadas el 31 © Asociación Vida Sana
  • 32. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica lavado de arcillas es más intenso que en rocas volcánicas. Sobre rocas arenosas, pobres en minerales fácilmente alterables el complejo se forma con dificultad debido a la escasez de arcillas y de elementos minerales de enlace. En suelos formados sobre rocas calizas, la humificación está bloqueada ya que la cal activa insolubiliza los compuestos precursores de la formación del humus. 7.2. El clima Los factores climáticos que mayor incidencia tienen en la formación del suelo son la temperatura y la pluviometría. 7.2.1. Temperatura Es básica para asegurar la actividad de los microorganismos que intervienen en el ciclo de la materia orgánica. Sólo cuando en el suelo se alcanzan temperaturas de 10ºC éstos pueden iniciar su actividad. En los suelos fríos la materia orgánica se degrada con dificultad acumulándose en el suelo. Al contrario en climas cálidos la materia orgánica se mineraliza rápidamente siempre que el agua no resulte un factor limitante. 7.2.2. Pluviometría Condiciona el mayor o menor lavado de los elementos del perfil del suelo. Cuando se superan los 700 mm anuales, el riesgo de que los elementos minerales que se forman sean arrastrados por el agua de lluvia es elevado, al igual que en zonas con menos pluviometría anual pero con la lluvia concentrada en periodos cortos. 7.3. Topografía El relieve juega un papel muy importante en la formación del suelo por su incidencia sobre la circulación del agua y el movimiento de los elementos que 32 © Asociación Vida Sana
  • 33. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 ésta arrastra. En general, podemos encontrar tres situaciones dentro de un perfil topográfico o, dicho de otra forma, tres tipos de estaciones topográficas: 7.3.1. Estación percolante Corresponde a los puntos situados en la parte elevada de una pendiente. Allí los movimientos del agua dentro del perfil son verticales. No reciben aportes de material provenientes de otras zonas. 7.3.2. Estación drenante Son los puntos que se encuentran a lo largo de una pendiente. Los movimientos del agua son oblicuos. Son suelos que maduran con dificultad debido a la destrucción de los horizontes por la erosión. 7.3.3. Estación confinante Son los puntos que se encuentran en los fondos de valles. Reciben materiales de las partes más elevadas y por tanto pueden tener propiedades diferentes a las que les correspondería por la naturaleza de la roca madre a partir de la que se han originado. Los movimientos del agua son verticales. 7.4. Circulación del agua Es la resultante de la interacción de las propiedades de la roca madre, más o menos permeable, la topografía y la climatología. Los dos primeros factores determinan la salida o la permanencia del agua en el perfil y por tanto la acción química del agua sobre las rocas y la permanencia de los elementos minerales formados. También se puede producir una saturación temporal o permanente de los poros por el agua dando origen a humus de mala calidad. La climatología determina los movimientos del agua dentro del perfil. Cuando la precipitación es superior a la evapotranspiración potencial (suma de la cantidad de agua evaporada por el suelo y transpirada por las plantas) dominan los movimientos descendentes. En el caso contrario, siempre que la 33 © Asociación Vida Sana
  • 34. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica evapotranspiración supere a la precipitación durante dos meses y el suelo tenga una textura arcillosa, dominan los movimientos ascendentes. La velocidad con que el agua circula dentro del perfil determina el color del mismo: los tonos rojizos señalan la presencia de hierro oxidado lo que indica que el agua circula con rapidez. Los tonos amarillos corresponden al hierro hidratado e indican una circulación lenta del agua. Cuando el suelo adquiere todos grisáceos acompañados de mal olor son señal de la presencia de hierro reducido y por tanto de agua que circula con dificultad. 7.5. Factor biótico El suelo alberga una gran cantidad de vida que colabora de forma activa en todos los procesos de su formación desde la degradación de las rocas y la materia orgánica hasta la formación del complejo arcillo-húmico. La actividad biológica del suelo está condicionada por su estructura y a la vez, los microorganismos del suelo colaboran activamente en la formación de dicha estructura. El tipo de vegetación que se instala sobre el terreno tiene una notable influencia sobre la pedogénesis, a través del tipo de humus que da origen: la vegetación mejorante (frondosas) favorecerá la formación de estructura, mientras que una vegetación acidificantes (coníferas) favorecerá los procesos de erosión. 34 © Asociación Vida Sana
  • 35. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 8. LOS ORGANISMOS VIVOS DEL SUELO En el suelo se alberga la mayor cantidad de organismos del planeta, y en él está la base de todos los procesos biológicos. En contacto estrecho con las partículas de arcilla, los microorganismos integran la materia mineral en el ciclo de la vida. Ese mundo invisible, discreto, juega un papel fundamental para el desarrollo de la vida del planeta. Los diferentes organismos que se pueden encontrar en el suelo son: 8.1. Los macroorganismos 8.1.1. Las raíces de las plantas El volumen de las raíces de las plantas generalmente es mayor que el de la parte aérea. El récord de profundidad lo tienen las zarzas y los árboles del desierto cuyas raíces pivotantes pueden buscar agua a más de treinta metros. Sin embargo, la gran masa de raíces se encuentra en el horizonte B, donde absorben los elementos nutritivos necesarios para su crecimiento y desarrollo. La mayor parte de estos elementos es puesta a disposición de las raíces gracias a la actividad de los microorganismos que a cambio reciben de las raíces secreciones que les son favorable. Las funciones de las plantas sobre la formación de los suelos se pueden resumir en cuatro puntos: • Colaboran de forma activa en la degradación de las rocas tanto de forma física, por la presión que la raíces ejercen sobre las grietas, como de forma química, pues la respiración de las raíces enriquece el agua en dióxido de carbono volviéndola más activa químicamente. • Favorecen la porosidad del suelo y, por tanto, la salida del agua del perfil evitando fenómenos de encharcamiento que dificultad la vida de los organismos del suelo. • Rompen la capilaridad del suelo limitando los movimientos ascendentes. 35 © Asociación Vida Sana
  • 36. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica • Protegen al suelo de la erosión, aguantando como una red las sustancias formadas en la degradación de las rocas y la materia orgánica. La vegetación también tiene un efecto indirecto en la evolución del suelo, a través de tipo de humus que produce. Se puede distinguir dos tipos de vegetación: la "vegetación mejorante" como el aliso, el fresno, el olmo, etc. que favorecen la formación de humus de buena calidad (mull) y que forma una unión sólida con las racillas y la "vegetación acidificante", como las resinosas (coníferas) y ericáceas (brezos) que favorece la formación de humus de mala calidad (moder) y aumenta los procesos de movilización de los elementos que unes el humus y las arcillas. MULL MODER Aportes Poco diferentes Hojarasca + Rizósfera A Ganancias MOVILIZACIONBIOLOGICA Pérdidas MOVILIZACION QUIMICA B APARICION DE LA DIVERGENCIA BIOQUIMICA C Reserva Reserva Mineral Mineral Inicial Inicial Figura 3. Importancia de los movimientos descendentes de los minerales según el tipo de vegetación. 36 © Asociación Vida Sana
  • 37. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 8.1.2. Mamíferos Los más abundantes son: • Roedores: El principal papel que tienen los roedores en los suelos es el de aireación. La fertilidad de las praderas de Medio Oeste en Estados Unidos ha sido favorecida por la labor de excavación de los "perros de las praderas" que han dado al suelo una aireación excepcional. • Insectívoros: A este grupo pertenecen los topos que juegan un triple papel en la formación del suelo: - Mezclan los horizontes con la construcción de las toperas. - Las galerías que excavan airean el suelo: un topo puede recorrer más de 100 metros en una noche. - Los topos son predadores a los que les gustan los gusanos blancos, los grillos y las lombrices, por lo que tienen un lugar en el equilibrio biológico del suelo. 8.1.3. Artrópodos Los artrópodos que se pueden encontrar en el suelo pertenecen a todos los grupos: crustáceos como las cochinillas, arácnidos como las arañas y ácaros, miriápodos como el ciempiés e insectos como las hormigas. Su función principal es la de trocear la materia orgánica que cae al suelo y producir, con sus excrementos, un soporte adecuado para la vida microbiana. 8.1.4. Moluscos Los más comunes son los caracoles y las babosas. Su función es la de alimentarse a partir de la materia orgánica. 8.1.5. Lombrices Este es el grupo de animales que tiene el papel más importante en el suelo por la diversidad de funciones que desempeñan. Ejercen dos tipos de funciones: 37 © Asociación Vida Sana
  • 38. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica • Mecánica: Airean y mezclan el suelo con las galerías que excavan en todos los sentidos. • Química: Mezclan la tierra y la materia orgánica en su intestino mejorando la fertilidad del suelo. La tierra ingerida por las lombrices retiene mejor el agua, es más resistente a la erosión, contiene más elementos nutritivos para las plantas y es más permeable a las raíces. Además, las paredes de las galerías son más ricas en microorganismos y en materia orgánica. 8.2. Los microorganismos 8.2.1. Amebas Son los microorganismos animales más importantes del suelo. Se pueden encontrar en una cantidad de 100-300 kg/ha. El papel más importante de este grupo de microorganismos es el de alimentarse a partir de los microorganismos vegetales, controlando sus poblaciones y manteniendo así el equilibrio. 8.2.2. Algas Sólo existen en la superficie del suelo ya que necesitan el sol para realizar la fotosíntesis. Su actividad se limita a los periodos en que en el suelo hay suficiente humedad. Tienen un papel muy importante como fuente de materia orgánica y algunas en asociación con las cianobacterias, fijan nitrógeno atmosférico. 8.2.3. Hongos Representan dos terceras partes de la masa microbiana del suelo. Resisten a la sequía y a la acidez mejor que las bacterias. Son heterótrofos y aerobios, es decir, no pueden vivir sin aire. Cumplen varias funciones en el suelo: 38 © Asociación Vida Sana
  • 39. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 • Mejoran la estabilidad estructural al enlazar las partículas del suelo en las finas mallas del micelio por lo que tienen una acción en el control de la erosión. • Descomponen la lignina que es la principal fuente de humus del suelo. • Algunos hongos se encuentran asociados a las raíces de las plantas formando micorrizas. • Segregan antibióticos, lo que les permite resistir en el suelo a las invasiones bacterianas, más numerosas y prolíficas. LAS MICORRIZAS Es una forma de asociación de los hongos con las plantas superiores. Las más conocidas son las de las coníferas y las orquídeas, pero en las últimas investigaciones se ha comprobado que esta asociación se produce en la mayor parte de las especies vegetales. Existen dos tipos de asociación: las ectomicorrizas, cuando los filamentos del hongo quedan en el exterior de la raíces y las endomicorrizas, cuando el hongo se desarrollan en el interior. En las ectomicorrizas, los filamentos de los hongos recubren los pelos absorbentes, impidiendo que las raíces se pongan en contacto directo con el suelo. Es como si los filamentos sustituyeran a las raíces absorbentes y como si la planta sólo se alimentara de las sustancias elaboradas por los hongos. En las endomicorrizas, los filamentos se desarrollan en el interior de las raíces. Los hongos suministran sustancias a las plantas que éstas no pueden sintetizar, como las vitaminas. Las endomicorrizas han sido especialmente estudiadas en las orquídeas. Las semillas de orquídeas no pueden germinar si previamente no han sido penetradas por un hongo. Las micorrizas intervienen favorablemente en el desarrollo de los vegetales: las plantas con micorrizas son más vigorosas y, en ocasiones, son imprescindibles para que la planta pueda vivir. El establecimiento de las micorrizas depende de varios factores ligados al medio: • Suelos ricos en materia orgánica • Suelos bien aireados • Algunos productos químicos, especialmente los herbicidas, impiden su desarrollo. 8.2.4. Actinomicetos Presentan características intermedias entre los hongos y las bacterias. Tienen aspecto filamentoso y segregan sustancias antibióticas como los hongos pero además pueden realizar gran cantidad de reacciones, al igual que las bacterias. Sus acciones en el suelo son: • Colaboran en la formación del humus. Forman parte de los gérmenes termófilos que pasteurizan la materia orgánica preparando el lugar para que puedan actuar los hongos. • Mineralizan la materia orgánica, colaborando así a la nutrición de las plantas. 39 © Asociación Vida Sana
  • 40. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica • Ciertas especies fijan el nitrógeno atmosférico, en asociación con algunos árboles y arbustos, como el aliso y el espino amarillo. 8.2.5. Bacterias Lo que hace de las bacterias un grupo tan importante es su extraordinaria variabilidad que les permite transformar todas las sustancias minerales y orgánicas del suelo e introducirlas en el mundo vegetal. Las bacterias viven mejor en medios ricos en nitrógeno y poco ácidos, y son especialmente abundantes alrededor de las raíces de las plantas, formando lo que se conoce con el nombre de rizosfera. La mayor parte de las bacterias son heterótrofas y saprofitas, descomponen los azúcares y la celulosa, de donde obtienen la energía. Otras bacterias más especializadas son autótrofas, y obtienen la energía de la oxidación de determinados compuestos, como el azufre, el amoniaco, el ácido nítrico, el hierro, el manganeso, etc. Otras fijan el nitrógenos atmosférico ya sea de forma libre como el Azotobacter, ya sea en simbiosis con las raíces de las leguminosas, como el Rhizobium . LA RIZOSFERA Se ha comprobado que alrededor de las raíces se encuentra un gran número de microorganismos, principalmente bacterias. Estos microorganismos son atraídos por las plantas gracias a sustancias que secretan por las raíces y que les sirven de alimento. En compensación, estos microorganismos tienen una influencia directa sobre el desarrollo de la planta ya que colaboran activamente en su nutrición, haciendo asimilables los elementos que necesita en cada momento. Los microorganismos de la rizosfera son tanto más numerosos cuanto mayor es la proximidad a las raíces. Especialmente se encuentran de forma más abundante alrededor de las raicillas que forman la cabellera radicular. El número de estos microorganismos va aumentando con la edad de la planta y es máximo cuando se produce la fructificación. Los microorganismos de la rizosfera son específicos en cada especie vegetal, es decir, cada tipo de planta tiene sus microorganismos acompañantes. La rizosfera colabora en el desarrollo de la planta en diferentes aspectos: • Colabora activamente en la formación de agregados del suelo, creando alrededor de las raíces un medio donde las condiciones físicas y químicas son especialmente favorables para la alimentación de la planta. • Las bacterias que forman parte de la rizosfera hacen asimilables para las plantas los elementos minerales del suelo. • Las bacterias segregan sustancias hormonales que favorecen el desarrollo de las plantas. BACTERIAS FIJADORAS DE NITRÓGENO ATMOSFÉRICO • En una planta cuyas raíces son estériles (sin microorganismos) los ataques de plagas y Hayenfermedades son más fuertes que en aquellas plantas donde existe fijar el nitrógeno dos categorías de bacterias que son capaces de la rizosfera. Esto es debido al control que ejerce la rizosfera sobre los microorganismos patógenos, por un atmosférico:. lado impidiendo de forma física con su presencia el desarrollo de bacterias patógenas y por otro lado segregando sustancias poco favorables a microorganismos patógenos. Las bacterias que se encuentran asociadas a las plantas. 40 © Asociación Vida Sana
  • 41. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 BACTERIAS FIJADORAS DE NITRÓGENO ATMOSFÉRICO Hay dos categorías de bacterias que son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico: • Las bacterias que se encuentran asociadas a las plantas. • Las bacterias que se encuentran libres en el suelo. Las bacterias que se encuentran asociadas a las plantas son principalmente del género Rhizobium, que se asocia a las raíces de plantas de la familia de las leguminosas. En esta asociación, el Rhizobium suministra a la planta el nitrógeno que necesita y la planta suministra al Rhizobium las sustancias carbonadas que necesita. Las bacterias penetran en los tejidos de las raíces en los primeros estadios de desarrollo de la planta, cuando se forma la primera hoja, formando en las raíces unos nódulos. Para que la asociación bacteria-leguminosa sea posible son necesarios varios requisitos: • Que la estirpe de Rhizobium existente en el suelo pueda inocular la especie de leguminosa que se siembra. No todos los Rhizobium nodulan a todas las especies de leguminosas. Cada estirpe de Rhizobium nodula a una especie de leguminosa determinada. Las relaciones de especificidad son: Estirpe bacteriana Grupo de leguminosas 1 Rhizobium meliloti Alfalfa, meliloto 2 Rh. trifolii Trébol 3 Rh. leguminosarum Guisantes, almortas, lentejas, habas 4 Rh. phaseoli Judías 5 Rh. lupini Lupino, ornithopus 6 Rh. japonicum Soja • Que el suelo tenga unos valores de pH superiores a 5. Todas las estirpes bacterianas necesitan valores de pH del suelo superiores a 5, a excepción del Rh lupini (pH 3,2) y Rh. japonicum (pH 4,2). • Que el suelo esté caliente. Los Rhizobium presentan una actividad máxima cuando la temperatura del suelo se encuentra entre 29-31ºC. • Que no existe falta de aire en el suelo. • Que el suelo esté suficientemente húmedo. • Que en el momento de la infección haya en el suelo fósforo, calcio, molibdeno y cobre. • Que en el suelo no haya: - Nitrógeno soluble. - Sustancias tóxicas, utilizadas para el control de las plagas y enfermedades, adventicias, desinfección de semillas, desinfección del suelo... La cantidad de nitrógeno fijado por los Rhizobium depende de la eficacia de la nodulación, ligada a las condiciones del medio, y al estado nutritivo de la planta. Todas las circunstancias que favorezcan el contenido de hidratos de carbono -azucares- en la planta, favorecen la eficacia de la nodulación; en cambio, todos los factores que incidan en aumentar el contenido de nitrógeno en la planta, van hacer que la nodulación no sea eficiente. La inoculación de las semillas de leguminosas es conveniente cuando por primera vez se siembra en una parcela un género de leguminosa que no se ha cultivado con anterioridad. La soja, al ser una leguminosa que está nodulada por una estirpe de Rhizobium que no nodula ninguna leguminosa espontánea, es conveniente la inoculación de las semillas. En suelos fértiles, en donde no se utilizan sustancias tóxicas, no es necesario la inoculación sistemática, en estas condiciones los Rhizobium de la soja permanecerán en el suelo. Las leguminosas enriquecen el suelo en nitrógeno si se cultivan como abono verde o si no se deja terminar su ciclo. Las leguminosas cultivadas para grano no enriquecen el suelo en nitrógeno: el nitrógeno que fijan los Rhizobium es consumido por la planta. La fijación del nitrógeno atmosférico por los microorganismos libres es efectuada principalmente por las bacterias del grupo de los Azotobacter. Los Azotobacter son heterótrofos, es decir no pueden fijar el carbono atmosférico, por lo que necesitan una fuente de carbono orgánico para poder vivir y desarrollarse. Las sustancias carbonadas que utiliza el Azotobacter son los compuestos que resultan de la descomposición anaerobia de la paja. Así, para que el Azotobacter pueda realizar su función fijadora de nitrógeno atmosférico es necesario que en el suelo haya cantidades importantes de elementos fibrosos. También necesita que haya otros elementos como el fósforo, el calcio, el hierro, el magnesio y el molibdeno. En la mayor parte de los suelos existen Azotobacter, pero se encuentran inactivos porque los suelos son carentes en materias orgánicas ricas en fibra y los elementos minerales que necesita se encuentran bloqueados por las malas prácticas culturales, especialmente el abonado potásico y nitrogenado. 41 © Asociación Vida Sana
  • 42. CAPÍTULO 3 Curso online de Agricultura Ecológica 8.3. Los microorganismos del suelo, intermediarios entre el mundo mineral y el orgánico De forma simplificada se podría decir que la vida es la fusión entre la materia y la energía, es decir que la vida para expresarse necesita de la materia y la energía Sobre la tierra, la energía que podemos encontrar es de dos tipos: • Solar, que llega en forma de radiaciones. • Química, contenida en la corteza terrestre en forma de sustancias minerales, como los sulfatos, nitratos... Igualmente, la materia puede tener dos orígenes: • Mineral, que existe en forma sólida, líquida o gaseosa. • Orgánica, que procede de los organismos vivos. La unión de las diferentes clases de energía con la materia, ya sea orgánica o mineral, es realizada por los productores que se llaman primarios o autótrofos. A partir de ellos se desarrolla toda la cadena alimentaria. A excepción de los vegetales, el resto de productores primarios son bacterias; gracias a la acción de las bacterias es posible el ciclo de la materia. Para resumir la acción de los microorganismos sobre los elementos del suelo, que posteriormente las plantas utilizarán para su alimentación, se puede decir que realizan dos tipos de acciones para hacer a los elementos del suelo asimilables para los vegetales: la oxidación y la formación de quelatos. Las bacterias oxidan los elementos que se encuentran en cantidades importantes en el suelo, como el fósforo, el azufre,... transformándolos en fosfatos, sulfatos... En cambio, los elementos que se encuentran en pequeñas cantidades, los llamados oligoelementos, como el hierro, el manganeso, el magnesio... los microorganismos los transforman en quelatos, es decir unen estos oligoelementos a una molécula orgánica compleja, cuyo papel sería el de una pinza que agarra el elemento, entrando a la planta de forma orgánica. 42 © Asociación Vida Sana
  • 43. Curso online de Agricultura Ecológica CAPÍTULO 3 BIBLIOGRAFÍA • ALTIERI, M.A. (1997). Agroecología. Bases científicas para una Agricultura Sustentable. Ed. CIED. Lima. 511p. • BOURGUIGNON, C (1989). El suelo, la tierra y los campos. Ed. Asociación Vida Sana. 185p. • DOMÍNGUEZ GENTO, A.; ROSELLÓ OLTRA, J y AGUADO SÁEZ, J. (2002). Diseño y manejo de la diversidad vegetal en la agricultura ecológica. SEAE y PHYTOMA. 132 p. • DUCHAUFOUR, P. (1987). Manual de edafología. Ed. Masson, SA • FERNÁNDEZ ALÉS, R. y LEIVA MORALES, Mª J. (2003). Ecología para la Agricultura. Ed. Mundi-Prensa. 223 p. • GAUCHER, G (1971). Tratado de pedología agrícola. El suelo y sus características agronómicas. Ed. Omega. • LABRADOR, J; ALTIERI, M.A. y Coolaboradores. (2001). Agroecología y desarrollo. Ed Mundi-Prensa. 566p. • PLASTER, E.J. (2000). La ciencia del suelo y su manejo. Ed. Paraninfo. Madrid. 419 p. • POWERS, L.E. y MCSORLEY, R. (2001). Principios Ecológicos en Agricultura. Ed. Paraninfo. 429p. • VARIOS (1987). II Congreso de Agricultura Biológica. La Fertilidad del Suelo. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación. • VARIOS (1993). Revista ecosistemas nº 7. 66p. 43 © Asociación Vida Sana