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Unidad II: El suelo como ecosistema y sus principales elementos de manejo.

Contenido: La bioestructura del suelo: Que es la bioestructura, la resistencia de los
agregados y el efecto de la estructura grumosa, Mecánica del suelo y la dinámica
de la estructura.

Competencia a desarrollar en la clase: Analiza los fundamentos botánicos,
edafológicos y fertilización como elementos principales de manejo en los
agroecosistemas

¿Qué es la bioestructura del suelo?

La bioestructura del suelo se aprecia en su forma grumosa, estable al agua, en la
capa comprendida entre 0 y 20 cm de profundidad. Puede haber una buena
agregación en la capa más baja, pero como esta no es estable al agua se deshace
cuando entra en contacto con el agua de lluvia, Primavesi (1984),

Esta estructura, formada por grumos o agregados estables al agua, depende de las
sustancias y efectos producidos por bacterias, filamentos, algas e hifas de hongos.
Por lo tanto, es temporal y requiere de su periódica renovación.

Como la bioestructura en décadas pasadas no era considerada como factor de
producción ni su manejo fue incluido en los paquetes tecnológicos, permanece al
mínimo el importante aporte de este factor, lo que limita la producción agrícola en
muchas partes del mundo.

El conocimiento de que la «tierra fofa» es fértil y productiva es tan viejo como la
historia de la agricultura, de ahí que podamos afirmar que los pueblos que no
tratan adecuadamente sus tierras tienen que incorporar a sus cultivos cantidades
excesivas de fertilizantes, plaguicidas, mejoradores y laboreos. Por eso la
agricultura se torna insegura e ingrata y hasta peligrosa.

Se le llama productivo al suelo que con suficiente agua y nutrientes es capaz de
producir cosechas abundantes. Cuando el suelo se «raja» con algunos pocos días
de sol, o cuando hay que desechar los terrones, no necesariamente requiere de
irrigación porque esté muy seco, sino porque necesita la recuperación de su
sistema poroso, de su bioestructura, para que el agua de lluvia pueda infiltrarse.

¿Cómo se forma la Bioestructura del Suelo?

El agregado o grumo es todo el agrupamiento de partículas de suelo entre 0,5 y a
5,0 mm. de tamaño independiente de su densidad y porosidad. Siendo estable a la
acción de las lluvias. La tierra grumosa permite la entrada del aire haciendo
penetrar las raíces más fácilmente en el suelo.

*El grumo crea la fertilidad física del suelo.

*En la formación de los agregados tenemos los de formación química, que son
agregados primarios de los cuales los microorganismos del suelo forman los
grumos o agregados secundarios. La estabilidad dependerá de la presencia de la
materia orgánica.

El grumo estable al agua, depende de los coloides o la “cola orgánica” producida
por bacterias, filamentos de algas y de hifas de hongos provenientes de la materia
orgánica. Por tanto, para mantener la formación de grumos, lo cual nos lleva a
conformar la bioestructura del suelo, la materia orgánica debe y tiene que ser
renovada para la vida y mantenimiento de los organismos en el suelo.

La estabilidad del grumo se debe a la unión de agregados, la cual es dada por
acción química entre los agregados dándose una atracción electroquímica
(agregados primarios) formándose un complejo arcilloso‐grumoso de difícil
descomposición el cual se pega a la cola bacteriana (inicio de formación de
agregados secundarios), azúcares, polisacáridos producidos por la actividad de
actinomiceto e hifas de hongos. Todo ello envuelve los grumos entrelazándose y
encontramos la estabilidad del mismo.

¿De qué depende la Estabilidad de la Bioestructura del Suelo?

Dependerá del equilibrio de varios ciclos productivos, que se dan simultáneamente
en el proceso de la formación de la bioestructura.

En un primer ciclo: de la producción de complejos de sustancias químicas.

En un segundo ciclo: de la continua formación de los grumos:

* A su vez la estabilidad de los grumos dependen en parte de la vida de
organismos en el suelo. Entre otras bacterias celulolíticas, hongos, actinomiceto
algas.

* Los organismos necesitan de materia orgánica para alimentarse y reproducirse.

* Debe haber una continua incorporación de materia orgánica al suelo. Esta debe
ser arada y no enterrada.

En un tercer ciclo:
* Correspondería a la integración de los ciclos productivos anteriores. La
estabilidad de la bioestructura también depende de:

* Infiltración y almacenamiento de agua en el suelo.

* Ventilación y disponibilidad de oxígeno para la raíz y el metabolismo vegetal.

* Expansión de la raíz, a mayor cantidad de suelo explorado mayor cantidad de
nutrientes disponibles para la planta.

Arado Ecológico Tropical:

Es la labor aplicada al suelo mecánicamente o a través de raíces o tubérculos,
proporcionando una mínima alteración de los horizontes superficiales del suelo, lo
cual permitirá la generación o desarrollo de la actividad biológica del mismo,
sincronizando las propiedades físicas y químicas del suelo.

Debemos tener presente que la estabilidad de la bioestructura no es permanente, ni
es sustentable, es temporal y siempre dependerá del cumplimiento y la
simultaneidad de los ciclos productivos.

Recomendaciones del Arado Ecológico Tropical:

· No se debe remover la tierra más allá de 2 cm. por debajo de las raíces de las
plantas herbáceas autóctonas.

· Tierra enterrada es tierra muerta y nunca debe salir a la superficie.

· La tierra del trópico presenta una vida biológica de 10 a 20 veces mayor que las
de clima templado. Por tanto no deben ser movilizadas.

· El suelo tropical necesita una tierra suelta, no revuelta.

· Dado que el trópico la tierra se compacta con las fuerzas de las lluvias, nuca se
debe mantener la tierra limpia si vegetación.

· Sólo justificamos el arado ecológico en el trópico cuando debemos eliminar una
hierba agresiva en su crecimiento.

· La única manera de superar la compactación del suelo es mediante la adición de
materia orgánica (Primavesi, 1992).

Cuanto mayor es la infiltración de agua, tanto menor es la pérdida de tierra por
escurrimiento de agua. La deficiente estructura de la superficie del suelo es el
“cuello de botella” de nuestras cosechas, desde el momento en que el control de la
fertilidad química se tornó un acto rutinario.      Especialmente en las regiones
tropicales donde, la raíz vegetal necesita explorar un espacio mayor de tierra, la
formación de capas compactadas debido a la pérdida de grumosidad se vuelve un
problema grave. La respuesta a la fertilización depende de la bioestructura del
suelo, así como la susceptibilidad de las plantas a las oscilaciones climáticas, la
frecuencia de plagas y pestes, y finalmente el lucro de la actividad agropecuaria.

Dinámica de la estructura del suelo

El estudio de la dinámica del suelo muestra que sigue un proceso evolutivo al que
son por completo aplicables los conceptos de la sucesión ecológica. La formación
de un suelo profundo y complejo requiere, en condiciones naturales, largos
períodos de tiempo y el mínimo de perturbaciones. Donde las circunstancias
ambientales son más favorables, el desarrollo de un suelo a partir de un sustrato
geológico bruto requiere cientos de años, que pueden ser millares en climas,
topografías y litologías menos favorables.

Los procesos que forman el suelo arrancan con la meteorización física y química de
la roca bruta. Continúa con el primer establecimiento de una biota, en la que
frecuentemente ocupan un lugar prominente los líquenes, y el desarrollo de una
primera vegetación. El aporte de materia orgánica pone en marcha la constitución
del edafon. Éste está formado por una comunidad de descomponedores, bacterias
y hongos sobre todo, y detritívoros, como los colémbolos o los diplópodos, e
incluye también a las raíces de las plantas, con sus micorrizas. El sistema así
formado recicla los nutrientes que circulan por la cadena trófica. Los suelos
evolucionados, profundos, húmedos y permeables suelen contar con las lombrices
de tierra, anélidos oligoguetos comedores de suelo, en su edafon, lo que a su vez
favorece una mejor mezcla de las fracciones orgánica y mineral y la fertilidad del
suelo.

La capacidad estructural del suelo se define como su capacidad para formar
terrones espontáneamente y de que estos terrones se dividan en pequeños
pedazos, granos o agregados, sin la intervención del hombre.
Los microorganismos del suelo forman geles y pegamentos que mantienen las
partículas de suelo juntas en terrones pequeños y suaves llamados agregados. Los
pelos radiculares también ayudan a mantener los agregados juntos. Estos últimos
permiten que el suelo sea poroso y actúe como una esponja absorbiendo agua,
nutrientes y el aire necesarios para el crecimiento de las plantas.

Los agregados también mantienen el suelo en su lugar y lo protegen de ser
removido por el agua o el viento.


Estabilidad de la estructura

Representa la resistencia a toda modificación de los agregados.


El agente destructor de la estructura es el agua, hincha los materiales y dispersa los
agregados. Los agregados que están en la superficie del suelo, son dispersados por
el impacto de las gotas de lluvia. Por otra parte, al mojarse, el agua va entrando
hacia el interior de los mismos, va comprimiendo el aire que había y llega un
momento en el que el aire tiene que salir y resquebraja o rompe el agregado.


La labranza (especialmente con cultivadores) causa continua pérdida de
estabilidad de los agregados, a menos que el nivel de materia orgánica se
mantenga relativamente alto y que el manejo sea realizado en condiciones óptimas
de humedad.


Cualquiera que sea la forma en que se rompen los agregados, una vez inmersos los
fragmentos en agua se produce un efecto de dispersión de los coloides que provoca
que se forme una suspensión en la cual las partículas mas gruesas se separan y
depositan en la base de esa lámina líquida, que al ir desecándose el suelo puede
formar una estructura escamosa en la superficie con una costra superficial
endurecida, que puede llegar a plantear problemas a la germinación de las
semillas.
La resistencia de los agregados y el efecto de la estructura grumosa

Antiguamente se creía que la estructura del suelo era una propiedad de las arcillas.
Se le atribuía a la estructura del suelo la agregación química (agregados primarios),
las valencias negativas de las arcillas atraían a las positivas de los iones adsorbidos
y las partículas se floculaban formando agregados.

Pero se consideraba estructura especialmente a la manera con que las arcillas se
expandían al humedecerse, y se contraían cuando se secaban. Se llamó estructura
a las formas de tajaduras y resquebrajamiento así producidos, como estructura en
bloques, columnar, laminar, granular, etc. Sin embargo, no se consideró que este
movimiento de expandirse y contraerse produciendo rajaduras ocurre únicamente
cuando la arcilla está completamente dispersa, sin agregación alguna y sin un
tenor adecuado en materia orgánica. En esa condición, los granos ultra finos de la
arcilla se embeben con agua y se hinchan, ocupando más espacio, al secarse
nuevamente vuelven a su tamaño original, y el espacio antes ocupado pro el grano
húmedo queda libre. Como la arcilla no se asienta simplemente, no se separa
porque hay adhesión entres sus partículas, se forman rajaduras y hendiduras,
componiéndose así gránulos, bloques, columnas o láminas de tamaño y formas
diferentes, lo que en parte depende de la calidad de la arcilla presente y en parte,
de los cationes adheridos a la arcilla.

Un suelo grumoso, puesto en una placa de Petri con agua. No existen partículas de
arcilla o arena que se hayan dispersado.        Toda la tierra está floculada.     Los
agregados resisten la acción del agua. Se sabe que la mejor estructura grumosa se
encuentra en los suelos pastoriles, y entre ellos, especialmente en las praderas
dedicadas a la producción de heno, debido a la acción favorable de las raíces de los
pastos.

Los grumos siempre son el producto final de la agregación química y biológica, y
los gránulos son el producto del desterronamiento mecánico de compactaciones.
Los grumos son estables al agua y por lo tanto no se desmoronan con la lluvia,
especialmente cuando están protegidos con una cobertura muerta o por la
vegetación. Los gránulos o terroncitos se deshacen en contacto con el agua, aun
cuando están protegidos, formando costras superficiales y capas compactadas
subsuperficiales.

Unidad III: Interacciones del suelo con su entorno
Contenido: El rol de los organismos del suelo y la interacción en los procesos
químicos y físicos del suelo.
Interacción suelo – nutrientes: Factores edáficos que influyen sobre la presencia y
disponibilidad de los nutrientes.
Competencia: Establece las relaciones entre las propiedades de los suelos y su
entorno (planta, organismo, nutrientes, clima y labranza.

Generalidades sobre calidad del suelo
La calidad del suelo no es fácil de conceptualizar, ya que la misma se define en
función al uso y manejo del medio edáfico que favorece determinadas condiciones
(suelos agrícolas, forestales, industriales, etc.); no obstante, debe de tomar en
cuenta el equilibrio medioambiental y las funciones básicas del suelo: filtración,
productividad y degradación (Doran et al. 1994.; Blum, 1998). Desde un punto de
vista sostenible y de salud para el agroecosistema, debe definir la capacidad del
medio para mantener su productividad biológica, su calidad ambiental,
promoviendo además la salud de animales, plantas y hasta del propio ser humano
(Doran y Parkin, 1994). Así, los parámetros microbiológicos aportan información
relativa a la actividad metabólica que se haya en el suelo, pues son los que
mantienen una mayor sensibilidad frente a procesos no deseables tales como la
contaminación o el mal manejo. Es por ello que los efectos de prácticas agrícolas,
así como los producidos por fertilizantes y sistemas de cultivo, pueden ser
evaluados a partir de las determinaciones de la biomasa microbiana, su actividad
metabólica y el conteo de las poblaciones microbianas más importantes de la
microflora del suelo.

En la actualidad, los factores biológicos se han convertido en criterios importantes
para valorar el manejo de los suelos, de tal forma que se crea la necesidad de
orientar la producción agrícola hacia nuevas tecnologías fundamentadas en la
recuperación de los suelos mediante un manejo agroecológico sostenido.

La fertilidad de un suelo se define como su capacidad para proporcionar a las
plantas un medio físico, que permita su establecimiento y desarrollo y suministre,
en cantidad y forma adecuada, los nutrimentos que necesitan para satisfacer sus
necesidades durante toda su existencia. Las propiedades químicas, físicas,
biológicas y climáticas que actúan normalmente en interacción, son las que
identifican la fertilidad de los suelos. Entre estos factores, quizás los componentes
biológicos sean los últimos que se han tomado en cuenta en investigación y
producción de los cultivos, además hoy se acepta que la actividad de los
microorganismos no solo es un factor clave en la fertilidad del suelo, sino que
también lo es en la estabilidad y funcionamiento de ecosistemas naturales como los
agroecosistemas (Trasar et al., 2000)

Como es bien conocido, las partículas minerales y orgánicas del suelo se asocian
para formar agregados, constituyendo un enramado de materia que queda inmerso
en las llamadas fases gaseosa (la atmósfera del suelo) y fase líquida (la solución
acuosa del suelo), que en conjunto es un hábitat favorable para los
microorganismos. Tanto en la superficie de las partículas, como en el interior de los
agregados, o bien asociados a las raíces de las plantas, se ha detectado una amplia
variedad de microorganismos. Entre éstos se incluyen bacterias, hongos, algas y
protozoos, además de virus, cuyas cifras indican decenas de millones de
microorganismos viables, muchos de ellos cultivables por gramo de suelo. Sin
embargo, la disponibilidad de nutrientes asimilables y particularmente la de
sustratos carbonados metabolizables (materia orgánica lábil), limita la actividad de
la microbiota.

La función de los microorganismos en el suelo, especialmente la de algunos grupos
definidos, puede ser manipulada para permitir que determinadas actividades
microbianas, bioquímicas y enzimáticas se expresen de forma eficaz, de allí que
pueden jugar un papel preponderante como indicadores de calidad y salud de los
suelos.

Los microorganismos del suelo
La importancia de los microorganismos en ambientes naturales deriva de su
cantidad, diversidad y, sobre todo, de su gran espectro de actividades que, en la
mayoría de los casos, repercuten en los seres superiores con los cuales comparte un
determinado hábitat. Concretamente en el suelo, los microorganismos desarrollan
una amplia gama de acciones que inciden en el desarrollo y nutrición vegetal. Sin
embargo, el nivel de actividad de las poblaciones microbianas de diversos suelos
es muy bajo, salvo en el microhábitat donde haya una suficiente cantidad de fuente
de carbono metabolizable (C-lábil). Cuando se introducen plantas en el sistema, la
situación de los microbios cambia drásticamente, ya que las plantas son las
principales suministradoras de sustratos energéticos al suelo, de los que los
microorganismos se aprovechan cuando se encuentran en la zona próxima a la raíz
y proliferan en ella (Barea y Olivares,, 1998).
La rizósfera fue definida por Hiltner (1904) como “la zona alrededor de las raíces
de las plantas, donde se estimula el crecimiento de las bacterias”, según cita de Box
y Hammond (1990).
Esta definición se ha ido ampliando a través del tiempo (Ferrera -Cerrato, 1989;
Cambpell y Greaves, 1990 y Hund, 1990), reconociéndose en la actualidad varias
zonas, por ejemplo la ectorizosfera (zona alrededor de la raíz). El incremento de la
actividad microbiana en la rizósfera, ejercido por el suministro de compuestos
orgánicos que aportan los exudados radicales y otros materiales, recibe el nombre
de efecto rizosférico, que puede afectar positiva o negativamente la actividad
microbiana del medio edáfico.

Los tipos de exudados que frecuentemente se encuentran son: carbohidratos del
tipo de los monosacáridos, di, tri y oligosacáridos. Como exudados importantes
también se encuentran factores del crecimiento como la tiamina, niacina, colina,
inositol, piridoxina, ácido N-metil nicotínico, etc., que son necesarios para el
desarrollo tanto de hongos, bacterias, actinomicetos y algas como para la
microfauna (protozoos, nematodos e insectos) (Ferrera- Cerrato y Pérez-Moreno,
1995), Los cambios de pH en la rizósfera también afectan a las poblaciones
microbianas, en algunas ocasiones basta con inducir cambios en la acidez del
medio a través del manejo mecánico, químico, físico o el uso de la tierra para
favorecer algunos grupos microbianos, que pueden resultar benéfico o dañino a la
plantación.

Los compuestos químicos que exudan las raíces modifican las poblaciones de
bacterias, hongos y actinomicetos y provocan cambios en los protozoos y algas. Los
estudios cualitativos revelan cierto efecto selectivo en el sistema radical, al
encontrarse una estimulación preferencial sobre los microorganismos Gran
negativos, no esporulados. Los géneros frecuentemente encontrados son
Pseudomonas, Arthrobacter, Agrobacterium, Azotobacter, Mycobacterium etc. (Ferrera-
Cerrato y Pérez- Moreno, 1995).

Desde el punto de vista de sus relaciones con las plantas, los microorganismos del
suelo se dividen en tres grandes grupos: a) saprofitos, que utilizan compuestos
orgánicos procedentes de residuos de animales, vegetales o microbianos; b)
simbiontes parasíticos o patógenos, causantes de enfermedades a las plantas; c)
simbiontes, los cuales benefician el desarrollo y nutrición vegetal.

Entre los beneficios para el sistema suelo-planta, pueden citarse los siguientes:
E Estimulación de la germinación de las semillas y del enraizamiento.
. Incremento en el suministro y disponibilidad de nutrientes
I Mejora de la estructura del suelo como consecuencia de la contribución microbiana
en la formación de agregados estables.
e Protección de la planta frente a estrés hídrico y abiótico

La fuente de dichos beneficios en general es atribuible a las colonias bacterianas y
actinomicetos, relacionados con la mineralización del sustrato orgánico y procesos
metabólicos y fisiológicos en la rizósfera. Así las bacterias rizosféricas, conocidas
en la literatura como PGPR (del inglés ¨Plant Growth Promoting Rhizobacteria¨),
desempeñan funciones importantes para la planta (solubilización de fosfatos,
fijación de nitrógeno y control biológico de patógenos), al facilitar la emergencia o
el enraizamiento; además, se conoce que bacterias fijadoras de nitrógeno y hongos
micorrizógenos son los componentes más destacados entre los simbiontes
mutualistas. Los hongos de tipo micorriza arbusculares (VAM), una vez que
colonizan la raíz desarrollan un micelio externo que la conecta con los variados
microhábitas del suelo, permitiendo una mayor disponibilidad de nutrientes
(fósforo y nitrógeno fundamentalmente), protección frente a estreses bióticos y
abióticos.
Las bacterias fijadoras de nitrógeno (Rhizobium, Frankia y de vida libre) efectúan su
función en la rizósfera de las plantas a las cuales les incorporan altas cantidades de
nitrógeno.

La Importancia de los Microorganismos como Indicadores de la Calidad de
Suelos
La fertilidad y el funcionamiento de los suelos dependen en una gran proporción
de las propiedades bioquímicas y microbiológicas, ya que son muy importantes
para definir las principales funciones edáficas: productiva, filtrante y degradativa.
Por lo tanto, la actividad biológica y bioquímica del suelo es de importancia capital
en el mantenimiento de la fertilidad del hábitat terrestre y consecuentemente del
funcionamiento de los ecosistemas forestales y agrícolas.

Indicadores microbiológicos y bioquímicos
Bacterias:
Expresa el número de unidades formadoras de colonias por gramo de suelo. Es un
indicador que refleja la población potencial de las bacterias en un determinado
suelo, especialmente aquellas que ocupan diferentes nichos o habitats en forma
saprofítica. La función básica de las bacterias es la descomposición y
mineralización de los residuos orgánicos, de donde obtienen su fuente energética y
alimenticia. Mediante su metabolismo liberan al medio sustancia como enzimas,
proteínas, reguladores de crecimiento, metabolitos y algunos nutrientes. Los
beneficios de las bacterias para los cultivos se relacionan con un incremento en la
cantidad de raíces y un aporte importante de elementos básicos para el desarrollo y
producción.
El número de bacterias tiene una estrecha relación con algunas propiedades físicas
del suelo, como la textura, estructura, porosidad, aireación y retención de
humedad, ya que su actividad se beneficia con una mayor disponibilidad de
oxígeno, principalmente en aquellos suelos con poca compactación y sin excesos de
agua.
Dentro de las propiedades químicas que favorece la actividad de las bacterias se
encuentra un pH cercano a la neutralidad, una baja acidez, altos contenidos de
materia orgánica y alta disponibilidad de algunos elementos necesarios para su
metabolismo, como N, Ca y Mg.
También es importante tomar en cuenta los factores que pueden afectar
negativamente las poblaciones de bacterias, dentro de éstos está la presencia de
otros organismos antagónicos y de sustancias contaminantes en el suelo, así como
la aplicación de agroquímicos.

Hongos:
Es un indicador que refleja la población potencial de los hongos en un
determinado suelo (unidades formadoras de colonias por gramo del sustrato),
especialmente aquellos que ocupan diferentes nichos o habitats en forma
saprofítica.
La función básica de los hongos es la descomposición y mineralización de los
residuos orgánicos frescos o recién incorporados al suelo, por esto se les conoce
como descomponedores primarios que mediante su metabolismo libera gran
cantidad de enzimas capaces de destruir compuestos de estructuras complejas,
para así obtener su fuente energética y alimenticia. Además liberan al medio
proteína, reguladores de crecimiento, metabolitos y algunos nutrientes.

Los beneficios de los hongos para los cultivos se relacionan con un incremento en
la cantidad de raíces, una protección al ataque de fitopatógenos y un aporte
importante de elementos básicos para el desarrollo y producción.
Al igual que las bacterias y actinomicetos, la disponibilidad de oxígeno en el medio
es importante, ya que el número de hongos del suelo tiene una estrecha relación con
propiedades físicas relacionadas con la función filtrante del suelo: textura,
estructura, porosidad, aireación y retención de humedad. En cuanto a parámetros
químicos, se favorece la actividad de los hongos a un pH del suelo medianamente
ácido, una acidez intercambiable intermedia, altos contenidos de materia orgánica
y alta disponibilidad de elementos esenciales.

Biomasa microbiana
La biomasa microbiana es el componente más activo del suelo, forma parte del
“pool” de la materia orgánica y cumple una función muy importante en el humus,
ya que interviene en los procesos de mineralización de nutrientes (Duchaufour,
1984), una vez muertos ponen a disposición de otros microorganismos y de las
plantas los nutrientes contenidos en los restos microbianos
(Jenkinson y Ladd, 1981) y, por otro lado, también participan en la inmovilización.
Así, los ciclos de algunos nutrientes mayoritarios, como el carbono, demuestran
que la biomasa microbiana es clave en la dinámica de los nutrientes esenciales en el
sistema edáfico; por ello, algunos autores afirman que la biomasa microbiana y su
actividad en el suelo puede ser empleada como índice de comparación entre
sistemas naturales o como indicador de las variaciones sufridas en el equilibrio de
un suelo debido a la presencia de agentes nocivos o su manejo productivo (Doran
et al., 1994).

La biomasa microbiana, como indicador biológico expresa la cantidad de
microflora presente en el suelo a través de la extracción del carbono microbiano. El
mismo se ve afectado por la agroclimatología que sufren las muestras in situ, es
decir la humedad, el calor, la biodiversidad de residuos orgánicos al ecosistema y
por sustancias agresivas a la actividad microbiana.

Interacción suelo- nutrientes
¿Qué es un suelo fértil?
Decimos que un suelo es fértil cuando brinda a las plantas buenas condiciones para
su desarrollo y el logro de buenas cosechas.
La fertilidad de un suelo depende de la manera en que se relacionan sus
características físicas, químicas y biológicas.
Las propiedades físicas del suelo están referidas al balance que existe en el suelo
entre las partículas del suelo, el agua y el aire.

Llamamos características químicas a aquellas relacionadas con la composición de
los materiales que conforman el suelo y sus reacciones, participando de la
fertilidad del suelo con el aporte de los nutrientes.

Llamamos elementos biológicos al referido a la población de organismos y
microorganismos que viven en el suelo y participan activamente en la fertilidad
del suelo mediante el aporte y descomposición de la materia orgánica.


Factores edáficos que influyen sobre la presencia y disponibilidad de los
nutrientes
Características físicas:
- La textura: es la proporción que existe entre la arena, el limo y la arcilla que
conforman el suelo. Es importante conocer la textura de tu parcela para saber cómo
manejarla mejor. Por ejemplo, un suelo de textura arenosa tendrá una escasa
retención de agua y bajo aporte de nutrientes. En ese caso deberá incorporarse
materia orgánica y regar poco pero más frecuente. La mejor textura es la del suelo
franco, es decir la que presenta similar proporción entre esos tres elementos.

La estructura: es la forma en que están agrupadas y ordenadas las partículas del
suelo. De la estructura depende la circulación del aire y del agua en el interior del
suelo. Por ejemplo en algunos casos tenemos la estructura laminar en el suelo que
limita el desarrollo de las raíces y por tanto el proceso de nutrición de la planta. La
mejor estructura es la de tipo granular, ya que permite un buen crecimiento de las
raíces y una buena circulación del aire y el agua.

Características químicas:
- El pH: es el estado químico que nos revela la cantidad de iones de
Hidrógeno que tiene el suelo.
Conocer el pH de tu suelo es importante porque te permite conocer que tan
disponibles están los nutrientes para el cultivo. Además sabrás si la planta que vas
a cultivar se adaptará a ese nivel de pH.
Por ejemplo si tienes un suelo con un pH inferior a 6 y siembras ají tendrás
problemas en el cultivo que influyen en el rendimiento final.
El pH más recomendable es el neutro que va de 6.6 a 7.3, pues con él en general se
desarrollan mejor los cultivos.

- El grado de salinidad: nos muestra la cantidad de sales presentes en el suelo. Este
dato se conoce midiendo la Conductividad Eléctrica (CE) que tiene la solución.

Esta información es útil para decidir que plantas tendrán mayores facilidades para
crecer en tu terreno, por ejemplo se sabe que la espinaca, espárrago, algodón,
cebada y betarraga, tienen una alta tolerancia a las sales, por otro lado el tomate,
papa, ají, lechuga, zanahoria, trigo y maíz son medianamente tolerantes sales,
mientras que el haba, fresa, manzana, palta y naranja tienen muy baja tolerancia a
sales, lo que quiere decir que no van a prosperar adecuadamente en un suelo
salino.

Características biológicas:
La cantidad de seres vivos: se refiere al número y diversidad de organismos
presentes en el suelo, como hongos, bacterias e insectos, que participan en el aporte
y descomposición de materia orgánica y hacen posible la disponibilidad de los
nutrientes para las plantas.

La relación entre las plantas y microorganismos, está referido a la forma en que se
relacionan las plantas con ciertos microorganismos de tal manera que ambos
salgan favorecidos. A esta relación se le conoce como simbiosis. Un ejemplo es la
asociación entre las leguminosas y la bacteria Rhizobium, mientras la planta le
proporciona carbohidratos, la bacteria le brinda nitrógeno que ha fijado del aire.


Baja capacidad de intercambio de cationes (CIC)

La CIC del suelo es una medida de la cantidad de las cargas negativas presentes en
las superficies minerales y orgánicas del suelo y representa la cantidad de cationes
que pueden ser retenidos en esas superficies. Un suelo con alta CIC puede retener
una gran cantidad de cationes de los nutrientes en los lugares de intercambio. Los
nutrientes aplicados al suelo que puedan exceder esa cantidad pueden fácilmente
ser lavados por el exceso de lluvia o por el agua de riego. Esto implica que esos
suelos con baja CIC necesitan un manejo diferente en lo que hace a la aplicación de
fertilizantes, con pequeñas dosis de nutrientes aplicadas frecuentemente.

Contenido: Interacción suelo – plantas: Alelopatía, plantas indicadoras del estado
del suelo. Interacción Suelo – Clima: Influencia del clima sobre el desarrollo del
suelo

Competencia: Establece las relaciones entre las propiedades de los suelos y su
entorno (planta, organismo, nutrientes, y clima)

Alelopatía Generalidades

Los organismos vegetales están expuestos a factores tanto bióticos como abióticos,
con los que han evolucionado. Esto provocó el desarrollo en los vegetales de
numerosas rutas de biosíntesis a través de las cuales sintetizan y acumulan en sus
órganos una gran variedad de metabolitos secundarios. Se sabe que estos
metabolitos desempeñan un papel vital en las interacciones entre organismos en
los ecosistemas. Entre estos encontramos compuestos producidos por plantas que
provocan diversos efectos sobre otros organismos. A estas sustancias se les conoce
como aleloquímicos y el fenómeno se designa aleloquimia, o alelopatía cuando se
establece entre individuos vegetales.

En las comunidades bióticas, muchas especies se regulan unas a otras por medio
de la producción y liberación de repelentes, atrayentes, estimulantes e inhibidores
químicos. La alelopatía se ocupa de las interacciones químicas planta - planta y
planta - organismo, ya sean estas perjudiciales o benéficas.

La alelopatía es pues, el fenómeno que implica la inhibición directa de una especie
por otra ya sea vegetal o animal, usando sustancias tóxicas o disuasivas. La
agricultura biológica hace buen uso de todo esto para proteger los cultivos del
ataque de algunos insectos-plagas mediante la intercalación de plantas aromáticas
dentro del cultivo. Por ejemplo al intercalar ruda en los cultivos de papa.

Algunas plantas segregan unas sustancias tóxicas que no permiten ser cultivadas
en asociación, un ejemplo de éstas es el ajenjo cuyas raíces son tóxicas; sin embargo
estas mismas sustancias controlan pulgas y babosas cuando se utilizan en forma de
té; también alejan los escarabajos y gorgojos de los granos almacenados. El hinojo,
el eneldo y el anís rechazan insectos del suelo.
El efecto alelopático de una planta sobre otro organismo no es total para bien o
para mal, sino que está regido por manifestaciones de mayor o menor grado según
sean las características de los organismos involucrados. Sin embargo, el potencial
de productos naturales que pueden ser usados por sus propiedades biológicas
particulares como herbicidas, plaguicidas, antibióticos, inhibidores o estimulantes
de crecimiento, etc., es prácticamente inagotable.

Estos productos naturales tiene múltiples efectos como se señaló en la definición,
efectos que van desde la inhibición o estimulación de los procesos de crecimiento
de las plantas vecinas, hasta la inhibición de la germinación de semillas, o bien
evitan la acción de insectos y animales comedores de hojas, así como los efectos
dañinos de bacterias, hongos y virus. Así, los productos naturales conforman una
parte muy importante de los sistemas de defensa de las plantas con la ventaja de
ser biodegradables.

Numerosas investigaciones científicas han demostrado que los productos
cultivados con el sistema orgánico, tienen más materia seca y por lo tanto más
valor nutritivo por kilogramo de peso. Por ejemplo, una coliflor pequeña tiene
menos agua y posee mayor valor nutritivo y mayor capacidad de conservación que
una grande de cultivación química que contiene más agua.

Tipos de control Alelopático

El control orgánico con plantas se ha utilizado desde hace mucho tiempo y su
funcionamiento se basa en repeler y atraer insectos, gusanos y agentes vectores de
enfermedades. Las plantas que se usan para estos fines son las hortalizas, las
hierbas aromáticas, plantas medicinales y las mal llamadas “malezas”.

Asociación de cultivos por principios alelopáticos Los tipos de control que
frecuentemente se usan en alelopatía, se hacen con plantas acompañantes, con
plantas repelentes o con cultivos trampa.

Plantas Acompañantes

El término Plantas Acompañantes se refiere al uso de plantas por medio de las
cuales los cultivos se encuentran en combinación exitosa con otras plantas, para
proporcionarles un beneficio mutuo, incluyendo el hecho de proporcionar una
esencia aromática a la atmósfera cuando están sembradas entre los vegetales y en
menor proporción cuando están en los bordes o al final de los surcos.

Por ejemplo, la ortiga (Urtica urens L.) sembrada cerca de cualquier planta
aromática le aumenta la pungencia y el aroma; específicamente, al lado de la
yerbabuena le incrementa el doble la cantidad de aceite esencial; la achilea,
milenrama o colchón de pobre (Achilea millefolium) también incrementa la calidad
aromática de todas las hierbas que crecen junto a ellas.

Plantas Repelentes

Las Plantas repelentes son plantas de aroma fuerte para mantener alejados los
insectos de los cultivos. Este tipo de plantas protegen los cultivos hasta 10 metros
de distancia, algunas repelen un insecto específico y otras varias plagas.

Generalmente, las plantas repelentes se siembran bordeando los extremos de cada
surco del cultivo o alrededor del cultivo para ejercer una barrera protectora. Desde
tiempos remotos gran variedad de hierbas aromáticas se han plantado en los
bordes o en pequeñas áreas de los cultivos de vegetales, conociéndose los
beneficios que brindan a la mayoría de las plantas.

La única excepción a la regla es el hinojo (Foeniculum vulgare), el cual genera efectos
adversos en muchas plantas. Todas las plantas aromáticas ejercen una influencia
sobre sus plantas vecinas. Es importante notar que en su mayoría, las plantas
acompañantes además de crear un beneficio mutuo, también ejercen una acción
repelente.

Plantas Trampa

El último tipo de control alelopático es el empleo de cultivos trampa, en donde
algunos agricultores acostumbran usar plantas que son altamente atractivas para
los insectos y los desvían de los cultivos principales hacia ella. Estas plantas
pueden ser sembradas alrededor de los surcos o entre ellos de modo que las plagas
que allí se junten puedan ser atrapadas y eliminadas fácilmente. Los cultivos
trampa pueden servir como lugares de reproducción para parásitos y
depredadores de las plagas.

Ingredientes activos de algunas plantas usadas como alelopática

Cebolla: Su consumo en crudo le proporciona propiedades estimulantes y
excitantes, cualidades que se pierden al cocinarse ganando en digestibilidad. Posee
también propiedades tónicas, digestivas, diuréticas (por su composición en
fructosanos), reconstituyentes y antibióticas. Es un alimento con bajo valor
energético y elevado en sales minerales.

Entre los principales activos que contiene la cebolla destaca un 0.015% de aceite
esencial incoloro, muy rico en compuestos sulfurados como la cicloaliína y la
propiláliína. El jugo fresco de cebolla contiene ácido sulfociánico y sulfocianato e
isosulfocianato de alilo. Además tiene ácido tiosulfínico, cuya fermentación
produce una sustancia con efectos bacteriostáticos. Entre los componentes volátiles
destaca el ácido tiopropiónico y el 2-propanotial-sóxido, sustancias responsables
del lagrimeo que produce la cebolla al cortarla. Además se han encontrado otras
sustancias sulfuradas, entre las que destacan algunos derivados polifenólicos,
glucósidos, flavónicos (sobre todo quercitina) y fitohormonas con efecto
gonadotrópico.

A pesar de la importancia para la vida, el suelo no ha recibido de la sociedad la
atención que merece. Su degradación es una seria amenaza para el futuro de la
humanidad. Por lo tanto, los científicos se enfrentan al triple desafío de
intensificar, preservar e incrementar la calidad de la tierra. Para ello, es necesario
contar con una sólida concepción de la calidad y con indicadores de calidad o
salud de la tierra y de manejo sostenible de la misma, tal como se cuenta para dar
seguimiento a variables sociales y económicas.

El desarrollo de indicadores de calidad del suelo debería basarse en el uso de este
recurso y en la relación entre los indicadores y la función del suelo que se esté
evaluando. Deben considerarse propiedades edáficas que cambien en un periodo
de tiempo relativamente corto.

¿Qué es la calidad del suelo?
La calidad y la salud del suelo son conceptos equivalentes, no siempre
considerados sinónimos (Doran y Parkin, 1994). La calidad debe interpretarse
como la utilidad del suelo para un propósito específico en una escala amplia de
tiempo (Carter et al., 1997). El estado de las propiedades dinámicas del suelo como
contenido de materia orgánica, diversidad de organismos, o productos
microbianos en un tiempo particular constituyen la salud del suelo (Romig et al.,
1995).
La preocupación por la calidad del suelo no es nueva (Lowdermilk, 1953; Doran et
al., 1996; Karlen et al., 1997; Singer y Ewing, 2000). En el pasado, este concepto fue
equiparado con el de productividad agrícola por la poca diferenciación que se
hacía entre tierras y suelo. Tierras de buena calidad eran aquéllas que permitían
maximizar la producción y minimizar la erosión. Para clasificarlas se generaron
sistemas basados en esas ideas (Doran y Parkin, 1994). Esos incluían términos
como tierras agrícolas de primera calidad. El concepto de calidad del suelo ha
estado asociado con el de sostenibilidad, pero éste último tiene varias acepciones.
Para Budd (1992), es el número de individuos que se pueden mantener en un área
dada. En cambio, para Buol (1995), el uso del suelo se debe de basar en la
capacidad de éste para proporcionar elementos esenciales, pues éstos son finitos y
limitan, por ende, la productividad. A pesar de su importancia, la ciencia del suelo
no ha avanzado lo suficiente para definir claramente lo que se entiende por
calidad.
El término calidad del suelo se empezó a acotar al reconocer las funciones del
suelo: (1) promover la productividad del sistema sin perder sus propiedades
físicas, químicas y biológicas (productividad biológica sostenible); (2) atenuar
contaminantes ambientales y patógenos (calidad ambiental); y (3) favorecer la
salud de plantas, animales y humanos (Doran y Parkin, 1994; Karlen et al., 1997)

Principales componentes de la calidad de suelo (Doran y Parkin, 1994): calidad
ambiental, productividad biológica y salud de plantas, animales y humanos.


Influencia del clima sobre el desarrollo del suelo

El grado de desarrollo de un suelo, su composición, la textura y estructura
dependen de una serie de características.

    LA NATURALEZA DE LA ROCA MADRE:

La roca madre aporte los componentes minerales e influye en las primeras etapas
de su formación (si la roca es sensible a la erosión se formarán suelos potentes en
poco tiempo, si no lo es se formarán suelos de poco espesor y sin horizonte B).
También determina su textura.

    EL TIEMPO

Los suelos inmaduros no suelos que no han tenido tiempo para formarse, y los
maduros sin embargo si

Los suelos tardan menos en formarse en climas cálidos y húmedos que en climas
fríos o secos.

    LA TOPOGRAFÍA

Con la pendiente, predomina la erosión: suelos poco potentes e inmaduros

Zonas llana, predominan la sedimentación: suelos maduros y potentes

Influye orientación de la ladera (solana o umbría) y la altura de los terrenos

    EL CLIMA

Rocas distintas bajo el mismo clima originan suelos iguales

El clima influye en el tipo y en la intensidad de la meteorización, la cantidad de
vegetación, determinando el contenido en materia orgánica
Clima fríos y secos: meteorización química nula: suelos de poco espesor

Climas cálidos y húmedos: meteorización química intensa, vegetación abundante:
suelo muy potentes

    LOS SERES VIVOS

Las plantas influyen en la formación del suelo:

   -   Lo enriquecen con materia orgánica

   -   Favorecen la meteorización química porque retienen la humedad

   -   Protegen al suelo de la erosión y extraen sales minerales de las zonas
       profundas hasta la superficie, donde las depositan en forma de hojarasca

   -   Las raíces y los animales mezclan los materiales del terreno y facilitan su
       aireación

   -   LAS ACTIVIDADES HUMANAS

Influencia variada y normalmente negativa

Deforestación masiva, incendios, contaminación, sobreexplotación agrícola y
ganadera, urbanización

Positivas: abonando, reforestando, construyendo bancales

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  • 1. Unidad II: El suelo como ecosistema y sus principales elementos de manejo. Contenido: La bioestructura del suelo: Que es la bioestructura, la resistencia de los agregados y el efecto de la estructura grumosa, Mecánica del suelo y la dinámica de la estructura. Competencia a desarrollar en la clase: Analiza los fundamentos botánicos, edafológicos y fertilización como elementos principales de manejo en los agroecosistemas ¿Qué es la bioestructura del suelo? La bioestructura del suelo se aprecia en su forma grumosa, estable al agua, en la capa comprendida entre 0 y 20 cm de profundidad. Puede haber una buena agregación en la capa más baja, pero como esta no es estable al agua se deshace cuando entra en contacto con el agua de lluvia, Primavesi (1984), Esta estructura, formada por grumos o agregados estables al agua, depende de las sustancias y efectos producidos por bacterias, filamentos, algas e hifas de hongos. Por lo tanto, es temporal y requiere de su periódica renovación. Como la bioestructura en décadas pasadas no era considerada como factor de producción ni su manejo fue incluido en los paquetes tecnológicos, permanece al mínimo el importante aporte de este factor, lo que limita la producción agrícola en muchas partes del mundo. El conocimiento de que la «tierra fofa» es fértil y productiva es tan viejo como la historia de la agricultura, de ahí que podamos afirmar que los pueblos que no tratan adecuadamente sus tierras tienen que incorporar a sus cultivos cantidades excesivas de fertilizantes, plaguicidas, mejoradores y laboreos. Por eso la agricultura se torna insegura e ingrata y hasta peligrosa. Se le llama productivo al suelo que con suficiente agua y nutrientes es capaz de producir cosechas abundantes. Cuando el suelo se «raja» con algunos pocos días de sol, o cuando hay que desechar los terrones, no necesariamente requiere de irrigación porque esté muy seco, sino porque necesita la recuperación de su sistema poroso, de su bioestructura, para que el agua de lluvia pueda infiltrarse. ¿Cómo se forma la Bioestructura del Suelo? El agregado o grumo es todo el agrupamiento de partículas de suelo entre 0,5 y a 5,0 mm. de tamaño independiente de su densidad y porosidad. Siendo estable a la
  • 2. acción de las lluvias. La tierra grumosa permite la entrada del aire haciendo penetrar las raíces más fácilmente en el suelo. *El grumo crea la fertilidad física del suelo. *En la formación de los agregados tenemos los de formación química, que son agregados primarios de los cuales los microorganismos del suelo forman los grumos o agregados secundarios. La estabilidad dependerá de la presencia de la materia orgánica. El grumo estable al agua, depende de los coloides o la “cola orgánica” producida por bacterias, filamentos de algas y de hifas de hongos provenientes de la materia orgánica. Por tanto, para mantener la formación de grumos, lo cual nos lleva a conformar la bioestructura del suelo, la materia orgánica debe y tiene que ser renovada para la vida y mantenimiento de los organismos en el suelo. La estabilidad del grumo se debe a la unión de agregados, la cual es dada por acción química entre los agregados dándose una atracción electroquímica (agregados primarios) formándose un complejo arcilloso‐grumoso de difícil descomposición el cual se pega a la cola bacteriana (inicio de formación de agregados secundarios), azúcares, polisacáridos producidos por la actividad de actinomiceto e hifas de hongos. Todo ello envuelve los grumos entrelazándose y encontramos la estabilidad del mismo. ¿De qué depende la Estabilidad de la Bioestructura del Suelo? Dependerá del equilibrio de varios ciclos productivos, que se dan simultáneamente en el proceso de la formación de la bioestructura. En un primer ciclo: de la producción de complejos de sustancias químicas. En un segundo ciclo: de la continua formación de los grumos: * A su vez la estabilidad de los grumos dependen en parte de la vida de organismos en el suelo. Entre otras bacterias celulolíticas, hongos, actinomiceto algas. * Los organismos necesitan de materia orgánica para alimentarse y reproducirse. * Debe haber una continua incorporación de materia orgánica al suelo. Esta debe ser arada y no enterrada. En un tercer ciclo:
  • 3. * Correspondería a la integración de los ciclos productivos anteriores. La estabilidad de la bioestructura también depende de: * Infiltración y almacenamiento de agua en el suelo. * Ventilación y disponibilidad de oxígeno para la raíz y el metabolismo vegetal. * Expansión de la raíz, a mayor cantidad de suelo explorado mayor cantidad de nutrientes disponibles para la planta. Arado Ecológico Tropical: Es la labor aplicada al suelo mecánicamente o a través de raíces o tubérculos, proporcionando una mínima alteración de los horizontes superficiales del suelo, lo cual permitirá la generación o desarrollo de la actividad biológica del mismo, sincronizando las propiedades físicas y químicas del suelo. Debemos tener presente que la estabilidad de la bioestructura no es permanente, ni es sustentable, es temporal y siempre dependerá del cumplimiento y la simultaneidad de los ciclos productivos. Recomendaciones del Arado Ecológico Tropical: · No se debe remover la tierra más allá de 2 cm. por debajo de las raíces de las plantas herbáceas autóctonas. · Tierra enterrada es tierra muerta y nunca debe salir a la superficie. · La tierra del trópico presenta una vida biológica de 10 a 20 veces mayor que las de clima templado. Por tanto no deben ser movilizadas. · El suelo tropical necesita una tierra suelta, no revuelta. · Dado que el trópico la tierra se compacta con las fuerzas de las lluvias, nuca se debe mantener la tierra limpia si vegetación. · Sólo justificamos el arado ecológico en el trópico cuando debemos eliminar una hierba agresiva en su crecimiento. · La única manera de superar la compactación del suelo es mediante la adición de materia orgánica (Primavesi, 1992). Cuanto mayor es la infiltración de agua, tanto menor es la pérdida de tierra por escurrimiento de agua. La deficiente estructura de la superficie del suelo es el
  • 4. “cuello de botella” de nuestras cosechas, desde el momento en que el control de la fertilidad química se tornó un acto rutinario. Especialmente en las regiones tropicales donde, la raíz vegetal necesita explorar un espacio mayor de tierra, la formación de capas compactadas debido a la pérdida de grumosidad se vuelve un problema grave. La respuesta a la fertilización depende de la bioestructura del suelo, así como la susceptibilidad de las plantas a las oscilaciones climáticas, la frecuencia de plagas y pestes, y finalmente el lucro de la actividad agropecuaria. Dinámica de la estructura del suelo El estudio de la dinámica del suelo muestra que sigue un proceso evolutivo al que son por completo aplicables los conceptos de la sucesión ecológica. La formación de un suelo profundo y complejo requiere, en condiciones naturales, largos períodos de tiempo y el mínimo de perturbaciones. Donde las circunstancias ambientales son más favorables, el desarrollo de un suelo a partir de un sustrato geológico bruto requiere cientos de años, que pueden ser millares en climas, topografías y litologías menos favorables. Los procesos que forman el suelo arrancan con la meteorización física y química de la roca bruta. Continúa con el primer establecimiento de una biota, en la que frecuentemente ocupan un lugar prominente los líquenes, y el desarrollo de una primera vegetación. El aporte de materia orgánica pone en marcha la constitución del edafon. Éste está formado por una comunidad de descomponedores, bacterias y hongos sobre todo, y detritívoros, como los colémbolos o los diplópodos, e incluye también a las raíces de las plantas, con sus micorrizas. El sistema así formado recicla los nutrientes que circulan por la cadena trófica. Los suelos evolucionados, profundos, húmedos y permeables suelen contar con las lombrices de tierra, anélidos oligoguetos comedores de suelo, en su edafon, lo que a su vez favorece una mejor mezcla de las fracciones orgánica y mineral y la fertilidad del suelo. La capacidad estructural del suelo se define como su capacidad para formar terrones espontáneamente y de que estos terrones se dividan en pequeños pedazos, granos o agregados, sin la intervención del hombre.
  • 5. Los microorganismos del suelo forman geles y pegamentos que mantienen las partículas de suelo juntas en terrones pequeños y suaves llamados agregados. Los pelos radiculares también ayudan a mantener los agregados juntos. Estos últimos permiten que el suelo sea poroso y actúe como una esponja absorbiendo agua, nutrientes y el aire necesarios para el crecimiento de las plantas. Los agregados también mantienen el suelo en su lugar y lo protegen de ser removido por el agua o el viento. Estabilidad de la estructura Representa la resistencia a toda modificación de los agregados. El agente destructor de la estructura es el agua, hincha los materiales y dispersa los agregados. Los agregados que están en la superficie del suelo, son dispersados por el impacto de las gotas de lluvia. Por otra parte, al mojarse, el agua va entrando hacia el interior de los mismos, va comprimiendo el aire que había y llega un momento en el que el aire tiene que salir y resquebraja o rompe el agregado. La labranza (especialmente con cultivadores) causa continua pérdida de estabilidad de los agregados, a menos que el nivel de materia orgánica se mantenga relativamente alto y que el manejo sea realizado en condiciones óptimas de humedad. Cualquiera que sea la forma en que se rompen los agregados, una vez inmersos los fragmentos en agua se produce un efecto de dispersión de los coloides que provoca que se forme una suspensión en la cual las partículas mas gruesas se separan y depositan en la base de esa lámina líquida, que al ir desecándose el suelo puede formar una estructura escamosa en la superficie con una costra superficial endurecida, que puede llegar a plantear problemas a la germinación de las semillas.
  • 6. La resistencia de los agregados y el efecto de la estructura grumosa Antiguamente se creía que la estructura del suelo era una propiedad de las arcillas. Se le atribuía a la estructura del suelo la agregación química (agregados primarios), las valencias negativas de las arcillas atraían a las positivas de los iones adsorbidos y las partículas se floculaban formando agregados. Pero se consideraba estructura especialmente a la manera con que las arcillas se expandían al humedecerse, y se contraían cuando se secaban. Se llamó estructura a las formas de tajaduras y resquebrajamiento así producidos, como estructura en bloques, columnar, laminar, granular, etc. Sin embargo, no se consideró que este movimiento de expandirse y contraerse produciendo rajaduras ocurre únicamente cuando la arcilla está completamente dispersa, sin agregación alguna y sin un tenor adecuado en materia orgánica. En esa condición, los granos ultra finos de la arcilla se embeben con agua y se hinchan, ocupando más espacio, al secarse nuevamente vuelven a su tamaño original, y el espacio antes ocupado pro el grano húmedo queda libre. Como la arcilla no se asienta simplemente, no se separa porque hay adhesión entres sus partículas, se forman rajaduras y hendiduras, componiéndose así gránulos, bloques, columnas o láminas de tamaño y formas diferentes, lo que en parte depende de la calidad de la arcilla presente y en parte, de los cationes adheridos a la arcilla. Un suelo grumoso, puesto en una placa de Petri con agua. No existen partículas de arcilla o arena que se hayan dispersado. Toda la tierra está floculada. Los agregados resisten la acción del agua. Se sabe que la mejor estructura grumosa se encuentra en los suelos pastoriles, y entre ellos, especialmente en las praderas dedicadas a la producción de heno, debido a la acción favorable de las raíces de los pastos. Los grumos siempre son el producto final de la agregación química y biológica, y los gránulos son el producto del desterronamiento mecánico de compactaciones. Los grumos son estables al agua y por lo tanto no se desmoronan con la lluvia,
  • 7. especialmente cuando están protegidos con una cobertura muerta o por la vegetación. Los gránulos o terroncitos se deshacen en contacto con el agua, aun cuando están protegidos, formando costras superficiales y capas compactadas subsuperficiales. Unidad III: Interacciones del suelo con su entorno Contenido: El rol de los organismos del suelo y la interacción en los procesos químicos y físicos del suelo. Interacción suelo – nutrientes: Factores edáficos que influyen sobre la presencia y disponibilidad de los nutrientes. Competencia: Establece las relaciones entre las propiedades de los suelos y su entorno (planta, organismo, nutrientes, clima y labranza. Generalidades sobre calidad del suelo La calidad del suelo no es fácil de conceptualizar, ya que la misma se define en función al uso y manejo del medio edáfico que favorece determinadas condiciones (suelos agrícolas, forestales, industriales, etc.); no obstante, debe de tomar en cuenta el equilibrio medioambiental y las funciones básicas del suelo: filtración, productividad y degradación (Doran et al. 1994.; Blum, 1998). Desde un punto de vista sostenible y de salud para el agroecosistema, debe definir la capacidad del medio para mantener su productividad biológica, su calidad ambiental, promoviendo además la salud de animales, plantas y hasta del propio ser humano (Doran y Parkin, 1994). Así, los parámetros microbiológicos aportan información relativa a la actividad metabólica que se haya en el suelo, pues son los que mantienen una mayor sensibilidad frente a procesos no deseables tales como la contaminación o el mal manejo. Es por ello que los efectos de prácticas agrícolas, así como los producidos por fertilizantes y sistemas de cultivo, pueden ser evaluados a partir de las determinaciones de la biomasa microbiana, su actividad metabólica y el conteo de las poblaciones microbianas más importantes de la microflora del suelo. En la actualidad, los factores biológicos se han convertido en criterios importantes para valorar el manejo de los suelos, de tal forma que se crea la necesidad de orientar la producción agrícola hacia nuevas tecnologías fundamentadas en la recuperación de los suelos mediante un manejo agroecológico sostenido. La fertilidad de un suelo se define como su capacidad para proporcionar a las plantas un medio físico, que permita su establecimiento y desarrollo y suministre, en cantidad y forma adecuada, los nutrimentos que necesitan para satisfacer sus necesidades durante toda su existencia. Las propiedades químicas, físicas, biológicas y climáticas que actúan normalmente en interacción, son las que
  • 8. identifican la fertilidad de los suelos. Entre estos factores, quizás los componentes biológicos sean los últimos que se han tomado en cuenta en investigación y producción de los cultivos, además hoy se acepta que la actividad de los microorganismos no solo es un factor clave en la fertilidad del suelo, sino que también lo es en la estabilidad y funcionamiento de ecosistemas naturales como los agroecosistemas (Trasar et al., 2000) Como es bien conocido, las partículas minerales y orgánicas del suelo se asocian para formar agregados, constituyendo un enramado de materia que queda inmerso en las llamadas fases gaseosa (la atmósfera del suelo) y fase líquida (la solución acuosa del suelo), que en conjunto es un hábitat favorable para los microorganismos. Tanto en la superficie de las partículas, como en el interior de los agregados, o bien asociados a las raíces de las plantas, se ha detectado una amplia variedad de microorganismos. Entre éstos se incluyen bacterias, hongos, algas y protozoos, además de virus, cuyas cifras indican decenas de millones de microorganismos viables, muchos de ellos cultivables por gramo de suelo. Sin embargo, la disponibilidad de nutrientes asimilables y particularmente la de sustratos carbonados metabolizables (materia orgánica lábil), limita la actividad de la microbiota. La función de los microorganismos en el suelo, especialmente la de algunos grupos definidos, puede ser manipulada para permitir que determinadas actividades microbianas, bioquímicas y enzimáticas se expresen de forma eficaz, de allí que pueden jugar un papel preponderante como indicadores de calidad y salud de los suelos. Los microorganismos del suelo La importancia de los microorganismos en ambientes naturales deriva de su cantidad, diversidad y, sobre todo, de su gran espectro de actividades que, en la mayoría de los casos, repercuten en los seres superiores con los cuales comparte un determinado hábitat. Concretamente en el suelo, los microorganismos desarrollan una amplia gama de acciones que inciden en el desarrollo y nutrición vegetal. Sin embargo, el nivel de actividad de las poblaciones microbianas de diversos suelos es muy bajo, salvo en el microhábitat donde haya una suficiente cantidad de fuente de carbono metabolizable (C-lábil). Cuando se introducen plantas en el sistema, la situación de los microbios cambia drásticamente, ya que las plantas son las principales suministradoras de sustratos energéticos al suelo, de los que los microorganismos se aprovechan cuando se encuentran en la zona próxima a la raíz y proliferan en ella (Barea y Olivares,, 1998). La rizósfera fue definida por Hiltner (1904) como “la zona alrededor de las raíces de las plantas, donde se estimula el crecimiento de las bacterias”, según cita de Box y Hammond (1990).
  • 9. Esta definición se ha ido ampliando a través del tiempo (Ferrera -Cerrato, 1989; Cambpell y Greaves, 1990 y Hund, 1990), reconociéndose en la actualidad varias zonas, por ejemplo la ectorizosfera (zona alrededor de la raíz). El incremento de la actividad microbiana en la rizósfera, ejercido por el suministro de compuestos orgánicos que aportan los exudados radicales y otros materiales, recibe el nombre de efecto rizosférico, que puede afectar positiva o negativamente la actividad microbiana del medio edáfico. Los tipos de exudados que frecuentemente se encuentran son: carbohidratos del tipo de los monosacáridos, di, tri y oligosacáridos. Como exudados importantes también se encuentran factores del crecimiento como la tiamina, niacina, colina, inositol, piridoxina, ácido N-metil nicotínico, etc., que son necesarios para el desarrollo tanto de hongos, bacterias, actinomicetos y algas como para la microfauna (protozoos, nematodos e insectos) (Ferrera- Cerrato y Pérez-Moreno, 1995), Los cambios de pH en la rizósfera también afectan a las poblaciones microbianas, en algunas ocasiones basta con inducir cambios en la acidez del medio a través del manejo mecánico, químico, físico o el uso de la tierra para favorecer algunos grupos microbianos, que pueden resultar benéfico o dañino a la plantación. Los compuestos químicos que exudan las raíces modifican las poblaciones de bacterias, hongos y actinomicetos y provocan cambios en los protozoos y algas. Los estudios cualitativos revelan cierto efecto selectivo en el sistema radical, al encontrarse una estimulación preferencial sobre los microorganismos Gran negativos, no esporulados. Los géneros frecuentemente encontrados son Pseudomonas, Arthrobacter, Agrobacterium, Azotobacter, Mycobacterium etc. (Ferrera- Cerrato y Pérez- Moreno, 1995). Desde el punto de vista de sus relaciones con las plantas, los microorganismos del suelo se dividen en tres grandes grupos: a) saprofitos, que utilizan compuestos orgánicos procedentes de residuos de animales, vegetales o microbianos; b) simbiontes parasíticos o patógenos, causantes de enfermedades a las plantas; c) simbiontes, los cuales benefician el desarrollo y nutrición vegetal. Entre los beneficios para el sistema suelo-planta, pueden citarse los siguientes: E Estimulación de la germinación de las semillas y del enraizamiento. . Incremento en el suministro y disponibilidad de nutrientes I Mejora de la estructura del suelo como consecuencia de la contribución microbiana en la formación de agregados estables. e Protección de la planta frente a estrés hídrico y abiótico La fuente de dichos beneficios en general es atribuible a las colonias bacterianas y actinomicetos, relacionados con la mineralización del sustrato orgánico y procesos
  • 10. metabólicos y fisiológicos en la rizósfera. Así las bacterias rizosféricas, conocidas en la literatura como PGPR (del inglés ¨Plant Growth Promoting Rhizobacteria¨), desempeñan funciones importantes para la planta (solubilización de fosfatos, fijación de nitrógeno y control biológico de patógenos), al facilitar la emergencia o el enraizamiento; además, se conoce que bacterias fijadoras de nitrógeno y hongos micorrizógenos son los componentes más destacados entre los simbiontes mutualistas. Los hongos de tipo micorriza arbusculares (VAM), una vez que colonizan la raíz desarrollan un micelio externo que la conecta con los variados microhábitas del suelo, permitiendo una mayor disponibilidad de nutrientes (fósforo y nitrógeno fundamentalmente), protección frente a estreses bióticos y abióticos. Las bacterias fijadoras de nitrógeno (Rhizobium, Frankia y de vida libre) efectúan su función en la rizósfera de las plantas a las cuales les incorporan altas cantidades de nitrógeno. La Importancia de los Microorganismos como Indicadores de la Calidad de Suelos La fertilidad y el funcionamiento de los suelos dependen en una gran proporción de las propiedades bioquímicas y microbiológicas, ya que son muy importantes para definir las principales funciones edáficas: productiva, filtrante y degradativa. Por lo tanto, la actividad biológica y bioquímica del suelo es de importancia capital en el mantenimiento de la fertilidad del hábitat terrestre y consecuentemente del funcionamiento de los ecosistemas forestales y agrícolas. Indicadores microbiológicos y bioquímicos Bacterias: Expresa el número de unidades formadoras de colonias por gramo de suelo. Es un indicador que refleja la población potencial de las bacterias en un determinado suelo, especialmente aquellas que ocupan diferentes nichos o habitats en forma saprofítica. La función básica de las bacterias es la descomposición y mineralización de los residuos orgánicos, de donde obtienen su fuente energética y alimenticia. Mediante su metabolismo liberan al medio sustancia como enzimas, proteínas, reguladores de crecimiento, metabolitos y algunos nutrientes. Los beneficios de las bacterias para los cultivos se relacionan con un incremento en la cantidad de raíces y un aporte importante de elementos básicos para el desarrollo y producción. El número de bacterias tiene una estrecha relación con algunas propiedades físicas del suelo, como la textura, estructura, porosidad, aireación y retención de humedad, ya que su actividad se beneficia con una mayor disponibilidad de oxígeno, principalmente en aquellos suelos con poca compactación y sin excesos de agua.
  • 11. Dentro de las propiedades químicas que favorece la actividad de las bacterias se encuentra un pH cercano a la neutralidad, una baja acidez, altos contenidos de materia orgánica y alta disponibilidad de algunos elementos necesarios para su metabolismo, como N, Ca y Mg. También es importante tomar en cuenta los factores que pueden afectar negativamente las poblaciones de bacterias, dentro de éstos está la presencia de otros organismos antagónicos y de sustancias contaminantes en el suelo, así como la aplicación de agroquímicos. Hongos: Es un indicador que refleja la población potencial de los hongos en un determinado suelo (unidades formadoras de colonias por gramo del sustrato), especialmente aquellos que ocupan diferentes nichos o habitats en forma saprofítica. La función básica de los hongos es la descomposición y mineralización de los residuos orgánicos frescos o recién incorporados al suelo, por esto se les conoce como descomponedores primarios que mediante su metabolismo libera gran cantidad de enzimas capaces de destruir compuestos de estructuras complejas, para así obtener su fuente energética y alimenticia. Además liberan al medio proteína, reguladores de crecimiento, metabolitos y algunos nutrientes. Los beneficios de los hongos para los cultivos se relacionan con un incremento en la cantidad de raíces, una protección al ataque de fitopatógenos y un aporte importante de elementos básicos para el desarrollo y producción. Al igual que las bacterias y actinomicetos, la disponibilidad de oxígeno en el medio es importante, ya que el número de hongos del suelo tiene una estrecha relación con propiedades físicas relacionadas con la función filtrante del suelo: textura, estructura, porosidad, aireación y retención de humedad. En cuanto a parámetros químicos, se favorece la actividad de los hongos a un pH del suelo medianamente ácido, una acidez intercambiable intermedia, altos contenidos de materia orgánica y alta disponibilidad de elementos esenciales. Biomasa microbiana La biomasa microbiana es el componente más activo del suelo, forma parte del “pool” de la materia orgánica y cumple una función muy importante en el humus, ya que interviene en los procesos de mineralización de nutrientes (Duchaufour, 1984), una vez muertos ponen a disposición de otros microorganismos y de las plantas los nutrientes contenidos en los restos microbianos (Jenkinson y Ladd, 1981) y, por otro lado, también participan en la inmovilización. Así, los ciclos de algunos nutrientes mayoritarios, como el carbono, demuestran que la biomasa microbiana es clave en la dinámica de los nutrientes esenciales en el sistema edáfico; por ello, algunos autores afirman que la biomasa microbiana y su actividad en el suelo puede ser empleada como índice de comparación entre
  • 12. sistemas naturales o como indicador de las variaciones sufridas en el equilibrio de un suelo debido a la presencia de agentes nocivos o su manejo productivo (Doran et al., 1994). La biomasa microbiana, como indicador biológico expresa la cantidad de microflora presente en el suelo a través de la extracción del carbono microbiano. El mismo se ve afectado por la agroclimatología que sufren las muestras in situ, es decir la humedad, el calor, la biodiversidad de residuos orgánicos al ecosistema y por sustancias agresivas a la actividad microbiana. Interacción suelo- nutrientes ¿Qué es un suelo fértil? Decimos que un suelo es fértil cuando brinda a las plantas buenas condiciones para su desarrollo y el logro de buenas cosechas. La fertilidad de un suelo depende de la manera en que se relacionan sus características físicas, químicas y biológicas. Las propiedades físicas del suelo están referidas al balance que existe en el suelo entre las partículas del suelo, el agua y el aire. Llamamos características químicas a aquellas relacionadas con la composición de los materiales que conforman el suelo y sus reacciones, participando de la fertilidad del suelo con el aporte de los nutrientes. Llamamos elementos biológicos al referido a la población de organismos y microorganismos que viven en el suelo y participan activamente en la fertilidad del suelo mediante el aporte y descomposición de la materia orgánica. Factores edáficos que influyen sobre la presencia y disponibilidad de los nutrientes Características físicas: - La textura: es la proporción que existe entre la arena, el limo y la arcilla que conforman el suelo. Es importante conocer la textura de tu parcela para saber cómo manejarla mejor. Por ejemplo, un suelo de textura arenosa tendrá una escasa retención de agua y bajo aporte de nutrientes. En ese caso deberá incorporarse materia orgánica y regar poco pero más frecuente. La mejor textura es la del suelo franco, es decir la que presenta similar proporción entre esos tres elementos. La estructura: es la forma en que están agrupadas y ordenadas las partículas del suelo. De la estructura depende la circulación del aire y del agua en el interior del suelo. Por ejemplo en algunos casos tenemos la estructura laminar en el suelo que limita el desarrollo de las raíces y por tanto el proceso de nutrición de la planta. La
  • 13. mejor estructura es la de tipo granular, ya que permite un buen crecimiento de las raíces y una buena circulación del aire y el agua. Características químicas: - El pH: es el estado químico que nos revela la cantidad de iones de Hidrógeno que tiene el suelo. Conocer el pH de tu suelo es importante porque te permite conocer que tan disponibles están los nutrientes para el cultivo. Además sabrás si la planta que vas a cultivar se adaptará a ese nivel de pH. Por ejemplo si tienes un suelo con un pH inferior a 6 y siembras ají tendrás problemas en el cultivo que influyen en el rendimiento final. El pH más recomendable es el neutro que va de 6.6 a 7.3, pues con él en general se desarrollan mejor los cultivos. - El grado de salinidad: nos muestra la cantidad de sales presentes en el suelo. Este dato se conoce midiendo la Conductividad Eléctrica (CE) que tiene la solución. Esta información es útil para decidir que plantas tendrán mayores facilidades para crecer en tu terreno, por ejemplo se sabe que la espinaca, espárrago, algodón, cebada y betarraga, tienen una alta tolerancia a las sales, por otro lado el tomate, papa, ají, lechuga, zanahoria, trigo y maíz son medianamente tolerantes sales, mientras que el haba, fresa, manzana, palta y naranja tienen muy baja tolerancia a sales, lo que quiere decir que no van a prosperar adecuadamente en un suelo salino. Características biológicas: La cantidad de seres vivos: se refiere al número y diversidad de organismos presentes en el suelo, como hongos, bacterias e insectos, que participan en el aporte y descomposición de materia orgánica y hacen posible la disponibilidad de los nutrientes para las plantas. La relación entre las plantas y microorganismos, está referido a la forma en que se relacionan las plantas con ciertos microorganismos de tal manera que ambos salgan favorecidos. A esta relación se le conoce como simbiosis. Un ejemplo es la asociación entre las leguminosas y la bacteria Rhizobium, mientras la planta le proporciona carbohidratos, la bacteria le brinda nitrógeno que ha fijado del aire. Baja capacidad de intercambio de cationes (CIC) La CIC del suelo es una medida de la cantidad de las cargas negativas presentes en las superficies minerales y orgánicas del suelo y representa la cantidad de cationes que pueden ser retenidos en esas superficies. Un suelo con alta CIC puede retener
  • 14. una gran cantidad de cationes de los nutrientes en los lugares de intercambio. Los nutrientes aplicados al suelo que puedan exceder esa cantidad pueden fácilmente ser lavados por el exceso de lluvia o por el agua de riego. Esto implica que esos suelos con baja CIC necesitan un manejo diferente en lo que hace a la aplicación de fertilizantes, con pequeñas dosis de nutrientes aplicadas frecuentemente. Contenido: Interacción suelo – plantas: Alelopatía, plantas indicadoras del estado del suelo. Interacción Suelo – Clima: Influencia del clima sobre el desarrollo del suelo Competencia: Establece las relaciones entre las propiedades de los suelos y su entorno (planta, organismo, nutrientes, y clima) Alelopatía Generalidades Los organismos vegetales están expuestos a factores tanto bióticos como abióticos, con los que han evolucionado. Esto provocó el desarrollo en los vegetales de numerosas rutas de biosíntesis a través de las cuales sintetizan y acumulan en sus órganos una gran variedad de metabolitos secundarios. Se sabe que estos metabolitos desempeñan un papel vital en las interacciones entre organismos en los ecosistemas. Entre estos encontramos compuestos producidos por plantas que provocan diversos efectos sobre otros organismos. A estas sustancias se les conoce como aleloquímicos y el fenómeno se designa aleloquimia, o alelopatía cuando se establece entre individuos vegetales. En las comunidades bióticas, muchas especies se regulan unas a otras por medio de la producción y liberación de repelentes, atrayentes, estimulantes e inhibidores químicos. La alelopatía se ocupa de las interacciones químicas planta - planta y planta - organismo, ya sean estas perjudiciales o benéficas. La alelopatía es pues, el fenómeno que implica la inhibición directa de una especie por otra ya sea vegetal o animal, usando sustancias tóxicas o disuasivas. La agricultura biológica hace buen uso de todo esto para proteger los cultivos del ataque de algunos insectos-plagas mediante la intercalación de plantas aromáticas dentro del cultivo. Por ejemplo al intercalar ruda en los cultivos de papa. Algunas plantas segregan unas sustancias tóxicas que no permiten ser cultivadas en asociación, un ejemplo de éstas es el ajenjo cuyas raíces son tóxicas; sin embargo estas mismas sustancias controlan pulgas y babosas cuando se utilizan en forma de té; también alejan los escarabajos y gorgojos de los granos almacenados. El hinojo, el eneldo y el anís rechazan insectos del suelo.
  • 15. El efecto alelopático de una planta sobre otro organismo no es total para bien o para mal, sino que está regido por manifestaciones de mayor o menor grado según sean las características de los organismos involucrados. Sin embargo, el potencial de productos naturales que pueden ser usados por sus propiedades biológicas particulares como herbicidas, plaguicidas, antibióticos, inhibidores o estimulantes de crecimiento, etc., es prácticamente inagotable. Estos productos naturales tiene múltiples efectos como se señaló en la definición, efectos que van desde la inhibición o estimulación de los procesos de crecimiento de las plantas vecinas, hasta la inhibición de la germinación de semillas, o bien evitan la acción de insectos y animales comedores de hojas, así como los efectos dañinos de bacterias, hongos y virus. Así, los productos naturales conforman una parte muy importante de los sistemas de defensa de las plantas con la ventaja de ser biodegradables. Numerosas investigaciones científicas han demostrado que los productos cultivados con el sistema orgánico, tienen más materia seca y por lo tanto más valor nutritivo por kilogramo de peso. Por ejemplo, una coliflor pequeña tiene menos agua y posee mayor valor nutritivo y mayor capacidad de conservación que una grande de cultivación química que contiene más agua. Tipos de control Alelopático El control orgánico con plantas se ha utilizado desde hace mucho tiempo y su funcionamiento se basa en repeler y atraer insectos, gusanos y agentes vectores de enfermedades. Las plantas que se usan para estos fines son las hortalizas, las hierbas aromáticas, plantas medicinales y las mal llamadas “malezas”. Asociación de cultivos por principios alelopáticos Los tipos de control que frecuentemente se usan en alelopatía, se hacen con plantas acompañantes, con plantas repelentes o con cultivos trampa. Plantas Acompañantes El término Plantas Acompañantes se refiere al uso de plantas por medio de las cuales los cultivos se encuentran en combinación exitosa con otras plantas, para proporcionarles un beneficio mutuo, incluyendo el hecho de proporcionar una esencia aromática a la atmósfera cuando están sembradas entre los vegetales y en menor proporción cuando están en los bordes o al final de los surcos. Por ejemplo, la ortiga (Urtica urens L.) sembrada cerca de cualquier planta aromática le aumenta la pungencia y el aroma; específicamente, al lado de la yerbabuena le incrementa el doble la cantidad de aceite esencial; la achilea,
  • 16. milenrama o colchón de pobre (Achilea millefolium) también incrementa la calidad aromática de todas las hierbas que crecen junto a ellas. Plantas Repelentes Las Plantas repelentes son plantas de aroma fuerte para mantener alejados los insectos de los cultivos. Este tipo de plantas protegen los cultivos hasta 10 metros de distancia, algunas repelen un insecto específico y otras varias plagas. Generalmente, las plantas repelentes se siembran bordeando los extremos de cada surco del cultivo o alrededor del cultivo para ejercer una barrera protectora. Desde tiempos remotos gran variedad de hierbas aromáticas se han plantado en los bordes o en pequeñas áreas de los cultivos de vegetales, conociéndose los beneficios que brindan a la mayoría de las plantas. La única excepción a la regla es el hinojo (Foeniculum vulgare), el cual genera efectos adversos en muchas plantas. Todas las plantas aromáticas ejercen una influencia sobre sus plantas vecinas. Es importante notar que en su mayoría, las plantas acompañantes además de crear un beneficio mutuo, también ejercen una acción repelente. Plantas Trampa El último tipo de control alelopático es el empleo de cultivos trampa, en donde algunos agricultores acostumbran usar plantas que son altamente atractivas para los insectos y los desvían de los cultivos principales hacia ella. Estas plantas pueden ser sembradas alrededor de los surcos o entre ellos de modo que las plagas que allí se junten puedan ser atrapadas y eliminadas fácilmente. Los cultivos trampa pueden servir como lugares de reproducción para parásitos y depredadores de las plagas. Ingredientes activos de algunas plantas usadas como alelopática Cebolla: Su consumo en crudo le proporciona propiedades estimulantes y excitantes, cualidades que se pierden al cocinarse ganando en digestibilidad. Posee también propiedades tónicas, digestivas, diuréticas (por su composición en fructosanos), reconstituyentes y antibióticas. Es un alimento con bajo valor energético y elevado en sales minerales. Entre los principales activos que contiene la cebolla destaca un 0.015% de aceite esencial incoloro, muy rico en compuestos sulfurados como la cicloaliína y la propiláliína. El jugo fresco de cebolla contiene ácido sulfociánico y sulfocianato e isosulfocianato de alilo. Además tiene ácido tiosulfínico, cuya fermentación
  • 17. produce una sustancia con efectos bacteriostáticos. Entre los componentes volátiles destaca el ácido tiopropiónico y el 2-propanotial-sóxido, sustancias responsables del lagrimeo que produce la cebolla al cortarla. Además se han encontrado otras sustancias sulfuradas, entre las que destacan algunos derivados polifenólicos, glucósidos, flavónicos (sobre todo quercitina) y fitohormonas con efecto gonadotrópico. A pesar de la importancia para la vida, el suelo no ha recibido de la sociedad la atención que merece. Su degradación es una seria amenaza para el futuro de la humanidad. Por lo tanto, los científicos se enfrentan al triple desafío de intensificar, preservar e incrementar la calidad de la tierra. Para ello, es necesario contar con una sólida concepción de la calidad y con indicadores de calidad o salud de la tierra y de manejo sostenible de la misma, tal como se cuenta para dar seguimiento a variables sociales y económicas. El desarrollo de indicadores de calidad del suelo debería basarse en el uso de este recurso y en la relación entre los indicadores y la función del suelo que se esté evaluando. Deben considerarse propiedades edáficas que cambien en un periodo de tiempo relativamente corto. ¿Qué es la calidad del suelo? La calidad y la salud del suelo son conceptos equivalentes, no siempre considerados sinónimos (Doran y Parkin, 1994). La calidad debe interpretarse como la utilidad del suelo para un propósito específico en una escala amplia de tiempo (Carter et al., 1997). El estado de las propiedades dinámicas del suelo como contenido de materia orgánica, diversidad de organismos, o productos microbianos en un tiempo particular constituyen la salud del suelo (Romig et al., 1995). La preocupación por la calidad del suelo no es nueva (Lowdermilk, 1953; Doran et al., 1996; Karlen et al., 1997; Singer y Ewing, 2000). En el pasado, este concepto fue equiparado con el de productividad agrícola por la poca diferenciación que se hacía entre tierras y suelo. Tierras de buena calidad eran aquéllas que permitían maximizar la producción y minimizar la erosión. Para clasificarlas se generaron sistemas basados en esas ideas (Doran y Parkin, 1994). Esos incluían términos como tierras agrícolas de primera calidad. El concepto de calidad del suelo ha estado asociado con el de sostenibilidad, pero éste último tiene varias acepciones. Para Budd (1992), es el número de individuos que se pueden mantener en un área dada. En cambio, para Buol (1995), el uso del suelo se debe de basar en la capacidad de éste para proporcionar elementos esenciales, pues éstos son finitos y limitan, por ende, la productividad. A pesar de su importancia, la ciencia del suelo no ha avanzado lo suficiente para definir claramente lo que se entiende por calidad.
  • 18. El término calidad del suelo se empezó a acotar al reconocer las funciones del suelo: (1) promover la productividad del sistema sin perder sus propiedades físicas, químicas y biológicas (productividad biológica sostenible); (2) atenuar contaminantes ambientales y patógenos (calidad ambiental); y (3) favorecer la salud de plantas, animales y humanos (Doran y Parkin, 1994; Karlen et al., 1997) Principales componentes de la calidad de suelo (Doran y Parkin, 1994): calidad ambiental, productividad biológica y salud de plantas, animales y humanos. Influencia del clima sobre el desarrollo del suelo El grado de desarrollo de un suelo, su composición, la textura y estructura dependen de una serie de características.  LA NATURALEZA DE LA ROCA MADRE: La roca madre aporte los componentes minerales e influye en las primeras etapas de su formación (si la roca es sensible a la erosión se formarán suelos potentes en poco tiempo, si no lo es se formarán suelos de poco espesor y sin horizonte B). También determina su textura.  EL TIEMPO Los suelos inmaduros no suelos que no han tenido tiempo para formarse, y los maduros sin embargo si Los suelos tardan menos en formarse en climas cálidos y húmedos que en climas fríos o secos.  LA TOPOGRAFÍA Con la pendiente, predomina la erosión: suelos poco potentes e inmaduros Zonas llana, predominan la sedimentación: suelos maduros y potentes Influye orientación de la ladera (solana o umbría) y la altura de los terrenos  EL CLIMA Rocas distintas bajo el mismo clima originan suelos iguales El clima influye en el tipo y en la intensidad de la meteorización, la cantidad de vegetación, determinando el contenido en materia orgánica
  • 19. Clima fríos y secos: meteorización química nula: suelos de poco espesor Climas cálidos y húmedos: meteorización química intensa, vegetación abundante: suelo muy potentes  LOS SERES VIVOS Las plantas influyen en la formación del suelo: - Lo enriquecen con materia orgánica - Favorecen la meteorización química porque retienen la humedad - Protegen al suelo de la erosión y extraen sales minerales de las zonas profundas hasta la superficie, donde las depositan en forma de hojarasca - Las raíces y los animales mezclan los materiales del terreno y facilitan su aireación - LAS ACTIVIDADES HUMANAS Influencia variada y normalmente negativa Deforestación masiva, incendios, contaminación, sobreexplotación agrícola y ganadera, urbanización Positivas: abonando, reforestando, construyendo bancales