El suelo agrícola como sumidero de carbono: El caso de la “terra preta do indio”.

Alcanzar la sostenibilidad de los agroecosistemas y la lucha contra el cambio climático son objetivos que guían el trabajo de infinidad de investigadores por todo el mundo. ¿Es posible combinar ambos objetivos para alcanzar un futuro mejor? Tal vez, pero primero es necesario echar un vistazo al pasado.

La “terra preta do indio” (tierra negra del indio) es un tipo de suelo que representa una anomalía respecto de los suelos vírgenes de la selva Amazónica. La riqueza de carbono orgánico del suelo, el elevado contenido en materia orgánica, la presencia de restos cerámicos y la importante comunidad biológica en ellos instalada generan suelos de elevada fertilidad y productividad agrícola que, además, resultan de la actuación del ser humano.

Los orígenes de este tipo de suelos se remontan a las poblaciones humanas que habitaron la región de la Amazonia mucho antes de la llegada de los europeos. Su creación y difusión se produjo entre el 800 a.C y el 500 d.C (Lehmann y Joseph, 2009, 2015), datado a través de pruebas de Carbono 14.

Existen algunos indicios de que la fertilidad de estos suelos sirvió de soporte a una importante población. Gaspar de Carvajal, cronista del primer europeo en descender por el río Amazonas en 1542, Francisco de Orellana, informó que la zona estaba densamente poblada, sugiriendo niveles de población y urbanización superiores incluso a los actuales. Esta observación fue corroborada un siglo mas tarde, en 1639, por una nueva expedición capitaneada por Pedro Texeira, en la crónica del jesuita Cristóbal de Acuña. Sin embargo, expediciones de siglos posteriores no encontraron rastro de estas civilizaciones y con el paso del tiempo el relato de Carvajal pasó a ser denigrado como pura fantasía.

El comienzo de la investigación sobre este tipo de suelos data de finales XIX. Estas primeras investigaciones confirmaban la existencia de unos suelos oscuros y muy fértiles en la Amazonia sin llegar a precisar su origen (Glaser y Woods 2004). Fue durante la década de los años ochenta del siglo XX cuando se intensificó la investigación sobre estos suelos (Smith 1980) y en los últimos años ha experimentado un importante auge en la literatura científica debido a su posible utilidad como sumidero de dióxido de carbono en la lucha contra el cambio climático.

CARACTERISTICAS DIFERENCIADORAS DE LOS SUELOS “TERRA PRETA”

¿Cuáles deben ser las características que deben tener los suelos agrícolas para que sean buenos sumideros de carbono? ¿y para que sean sostenibles? ¿Hasta qué punto es viable mejorar los suelos agrícolas de todo el planeta para que sean buenos sumideros de carbono y sostenibles? Dado su origen humano ¿Sería posible utilizar la estrategia de mejora del suelo desarrollada para crear los suelos “terra preta”? Para responder a estas preguntas, en primer lugar, vamos a tratar de caracterizar lo que diferencia este tipo de suelos de otros suelos agrícolas o naturales.

Los suelos del tipo “terra preta do indio” pueden identificarse por lo siguiente:

  1. Alto contenido de materia orgánica, tanto forma de organismos del suelo (OS) como en forma de moléculas orgánicas.
  2. Son el resultado de la acción humana que enmendó el suelo añadiendo de manera continuada carbón vegetal (o biocarbón), restos de cerámica, huesos y heces de animales y otros residuos orgánicos resultantes de su actividad.
  3. Conservan la fertilidad del suelo durante largos periodos de tiempo sin necesidad de aportes externos de nutrientes.
  4. Su productividad es hasta dos veces más alta (Marris E., 2006) y contienen hasta tres veces más materia orgánica, nitrógeno y fósforo que los suelos adyacentes (Glases, 2007). Pote
  5. Su contenido en materia orgánica y organismos del suelo (hongos, bacterias, lombrices, …) hace que su densidad aparente sea inferior a la de los suelos adyacentes.
  6. Las partículas de carbón vegetal (biocarbón) y de cerámica presentan una alta superficie específica por unidad de volumen que facilita la retención y almacenamiento de agua, nutrientes y moléculas orgánicas.
  7. Mayor cohesión y estructura del suelo como consecuencia de la interacción entre los organismos del suelo (principalmente hongos) y las partículas originarias de suelo, el carbón vegetal y los restos cerámicos que reducen los efectos de la erosión hídrica o eólica, la lixiviación de nutrientes e favorecen la biodiversidad.

De hecho, existen suelos de características similares en África e Iberoamérica y no tendría que ser un problema importante poder crearlos de nuevo. ¿no?.

MEJORA DE LA FERTILIDAD DE SUELOS A TRAVES DEL BIOCARBON Y LA MATERIA ORGANICA.

La idea de crear suelos mejorados, fértiles y sostenibles, mediante el antiguo conocimiento desarrollado para los suelos “terra preta do indio” parece interesante, pero ¿Cómo hacemos para crear suelos agrícolas fértiles, productivos y sostenibles que, además, sean importantes sumideros de carbono? Puesto que, necesariamente, va a ser un proceso que se va a extender en el tiempo, lo primero que hay que hacer es definir que indicadores son los que nos van a informar sobre si estamos realizando de manera correcta la mejora del suelo y que características debe tener el suelo al “finalizar” el proceso de transformación del suelo.

Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC).

La Capacidad de Intercambio catiónico es una propiedad química del suelo muy vinculada a su fertilidad que depende del contenido de coloides inorgánicos (arcillas cristalinas, geles amorfos, óxidos y sesquióxidos de hierro y aluminio) y del contenido de materia orgánica. La mayoría de los suelos tienen CIC permanente y otra que varía con el pH (Krull et al., 2004), observándose un aumento de la CIC con el pH, por lo que la CIC total se mide a pH 8,2 (Tan y Dowling, 1984). Se considera que la CIC permanente proviene de la fracción arcilla, mientras que la CIC variable depende de las sustancias húmicas.

Carbono orgánico del suelo (COS)

El carbono orgánico del suelo (COS) se relaciona con la sustentabilidad de los sistemas agrícolas (agroecosistemas) afectando las propiedades del suelo relacionadas con el rendimiento sostenido de los cultivos. También se vincula con la cantidad y disponibilidad de nutrientes ya que puede modificar la acidez y la alcalinidad hacia valores cercanos a la neutralidad e incrementar la disponibilidad de diferentes nutrientes necesarios para la comunidad biológica que depende del suelo. Por otro lado, el carbono orgánico del suelo genera coloides de alta capacidad de intercambio catiónico (CIC). Además, su efecto en las propiedades físicas se manifiesta mediante la modificación de la estructura y la distribución del espacio poroso del suelo.

El carbono orgánico es esencial para la actividad biológica del suelo. En primer lugar, proporciona recursos energéticos a los organismos del suelo, mayoritariamente heterótrofos (consumidores de materia orgánica), en forma de carbono lábil (hidratos de carbono o compuestos orgánicos de bajo peso molecular) (Borie et al., 1999). En segundo lugar, la descomposición de los residuos orgánicos aumenta la disponibilidad de muchos elementos utilizados por las plantas. Finalmente, los organismos del suelo participan en la formación y estabilización de la estructura y porosidad del suelo (Singer y Munns, 1996, y Krull et al., 2004).

Carbón pirolítico (CP).

La denominación como carbón pirolítico se corresponde con su forma de generación mediante pirólisis de materia orgánica en condiciones de baja oxigenación. Otras denominaciones son las de biocarbón (en español), biochar (en inglés) o carbón vegetal, este último referido a un proceso “tradicional” de producción de combustible a partir de residuos vegetales (restos de poda y cosecha) para su utilización en los meses invernales.

Existen numerosas referencias sobre las ventajas de la utilización de carbón pirolítico (CP) aplicado a muy diferentes tipos de suelos, climas y para la producción de una amplia variedad de cultivos (Glaser et al. 2002; Chan et al. 2008; Major et al. 2010). En estos trabajos se demostró que su aplicación mejora las características físicas y químicas del suelo, aumentando la retención de los nutrientes y favoreciendo la disponibilidad de estos para las plantas. También describen cambios taxonómicos en las comunidades de microorganismos y estimulación de la actividad microbiana del suelo en relación con la presencia de biocarbón, así como el importante papel de algunos de los microorganismos (Trichoderma spp, …) y abonos orgánicos en la promoción del crecimiento vegetal e inducción de resistencia sistémica.

Organismos del suelo (OS).

La comunidad biológica que habita en el suelo (bacterias, hongos, lombrices, hormigas, …) y sobre el suelo (plantas y animales) tiene un importante papel sobre su productividad agrícola.

La incorporación de carbón pirolítico (biocarbón) al suelo induce el desarrollo de una mayor diversidad de microorganismos (Pietikäinen et al, 2000; Liang et al. 2010). La respiración basal del suelo unida a una mayor diversidad y crecimiento de las poblaciones de bacterias aumentó en suelos tratados con carbón pirolítico en varios estudios (Steiner et al. 2004; Steiner et al. 2008; Major et al 2009; O’Neill et al. 2009). Por otra parte, el gran número de poros del carbón pirolítico constituyó un hábitat de calidad que facilitó la colonización por micorrizas (Matsubara et al. 1995; Steiner et al. 2004; Warnock et al. 2007), hongos que se asocian a las plantas y mejoran su absorción de nutrientes. Otros microorganismos beneficiosos para los cultivos, como Rhizobium spp. (Beck, 1991; Rondon et al, 2006) Trichoderma spp. (Elad et al. 2010; Graber et al. 2010) y otras bacterias implicadas en la promoción del crecimiento e inducción de resistencia (como los actomicetos, entre otras especies) (Graber et al. 2010; Kolton et al. 2011), también se vieron favorecidos por la aplicación de carbón pirolítico.

Entre otras prácticas agrícolas, típicas de la agricultura orgánica o ecológica, disponemos de la asociación y rotación de cultivos. Los exudados de los cultivos y la presencia de diferentes especies cultivadas asociadas tienen efectos significativos sobre la salud vegetal de los propios cultivos, con efectos repelentes o disuasorios sobre una amplia variedad de plagas y enfermedades y efectos atrayentes o simbióticos sobre multitud de microorganismos beneficiosos.

El mantenimiento de los residuos de cosecha facilita la acumulación de carbono orgánico en el suelo. Los materiales orgánicos de hojas, tallos y raíces aportan recursos alimenticios a multitud de organismos del suelo que pueden transformarlos en formas mas estables de carbono orgánico como el humus (Martínez, E. et al. 2008). Lo mismo se puede decir de la incorporación de abonos de origen animal, aunque su composición puede generar efectos diferentes con respecto a los residuos vegetales para iguales tasas de incorporación (Krull et al. 2004).

La aportación de restos cerámicos reduce la densidad aparente del suelo, facilita la colonización por parte de organismos beneficiosos y la retención de nutrientes (Velasquez et al, 2015). Esto se debe al incremento de la porosidad que supone la incorporación de estos materiales que, en muchos casos, es mayor que la que pueden presentar otros agregados y coloides del suelo.

Estrategia de mejora.

Conforme al modelo de suelo “terra preta” se propone a continuación una serie procedimientos de mejora para generar o, incluso, regenerar suelos y hacerlos más sostenibles. La estrategia de mejora propuesta incorpora los siguientes elementos:

  • Aplicación de enmiendas orgánicas
    • Carbón pirolítico, generado a partir de residuos o cultivos que no incrementen la producción de gases de efecto invernadero, además de procesos con baja huella de carbono.
    • Residuos orgánicos (animales y/o vegetales) que incluyen:
      • Estiércoles y purines
      • Restos vegetales
      • Residuos del procesado de alimentos
      • Abonos verdes.
      • Aguas residuales, ….
  • Aplicación de enmiendas inorgánicas.
    • Dependiendo de la textura del suelo, incorporación de materiales cerámicos con alta relación entre su superficie específica y volumen.
    • Agentes dispersantes (yesos, materiales alcalinos o ácidos, …) para facilitar la incorporación de materia orgánica y el desarrollo de biomasa. Sólo en el caso de suelos degradados o enfermos.
  • Fomento de la actividad biológica y microbiológica.
    • Incremento de la disponibilidad de nutrientes, tanto para los microorganismos del suelo como para las plantas y otros organismos (lombrices, termitas, ganado, …). Esto incluye desde la aportación de fertilizantes hasta la aplicación de diversos tipos de fitoestimulantes o fertimejorantes.
    • Mantenimiento y conservación de la estructura del suelo, mediante el uso de prácticas agrícolas que la preserven (no laboreo, laboreo mínimo, …).
    • Inoculación, en su caso, de microorganismos beneficiosos para el desarrollo de los cultivos. Sólo en el caso de suelos degradados o enfermos.

Para saber si realmente se ha acertado en la elección de la estrategia de mejora del suelo y, en todo caso, observando un intervalo de tiempo para notar los efectos, debe prestarse atención a lo siguiente:

  1. Incremento significativo del contenido de carbono del suelo, tanto de carbono de degradación lenta como de otro tipo.
  2. Desarrollo, importante y saludable, de una comunidad de microorganismos útiles que se beneficia de los recursos del suelo.
  3. Expulsión de los microorganismos nocivos o potencialmente patógenos menos competitivos
  4. Mejora de la productividad y calidad de los cultivos o de la productividad y salud del ganado usuario del suelo.
  5. Aumento de la cantidad de nutrientes orgánicos e inorgánicos del suelo, unido a una disminución de los procesos de lixiviación y erosión hídrica y eólica.
  6. Reducción de la incidencia de fisiopatías, plagas y enfermedades sobre cultivos y ganado.
  7. Adecuado reparto del uso del suelo entre la fauna y flora silvestre y el ser humano, para un continuo mantenimiento de la sostenibilidad del agroecosistema. El reparto adecuado se produce cuando los indicadores anteriores presentan valores razonables que informan sobre la sostenibilidad del agroecosistema.

REFERENCIAS.

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Salud edáfica o como administrar de manera inteligente el suelo

Los suelos saludables son un lugar donde conviven una amplia variedad de microorganismos que proporcionan infinidad de servicios necesarios para la producción agrícola y ganadera. Muchos de ellos contribuyen a la formación del suelo ya que participan en la degradación de la materia orgánica y en los ciclos de diferentes elementos como el carbono, nitrógeno, oxígeno, azufre, fósforo o hierro, entre otros. Algunos de ellos son capaces de asociarse a las raíces de las plantas, influyendo en su crecimiento, desarrollo y productividad. Unos pocos de ellos facilitan el acceso de las plantas a ciertos nutrientes esenciales, las defienden del ataque de microorganismos patógenos presentes en el suelo o, incluso, las ayudan a defenderse o a curarse del ataque de diferentes plagas

La Salud Edáfica es aquel estado físico, químico y biológico del suelo que permite la expresión del máximo potencial productivo y reproductivo de la comunidad biológica que vive en su interior o sobre él, además de proporcionar servicios adicionales en cuanto a recuperación y almacenamiento de nutrientes esenciales para la fauna y flora del suelo; retención, depuración y almacenamiento de agua; control de plagas y enfermedades o prevención de la contaminación.

Un suelo saludable es esencial para una buena cosecha, manteniendo los nutrientes que necesitan las plantas y una estructura que las sostiene firmes y derechas. Una buena estructura del suelo asegura el aire y el agua que precisan las raíces de las plantas, además de favorecer el drenaje del exceso de agua. El suelo es el hábitat de innumerables seres vivos y la mayor parte de la biomasa viva del planeta se encuentra en su interior.

Los beneficios de un suelo saludable no solo son para los cultivos, sino que también es esencial para la buena crianza del ganado. Una comunidad biológica fuerte y vigorosa recicla de manera rápida y eficaz los residuos ganaderos, transformándolos en nutrientes accesibles para las plantas, mejorando la estructura del suelo y favoreciendo el crecimiento del pasto.

El control de la propagación de plagas y enfermedades es otro de los servicios que proporciona un suelo saludable. Esta demostrado que un buen estado fisiológico de las plantas afecta a las estrategias de reproducción de los insectos herbívoros, especialmente en lo que se refiere a su tasa de reproducción, fecundidad, tamaño de los huevos y selección del área de oviposición. La buena calidad de los alimentos que consume el ganado es fundamental para asegurar un mayor bienestar animal, una mejor calidad de los productos que de ellos se derivan y tiene un importante efecto beneficioso respecto de la incidencia y las consecuencias de muchas plagas y enfermedades que les afectan.

En muchos casos, los suelos saludables mejoran la limpieza, depuración y almacenamiento del agua. La infiltración de agua hacia capas más profundas de suelo se ve favorecida por la reducción de la densidad del suelo y el aumento de su porosidad (mayor tamaño promedio y número de poros) consecuencia de la actividad biológica. La reducción de la erosión y el arrastre de partículas mejora la calidad e higiene de las aguas superficiales. Además, actúa como un autentico sistema de filtración que evita que muchos contaminantes, tanto orgánicos como inorgánicos, puedan llegar hasta las aguas superficiales o los acuíferos subterráneos.

Evidentemente, los seres humanos somos usuarios del suelo, tanto para nuestros cultivos, ganado o industria como para otros usos del territorio (infraestructuras, viviendas, ocio, …). Todo ese suelo que utilizamos, en demasiadas ocasiones, no es bien administrado, se pierde o, simplemente, deja de proporcionarnos los beneficios y servicios mencionados anteriormente. Cuando esto es así, el suelo no se encuentra en buen estado de salud y comienza a degradarse o enfermar, más o menos rápidamente, hasta que nos damos cuenta de que la productividad agraria y ganadera disminuye, se necesitan mayores aportaciones de fertilizantes, fitosanitarios, zoosanitarios y plaguicidas y, lo que es peor, se incrementan los costes de producción que hacen menos accesibles los alimentos para quien los necesita.

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS EN FUNCIÓN DE SU ESTADO DE SALUD EDÁFICA.

Una conclusión obvia sobre la Salud Edáfica es que se trata de un rasgo distintivo de los suelos que se debe proteger, mantener y potenciar. ¿Cómo lo hacemos? ¿De qué herramientas y conocimientos disponemos? ¿Para qué lo hacemos? ¿Qué debemos hacer para protegerla, preservarla o potenciarla?

En una misma zona climática es posible encontrar diferentes tipos de suelos en función de su composición fisicoquímica, textura, estructura o comunidad biológica. Algunos de estos suelos pueden tener una salud edáfica adecuada o suficiente y otros pueden encontrarse en diferentes etapas de degradación, deterioro o enfermedad. Y todo ello, muy influido por el uso y gestión que los seres humanos hagamos de ellos, incluso aunque “aparentemente” no hagamos nada.

Para poder clasificar los suelos conforme a su estado de salud y con independencia de su uso, incluiremos los suelos en las siguientes categorías:

  1. Saludables (o sanos).
  2. Enfermos
  3. Degradados
    1. Estables
    2. Recuperables
    3. Irrecuperables.
  4. Mejorados

Los suelos saludables se distinguen del resto de suelos porque presentan las siguientes características distintivas:

  1. Contienen los nutrientes necesarios para el crecimiento y desarrollo de la fauna y flora asociada al suelo.
  2. Conservan una textura y una estructura que sirven como soporte adecuado a las plantas adaptadas al ecosistema.
  3. Permiten acumular la cantidad necesaria y suficiente de agua y aire para las raíces de las plantas.
  4. Facilitan la instalación y propagación de una comunidad biológica que ayuda a controlar la propagación de plagas y enfermedades que afectan plantas y animales.
  5. Favorecen la depuración e/o infiltración del agua que va a parar a otras masas de agua (superficiales y/o subterráneas)

La participación de cada uno de estos factores va a depender, sobre todo, del clima. Aspectos clave para la fertilidad del suelo como pueden ser la Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC), Capacidad de Campo (CC) o capacidad de depuración (CD), dependen en gran medida del contenido de materia orgánica y de una comunidad biológica asociada, activa y equilibrada.

La salud y la aptitud para la agricultura y ganadería son dos cualidades que no tienen por qué ser concurrentes en un mismo tipo de suelo. Puede existir un suelo saludable, como ocurre con algunos tipos de suelos de bosques tropicales vírgenes, de escasa aptitud agrícola o ganadera debido a que un cambio en su uso implica un cambio en las condiciones que mantienen saludable el suelo. Por el contrario, un suelo degradado o enfermo puede evolucionar a un suelo saludable si se cambia su uso o, simplemente, se devuelve al medio natural.

Los suelos enfermos son todos aquellos en los que una o varias de las condiciones que definen a los suelos saludables, no se cumplen. Estableciendo como marco de referencia a un suelo saludable con unas determinadas características físicas, químicas, biológicas y climáticas, es fácil definir el grado de “enfermedad” de este tipo de suelos e, incluso, que enfermedad concreta padecen. Por ejemplo, un suelo puede estar enfermo simplemente porque esta contaminado por una sustancia tóxica o un microorganismo patógeno. Desde el punto de vista agrario, si se trata de un agente fisicoquímico que, por exceso o por defecto, produce síntomas de una enfermedad, estaríamos hablando de una Fisiopatía, mientras que si se trata de un agente biológico estaríamos frente a una plaga o enfermedad.

Una tercera categoría se corresponde con los suelos degradados. Este tipo de suelos se diferencia de los suelos enfermos en que el agente causante de la degradación ya se encontraba presente en el suelo y no procede de fuentes ajenas al propio suelo. Por ejemplo, un suelo con alto contenido de sales, como el que se puede encontrar en una marisma próxima a la desembocadura de un rio, es un tipo de suelo degradado. Sin embargo, aunque el suelo de la marisma se encuentre degradado eso no quiere decir, necesariamente, que no pueda evolucionar hacia un buen estado de salud ya que la tecnología, el trabajo y el tiempo podría regenerar el suelo hasta llegar a ser un suelo saludable.

Por otra parte, los suelos degradados se pueden clasificar, atendiendo a su posible evolución futura, en suelos degradados estables, recuperables o irrecuperables.

Los suelos degradados estables son aquellos que no evolucionan o no tienen posibilidad de evolucionar a corto plazo hacia otro grado de salud o de enfermedad (por algún tipo de deficiencia). Por ejemplo, el suelo de una marisma natural sin intervención humana puede conservar un determinado grado de degradación durante mucho tiempo, sin que afecte a su estado de salud o enfermedad.

Cuando un suelo degradado puede ser intervenido por el ser humano para tratar de recuperar su uso, estaríamos ante un suelo recuperable y en caso contrario, estaríamos ante un suelo irrecuperable. La estrategia habitual para recuperar un suelo degradado suele ser la aportación de enmiendas de tipo físico, químico o biológico con efectos sobre la textura y, sobre todo, la estructura del suelo. Un suelo con problemas de salinidad como consecuencia de un deficiente manejo del riego, puede ser recuperable en muchos casos si se aplican cantidades suficientes de agentes dispersantes (yeso), materia orgánica y agua de buena calidad (baja salinidad). Un suelo contaminado por un determinado agente (físico, químico o biológico) puede ser neutralizado o eliminado mediante la aportación al suelo de otro tipo de agentes antagonistas, limpiadores, bloqueantes, etc. En cualquier caso, la posibilidad de recuperar un suelo depende en gran medida de varios factores:

  1. La viabilidad económica de la recuperación.
  2. La capacidad de mejora de la “Higiene” del agroecosistema.
  3. Los posibles efectos perjudiciales o negativos sobre áreas próximas o sobre el conjunto del ecosistema o área de influencia.

Finalmente, se encuentra la categoría de los suelos mejorados. Son suelos creados de manera intencionada por el ser humano que no existen de manera natural y que se obtienen a partir de suelos vírgenes de escasa productividad o bien de suelos enfermos o degradados que no producen lo suficiente como para satisfacer las necesidades humanas. La tecnología y el tiempo son los dos factores clave para conseguir este tipo de suelos saludables. En muchos casos, la sostenibilidad del agroecosistema es una consecuencia posible derivada de la creación de este tipo de suelos.

Como ejemplo de suelo saludable mejorado disponemos de los suelos tipo “terra preta do indio” (tierra negra del indio) que aparecen en amplias zonas de la cuenca del rio Amazonas, aunque también se han descrito suelos de características similares en algunas zonas de África, Asia y América.

Los suelos “terra preta” contienen una comunidad biológica amplia y diversa (mayor que la de los suelos no mejorados circundantes) asociada al suelo (hongos, bacterias, lombrices, …), una capacidad de intercambio catiónico (CIC) elevada, producen de manera continuada durante muchos ciclos de cultivo y dificultan, ralentizan o, incluso, evitan la aparición de muchas fisiopatías, plagas y enfermedades. Desafortunadamente, no se sabe a ciencia cierta como se crearon este tipo de suelos, aunque hay un amplio consenso respecto al importante papel de un elevado contenido de carbono en el suelo derivado de enmiendas con carbón obtenido de pirolisis (combustión con bajo contenido de oxígeno). En una próxima entrada del blog veremos una propuesta para crear este tipo de suelos y que características hacen que puedan ser sostenibles.

CONCLUSIONES.

  • La caracterización de un suelo como saludable puede ser una herramienta más para detectar o crear agroecosistemas sostenibles.
  • La comunidad biológica asociada al suelo tiene un papel muy importante en la recuperación y reciclaje de los nutrientes que las plantas o los cultivos necesitan, además de proporcionar, en algunos casos, servicios de protección frente a fisiopatías, plagas o enfermedades.
  • La enfermedad o degradación de un suelo son conceptos diferenciados que en algunos casos pueden estar relacionados
  • La salud edáfica depende del uso que se haga del suelo, independientemente de si es utilizado por el ser humano o por la fauna y flora silvestre.
  • La recuperación de suelos degradados o enfermos depende de factores económicos, higiénicos y que afecten al entorno
  • Es posible realizar una mejora del suelo para atender a las crecientes necesidades del ser humano en un planeta con recursos limitados, aunque solo será sostenible si el suelo resultante tiene las características de un suelo saludable

Agroecosistemas sostenibles y equilibrio hidráulico

La sostenibilidad de un agroecosistema depende de una serie de factores naturales que son función de las condiciones de suelo, clima y orografía del terreno sobre el que se asienta. El agua disponible es un elemento clave para la sostenibilidad del agroecosistema, pero no es el único. La tecnología y la adecuada gestión de la flora y fauna, tanto silvestre como doméstica, son otros elementos clave para mantener la sostenibilidad a lo largo del tiempo.

Cuando el ser humano interviene sobre un ecosistema natural para obtener los recursos que necesita lo puede hacer de dos formas:

  1. De forma insostenible.
  2. De forma sostenible.

La forma insostenible es aquella en la que hay que invertir cada vez mas recursos, principalmente trabajo y tecnología, para evitar que el ecosistema deje de proporcionar los recursos que el ser humano necesita. Esto quiere decir que se resuelven los problemas conforme van apareciendo en lugar de disponer de una estrategia general de gestión de los recursos naturales para controlar los problemas y adoptar soluciones.

La forma sostenible es aquella en la que solo hay que invertir los recursos necesarios para controlar los problemas que puedan aparecer y anticiparse a la previsible evolución del ecosistema para tomar las medidas previstas. Hay que destacar que cualquier forma sostenible de gestión de los recursos naturales va a ser dinámica en el tiempo en función del comportamiento en cada momento del ecosistema, tanto si favorece a los intereses de los seres humanos como si no lo hace. Esto quiere decir que la estrategia tiene un alto componente preventivo y de adaptación a los posibles cambios que puedan aparecer.

Dentro de lo que puede ser una forma sostenible de gestionar un ecosistema, también podemos distinguir entre la gestión sostenible equilibrada y la gestión sostenible mejorada.

En el primer caso, se busca optimizar los recursos naturales disponibles en el ecosistema estableciendo un mecanismo de reparto entre los recursos que va a ir al ser humano, sus cultivos y su ganadería, respecto de los recursos que van a ir a la flora y fauna silvestre. La autorregulación de las distintas poblaciones y el respeto a los ciclos naturales son dos elementos clave para la optimización.

Por otra parte, en el segundo caso, además de establecer un mecanismo de reparto de los recursos naturales, se busca mejorar la cantidad y utilidad de los recursos a un nivel superior. Esto favorece que haya una mayor cantidad de recursos para repartir o un mejor uso de los recursos disponibles, además de una menor presión sobre la regulación de las distintas poblaciones, aunque sigue siendo necesario respetar los ciclos naturales (agua, nutrientes, suelo, …). La tecnología adquiere un papel protagonista para obtener mayores rendimientos de los recursos disponibles o incrementar la cantidad de recursos disponibles, y eso se puede hacer interviniendo sobre factores bióticos (mejora vegetal y ganadera, maquinaría, manejo integrado de plagas y enfermedades, …) o sobre factores abióticos (infraestructuras hidráulicas, protección contra la erosión, mejora de la infiltración, …).

En ambos casos, la cantidad de agua accesible es un factor clave porque todos los seres vivos del ecosistema dependen de ella para vivir.

Veamos a continuación sendos ejemplos de agroecosistemas sostenibles: equilibrados y mejorados.

LA DEHESA

La dehesa es un agroecosistema sobre el que hay cierto grado de acuerdo en la comunidad científica respecto a su sostenibilidad. No es exclusivo de España, aunque de ahí procede su denominación.

Desde un punto de vista general, la dehesa es un agroecosistema equilibrado en el que existe una o un grupo de especies vegetales destacadas, normalmente de gran longevidad, de la que o de las que se aprovecha directamente el ser humano, sus cultivos, su ganado y la flora y fauna silvestre. En el caso concreto de la dehesa española, la especie vegetal destacada suele ser la encina (Quercus Ilex) o el alcornoque (Quercus suber) de donde los seres humanos extraemos madera, corcho, bellotas, carbón vegetal, hongos o setas, pastos, etc.; tenemos diferentes cultivos (trigo, cebada, altramuz, …); diferentes especies de ganado (porcino, vacuno, aviar, …) e, incluso, se “aprovecha” la flora y la fauna silvestre mediante la caza, la pesca o la recolección. Y todo ello manteniendo bastante bien los servicios de la fauna y flora silvestre en cuanto a protección contra la erosión (hidráulica y eólica), protección contra plagas y enfermedades (consumo de insectos, control de vectores de enfermedades, depredación de parásitos, …), retención del agua del suelo, etc.

Nopal o Chumbera (Opuntia ficus-indica)

Como hemos comentado, no es un agroecosistema exclusivo de España, ya que en otros lugares del planeta existen agroecosistemas bastante similares en su esencia. Por ejemplo, en grandes áreas de México existe algo parecido a la dehesa española donde la especie vegetal destacada es el Nopal (Opuntia ficus-indica) que se aprovecha directamente por los seres humanos como alimento (frutos y nopal-verdura) o combustible (madera) y por el ganado, además de ser una fuente valiosa de recursos para el resto la flora y fauna del ecosistema que también proporciona servicios adicionales. En el centro y oeste de Asia, en los actuales Turquía, Irán, Afganistán, Pakistán, Turkmenistán, Kazajistán, Kirguistán, Turkmenistán, Tayikistán o Uzbekistán, existe otro gran agroecosistema asimilable a la dehesa española en la que la especie vegetal dominante y de gran longevidad es el Pistacho silvestre (Pistacia vera) del que se extrae madera para cocinar y calentarse, frutos comestibles; y pastos para el ganado (ovejas, cabras, vacas, etc.), además de servir de refugio y protección para una amplia variedad de especies silvestres.

Otro aspecto que destacar de la dehesa como modelo de agroecosistema sostenible es la carencia o escasez de infraestructuras de gestión del agua. Aunque en la actualidad existen muchas dehesas con infraestructuras para almacenar agua en superficie para utilizarla en periodos de sequía, también es cierto que en muchas ocasiones no ha supuesto una mejora del agroecosistema desde el punto de vista de la sostenibilidad.

Por tanto, lo que define a una dehesa como agroecosistema sostenible, en principio, sería:

  1. La existencia de una o unas pocas especies vegetales destacadas.
  2. El uso directo de la especie o especies vegetales destacadas como recurso por parte del ser humano (alimentos, combustible, …)
  3. El uso indirecto de los recursos del agroecosistema a través de los cultivos y/o el ganado, además de por la caza, la pesca o la recolección.
  4. El mantenimiento de los “servicios impagables” al ser humano por parte de la flora y fauna silvestre.
  5. Ausencia de una gestión, implícita o explicita, del agua.
  6. El almacenamiento de recursos extraídos del agroecosistema para las épocas de carestía (sequias, inundaciones, …)

Durante muchísimos siglos, este tipo de agroecosistemas han sido sostenibles y han permitido la convivencia en mutuo beneficio entre el Hombre y la fauna y flora silvestre. Actualmente, con el uso de la tecnología y la perdida de las tradiciones agrarias, es muy posible que algunos de estos agroecosistemas se encuentren seriamente amenazados en su sostenibilidad y pueden volverse insostenibles en el futuro, si es que no lo son ya.

La dehesa no es el único modelo de agroecosistema mas o menos sostenible que hemos inventado los seres humanos. Hay otras formas de alcanzar la sostenibilidad.

LAS ACEQUIAS DE CAREO.

Las acequias de careo son parte de la infraestructura hidráulica de un complejo agroecosistema muy productivo que existe desde hace muchos cientos de años en el sur de España, concretamente en una comarca conocida como las Alpujarras, provincia de Granada.

Los agroecosistemas en los que el control y gestión del agua accesible los vuelve sostenibles, sólo tienen en común la existencia una infraestructura hidráulica que permite reducir y ralentizar el traslado del agua desde cotas altas a cotas bajas. Esta infraestructura común tiene como elemento básico una red de canales o acequias que siguen, aproximadamente, las curvas a nivel (a la misma altura sobre el nivel del mar) y que permiten la infiltración hacia capas mas profundas del suelo del agua que transportan. Además, los canales de recarga se construyen para que duren mucho tiempo, con pendientes muy reducidas que mitigan en gran medida la erosión hidráulica.

Diagrama de canales de infiltración o recarga.

El sistema de acequias de careo no es único ya que existe otro muy similar que se puede denominar sistema de amunas, muy presente en la zona occidental de América del Sur en los actuales Ecuador, Perú, Bolivia, Chile e, incluso, parte de Argentina. La diferencia fundamental se encuentra en las infraestructuras hidráulicas creadas en cada caso.

Volviendo al sistema de acequias de careo, presenta una serie de componentes interesantes:

  1. Una red de acequias de careo o canales de recarga, entrelazada y extensa, que parte de zonas próximas a las cumbres montañosa y va descendiendo hacia los valles fluviales y las zonas de cultivo. Esta red tiene tres funciones:
    1. Transportar el agua hacia cotas bajas.
    2. Infiltrar el agua hacia capas más profundas del suelo.
    3. Favorecer el crecimiento de los pastos y los árboles que se encuentran entre niveles de acequias de careo.
  2. Una red de aljibes o reservorios de agua en la que se almacena parte de lo recogido por las acequias de careo, debidamente protegidos frente a posibles contaminaciones para que el agua pueda ser utilizada de forma segura.
  3. Una red de abastecimiento de agua para los cultivos y el ganado que emplea tanto el agua procedente de las acequias de careo como la que brota de los manantiales, convenientemente “recargados” por esas mismas acequias de careo mediante infiltración profunda. Los seres humanos recogen agua para su consumo de manantiales separados de los lugares donde bebe el ganado. También se utiliza este agua para el riego de diferentes cultivos.
  4. Una red de puntos de vertido del excedente de agua en ríos o cauces naturales que favorece un caudal mas o menos continuo a lo largo del año.
  5. Una ganadería trashumante que aprovecha los pastos de alta montaña en verano y los pastos de los valles en invierno.
  6. Una serie de zonas de cultivo diferenciadas, donde las que tienen menor pendiente y se encuentran más próximas a los núcleos de población, son de cultivos herbáceos u hortícolas, mientras que, las que tienen una pendiente más acusada, son para cultivos frutales, forestales o pastos para el ganado, normalmente aprovechando los espacios entre acequias de careo a diferentes alturas.
  7. Una red de saltos de agua y diques para recoger, trasvasar o derivar caudales de agua entre acequias de careo a diferentes alturas o entre acequias de careo y cauces naturales.
  8. Una organización comunal que asigna las tareas de construcción, reparación y mantenimiento de las diferentes infraestructuras y que realiza el reparto de agua para los diferentes usos.

Las acequias de careo forman parte de un sistema de gestión del agua accesible bastante completo y, ciertamente, muy sostenible que pervive en la actualidad después de cientos de años de funcionamiento ininterrumpido. Evidentemente, para llegar a este punto de sostenibilidad, el esfuerzo y trabajo de muchas generaciones de los habitantes de la zona, unido al azar y la necesidad de encontrar soluciones a los problemas, facilitan la labor de mantenimiento y control del agroecosistema.

Equilibrio hidráulico o como buscar la sostenibilidad de los agroecosistemas a través de una gestión responsable del agua.

Los agroecosistemas sostenibles/sustentables deben tener el agua suficiente para todos los usos posibles por parte del ser humano y el resto de los seres vivos que habitan en él. En este artículo veremos una aproximación a la forma en que se puede conseguir y mantener un agroecosistema en modo sostenible/sustentable

El equilibrio hidráulico es una forma de valorar la sostenibilidad de un ecosistema mediante la comparación entre la cantidad de agua disponible para su uso y el uso que se hace de ella. Esto quiere decir que, ante una determinada cantidad de agua procedente de la precipitación atmosférica se producen determinados usos como pueden ser la existencia de una determinada población de seres vivos, las aguas superficiales y subterráneas o el contenido de agua del suelo.

Evidentemente, los seres humanos somos usuarios del agua que cae del cielo, tanto para consumo propio como para consumo de nuestros cultivos, ganado o industria. Toda esa agua que utilizamos, obviamente, no está disponible para el resto de los seres vivos del ecosistema lo que condiciona su población, aunque eso no tiene por qué suponer un problema insalvable para el conjunto del ecosistema. Si esto es así, nos encontramos ante un agroecosistema sostenible que se mantiene en el tiempo o sustentable porque puede ser “utilizado” en sucesivos ciclos de tiempo. Hay que tener en cuenta que el resto de los seres vivos proporcionan “servicios” impagables a los seres humanos como pueden ser el control de plagas y enfermedades de nuestros cultivos o ganado, protección contra la erosión (tanto hidráulica como eólica), retención de agua de precipitación, mejora de la infiltración de agua hacia los recursos subterráneos, etc.

EL ECOSISTEMA BASE

Puesto que el Hombre ya lleva una buena temporada sobre este planeta (más de un millón de años, dicen) estaría bien hacer un experimento mental sobre cómo fueron los ecosistemas naturales antes de su llegada y cómo podemos suponer que se alcanzaba el equilibrio hidráulico en ellos.

En este ecosistema natural, al que denominaremos ecosistema base, no existía ningún tipo de regulación o almacenamiento de agua como hacemos actualmente los seres humanos. Tampoco se podía aprovechar el agua subterránea porque, salvo que saliera de la tierra (manantiales naturales) no estaba accesible. Y de utilizar agua desalada, mejor ni pensarlo. Por tanto, este ecosistema solo disponía del agua a la que pueden acceder los seres vivos de manera natural o, de otra forma, sólo disponían del agua accesible. Dependiendo de la cantidad de agua accesible en el ecosistema podía existir en un momento dado mayor o menor población de seres vivos.

Además del agua accesible es de suponer que no toda el agua que caía del cielo era utilizada por los seres vivos, generándose, desde el punto de vista de la utilidad, un agua excedente o inaccesible que podía tener otros usos por parte del territorio en el que se asienta el ecosistema. Entre otros “usos” posibles vamos a destacar los siguientes:

  • Evaporación hacia la atmosfera.
  • Almacenaje (lagos y corrientes superficiales permanentes)
  • Exportación (hacia otros ecosistemas, hacia el mar, a los acuíferos subterráneos, reacciones químico-geológicas, etc.).

De manera que la suma del agua accesible y el agua excedente o inaccesible se correspondía, más o menos exactamente, con el agua disponible de la precipitación atmosférica. Para no complicar el asunto, no incluiremos dentro del agua accesible a las posibles aportaciones de agua desde otros ecosistemas que, en general, vamos a considerar poco significativa e incluida dentro del agua disponible.

 

Por cierto, no se nos debe olvidar que ese ecosistema base estará asociado a un determinado territorio, clima y suelo en el que existen unas determinadas especies de flora y fauna adaptadas al mismo. Y que en todo el planeta no hay un único ecosistema, sino una multitud de ellos que interactúan a su vez unos con otros y con el medio físico.

EL AGROECOSISTEMA SOSTENIBLE/SUSTENTABLE.

Introduzcamos al Hombre en la balanza del equilibrio hidráulico.

Ahora los seres vivos que forman parte de los ecosistemas naturales ya no están solos, sino que hay que incluir a la población humana, los cultivos, el ganado y el uso del territorio. Con uso del territorio nos referimos a nuestras viviendas, granjas, industrias, carreteras y, en general, todas las infraestructuras que los seres humanos necesitamos para vivir o para nuestro ocio, que también es importante. Puesto que los recursos del planeta son limitados y finitos, toda “ocupación” del ecosistema con nuestra población, cultivos, ganado o infraestructuras repercute en la población de seres vivos del resto del ecosistema natural, ya sea reduciendo su población o, directamente, extinguiendo a diferentes especies que no son capaces de “convivir” con nosotros por diferentes motivos. Es cierto que nuestra tecnología nos permite maximizar el rendimiento de los recursos disponibles (mejora vegetal y ganadera, fertilizantes, maquinaria, etc.) de manera que todavía hoy podemos atender, de mejor o peor manera, a una población creciente de seres humanos, pero eso no quiere decir que lo podamos hacer siempre. Debemos poner los ecosistemas a los que afectamos (¿todos?) en modo “sostenible” para que podamos seguir viviendo, con un adecuado nivel de “confort” en el planeta que nos ha visto aparecer.

Bueno, esto está muy bien, pero ¿Cómo lo hacemos?

Ya lo hemos hecho, y no una, sino varias veces a lo largo de la historia de la Humanidad y todavía hoy lo hacemos en algunos ecosistemas naturales intervenidos o agroecosistemas. Actualmente es muy posible que dispongamos de la tecnología, infraestructuras y, probablemente, inteligencia suficiente como para hacer sostenible nuestro uso de los ecosistemas naturales. En los tiempos históricos en los que la humanidad tenía una población relativamente escasa en la inmensidad del planeta, nuestro impacto era también escaso o no lo suficientemente significativo para producir efectos permanentes sobre el ecosistema. Actualmente eso no es así, somos muchísimos seres humanos sobre el planeta y nuestro uso de los recursos naturales finitos está alcanzando cotas que podrían en un futuro colapsar los ecosistemas y ocasionarnos graves problemas. Del cambio climático, mejor ni hablamos.

Por una vez, y que sirva de precedente, vamos a aprender de nuestros aciertos y no de nuestros errores. En la próxima entrega veremos algunos ejemplos de agroecosistemas sostenibles y sacaremos algunas conclusiones al respecto.

HIGIENE AGRARIA: PREVENCIÓN DE ENFERMEDADES PROFESIONALES EN EL MEDIO AMBIENTE AGRARIO

La variedad de tareas y ambientes de trabajo que se pueden dar en la actividad agraria tienen como consecuencia un amplio abanico de posibles enfermedades profesionales. Por ello, en cualquier estrategia o plan de prevención de riesgos laborales de cualquier actividad laboral vinculada al Sector Agrario se requiere conocer muy bien los agentes contaminantes a los que puede estar expuesto el trabajador agrario. La vigilancia de la salud también puede ser un elemento clave en la prevención de enfermedades profesionales relacionadas con el medio ambiente agrario. En este articulo vamos a empezar a hablar de ello.

La Higiene Industrial se define como la técnica no médica de prevención de las enfermedades profesionales mediante el control del medio ambiente de trabajo de los contaminantes que la producen. La Higiene Industrial se ocupa de las relaciones y efectos que produce sobre el trabajador cualquier contaminante presente en el lugar de trabajo, contribuyendo a un desarrollo seguro y sostenible que dé garantías en el presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras.

La Higiene Agraria sería una disciplina derivada de la Higiene Industrial orientada al Sector Agrario debido a sus especiales características:

  1. Amplia variedad de enfermedades profesionales vinculadas a una diversidad de agentes físicos, químicos y biológicos.
  2. Limitadas capacidades de control del medio ambiente que dificultan el control de los contaminantes físicos y químicos, provocando el recurso frecuente a equipos de protección individual.
  3. La capacidad de adaptación y evolución de los agentes biológicos dañinos para la actividad agraria que implica la necesidad continua de innovación sobre nuevos agentes de control (fitosanitarios, plaguicidas, desinfectantes, medicinas, …) para mantener y mejorar la producción agraria.

CONTAMINANTE

Genéricamente hablando, un contaminante es un producto químico, una energía o un ser vivo presente en el medio laboral que, en cantidad y concentración suficiente, puede alterar la salud de las personas que entran en relación o contacto con él.

Clasificación de los contaminantes:

Se pueden clasificar a los contaminantes de acuerdo con la naturaleza del agente causante en:

  • Contaminantes Químicos: Son aquellos constituidos de materia inerte (orgánica, inorgánica, natural o sintética), es decir, no viva, en cualquiera de sus estados de agregación (sólido, líquido o gas), cuya presencia en la atmósfera de trabajo puede provocar alteraciones en la salud de las personas expuestas. Dentro de este grupo de contaminantes se pueden incluir, por ejemplo, los polvos finos, fibras, humos, nieblas, gases, vapores, etc.
  • Agentes físicos nocivos: Lo constituyen los distintos estados o formas energéticas (calorífica, mecánica, electromagnética, etc.) cuya presencia en el ambiente de trabajo puede llegar a ocasionar problemas de salud en el trabajador. Algunos ejemplos de este tipo de agentes son: ruido, vibraciones, variaciones de presión, calor, frio, radiaciones (ionizantes y no ionizantes), etc.
  • Contaminantes biológicos: Cualquier porción de materia viva (microorganismos, bacterias, virus, hongos, protozoos, etc.) que al estar presentes en el ámbito laboral pueden provocar efectos adversos en la salud de las personas con las que entran en contacto, como pueden ser enfermedades infecciosas o parasitarias.

HIGIENE AGRARIA.

La disciplina de Higiene Agraria se deriva de la Higiene Industrial y puede definirse como:

“La ciencia y el arte dedicados al reconocimiento, evaluación y control de aquellos factores ambientales o tensiones emanadas o provocadas por la Actividad Agraria y que pueden ocasionar enfermedades, destruir la salud y el bienestar o crear algún malestar significativo entre los trabajadores o los ciudadanos de una comunidad”.

Para conseguir sus objetivos, la Higiene Agraria basa sus actuaciones en tres pilares fundamentales:

  1. RECONOCER: Reconocimiento y/o análisis de los factores ambientales que influyen sobre la salud de los trabajadores, basado en el conocimiento sobre productos (contaminantes), métodos de trabajo, procesos e instalaciones (análisis de condiciones de trabajo) y los efectos que producen sobre el Hombre y su bienestar.
  2. EVALUAR: Evaluación de los riesgos, a corto y largo plazo, mediante la medición objetiva de las condiciones ambientales y su comparación con los valores límite, requiriendo para ello de la utilización de técnicas de muestreo y/o medición directa y, en su caso, del análisis de muestras en el laboratorio, para que los trabajadores expuestos corran un riesgo mínimo de contraer una enfermedad profesional.
  3. CONTROLAR: Control de los riesgos sobre la base de la información obtenida en etapas anteriores, así como de las condiciones no higiénicas detectadas. Por otra parte, se utilizarán los métodos adecuados para eliminar las causas de riesgo y reducir las concentraciones de los contaminantes a límites soportables para el Hombre. Las medidas correctoras vendrán dadas, según los casos, mediante la actuación en el foco, trayecto o trabajador expuesto.

La identificación de los factores de riesgo es el punto de partida de la metodología higiénica, no existiendo peor riesgo que el desconocido, pero incluso que el mal controlado.

La identificación de los factores de riesgo tiene dos variantes:

  1. Relativa a los procesos productivos.
  2. Relativa a la administración (control de entradas y salidas) del negocio.

La primera variante es indagatoria y permite conocer “in situ” la exposición de los trabajadores y la segunda es de gestión (compras y residuos generados).

VIGILANCIA DE LA SALUD DE LOS TRABAJADORES AGRARIOS.

La vigilancia de la salud comprende tanto la vigilancia sanitaria individual (inicial, periódica o tras ausencia prolongada del trabajo) como la colectiva y debe incluir también la vigilancia de la salud de los trabajadores con independencia de su fórmula de contratación (temporal, por temporada, indefinido, etc.). Asimismo, debe servir para proteger a los trabajadores especialmente “sensibles” como pueden ser los trabajadores discapacitados, los menores o las trabajadoras en periodo de embarazo y lactancia.

La vigilancia de la salud debe:

  • Ser específica en función de los riesgos inherentes al trabajo, periódica y voluntaria para el trabajador, salvo que concurran circunstancias excepcionales que motiven que sea obligatoria.
  • Realizarse garantizando la confidencialidad de la información médica y respetando al derecho a la intimidad, a la dignidad y a la o discriminación por motivos de salud.
  • Ser realizada por personal sanitario con competencia técnica, formación y capacidad acreditada.

La vigilancia de la salud de los trabajadores engloba una serie de actividades, referidas tanto a individuos como a colectividades, orientadas a la Prevención de Riesgos Laborales, cuyos objetivos generales tiene que ver con la identificación de problemas de salud y la evaluación de intervenciones preventivas. Los exámenes de salud (reconocimientos médicos) son la actividad más visible, pero no la única. Hay otras formas de complementar los resultados obtenidos en los exámenes de salud como pueden ser las encuestas de salud, controles biológicos, estudios de ausencias al trabajo por motivos de salud, estadísticas de accidentes y de enfermedades profesionales, etc. Todo lo que aporte información sobre la salud de los trabajadores puede convertirse en un instrumento de vigilancia.

RIESGOS LABORALES EN LA ACTIVIDAD AGRARIA: CONTROL DE FUENTES DE ENERGÍA

En otras actividades productivas es habitual utilizar una cantidad limitada de fuentes de energía, sobre todo la energía eléctrica o la energía hidráulica. Sin embargo, en la Actividad Agraria es muy frecuente la presencia de más de una fuente de energía en un mismo lugar junto con diferentes formas de generación. Con independencia de la fuente o fuentes de energía presentes en la Actividad Agraria, siempre será necesario un adecuado mantenimiento y control de los suministros energéticos para tener bajo control los riesgos laborales asociados al uso de diferentes fuentes de energía.

Para realizar reparaciones programadas o de emergencia, inspecciones y mantenimiento preventivo de equipos o simplemente por razones operacionales, es indispensable que los equipos estén fuera de servicio o inactivos y que permanezcan así (sin ser encendidos, activados o energizados) durante el período en el que se realiza el trabajo.

En la Actividad Agraria se suele dar la utilización de diversas fuentes de energía de manera simultánea como son:

  • La energía eléctrica.
  • La energía hidráulica
  • La energía neumática

Y cada una de ellas presenta sus riesgos y medidas preventivas correspondientes.

Por otra parte, hay que tener en cuenta que, en ocasiones, la actividad agraria requiere de la generación de la energía que se va a consumir, independientemente del tipo de energía de que se trate. Así, por ejemplo, se puede considerar el caso de un sistema de elevación de agua para riego que emplea unos paneles solares para producir la energía eléctrica que necesita o el caso del sistema de calefacción por aire caliente de un invernadero que utiliza una caldera que calienta el aire y genera energía neumática (corrientes de aire caliente).

La principal causa de accidentes derivados de la utilización de estas fuentes de energía es la falta de información.

Es muy frecuente que los trabajadores que realizan las actividades de reparación, inspección o mantenimiento sean ajenos a los que habitualmente se encuentran en el centro de trabajo, lo que favorece que sean percibidas por estos últimos como excepcionales y en muchos casos se desconozca su alcance. Incluso, si se trata de trabajadores propios de la empresa puede darse esa percepción.

Por otra parte, salvo excepciones, no se trata de una actividad que forme parte de la rutina de los trabajadores del centro de trabajo, lo que supone el riesgo de que estos trabajadores activen alguna fuente de energía siguiendo su rutina habitual y provoquen un accidente al desconocer que otros trabajadores estaban realizando trabajos de reparación, inspección o mantenimiento. En las siguientes líneas vamos a proponer una forma de solucionar esta falta de información y mantener bajo control las fuentes de energía.

MECANISMOS DE CONTROL

Los mecanismos de control son todos aquellos procedimientos o rutinas que permiten mantener en modo “seguro” las fuentes de energía. Fundamentalmente son de tres clases:

  1. Aislamiento.
  2. Bloqueo.
  3. Etiquetado.

Aislamiento.

La rutina de aislamiento consiste en la practica de seguridad por la que se corta el paso o ingreso de cualquier flujo de energía a cables, tuberías, equipos o recipientes. Dependiendo de la fuente de energía, existen diferentes alternativas para realizar el aislamiento de la fuente de energía:

  1. Electricidad: Normalmente, la electricidad se puede aislar en su punto de suministro, es decir, en el cuadro del que parten los diferentes circuitos eléctricos y anulando el circuito sobre el que se vaya a realizar la operación. También es posible aislar un circuito eléctrico cortando o derivando una o varias de sus fases con dispositivos que eviten el contacto accidental del trabajador con la electricidad, ya sea este contacto directo o indirecto.
  2. La energía hidráulica: La energía hidráulica depende de la presión a la que se encuentre el fluido que la contiene. Si el fluido es el agua podemos encontrarla a la presión atmosférica (canales, ríos, arroyos, surcos, …) o a mayor presión que la presión atmosférica (tuberías, prensas hidráulicas, …). A presión atmosférica los mecanismos de aislamiento pasan por la derivación (desviar el flujo de agua), contención (almacenar en un reservorio el agua que fluye) o dispersión (aumentar la superficie por la que se distribuye el agua). Por el contrario, cuando el agua se encuentra a presión en tuberías o conducciones es necesario utilizar otros medios como puede ser la utilización de discos ciegos o llaves de corte para aislar el flujo de agua. Si el fluido es algún tipo de aceite, lo más habitual es que se encuentre a presión y para aislarlo se utilicen los mismos procedimientos que con el agua en esa condición.
  3. La energía neumática: A diferencia de la energía hidráulica, el fluido (gas) siempre se encuentra sometido a presión. Su uso mas habitual en la actividad agraria es el de inflado de neumáticos, aunque también existen otras aplicaciones como pueden ser la creación de atmosferas controladas (con diferentes tipos de gases) en cámaras de conservación o envasado de productos frescos (lechugas, judías, ensaladas), el accionamiento de determinados equipos (sopladores, atornilladores, taladradoras, sierras de corte, etc.) o los gases no combustibles que se puedan utilizar en el trabajo en laboratorios agrarios (nitrógeno, oxígeno,…). La forma de aislar esta fuente de energía es idéntica a la de los líquidos sometidos a presión (agua y aceite), es decir, utilizando discos ciegos o llaves de corte para aislar el flujo de gas.


El aislamiento del circuito que transporta la energía puede evitar muchos accidentes. Esto es así porque se evita que la maquina, el equipo o el circuito que se están verificando, inspeccionando  o probando disponga de energía para funcionar. Sin embargo, hay que ser muy cuidadoso con los equipos que incluyan piezas móviles o con inercia porque pueden seguir moviéndose y provocar un accidente hasta que se detengan totalmente.

Bloqueo.

El objeto del bloqueo es evitar el acceso a la fuente de energía por parte de personas o animales para que no se pueda activar accidentalmente. El bloqueo es una actuación complementaria del aislamiento ya que, además de detener o contener el flujo de energía, se evita que durante las labores de reparación, inspección o mantenimiento se pueda accionar la fuente de energía de forma accidental.

El bloqueo se utiliza, sobre todo, para evitar el accionamiento accidental de un circuito dotado de energía, ya sea esta eléctrica, hidráulica o neumática. Por este motivo se emplean candados o llaves para impedir el acceso a los elementos de activación (llaves de paso, válvulas, magnetotérmicos, etc.). Por ejemplo, en los cuadros eléctricos de los que parten los diferentes circuitos es muy frecuente utilizar una llave para impedir el acceso, mientras que en circuitos hidráulicos o neumáticos se utilizan llaves de corte con algún tipo de mecanismo de bloqueo (candado, pasador, etc.).

Etiquetado.

Consiste en la colocación de tarjetas de advertencia para indicar al personal la prohibición de activar los mecanismos de control de las fuentes de suministro energético o de otro tipo.

No confundir este etiquetado con la señalización en el lugar de trabajo que tiene mas que ver con medidas preventivas de protección colectiva.

En este caso, la etiqueta informa que se esta realizando algún tipo de trabajo (reparación, inspección o mantenimiento) y que no se puede activar la fuente de suministro energético para evitar un accidente.

El etiquetado no impide por si mismo el acceso a los elementos de activación de la energía, pero puede ser suficiente para evitar un accidente si se respetan las instrucciones reflejadas en la etiqueta.

Cuando se espera que en el mismo centro de trabajo confluyan trabajadores de diferentes empresas o con escasa experiencia es mucho mejor realizar un bloqueo además de situar una etiqueta informativa. Si las consecuencias de la activación accidental se estima que pueden ser graves o muy graves, el bloqueo se vuelve obligatorio y asociado al etiquetado.

Las etiquetas también son útiles para planificar las inspecciones o el mantenimiento periódico, ya que se pueden utilizar para incluir la fecha de la última revisión realizada o la de la próxima revisión programada que hay que realizar.

Prevención de Riesgos Laborales en la Actividad Agraria

Introducción a los diferentes conceptos asociados a la Prevención de Riesgos Laborales en la Actividad Agraria, entendiendo como tal la que se asocia con la actividad agrícola, ganadera, forestal y agroindustrial. Breve descripción de conceptos asociados a los Riesgos Profesionales y a los Factores de Riesgo en la Actividad Agraria.

La Prevención de Riesgos Laborales en la Actividad Agraria (PRLA) requiere, como paso previo a la definición de actuaciones de Prevención, el conocimiento de una serie de conceptos básicos, relacionados tanto con los procesos productivos como con el uso de las herramientas y equipos específicos del sector Agrario.

Asimismo, se contempla la prevención desde la necesidad de su implantación a través de un conocimiento detallado de los Riesgos Profesionales y Factores de Riesgo que se presentan en la actividad agraria.

EL TRABAJO Y LA SALUD EN LA ACTIVIDAD AGRARIA.

Trabajo.

Se entiende por Trabajo, en general, a la actividad social organizada que, a través de la combinación de recursos de naturaleza diferente, como trabajadores, materiales, energía, tecnología, organización, etc., permiten alcanzar unos objetivos y satisfacer unas necesidades.

Ejemplo de condiciones de trabajo a principios del siglo XX

Salud

La Organización Mundial de la Salud, define la Salud como “el estado de bienestar físico, mental y social completo y no meramente la ausencia de daño o enfermedad.
De las condiciones en que se realiza el trabajo dependerá que éste sea beneficioso o perjudicial para la salud.

Condiciones de trabajo.

Es el conjunto de variables que definen la realización de una tarea concreta y el entorno en que ésta se realiza. Este conjunto de variables determina la salud del trabajador.

Enfermedad ocupacional

Estados patológicos contraídos o agravados con ocasión del trabajo o exposición al medio en que el trabajador se encuentra obligado a trabajar.

Seguridad.

Es el grado ideal de compenetración del Hombre, consigo mismo y con el medio que lo rodea, donde su salud, integridad física y la satisfacción de todas sus necesidades estén garantizadas.
La seguridad absoluta no esta garantizada ya que siempre es posible la ocurrencia de accidentes imprevisibles como consecuencia de diferentes causas.

Higiene Agraria.

Es una disciplina derivada de la Higiene Industrial mediante la cual se establecen una serie de normas preventivas con el fin de evitar Accidentes y enfermedades profesionales directamente relacionadas con la actividad agraria y que pueden derivarse de diferentes tipos de agentes: físicos, químicos y biológicos.

Ergonomía.

Aplicación de las ciencias biológicas al hombre junto con las ciencias de ingeniería, para logra la adaptación óptima del hombre y su trabajo, midiéndose los beneficios de la aplicación de esta disciplina en términos de eficiencia y bienestar del trabajador.

RIESGOS PROFESIONALES Y FACTORES DE RIESGO.

Muchos de los riesgos tienen su origen en la falta de preparación por parte del trabajador, generalmente consecuencia de la falta de formación e información o por no estar familiarizado con la tarea a realizar. El exceso de confianza, derivado de las carencias formativas, puede hacer que los riesgos no sean percibidos como tales y que, en ocasiones, por descuido y falta de precaución se corran riesgos innecesarios e inaceptables.
En otros sectores productivos se exigen una serie de requisitos físicos y psíquicos a los trabajadores antes de su incorporación al nuevo trabajo y pasan por un completo reconocimiento médico. En el sector agrario predominan situaciones de contratación que son menos frecuentes en otros sectores productivos:

Contratación temporal o por temporada: En muchas ocasiones, por la estacionalidad de determinadas tareas agrarias (podas, recolección, aplicaciones de plaguicidas, etc.) se requiere la contratación de trabajadores temporales que, en muchos casos, son inexpertos en la tarea a desempeñar, desconocen los procedimientos adecuados de trabajo o los riesgos de todo tipo a los que se exponen.

Contratación por turnos o a destajo: En algunas tareas agrarias, sobre todo en el sector ganadero, predomina la contratación por turnos y a destajo debido a que el ganado suele requerir de una atención continua durante todos los días de la semana o puntual en determinados momentos del año (asistencia a la reproducción, esquilado, vacunación, etc.)

La falta de experiencia o formación en el sector agrario suele ser un problema fácilmente solucionable, salvo casos excepcionales (aplicación de plaguicidas, veterinarios, ingenieros agrónomos o agrícolas, …). La utilización de sesiones informativas previas a la incorporación al trabajo o la creación de programas de primera incorporación en las empresas son buenas medidas preventivas que pueden evitar muchos accidentes. Sin embargo, la necesidad de un reconocimiento medico previo al inicio de la actividad, sobre todo en el caso de exposición a agentes químicos, físicos o biológicos, no se produce con la frecuencia que sería deseable.
En los siguientes párrafos vamos a describir diferentes conceptos relacionados con los riesgos profesionales y los factores de riesgo asociados a la Actividad Agraria.

Peligro.

Fuente o situación con capacidad de producir daño en términos de lesiones, daños a la propiedad, daños al medio ambiente o una combinación de todos o parte de ellos.

Riesgo.

Riesgo es el daño potencial que puede surgir por un proceso presente o situación futura.

En ocasiones se utiliza este concepto como equivalente al de probabilidad, aunque en el asesoramiento profesional del riesgo, el riesgo combina la probabilidad de que ocurra un suceso negativo con cuanto daño causaría dicho suceso.

Riesgo laboral o profesional.

Posibilidad de que un trabajador sufra un determinado daño derivado del trabajo. Se puede considerar como una combinación entre la frecuencia, la probabilidad y las consecuencias que podrían derivarse de la materialización de un peligro.

Prevención de Riesgos Laborales

Es la disciplina que busca promover la seguridad y salud de los trabajadores mediante la identificación, evaluación y control de los peligros y riesgos asociados a un proceso productivo, además de fomentar el desarrollo de actividades y medidas necesarias para prevenir los riesgos del trabajo.

Accidente.

Acontecimiento no deseado que puede causar daños físicos a las personas, propiedades o procesos.

Accidente de trabajo.

Todo suceso que produzca en el trabajador una lesión funcional o corporal, permanente o temporal, inmediata o posterior, o la muerte, resultante de una acción que pueda ser determinada o prevenida en el curso del trabajo, por el hecho o con ocasión del trabajo. Se incluyen aquí los accidentes que tienen lugar durante los desplazamientos hacia o desde el trabajo a su lugar de alojamiento o residencia por los recorridos habituales o convencionales (accidentes “in itinere”).

Accidente común.

Son las lesiones funcionales o corporales resultantes de la acción violenta de una fuerza exterior, comprendida en un período fuera del horario de trabajo.

Causas de los accidentes.

Todos los accidentes tienen una causa, independientemente de si esta causa es previsible o improbable. Ninguna causa es imposible, porque todas tienen una probabilidad de ocurrencia por mínima que sea.

Dentro de las causas de los accidentes podemos distinguir entre:

  • Causas inmediatas, que pueden derivarse de:
    • Acciones inseguras del trabajador.
    • Condiciones inseguras
  • Causas básicas o Causas Origen que incluyen:
    • Factores personales.
    • Factores del trabajo.

Las acciones inseguras son un grupo de causas inmediatas derivadas de comportamientos y actuaciones personales que suponen el deterioro o la perdida de la seguridad personal o colectiva. Entre otras podemos citar:

  1. Mal uso de los elementos de protección personal.
  2. Alcoholismo.
  3. Actitudes indebidas.
  4. Consumo de drogas.

Por otra parte, las condiciones inseguras, son un grupo de causas inmediatas que se derivan de condiciones del entorno que pueden contribuir a que ocurra un accidente. Las mas frecuentes en la mayoría de los procesos de trabajo son:

  1. Falta de orden y limpieza.
  2. Desgaste normal de las instalaciones y equipos
  3. Mantenimiento inadecuado.
  4. Riesgos asociados a fuentes de energía (electricidad, combustibles, presión hidráulica o neumática, motores, etc.).
  5. Riesgos catastróficos (incendio, inundación, terremotos, deslizamiento de terrenos, etc.).

En lo que se refiere a causas básicas, destacar las causas de tipo personal o individual, que están relacionadas con la formación, conocimientos, capacidad y aptitud del individuo para el desempeño de su puesto de trabajo. La prevención de accidentes asociados a estas causas pasa no solo por la formación en materia de prevención de Riesgos Laborales, sino que también es necesario un plan de desarrollo profesional que incluya formación para la mejora del desempeño personal e incremente la motivación y el compromiso con el trabajo.

Las causas asociadas a factores del trabajo incluyen aspectos tales como:

  1. El mantenimiento inadecuado de equipos e instalaciones.
  2. Diseños poco apropiados para la seguridad y la salud en el trabajo.
  3. Las adquisiciones erróneas o no aptas para el proceso de trabajo
  4. El uso anormal o inadecuado de las herramientas
  5. El empleo de estándares inadecuados o incompatibles entre sí.

Los accidentes que tienen lugar por esta última causa son poco frecuentes en los países desarrollados y mas frecuentes en los países en vías de desarrollo. A pesar de los importantes esfuerzos de estandarización realizados por la Agencia Internacional de Estandarización (I.S.O = International Standard Office en inglés), todavía existen problemas con las unidades de medida (metros, litros, yardas, pulgadas, bushels, etc.) y con las normas de estandarización (UNE, ASTM, …), sobre todo en países donde no existe una “tradición” de uso de determinadas medidas o estándares, o bien con una clara vocación comercial que les obliga a adaptarse a las “características” del mercado cliente.

Tipos de accidentes.

Los accidentes se pueden clasificar de la forma siguiente, no exhaustiva:

  1. Golpeado contra.
  2. Golpeado por
  3. Caída al nivel inferior
  4. Caída al mismo nivel
  5. Atrapado por, bajo, entre
  6. Herido, escoriado, ampollado o con abrasión.
  7. Reacción corporal
  8. Sobreesfuerzo.
  9. Contacto con corriente eléctrica.
  10. Contacto con radiaciones.
  11. Contacto con sustancias causticas, acidas o corrosivas-
  12. Exceso de temperatura por temperaturas extremas.
  13. Accidentes en vehículos a motor.
  14. Sin clasificación por datos insuficientes.

Salud Vegetal: Prevención, mantenimiento y gestion.

Proteger a las plantas frente a daños, plagas y enfermedades o apoyar sus defensas naturales. ¿Cuál es la mejor opción?

La salud vegetal es aquel estado de bienestar biológico de una planta que le permite la expresión de su máximo potencial productivo y reproductivo y no meramente la ausencia de daño o enfermedad.

En el caso de las plantas cultivadas, la protección de la salud vegetal se puede entender como el uso de una o varias estrategias orientadas a evitar o reducir los daños al cultivo y a protegerlo de plagas, enfermedades o, incluso, algunas deficiencias nutricionales.

A lo largo de su evolución, las plantas, tanto cultivadas como silvestres, han adoptado diferentes mecanismos para protegerse de condiciones ambientales desfavorables, con mayor o menor éxito.

En el caso de las plantas cultivadas, la adopción de mecanismos de protección frente a condiciones ambientales adversas ha estado condicionada por la acción de mejora vegetal dirigida por el ser humano.

La mejora vegetal ha provocado cambios en algunos de los mecanismos de protección innatos que existían en los precursores silvestres (sustancias antinutricionales, tóxicos, espinas, aromas,…) eliminando, transformando o potenciando a algunos de ellos. Favorecer o no los mecanismos de autoprotección de las plantas cultivadas ha dependido de hasta qué punto favorecían o no los intereses de los seres humanos.

El altramuz (Lupinus mutabilis) es un ejemplo de cultivo que contiene una sustancia poco apetecible para los organismos fitófagos y que se ha conservado porque facilitaba el mantenimiento de un buen estado de salud vegetal. La presencia de esta sustancia en la cosecha no perjudicaba en exceso a su uso ya que  podía eliminarse fácilmente mediante la acción del calor para hacerlo apto para consumo humano y ganadero. Por otra parte, este mismo cultivo también es un ejemplo de como la mejora vegetal puede eliminar las sustancias que favorecen la salud vegetal simplemente para  favorecer los intereses humanos. Existen cultivares mutantes de esta especie, conocidos como altramuces dulces, donde se ha eliminado o reducido  el contenido de estas sustancias para evitar someter a las semillas a la acción del calor y disponer directamente de la cosecha para uso. El cultivar mutante se ha hecho más sensible al ataque de plagas y enfermedades, pero ahora es más fácil utilizarlo.

La salud vegetal de las plantas cultivadas no solo está condicionada por la mejora vegetal, sino que también tiene mucho que ver con el manejo que el ser humano realiza del cultivo. La utilización de herbicidas, plaguicidas, fertilizantes o fertimejorantes, tanto químicos de síntesis como de origen orgánico, es una forma de sustitución de los mecanismos innatos que las plantas cultivadas tienen para mantenerse en buen estado de salud frente a condiciones ambientales adversas de todo tipo. Muchos de estos productos químicos que utilizamos para proteger a los cultivos, acaban sustituyendo o evitando la aparición de mecanismos innatos de autodefensa. La utilización de cultivos transgénicos que incorporan en su código genético la producción de sustancias para mejorar su competencia frente a otras plantas o frente a plagas y enfermedades es solo un paso más en esta sustitución o anticipación a la acción de la mejora “convencional”. El código genético introducido de manera artificial en las plantas transgénicas, generalmente tendrá por objetivo preservar la salud vegetal introduciendo una o varias “armas” bioquímicas nuevas para la autoprotección del cultivo.

ESTRATEGIAS DE DEFENSA CONTRA CONDICIONES AMBIENTALES ADVERSAS.

Desde el punto de vista de su mecanismo de acción, la defensa de las plantas  frente a condiciones ambientales adversas puede agruparse en las siguientes categorías:

  1. Defensa estructural o física.
  2. Defensa bioquímica.
  3. Defensa genética.
  4. Defensa cooperativa.

A diferencia de los animales, las plantas no disponen de células u órganos especializados en la defensa frente a diferentes plagas y enfermedades que les afectan. Puede parecer extraño que las plantas no hayan desarrollado un sistema de defensa similar al de los animales, pero si consideramos la fisiología vegetal y el coste que, en términos energéticos y de recursos propios, supone mantener un “ejercito” especializado en la defensa, tal vez se pueda entender porque las plantas han optado por otros sistemas de protección de su salud.

En lugar de una defensa especializada y en permanente movilización como la que tienen los animales, las plantas optan por una o varias estrategias de defensa que han sido validadas por la evolución en algunos casos y que en otros han sido seleccionadas, a propósito o por conveniencia, por el ser humano.

Algunas especies de plantas cultivadas, como la Chumbera o Nopal (Opuntia ficus-indica) han desarrollado, a lo largo de su evolución natural, una modificación de sus hojas para transformarlas en espinas con objeto de evitar su consumo por parte de los herbívoros y reducir la perdida de agua en su ambiente natural, árido o semiárido. Cuando el ser humano ha tratado de aprovechar a esta especie como cultivo de interés en alimentación animal y humana ha seleccionado variedades a su conveniencia. Por ejemplo, existen variedades en las que se han eliminado las espinas para facilitar el consumo por parte del ser humano (nopal verdura) o los animales. Hay que considerar que, desde el punto de vista energético, la presencia de espinas no supone ninguna ventaja especial para la planta, ya que no sirven para realizar la fotosíntesis y requieren de una serie de recursos materiales que podrían utilizarse, tal vez, de mejor forma en otros lugares.

En otros casos se busca ampliar el rango de cultivo disponible, seleccionando plantas que se adapten a condiciones poco favorables, sencillamente porque no hay mas terreno disponible. Algunos cultivares de plantas de Quinua (Chenopodium quinoa Wild.) se han seleccionado durante siglos para prosperar en suelos con problemas de salinidad debido a las muy particulares condiciones agroecológicas y sociales que restringían su expansión. Solo en tiempos recientes se está produciendo una expansión del cultivo hacia otras latitudes diferentes de su zona tradicional de cultivo y eso debido, casi exclusivamente, a una demanda mundial creciente que no era posible abastecer desde sus zonas de cultivo tradicional.

No siempre la mejora genética elimina o limita los mecanismos de autoprotección de las plantas cultivadas. Los antepasados silvestres del Hinojo (Foeniculum vulgare), presentan una protección bioquímica que se ha mantenido más o menos intacta y que, incluso, se ha potenciado en las variedades cultivadas para mantener unas determinadas cualidades organolépticas (aroma, sabor,…). La conservación de determinadas esencias y aromas en el Hinojo es suficiente como para disuadir a un grupo numeroso de plagas y enfermedades que si afectan a otras plantas hortícolas, pero que no tienen efecto sobre los seres humanos.


A veces la mejora genética incorpora los mecanismos de autoprotección de las plantas de manera artificial, ya sea introduciendo genes nuevos (transgenesis) o seleccionando mutaciones específicas. Los cultivares transgénicos de maíz son un claro ejemplo de como una modificación genética, en este caso artificial, permite soportar determinadas condiciones adversas. Existen cultivares de maíz que, presentan modificaciones en su ADN, tomadas de la bacteria bacillus thuringensis, para expresar proteínas que afectan a la alimentación y desarrollo de algunas larvas de insectos plaga.

Finalmente, algunas especies de plantas, cultivadas o silvestres, son capaces de pedir “cooperación” en la defensa o superación de condiciones adversas. El ataque de un insecto fitófago puede desencadenar la fabricación y liberación de atrayentes de depredadores en un claro ejemplo de cooperación en mutuo beneficio entre planta y animal que se conoce, desde un punto de vista técnico, como alelopatía. El hongo entomopatógeno Beauveria bassiana es capaz de introducirse en el interior de algunas especies de plantas cultivadas (Papaver sonniferum), con efectos muy limitados sobre su desarrollo, a la espera del ataque de algunos insectos plaga. Cuando el insecto plaga intenta alimentarse de la planta que contiene el hongo, consume también al propio hongo que despliega toda su virulencia en el interior del insecto, consumiéndolo desde el interior y destruyéndolo.

No todas las plantas emplean las mismas estrategias de defensa, ni de la misma forma o en todo momento. La opción de utilizar una estrategia, varias o ninguna, depende de si el factor biótico o abiótico está permanentemente en el medio, de si ha sido seleccionado por la evolución o la mejora vegetal o si se vuelve innecesario por el manejo que el ser humano hace del cultivo (plaguicidas, abonado, siembra, plantación, riego, …). En todo caso, el entender como las plantas cuentan con mecanismos de autoprotección frente a condiciones ambientales adversas puede ser muy interesante para dirigir y orientar las acciones de mejora vegetal en interés de los seres humanos.

MECANISMOS DE DEFENSA CONSTITUTIVOS E INDUCIDOS.

Las diferentes estrategias de defensa de las plantas que se han descrito hasta ahora son las opciones de que disponen las plantas, cultivadas o no, para defenderse de condiciones ambientales adversas. Sin embargo, hay que tener en cuenta que mantener un mecanismo de defensa de forma permanente puede ser costoso para la planta en términos de consumo de energía y recursos, siendo más habitual que este mecanismo de autoprotección se encuentre latente a la espera de su activación por alguna señal o ataque desde el entorno. En otras circunstancias, por conveniencia de la planta, los mecanismos de defensa se encuentran “activos” de manera permanente, ya que los beneficios de hacerlo así son superiores a los posibles inconvenientes para la planta en términos de recursos y energía. Piénsese en el caso de las espinas de las plantas de la familia de las Cactáceas, mecanismo de defensa permanente que, además de reducir la transpiración, disuade del consumo de la planta por parte de las especies herbívoras.

Hay muchos ejemplos de mecanismos de defensa que son permanentes o constitutivos de las plantas cultivadas. El Hinojo mantiene una serie de aromas y olores que repelen permanentemente el ataque de algunas plagas y enfermedades e, incluso, mejoran la competencia por el espacio frente a otras plantas. La Chumbera o Nopal, cuenta con espinas que disuaden del eventual consumo de la planta por parte de los herbívoros. El altramuz amargo, mantiene muchas sustancias antinutricionales que disuaden a muchas plagas y enfermedades. Algunas especies del genero Salvia exudan por sus raíces una serie de metabolitos (1,8 cineol y alcanfor) que inhiben el desarrollo de algunas plantas competidoras como la avena común o silvestre (Avena fatua) y otras especies de los géneros Bromus o Festuca o, visto desde otro punto de vista, favorecen la germinación de sus semillas frente a las de las plantas competidoras.

Ejemplo de defensa estructural inducida en la que se genera una capa de corcho entre las zonas sanas e infectadas de la hoja.
Figura 1: Ejemplo de defensa estructural inducida en la que se genera una capa de corcho entre las zonas sanas e infectadas de la hoja. CL=Capa de Corcho; H=Zona foliar sana; I= Zona foliar afectada; P=Felógeno

En cuanto a los mecanismos de defensa inducidos, también existen muchos ejemplos de respuesta de las plantas frente a agentes bióticos y abióticos. En algunos casos la voz de alarma la dan una serie de factores bióticos, procedentes de la propia planta o del huésped o abióticos como pueden ser la aparición de heridas, intoxicaciones, quemaduras, etc, actuando de una forma similar a como lo hacen los antígenos que desencadenan la respuesta inmunitaria en los animales. Es muy frecuente que la alarma se produzca por la acción de unos “mensajeros” bioquímicos, en algunos casos muy específicos, llamados elicitores que provocan la síntesis y acumulación de unas sustancias denominadas fitoalexinas en el huésped con objeto de detener su progreso a través de la planta o provocarle algún tipo de efecto adverso. En otras ocasiones, cuando se produce una herida o se rompe la pared celular de la célula vegetal, se ponen en contacto uno o varios enzimas con uno o varios substratos para fabricar una sustancia que tenga un efecto inhibidor o disuasorio frente al ataque de un agente patógeno, generalmente un insecto o una bacteria.

Como puede verse, la defensa de las plantas es muy flexible y, en algunos casos, incluso más compleja que la que pueden tener los animales. Existen múltiples combinaciones entre las diferentes estrategias de defensa y mecanismos de defensa que se han localizado en la bibliografía consultada.

Combinación de estrategias y mecanismos de defensa que aparecen en la bibliografía (elaboración propia).
Diagrama 2: Combinación de estrategias y mecanismos de defensa que aparecen en la bibliografía (elaboración propia).

Los plaguicidas, tanto orgánicos como de síntesis, se introducen y pueden llegar a sustituir los mecanismos de defensa innatos de las plantas, en la mayoría de los casos induciendo una estrategia de defensa bioquímica, pero sin potenciar o favorecer el despliegue de otras estrategias de defensa en muchas ocasiones. La utilización de rotaciones o combinaciones de cultivos, típica de la agricultura orgánica o ecológica pero también muy frecuente en la agricultura más convencional, es otra forma en que se pueden utilizar los mecanismos de defensa naturales de las plantas utilizando mecanismos de cooperación y mutua protección entre diferentes especies de plantas, aunque no sean simultáneos en el tiempo.

Si el objetivo es una agricultura más sostenible y sustentable, con mayores y mejores producciones de alimentos, entonces investigar y desarrollar productos para preservar y mantener la salud vegetal pasa por introducir, potenciar y preservar las diferentes estrategias de defensa presentes en las plantas cultivadas, ademas de desarrollar mecanismos específicos para su propia protección.

Las alternativas existen, solo hay que saber utilizarlas y potenciarlas.

Fertilizantes y Fertilización. La interacción entre el suelo y los nutrientes vegetales.

Fertilizantes para obtener mayores y mejores producciones agrícolas. El suelo como almacén y distribuidor de los fertilizantes

El uso de los fertilizantes debería ser parte de un programa integrado de buenas prácticas agrícolas con el objetivo de mejorar la producción de los cultivos.

Es difícil estimar con exactitud cuál es la contribución de los fertilizantes minerales al aumento de la producción agrícola, debido a la dependencia que tiene este componente con respecto a otros factores importantes. Sin embargo, si se puede asegurar que los fertilizantes tienen un papel decisivo en la productividad agraria, incluso considerando el importante papel que el desarrollo de nuevas tecnologías, la mecanización agraria y las mejoras en la gestión integrada de los agroecosistemas tienen en este sentido.

Los nutrientes que necesitan las plantas se toman del aire y del suelo, aunque la inmensa mayoría de ellos proceden del suelo. Si uno solo de los nutrientes necesarios para la planta es escaso, el crecimiento de las plantas y el rendimiento del cultivo se reducen. Para obtener un buen rendimiento del cultivo es muy importante proporcionar los nutrientes suficientes en las cantidades que las plantas precisan.

Fertilización, materia orgánica y manejo del suelo.

Antes de pensar en realizar ninguna aplicación de fertilizantes para un cultivo es muy conveniente conocer cuáles son las fuentes de nutrientes accesibles y disponibles en el suelo. Los nutrientes necesarios pueden estar disponibles en el suelo pero en formas inaccesibles para el cultivo, debido a causas físicas, químicas o biológicas. A modo de ejemplo para cada uno de estos motivos:

  1. Una causa física que hace que los nutrientes no estén disponibles en el suelo puede ser la compactación del perfil del suelo por diferentes circunstancias de manejo del suelo (paso de maquinaria, elevada concentración de sales, falta de humedad superficial,….)
  2. Un motivo químico como puede ser un nivel de PH bajo (ácido) que modifica el equilibrio químico del suelo transformando determinados nutrientes esenciales en formas no asimilables por las plantas
  3. Y un motivo biológico puede ser la ausencia de determinados microorganismos fijadores de nitrógeno que viven en simbiosis con algunos cultivos, principalmente de la familia de las leguminosas (trébol, veza, arveja, guisante, haba, lupino, …)

Excepto en el último ejemplo en el que puede ser necesaria la inoculación del microorganismo fijador de nitrógeno junto con la semilla, el mantenimiento de un contenido saludable de materia orgánica en el suelo puede ayudar en gran medida a corregir las deficiencias en el acceso a los nutrientes esenciales. Además, la aportación de materia orgánica es una fuente de nutrientes muy interesante que puede estar muy próxima o accesible al cultivo y que se puede obtener de los excrementos de animales, restos vegetales u otras materias orgánicas como pueden ser las procedentes de la industria alimentaria, industrial y urbana.

Fotografía 1: Imagen de cultivo de Habas (Vicia Faba) que se asocia con bacterias del genero Rhizobium para fijar nitrógeno atmosférico

Aunque la aportación de materia orgánica habitualmente beneficia al cultivo, también es cierto que pueden aparecer problemas de inmovilización de nutrientes esenciales y contaminación ambiental como consecuencia de su uso. Ciertos restos vegetales, como la paja del maíz y de otros cereales, causan una inmovilización de nutrientes tras su incorporación al suelo, desplazando la disponibilidad de nutrientes esenciales hacia el cultivo posterior, simplemente porque los microorganismos del suelo consumen esta materia orgánica y la incorpora a su biomasa. La utilización de estiércoles, purines y otros restos de origen animal, ocasiona efectos no deseados sobre el terreno de cultivo como la dispersión de semillas de malas hierbas, la contaminación de las aguas subterráneas, cambios en el PH del suelo, modificación de la composición de la biota (fauna y flora) del suelo o la dispersión de plagas y enfermedades de las plantas o los animales. La incorporación de restos vegetales contaminados al suelo con elementos de propagación de patógenos, plagas y enfermedades (esporas, semillas,…), favorece la dispersión desde focos puntuales a otras zonas del cultivo.

Para reducir los posibles inconvenientes que supone la utilización de residuos orgánicos “en bruto”, tradicionalmente y a lo largo de los muchos de los siglos en que existe la agricultura, se han establecido rutinas y procesos que mejoran la disponibilidad y accesibilidad a los nutrientes. Entre otros sistemas, que no vamos a describir en el este artículo, se encuentra el compostado de residuos orgánicos de todo tipo, la “maduración” de los estiércoles (utilización diferida), los abonos verdes, fermentación anaerobia de residuos orgánicos diluidos, etc.

Fotografía 2: Detalle de aportación de compost (materia orgánica fermentada y digerida por la biota del suelo) sobre suelo

La incorporación de residuos de cosecha o abonos verdes (cultivos específicamente introducidos en la rotación para incorporar materia orgánica al suelo) y los abonos de origen animal contribuyen a la acumulación de materia orgánica en el suelo. Sin embargo, los efectos sobre el suelo son distintos dependiendo de si la materia orgánica que se incorpora es de origen vegetal o animal, aún en cada caso para iguales tasas de incorporación al suelo.

La utilización de materia orgánica “madurada” o “procesada” mejora la disponibilidad de nutrientes para el cultivo y reduce los inconvenientes

A pesar de estos inconvenientes, lo cierto es que la aportación de materia orgánica al cultivo también proporciona algunas ventajas entre las que destacan:

  • Mejora de la estructura e incrementa la porosidad del suelo.
  • Reducción de la erosión, tanto del agua como del viento, mediante el incremento del tamaño de las partículas, el aumento de la estabilidad de los agregados al agua y la disminución de la compactación.
  • Proporciona recursos energéticos a los organismos del suelo que participan activamente en los ciclos de muchos nutrientes que de esta forma se vuelven disponibles para las plantas, además de participar en la formación y estabilización de la estructura y porosidad del suelo.
  • Mejora la retención de agua y su infiltración hacia capas más profundas del suelo.

Y tiene mucho que ver con la fertilidad porque mejora una propiedad clave del suelo denominada Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC).

La CIC es la capacidad que tiene el suelo para retener y liberar iones positivos, gracias a su contenido en arcillas y materia orgánica. Es una propiedad química del suelo, vinculada a la fertilidad, que tiene una componente fija y otra variable que depende del PH. La CIC fija proviene de los coloides inorgánicos (arcillas cristalinas, geles amorfos, óxidos y sesquióxidos de hierro y aluminio), mientras que la CIC variable depende, sobre todo, de coloides orgánicos y sustancias húmicas presentes en la materia orgánica. Cuanto mayor es la fracción de materia orgánica del suelo, mayor es la capacidad de retención de nutrientes, en su mayoría de carga positiva, en el suelo y no solo eso, también la retención de estos nutrientes es más intensa y más accesible para el cultivo.

Un nivel de CIC elevado, implica una mayor capacidad de almacenamiento de nutrientes y mayor accesibilidad para el cultivo.

Ha quedado claro que la aportación de materia orgánica al suelo, a pesar de los inconvenientes, es beneficiosa para la productividad de los cultivos. Sin embargo, lo más interesante de un contenido saludable de materia orgánica en el suelo es como puede ayudar a una gestión sostenible y sustentable de los agroecosistemas.

La materia orgánica del suelo (MOS) es el conjunto de residuos orgánicos del suelo que se encuentra en diferentes fases de descomposición y que se acumula tanto en la superficie como en el propio perfil del suelo. Dentro de la materia orgánica del suelo se suele incluir una fracción viva o biota que participa activamente en los procesos de descomposición y trasformación de los residuos orgánicos, pero no es la única fracción relevante en el suelo. En la mayoría de los suelos es posible distinguir en la materia orgánica dos fracciones:

  • La fracción lábil, compuesta por una serie de residuos orgánicos que son una fuente de energía para la biota presente en el suelo y que mantienen las características químicas de su material de origen (hidratos de carbono, ligninas, proteínas, taninos, ácidos grasos, exudados vegetales, etc). Constituye la mayor parte de la MOS.
  • La fracción húmica, compuesta por residuos orgánicos transformados y más estables que se encuentra constituida por ácidos fúlvicos, ácidos húmicos y huminas. Supone una pequeña parte de la MOS, aunque es mucho más estable y tiene efectos colaterales que mejoran la capacidad de retención de nutrientes en el suelo.

Ambas fracciones están muy relacionadas entre sí y proceden de aportaciones externas (abonos orgánicos) o internas (restos de cosecha, abonos verdes, descomposición de la biota, …). Las prácticas agrícolas son clave para una adecuada gestión del contenido de materia orgánica del suelo.

La labranza es una práctica que se introdujo para facilitar las labores agrícolas, entre las que destacan el control de malezas o malas hierbas, la formación de la cama de semillas que favorezca la germinación y establecimiento del cultivo, la incorporación de fertilizantes y pesticidas al suelo, la incorporación de residuos del cultivo precedente o la mejora en la retención de agua y nutrientes en la solución del suelo. Sin embargo, también es cierto que a pesar de las indudables ventajas que supone para el incremento de la producción de los cultivos, los sistemas de labranza más habituales exponen el suelo a los principales agentes erosivos (agua y viento) y facilitan la mineralización de la materia orgánica, reduciendo o, incluso, eliminando los efectos beneficiosos de un contenido saludable de materia orgánica.

Ciertas prácticas de labranza o laboreo aplicadas a los suelos ayudan a conservar y mejorar el contenido de materia orgánica, reduciendo la degradación, la erosión y la emisión de gases de efecto invernadero, fundamentalmente en forma de CO2 y CH4 (suelos con escasa aireación). Así por ejemplo, la práctica continuada de sistemas de labranza de “no laboreo” o “cero labranza” se ha comprobado que favorecen la acumulación y el mantenimiento de un contenido saludable de materia orgánica, principalmente en los primeros centímetros del perfil del suelo. Y cuando se utiliza un laboreo que no voltea o remueve el perfil del suelo (laboreo mínimo, laboreo de chisel,…), también se ha comprobado que se reduce la perdida de materia orgánica respecto a las practicas convencionales.

Un adecuado contenido de materia orgánica en el suelo mejora el acceso de las plantas a los nutrientes que necesitan, independientemente de si estos ya se encuentran en el suelo o proceden de aportaciones desde el exterior. En general, la aportación de abonos orgánicos no siempre es suficiente como para cubrir todas las necesidades de nutrientes de los cultivos, incluso donde se dispone de grandes cantidades. Hay que tener en cuenta que la falta de las cantidades necesarias de nutrientes, aunque solo sea de uno de ellos, puede afectar de manera significativa al rendimiento del cultivo. Y no todos los abonos orgánicos tienen todo lo que las plantas necesitan, por lo que siempre será necesario utilizar otras estrategias de fertilización adicionales para evitar una reducción de los rendimientos que incluyan la combinación de distintas fuentes de nutrientes.

Es necesaria una fertilización equilibrada que incorpore al suelo los nutrientes que el cultivo necesita, así como un adecuado manejo del suelo para que esos mismos nutrientes puedan almacenarse y se encuentren disponibles.

Los nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas.

Dieciséis son los elementos esenciales para el crecimiento y desarrollo de muchas plantas cultivadas. La mayor parte de estos elementos esenciales o nutrientes necesarios se encuentran en el aire y el suelo. En el suelo, el medio que contiene estos nutrientes es la solución del suelo de la que la capacidad de intercambio catiónico es una propiedad relevante.

Los elementos esenciales se encuentran localizados en distintas ubicaciones:

  1. Aire: carbono (C) como CO2 (dióxido de carbono);
  2. Agua: hidrógeno (H) y oxígeno (O) como H2O (agua);
  3. Suelo:
    1. Nitrógeno (N)
    2. Fósforo (P)
    3. Potasio (K)
    4. Calcio (Ca),
    5. Magnesio (Mg)
    6. Azufre (S)
    7. Hierro (Fe)
    8. Manganeso (Mn),
    9. Zinc (Zn)
    10. Cobre (Cu)
    11. Boro (B)
    12. Molibdeno (Mo)
    13. Cloro (Cl).

Diagrama 1: Diferentes nutrientes necesarios para el crecimiento y desarrollo de las plantas

En determinados cultivos, también puede ser necesario considerar la presencia de otros elementos químicos no esenciales para el crecimiento de todas las plantas pero si beneficiosos para ellas.

Los fertilizantes, abonos o residuos de cultivos aplicados al suelo aumentan la oferta de nutrientes de las plantas

Las funciones de los nutrientes.

Aparte del carbono, que es absorbido por la planta desde la atmosfera, las plantas cogen todos los nutrientes de la solución del suelo. Estos nutrientes extraídos del suelo pueden clasificarse en dos categorías:

  1. Macronutrientes, divididos en nutrientes primarios y secundarios; y
  2. Micronutrientes o microelementos.

Los macronutrientes se necesitan en grandes cantidades, y grandes cantidades tienen que ser aplicadas si el suelo es deficiente en uno o más de ellos. Los suelos pueden ser naturalmente pobres en nutrientes, o pueden llegar a ser deficientes debido a la extracción de los nutrientes por los cultivos a lo largo de los años, o cuando se utilizan variedades de rendimientos altos, las cuales son más demandantes en nutrientes que las variedades tradicionales.

Los micronutrientes, sin embargo, se necesitan en pequeñas cantidades para el crecimiento correcto de las plantas y solo se agregan cuando el suelo no dispone de ellos o se encuentran en formas no accesibles.

Dentro del grupo de los macronutrientes, necesarios para el crecimiento de las plantas en grandes cantidades, hay que destacar a los denominados nutrientes primarios que son el nitrógeno, fósforo y potasio.

El Nitrógeno (N) es el motor del crecimiento de la planta. Proporciona entre el uno a cuatro por ciento del extracto seco de la planta. Es absorbido del suelo bajo forma de nitrato (NO3-) o de amonio (NH4+) dependiendo del PH del suelo. En la planta se combina con componentes producidos por el metabolismo de carbohidratos para formar aminoácidos y proteínas. Como constituyente esencial de las proteínas, está involucrado en todos los procesos principales de desarrollo de las plantas y en el rendimiento del cultivo. Un suministro adecuado de nitrógeno facilita la absorción de los otros nutrientes.

El Fósforo (P), que proporciona entre el 0,1 y el 0,4 por ciento del extracto seco de la planta, juega un papel importante en la transferencia de energía. Es un nutriente esencial para la realización de la fotosíntesis y para otros procesos químico-fisiológicos. Es indispensable para la diferenciación de las células y para el desarrollo de los tejidos, que forman los puntos de crecimiento de la planta. En general, el fósforo suele ser deficiente en la mayoría de los suelos naturales o agrícolas o dónde la fijación limita su disponibilidad.

El Potasio (K), que proporciona entre el uno y el cuatro por ciento del extracto seco de la planta, tiene muchas funciones. Activa más de 60 enzimas (substancias químicas que regulan la vida) y juega un papel fundamental en la biosíntesis de carbohidratos y de proteínas. El K mejora el régimen hídrico de la planta y aumenta su tolerancia a la sequía, heladas y salinidad. Las plantas bien provistas con K sufren menos de enfermedades.

Los nutrientes secundarios son magnesio, azufre y calcio que las plantas también los absorben en cantidades considerables.

El Magnesio (Mg) es el constituyente central de la clorofila, el pigmento verde de las hojas que funciona como un aceptador de la energía que procede del sol. Este es el motivo por el que entre el 15 y el 20 por ciento del magnesio que contiene la planta se encuentra en las partes verdes. El Mg se incluye también en las reacciones enzimáticas relacionadas a la transferencia de energía de la planta.

El Azufre (S) es un constituyente esencial de algunos aminoácidos y de proteínas, estando también relacionado con la formación de la clorofila. En la mayoría de las plantas compone entre el 0,2 y el 0,3 (0,05 a 0,5) por ciento del extracto seco. Por ello, es tan importante en el crecimiento de la planta como el fósforo y el magnesio; pero su función es a menudo subestimada.

El Calcio (Ca) es esencial para el crecimiento de las raíces y como un constituyente del tejido celular de las membranas. Aunque la mayoría de los suelos contienen suficiente disponibilidad de Ca para las plantas, la deficiencia puede darse en los suelos tropicales muy pobres en Ca. Es muy frecuente que este nutriente se utilice para facilitar la disponibilidad en el suelo de otros nutrientes, ya que su aplicación en cantidades suficientes puede ayudar a reducir la acidez del suelo (PH). En otras ocasiones, un exceso de este nutriente bloquea la disponibilidad de distintos nutrientes al incrementar el PH del suelo (PH básico).

El Calcio es un nutriente que tiene mucho que ver con el PH del suelo

Los micronutrientes o microelementos son el hierro (Fe), el manganeso (Mn), el zinc (Zn), el cobre (Cu), el molibdeno (Mo), el cloro (Cl) y el boro (B). Componen un grupo de nutrientes que son claves en el crecimiento de la planta, siendo comparables con las vitaminas en la nutrición animal. Se absorben en cantidades minúsculas y su disponibilidad en las plantas depende mucho del PH del suelo. En algunos casos, un exceso de suministro de alguno de estos nutrientes, como puede ser el caso del Boro, puede tener un efecto adverso o, incluso, toxico sobre el cultivo.

Además de todos estos nutrientes que se han descrito, existen algunos otros nutrientes benéficos que pueden ser importantes para algunos cultivos en concreto. Es el caso del Sodio (Na) para la remolacha azucarera, el Silicio (Si),
para los cereales, en los que fortalece el tallo para resistir el vuelco, o el Cobalto (Co) que es importante en el proceso de fijación de N en las leguminosas.

Algunos microelementos pueden ser tóxicos para las plantas a niveles sólo algo más elevados que lo normal. En la mayoría de los casos esto ocurre cuando el pH es de bajo a muy bajo. La toxicidad del aluminio y del manganeso es la más frecuente, en relación directa con suelos ácidos.

Es importante notar que todos los nutrientes, ya sean necesarios en pequeñas o grandes cantidades, cumplen una función específica en el crecimiento de la planta y en la producción alimentaria y que un nutriente no puede ser sustituido por otro.

Conclusiones.

La aportación de fertilizantes está muy relacionada con la productividad de los cultivos, pero un manejo inadecuado puede causar problemas de contaminación del medio ambiente y de perdida de fertilidad de los suelos.

Un manejo adecuado del suelo que incluya prácticas de laboreo que faciliten la conservación de un contenido saludable de materia orgánica es fundamental para mantener e, incluso, mejorar la fertilidad y reducir las necesidades de fertilizantes.

Los fertilizantes pueden ser necesarios para las plantas en mayores o menores cantidades, pero las cantidades que se precisan para cada cultivo están condicionadas por el propio cultivo, el suelo en el que se desarrolla y las condiciones climáticas en las que se desarrolla.

Fitoestimulantes para la mejora del metabolismo vegetal

También conocidos como bioestimulantes porque en la mayoría de los casos son aptos para su uso en agricultura ecológica u orgánica. Su función es mejorar el metabolismo de las plantas cultivadas y hacerlas mas resistentes a las condiciones adversas del medio en el que se desarrollan.

Los fitoestimulantes agrícolas son preparados a base de sustancias orgánicas, inorgánicas y microorganismos vivos que estimulan el metabolismo vegetal y, en consecuencia, mejoran el rendimiento del cultivo, además de hacerlo más resistente a condiciones ambientales adversas (sequias, plagas, enfermedades, fisiopatías, …).

En función del componente o componentes principales con efecto estimulante sobre el metabolismo vegetal, pueden clasificarse en dos grandes grupos:

  1. Fitoestimulantes vivos
  2. Fitoestimulantes estáticos.

En el primer caso, la generación de nuevos compuestos metabólicos la producen microorganismos y/o activadores metabólicos (enzimas, fitohormonas, …) que son ajenos a la planta y que utilizan lo que ya está en la propia planta y, generalmente, algunos compuestos que forman parte de la propia formulación del fitoestimulante. Los compuestos elaborados por los microorganismos o activadores metabólicos tienen un efecto directo sobre el crecimiento y desarrollo de la planta y, en muchos casos, la hacen más resistente a condiciones ambientales adversas (sequias, plagas, enfermedades, fisiopatías, …). Como utilizan parte de los recursos de que dispone la planta para elaborar nuevos compuestos es muy frecuente que el efecto estimulante tarde en manifestarse. Sin embargo, aquellos que contienen microorganismos vivos capaces de actuar en cooperación con la planta (por ejemplo, el caso de algunos hongos que provocan enfermedades en insectos plaga) pueden mantener sus efectos de estímulo durante largos periodos de tiempo, lo que es una gran ventaja con respecto a otros productos inertes que tienen fecha de caducidad en sus efectos. Estos productos requieren de unas condiciones de formulación, almacenamiento y aplicación muy específicas para mantener con vida a los microorganismos beneficiosos, retardar la degradación de los activadores metabólicos y alargar la vida útil del producto.

En el segundo caso, el fitoestimulante aporta una serie de sustancias, orgánicas o inorgánicas, que la planta utiliza para generar mayores cantidades de compuestos metabólicos con efectos sobre su crecimiento y desarrollo. Su acción sobre el metabolismo de la planta está condicionado por la cantidad de fitoestimulante aportado, por los compuestos que intervienen en su formulación y por la disponibilidad de los compuestos metabólicos (enzimas, grasas, proteínas, aminoácidos,…) de la planta necesarios para elaborar las sustancias con efecto estimulante. Este último aspecto es muy relevante para que la acción estimulante pueda apreciarse de manera significativa en el crecimiento y desarrollo de la planta, siendo muy dependiente de la fisiología de la planta (raíces, hojas, flores, …), de su estado fenológico (desarrollo vegetativo, floración, maduración de los frutos, …) o de si la planta se encuentra sometida a condiciones ambientales adversas (sequias, plagas, enfermedades, fisiopatías, …). Por tanto, aunque el efecto estimulante puede ser más rápido y significativo que en el caso de los fitoestimulantes vivos, también es posible que no se aprecie en absoluto.

Una vez entendido el modo de acción y el efecto que los fitoestimulantes tienen sobre las plantas, comercialmente hay diferentes formulaciones de fitoestimulantes que se pueden agrupar, en función del componente dominante en su composición, en las siguientes categorías:

  1. Fitoestimulantes vivos:
    1. Bacterias promotoras del crecimiento vegetal.
    2. Regeneradores microbianos.
    3. Micorrizas
  2. Fitoestimulantes inertes:
    1. Sustancias húmicas.
    2. Extractos de algas marinas
    3. Hidrolizados de proteínas.
    4. Quitina y quitosan

imagen 1: Bacterias beneficiosas que estimulan el metabolismo de las plantas

Uno de los primeros fitoestimulantes vivos que se empezaron a utilizar comercialmente fueron las bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR). Existen diferentes especies de bacteria y, en general, actúan promoviendo el desarrollo de alguno de los órganos de la planta. Un ejemplo de este tipo de bacterias es el Azospirillum brasiliense que tiene la capacidad de producir ciertas hormonas vegetales (auxinas, …) y compuestos similares que favorecen la rizogénesis (desarrollo de las raíces) en el trigo de invierno.

Imagen 2: Las redes miceliares de los hongos beneficiosos pueden actuar como primera linea de defensa de las plantas.

Dentro de esta categoría de fitoestimulantes vivos, los regeneradores microbianos se componen de una colección de bacterias y hongos, habituales en suelos fértiles y ecosistemas equilibrados, junto con otro tipo de sustancias, orgánicas (aminoácidos, enzimas, azucares, …) o inorgánicas, para mejorar la viabilidad y persistencia de los microorganismos inoculados. Es frecuente que este tipo de productos contengan diversas especies antagonistas o depredadoras de algunas plagas y enfermedades de las plantas cultivadas, además de otras especies que facilitan la absorción de nutrientes, elaboran sustancias promotoras de algunas hormonas vegetales u otros metabolitos intermedios necesarios para las plantas. Además de su demostrada utilidad para controlar algunos agentes infecciosos en el suelo, pueden aplicarse para controlar otras plagas presentes en la parte aérea del cultivo. Por ejemplo, los regeneradores microbianos que contienen en su formulación a la bacteria Bacillus Thuringensis presentan un efecto fitosanitario para el control de muy diversos tipos de orugas de varias familias de insectos (lepidóptera, coleóptera, díptera, …). También se han descrito efectos beneficiosos para el control de otras plagas como ácaros (Tetranychus sp, Aceria spp, …), coleópteros (Sesamia inferens, Sphenoforus spp, Otiorhynchus sulcatus, …), lepidópteros (Papilio demoleus, Penicillaria jocosatrix, …), áfidos (Myzus persicae, Aphis sp, Aonidiella aurantii, …), dípteros (Bernisia tabaco, Empoasca flavescens, …) o trips (Scirtothrips dorsalis, Scirtothrips cardamomi, Dialeurodes cardamomi, …). En cualquier caso, pueden servir como una posibilidad adicional para evitar fenómenos de resistencia a los plaguicidas comerciales de diferentes plagas, ya que su amplia variedad de especies de microorganismos y su diversidad de formas de actuación puede llegar a sobrepasar su sistema de defensa inmune y su capacidad de adaptación natural.

Imagen 3: Ectomicorrizas colonizando una raíz vegetal

Finalmente, dentro de la categoría de fitoestimulantes vivos se encuentran los preparados a base de micorrizas que son diferentes especies de hongos asociadas a las raíces del cultivo. Entre otros efectos estimulantes para el cultivo se encuentra el incremento de la resistencia frente al estrés por sequía, el estímulo de la rizogénesis y la mejora de la adaptación a suelos salinos, alcalinos, ácidos e incluso con presencia de metales pesados. Adicionalmente, las micorrizas son también fertimejorantes, es decir, tienen la capacidad de mejorar la disponibilidad de algunos nutrientes esenciales para la planta presentes en el suelo.

Imagen 4: El compost es una forma de añadir compuestos húmicos y fúlvicos a los suelos

En cuanto a los fitoestimulantes estáticos, los más conocidos y comercializados en la actualidad son los preparados a base de sustancias húmicas. Este tipo de sustancias se encuentran de forma natural en los suelos de cultivo, aunque su concentración depende en gran medida del contenido de materia orgánica y del manejo del suelo. Se trata de compuestos, complejos y heterogéneos, que actúan como agregantes de las partículas del suelo y como acumuladores de nutrientes, produciendo mejoras en la textura del suelo y en la trasferencia de nutrientes entre el suelo y las plantas, influenciada por la acción de exudados de las propias plantas y otros componentes del suelo. En función de su peso molecular se clasifican en huminas, ácidos húmicos y ácidos fúlvicos. El principal efecto estimulante sobre el cultivo es que favorece la elongación de las raíces y la secreción de exudados de las plantas que mejoran su resistencia ante condiciones ambientales adversas (sequias, plagas, enfermedades, fisiopatías, …).

Imagen 5: Los extractos de ciertas algas marinas pueden tener un efecto fitoestimulante muy significativo en los cultivos

Otra de las formulaciones de fitoestimulantes estáticos que está ganando cuota de mercado año tras año son los extractos de algas marinas procedentes, sobre todo, de algas pardas de los géneros Ascophylum, Fucus, Macrocystis y Ecklonia. Son extractos utilizados como fitoestimulantes desde muy antiguo. Desde el punto de vista metabólico producen algunos efectos interesantes:

  • Mejoran la producción de polisacáridos, alginatos o carrageninas.
  • Facilitan el acceso de las plantas a algunos micronutrientes esenciales.
  • Favorecen la síntesis de productos promotores del crecimiento vegetal como pueden ser esteroles, betaínas o algunas hormonas vegetales como las auxinas y las giberelinas.

Que producen interesantes resultados sobre las plantas, como pueden ser:

  • Incremento de la resistencia natural del cultivo ante situaciones de estrés hídrico.
  • Mejora de la respuesta defensiva de la planta frente al ataque de organismos patógenos.
  • Retención de metales pesados que no son absorbidos por la planta.
  • El extracto de Ascophyllum nodosum estimula la expresión de genes que codifican la movilización de micronutrientes del suelo tales como Fe, Zn o Cu en algunas especies de Brasicáceas (Colza, Brócoli, Coliflor, …).

Diagrama 1: Representación de como se produce la biosíntesis de aminoácidos y a que van destinados en las plantas.

Los hidrolizados de proteína son mezclas de aminoácidos y péptidos obtenidos de la hidrolisis química o enzimática de proteínas a partir de subproductos agroindustriales de origen vegetal (residuos de cosecha) o animal (colágeno). Son muy útiles cuando el cultivo se desarrolla en suelos con problemas de salinidad. Entre otros productos destacar las betaínas, moléculas nitrogenadas de origen vegetal, que reducen el estrés de la planta relacionado con la salinidad o los hidrolizados enzimáticos de alfalfa que estimulan la síntesis de ciertas enzimas y flavonoides para que el cultivo pueda crecer en condiciones de estrés salino.

La quitina y el quitosan son polímeros orgánicos (el quitosan es un derivado de la quitina) que se utilizan en agricultura porque tienen la capacidad de unirse a componentes celulares de las plantas y actuar como elicitores. Los elicitores son moléculas que señalan la presencia de una amenaza y que se unen a las membranas celulares de las planta para desencadenar una respuesta defensiva frente al ataque de patógenos, daños físicos o estrés ambiental (sequía, salinidad, …).

Algunas formulaciones de fitoestimulantes pueden utilizarse como agente Probiótico (ayuda a mejorar la flora intestinal, …) en animales monogástricos (cerdo, aves, …) para mejorar la asimilación del pienso y reducir el consumo de zoosanitarios (antibióticos, etc.) e, incluso, en alimentación humana con la misma aplicación como agente probiótico.

Los fitoestimulantes, en general, se pueden aplicar de la misma forma que cualquier fitosanitario o fertilizante convencional.

  • Pueden aplicarse directamente sobre el suelo, en forma de granulados o preparados líquidos.
  • Mediante el riego, sobre todo cuando se utiliza fertirrigación.
  • En aplicaciones foliares, en diferentes dosis, tanto para su efecto bioestimulante como para el control de plagas y enfermedades.
  • Algunos de ellos, sobre todo los regeneradores microbianos, se aplican casi exclusivamente sobre el suelo para controlar diferentes plagas, como pueden ser hongos (Phusarium spp, Alternaria spp, Sclerotium spp, Pitium spp, …) o bacterias del suelo (Xanthomona spp, agrobacterium spp, …)

A la hora de adquirir fitoestimulantes hay que tener en cuenta que en muchas ocasiones tienen otros efectos adicionales además de los relacionados con la mejora del metabolismo vegetal. Ya se han comentado los efectos sobre diferentes plagas que afectan a los cultivos, pero los fitoestimulantes también tienen una capacidad regeneradora de suelos importante y son capaces de mejorar su fertilidad. Teniendo todo esto en cuenta hay muchos motivos por los que es interesante y rentable utilizar fitoestimulantes en cultivos comerciales:

  • Por qué colabora en la regulación hormonal de la planta, mejorando el desarrollo de ciertos órganos clave (raíces, frutos, …).
  • Por qué mejora la respuesta defensiva de las plantas frente a ataques de patógenos o situaciones de estrés (sequia, salinidad, heridas, …).
  • Por qué mejora el rendimiento del cultivo.
  • Por qué colabora en la regeneración de los agroecosistemas.
  • Por qué puede ser un elemento más en la construcción de modelos de agricultura sostenible y sustentable en muy diferentes climas y situaciones.

Hay multitud de casas comerciales que comercializan este tipo de productos en muy diferentes formatos y presentaciones. Solo hay que tener cuidado en su uso, ya que la mayoría de ellos contienen sustancias orgánicas o microorganismos vivos que son fundamentales para desplegar su acción, por lo que deben conservarse en lugares donde no se deterioren y puedan mantenerse frescos y vivos como el primer dia.