Evaluación de la fertilidad del suelo y de la nutrición de los cultivos E-Book
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- Herausgeber: RUTH
- Kategorie: Fachliteratur
- Sprache: Spanisch
- Veröffentlichungsjahr: 2022
Esta obra tiene por objetivo acercarnos a las ciencias agrarias, como la agroquímica, la agronomía, la producción animal, la ciencia forestal, la horticultura, la utilización de abonos, los productos agrícolas no alimenticios, la producción de cultivos, la explotación de cultivos, las técnicas de cultivos, los cultivos de campo, los cultivos forrajeros, la gestión de la producción vegetal, los pastos, las semillas, el comportamiento del suelo en cultivos rotatorios, la fertilidad del suelo, el (manejo) combinado del agua y fertilizantes, y otras reconocidas por la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO).
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Edición: Sergio Bello Canto y Miriam Raya Hernández Diseño de cubierta: Seidel González Vázquez (6del)
Diseño interior: Carlos Javier Solis Méndez
Realización: Elvira M. Corzo Alonso
Corrección: Miriam Raya Hernández
Emplane digital: Madeline Martí del Sol
© José Alfredo Herrera Altuve,
Luis Felipe Ramírez Santoyo,
Rafael Guzmán Mendoza,
Héctor Gordon Núñez Palenius, 2019
© Sobre la presente edición: Editorial Científico-Técnica, 2021
ISBN 9789590512469
Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de los titulares del Copyright, bajo la sanción establecida en las leyes, la reproducción parcial o total de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, y la distribución de ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo público. Si precisa obtener licencia de reproducción para algún fragmento en formato digital diríjase a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos, www.cedro.org) o entre la web www.conlicencia.com EDHASA C/ Diputació, 262, 2º 1ª, 08007 Barcelona. Tel. 93 494 97 20 España.
INSTITUTO CUBANO DEL LIBRO
Editorial Científico-Técnica Calle 14 no. 4104, entre 41 y 43, Playa, La Habana, [email protected]
No tenemos la tierra como un
legado de nuestros padres sino como
unos préstamos de nuestros hijos.
José Martí
Prólogo
Si el prólogo, término que proviene del griego y que se refiere al escrito breve o relativamente breve antepuesto al cuerpo de una obra escrita, tiene como fin fundamental explicar a los lectores las necesidades y motivaciones que llevaron al autor a crearla o bien destacar algunos aspectos que considera determinantes y relevantes a la hora de su lectura, en este caso, el autor me exime de tener que hacerlo y remito al lector a la documentada y completa Introducción que hacen los autores sobre esta obra titulada Evaluación de la fertilidad del suelo y la nutrición de los cultivos, continuación en el tiempo, décadas después, de la que uno de ellos, el doctor José Alfredo Herrera Altuve dio a conocer como Métodos de trabajo agroquímico.
José Alfredo Herrera Altuve, mi profesor en la frontera de las décadas de los sesenta y los setenta del siglo xx, y de siempre, después de 52 años de labor profesional como ingeniero agrónomo, de 46 como doctor en Ciencias Agrícolas y de 45 como profesor titular e investigador titular, ya no a partir del conocimiento universal y una experiencia profesional en la docencia y la investigación universitarias de apenas 19 años, sino de 47 años dedicados a muchas y muy variadas actividades dentro de la docencia universitaria de pregrado y de posgrado. También formó numerosos maestros en Ciencias y doctores en Ciencias en determinada especialidad, a lo que se conoce como Investigación, Desarrollo, Innovación y Extensión, tanto como ejecutante directo como directivo de colectivos de docentes, investigadores, no solo de las instituciones de educación superior y de ciencia, tecnología e innovación del Ministerio de Educación Superior en que ha trabajado, sino también en función de demandas de los ministerios de Ciencia, Tecnología y Medioambiente y de la Agricultura de Cuba, con la experiencia personal, más la información científico técnica disponible mundialmente en la actualidad sobre el contenido de esta nueva obra, entrega a los lectores vinculados al mundo agrario, dando cumplimiento a uno de los más importantes deberes del hombre, al decir de José Martí Pérez: “El único autógrafo digno de un hombre es el que deja escrito con sus obras”.
Al doctor Herrera Altuve se han unido en este nuevo esfuerzo varios especialistas de la Universidad de Guanajuato, México. Como coautor de la obra el doctor Luis Felipe Ramírez Santoyo, ingeniero agrónomo y especialista en Suelos, doctor ingeniero agrónomo en Tecnología de Invernaderos por la Universidad Politécnica de Valencia, España. Es profesor investigador del Departamento de Agronomía de la Universidad de Guanajuato, donde imparte las asignaturas Uso y manejo del suelo I y II, Prácticas Agrícolas y Tópicos Selectos. Participa como docente en el Diplomado de producción de cultivos en agricultura protegida. Como coautores de capítulos específicos, los doctores Rafael Guzmán Mendoza y Héctor Gordon Núñez Palenius refuerzan los enfoques fisiológicos y bioestadísticos de la obra.
El licenciado Rafael Guzmán Mendoza es doctor en Ciencias Biológicas, actualmente profesor de la Universidad de Guanajuato, es profesor con reconocimiento de “Perfil Deseable PRODEP 2015-2018”, miembro del Sistema Nacional de Investigadores nivel I. Es un especialista experimentado en la ecología de poblaciones y de comunidades y la agroecología, en cuyos temas ha realizado diferentes publicaciones y presentaciones en eventos científicos nacionales e internacionales.
El licenciado Héctor Gordon Núñez Palenius es doctor en Ciencias Hortícolas, actualmente profesor titular A de la Universidad de Guanajuato; y es miembro del Sistema Nacional de Investigadores nivel I. Es un especialista experimentado en la fisiología vegetal, con variadas publicaciones y presentaciones en eventos nacionales e internacionales. Por su trabajo científico y docente, ha recibido numerosos premios y reconocimientos.
Este documento no es el clásico libro de texto o de consulta para los estudiantes universitarios y de posgrado, sino un libro de consulta para esos estudiantes y para los graduados universitarios que tengan que relacionarse con la producción agraria, en una realidad objetiva diferente a la de la década de los ochenta del siglo xx, donde regían la producción vegetal de cualquier tipo, los conceptos de la revolución verde; concebido y escrito vinculado estrechamente con el análisis, a la historia, a las realizaciones y a la práctica concreta del hombre en su afán de perfeccionar permanentemente, entre otros, los “Métodos de evaluación de la fertilidad del suelo y la necesidad de nutrientes por los cultivos”.
En la actualidad, convencidos de que es posible la seguridad alimentaria y la soberanía alimentaria con una agricultura moderna, eficiente y económica, y socialmente justa y sostenible, basada en los principios de la joven ciencia de la agroecología, los autores ofrecen una obra imprescindible para todas las ciencias agrarias, no solamente para la producción vegetal, sino también animal, haciendo con ello un modesto homenaje a las enseñanzas que legara André Marcel Voisin a los cubanos y a todos los científicos del mundo.
Pero, la joven ciencia definida como agroecología, guía imprescindible para la conducción del quehacer agrario actual y del futuro previsible, continúa siendo contaminada por creencias, tradiciones ancestrales que siempre han de considerarse, pero algunas superadas por el conocimiento científico actual, mitos y otras no científicas, no probadas en la praxis aplicando el método científico, desconociendo hasta la ampliamente demostrada ley de la conservación de la materia o ley de Lomonósov-Lavoisier y creyendo y hasta escribiendo; por tanto, como algunos autores no verdaderamente agroecólogos lo hacen, que, por ejemplo, no reconocen o no conocen que si un suelo es genética, naturalmente, deficitario en un elemento químico nutriente cualquiera, digamos fósforo, solo con adiciones de abonos orgánicos, restos de cosechas y otros residuos de origen animal o vegetal, producidos en ese sitio, como “sistema cerrado”, serán capaces con sus aportes de elementos nutrientes y enmendantes, además de mejorar las propiedades físicas y biológicas de ese suelo, aumentar a los niveles requeridos las producciones vegetal y animal aceptables. Desconocen que, en términos generales, es cierto que “la materia ni se crea ni se destruye”, salvo que hay que tener en cuenta, en el concepto teórico más amplio de esa ley, la existencia de las reacciones nucleares, pero ese no es el caso en general de cómo se manifiesta en la agricultura.
La agroecología es una ciencia que aun está constituyéndose, no un conjunto de concepciones, suposiciones e ideas, algunas hasta místicas, alejadas del verdadero quehacer científico del hombre.
Un sistema cerrado, como puede ser una finca con suelos por su origen deficitarios en determinado elemento nutriente, en la fase de “conversión” de la agricultura tradicional hacia una agricultura basada en los principios de la agroecología, sí tiene que “importar”, repito, en un principio, portadores autorizados por la agroecología, de ese elemento deficitario naturalmente, con miras a llevarlo a niveles adecuados para la producción vegetal con destino a la alimentación (humana y animal) si se quiere obtener, como se debe desear y esperar, una producción económica, de calidad biológica, sostenible en el tiempo.
Es necesario repetir, hasta el cansancio, que la agroecología no está reñida con la aplicación de las más modernas tecnologías de producción agraria, siempre y cuando no agredan al ambiente y al hombre en el tiempo; por ello, el conocimiento de los actuales métodos de evaluación de la productividad y la fertilidad del suelo, las plantas y las necesidades lo más precisas posibles de nutrientes por las plantas, por los cultivos económicos o de conservación ambiental, son herramientas que utilizadas, por los agroecólogos, les permiten y permitirán obtener, como se ha escrito, la seguridad alimentaria y la soberanía alimentaria, con una agricultura moderna, eficiente y económica, y socialmente justa y sostenible, basada en los principios de la joven ciencia de la agroecología, como todas, en constante enriquecimiento por el quehacer científico del hombre.
Resumiendo, la presente obra se propone acercar al lector a esas partes de las ciencias agrarias, como la agroquímica, la agronomía, la producción animal (aunque parezca indirectamente), la ciencia forestal, la horticultura, la utilización de abonos, los productos agrícolas no alimenticios, la producción de cultivos, la explotación de cultivos, las técnicas de cultivos, los cultivos de campo, los cultivos forrajeros, la gestión de la producción vegetal, los pastos, las semillas, el comportamiento del suelo en cultivos rotatorios, la fertilidad del suelo, el (manejo) combinado del agua y fertilizantes, y otras reconocidas por la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO).
Ahora, podrán utilizar esta importante obra no solo los lectores cubanos, sino todos los de habla hispana, aunque por la cantidad y calidad de su actual contenido pudiera pensarse en un futuro mediato, a partir de las críticas y sugerencias de sus lectores, en una segunda edición en español y en otra traducida al inglés; repito, la cantidad, actualidad y calidad de la información que contiene este libro, lo merecen.
Ing. Agr., Dr. C. (PhD) José Roberto Martín Triana
Investigadors titular, Cuba
Profesor investigador de la Universidad Técnica de Babahoyo, Ecuador
Exacadémico titular de la Academia de Ciencias de Cuba
Introducción general
Una agricultura sostenible, un mundo mejor hoy y para siempre, son conceptos que marchan juntos en el esfuerzo de la humanidad para sobrevivir a sus éxitos y errores. Conceptos que solamente coincidirán si también marchan juntos la ciencia, la economía y la política, en la decisión y participación de todos para vivir en armonía con la naturaleza.
Para lograr una agricultura que responda a las necesidades de la humanidad, desde los puntos de vista social, económico, político y ecológico, es imprescindible conocer y comprender el desarrollo y la práctica de la ciencia agrícola desde sus inicios y realizar un ejercicio de rediseño de las tecnologías y sistemas de acuerdo con los nuevos conocimientos y experiencias. El uso de la modelación del desarrollo de las plantas y los cambios en el suelo, unido a la utilización de las técnicas geoespaciales (propios de la agricultura de precisión) son elementos que se integran a estos propósitos.
Desde el momento en que los suelos con mejores condiciones para la agricultura escasearon, los objetivos de la agricultura fueron incrementar el potencial de rendimiento de los cultivos y maximizar la productividad y la recuperación económica. Hoy se mantienen esos objetivos, pero se necesita lograrlos de forma sostenible.
El objetivo de este libro es participar en este esfuerzo necesario, hacia una seguridad alimentaria y ecológica, enfrentando los retos de asegurar la nutrición integral de los cultivos, aprovechando todas las fuentes de nutrientes, protegiendo los suelos, obteniendo productos y materias primas de origen vegetal de calidad y disminuyendo las afectaciones al medioambiente propias de la agricultura.
Esta obra surge de la ventaja de tener en un solo libro los diferentes métodos y herramientas que pueden disponer investigadores, especialistas, técnicos, decisores y estudiantes para el estudio de la fertilidad del suelo y la necesidad de nutrientes por los cultivos; se hace referencia a libros y artículos donde se puede profundizar en cada tema.
En su contenido no se trata de resultados de experimentos, sino de cómo obtenerlos de forma eficiente: se intenta ayudar a estudiantes y especialistas que se inician en el arduo camino de la experimentación agrícola en este tema, para que conozcan cuáles métodos y herramientas pueden utilizar para el estudio de la fertilidad del suelo y cómo esta se relaciona con la nutrición de los cultivos, y les sirva de base para profundizar en textos especializados en aquellos tópicos que necesiten para lograr sus objetivos.
Como bibliografía de respaldo se han seleccionado citas de todas las épocas, tratando de obtener información lo más cercana posible a las originales, lógicamente actualizando lo relativo a los métodos de experimentación.
Se espera brindar posibilidades a los estudiantes y especialistas para:
1. Poder reconocer las limitantes para la obtención de la sostenibilidad no solo ecológica, sino también económica y social en la nutrición de los cultivos.2. Brindar elementos para diseñar programas de investigación o experimentos que coadyuven a sobrepasar esas limitaciones.3. Identificar áreas en las cuales se debe profundizar el estudio para perfeccionar los sistemas de cultivo desde el punto de vista de la fertilidad del suelo y la nutrición de los cultivos.4. Promover la acción conjunta de agricultores, especialistas y decisores para lograr sistemas integrales de nutrición de los cultivos.5. Identificar documentos con miras a ampliar sus conocimientos sobre cada tema.
El texto brinda propuestas para enfrentar problemas generalizados en el estudio de la fertilidad del suelo y la necesidad de fertilización de los cultivos, aunque no pretende realizar una valoración exhaustiva de cada método ni resolver problemas particulares; el tema es tan amplio y complejo que, en última instancia, son los especialistas quienes, con su experiencia y conocimiento, lograrán diseñar correctamente el programa o estudio conveniente.
Como su título indica, se trata de la fertilidad del suelo y la nutrición de los cultivos, pero no debe olvidarse que estos son aspectos que se integran directamente a otros, como son las propiedades físicas y biológicas del suelo, la disponibilidad de agua, las particularidades genéticas de las especies que se cultivan, la incidencia de patógenos, el clima e incluso el manejo del área agrícola.
El objetivo principal es informar cuáles herramientas y modelos permiten ahorrar tiempo, recursos y alcanzar con más eficiencia y eficacia los objetivos de nutrir correctamente los cultivos, proteger o mejorar la fertilidad del suelo y despertar el interés de seguir profundizando en los temas.
Contiene parte del fundamento teórico de cada método y elementos prácticos para su utilización, tratando de disminuir algunas dificultades para el diseño, montaje y manejo de experimentos, así como para orientar el cálculo, el análisis y la interpretación de los datos.
En relación con las técnicas y sistemas modernos de agriculturas de países desarrollados, como la de precisión, solo se realizan referencias, ya que el libro está dirigido a regiones donde aún existen limitaciones para el uso de las mismas a plenitud.
No se trata de repetir conceptos y herramientas de la bioestadística ni profundizar en temas de la química, la bioquímica y la microbiología, sino de vincular la agronomía con esas ciencias que las acompañan.
Se incluye un primer capítulo que revisa de forma general los conceptos sobre fertilidad del suelo y su relación con la nutrición de los cultivos, para facilitar la revisión de los capítulos básicos.
Es un libro que espera críticas y sugerencias, pero que tiene la esperanza de ser útil.
Capítulo 1
De la fertilidad del suelo y la nutrición de los cultivos
Introducción
El incremento en la demanda de alimentos y materias primas de origen agrícola, unido al crecimiento de los núcleos poblacionales, las áreas industriales y las vías de comunicación, han conllevado la disminución de las tierras cultivables en relación con la población (tabla 1.1); esta situación se complica por las migraciones del campo a las ciudades, lo que reduce la fuerza de trabajo para esas actividades.
Al unísono, se incrementan las áreas de suelo afectadas por factores limitantes graves como la erosión, salinización, compactación y el empobrecimiento de la fertilidad del suelo. Esto significa que en muchas regiones del mundo no es posible incrementar las áreas de calidad dedicadas a la agricultura. Por ello, según Fixen y García (2006), quizá el desafío actual más grande es proveer ciencia y tecnologías disponibles a los productores, en un paquete integrado que apoye efectivamente las decisiones críticas en el manejo de nutrientes.
TABLA 1.1
Tierra cultivable disponible para la agricultura y la población mundial (Roberts, 2002)
Años
Tierra cultivable
(ha persona-1)
Población
(109)
1965
0,46
3,3
1980
0,34
4,4
1990
0,30
5,3
2000
0,25
6,1
2025
0,20
7,8
El planeta pierde 33 000 ha de tierra fértil por día (Kamal, 2016). Esta situación se complica, según la FAO (2015), ya que se prevé que en los próximos 35 años se producirá un aumento de 30 % de la población mundial, llegando a 9 300 millones de habitantes, a lo que se sumará una creciente competencia por recursos de tierra, agua y energía, cada vez más escasos, así como la amenaza existencial del cambio climático. La producción anual de alimentos deberá aumentar en al menos 60 % desde los 8 400 millones de toneladas actuales (FAO, 2016).
El incremento de la población mundial trae consigo una mayor necesidad de alimentos, materias primas e incluso energía de origen agrícola, lo cual es la base de la seguridad alimentaria de un país o región (Hasler et al., 2015). Sattari et al. (2014) plantean que la producción global de comida depende de la disponibilidad de nutrientes (para los cultivos) y pronostican que la demanda global de alimentos se incrementará en 70 %.
Una definición de seguridad alimentaria es: “cuando toda la población, en todo momento, tiene acceso físico, económico y social a suficientes alimentos, sanos y nutritivos para alcanzar sus necesidades de dieta y preferencias alimenticias para una vida activa y saludable (FAO, WFP e IFAD, 2012); pero alcanzar la seguridad y soberanía agroalimentaria, involucra desafíos sociopolíticos, técnico-científicos, culturales y económicos, que se magnifican al asumir procedimientos y métodos con mínimo impacto ambiental, que apunten a mejorar la calidad de vida de la población rural y urbana, incluyendo productores y consumidores (López et al., 2010).
La necesidad de incrementar la disponibilidad de alimentos y materias primas de origen vegetal no significa solamente un aumento en unidades físicas, sino también ocurre un cambio en la diversidad y calidad de la demanda en proteína animal, frutas y vegetales, y hay más preocupación por la calidad de los alimentos (Krauss y Jiyun, 2000), surgiendo un importante mercado que requiere alimentos clasificados como orgánicos o al menos que no contengan compuestos que afecten la salud humana.
Ingram y Porter (2015) resumen el problema al plantear que la demanda incrementada de comida, dada por el crecimiento poblacional y los cambios en la dieta, junto con la degradación de los recursos naturales y el cambio climático, convierten en esencial el desafío de alcanzar una seguridad alimentaria para todos.
Indisolublemente unida a la seguridad alimentaria, en la agricultura también debe asegurarse la seguridad ambiental, un medioambiente que no cambie para mal; ambas están estrechamente relacionadas entre sí y con la agricultura.
La agricultura debe alimentar, vestir y proveer energía a esta población que crece rápidamente, minimizando impactos ambientales y otros no deseados. Hasta 80 % de estos productos deben ser producidos en tierras cultivadas, a partir del incremento de rendimientos y eficiencia de las áreas actualmente en producción, ya que gran parte de la tierra adicional disponible no está apta para la agricultura, y el costo ecológico, social y económico de ponerla en producción sería muy elevado (FAO, 2015). A menos que la agricultura aumente su sostenibilidad, productividad y resiliencia, se compromete la seguridad alimentaria (FAO, 2016).
La intensificación de la agricultura es una de las estrategias básicas para incrementar la producción de alimentos, lo que depende, entre otros factores, del incremento del flujo de nutrientes vegetales a los cultivos para asegurar altos rendimientos (Roy et al., 2006). Esta estrategia debe integrar rendimientos altos y de calidad, protección de los recursos naturales y economía del agricultor y de la sociedad. Para definir e implementar esta estrategia es necesario tomar en cuenta las condiciones climáticas, los sistemas de producción y de cultivo, las condiciones edáficas, el manejo de las áreas dedicadas a la agricultura, y las características culturales y económicas de la región.
Lambrecht, Vanlauwe y Maertens (2016) precisan que se han propuesto muchos paradigmas de agricultura sostenible para combinar diferentes tecnologías, pero que su supervivencia depende de cómo los agricultores combinan esas tecnologías en la práctica. Incluso, estos autores encontraron que en el Congo occidental existía una desconexión entre los argumentos teóricos de la literatura referente a un sistema integrado de manejo del suelo y la realidad de la aplicación de los mismos en los campos de agricultores. No hay dudas, los resultados de la agricultura dependen, en última instancia, de los agricultores.
La agricultura es la fuente primaria de alimentos y materias primas, por lo cual si como parte del medioambiente se deterioran los recursos naturales en la que se desarrolla, se afecta la seguridad alimentaria en las regiones o países. La sostenibilidad de la agricultura y con ello la del ambiente pueden, a mediano y largo plazos ser afectadas por la aplicación en defecto o exceso de fertilizantes (tanto químicos, como orgánicos) y un mal manejo de la nutrición, ocurriendo contaminaciones del suelo y el agua (Ghrun et al., 2000).
Johnston y Bruulsema (2014) plantean que la sostenibilidad relacionada con los fertilizantes toma en cuenta: seguridad alimenticia y nutricional, empleo, fertilidad del suelo, cadmio en el suelo, eutrofización, recursos no renovables, emisión de gases de efecto invernadero, depleción de la capa de ozono, calidad del aire e incluso percepción pública. Esto significa que es imprescindible lograr las mejores prácticas de manejo del suministro de nutrientes de los cultivos, como componente del mejor manejo integral del sistema de la agricultura.
Ambos objetivos: incrementar la producción de alimentos y materias primas mediante el suministro de nutrientes (fertilizantes químicos, inclusive) y proteger el medioambiente, no se contradicen; solamente es necesario asimilar sistemas de nutrición de las plantas acordes a las particularidades ecológica, económica, social e incluso política de cada región.
Bindraban et al. (2015) divulgan un planteamiento muy actual sobre este tema: hacer coincidir las necesidades de la humanidad dentro de los límites ecológicos de nuestro planeta, llama a una reflexión continuada y al rediseño de las prácticas y tecnologías agrícolas. Estas tecnologías incluyen a los fertilizantes, cuyo descubrimiento y uso ha sido uno de los factores clave para incrementar el rendimiento de los cultivos, la productividad de la agricultura y la seguridad alimentaria. Sin embargo, estos autores señalan que son insuficientes los recursos dedicados a perfeccionar el uso de los fertilizantes, citando a Fuglie et al. (2011), que estiman que la industria de los fertilizantes solo ha invertido 0,1-0,2 % de sus ganancias en acciones de investigación y desarrollo, mientras que el sector de semilla y farmacéutico ha dedicado 10 y 15-20 %, respectivamente.
Johnston (1997) se refiere a que las preocupaciones sobre el manejo de los suelos en los sistemas agrícolas formaron parte del pensamiento de antiguas civilizaciones, citando a un autor indio que dijo, en un año tan lejano como alrededor de 1500 a.n.e.:
De este puñado de suelo depende nuestra supervivencia, manéjelo correctamente y rendirá nuestros alimentos, combustible, refugio y nos rodeará de belleza. Abuse del suelo y este colapsará y morirá, llevándose al hombre con él.
Para resolver esta situación se plantea incrementar los rendimientos de los cultivos, lo cual se logra en una agricultura basada en el suelo, moderna, productiva y sostenible. Esto está limitado por la falta de recursos económicos por los agricultores y la utilización de sistemas de producción insostenibles. Aun así, es una solución posible e imprescindible.
Rozane, Parent y Natale (2016) realizan una conceptualización de la agricultura y sus componentes, que son básicos para lograr estos objetivos: Agricultura es la explotación racional de la capacidad fotosintética de las plantas y la fotosíntesis es afectada por factores bióticos y abióticos, algunos no controlables (luz, temperatura, etc.), parcialmente controlables (agua, suelo, etc.) y otros en gran medida controlables (especies vegetales, cultivo y su manejo). Completan la idea planteando que un objetivo principal del estudio de la nutrición mineral de las plantas es incrementar la productividad con calidad a través del manejo eficiente de la fertilización.
Cualquier solución debe contener la participación activa e integrada de agricultores, técnicos y decisores, soluciones que corresponden a políticas generales, pero que se concretan a nivel de las áreas productivas.
Las plantas deben obtener del suelo la mayor parte de los nutrientes que necesitan. Y estos son imprescindibles para una producción eficaz, tanto de las plantas como de los animales; son necesarios para incrementar la productividad de las áreas agrícolas y especialmente de los suelos, no solo desde el punto de vista económico, sino ambiental. La productividad agronómica depende en gran medida de la aplicación del manejo eficiente del suelo y la nutrición vegetal (FAO, 2001); por ello, reconocer el papel de la nutrición de las plantas y la fertilidad del suelo en la agricultura debe acompañarse de la comprensión de que la misma forma parte de un sistema que integra las propiedades químicas y fisicoquímicas, físicas y biológicas de los suelos, la disponibilidad de agua, el sistema de cultivo, la calidad de las semillas y otros propágulos, la protección contra plagas, enfermedades y exceso de arvenses, el manejo poscosecha y las condiciones económicas, políticas y sociales.
O sea, como concepto, la fertilidad forma parte de la productividad de un suelo. Productividad que puede definirse como la capacidad de los suelos para la producción agrícola, de acuerdo con el sistema de cultivo y las condiciones del entorno; es un término amplio, propio de la edafología. Uno de los componentes de la productividad es la fertilidad del suelo; y la productividad óptima de un sistema de cultivo depende de un adecuado suministro de nutrientes (Sardi, 2011).
Un suelo puede ser fértil y no productivo, puede ser productivo y no ser fértil; son términos relacionados, pero no son sinónimos. Un suelo con alto contenido de nutrientes puede tener problemas en sus propiedades físicas; un suelo con buenas propiedades físicas puede ser productivo a pesar de que el contenido de nutrientes no responda a las necesidades de los cultivos, si se adopta un sistema de suministro de nutrientes correcto. Por ejemplo, los suelos ferralíticos en su formación no son fértiles, pero pueden ser productivos si se utiliza un sistema de fertilización adecuado. Incluso, suelos con adecuadas propiedades físicas, químicas y con suficientes nutrientes disponibles para los cultivos pueden ser limitados por su dotación biológica.
Por ello, el manejo de los nutrientes del suelo y las plantas debe enfrentarse como una parte integral de la productividad general del suelo y en el contexto de un sistema de producción económicamente justificable, socialmente aceptable y ambientalmente sensato en el área agrícola (FA0, 2000 b).
El suministro de nutriente se acepta como una acción indispensable para lograr altos rendimientos; sin embargo, tanto las aplicaciones en exceso, como en defecto han dañado el ambiente (Ghrun, Goletti y Yudelman, 2000). Los problemas del exceso de dosis de fertilizantes son repetidamente reconocidos, quizás también en ocasiones sobrevalorados. Pero el déficit de suministro también afecta el desarrollo de los cultivos y rompe el equilibrio necesario en el ambiente, ya que las plantas toman del suelo lo que necesitan y, literalmente, lo minan hasta agotarlo, con lo cual es menos productivo y cuesta mucho tiempo y recursos recuperarlo, si es que no se ha pasado la línea de no regreso.
He aquí un concepto realista: exceso o déficit afectan el ambiente. Para lograr la coincidencia entre la necesidad de nutrientes para las plantas en relación con los problemas críticos globales de la alimentación, es esencial conocer qué cantidad de nutrientes se requiere para un rendimiento necesario y el suministro de nutrientes por los suelos usados para el cultivo (Sattari et al., 2014).
Smilde (1985) aseveró que el aseguramiento de la nutrición de un cultivo trae consigo el manejo de profundos conocimientos científico-técnicos y experiencia práctica; se trata de conocer los fundamentos fisiológicos de la nutrición del cultivo, de la dinámica de los nutrientes en los suelos dedicados al cultivo, de su lugar en la rotación, de las particularidades climáticas de cada región, de su entorno socioeconómico y de la interacción mutua de esos factores, para poder diseñar sistemas tecnológicos que tomen en cuenta los conocimientos precedentes y las particularidades de la agricultura y la economía de cada región. Un uso eficiente de los fertilizantes es esencial para prevenir la contaminación ambiental y ahorrar energía fósil. Una fertilización eficiente significa optimizar el rendimiento de los cultivos y al mismo tiempo disminuir las pérdidas de los nutrientes al ambiente, lo que es importante económicamente y para el medioambiente (Velayutham et al., 2016).
Con miras a lograr un suministro adecuado de nutrientes en las plantas, se han propuesto diferentes sistemas de cultivo, desde los sistemas intensivos que utilizan altas dosis de fertilizantes para alcanzar rendimientos máximos (con alto riesgo ecológico) y sistemas denominados sostenibles, sistemas de bajos insumos (cuestionados en si pueden respaldar la producción agrícola que se necesita) hasta la agricultura de precisión (Sardi, 2011). Son aproximaciones diferentes para incrementar la productividad y sostenibilidad en la agricultura; cada uno tiene sus ventajas y desventajas, y responden a las particularidades de la agricultura en cada región. Dentro de las variadas etiquetas a formas de hacer agricultura, quizás sea preferible referirse a una “agricultura de oportunidad”, hacer lo que es oportuno en cada condición y lugar.
Lambrecht, Vanlauwe y Maertens (2016) se refieren al sistema de manejo de la fertilidad del suelo, que incluye el uso de germoplasma mejorado, insumos orgánicos y fertilizantes minerales, enfatizando en la sinergia y complementariedad que surge cuando esas tecnologías son utilizadas en conjunto. A este concepto se le debe añadir el uso de biofertilizantes y sistemas de producción acordes con el clima y el entorno.
La evaluación de cada sistema debe realizarse a corto, mediano o largo plazo, ya que ocurren los cambios en la fertilidad del suelo. Para ser sostenible un sistema de nutrición adecuado debe considerar esas tres etapas.
Alcanzar la sostenibilidad en la agricultura significa utilizar los recursos naturales de forma que respalden el crecimiento y desarrollo de los cultivos, pero que se mantengan en buen estado para las futuras generaciones, lo cual depende de la interacción de factores agronómicos, ambientales y sociales, las condiciones del suelo, las características de los cultivos, la manifestación de las condiciones climáticas y el manejo de las áreas agrícolas, que depende de factores económicos, de conocimientos y políticos, inclusive. Se busca que el sistema permita mantener beneficios a corto y largo plazos, proporcionar calidad ambiental también a largo plazo, la capacidad económica sostenible, mantener o incrementar la productividad del suelo y asegurar la seguridad alimentaria y la calidad de vida (FIFA, 2001).
En la literatura se encuentran varios enfoques para lograr esos objetivos:
El uso de portadores químicos industriales en altas dosis, como parte de un sistema de agricultura intensiva.La utilización predominante de fuentes orgánica y biofertilizantes, propios de enfoques agroecológicos.La utilización de todas las fuentes y los métodos para asegurar la nutrición de los cultivos, propios de sistemas integrados de nutrición y una agricultura sustentable.El primer enfoque, generalmente, afecta la sostenibilidad ecológica y productiva de las áreas agrícolas, mientras que el segundo enfoque es insuficiente para responder a todas las necesidades de alimento y de materias primas de origen vegetal para la población creciente.
El tercer enfoque integra de forma dialéctica los dos anteriores, tomando de cada uno aquello que es beneficioso y tratando de soslayar los aspectos negativos.
Roy et al. (2006) plantean que como la mayoría de los alimentos adicionales requeridos deben provenir de terrenos cultivados, la necesaria intensificación de la agricultura requerirá aportes altos y balanceados de nutrientes, lo que no se puede lograr solo con altas tasas de reciclaje con abonos orgánicos. Siempre será necesario utilizar fertilizantes minerales. Pero considerando posibles afectaciones al entorno agrícola y limitantes económicos, deben combinarse los fertilizantes químicos con abonos orgánicos y biofertilizantes, aprovechando el efecto de las fuentes orgánicas y microrganismos en las propiedades del suelo.
La FAO (2001) promueve el establecimiento de sistemas integrados de nutrición vegetal, que constituyen la conservación o ajuste de la fertilidad del suelo (y con ello su productividad) y del suministro óptimo de nutrientes de las plantas, para mantener un nivel deseado de producción de un cultivo, mediante la optimización de los beneficios de todas las fuentes posibles de nutrientes para las plantas y mejorando el manejo de la finca, mientras se asegura la calidad ambiental. Esto significa desarrollar y asumir sistemas que sean productivos, sostenibles y que no sean agresivos para con el medio (FAO, 1990; Roy et al., 2006).
La productividad del suelo no depende solo de su contenido de nutrientes. Las características físicas, biológicas y químicas del suelo influyen en la fertilidad, forman parte de ella. Una importancia similar tienen las características de los cultivos, su capacidad para aprovechar los nutrientes disponibles en el suelo.
Por ello, no basta con adicionar los nutrientes al suelo; es necesario organizar un manejo sostenible de la tierra, adaptable a las condiciones de un entorno específico, que permita el uso de los recursos disponibles en función de un desarrollo socioeconómico que garantice la satisfacción de las necesidades crecientes de la población, el mantenimiento de las capacidades de los ecosistemas y su resiliencia (García Capote, 2015), en resumen, incrementar la productividad de los suelos con una buena salud física, química y biológica (Roy etal., 2006). Se plantea una visión holística y sistémica de la salud agrícola integral, definida como la salud primaria no solo de las plantas y los animales, sino también referida a la del suelo, el agua, el aire, el ser humano y la estrecha interrelación entre cada uno de estos factores (Martínez Viera y Dibut, 2009).
Incorporar el concepto de manejo integral de la fertilidad es un paso adelante en relación con el mantenimiento de la fertilidad del suelo y la productividad de los cultivos y la protección del recurso natural suelo.
Para racionalizar el manejo de la nutrición vegetal se intenta:
Incrementar la eficacia en el suministro de los nutrientes, por cualquier vía y portador, respondiendo a las relaciones entre el rendimiento del cultivo, la cantidad de nutrientes aplicado y la posibilidad de que los mismos transiten a través del sistema suelo/cultivo, considerando la demanda de elementos por parte del cultivo en cualquier etapa de crecimiento y desarrollo.Mantener y recuperar o mejorar, si fuera necesario, la reserva de nutrientes en el sistema suelo/cultivo.Reducir las pérdidas inútiles de nutrientes.Lograr la mayor eficiencia económica.Todo ello, cuidando de las propiedades físicas y biológicas del suelo, estableciendo sistemas de producción y de cultivo adecuados para las condiciones de cada región, o sea, no afectando el medioambiente.
Este objetivo aún no se ha logrado. Por ejemplo, es conocido que entre 20 y 80 % de los nutrientes suministrados con los fertilizantes se pierden en su totalidad o son retenidos temporalmente por el suelo (Bridaraban et al., 2015), se incrementa el deterioro de los suelos debido al uso de sistemas de cultivo incorrectos y se ralentiza o detiene el desarrollo de importantes zonas agrícolas.
El manejo sostenible de la tierra incluye la consideración de objetivos de rendimiento y calidad, la historia de la producción y la fertilidad de los suelos, los riesgos ambientales y requerimientos operacionales antes de realizar las actividades. Con esos conocimientos, puede ser formulado un plan que logre los objetivos de producción en una manera responsable con el ambiente (FIFA, 2001).
Para lograr una nutrición integrada de las plantas, que suministre los nutrientes necesarios, mantenga o mejore la fertilidad del suelo, con un costo de acuerdo con la economía de la empresa o región; se requieren tecnologías y conocimientos propios de las particularidades de cada región, del clima, suelo, topografía, recursos materiales y económicos y, no menos importantes, la idiosincrasia de los productores y sus conocimientos, quizás empíricos, pero cercanos a su entorno. Perfeccionar un sistema de cultivo comienza con que los productores adopten las nuevas tecnologías y las ajusten a sus condiciones.
La investigación del estado y el comportamiento de la fertilidad del suelo y la nutrición de las plantas tienen los objetivos generales siguientes:
Determinar las particularidades de las transformaciones de los nutrientes en los suelos y su relación con la absorción de los nutrientes por los cultivos, desde el punto de vista químico, físico y biológico.Conocer el balance de los principales nutrientes en el suelo, para diseñar medidas que impidan pérdidas excesivas de los mismos y completarlas con aportaciones. Una fertilización eficiente es sinónimo de minimización de la pérdida de nutrientes en el ambiente sin sacrificar los rendimientos de los cultivos (FAO, 2000 a).Identificar los nutrientes más deficientes para cultivos particulares en una región y la situación de las propiedades del suelo relacionadas con su productividad.Establecer qué portadores o facilitadores de la obtención de nutrientes para las plantas deben utilizarse para mejorar la fertilidad del suelo y la nutrición de los cultivos.Diseñar métodos para evaluar la fertilidad del suelo y conocer la necesidad de nutrición de un cultivo de forma precisa, rápida y económica.Conocer los mejores métodos de aplicación de los portadores de nutrientes y otros insumos que inciden en la nutrición, o sea, cómo, cuándo y dónde se utiliza algunos de ellos o varios en interacción.Un breve recuento histórico de los estudios sobre la fertilidad del suelo y la necesidad de nutrición por los cultivos son una base para comprender cómo diferentes ciencias formaron parte del desarrollo de las ciencias agrícolas.
Breve reseña histórica
Inicialmente, las necesidades de alimentos y materias primas de origen vegetal se obtenían explotando recursos naturales existentes cerca de las comunidades; y trasladándose a áreas nuevas cuando aquellas se agotaban, luego se comenzaron a realizar actividades rudimentarias de agricultura y se organizaron las áreas agrícolas, llegando a una explotación intensiva del recurso suelo. Posteriormente, cuando los conocimientos y los recursos se mostraron insuficientes para asegurar la alimentación y la necesidad de materias primas de origen agrícola, el hombre comenzó a desempeñar un papel más activo y consciente en la transformación de la naturaleza y la sociedad, transformación que no siempre fue para mejor, ya que se comenzó a afectar la naturaleza.
En esa etapa, el hombre comenzó a acumular conocimientos empíricos sobre la fertilidad del suelo y la nutrición de los cultivos.
Quizás, la primera referencia al uso consciente de suministradores de nutrientes a los cultivos se encuentra en la Odisea, de Homero (900-700 años a. C.), al referir que Ulises abonaba la tierra con estiércol (Álvarez Venegas y Torres da Silva, 1997); el uso de plantas como abono verde fue reconocido por Teofrasto y luego por Jenofonte (400 años a. C.). Virginio realizó lo que se considera el prototipo inicial de análisis químico de los suelos por medio del sabor; Plinio proponía una especie de diagnóstico vegetal al comparar el espesor de los tallos y Columela sugería que la mejor prueba con miras a determinar la conveniencia de un suelo para un cultivo era comprobar prácticamente su crecimiento en él, lo que recuerda los actuales experimentos en condiciones de campo (Tisdale y Nelson, 1970).
Alcántar y Trejo Téllez (2009) destacan que Aristóteles (384-322 años a. C.) estableció la “teoría del humus”, en la cual las plantas se alimentan de materiales húmicos, los que absorbe a través de su sistema radical; posteriormente, estas mueren, se transforman en humus y continua el ciclo. También se refieren al físico belga J. V. Van Helmont (1577-1654), quien realizó el primer experimento cuantitativo en nutrición vegetal, aunque su conclusión fue equivocada, limitada por la tecnología y conocimiento existentes en su momento.
En 1563, Palissy observó que las cenizas de las plantas contenían los materiales que estas habían extraído del suelo, una de las primeras referencias a lo que luego sería el diagnóstico vegetal. Además, emitió una interesante referencia cuando dijo que “se debe admitir que cuando se adiciona estiércol en el campo, es para devolverle al suelo algo que se la quitado”. Posteriormente, J. Woodward (1665-1728) señaló la importancia de los materiales minerales para el crecimiento de las plantas (Russell, 1932).
Home, en 1757, realizó varios experimentos para estudiar el efecto de diferentes sustancias en el crecimiento de las plantas, siendo considerado uno de los pioneros en el uso de la química en la solución de los problemas de la nutrición de las plantas, mediante experimentos en maceta y el análisis de plantas, aunque sus conclusiones no fueron totalmente correctas, de nuevo en respuesta al nivel de conocimientos y tecnologías que pudo utilizar (Russell, 1932).
Un hito importante fue la publicación del que es quizás uno de los primeros libros sobre química agrícola, publicado por Humphrey Davy (1778-1829), con el título Elements of Agricultural Chemistry. Son pioneros los trabajos de Giuseppe Gazzeri, 1828; Lambruschini, 1830 y Johann Bronner, 1837, quienes reafirmaron la importancia de la capacidad del suelo para intercambiar elementos (Sparks, 2006).
El periodo entre 1800 y 1860 (o 1870) ha sido considerado el inicio del período moderno de la ciencia del suelo, cuando se encontraron la fisiología y la agronomía, cuyos principales resultados fueron la refutación de la teoría de la alimentación de las plantas por el humus y se establecieron los conceptos de nutrición mineral de las plantas (Van der Ploeg et al., 1999).
En 1804, Theodore de Saussure (1767-1845) publicó su libro Investigaciones químicas sobre la vegetación; es considerado el iniciador de los métodos experimentales modernos en relación con la nutrición de los cultivos. En 1834, Boussingault, también considerado fundador de los métodos modernos de investigación con plantas, realizó los primeros experimentos en el campo directamente relacionados con la nutrición de los cultivos y por vez primera demostró que algunas plantas pueden beneficiarse con el N del aire (Hoagland y Arnon, 1950; Russell, 1932).
En 1840, Justus von Liebig (1803-1873), presentó su obra Química orgánica en su aplicación a la agricultura y la fisiología; en 1855 publicó Principios de la química agrícola. Ambas integraban su teoría de que la nutrición de las plantas dependía del carbono de la atmósfera y elementos químicos en el suelo necesarios para las plantas, que se absorben en forma mineral. También se refirió a la explotación de las minas de nitrato de sodio, el uso y la purificación de los minerales ricos en potasio. En 1872, trabajando con muestras de suelo de los experimentos en Rothamsted, Liebig realizó extracciones de nutrientes a los suelos con ácidos débiles diluidos para demostrar que los suelos fertilizados contenían más P soluble que los suelos no tratados (Syers, Johnston y Curtin 2008; Bould y Hewitt, 1969).
Liebig consideró que el porcentaje de nutriente contenido en plantas es constante y, por lo tanto, representa su necesidad de nutrientes, por lo cual propuso restituirle al suelo todo los constituyentes de las cenizas removidos. Sin embargo, Lawes y Gilbert, 1851, encontraron que las plantas pueden necesitar más fósforo que otros nutrientes en el fertilizante, a pesar que ellas contienen menos P que muchos de los otros nutrientes, cuestionándose que la composición de nutrientes en el cultivo es una guía directa de la necesidad de fertilizantes (Macy, 1936).
El inicio de la fabricación de portadores fosfóricos hidro y citrosolubles por Liebig y Lawes (en 1843), provocó un cambio necesario en la nutrición de los cultivos, en medio de la revolución industrial y un entorno socioeconómico cambiante. Es paradójico que Liebig, quien también se preocupó por el deterioro de los suelos causado por el paso de los nutrientes de los campos a las ciudades junto a las cosechas, con el inicio de la fabricación de fertilizantes industriales, ayudó a un retroceso en la comprensión de la importancia de la biología del suelo y la justeza del uso de otras fuentes de nutrientes, especialmente de los abonos orgánicos, mientras que los fertilizantes minerales mal utilizados se han convertido en contaminantes del medioambiente.
La teoría relacionada con la fertilidad del suelo avanzó con los trabajos de Thompson y Way sobre el intercambio catiónico y la retención o fijación del P por los suelos, en 1850-1852. Pillitz, en 1875, demostró que, bajo condiciones determinadas, la capacidad de intercambio catiónico de cada suelo es una cantidad definida (Spark, 2006).
Posteriormente, Jean Bauptiste Boussingault (1802-1887) reconoció que los nutrientes tienen dos formas de comportamientos: asimilables y no asimilables; es considerado como pionero en los experimentos en el campo. En esta época, de mediados de siglo, también se conoció el inicio en 1843 de las investigaciones en la histórica Estación Experimental de Rothamsted por John Bennet Lawes, incluyendo los experimentos estacionarios sobre fertilización de los cultivos, aun hoy aportando resultados. Asimismo, en Francia se destacaron las investigaciones de Adrien de Gasparin (Porta Casanellas, López-Acevedo y Roquero de Laburu, 2003).
En 1886, Hellriegel y Wilfarth confirmaron que las leguminosas obtenían N de la atmósfera por la presencia de bacterias en los nódulos y, posteriormente, M. W. Beijerinck identificó el organismo responsable, al que denominó Bacillus radicícola (Tisdales y Nelson, 1970).
Otro resultado obtenido a partir de la segunda mitad del siglo xix, fue el descubrimiento de que el proceso de nitrificación es mediado por bacterias, sobre la base de los trabajos de Schloessing y Müntz. Posteriormente, en 1890, Winogradsky aisló los organismos responsables por la nitrificación (Sotomayor Ramírez, 2014).
Un paso importante en la comprensión de la fertilidad del suelo y su relación con la nutrición de los cultivos fue la demostración de F. H. King, en 1889, de que también deben tomarse en cuenta las propiedades físicas del suelo y los trabajos de Whiteney y Cameron que profundizaron en los principios de la química del suelo, revelando la importancia de la solución del suelo (Russell, 1932).
Desde finales del siglo xix y principalmente en el siglo xx, ocurrieron cambios radicales en el manejo de la nutrición de las plantas y el uso de los fertilizantes y enmiendas.
Con los adelantos de la ciencia y la técnica, unidos a la práctica agrícola y un acercamiento a una concepción científica del mundo, las teorías sobre la nutrición vegetal y el manejo de la fertilidad del suelo fueron enriqueciéndose; se le dio mayor importancia a los estudios de la química, física, físico-química y biología del suelo, y se diseñaron equipos y métodos más sensibles y exactos que se utilizaban en el estudio de la naturaleza. Un interesante compendio de la historia de la química del suelo es el de Spark (2006).
En esa época ganan fuerza los términos edafología y pedología:
Edafología: Se considera al suelo como un hábitat natural para las plantas, relacionado con diferentes suelos y sus propiedades como la fertilidad, las plantas y la producción de los cultivos.Pedología: Incluye el estudio de la génesis del suelo, morfología del suelo y clasificación.En Rusia, se comienza a denominar agroquímica: a la ciencia que estudiaba la relación suelo-planta-fertilizantes, un enfoque que sobrepasó el estudio parcial de las transformaciones de los nutrientes en el suelo o de la aplicación de fertilizantes, dando una visión integral de la interacción entre los tres factores que inciden en la nutrición de los cultivos, que relacionó al suelo con las plantas y los fertilizantes. Esta ciencia recibió aportes importantes del científico ruso Prianishnikov, quien en la primera parte del siglo xx realizó estudios con el uso de fertilizantes minerales u orgánicos, con un enfoque práctico, sin olvidar el desarrollo de interesantes postulados teóricos. Estos conceptos fueron complementados por Jurbitskii (1963) al precisar la importancia del clima (figura 1.1).
Fig. 1.1. Esquema de Prianishnikov (modificado por Jurbitskii, 1963).
Etchevers et al. (2014) refuerzan estas ideas cuando plantean que los factores de crecimiento vegetal se ubican asociados a los tres componentes fundamentales del sistema de producción: atmósfera, suelo y cultivo, que deben ser comprendidos a cabalidad para alcanzar el éxito en la producción; se requiere entender cómo funciona el sistema suelo-cultivo-atmósfera y, en particular, la naturaleza de las interacciones (flujos) que se dan entre estos tres componentes. El resultado de estas interacciones se traducirá finalmente en la producción de biomasa.
Actualmente este esquema puede modificarse o completarse, con lo que se amplía el significado de cada término.
En relación con el “suelo”, este vértice debe incluir, además de las propiedades químicas (base de su fertilidad), el medio biológico y las propiedades físicas, que influyen directamente con la disponibilidad de los nutrientes para las plantas y la capacidad de estas para adquirir los nutrientes. El suelo es un cuerpo natural, vivo, con una dotación biológica vital para la nutrición de las plantas e incluso para su existencia misma; la biología del suelo, en especial la microbiología, se integra a la fertilidad; las propiedades físicas y físico-químicas influyen directamente en el comportamiento de la fertilidad del suelo en el contexto de los procesos biogeoquímicos de los elementos.
Las plantas no solo son un ente que toma del suelo los nutrientes y el agua que necesita; son agentes que influyen activamente en la fertilidad del suelo. Martínez Viera y Dibut (2009) plantean que los paradigmas actuales que orientan las relaciones suelo-planta asumen que las limitaciones de los agroecosistemas pueden ser eliminadas solamente con la aplicación de distintas clases de insumos externos, se concentran en los procesos exógenos del suelo, pero olvidan los endógenos y no consideran a las plantas como organismos con sus capacidades y estrategias para crecer y sobrevivir, en estrecha relación con los procesos biológicos efectivos del suelo.
El vértice “fertilizantes” debe tener una transformación, ya que realmente representa la acción de los agricultores, no solo llevando nutrientes al suelo, sino modificando sus propiedades químicas, físicas y biológicas mediante biofertilizantes y enmiendas. Quizás, en vez de fertilizante se puede denominar suministradores de nutrientes; en su término más amplio, no solo considerar los materiales que aporten directamente nutrientes al sistema suelo-planta, sino a aquellos que modifican las propiedades del suelo y favorecen la disponibilidad de nutrientes para los cultivos.
Esas relaciones entre los tres vértices principales ocurren dentro de condiciones de clima, o sea, del entorno. El sistema suelo-planta está íntimamente ligado al clima, el crecimiento y desarrollo de las plantas responde a las condiciones climáticas, hasta el punto que hay especies o variedades propias de cada clima. Ejemplos directos de la influencia del clima en la nutrición de los cultivos pueden ser: el agua solubiliza muchos compuestos inorgánicos, que pueden ser absorbidos por las plantas o arrastrados por lixiviación; la humedad actúa intensificando o atenuando numerosos procesos microbiológicos del suelo, que pueden beneficiar o perjudicar a un cultivo; el proceso de nitrificación necesita aireación adecuada, así como condiciones determinadas de humedad y temperatura.
También puede adicionarse el término “manejo del agrosistema”, ya que la agricultura transforma la naturaleza y, por ello, el sistema de producción y los sistemas de cultivo que se utilicen tienen que ver con los cambios en todos los factores, incluyendo el clima.
De esa forma, el esquema de Prianishnikov puede quedar como se observa en la figura 1.2.
Fig. 1.2. Modificación del esquema de Prianishnikov.
Esto responde a los criterios de Fitts (1959), quien planteó que el rendimiento es una función del cultivo, suelo, clima y manejo, entre otros factores, y cada factor tiene numerosas variables, por lo cual de uno de ellos no tiene como resultado obligatorio un mayor rendimiento potencial.
Este enfoque excede, o es una parte integrante del campo incluido en la edafología, donde el suelo es tomado como el soporte para las plantas; es decir, se estudia desde un punto de vista netamente práctico, orientado a obtener los mejores rendimientos agropecuarios posibles (Lyttleton y Buckman, 1944). También excede o es parte del término nutrición
