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El papel del suelo en las deficiencias y toxicidades de los nutrientes de las plantas

Suelos y fertilidad
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Una parte importante de la ciencia es poder identificar y prevenir las deficiencias y toxicidades de los nutrientes de las plantas.

Las plantas requieren, al menos, 14 elementos minerales para su crecimiento y reproducción normales. Cada uno de estos nutrientes tiene una función en las plantas y se requiere en cantidades variables en el tejido vegetal (ver tabla adjunta).

Las plantas requieres macronutrientes (nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio y azufre) en mayores cantidades, mientras que los micronutrientes (hierro, cobre, manganeso, zinc, boro, molibdeno, cloro y níquel) se necesitan en cantidades relativamente menores.

También son beneficiosos otros elementos para algunas plantas pero que no se consideran esenciales (sodio, el cobalto, el vanadio, el selenio, el aluminio y el silicio).

Una deficiencia ocurre cuando un elemento esencial no está disponible en cantidad suficiente para satisfacer las necesidades de la planta en crecimiento. Mientras que la toxicidad de los nutrientes ocurre cuando un elemento excede las necesidades de la planta y disminuye el crecimiento o la calidad de la planta. Sus síntomas de deficiencia de nutrientes o toxicidad a menudo difieren entre especies y variedades de plantas.

Deficiencia y toxicidad el resultado de factores del suelo, cultivo, clima y – obviamente – el factor humano.

Las propiedades del suelo influyen en la forma, cantidad, retención y movimiento de los nutrientes en su perfil; como también lo es la disponibilidad de agua ya que es esencial para las reacciones químicas, la actividad biológica y el transporte y absorción de nutrientes por parte de las raíces.

Entre las propiedades químicas críticas del suelo que afectan la disponibilidad de nutrientes del suelo se encuentran el pH del suelo (una medida de la acidez o alcalinidad de un suelo) y la capacidad de intercambio catiónico del suelo (una medida de la capacidad del suelo para retener iones de nutrientes cargados positivamente). 

Algunas propiedades físicas importantes que afectan la disponibilidad de nutrientes son la textura del suelo (la proporción de partículas del tamaño de arena, limo y arcilla en un suelo), la mineralogía de la arcilla (el tipo de arcilla del suelo) y la estructura del suelo (la disposición física de las partículas del suelo).

Los trastornos de nutrientes pueden aparecer de muchas maneras en una planta, como es el retraso o la reducción de su crecimiento, la alteración del color de sus hojas, necrosis o pérdida del rendimiento y / o calidad del cultivo.

Por ejemplo, el amarillamiento de la punta de la hoja y en torno a la nervadura central puede deberse a la ausencia de nitrógeno; el secado de puntas y bordes por deficiencia de potasio, líneas estrechas amarillentas o blancas entre las nervaduras por deficiencias de zinc, etc. Como hemos comentado, depende de un conjunto de factores que deben ser analizadas.

Por tanto, esto hace hace que sea necesario caracterizar los suelos que sustentan nuestros cultivos, conociendo sus características, y con ello, sus debilidades y potencialidades para hacer una gestión de nuestros recursos de manera inteligente. 

Al menos, las entidades administrativas – a distintas escalas – deberían realizar estudios de suelos de las regiones geográficas de forma recurrente, permitiendo a los agricultores la mejora de las decisiones de los agricultores a la hora de recurrir al uso de productos químicos.

Esta afirmación se basa en los 14 años de experiencia de Evenor-Tech caracterizando los suelos y sus característica en numerosos proyectos que nos avalan y cuantiosas publicaciones científicas que avalan nuestra forma metodología.

Elemento (nombre)Función en la planta
NitrógenoProteinas, aminoácidos
FósforoÁcidos nucleicos, ATP
PotasioCatalizador, transporte de iones
CalcioComponente de la pared celular
MagnesioParte de la clorofila
AzufreAminoácidos
BoroComponente de la pared celular
CloroReacciones de fotosíntesis
CobreComponente de enzimas
HierroSíntesis de clorofila
ManganesoActiva enzimas
MolibdenoParticipa en la fijación de nitrógeno
NíquelComponente de las enzimas
ZincActiva enzimas
Nutrientes esenciales de las plantas
El papel del suelo en las deficiencias y toxicidades de los nutrientes de las plantas
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Europa aprueba la Ley de Restauración de la Naturaleza

Ley de Restauración de la Naturaleza
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Desde la década de los ‘70 han sido los numerosos científicos quienes han denunciado los efectos nocivos que las actividades humanas estaban causando al medio ambiente. Sin embargo, no es hasta muy recientemente que los gobiernos y las entidades supranacionales están haciendo los deberes al respecto. 

Entendemos, como veremos a continuación, que han sido mucho los intereses que evitaban que esto sucediera, como el que hoy se han hecho eco los noticieros tras la pérdida de poder del sector ambiental en Estados Unidos

Celebramos que la Comisión Europea acaba de el borrador de una nueva Ley de Restauración de la Naturaleza (día 22 de junio) que será un paso clave para recuperar la naturaleza en todos los países miembros. Su objetivo es reparar el 80% de los hábitats que se encuentran en malas condiciones ambientales para devolver la naturaleza a todos los ecosistemas, incluidos los bosques, las tierras agrícolas, los ecosistemas marinos y los entornos urbanos.

Algunos ven la guerra como una excusa perfecta para frenar” la biodiversidad y las prácticas agrícolas ecológicas (Frans Timmermans, Vicepresidente de la Comisión Europea)

La propuesta, que adopta la forma de un borrador de reglamento, definiendo una serie de conceptos clave y establece objetivos jurídicamente vinculantes para la restauración de la naturaleza para el año 2050. 

Esta norma contribuirá a garantizar la resiliencia y la seguridad del suministro de alimentos en la Unión Europea y – por tanto -, en todo el mundo.

Y esto significa que los Estados miembros tendrán que construir sus propios planes nacionales de restauración y llevar a cabo el trabajo necesario para identificar las medidas de restauración necesarias para cumplir con los objetivos y obligaciones.

Como no podía ser de otra forma, la Ley de Restauración de la Naturaleza, se aplicarán a todos los Estados miembros objetivos jurídicamente vinculantes para la restauración de la naturaleza en diferentes ecosistemas que complementarán la legislación vigente. 

Como mostró el informe presentado por la organización conservacionista WWF, la recuperación de los espacios naturales degradado favorecería la absorción de alrededor de trescientos millones de toneladas de dióxido de carbono al año. Supone la cantidad equivalente a las emisiones anuales de gases de efecto invernadero (GEI) de España. 

Según la prensa, el proyecto ha tenido sus barreras, ya que hay entidades que querían rebajar sus restricciones, lo que ha generado un continuo aplazamiento de la presentación del borrador.

Europa aprueba la Ley de Restauración de la Naturaleza
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El secuestro de carbono en el suelo. Una herramienta clave para la mitigación del cambio climático

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La necesidad de estabilizar y reducir las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera se ha convertido en el desafía ambiental del siglo. 

Pero para hacerlo, a la humanidad no le queda más remedio que reducir las emisiones de combustibles fósiles e identificar mecanismos que permita la eliminación de los gases de efecto invernadero. 

Sin embargo, actualmente la industria, el transporte y el uso doméstico emiten cerca de 10 Gt de carbono a la atmósfera y parece que no se nos antoja revertir de forma drástica estas emisiones, a pesar que la sociedad está demandando formas de consumo más sostenibles.

No obstante, y por ahora os investigadores están evaluando y estimando el potencial de secuestro de carbono en el suelo (COS) mediante el aumento del contenido de materia orgánica en éstos. 

De acuerdo a Admunson y Biardeau (), en 10.000 años de la historia de la agricultura han reducido en carbono del suelo en 116 Gt, lo que supone una cantidad equivalente a más de una década de las tasas anuales de emisiones industriales. 

Los científicos proponen, que a través de técnicas agrícolas sostenibles, gran parte de este carbono puede restablecerse en nuestros suelos, y – por tanto – servir como una herramienta importante para mitigar el cambio climático.

Evenor-Tech acaba de demostrar para el proyecto CONSOLE el aumento significativo de la materia orgánica en suelos de olivar de intensivo a tradicional, desarrollando una metodología propia mediante el uso de sensores remotos (más información).

Y esto es realmente importante, porque si aumentamos en 0,4 % al año (iniciativa 4 por mil) la cantidad de contenido de carbono en nuestros suelos, podemos frenar el aumento del CO2 en la atmósfera, uno de los principales contribuyentes del cambio climático.

No obstante, para que pueda conseguirse ese objetivo debemos de comenzar de inmediato en todas las prácticas y superficies agrarias. 

Dehesa de Quercus en Real de la Jara (Sevilla). Fotografía: Evenor-Tech

¿Estamos dispuestos a hacerlo?

Siempre es fácil decirlo y difícil cumplirlo. Las barreras culturales, económicas, físicas…; así como recientemente la desinformación llevada a cabo por intereses políticos y comerciales mediante el uso de “fake news”, hacen que sea complicado implementar este tipo de políticas agrícolas sostenibles.

Por otro lado es los miedo a los cambios y una perspectiva conservadora (desde el punto de vista agrícola), como ocurre en el centro de los estados Unidos, ven con escepticismo las nuevas estrategias propuestas por los científicos o la administración pública. 

Pero desde la experiencia de Evenor-Tech, entendemos que la mejora manera de darles a conocer las bondades de este tipo de prácticas en mediante la comunicación directa (talleres, seminarios, etc) y mediante la diseminación de los resultados científicos de forma sencilla.

El secuestro de carbono en el suelo. Una herramienta clave para la mitigación del cambio climático
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El Carbono en el suelo y políticas para su promoción

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El carbono orgánico influye en muchas características del suelo, incluida la capacidad de retención de nutrientes y agua, el ciclo y la estabilidad de los nutrientes, la mejora de la infiltración y la aireación del agua. 

Los suelos pueden conservar el carbono orgánico, como principal componente de la materia orgánica, formando agregados de suelo y complejos mineral-orgánicos. Las partículas de arcilla son más eficaces que la arena y el limo para conservar la materia orgánica del suelo.

Cómo se forma el carbono en el suelo

El carbono en nuestros suelos es el resultado de la descomposición de los residuos vegetales, animales y microbianos, que -en muchos casos- se asocia con las partículas orgánicas del suelo. Las tasas de acumulación son regulares en aquellos suelos que no han sufrido alteraciones, como es el caso de las actividades agrícolas intensivas. Sin embargo, no ocurre los mismo en suelos agrícolas que han sufrido una pérdida de compuestos orgánicos con el laboreo intensivo. 

Además, sin una incorporación suficiente de materia orgánica (como pueden ser los residuos de los cultivos), los procesos biológicos y físicos asociados pueden agravar la situación. 

Son numerosas las investigaciones que se han realizado que apuntan hacia un aumento del contenido de carbono en el suelo (SOC) cuando las practicas agrícolas son más sostenibles (diversificación de cultivos, desarrollo de agro-silvicultura, introducción de setos, reducir la frecuencia de labranza, reducción de insumos químicos, uso de fertilizantes orgánicos, eficiencia en las técnicas de regadío, incorporación de arcilla en el suelo, etc (Demenois et al., 2020).

La experiencia de Evenor-tech

Precisamente en Evenor-Tech tuvimos la oportunidad de realizar un caso de estudio para el proyecto europeo CONSOLE (www.console-project.eu) en el que analizamos y comprobamos las bondades en el aumento del SOC en suelos de olivar que habían cambiado su manejo de intensivo a tradicional (más información). 

Los cambios en las prácticas de gestión del suelo pueden, ya sean públicos como privados, pueden proporcionar un incentivo financiero para la participación de los agricultores hacia un mano más sostenible. Muchos programas de conservación paran a los agricultores por hectárea cuando adoptan ciertas prácticas específicas. Sin embargo, otras muestra más eficiencia cuando se paga por unidad de beneficio ambiental, como es el caso de tonelada de carbono secuestrado (Antle et al., 2003).

Pero para cualquier medida, siempre hay una crítica de insuficiencia en las medidas para compensar una reducción de la producción por cultivo. Y lo cierto, es que se debe llevar a un consenso entre todas las partes interesadas para alcanzar unos objetivos realistas.

Y son muchas las Comunidades que hemos realizado en los proyectos en los que Evenor-Tech ha tenido que desarrollar, y que – ahora gracias a las nuevas tecnologías – hemos podido informar, relacionar, y poner en mutuo acuerdo para generar soluciones altamente existosas.

Bibliografía

Antle, J.M., Diagana, B., 2003. Creating incentives for the adoption of sustainable agricultural practices in developing countries: the role of soil carbon sequestration. American Journal of Agricultural Econom- ics 85, 1178–1184.

Demenois J, Torquebiau E, Arnoult MH, Eglin T, Masse D, Assouma MH, Blanfort V, Chenu C, Chapuis-Lardy L, Medoc J-M and Sall SN (2020) Barriers and Strategies to Boost Soil Carbon Sequestration in Agriculture. Front. Sustain. Food Syst. 4:37. doi: 10.3389/fsufs.2020.00037

El Carbono en el suelo y políticas para su promoción