Los
patógenos de las plantas son mucho mas sensibles al etileno que la
mayoría de los demás organismos del suelo. (Dentro del grupo de esos
patógenos, hay variaciones en su sensibilidad al etileno.) Son más
sensibles al etileno que los microorganismos que descomponen la materia
orgánica. Entonces, cuando este delicado ciclo está operando, los
patógenos de las plantas se mantienen quietos pero la materia orgánica
sigue siendo descompuesta. Durante el proceso de descomposición de la
materia orgánica, se sueltan los nutrimentos esenciales para las plantas. Distintas plantas tienen distintas necesidades de nutrientes, pero todas necesitan algunos para mantenerse sanas.
.
El nitrógeno
es producido por la descomposición de la materia orgánica por
microorganismos, en forma de nitrógeno de amonio. El nitrógeno en forma
de amonio está ligado al suelo de tal manera que no puede ser disuelto
por agua, o inaccesible al aire por desnitrificación. A pesar de eso,
está fácilmente disponible para las plantas. Si los niveles de nitrógeno
de amonio se acumulan en el suelo más rápidamente de lo que lo toman
las plantas, las bacterias del suelo lo transforman en nitrógeno
nitrato. El nitrógeno nitrato es muy soluble al agua. Las plantas lo
pueden aprovechar fácilmente, pero se pierde con la lluvia, o bien se
desnitrifica y se pierde en forma de gas. Actúa como el oxígeno para la
producción de etileno. Interfiere en la formación de micro-sitios
anaerobios. Cuando no hay etileno presente, hay actividad incontrolada
de bacteria aerobia. O sea, hay descomposición incontrolada de materia
orgánica. También hay crecimiento y multiplicación incontrolados de
patógenos de plantas.
.
Eso
sucede en un bosque inalterado donde hay un árbol viejo, enfermo o
dañado. El árbol no está utilizando, para su crecimiento, el nitrato de
amonio producido, como lo haría normalmente. Además, se produce un
exceso de nitrato de amonio por la descomposición del excedente de
materia orgánica, cual exceso está causado por la caída de hojas y ramas
muertas y por las raíces que se mueren. El exceso de nitrógeno de
amonio se transforma en nitrógeno nitrato. En forma de nitrato este
exceso de nitrógeno puede ser repartido, por el agua, a otras áreas del
bosque, donde puede ser aprovechado por otras plantas, o por la
atmósfera en forma de gas nitrógeno.
.
En
el sitio del árbol enfermo, la presencia de nitrógeno nitrato no
permite la producción de etileno. En consecuencia, la descomposición de
la materia orgánica sigue sin impedimento y las condiciones son
favorables para que los patógenos ataquen el árbol vivo. Entonces este
árbol viejo, enfermo o dañado se descompone muy rápidamente, para
impedir que se reproduzca y para permitir que crezcan los árboles
nuevos, jóvenes y productivos. Los nutrientes producidos por la
descomposición de los árboles son utilizados por las plantas nuevas, o
bien repartidos a través del bosque hasta donde se necesitan.
.
El
mismo sistema ocurre en pastizales inalterados. Las enfermedades de las
plantas y la presencia de nitrógeno nitrato en el suelo es una
advertencia que algo está fuera de equilibrio. Que hay una planta
enferma que necesita ser destruida. En los suelos inalterados hay
alrededor de 15-10 partes por millón (ppm) de nitrógeno de amonio y
menos de 2 ppm de nitrógeno nitrato. En los suelos alterados, por
ejemplo los campos de cultivo (especialmente donde se utilizan
fertilizantes químicos), no hay ningún nitrógeno de amonio y de 20 a 200
ppm de nitrógeno nitrato.
.
Por
consecuencia, el suelo cultivado está totalmente fuera de equilibrio;
los cultivos son débiles y serán atacados por las enfermedades. En la
agricultura occidental de hoy en día, el suelo generalmente se ara o se
cultiva. Esto descompone el suelo y lo airea muy rápidamente. Los
micro-sitios donde se produce el etileno se inundan de oxígeno. Entonces
ya no se produce etileno. Se produce una descomposición incontrolada de
la materia orgánica. Se produce mucho nitrógeno de amonio, pero no hay
plantas en el suelo cultivado para aprovecharlo. Entonces, las bacterias
lo transforman en nitrógeno nitrato para que se mueva a donde hay
plantas para aprovecharlo. Durante ese proceso el suelo se vuelve más
ácido y los demás nutrimentos (calcio, potasio, magnesio) entran en
solución y se lixivian. La mayor parte del carbono de la materia
orgánica se evapora en el aire en forma de bióxido de carbono. Toda la
energía soltada por la descomposición de la materia orgánica está
disipada y desperdiciada.
.
Plantamos
una cosecha en esa tierra. Utiliza lo que queda de nitrógeno. El suele
trata de volverse en equilibrio, pero una parte tan grande de la energía
de la materia orgánica se ha ido que no queda suficiente para que los
organismos sigan funcionando. El sistema está fuera de equilibrio, al
igual de como estaba alrededor del árbol enfermo. Para producir una
cosecha, el agricultor ahora tiene que rociar la cosecha para matar las
enfermedades y agregar fertilizante para sustituir a los nutrientes que
se perdieron por el arado. Es posible producir la misma situación en
suelos sin cultivar si se usan demasiadas leguminosas, por ejemplo en un
pastizal donde predominan las leguminosas. Porque siempre ha habido
mucho nitrógeno nitrato en nuestras tierras de cultivo, los científicos
habían supuesto que eso era lo que se necesitaba.
.
Asi que la mayoría de los fertilizantes comerciales tienen nitrógeno en forma de nitrato. La aplicación de tales fertilizantes mantiene el sistema fuera de equilibrio.
Los jardineros orgánicos, quienes aplican fertilizantes de nitrógeno en
forma de amonio, usualmente combinados con materia orgánica, pueden
restaurar el equilibrio de tales sistemas. Sin embargo, el uso excesivo
del nitrógeno de amonio también mantendrá el sistema en desequilibrio.
Necesitamos regresar a los sistemas de suelos inalterados para ver como
los nutrientes, otros que el nitrógeno, se hacen disponibles para las
plantas. Hay vas adecuadas de esos nutrimentos en suelos sanos, pero
están en forma insoluble para impedir que se desperdicien por
lixiviación. Las plantas solo pueden aprovecharlos en forma soluble. La
misma planta cambia su ambiente para hacer que esos nutrientes le sean
aprovechables. Conforme la raíz va empujando a través del suelo, aprieta
el suelo y una película de agua (la rhizosfera) se acumula alrededor de
las raíces. Las raíces trazuman de 2 a 10 por ciento del total del
carbono que produce la planta, a la rhizosfera. La descomposición de la
materia orgánica por los microorganismos requiere mucha energía para
poder empezar. Esa energía está disponible del carbono que las raíces de
la planta han trazumado en la rhizosfera. Así que los microorganismos
se acumulan en la rhizosfera.
.
El hierro
está presente en todos los suelos saludables (de 2 a 12% del peso del
suelo), como sculos cristales de hierro férrico. Los nutrimentos de las
plantas, por ejemplo el fosfato, el sulfato y los elementos menores, se
pegan fuertemente a la superficie (grande) y muy cargada (magnética) de
los cristales de hierro férrico. En este estado son inmóviles y no
pueden lixiviarse, pero no son aprovechables. Conforme se van formando
micro-sitios donde no se forma oxígeno, esos cristales se transforman de
hierro férrico a hierro ferroso. Los nutrimentos ligados son soltados y
pueden ser tomados por las plantas. Ahora hay grandes concentraciones
de hierro ferroso, muy móvil, en solución al micro-sitio. Otros
nutrimentos esenciales, como el calcio, el potasio, el magnesio y el
amonio, están detenidos en la superficie de partículas de arcilla y de
materia orgánica. Cuando hay grandes concentraciones de hierro ferroso,
el hierro ferroso desaloja esos nutrimentos a la solución del suelo,
donde las raíces de las plantas pueden aprovecharlos.
.
Las
condiciones necesarias para esa inmovilización de nutrimentos es
idéntica a la que se requiere para la producción de etileno: la ausencia
de oxígeno y de nitrógeno nitrato. Dado que la más grande concentración
de microorganismos se encuentra en la rhizosfera, allí es donde los
micro-sitios anaerobios son más susceptibles de formarse. Entonces, los
nutrimentos están movilizados exactamente donde las plantas los
necesitan, no se pierden por lixiviación, porque luego que llegan a la
orilla del micro-sitio, el hierro ferroso se vuelve férrico y los
nutrimentos se vuelven a pegar a los cristales de hierro férrico, a las
partículas de arcilla y de materia orgánica. Entonces, donde no puede
ocurrir la producción de etileno, esos nutrimentos se encuentran en un
estado no aprovechable para las plantas.
.
El
hierro ferroso provoca específicamente la producción de etileno.
Reacciona con un precursor del etileno, presente en el suelo a partir de
la descomposición del mantillo de hojas maduras y una reacción ocurre y
resulta en que se suelta el etileno. En las comunidades inalteradas de
plantas, las hojas maduras forman la mayor parte de la capa de mantillo
vegetal. En la agricultura occidental, la mayor parte de esas hojas son
quitadas con la cosecha, o bien se las comen los animales o son
quemadas. Por consecuencia, los suelos agrícolas tienden a ser
deficientes en precursor. Las diversas especies acumulan cantidades muy
distintas de precursor en sus hojas. Por ejemplo, el arroz, el
crisantemo, el aguacate, el pinus radiata tienen altos niveles. Los
dolichos, paspalum. alfalfa y algunos helechos tienen bajos niveles. Es
importante, cuando se hace la selección de especies, de usar cuantas sea
posible que son altas en precursor. Nuestros métodos agrícolas actuales
rinden aumentos a corto plazo a expensas de la estabilidad a largo
plazo.
.
El
uso excesivo de fertilizantes nitrogenados, la eliminación excesiva de
plantas por cultivo, desmonte, quema y sobre-pastoreo, además del uso
excesivo de las leguminosas, pueden darnos un incremento de cosecha a
corto plazo. Los resultados a largo plazo son: => aumenta el costo
total en energía de nuestras cosechas; entre 5 y 50 unidades de energía
se gastan para cada unidad cosechada => disminuye la fertilidad del
suelo a causa de la pérdida de nutrimentos y de materia orgánica, lo que
lleva a un aumento de acidez o alcalinidad, salinidad, toxicidad y
desertificación => disminuye el valor nutritivo de las cosechas.
=> disminuye la resistencia de las cosechas a la enfermedad. =>
aumenta el nivel de elementos químicos tóxicos en el suelo, en la
cosecha, en el agricultor y en el consumidor disminuyen nuestra salud y
nuestra resistencia a la enfermedad. => disminuye nuestra viabilidad
como especie. “En la naturaleza, o bien eres perfecto, o bien estás
reemplazado”.
.
Esta
es la condición actual de nuestra agricultura. No es sostenible. El
propósito de la agricultura es de captar la energía del sol, a través de
las plantas, para producir alimento. La transformación del carbono a
cadena de carbono en los azúcares y almidones, manufacturados por las
plantas, nos da energía en una forma que podemos aprovechar. Pensamos
que debemos cultivar, abonar y rociar para producir alimentos, pero el aire y el suelo contienen todo lo que necesita una planta.
Cada cucharada de suelo contiene cientos de miles de microorganismos
que ormarán los nutrimentos ligados en una forma accesible a las
plantas, mientras no interferamos y solo dejamos que opere el sistema.
.
Entonces, ¿qué podemos hacer para mantener la fertilidad del suelo y para aumentar la fertilidad de los suelos degradados?
.
Primero,
es esencial que la materia orgánica sea continuamente devuelta a la
tierra. La mejor materia orgánica es la de plantas maduras y es
preferible devolverla a la superficie del suelo que incorporarla al
suelo. Los residuos de cosechas no deben ser quemados. Los pastizales no
debe ser sobre-pastoreados y deben dejarse descansar periódicamente.
Las plantas cultivadas deben tener un mantillo vegetal muerto o vivo
alrededor de ellas. Hay que escoger ciertos mantillos vivos por sus
altos niveles de precursor de etileno. De esa manera los nutrientes
serán reciclados, se estimulará la actividad microbial; los niveles
adecuados de precursor de etileno serán restringidos. Cuando es
necesario cultivar, para airear un suelo compactado, hay que usar
técnicas mínimas de cultivo. No excavar, no arar, cortar las hierbas en
lugar de arrancarlas. Así se mantienen las plantas creciendo en el suelo
todo el tiempo y el suelo se remueve lo menos posible.
.
Cuando
necesitamos aplicar fertilizante para aumentar la fertilidad de un
suelo pobre o para establecer nuevos árboles, debemos aplicar solo
fertilizantes cuyo nitrógeno se presenta en forma de amonio. La única
manera de parar la nitrificación de cualquier forma de nitrógeno, sea
proveído en forma natural por materia orgánica o leguminosas, o desde un
saco, es cuando las plantas lo consumen conforme se va aplicando, o
bien si está ligado por los microorganismos y soltado poco a poco
conforme se vayan muriendo. Entonces, los abonos deben aplicarse en los
tiempos de alta demanda por parte de las plantas. Varias aplicaciones
pequeñas valen más que una o dos importantes. Cuando aplicamos
fertilizantes podemos agregar material vegetal maduro, por ejemplo
tallos de pastura o paja de trigo, los cuales tienen un alto contenido
de carbono y bajo contenido de nitrógeno.
.
Los
microorganismos utilizan el carbono y por consecuencia el nitrógeno, y
lo ligan a sus propios cuerpos, de lo cual se obtiene una descarga lenta
de nitrógeno sobre algo de tiempo. No hay que exagerar en el uso de
leguminosas en el sistema. Conviene imitar el equilibrio natural de
leguminosas en el área, por ejemplo en el subtrópico hay pocas
leguminosas en la capa de hierbas, muchas en la capa pionera y
relativamente pocas en la etapa clímax. Se recomienda mezclar algunas
plantas nativas con las especies exóticas para mantener sanos los
organismos nativos del suelo.Tierramor
.
