Porosidad e infiltración en suelos agrícolas
Escrito el: 2024-10-15 por: J.A.González
La salud del suelo es fundamental
para la producción agrícola y la sostenibilidad de los ecosistemas. En este
contexto, la porosidad y la infiltración del agua en suelos agrícolas juegan un
papel crucial, ya que estos factores no solo afectan la disponibilidad de agua
para las plantas, sino que también impactan la calidad del suelo y la
biodiversidad del ecosistema.
El ciclo del agua y su
relación con el suelo
El ciclo del agua es un proceso
dinámico que involucra el movimiento del agua entre la atmósfera, la tierra y
los cuerpos de agua. A todo el mundo nos lo han contado en el colegio.
El ciclo comienza con la lluvia que
cae y se infiltra en el suelo. La
infiltración del agua es esencial para reponer acuíferos, sustentar la
vegetación y mantener la salud del suelo.
Cuando el agua de lluvia o el riego
se infiltran adecuadamente, se minimiza la escorrentía superficial, lo que
puede reducir la erosión y la pérdida de nutrientes.
Una vez rellenos los acuíferos se
conectan con los ríos volviendo al mar. Esta agua de mar se evapora y junto a
la transpiración de las plantas va formando nubes y vuelve al inicio del ciclo
con la lluvia.
Como podemos observar la infiltración
es importante en el ciclo del agua. ¿Qué sucede si el agua no se infiltra?
Porosidad del suelo: un factor clave
La porosidad del suelo, es decir, el
volumen de espacios vacíos entre las partículas permite la retención y el
movimiento del agua y el aire. Los poros grandes facilitan la infiltración
rápida, mientras que los poros pequeños retienen agua disponible para las
plantas. Es importante que en un suelo exista una diversidad de poros, para que
todos los procesos puedan llevarse a cabo con normalidad. Ocurre lo mismo que
en cualquier ecosistema, la ausencia de un grupo provoca la inestabilidad del
sistema.
Acción de las raíces en la estructura del suelo
Al desarrollarse las raíces, van
penetrando en el suelo y van creando una serie de canales (que permanecen en el
suelo cuando las raíces mueren) de infinidad de dimensiones, permitiendo la
entrada del aire y el agua en el suelo. A su vez retienen el suelo y lo
protegen de la acción de la lluvia y del viento, evitando la escorrentía y la
perdida de suelo. A estos canales también se les conoce con el nombre de bioporos.
De la misma manera, las raíces también favorecen la
actividad de lombrices y otros organismos que excavan, como los insectos y los
nematodos. Estos organismos crean túneles y galerías en el suelo, mejorando aún
más la porosidad. Este proceso es especialmente activo en suelos con alta
diversidad biológica, que se da en sistemas agrícolas más sostenibles y
regenerativos.
Es por ello que las plantas con
sistemas radiculares grandes son las más importantes, ya que cuanto más potente
es el sistema radicular, mayor es la acción en el suelo. Aunque como siempre,
es importante una mayor diversidad de sistemas radiculares.
Con lo cual la acción de las raíces
es fundamental para promover un entorno favorable para la vida del suelo.
Procesos microbianos en el suelo: la importancia de la estructura
Es crucial entender los procesos que
ocurren en el suelo, especialmente la función de los microorganismos en la
formación y estabilización de agregados. Las bacterias y los hongos exudan
polisacáridos coloidales que actúan como un "pegamento" natural,
uniendo las partículas del suelo y mejorando su estructura. Esto no solo
facilita la infiltración del agua, sino que también promueve una mejor
retención de nutrientes.
Varios parámetros microbianos son
indicadores clave de la salud del suelo. La respiración basal refleja la
actividad metabólica general, mientras que la respiración inducida por el
sustrato indica cómo los microorganismos responden a la disponibilidad de
materia orgánica. Estos aspectos, junto con la biomasa microbiana y el
coeficiente metabólico microbiano, están estrechamente relacionados con el
contenido de materia orgánica, la estabilidad de los agregados, la textura y la
densidad aparente del suelo. Un suelo con alta actividad microbiana es más
saludable y capaz de sostener cultivos de manera efectiva.
Los hongos, además, contribuyen a la
estabilización de los agregados mediante sus hifas, que se anclan a las
partículas minerales. Esta red fúngica no solo mantiene la estructura del
suelo, sino que también regula procesos críticos en los ecosistemas, como la
integración biofísica de la materia orgánica con los componentes minerales,
acuosos y gaseosos. Esta interacción es esencial para un ciclo hidrológico
equilibrado y afecta las emisiones de gases de efecto invernadero.
Compactación del suelo: un obstáculo para la infiltración
La compactación del suelo es un
problema común en suelos agrícolas. Cuando el suelo se compacta, se reducen los
espacios porosos, dificultando la infiltración del agua e impidiendo que esta
llegue a las capas freáticas. El agua se pierde por los barrancos y los ríos
impidiendo que el ciclo del agua se lleve a cabo correctamente. Esto puede ser
causado por el tráfico de maquinaria, el pisoteo del ganado o la erosión, y
limita la actividad biológica del suelo. Los organismos del suelo, como
lombrices y microorganismos, enfrentan dificultades para prosperar en suelos
compactados, lo que contribuye a un ciclo de degradación.
La erosión
La erosión es el proceso natural
mediante el cual el suelo, las rocas y otros materiales de la superficie
terrestre son desgastados y transportados por agentes como el agua, el viento,
el hielo o la gravedad. Este proceso puede ocurrir de manera lenta a lo largo del
tiempo o de forma rápida debido a eventos extremos como tormentas o
deslizamientos de tierra.
Como vemos es un proceso natural, que
se dio durante la meteorización y la creación de paisajes, pero no por ello
significa que es un proceso beneficioso para los suelos. La naturaleza tiende a
recubrir los suelos constantemente para evitar este fenómeno, y la humanidad
lucha en su contra para dejarlos desprotegidos por el miedo a la competencia.
El único lugar natural donde el suelo este desnudo, es el desierto.
Los dos principales tipos de erosión
que afectan a los suelos agrícolas son la erosión hídrica y la erosión eólica.
Erosión hídrica
La erosión
causada por el agua es la más común y puede dividirse en varias subcategorías:
·
Erosión pluvial: Ocurre por el impacto directo de las gotas de
lluvia en la superficie del suelo, desintegrando las partículas más finas.
·
Erosión laminar: Cuando el agua fluye suavemente sobre la
superficie, llevando consigo una fina capa de suelo.
·
Erosión en surcos o cárcavas: El agua concentrada en pequeños
canales genera surcos más profundos en la tierra, lo que puede llevar a la
formación de barrancos y grandes cárcavas.
·
Erosión fluvial: El agua de los ríos y arroyos erosiona sus
lechos y orillas, transportando sedimentos y moldeando valles. Un ejemplo es el
cañón que puede formarse debido a la erosión continua del lecho del río, como
el Gran Cañón del Colorado.
Erosión eólica
La erosión
por viento es común en áreas secas y desérticas, donde la vegetación escasa
deja el suelo expuesto. Existen dos mecanismos principales:
·
Deflación: El viento arrastra partículas finas como las arcillas
y los limos de la superficie, dejando atrás los materiales más gruesos.
· Abrasión: El viento cargado de partículas de arena actúa como
un papel de lija, desgastando rocas y otras superficies. Esto es visible en
formaciones como los yardangs, que son rocas talladas por la abrasión eólica.
Suelos labrados vs. suelos regenerados
La comparación entre suelos labrados
y suelos regenerados revela diferencias significativas en términos de porosidad
y capacidad de infiltración.
Cuando un suelo se labra, la primera
sensación que se tiene es que el suelo esta suelto y mullido. Es una falsa
percepción. Por que no va a durar mucho tiempo. El laboreo destruye toda la
estructura de poros del suelo, sobre todo los poros más grandes, dejando solo
los poros más pequeños. La exposición de este suelo a la acción del viento, la
lluvia e incluso el pisoteo repetitivo provocan que esos pequeñísimos poros se
cierren, quedando el suelo compactado.
Los suelos labrados, sometidos a
prácticas agrícolas intensivas, presentan una estructura muy uniforme con poros
de menor tamaño con tendencia al a compactación, lo que resulta en una menor
capacidad de infiltración y mayor escorrentía superficial. Esto disminuye el
oxigeno y la humedad en los suelos, obstaculizando la vida macro y microbiana.
En contraste, los suelos regenerados,
manejados de manera sostenible, tienen una estructura más diversificada, con
una con mayor diversidad de tamaño de poros, donde el agua y el oxígeno pueden
circular libremente, permitiendo la vida. Prácticas como mantener la cobertura
del suelo, fomentar la diversidad de cultivos y reducir la compactación mejoran
la porosidad y la infiltración. En estos suelos, la actividad microbiana es más
intensa, lo que se traduce en una mejor retención de agua y nutrientes.
La importancia de un suelo regenerado y funcional
La regeneración del suelo no es solo
una opción sostenible, sino una necesidad para mantener la capacidad productiva
y la funcionalidad ecológica a largo plazo. La salud del suelo depende de su
estructura física, química y biológica, donde aspectos como la porosidad, la
agregación y la biodiversidad microbiana juegan roles fundamentales. Estos
factores determinan la capacidad del suelo para infiltrar y retener agua,
almacenar nutrientes, y sustentar la actividad biológica, promoviendo una sinergia
entre la agricultura y la salud del ecosistema.
Los procesos microbianos,
particularmente las interacciones entre bacterias, hongos y plantas son
esenciales en el ciclo de nutrientes y en la formación de agregados estables.
La estructura del suelo, que incluye una adecuada proporción de macro y
microporos, facilita la infiltración de agua y la aireación, aspectos clave
para evitar la erosión, la compactación y la desertificación. Además, un suelo
sano aumenta la resistencia frente a eventos climáticos extremos al mejorar la
capacidad de almacenamiento de carbono y agua, amortiguando los impactos de
sequías o lluvias intensas.
Prácticas como la rotación de
cultivos, el manejo integrado de nutrientes y el uso de cultivos de cobertura
fomentan la regeneración del suelo al promover la diversificación biológica y
mejorar la estructura física del sustrato. Estas técnicas aumentan la
estabilidad de los agregados y optimizan los procesos de infiltración,
disminuyendo la escorrentía superficial y promoviendo la percolación en
profundidad.
Conclusión
La regeneración del suelo, con
énfasis en la mejora de su porosidad y su capacidad de infiltración, es un
componente esencial para mantener su funcionalidad a largo plazo. Entender las
dinámicas microbianas y su influencia en la formación de agregados y la
retención de agua es crucial para implementar prácticas agrícolas que no solo
mejoren la producción, sino que también contribuyan a la resiliencia ante el
cambio climático. La inversión en la salud del suelo es una apuesta por la
sostenibilidad y la estabilidad ecológica de nuestras comunidades y del
planeta.
