Los elementos básicos y esenciales de la tierra se les llaman Nutrientes del Suelo, los mismos son esenciales para la vida y la subsistencia, estos se encuentran en las cantidades necesarias para el mantenimiento de la vida y cuando dejan de estarlo, el suelo comienza a perder su calidad, pero mejor sigue leyendo este artículo en donde podrás conocer mejor todo sobre ellos.
Indice De Contenidos
¿Qué son los Nutrientes del Suelo?
Para que los organismos puedan realizar sus funciones vitales necesitan de una serie de elementos químicos tales como el carbono, oxígeno, hidrógeno, azufre, nitrógeno y fósforo, entre otros, que son necesario para realizar la síntesis de las biomoléculas orgánicas.
Estas sustancias químicas se disuelven en la humedad del suelo y son vitales para el crecimiento y desarrollo de las plantas, en total son 13 elementos imprescindibles. Estos elementos deben cumplir con cuatro condiciones para poder ser esencial:
- Si hay insuficiencia del elemento puede provocar deficiencias en las funciones, las cuales pueden ser reversibles si se vuelven a colocar en las concentraciones adecuadas.
- Si ese elemento no existe, los organismos vegetales y animales no pueden crecer ni tener un ciclo completo de vida.
- Elemento influye directamente en los organismos y en sus procesos metabólicos.
- Ningún otro elemento puede cumplir con las funciones que este genera.
- Es por esta razón que existen suelos ricos en nutrientes y otros pobres, ya que no hay un suelo en absoluto que contenga todos los elementos en la proporción adecuada. También te puede interesar saber que son los Suelos humíferos.
Importancia
Estos elementos son necesarios por todos los seres vivos, el carbono, el hidrógeno y el oxígeno con los que integran los carbohidratos, el azufre, el nitrógeno y el fósforo son los que permiten la formación de moléculas, de proteínas y ácidos nucleicos que son la base para el desarrollo de cualquier ser vivo.
Cada organismo va tomando estos elementos para ser incorporados a lo largo de sus vidas, solo con la muerte estos elementos vuelven a ser liberados y a través de la descomposición vuelven a ser absorbidos por el suelo y de allí nuevamente a los vegetales comenzando el proceso de la mineralización.
Solo con la nutrición de los cultivos y la fertilización es que se puede evolucionar en la producción de cultivos extensivos y en pastos. Este concepto de nutrientes en el suelo se ha venido afectando en un balance, por lo cual se han creado técnicas para mejorar el rendimiento de los suelos a través del tiempo.
Son trece los nutrientes necesarios que se necesitan para el crecimiento vegetal, aunque solo se haga el ajuste de 2 o 3 elementos, por eso es recomendable saber cuál es el contenido de los nutrientes del suelo y que requieren las plantas para crecer y ajustar lo necesario en cada uno de ellos.
Se debe tomar en cuenta el pH del suelo que es un factor fundamental, este es el que determina si hay posibilidad de que una planta crezca en un medio ácido o alcalino, y nos dirá la disponibilidad de nutrientes de las plantas en ese suelo. La capacidad de intercambio catiónico que tenga el suelo afectará la capacidad de las plantas para retener ciertos nutrientes.
Este intercambio catiónico es una de las maneras que tienen los suelos para retener y liberar iones positivos por el contenido de la arcilla y de la materia orgánica que presenta.
Las arcillas están cargadas de iones negativos por lo que los suelos arcillosos son capaces de tener mucho más intercambio de catiónicos, cuando un suelo tiene mucha materia orgánica el suelo puede tener más capacidad de intercambio catiónico. Es a través de la materia orgánica que los suelos tienen el proceso de descomposición química a través de las excreciones de animales y de microorganismos, residuos de otras plantas y sus degradaciones en el medio ambiente.
Es esta descomposición la que da la oportunidad de la oxidación a través de los microorganismos y asegura la liberación de los nutrientes para la disposición de otras plantas, pero lo más importante son los beneficios que tiene sobre las propiedades físicas del suelo, facilitando la formación de microporos por donde puede entrar aire, retener agua y mejorar la penetración de las raíces de las plantas a capas más profundas.
El balance de estos nutrientes es esencial, cuando se establecen sistemas de producción estos balances son removidos. Si un sistema agrícola no tiene no tiene incluidos animales, el suelo tendrá pérdida de nutrientes que son vitales en las cosechas de granos y de biomasas. Por eso es que se usan una serie de fertilizantes, enmiendas y abonos orgánicos.
Si hay un mal balance de los nutrientes el rendimiento de los suelos se afectara, tanto en su calidad, como en el aire y el agua que necesita el ecosistema. Si hay un exceso de estos nutrientes estos provocan la contaminación del suelo, aire y agua, reducen la fertilidad del mismo y afectan la producción.
Macronutrientes y Micronutrientes
Los nutrientes necesarios que se requieren para el crecimiento saludable se dividen en tres formas: primarios, secundarios y micronutrientes. Los nutrientes primarios están clasificados en nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K), estos son necesarios en muchas cantidades; los que se clasifican como secundarios son el calcio (Ca), magnesio (Mg) y azufre (S), estos se necesitan en menor cantidad, pero siguen siendo importantes; estos dos grupos conforman los macronutrientes del suelo.
Las plantas asimilan los macronutrientes en mayor cantidad, y os primarios son indispensables para que haya transferencia de energía y de componentes esenciales en las plantas tales como proteínas, ácidos nucleicos y clorofila.
Los micronutrientes están conformados por el zinc (Zn) y el manganeso (Mn), hierro (Fe), cobre (Cu), cloro (Cl), boro (B) y Molibdeno (Mo); los cuales se requieren en menor cantidad, la mayor parte de los nutrientes secundarios y micronutrientes se corrigen de una manera fácil cuando se mantiene el pH del suelo en un valor aceptable.
Todos estos nutrientes en mayor o menor grado son los que pueden llegar a afectar el ph del suelo, por ejemplo si hay mucha cantidad de aluminio y manganeso los suelos serán más ácidos y tóxicos.
El nitrógeno es el más importante para las plantas, con el producen las proteínas que forman la clorofila y pueden transformar los alimentos de las plantas, este se absorbe a través de las raíces, pero la planta no lo usa de manera inmediata sino que sigue un proceso para transformarlo y aprovecharlo. Cuando hay una falta del mismo las plantas comienzan a perder su color verde y se van poniendo amarillas.
El nitrógeno del suelo proviene en mayor parte de la materia orgánica, tales como el estiércol, los desechos vegetales, etc., también del aire pero esta es menos aprovechada por la planta, a excepción de las leguminosas, los fertilizantes químicos tales como el abono nitrogenado con amonio o yeso agrícola.
También puede provenir de los relámpagos y de las lluvias. Pero este no solo es indispensable que se obtenga ya que también hay formas en que se pierde este nutriente y esto puede ser por el aire, la quema de materia orgánica y el agua.
El fósforo (P) en menos abundancia en las plantas que el nitrógeno y el potasio, si las plantas no tienen la cantidad necesaria del mismo estas tendrán problemas de crecimiento, división celular, elongación radical y desarrollo de semillas y frutos, además de una madurez temprana.
De tener déficit de este elemento se nota en las plantas a través de las hojas más viejas que comienzan a cambia de color a un azul verdoso o rojizo. Una corrección temprana de este elemento permitirá una fertilización de la siembra.
El potasio (K) es el segundo mineral que más existe en el planeta después del nitrógeno, este puede procesar más de 60 enzimas, a través de la fotosíntesis y en el movimiento de productos o fotosintatos hacia los organismos de almacenamiento que son las semillas, permite la economía del agua y permite la resistencia a las plagas, enfermedades y estrés de las plantas. Cuando hay déficit de este elemento las plantas presentan clorosis a lo largo del borde la hoja y las hojas más viejas se queman.
Los micronutrientes son elementos esenciales en los cultivos que se requieren en bajas cantidades y se van a clasificar de acuerdo a su esencialidad en las plantas, se considera un elemento esencial cuando su deficiencia hace que una función fisiológica esté en condiciones menos óptimas, y cuando el nutriente es suministrado las funciones de las plantas vuelven a su normalidad. Cada planta necesita de algún micronutriente en menor o mayor grado.
Estos micronutrientes son necesarios cuando los cultivos son intensivos, ya que su déficit terminaría afectando no solo el rendimiento sino también aquellos factores que hacen que una planta o vegetal tenga un valor en el mercado.
Cada micronutriente tiene una función especial y diferente y no tiene necesariamente un impacto en cada cultivo. Su carencia o exceso puede tener como significado la pérdida parcial o completa de un cultivo.
De allí la necesidad de hacer análisis a los suelos, el agua y el tejido para ver las condiciones y necesidades iniciales y verificar una acumulación de micronutrientes que causarían un efecto no deseado, cada micronutriente tienen un valor y función específico:
- Boro (B): ayuda a mantener la integridad estructural y las funciones de las membranas celulares. Incide en el crecimiento de las plantas.
- Cloro (Cl): es el que ejecuta la regulación estomática en donde se libera la humedad en los periodos de estrés hídrico, hace que se rompa la química del agua ante la luz y comienza la activación de los sistemas enzimáticos.
- Cobre (Cu): es el activador de las enzimas y el catalizador de las reacciones en los procesos del crecimiento de los cultivos, produce la vitamina A y establece el éxito en la síntesis de las proteínas.
- Hierro (Fe): es uno de los nutrientes esenciales para el crecimiento de los cultivos y la producción de alimentos, caliza la formación dela clorofila, y es parte de la formación de varias enzimas que ayudan a la transferencia de energía, reducen y fijan el nitrógeno y forman la lignina.
- Manganeso (Mn): es el activador de las reacciones metabólicas más importantes y participa en la fotosíntesis. Se cree que acelera los procesos de germinación y maduración y ayuda al incremento de fósforo y calcio en las plantas.
- Níquel (Ni): es parte del metabolismo del nitrógeno en los cultivos ya que está presente en la enzima ureasa que sirve para convertir la urea en amonio en los tejidos vegetales.
- Zinc (Zn): sirve para el rendimiento de los cultivos ya que participa en la síntesis de las proteínas y en los procesos de crecimiento.
Hay factores que influyen en la presencia y la cantidad de los micronutrientes del suelo y en qué cantidad estarán disponibles para los cultivos, entre ellos están los siguientes:
Materia orgánica: es donde se encuentra la mayor cantidad de boro, cobre, manganeso y zinc, que son esenciales para los cultivos.
Condiciones meteorológicas y climáticas: cuando hay sequía y frío se restringen las actividades de las raíces de las plantas, lo que puede llevar a tener deficiencia de boro, pero estas logran subsanarse cuando llegan las lluvias y se reanuda la actividad radicular de las plantas, pero las plantas se verán afectadas en su crecimiento. Con las lluvias también se pueden obtener el cloro. En suelos que presentan sequedad y frío puede haber limitante de absorción de níquel y el zinc no es absorbido.
Ph del suelo: cuando un suelo tiene un ph elevado la absorción de boro se disminuye, este tiene su nivel óptimo en cultivos que se encuentren en suelos con un ph entre 5.0 y 7.5. Si son suelos limosos y ácidos se reduce la solubilidad del boro y hay una mejor respuesta a fertilizantes que contengan este elemento.
La textura del suelo: cuando los suelos son arenosos tienen una textura gruesa entonces tienen un nivel bajo de minerales por esta razón los cultivos pueden presentar deficiencia de boro a diferencia de los que se encuentran en suelos que tienen arcilla.
Lixiviación y escorrentía: el boro está disponible en el suelo por lo que a través de la lixiviación se puede perder, esto preocupa mucho en los suelos arenosos y en las zonas donde llueve demasiado, asimismo sucede con el cloro el cual se desplaza con el agua de riego.
Nutrientes del suelo para las plantas
El conocimiento que se tienen hoy día de los organismos vegetales permiten que se asegure que los mismos están compuestos principalmente de carbono, hidrógeno y oxígeno. Todas las plantas obtienen su carbono y oxígeno a través del aire por el proceso de fotosíntesis, pero el hidrógeno viene directamente del agua que está en el suelo.
Aun así estas son capaces de vivir a base de aire y de agua, pero necesitan de los elementos químicos que pueden obtener a través de los minerales que se encuentran presentes en el suelo. Estos elementos deben obtenerse del suelo y en ocasiones son los que pueden limitar el crecimiento de los cultivos, el crecimiento de las plantas salvo algunas excepciones no se altera cuando hay deficiencia de carbono, hidrógeno u oxígeno.
Estos nutrientes están en condición asimilable para las plantas en un 2%, el 98% restante está presente en formas que no se pueden asimilar, pero esta se encuentra unido a la fracción de los minerales y de la materia orgánica, este proceso de liberación de nutrientes puede durar muchos años. Las plantas los van absorbiendo a través de los pelos radicales de sus raíces más jóvenes, las cuales sufren un proceso de renovación continuo y su vida es de unos pocos días.
Es a través de estos pelos radicales que las sustancias ácidas hacen su contribución a solubilizar los compuestos que no son solubles como lo son los fosfatos y los carbonatos. Estos elementos nutritivos absorbidos por las plantas provienen de las rocas que se van degradando progresivamente convirtiéndose en compuestos solubles.
Es a través de estos compuestos que se puede disociar el agua del suelo en iones positivos (cationes) y negativos (aniones), que es como pueden ser asimilados por las plantas. Los iones se pueden encontrar libres en el suelo y absorbidos por partículas coloidales. La cantidad de macronutrientes que necesitan absorber las plantas para hacer su ciclo vital puede ser muy sensible comparado con la cantidad de micronutrientes.
Muchas cosechas pueden no tener la cantidad necesaria en el suelo por lo que necesitan de un complemento de abonos y de fertilizantes. Son muchos los factores que están inmersos en el medio del suelo y del clima que tienen influencia mayor o menor en la absorción de los nutrientes, muchos ya lo hemos mencionado antes: la textura del suelo, el ph, la forma en que interactúan los iones, el clima.
Este último es de mucha influencia en la absorción de la temperatura y la humedad, a mayor temperatura se incrementa el nivel de absorción, ya que se establece una mayor actividad bioquímica, hasta que se alcanza el nivel óptimo por encima del cual después comenzar su decrecimiento.
A baja temperatura sucede el efecto contrario hay dificultades en los procesos bioquímicos y no hay solubilidad en los suelos, de esta manera también sucede lo mismo con la humedad.
Pérdida de nutrientes en el suelo
La pérdida de nutrientes en el suelo y de la materia orgánica merece una especial atención en los casos de la agricultura en donde hay escasos recursos y no presentan las condiciones necesarias para que se haga la reposición de los nutrientes que se pierden y así mantener la fertilidad del suelo y el crecimiento de los cultivos.
El caso de los rastrojos inadecuados en los cultivos hacen que el suelo se erosione y que tengan poca cobertura en el suelo y pierde su protección natural es entonces cuando la erosión hace que se disminuyan los contenidos de la materia orgánica y los nutrientes.
A través de la degradación física de los suelos la reducción de la fertilidad e hace patente en los suelos, sobre todo en la pérdida del desarrollo de las raíces de las plantas. La capa superficial del suelo puede presentar barreras que no permiten que las mismas se desarrollen y entre estas están:
La alta densidad de los suelos: son capas que se han vuelto impermeables y que están endurecida por los sesquióxidos y las capas compactadas, estas tienen poca retención de agua y poca profundidad en el suelo remanente. Es por la erosión que no se puede tener una retención de agua alterando la materia orgánica y haciendo que el porcentaje de partículas pequeñas como la arcilla también se vaya perdiendo, estas disminuciones provocan las alteraciones en la densidad de los suelos.
Hay estudios realizados en el maíz en se demuestra el desarrollo radicular cómo se ha restringido cuando se hace una remoción en el suelo, debido a como la retención del agua en los mismos tienen una baja capacidad ya que se encuentran erosionados.
No es fácil definir cuáles son los parámetros físicos para determinar los efectos de esta poca retención de agua y la consecuente pérdida de nutrientes, pero se cree que esto depende de cómo se relacionan las propiedades físicas y químicas. pero uno solo de estos factores no es el responsable de algún efecto determinado.
Es quizás este problema el motivo por el cual se toman en cuenta todo lo que este en relación con las propiedades físicas del suelo y buscan allí el motivo que causa la reducción de la productividad en los suelos. la pérdida de los nutrientes del suelo puede depender de cuanta cantidad del mismo se haya erosionado y cuál era su concentración al inicio de los nutrientes.
Se deben hacer experimentos sobre estas propiedades físicas y químicas en el sistema agrícola y determinar cuáles eran las concentraciones iniciales de materia orgánica y de nitrógeno.
También revisar la cantidad de fósforo y cuáles fueron sus valores significativos para determinar cuánta cantidad de abono orgánico se debe utilizar en el suelo, y así reponer cada uno de estos elementos para lograr que los suelos tengan las condiciones óptimas para los siguientes cultivos.
¿Cómo pasan los nutrientes del suelo al Hombre?
En los suelos que se encuentran sanos es que se pueden establecer las bases de los sistemas alimentarios, ya que en ellos es que se basan nuestros soportes de agricultura y el medio por el cual deben crecer todas las plantas que se usan en la producción de los alimentos.
Si el suelo está sano los cultivos que de él saldrán estarán sanos y se podrán alimentar tanto personas como animales. Es en esta calidad del suelo en donde se logra determinar la relación entre la calidad y la cantidad de los alimentos que se producen.
Con los nutrientes esenciales en el suelo en las proporciones adecuadas, el agua y el oxígeno todos los cultivos tendrán el sostén en sus raíces para que puedan crecer y florecer, y dar los frutos necesarios para los seres humanos. También podrán ser el amortiguador para darle la protección a las raíces y poder manejar la diferencia de temperatura que las puede afectar.
Si el suelo esta sano el ecosistema que se encuentra en él también lo estará además tendrá dinamismo, estará con los niveles apropiados de microorganismo que cumplirán las funciones vitales, para hacer la transformación de la materia que se encuentra inerte y descomponiéndose, y junto a los minerales y nutrientes completar el ciclo de los elementos de las plantas, se podrán controlar las enfermedades, los insectos y las hierbas que puedan perjudicar los cultivos.
De la misma manera se podrán mejorar la estructura de los suelos trayendo beneficios positivos en la capacidad para retener agua y nutrientes y mejorar la producción de los cultivos que luego llegarán a los seres humanos. Con unos suelos sanos se pueden controlar también los cambios de clima ya que se pueden mantener o aumentar los índices de carbono.
La cantidad de materia orgánica que se encuentra en los suelos es lo que va a determinar las propiedades físicas del suelo y las químicas, que darán como resultado la salud de los suelos. la forma es que están compuestos y en como se vayan degradando es lo que afectará la estructura y porosidad del suelo y su índice de infiltración de agua, la capacidad de humedad que pueda retener, cuál será su diversidad y actividad en la biología de cada organismo humano y animal y como este disponible la cantidad de nutrientes.
Es con el intercambio de los nutrientes de la materia orgánica, el agua y el suelo que se conoce cuál será la fertilidad del mismo y como se podrá mantener para una producción sostenible, no se puede explotar un suelo sino se repone su materia orgánica de la manera adecuada.
Para reponer la cantidad de nutrientes y comenzar con el nuevo ciclo de los elementos, de no hacerlo este ciclo se rompe, la fertilidad del suelo baja y el equilibrio se rompe en la cadena agroalimentaria. Los suelos son los aliados fundamentales en darnos la seguridad alimentaria y la nutrición que cada ser humano necesita.
Es por la cantidad de alimentos que tengamos disponibles del suelo, que podremos determinar que cantidad será necesaria en los próximos cultivos de alimentos, que sean nutritivos y de excelente calidad, pero si los suelos no están aptos esto no será posible.
En las últimas 5 décadas han habido muchos avances tecnológicos en el tema agrícola y por tanto la demanda de los mismos se ha provocado por el aumento de la población, lo que ha ocasionado que los suelos hayan tenido más presión en sus cultivos. Muchos países solo han logrado tener un agotamientos y degradación del suelo que pone en peligro la completa capacidad de producción de los mismos, y por ende no saber si se podrán satisfacer las demandas de alimentos de las futuras generaciones.
Si se llegan a mantener suelos sanos estamos asegurando la sostenibilidad de la tierra. Con el crecimiento de la población al ritmo actual se cree que en el año 2050 la misma será superior a los 9 mil millones de habitantes, y habrá una mayor competencia por tener agua y alimentos, lo cual traerá consecuencias de cambios climáticos, seguridad alimentaria, la capacidad de poder aumentar e rendimiento del suelo y sobre todo la calidad de los alimentos.
Se han comenzado a diseñar sistema de gestión holística para la producción para hacer la promoción y refuerzo de salud de los sistemas agrarios y sociales, ecológicos y económicos que sean sostenibles y que permitan darle una protección a los suelos y mantener en niveles óptimos su capacidad de producción.
Es por ello que el desempeño del papel de los agricultores cumple un factor fundamental ya que pueden promover varios enfoques agrícolas y establecer un desarrollos sostenible de los suelos, para mejorar la productividad, sobre todo en agroecología, la agricultura de conservación, la agricultura orgánica, el cultivo sin labranza y la agroforestería.
Tener una comprensión de cuál es la vida útil del suelo y como influyen los ecosistemas, cual es el papel que deben desempeñar los seres humanos para evitar el impacto negativo y poder usar los beneficios de la actividad biológica del suelo para poder tener una agricultura que se sostenga en el tiempo y que a la vez sea productiva.
De esta manera la FAO ha iniciado muchos proyectos para ejercer esta gestión sostenible y conservar los suelos en todo el mundo, tales como la promoción de una agricultura de conservación, en países africanos, chinos e indonesios para fortalecer la capacidad de una agricultura orgánica.
