La estrategia de la Materia Orgánica de Suelo (MOS)

La estrategia de la Materia Orgánica de Suelo (MOS)

Baldock y Skjemstad (1999) definieron la materia orgánica del suelo (MOS) como todos los materiales orgánicos que se encuentran en los suelos independientemente de su origen o estado de descomposición.

En general, se acepta que la Materia Orgánica del Suelo (M.O.S) contiene un 58% de carbono orgánico. De entre todos los factores que influyen en el equilibrio recepción-emisión de C, la presencia de materia orgánica es el que mayor influencia tiene, y es sobre este factor donde mayormente podemos intervenir disminuyendo o aumentando su cantidad en el suelo para intervenir en el equilibrio de entrada-salida de carbono.

La MOS es uno de los depósitos de C más estables en los ecosistemas terrestres, sus cambios suelen ser pequeños en comparación con la mayoría de los otros depósitos (esto es debido a su lenta degradación). Su mayor o menor presencia depende de las condiciones del propio suelo como son su pH, estructura, temperatura o capacidad de intercambio catiónico. De todas estas variables, la de la temperatura resulta ser la más influyente, una variable sobre la que no podemos actuar a corto plazo, si a largo plazo si conseguimos mitigar el calentamiento global.

A mayor temperatura la descomposición de la materia orgánica en el suelo (MOS) será más rápida debido a un aumento térmico de la actividad microbiana. Se estima que, en promedio, por cada aumento de temperatura de 1ºC la pérdida de carbono orgánico en el suelo puede ser del 6-7 %, valor que puede aumentar o disminuir según sea el cambio en la precipitación y también según las características propias del suelo y sus usos.

Esto como ya hemos mencionado acelera la liberación de CO2 y CH4 a la atmósfera a través del aumento de la respiración del suelo. Sin embargo, unas altas temperaturas también estimulan niveles más altos de crecimiento de las plantas, lo que por otra parte aumentaría el secuestro de carbono, es decir, el suelo terminaría comportándose cono un sumidero.

 

Sobre las otras variables si podemos actuar a corto plazo, y de todas las estrategias llevadas a cabo para que un suelo se comporte como un sumidero, a quedado claro que la más efectiva es la de cambiar su estructura  para favorecer los procesos de «humificación» derivados de la degradación de la MOS que forman los compuestos orgánicos estabilizados. Es por ello que se ha introducido el término índice o grado de humificación de un suelo.

«El perfil ISOHÚMICO de un suelo, es la variable que más va a contribuir a la formación de sumideros de carbono, y no hay mejor enmienda para conseguir un buen perfil que el aporte de materia orgánica en forma de humus».

Alberto Pérez, Humus-Spain

 

¿Pero… que capacidad de secuestro tienen los suelos si manejamos su contenido en MO?

Si podemos intervenir en la capacidad de un suelo para secuestrar carbono, habría que preguntarse la capacidad de estos para retener enormes cantidades de carbono atmosférico para luchar contra el cambio climático. Conociendo la respuesta podríamos conocer el potencial para revertir el movimiento neto de CO2 a la atmósfera a través de una mejor gestión de las plantas y el suelo. Es decir mediante la creación de sumideros.

Globalmente y a modo de ejemplo, Rattan Lal, el director del Centro de Manejo y Secuestro de Carbono de la Universidad de Ohio, calculó que el suelo tiene el potencial de capturar carbón a una tasa de entre 0,9 y 2,6 gigatoneladas al año. Esta es una pequeña parte de las aproximadamente 10 gigatoneladas de emisiones anuales de CO₂. Esta cifra coincide con fuentes de la FAO que ha estimado que los suelos son capaces de secuestrar alrededor de 20 Pg en 25 años, más del 10 % de las emisiones antropogénicas.

Primeramente hay que tener en cuenta que el secuestro de carbono por parte del suelo tiene un potencial finito, por lo que hay que maximizar las posibilidades de secuestro de cada suelo a través de prácticas agrarias teniendo en cuenta factores como la Eficacia en la Conversión del Carbono -ECC- , la respiración basal (actividad microbiana), el coeficiente de mineralización (porcentaje del carbono disponible que se mineraliza), o el tiempo de mineralización (cuanto tarda en mineralizarse.

Además de estas variables, la ECC depende de la calidad, variedad y cantidad de la propia comunidad microbiana degradadora (consorcios microbianos)Efectivamente, los microorganismos consumen primero los sustratos más lábiles (fáciles de digerir), de tal manera que a medida que pasa el tiempo, en el suelo va quedando el material más recalcitrante (más difícil de digerir). Por ejemplo, los exoesqueletos de algunos animales se descomponen más rápidamente que las plantas, y las hojas más rápidamente que la madera, a su vez, las hojas de vegetación caduca tienen una tasa de descomposición mayor que las de hoja perenne. Entonces a medida que transcurre el tiempo, la tasa de descomposición disminuye y con ella la ECC.

 

 

La clave está en la Rizodisposición

Como ya sabemos es en torno a las raíces de las plantas donde se acumula mayormente la Materia Orgánica del Suelo (MOS),y también sabemos que esto es así porque entre el 40-60% de los carbohidratos que se producen a través de la fotosíntesis se depositan en el suelo a través de los exudados de las raíces. A su vez estos exudados mueren tras explorar el terreno y se depositan creando más MO. Este fenómeno se conoce como Rizodisposición. Entonces es en torno a estas raíces y raicillas donde tendremos que buscar esa cantidad y calidad microbiana.

El resultado de una investigación llevada a cabo por la UBA (Universidad de Buenos Aires junto con INTA) reveló que la rizodeposición aportó hasta un 46% de la materia orgánica asociada a la parte mineral del suelo, que es la más estable, mientras que las raíces y la parte aérea aportaron a esa fracción sólo 9% y 7%, respectivamente. Este trabajo demuestra, por primera vez, la importancia de la rizodeposición para los suelos y los ecosistemas.

De entre todos los microorganismos que podemos encontrar, una determinada clase adquieren especial relevancia, son los hongos micorrízicos (se les considera el estómago externo de las plantas) que liberan una sustancia pegajosa a base de carbono llamada glomalina. Esta sustancia pega las micropartículas del suelo formando una especie de pelotas, estos son los micro y macro agregados del suelo que le dan la estructura ideal para la aireación.

Cuando la simbiosis micorriza-raíz funciona eficazmente, el 20-60% del carbono fijado en las hojas verdes se puede canalizar directamente a las redes miceliales del suelo, donde una parte se combina con nitrógeno fijado biológicamente y se convierte en compuestos húmicos estables que mejoran la estructura del suelo, la porosidad, la capacidad de intercambio catiónico y el crecimiento de las plantas. Cuanto más profundo en el perfil del suelo ocurra esto, mejor.

Ahora pues ya conocemos que los exudados de raíces vegetales , contribuyen a fijar el carbono en el suelo en mayor medida en que lo hace la propia biomasa sobre el suelo. El problema surge cuando la «colonización micorrízica» es baja debido a la aplicación de grandes cantidades nitrógeno inorgánico (fertilización química); que como se ha señalado convierten a las micorrizas en inactivas.

Un estudio conjunto de la Facultad de Agronomía de la UBA (FAUBA), el INTA, el CONICET y las universidades de Mar del Plata y de Stanford afirma esto último al revelar el rol crucial que juegan las raíces, a través de sus exudados, en la producción de la materia orgánica de los suelos. 

 

“Ahora se sabe que si queremos generar materia orgánica en el suelo, de alguna manera debemos contar con plantas que produzcan mucha rizodeposición. Y ese es un rasgo que hay que empezar a medir en las plantas. Claramente, la meta es que haya más raíces activas rizodeponiendo al suelo”.

Tradicionalmente se creía que eran las raíces muertas  y los tejidos vegetales depositados en el suelo (humus) los que formaban la materia orgánica, sin embargo este estudio confirma que es la relación simbiótica entre plantas y microorganismos la que mantiene este sistema por el que las plantas generan raíces y al mismo tiempo exudan compuestos hacia fuera, hacia la tierra. Son compuestos sencillos, azucarados, ‘ricos’ para los hongos y las bacterias del suelo, y cuando éstos ‘comen’, a su vez liberan al medio nutrientes inorgánicos que las plantas absorben y usan para vivir”.

Gervasio Piñeiro -Investigador del estudio-

 

 

La relación Carbono – Nitrógeno – Oxigeno

Para entender la capacidad de secuestro de un suelo, hay que entender las interrelaciones entre el carbono y otros elementos. A medida que mejoran los niveles de carbono del suelo, la estructura de este mejora y las condiciones para la fijación biológica asociativa de N también mejorancreando un circuito de retroalimentación positiva con altas tasas de intercambio gaseoso C/N.

En cambio cuando el carbono del suelo escasea, las poblaciones de hongos beneficiosas disminuyen, la estabilidad de los agregados también disminuye y la estructura resultante limita el intercambio gaseoso  C/N reduciendo la fijación biológica de nitrógeno por las bacterias de vida libre y, por tanto, la estabilización del carbono.

Efectivamente, Los suelos con un alto contenido en nitrógeno son pobres en carbono, elemento esencial que actúa como regulador de macro y micronutrientes. La alta presencia de nitrógeno inhibe la actividad microbiana y por lo tanto no se forma la manta orgánica –humus- de forma natural. El resultado es que los suelos no pueden fijar C02 que escapa a la atmósfera.

No debemos olvidarnos del otro gas que intervienen en la ecuación final: el elemento más importante para el vigor y la resistencia de los cultivos no es el N, P ni K. El gas que da vida a los microbios, las plantas, los animales y los seres humanos es el oxígeno. Un suelo poroso facilita la oxigenación y por lo tanto el crecimiento microbiano.

Interviniendo en este trío de intercambio gaseoso C-N-O podremos incrementar el porcentaje de MO que se convierte en C (Eficiencia de Conversión del Carbono). La mala noticia es que los hongos beneficiosos responsables del almacenamiento estable de carbono, lamentablemente faltan en nuestros suelos. Los hemos matado con los «cidas»: fungicidas, herbicidas, nematicidas, también con labranza excesiva, y con largos periodos de barbecho y fertilizantes ácidos / salinos. Los hongos micorrízicos responsables de la porosidad del suelo, han sido diezmados hasta el punto de que solo queda el 10%.

Luego la estrategia definitiva es hacer crecer estos hongos en nuestros suelos de manera desesperada, y para ello tenemos que crear las condiciones adecuadas en el suelo para que este intercambio gaseoso C/N se refuerce en el suelo.

Conoce más sobre las Micorrizas

 

«¿Se imaginan que hubiera un proceso que pudiera eliminar el dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, reemplazarlo con oxígeno vivificante, soportar un robusto microbioma del suelo, regenerar la capa superior del suelo, mejorar la densidad de nutrientes de los alimentos, restaurar el equilibrio hídrico en el paisaje y aumentar la rentabilidad de la agricultura?»

Aportar Materia Orgánica (MO) en forma de humus al suelo es la forma más efectiva y sostenible de intervenir en los suelos para crear en ellos las condiciones físicas y estructurales idóneas que favorezcan la oxigenación, la formación de la RIZOSFERA y del PERFIL ISOHÚMICO, lo que a su vez, favorecerá la presencia de unos consorcios microbianos más abundantes y de más calidad. Es decir «crear una fuerza de trabajo microbiana efectiva que trabaje 24/7 en pos de incrementar el COS». Este es uno de los objetivos del Proyecto Circular Humus-Spain.