Indicadores de salud del suelo: claves para un cultivo exitoso y sostenible

El suelo, en un contexto agrícola, es la capa superficial de la tierra que sostiene el crecimiento de las plantas. Está compuesto por minerales, materia orgánica, organismos, aire y agua. 

Los términos 'calidad' y 'salud' de suelo pueden usarse indistintamente, aunque según el contexto podremos ver que la calidad está más vinculada a propiedades físicos-químicas y funciones del suelo, mientras que salud se liga a aspectos biológicos y de dinámicas y sostenibilidad [1]. En cualquier caso, cuando hablamos de indicadores, ambas terminologías son válidas incluidas debido a su estrecha interrelación. 

El suelo determina la productividad de los cultivos, la calidad de los alimentos y la sostenibilidad agrícola y ambiental. Un suelo compacto, erosionado, pobre en nutrientes y con baja actividad biológica afectará negativamente al rendimiento agrícola. Cuando un suelo se ha degradado en exceso, puede no ser apto para muchos cultivos y, si bien pueden recuperarse o restaurarse con un correcto manejo, existen puntos de no retorno que hacen inviable su uso agrícola. 

En Andalucía, el 9,8 % de la superficie agrícola está en riesgo de sufrir erosión severa, por encima del promedio de la UE (6,6 %) [2].

Los indicadores de calidad y salud del suelo nos ayudan a evaluar la capacidad de un suelo para dar un sustento continuado a cultivos. Estos indicadores reflejan el estado físico, químico y biológico, permitiéndonos tomar decisiones informadas y contextualizadas, con el objetivo de conservar o mejorar ciertos parámetros. Aunque siempre hay que tener presente las necesidades específicas de cada cultivo, podemos señalar ciertos rangos y características de lo que sería un suelo óptimo y sano. 

Indicadores físicos

Los indicadores físicos nos darán información sobre la capacidad para retención e infiltración de agua y nutrientes, así como la aireación del suelo, vinculada a facilitar el crecimiento radicular. Los principales parámetros son: 

1. Textura y estructura de suelo

La textura está basada en la proporción de arena, limo y arcilla, mientras que la estructura hace referencia a la forma en la que se agregan las partículas (Figura 1). El suelo franco se caracteriza por tener una textura media, es decir, una adecuada proporción de partículas de arena, limo y arcilla. Los suelos arcillosos necesitan un mayor volumen de riego con una menor frecuencia, uno arenoso menos volumen, pero mayor frecuencia, mientras que uno limoso nos dará cierta flexibilidad. 

En este sentido, es muy interesante monitorizar la tensión matricial con sensores de suelo, para valorar las necesidades hídricas de nuestro cultivo.  Por otro lado, el suelo granular tiene la porosidad ideal por el balance entre estabilidad, porosidad y retención de nutrientes. Los suelos granulares y francos combinan una capacidad de retención de agua y drenaje excelente para uso agrícola. 

2. Densidad aparente

Vinculado a la compactación del suelo. Un suelo con densidad baja facilitará el crecimiento radicular y la infiltración de agua. En función de la textura del suelo, la densidad ideal puede variar ligeramente, si bien por debajo de 1.6g/cm³ se podría considerar óptima en muchos escenarios [3]. 

Indicadores químicos del suelo

Los indicadores químicos reflejan la disponibilidad de nutrientes y el balance de elementos. Los parámetros más relevantes son:

1. pH

Influye directamente en la disponibilidad de nutrientes. Un pH entre 6 y 7 es el más equilibrado, porque permite una adecuada absorción de nutrientes por las plantas. 

2. Contenido de nutrientes

Hay que tener en cuenta tanto la proporción como la forma en la que están presentes, dado que deben poder ser asimilados por las plantas. No hay rangos ideales estrictos, y en función del laboratorio los rangos que se consideran bajos y altos pueden variar y expresarse de forma distinta, lo que dificulta su interpretación. Aquí tenéis unas cuantas fuentes que hablan de límites y rangos ideales en materia orgánica, macro y micronutrientes: [4-6].

3. Capacidad de intercambio catiónico (CIC)

Mide la capacidad del suelo para retener y liberar nutrientes, y está muy influenciada por la materia orgánica y textura del suelo. Un bajo CIC (suelo arenoso) podrá retener pocos nutrientes, mientras que uno alto (suelo arcilloso) puede comprometer su liberación. El rango ideal podría situarse entre 10-28 meq/100g [7]. 

4. Salinidad del suelo

Vinculado a los niveles de sales disueltas, una alta salinidad afecta a la capacidad de la planta para absorber aguar y es capaz de restringir el desarrollo de muchos cultivos. Lo que se considera un valor alto o bajo dependerá del tipo de cultivo (ver tablas). 

Una salinidad por debajo de 1.7 dS/m no debería generar problemas en la mayoría de los cultivos [6,8].

5. Presencia de contaminantes

En España, en el RD 1051/2022 se establecen unos límites de metales pesados en suelos de cultivo. Por otro lado, también existe un listado de contaminantes más asociados a subproductos industriales (RD 9/2005). Es probable que estos últimos no los vayamos a encontrar en suelos agrícolas, pero son muy problemáticos para la salud humana, cultivos y ecosistema.

Podéis encontrar más información sobre cómo interpretar una analítica fisico-química de suelo en este vídeo:

Indicadores biológicos del suelo

Los microorganismos y fauna del suelo tienen un papel clave en la descomposición de materia orgánica y el ciclo de nutrientes. El contenido medio de carbono orgánico en los suelos agrícolas en España es de 15 g/kg, el nivel más bajo en toda la UE [2], lo que puede afectar negativamente al desarrollo de microorganismos. Parámetros más importantes:

1. Biomasa microbiana 

No hay cifras de qué biomasa mínima es necesaria en suelos agrícolas, pero se sabe que una mayor biomasa microbiana está correlacionada con una mayor producción [5]. Si queremos aumentar la cantidad de microorganismos en suelo ésta puede aportarse externamente con productos basados en microorganismos o favorecerse generando una relación carbono:nitrógeno ideal (24:1) para la microbiota existente. 

No obstante, hay que tener presente que un ratio aproximado de 10:1 es lo ideal para tener un suelo adaptable a muchos tipos de cultivos [9]. Para aumentar este ratio se puede añadir paja o restos vegetales secos mientras que si queremos bajarlo podemos usar estiércol alto en nitrógeno o restos vegetales en verde. También hay que tener presente si existen microorganismos fitopatógenos que puedan causar enfermedades, en este caso, sería conveniente tratar de generar un suelo supresivo.

2. Respiración y actividad enzimática microbiana

Estos parámetros hablan de lo activos que están los microorganismos. Las enzimas microbianas son esenciales para la descomposición de nutrientes, y suelen estar más activas cuanto menos nutrientes hay en el suelo. Altos niveles de actividad enzimática indican una alta tasa de mineralización de nutrientes, lo que es beneficioso para el crecimiento de las plantas. Las enzimas más estudiadas son la b-glucosidasa, la fosfatasa ácida, y la ureasa, vinculadas al ciclo de carbono, fosforo y nitrógeno, respectivamente.  

Por otro lado, la respiración del suelo (emisión de CO₂) es consecuencia propia del metabolismo de los microorganismos, algunos autores sitúan por encima de 1.8 gCO2/(m²-día) una buena cantidad [6]. Tanto la biomasa como la actividad microbiana están muy influenciadas por la humedad, temperatura y textura del suelo (Figura 3). 

3. Diversidad de la fauna del suelo

Organismos como lombrices, artrópodos y otros invertebrados son indicadores clave de la salud del suelo. Estos animales mejoran la estructura del suelo, lo airean y ayudan en la descomposición de materia orgánica. Algunos estudios siguieren que las lombrices contribuyen a la producción global de cereales en un 6.5 % [12]. 

Conclusiones

La salud del suelo no es estática y puede mejorarse mediante buenas prácticas de manejo, lo que requiere una monitorización a través de sensorización del suelo y análisis de laboratorio para comprobar si las actuaciones están siendo efectivas. 

Algunas de las estrategias más útiles incluyen aporte de materia orgánica (compost, estiércol, coberturas vegetales…), rotación de cultivos o policultivos, aumento del uso de productos bioracionales o reducir al mínimo posible las labores de labranza. 

La salud y calidad del suelo son esenciales para la sostenibilidad agrícola. Es crucial tomar decisiones informadas basadas en indicadores de calidad para conservar los suelos de cultivo, asegurando su funcionalidad a largo plazo y evitando daños irreversibles.

Bibliografía

1. https://soil.copernicus.org/articles/6/453/2020/ 
2. https://www.eca.europa.eu/en/publications/sr-2023-19 
3. https://extension.sdstate.edu/bulk-density-indicator-soil-health 
4. https://www.portalfruticola.com/noticias/2018/04/03/valores-y-rangos-de-referencia-de-un-analisis-de-suelo/ 
5. Cómo descifrar un análisis de suelo - Agromática. https://www.agromatica.es/como-descifrar-un-analisis-de-suelo/ 
6. https://cmg.extension.colostate.edu/wp-content/uploads/sites/59/2021/03/Soil-Results-Table.pdf 
7. https://southernscientificireland.com/2019/06/10/cation-exchange-capacity/ 
8. Stavi, I., Thevs, N., & Priori, S. (2021). Soil salinity and sodicity in drylands: A review of causes, effects, monitoring, and restoration measures. Frontiers in Environmental Science, 9, 712831.
9. https://www.agromatica.es/relacion-cn-o-carbono-nitrogeno/ 
10. https://www.nrcs.usda.gov/sites/default/files/2022-09/SoilTechNote23A.pdf 
11. Čapek, P., Starke, R., Hofmockel, K. S., Bond-Lamberty, B., & Hess, N. (2019). Apparent temperature sensitivity of soil respiration can result from temperature driven changes in microbial biomass. Soil Biology and Biochemistry, 135, 286-293.
12. Fonte, S.J., Hsieh, M. & Mueller, N.D. Earthworms contribute significantly to global food production. Nat Commun 14, 5713 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-41286-7