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1. ¿Qué hay en la red de nutrientes del suelo y por qué debería interesar a los jardineros?

Dada su importancia vital para nuestro hobby, resulta sorprendente que la mayoría de nosotros no nos aventuremos más allá de la comprensión de que un buen suelo sustenta la vida de las plantas y un mal suelo no. Sin duda habrás visto lombrices en un buen suelo y, a menos que uses pesticidas, también te habrás topado con otra vida en el suelo: ciempiés, colémbolos, hormigas, babosas, larvas de coccinélidos y muchos más. La mayor parte de esta vida está en la superficie, en los primeros diez centímetros; aunque se han encontrado algunos microbios del suelo que viven cómodamente a unos increíbles tres mil metros por debajo de la superficie. Sin embargo, un buen suelo no consta tan solo de unos pocos animales. Un buen suelo rebosa vida, aunque rara vez este hecho genere una reacción de satisfacción.

Además de todos los organismos vivos que puedes ver en los suelos de un jardín (por ejemplo, hay hasta cincuenta lombrices de tierra en un metro cuadrado de un buen suelo), hay un mundo entero de organismos del suelo que no puedes ver a menos que uses instrumentos ópticos sofisticados y caros. Solo entonces aparecen los organismos microscópicos —bacterias, hongos, protozoos, nematodos— en cantidades que son cuando menos asombrosas. Una mera cucharita de café de buena tierra de jardín, tal y como la miden los genetistas microbianos, contiene mil millones de bacterias invisibles, varios metros de hifas fúngicas igualmente invisibles, varios miles de protozoos y unas pocas docenas de nematodos.

El denominador común de toda la vida del suelo es que cada organismo necesita energía para sobrevivir. Si bien unas pocas bacterias, conocidas como quimiosintéticas, derivan la energía del azufre, nitrógeno o incluso de compuestos de hierro, el resto tiene que comer algo que contenga carbono para obtener la energía que necesita para sostener la vida. El carbono puede provenir de material orgánico que ofrezcan las plantas, desechos producidos por otros organismos, o los cadáveres de otros organismos. La primera prioridad de toda la vida en el suelo es la obtención de carbono como combustible del metabolismo; se trata de un mundo en el que comes y te comen, dentro y fuera del suelo.

Hay una canción infantil sobre una señora mayor que accidentalmente se tragó una mosca. A continuación, se tragó una araña («que luchaba y brincaba y cosquilleaba dentro de ella») que quería atrapar a la mosca, y luego a un pájaro que quería atrapar a la araña, y así sucesivamente hasta que se comió un caballo y se murió. («¡Por supuesto!»). Si hicieras un diagrama de quién se espera que se coma a quién, comenzando por la mosca y terminando con el improbable caballo, tendrías lo que se conoce como cadena trófica.

Una red de nutrientes del suelo. usda-nrcs.

La mayoría de los organismos comen más de una clase de presa, así que si haces un diagrama de quién se come a quién en el suelo, la línea recta de la cadena trófica se convierte a su vez en una serie de cadenas tróficas vinculadas que se solapan entre sí, creando una red de cadenas de nutrientes o red de nutrientes del suelo. El entorno de cada suelo posee un conjunto distinto de organismos y, por tanto, un conjunto distinto de la red de nutrientes del suelo.

Esta es la definición simplificada y gráfica de la red de nutrientes del suelo aunque, como puedes imaginar, este y otros diagramas representan un conjunto de interacciones, relaciones y procesos físicos y químicos complejo y altamente organizado. Sin embargo, la historia que cada uno cuenta es sencilla y siempre empieza con la planta.

Las plantas tienen el control

La mayoría de los jardineros piensa que las plantas solo absorben nutrientes a través del sistema radicular y alimentan a sus hojas. Pocos se dan cuenta de que las plantas usan una gran parte de la energía que obtienen mediante la fotosíntesis de las hojas para producir productos químicos que secretan a través de las raíces. Estas secreciones se conocen como exudados. Una buena analogía es la transpiración, que es un exudado humano.

La rizosfera es un área de interacción entre la superficie de la raíz de una planta y el área que la rodea. Bacterias y otros microrganismos, así como detritos del suelo, llenan el área. 10 000×. Sandra Silvers, usda-ars.

Los exudados de las raíces están presentes en forma de carbohidratos (incluidos los azúcares) y proteínas. Sorprendentemente, su presencia despierta, atrae y hace crecer a determinados hongos y bacterias beneficiosos que viven en el suelo y subsisten con estos exudados y con el material celular que se desprende a medida que crece las puntas de la raíz. Toda esta secreción de exudados y desprendimiento de células ocurre en la rizosfera, una zona que rodea a las raíces de forma inmediata y que se extiende un par de milímetros. La rizosfera, que puede tener la apariencia de la gelatina o la mermelada bajo un microscopio electrónico, contiene una mezcla en constante cambio de organismos del suelo, incluidas las bacterias, hongos, nematodos, protozoos e incluso organismos mayores. Toda esta «vida» compite por los exudados en la rizosfera, o su contenido en agua o minerales.

En lo más bajo de la red de nutrientes del suelo están las bacterias y los hongos, que se sienten atraídos y consumen los exudados de las raíces de las plantas. A su vez, estos atraen y se ven devorados por microbios más grandes, en particular nematodos y protozoos (¿Recuerdas las amebas, paramecios, flagelados y ciliados que deberías haber estudiado en Biología?) que comen bacterias y hongos (fundamentalmente por el carbono) como combustible para sus funciones metabólicas. Todo lo que no necesitan lo excretan como residuos que las raíces de las plantas absorben como nutrientes. Qué conveniente que esta producción de nutrientes para las plantas se produzca en la rizosfera, el lugar de la absorción de los nutrientes para las raíces.

En el centro de cualquier red de nutrientes del suelo están las plantas. Las plantas controlan la red de nutrientes en beneficio propio, un dato sorprendente que no acaban de comprender del todo ni de apreciar los jardineros que interfieren constantemente con el sistema de la naturaleza. Los estudios indican que las plantas individuales pueden controlar el número y las distintas clases de hongos y bacterias atraídos a la rizosfera mediante los exudados que producen. Durante los diferentes momentos de la época de cultivo, las poblaciones de bacterias y hongos de la rizosfera crecen y decrecen dependiendo de las necesidades de nutrición de la planta y de los exudados que produzca.

Las bacterias y hongos del suelo son como pequeñas bolsas de fertilizantes, pues retienen en sus cuerpos nitrógeno y otros nutrientes que adquieren de los exudados y demás materia orgánica (como, por ejemplo, lo que se desprende de las puntas de las raíces). Para continuar con la analogía, los protozoos y nematodos del suelo actúan como «diseminadores del fertilizante» al liberar los nutrientes encerrados en las bacterias y hongos, que serían las «bolsas de fertilizantes». Los nematodos y protozoos aparecen y se comen a las bacterias y hongos de la rizosfera. Digieren lo que necesitan para sobrevivir y excretan el exceso de carbono y otros nutrientes como residuos.

Por tanto, si no se interfiere con ellas, las plantas producen exudados que atraen a los hongos y bacterias (y, a la postre, a nematodos y protozoos); su supervivencia depende de la interacción entre estos microbios. Se trata de un sistema completamente natural, el mismo que ha impulsado a las plantas desde que evolucionaron. La vida del suelo ofrece los nutrientes necesarios para la vida de las plantas, y las plantas inician e impulsan el ciclo produciendo exudados.

La vida del suelo crea la estructura del suelo

Los protozoos y nematodos que se dieron un banquete a costa de los hongos y bacterias que se vieron atraídos por los exudados de la planta, son a su vez devorados por los artrópodos (animales con cuerpos segmentados, apéndices articulados y una cubierta exterior dura llamada exoesqueleto).

Bacterias en una partícula de suelo. Ann West.

Artrópodos son los insectos, arañas e incluso las gambas y langostas. Los artrópodos del suelo se comen entre ellos y ellos mismos son el alimento de serpientes, pájaros, topos y otros animales. En pocas palabras, el suelo constituye un enorme restaurante de comida rápida. En el curso de esta comilona, los miembros de la red de nutrientes del suelo se mueven por doquier en busca de presa o protección y, mientras lo hacen, tienen un impacto en el suelo.

Las bacterias son tan pequeñas que tienen que pegarse a las cosas o ser barridas. Para adherirse producen un biofilm cuyo resultado secundario es que las partículas individuales del suelo se unen entre sí (si el concepto resulta difícil de entender, piensa en la placa que se forma en tu boca durante la noche y que permite a las bacterias adherirse a tus dientes). También las hifas fúngicas viajan a través de las partículas del suelo pegándose a ellas y uniéndolas, en forma de hilo, en agregados.

Las lombrices, junto con las larvas de insectos y los topos y otros animales que escarban, se mueven a través del suelo en busca de comida y protección creando caminos que permiten que entre y salga del suelo el aire y el agua. Incluso los hongos microscópicos pueden ayudar en esta tarea (ver el capítulo 4). Por tanto, la red de nutrientes del suelo, además de proveer con nutrientes a las raíces en la rizosfera, también ayuda a crear la estructura del suelo: las actividades de sus miembros unen las partículas del suelo a la vez que facilitan el paso del aire y el agua a través del suelo.

La vida del suelo produce los nutrientes del suelo

Cuando cualquier miembro de la red de nutrientes del suelo muere, se convierte en alimento para los otros miembros. Los nutrientes en estos cuerpos pasan a otros miembros de la comunidad. Los depredadores más grandes pueden comérselos vivos o pueden descomponerse tras morir. De una manera u otra, los hongos y las bacterias se implican, bien favoreciendo directamente la descomposición del organismo o trabajando en los excrementos del depredador que ha tenido suerte; no hay ninguna diferencia. Los nutrientes se conservan y acaban finalmente retenidos en los cuerpos de incluso los hongos y bacterias más pequeños. Cuando estos se encuentran en la rizosfera, liberan nutrientes en una forma accesible para las plantas cuando ellos mismos, a su vez, son consumidos o mueren.

Sin este sistema, los nutrientes más importantes se lixiviarían. En vez de eso, se ven retenidos en los cuerpos de la vida del suelo. Esta es la verdad del jardinero: cuando aplicas fertilizantes químicos, una pequeñísima parte alcanza la rizosfera y es absorbida, pero la mayor parte se escurre por el suelo hasta llegar a la capa freática. Esto no ocurre con los nutrientes encerrados en los organismos del suelo, un estado que se conoce como inmovilización; estos nutrientes se liberan al final como residuos o se mineralizan. Y cuando las propias plantas mueren y llegan a descomponerse, los nutrientes que retenían vuelven a quedar inmovilizados en los hongos y bacterias que los consumen.

El stock de nutrientes en el suelo está influenciado por la vida del suelo de otras maneras. Por ejemplo, las lombrices introducen materia orgánica en el suelo que será más tarde triturada por los escarabajos y larvas de otros insectos, lo que propiciará la descomposición fúngica y bacteriana. La actividad de las lombrices aporta todavía más nutrientes para la comunidad del suelo.

Las redes de nutrientes del suelo sanas controlan las enfermedades

Una red de nutrientes del suelo sana es aquella que no está siendo destruida por organismos patógenos. Después de todo, no todos los organismos del suelo son beneficiosos. Como jardinero, sabes que las bacterias y hongos patógenos del suelo pueden causar muchas enfermedades a las plantas. Las redes de nutrientes del suelo sanas no solo tienen una cantidad tremenda de organismos individuales sino también una gran diversidad. ¿Recuerdas la cucharita de café de buena tierra de jardín? Quizás veinte mil o treinta mil especies distintas componen sus mil millones de bacterias, lo que supone una población sana tanto en número como en diversidad.

Una comunidad grande y diversa controla a los maleantes. Una buena analogía sería un ladrón en un mercado atestado de gente: si hay suficientes personas alrededor, atraparán o incluso detendrán al ladrón (y es, además, para beneficio propio). Sin embargo, si el mercado está vacío el ladrón se saldrá con la suya, al igual que ocurrirá si es más fuerte, más rápido o de alguna manera está mejor adaptado que aquellos que podrían perseguirle.

En el mundo de la red de nutrientes del suelo, los buenos no suelen atrapar a los ladrones (aunque a veces sí ocurre: como prueba tienes al nematodo con el que comenzamos todo). En vez de eso, compiten con ellos por los exudados y otros nutrientes, aire, agua e incluso espacio. Si la red de nutrientes del suelo está sana, esta competición mantiene a los patógenos a raya; y puede que incluso acaben siendo sobrepujados hasta morir.

Y lo que es igualmente importante es que cada miembro de la red de nutrientes tiene su lugar en la comunidad del suelo. Cada uno, ya sea en la superficie o en el subsuelo, desempeña un papel específico. La eliminación de tan solo un grupo puede alterar drásticamente una comunidad del suelo. Los pájaros participan esparciendo protozoos que llevan en las patas o dejando caer en un lugar a un gusano que atraparon en otro sitio. Y, si se añaden demasiados gatos, puede que la cosa cambie... Los excrementos de los mamíferos ofrecen nutrientes a los escarabajos en el suelo. Mata a los mamíferos o elimina su hábitat o la fuente de alimento (lo que supone lo mismo) y ya no tendrás tantos escarabajos. Y funciona en sentido contrario. Una red de nutrientes del suelo sana no permitirá que un conjunto de miembros se haga tan fuerte que destruya la red. Si hay demasiados nematodos o protozoos, las bacterias y hongos que son su presa tendrán problemas y, al final, también las plantas de la zona.

Y hay otros beneficios. Las redes que los hongos forman alrededor de las raíces actúan como barreras físicas ante la invasión y protegen a las plantas de los hongos y bacterias patógenos. Las bacterias recubren las superficies de forma tan completa que no hay sitio para que otros se adhieran. Si algo impacta a estos hongos y bacterias y sus números caen o desaparecen, la planta puede ser fácilmente atacada.

Unos hongos especiales del suelo llamados micorrícicos establecen una relación simbiótica con las raíces, ofreciéndoles no solo protección física sino también el suministro de nutrientes. A cambio de exudados, estos hongos ofrecen agua, fósforo y otros nutrientes necesarios para las plantas. Las poblaciones de la red de nutrientes del suelo tienen que estar en equilibrio para que estos hongos no sean devorados y las plantas sufran.

Las bacterias producen sus propios exudados, y el biofilm que emplean para adherirse a las superficies atrapa a los patógenos. A veces las bacterias trabajan en conjunción con los hongos para formar capas protectoras no solo alrededor de las raíces de la rizosfera sino también en un área equivalente alrededor de la superficie de las hojas llamada filosfera. Las hojas producen exudados que atraen a los microorganismos exactamente de la misma forma en que lo hacen las raíces. Estas actúan como una barrera ante la invasión y previenen la entrada en el sistema de la planta de los organismos que causan enfermedades.

Algunos hongos y bacterias producen compuestos inhibidores, algo análogo a las vitaminas y los antibióticos, que ayudan a mantener y mejorar la salud de la planta. La penicilina y la estreptomicina, por ejemplo, son producidas por un hongo y una bacteria del suelo respectivamente.

No todo el nitrógeno es el mismo

Básicamente, por lo menos desde la perspectiva de la planta, el papel de la red de nutrientes del suelo consiste en hacer que los nutrientes circulen hacia abajo hasta que queden temporalmente inmovilizados en los cuerpos de las bacterias y los hongos y luego se mineralicen. El más importante de estos nutrientes es el nitrógeno, un componente básico de los aminoácidos y, por tanto, de la vida. Por lo general, la biomasa de los hongos y las bacterias (es decir, la cantidad total de cada uno en el suelo) determina la cantidad de nitrógeno disponible de inmediato para uso de la planta.

No fue hasta 1980 cuando los científicos del suelo pudieron medir con rigor la cantidad de bacterias y hongos en el suelo. La doctora Elaine Ingham de la Oregon State University junto con otros empezó a publicar investigaciones que mostraban la proporción de estos dos organismos en varios tipos de suelo. En general, los suelos menos alterados (los que sostienen los viejos bosques madereros) tenían más hongos que bacterias, mientras que los suelos alterados (tierras tratadas con un motocultor, por ejemplo) tenían más bacterias que hongos. Estos estudios y otros posteriores muestran que los suelos agrícolas tienen una biomasa de hongos a bacterias (proporción h:b) de 1:1: o menos, mientras que los suelos boscosos tienen diez veces más hongos que bacterias.

Ingham y algunos de sus estudiantes de posgrado también descubrieron una correlación entre las plantas y su preferencia por suelos dominados por los hongos frente a aquellos que estaban dominados por las bacterias o eran neutrales. Dado que el camino de los suelos dominados por bacterias a los que están dominados por los hongos sigue el curso general de la sucesión de las plantas, resultó fácil predecir qué tipo de suelo preferían las plantas investigando de dónde provenían. En general, las perennes, árboles y arbustos prefieren los suelos dominados por los hongos, mientras que las anuales, gramíneas y verduras prefieren los suelos dominados por las bacterias.

Una implicación de estos hallazgos para el jardinero tiene que ver con el nitrógeno en las bacterias y los hongos. Recuerda que esto es lo que la red de nutrientes del suelo significa para la planta: cuando estos organismos son devorados, parte del nitrógeno queda retenido en el depredador, pero otra gran parte se libera como desecho en forma de amonio (NH4) disponible para la planta. Dependiendo del entorno del suelo, este puede permanecer como amonio o ser convertido en nitrato (NO3) por una bacteria especial. ¿Cuándo ocurre esta conversión? Cuando el amonio se libera en suelos que están dominados por las bacterias. Y esto es así porque estos suelos suelen tener un pH alcalino (gracias la biopelícula bacteriana), que favorece que las bacterias fijadoras de nitrógeno prosperen. Cuando comienzan a dominar, los ácidos producidos por los hongos bajan el pH y reducen significativamente el número de estas bacterias. En los suelos con una dominancia fúngica, gran parte del nitrógeno permanece en forma de amonio.

Y aquí está el escollo: los fertilizantes químicos ofrecen nitrógeno a las plantas, pero la mayoría lo hace en forma nítrica (NO3). Sin embargo, una comprensión de la red de nutrientes del suelo deja claro que a la larga las plantas que prefieren los suelos con una dominancia fúngica no prosperarán con una dieta de nitratos. Conocer esto puede significar una gran diferencia en la manera en la que gestionas los jardines y terrenos. Si puedes hacer que o bien los hongos o bien las bacterias dominen, u ofrecer una mezcla a partes iguales (y puedes hacerlo tal y como se explica en la segunda parte), entonces las plantas obtendrán la clase de nitrógeno que prefieren sin productos químicos, y prosperarán.

Impactos negativos en la red de nutrientes del suelo

Los fertilizantes químicos, pesticidas, insecticidas y fungicidas afectan a la red de nutrientes del suelo, pues son tóxicos para algunos miembros, repelen a otros y alteran el entorno. Algunas importantes relaciones fúngicas y bacterianas no se forman cuando una planta puede conseguir nutrientes gratis. Cuando son alimentadas químicamente, las plantas obvian el método asistido por los microbios para obtener nutrientes y las poblaciones microbianas se ajustan en consecuencia. El problema es que tienes que seguir añadiendo fertilizantes químicos y usando «-cidas», porque la mezcla correcta y la diversidad —la propia base de la red de nutrientes del suelo— ha sido alterada.

Tiene sentido que, toda vez que las bacterias, hongos, nematodos y protozoos hayan desaparecido, otros miembros de la red de nutrientes también desaparezcan. Las lombrices, por ejemplo, al no encontrar alimento y sentirse irritadas por los nitratos sintéticos en el fertilizante de nitrógeno hidrosoluble, se irán. Dado que son unos trituradores importantes de material orgánico, su ausencia significará una gran pérdida. Sin la actividad y la diversidad de una red de nutrientes sana, no solo afectas al sistema de nutrición sino también a todas las demás cosas que conlleva una red de nutrientes del suelo sana: se deteriora la estructura del suelo, el riego puede volverse problemático, los patógenos y las plagas pueden asentarse y, lo peor de todo, la jardinería se vuelve mucho más fatigosa de lo que necesita ser.

Si los fertilizantes químicos basados en sales no matan a partes de la red de nutrientes del suelo, lo hará el empleo del motocultor. Este rito primaveral de la jardinería rompe las hifas fúngicas, diezma a las lombrices y acuchilla y aplasta a los artrópodos. Destruye la estructura del suelo y a la postre hurta al suelo el aire que necesita. Y, de nuevo, eso significa más trabajo a la larga para ti. La polución del aire, los pesticidas, fungicidas y herbicidas matan a miembros importantes de la red de nutrientes del suelo o los «ahuyentan». Cualquier cadena es tan fuerte como su eslabón más débil: si hay una carencia en la red de nutrientes del suelo, el sistema se colapsará y dejará de funcionar adecuadamente.

Las redes de nutrientes del suelo sanas te benefician a ti y a las plantas

¿Por qué debería un jardinero saber cómo funcionan los suelos y las redes de nutrientes del suelo? Porque así puedes gestionarlas para que trabajen para él y para tus plantas. Mediante el uso de técnicas que emplean la ciencia de la red de nutrientes del suelo en tu jardín, por lo menos puedes reducir, y en el mejor de los casos eliminar, la necesidad de fertilizantes, herbicidas, fungicidas y pesticidas (y un montón de trabajo que viene aparejado). Puedes mejorar los suelos degradados para que vuelvan a ser útiles. Los suelos retendrán los nutrientes en los cuerpos de los organismos de la red de nutrientes del suelo en vez de permitir que se filtren a dios sabe dónde. Tus plantas obtendrán nutrientes en la forma en que cada una en particular quiere y necesita y, en consecuencia, estarán menos estresadas. Tendrás una prevención, protección y supresión de enfermedades de origen natural, y tus suelos retendrán más agua.

Los organismos en la red de nutrientes del suelo harán la mayor parte del trabajo para mantener la salud de las plantas. Miles de millones de organismos vivos estarán trabajando continuamente a lo largo del año, haciendo las tareas engorrosas, proveyendo de nutrientes a las plantas, construyendo los sistemas de defensa contra las plagas y enfermedades, aflojando el suelo e incrementando el drenado, creando los pasadizos necesarios para el oxígeno y el dióxido de carbono. Tú no tendrás que hacer ninguna de estas cosas.

La jardinería con la red de nutrientes del suelo es fácil, pero tienes que devolver la vida a tus suelos. En primer lugar, sin embargo, tienes que saber algo sobre el suelo en el que opera la red de nutrientes del suelo; en segundo lugar, tienes que saber lo que hace cada uno de los miembros claves de la comunidad de la red de nutrientes. Ambas cuestiones se abordan en el resto de la primera parte.