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Оглавление2. La ciencia del suelo clásica
Este sería un buen momento para salir fuera y recoger unos puñados de tierra de distintas partes de tu terreno. Echa un buen vistazo a la tierra. Huélela. Muélela entre tus dedos. Compara las muestras por sus diferencias y similitudes. Cuando repitas estas observaciones tras leer este capítulo, tendrás una perspectiva distinta sobre lo que tienes en las manos.
El jardinero típico sabe muy poco sobre el suelo y su importancia. Sin embargo, para nosotros el suelo es la casa en la que viven todos los organismos de la red de nutrientes del suelo. Es el escenario de los actores que nos interesan. Simplemente, tienes que conocer la naturaleza física del suelo para entender la biología que lo habita y cómo usar esa biología para convertirte en un mejor jardinero. Después de todo, media hectárea de un buen suelo de cultivo rebosa vida y contiene en torno a 1 kg de pequeños mamíferos; 60 kg de protozoos; 400 kg respectivamente de lombrices, artrópodos y algas; 900 kg de bacterias; y una tonelada de hongos.
Si queremos que las cosas crezcan mejor, la mayoría de nosotros sustituirá un suelo de calidad pobre por otro de buena calidad. Los jardineros experimentados detectan un buen suelo cuando lo ven: del color del café, rico en material orgánico, capaz de retener el agua y al mismo tiempo drenarla cuando hay un exceso. Y huele bien. El suelo pobre es pálido, está compactado, drena o demasiado bien y no retiene el agua o retiene demasiada agua, y a veces se torna incluso anaeróbico. Y puede oler mal. Sin embargo, si vas a usar la red de nutrientes del suelo, deberías saber más. ¿De dónde viene el suelo? ¿De qué se compone? ¿Cómo nos podemos poner de acuerdo para describirlo y cómo podemos medir sus características? Estos conocimientos te ayudarán a ajustar tus suelos porque, al final, lo que determina un suelo realmente bueno es lo que deseas cultivar en él: un buen suelo debe ser capaz de mantener una red de nutrientes del suelo compatible con las plantas que sustenta. Confía en nosotros: al final, te alegrarás de saber un poco más sobre el suelo; algo más allá de su color y olor.
En realidad, ¿qué es el suelo?
Técnicamente, suelo es todo el materia mineral y orgánico en las capas superiores de la corteza terrestre que está suelto, sin consolidar. La comparación estándar emplea una manzana para representar a la Tierra. Resta el 75 % de la piel, que representa toda el agua, y otro 15 %, que representa a los desiertos o montañas, tierra demasiado caliente, demasiado fría, demasiado húmeda, o demasiado empinada para cultivar plantas. El 10 % restante representa todo el suelo de la Tierra: suelos con las propiedades físicas, químicas y biológicas necesarias para sustentar la vida de las plantas. Cuando tenemos en cuenta las huellas de las ciudades, carreteras u otras infraestructuras obra del hombre (estas, por otro lado, suelen asentarse en algunos de los mejores suelos), la superficie de suelo utilizable se ve más reducida todavía.
Por el momento, lo que nos concierne es la diminuta tira de piel de manzana que representa el suelo en nuestros jardines y terrenos. ¿Cómo hemos llegado aquí? ¿Qué es? ¿Cómo sustenta el crecimiento de las plantas?
La meteorización
El suelo en tu terreno es en gran parte producto de la meteorización. La meteorización es la suma de impactos de todas las fuerzas naturales que descomponen las rocas. Estas fuerzas pueden ser físicas, químicas o biológicas.
Para empezar, la mera acción del viento, lluvia, nieve, sol y frío (junto con la trituración glacial, baches en los lechos de los ríos, el raspado contra otras rocas, los rodamientos con las olas del océano y los chorros de las corrientes) rompen físicamente las rocas hasta convertirlas en diminutas partículas, e inician el proceso de formación del suelo. El agua se congela en las grietas y fracturas y se expande, incrementando su volumen un 9 % (y ejerciendo una fuerza de unos 400 kg por cm²) cuando se convierte en hielo. El tiempo caluroso hace que la superficie de la roca se expanda, mientras que el interior de la roca, tan solo a un milímetro de profundidad, se mantiene fresco y estable. A medida que la capa exterior empuja hacia afuera, se forman grietas y la superficie se pela en partículas más pequeñas.
Los ácidos producidos por el liquen amarillo de esta roca contribuyen lentamente a su conversión en suelo. Dave Powell, usda Forest Service.
La meteorización química disuelve la roca rompiendo los enlaces moleculares que la mantienen unida mediante la exposición al agua, oxígeno y dióxido de carbono. Algunos materiales de la roca se disuelven, lo que hace que esta pierda la estabilidad estructural y se vuelva más susceptible a la meteorización física (piensa en un terrón de azúcar que se echa en una taza de té y luego se agita). Los hongos y las bacterias también contribuyen a la meteorización química produciendo productos químicos cuando descomponen la comida (los hongos producen ácidos y las bacterias sustancias alcalinas); además del dióxido de carbono, los microbios producen amoníaco y ácidos nítricos que actúan como solventes. El material de la roca se rompe en elementos más simples. Si bien hay casi noventa elementos químicos diferentes en el suelo, solo ocho son los mayoritarios: oxígeno, silicio, aluminio, hierro, magnesio, calcio, sodio y potasio. Todos tienen una carga eléctrica a nivel molecular, y en diferentes combinaciones estos forman moléculas cargadas eléctricamente que se combinan para formar distintos minerales.
También la actividad biológica provoca la meteorización. El musgo y el liquen (o para ser más precisos, los hongos en ellos) se adhieren a las rocas y producen ácidos y quelatos que disuelven pequeños trocitos de roca para ser usados como nutrientes, lo que resulta en pequeñas fisuras que se llenan de agua. Los ciclos de congelación y deshielo rompen aún más la base material, y las raíces de las plantas más grandes penetran por las hendiduras y las ensanchan forzando la ruptura.
La materia orgánica
La meteorización rompe las rocas en componentes minerales de una clase u otra. El suelo, sin embargo, necesita poder sustentar la vida de las plantas y eso requiere algo más que minerales. De media, un buen suelo de jardín se compone de un 45 % de naturaleza mineral y un 5 % de materia orgánica, constituido por organismos encima y en su interior que se ocupan de sus asuntos cotidianos. A medida que las plantas y animales mueren en la superficie y se descomponen gracias a las bacterias y hongos, finalmente se convierten en humus, un material orgánico rico en carbono de color café. Piensa en el producto final de una compostera; este valioso material es el humus.
El humus consiste en largas cadenas de moléculas de carbono difíciles romper y con una gran superficie; esta superficie tiene cargas eléctricas que atraen y retienen las partículas minerales. Además, la estructura molecular de las largas cadenas se parece a una esponja: una gran cantidad de recovecos que sirven como verdaderos apartamentos para los microbios del suelo. Una vez que añades humus y otras materias orgánicas, —tales como la materia de plantas muertas y cuerpos de insectos— a los minerales meteorizados, tienes un suelo casi capaz de sustentar árboles, arbustos, céspedes y jardines, si bien aún no está listo del todo.
El aire y el agua
Los minerales y el humus constituyen la fase sólida del suelo, pero las plantas también requieren oxígeno y agua, las fases gaseosa y líquida. Los vacíos entre partículas minerales y orgánicas se llenan con aire o agua (y a veces ambos).
El agua se mueve entre los espacios porosos del suelo de dos maneras: bien por el empuje de la gravedad o el empuje de las moléculas individuales de agua entre sí, bien por la acción capilar. El agua gravitacional se mueve libremente a través de los suelos. Imagina echar agua en una jarra llena de gravilla: la gravedad empuja el agua al fondo a medida que se llena la jarra. Los poros más grandes promueven el flujo de agua gravitacional. A medida que el agua llena los poros, desplaza y empuja al aire que se encuentra a su paso. Cuando el agua fluye a través, permite que entre un nuevo suministro de aire. Cuando el agua gravitacional alcanza las raíces, que actúan como esponjas, es absorbida.
El humus tiene un rico color café y está repleto de material orgánico. Este puñado tiene aproximadamente un 55 % de materia orgánica. Alaska Humus Company.
Los espacios más pequeños de los poros del suelo contienen una película de agua capilar que no está influenciada por la gravedad y que, en realidad, se queda atrás cuando discurre el agua gravitacional. El líquido se une por la atracción de sus moléculas entre ellas (una fuerza conocida como cohesión, pero no vamos a complicar las cosas) y también se une a las superficies de suelo que la rodean (una fuerza conocida como adhesión). Esto crea una tensión superficial que provoca que el agua forme una gruesa película en la superficie de las partículas. El agua capilar puede «fluir» hacia arriba. Está disponible para las raíces de las plantas después de que el agua gravitacional haya pasado y, en este sentido, es una fuente principal de agua para las plantas.
El agua higroscópica es una película más fina de agua, de tan solo unas pocas moléculas de grosor, que al igual que el agua capilar se adhiere a partículas del suelo extremadamente pequeñas en virtud de sus propiedades eléctricas. Esta película es tan delgada que los enlaces entre las moléculas de agua y las partículas de suelo están concentrados y son extremadamente difíciles de romper. En consecuencia, las raíces no pueden absorberla, pero esta película de agua resulta crítica para la habilidad de muchos microbios para vivir y viajar. Incluso en condiciones áridas, la superficie de las partículas del suelo retiene algo del agua higroscópica; es imposible sacarla del suelo sin aplicar mucho calor o, en realidad, hervirlo.
Prácticamente la mitad de los espacios porosos de un buen suelo están rellenos de agua y la otra mitad de aire. El movimiento del agua empuja el aire rancio fuera y succiona aire de la superficie, así que añadir agua significa que se produce un intercambio de aire, algo que es importante. Si hay una red de nutrientes del suelo sana, la actividad metabólica de los organismos del suelo usa el oxígeno y crea dióxido de carbono. La presencia de dióxido de carbono es una buena señal de que el suelo contiene vida. Sin embargo, el dióxido de carbono tiene que intercambiarse por aire fresco para que la vida continúe.
En algunos suelos, los espacios porosos están separados los unos de los otros en muchos puntos y no hay intercambio de aire cuando fluye el agua. De hecho, puede que el agua nunca fluya en absoluto. Estos suelos tienen una porosidad pobre, es decir, carecen del espacio adecuado entre las partículas de suelo. Puede que todo el oxígeno en el suelo sea usado para actividades metabólicas anaeróbicas, lo que resulta en unas condiciones de ausencia de oxígeno. Los organismos que pueden vivir en estas condiciones suelen producir alcoholes y otras sustancias que matan las células de las raíces de la planta.
Perfiles y horizontes del suelo
Los suelos están incesantemente expuestos a las fuerzas de la meteorización. La lluvia, por ejemplo, provocará la lixiviación de los minerales y la materia orgánica del suelo cuando el agua permea el suelo. Este material puede chocar con una barrera impermeable y quedar concentrado en una zona o capa en concreto. El tamaño de las partículas puede provocar que un material en concreto se concentre o se filtre. A la postre y con el paso del tiempo, se forman capas y zonas de material distinto. Esto puede verse, al igual que los estratos en las paredes del Gran Cañón, cuando excavas en el suelo. El perfil de un suelo es un mapa de estas capas u horizontes.
Los científicos del suelo han atribuido una letra o una combinación de letras (e incluso números) a cada horizonte que aparece en un perfil de suelo típico. Afortunadamente, para el jardinero los horizontes superiores —el o y el a— son realmente los únicos que cuentan. El horizonte oi contiene material orgánico que todavía puede ser identificado en concreto (con un poco de entrenamiento, aunque es algo que queda fuera del alcance de este libro); este es el suelo fíbrico. El horizonte oe ha experimentado más descomposición y, si bien los materiales son identificables como materia vegetal, no puede saberse qué plantas en concreto están implicadas, incluso con entrenamiento. Este es el suelo húmico. Finalmente, el horizonte oa es donde el material orgánico se ha descompuesto tanto que no es posible identificar su origen; podría provenir de la materia de plantas o animales. Este es el suelo sáprico. De todo esto se obtiene una información bastante útil si quieres saber si tus suelos crearán mas derivados de la descomposición como el nitrógeno, porque el proceso que convierte el suelo en humus no se ha completado; o si tu suelo se ha descompuesto hasta el extremo de que básicamente solo alberga microbios que causan descomposición.
El horizonte a yace bajo el horizonte o. Aquí se acumulan las partículas de humus a medida que el agua discurre por el horizonte o por encima y empuja a las partículas orgánicas hacia abajo. El agua que fluye por este horizonte lleva muchos de los materiales disueltos y en suspensión. Este horizonte a tiene el contenido más alto de materia orgánica y actividad biológica de todos los horizontes del suelo. Aquí es donde crecen las raíces.
A continuación, le siguen varios horizontes del suelo y, al final, el lecho rocoso. Necesitarías una retroexcavadora para excavar a través de todos los horizontes bajo tu terreno, algo que claramente no vale la pena. A menudo faltan uno o dos horizontes, por haberse visto desgastados o transportados por las fuerzas de la meteorización, y con la misma frecuencia resulta muy difícil distinguir entre capas.
Lo importante es que tu jardín y tu terreno tengan un buen suelo —la mezcla adecuada de minerales, materia orgánica, aire y agua— en las capas superiores, la zona donde crecen las plantas. De no ser así, tendrás que añadir enmiendas o remplazarlo por completo.
El color del suelo
El color puede ser un indicador fácil de lo que hay en tu suelo, ya que a veces el color del suelo depende de los compuestos minerales y orgánicos del mismo. La meteorización, la oxidación, las acciones de reducción de los minerales de hierro y manganeso y la bioquímica de la descomposición de la materia orgánica son los factores fundamentales que influencian el color del suelo.
Los componentes orgánicos en el suelo constituyen agentes de coloración muy fuertes y producen suelos oscuros; estos pueden acumularse o disolverse y recubrir otras partículas del suelo con un color negro. Cuando el hierro es un componente del suelo, se oxida y las partículas del suelo se cubren de un tono rojo y amarillento. Cuando el óxido de manganeso es un componente principal del suelo, sus partículas adquieren una tonalidad negro púrpura. La presencia de estos colores suele indicar un buen drenaje y aireación.
Los suelos grises pueden indicar carencia de material orgánico. A menudo, también indican condiciones anaeróbicas porque los microbios que pueden sobrevivir en esas condiciones suelen usar el hierro del suelo, volviéndolo incoloro en el proceso. De forma similar, el magnesio se reduce a compuestos incoloros por otros tipos de microbios anaeróbicos del suelo.
Los científicos del suelo usan cartas de colores para identificar, comparar y describir las condiciones del suelo. Para el jardinero, sin embargo, el color juega un papel menor. Para nosotros, un buen suelo tiene el color del café oscuro y ello, de nuevo, debido a sus componentes orgánicos.
La textura del suelo
Los científicos del suelo describen el tamaño de las partículas del suelo en términos de textura. Existen tres categorías de textura del suelo: arena, arcilla y limo. Todos los suelos tienen una textura específica que permite juzgar su propensión a sustentar una red de nutrientes del suelo sana y, por tanto, plantas sanas.
La textura del suelo no tiene nada que ver con su composición. Si piensas, por ejemplo, que el término «arena» se aplica solo a las partículas de cuarzo te equivocas. Es cierto que la mayoría de las partículas de arena son cuarzo mineral, pero toda clase de rocas puede ser meteorizado hasta convertirse en arena: silicatos, feldespatos (silicato de potasio y aluminio, silicato de sodio y aluminio y silicato de calcio y aluminio), hierro y yeso (sulfato de calcio). Si la arena proviene de barreras de corales en la superficie es caliza. La mayor parte de las partículas de limo también son cuarzo mineral (solo que son mucho más pequeñas en tamaño que las que se encuentran en los suelos arenosos), y los limos pueden tener los mismos componentes que la arena. Las arcillas, por otro lado, se componen de un grupo completamente diferente de minerales, los silicatos de aluminio hidratados, junto con otros elementos tales como en magnesio o el hierro, que a veces sustituyen parte del aluminio.
Así que la idea clave para el jardinero es que la textura solo tiene que ver con el tamaño de las partículas y no su composición. Entonces, ¿qué tamaño de partículas constituye la arena, limo y arcilla?
Empecemos con la arena. Sin duda has estado en una playa y sabes que las partículas de arena son visibles a simple vista. Estas varían en diámetro de 0,06 a 2 mm. Cualquier cosa más grande tiene demasiado espacio entre las partículas individuales para ser útil a un jardinero excepto como grava para un camino. Las partículas de arena son lo suficientemente pequeñas pa-
ra retener algo de agua cuando se agregan, pero la mayor parte es agua gravitacional que drena con facilidad dejando mucho aire y tan solo un poco de agua capilar. Además, las partículas de arena son lo suficientemente grandes para verse influenciadas por la gravedad y se asientan rápidamente en el fondo cuando se mezclan con agua. En cuanto a la textura, los suelos con grandes proporciones de arena son grumosos cuando los frotas con los dedos.
El siguiente en el tamaño de la textura es el limo. Las partículas de arena pueden verse a simple vista, pero necesitarás un microscopio para ver las partículas individuales de limo. Al igual que la arena, consisten en roca meteorizada solo que son muchísimo más pequeñas, entre 0,004 y 0,06 mm de diámetro. Los espacios porosos entre las partículas de limo son mucho más pequeños y retienen mucha más agua capilar que la arena. Al igual que la arena, las partículas de limo se ven influenciadas por la gravedad y se depositarán cuando se sumerjan en agua. La textura del limo cuando se frota con los dedos es la de la harina.
Las arcillas se forman durante la intensa actividad hidrotermal o por acción química: la del ácido carbónico cuando meteoriza las rocas que contienen silicatos. Las partículas de arcilla se distinguen enseguida del limo, pero en este caso se requiere un microscopio electrónico, pues estas partículas son así de pequeñas; las más pequeñas que constituyen el suelo tienen 0,0004 mm de diámetro o menos. Las partículas de arcilla son «plásticas» y un poco resbaladizas cuando se frotan con los dedos. Ello obedece a que las partículas de arcilla absorben y retienen mucha agua, y de ahí que se conozcan como compuestos de silicatos hidratados. Además del silicio, contienen agua y a menudo aluminio, magnesio y hierro.
Para comparar, pongamos las cosas bajo una perspectiva más familiar. Si una partícula de arcilla tuviera el tamaño de una semilla de margarita, una partícula de limo sería un rábano grande, y un grano de arena sería una carretilla de jardín grande. Otra manera de ver la textura del suelo consiste en visualizar un gramo de arena (en torno a una cucharita de café) extendido con el espesor de una partícula. Esto ocuparía un área de aproximadamente una moneda de dos euros. Si tuvieras que extender una cantidad igual de arcilla del grosor de una partícula, necesitarías una cancha de baloncesto e incluso algunas de las gradas alrededor.
Un diagrama de las texturas del suelo.
¿Qué importancia tiene la textura? El tamaño de las partículas determina su área superficial y el área superficial de los espacios porosos entre las partículas individuales. La arcilla tiene una enorme área superficial en comparación con la arena. El limo está en medio. La arcilla tiene espacios porosos más pequeños entre las partículas, pero muchos más espacios porosos en total, así que el área superficial de los espacios porosos en la arcilla es mayor que la del limo, que a su vez es mayor que la de la arena. Por cierto, la materia orgánica, normalmente en forma de humus, se compone de partículas diminutas que, al igual que la arcilla, tienen mucha área superficial en donde se adhieren los nutrientes de las plantas, lo que evita la lixiviación. El humus también retiene el agua capilar.
Todos los suelos tienen texturas diferentes, pero cada uno puede ponerse en una categoría específica, dependiendo de la cantidad de granos del tamaño de la arena, limo y arcilla que contengan. El suelo ideal de un jardín es el suelo franco, una mezcla relativamente a partes iguales de arena, limo y arcilla. El suelo franco tiene el área superficial de limo y arcilla para retener nutrientes y agua, y el espacio poroso de la arena para facilitar el drenaje y ayudar a absorber aire.
Analiza tu suelo
Un buen suelo de jardín contiene de un 30 a un 50 % de limo, de un 20 a un 30 % de arcilla y de un 5 a un 10 % de materia orgánica. Puedes averiguar lo cerca que están tus suelos de este ideal: la tierra franca. Todo lo que se necesita es un tarro de un litro, dos tazas de agua, una cucharada sopera de un suavizante de agua como, por ejemplo, Calgon líquido. También necesitarás suelo de la parte superior de unos 30 cm de profundidad de las zonas que quieras analizar, ya sea tu huerto, arriates o césped.
Mezcla cada muestra de suelo con dos tazas de agua y una cucharada sopera de suavizante del agua. Deposítalo en el tarro, ciérralo y agita vigorosamente de forma que todas las partículas queden suspendidas en el agua. Entonces déjalo en reposo para que las cosas se asienten. Tras un par de minutos, todas las partículas de arena se habrán asentado. Lleva unas cuantas horas para que las partículas más pequeñas de limo se asienten encima de la arena. La mayor parte de las partículas más pequeñas del tamaño de la arcilla estarán en suspensión hasta un día entero. El material orgánico en el suelo flotará arriba y permanecerá ahí durante un periodo más largo.
Espera veinticuatro horas y entonces mide el grosor de cada capa con una regla. Para determinar el porcentaje de cada una, divide la profundidad o grosor de cada capa por el total de la profundidad de las tres capas y luego multiplica el resultado por cien. En el momento que sepas los porcentajes de cada material en tu suelo, podrás empezar a cambiarlo físicamente de ser necesario. Cómo hacerlo se aborda en la segunda parte de este libro.
La estructura del suelo
El tamaño individual del material particulado o textura es obviamente una característica importante de los suelos, pero también lo es la forma real que adoptan estas partículas cuando se agrupan. Esta forma o estructura del suelo depende de las propiedades físicas y químicas del suelo. Los factores que influencian la estructura del suelo son la orientación de las partículas, la cantidad de arcillas y humus, la contracción y esponjamiento debido a las condiciones climáticas (humefacción y secado, así como congelación y deshielo), la fuerza de las raíces, las influencias biológicas (gusanos y animales pequeños) y la actividad humana. Los tipos de estructura del suelo o peds se dividen en varias categorías distintas.
Cuando observas el suelo de tu jardín, no ves partículas individuales sino más bien agregados de estas partículas. La biología en el suelo produce las colas que unen las partículas individuales en agregados. Mientras se ocupan con sus tareas cotidianas, las bacterias, hongos y gusanos producen polisacáridos, carbohidratos pegajosos que actúan como pegamento, juntando partículas individuales de minerales y humus en agregados.
Comencemos con las bacterias. La biopelícula que producen les permite adherirse a las partículas, así como entre ellas. Así se forman colonias y estas se pegan entre sí, así como a las partículas a las que estén adheridas. Los hongos también ayudan a crear agregados del suelo. Un grupo común de hongos del suelo del orden de los Glomales produce una proteína pegajosa llamada glomalina. A medida que los filamentos fúngicos o hifas crecen a través de los poros del suelo, la glomalina recubre las partículas del suelo como si fuera Super Glue, pegando estas partículas en agregados o terrones. Estos agregados cambian los espacios porosos del suelo, facilitando que el suelo retenga agua capilar y nutrientes solubles y reciclándolos lentamente para las plantas.
Las lombrices procesan las partículas del suelo en búsqueda de comida. Las partículas individuales de minerales y material orgánico son ingeridas y finalmente excretadas como agregados; estos son tan grandes que son fácilmente identificables como turrículos. Considera también el impacto de los organismos del suelo cuando lo atraviesan. Cada grupo de animales tiene su ancho corporal. A medida que se mueven, crean espacios en y entre las partículas y agregados. Como comparación, imagina que una bacteria de 1 micrómetro de diámetro (1 μm = 0,000001 m) tuviera el ancho de un espagueti. Los cuerpos fúngicos suelen ser más anchos, de 3 a 5 μm. Los nematodos (de 5 a 100 μm de promedio) tendrían el ancho de un lápiz, incluso uno de esos gruesos; y los protozoos (de 10 a 100 μm) tendrían el diámetro de un perrito caliente al estilo americano. Si continuamos utilizando nuestra escala, los ácaros y colémbolos del suelo (de 100 a 5 μm) tendrían el diámetro de un árbol de buen porte. Los escarabajos, lombrices y arañas (de 2 a 100 mm) tendrían el diámetro de árboles realmente grandes. Imagina cómo cada uno abre las partículas del suelo mientras discurre en sus actividades cotidianas.
Peds de la estructura del suelo.
Finalmente, las cargas eléctricas en las superficies de la materia orgánica y en las partículas de arcilla se atraen mutuamente además de a los elementos químicos (calcio, hierro, aluminio) en una solución acuosa, actuando como aglutinantes que mantienen juntas las partículas del suelo.
¿Por qué abordamos esto de la estructura del suelo? Porque la estructura del suelo es una característica clave para unas buenas condiciones de cultivo. Si hay una estructura del suelo adecuada, habrá un amplio drenaje entre los agregados, y también suficiente agua capilar accesible para las plantas. La circulación del aire necesaria para la actividad biológica es suficiente. Y, quizás lo más importante, si hay una estructura del suelo adecuada, habrá espacio para que la biología del suelo pueda prosperar. Una buena estructura del suelo aguanta las lluvias torrenciales, la sequedad de las sequías de tipo desértico, el tráfico de las manadas de animales, y las congelaciones acusadas. La retención del agua y los nutrientes es alta. La vida en su interior y en la superficie prospera.
Una estructura del suelo pobre significa una incapacidad para retener el agua y, en consecuencia, el suelo se colapsa bajo las presiones medioambientales y humanas mencionadas con anterioridad. En él escasea la vida, y la importante reducción de la fertilidad empuja a la gente a recurrir a fertilizantes químicos cada vez en mayor cantidad.
Visión microscópica de un hongo creciendo en una raíz de maíz. Los cuerpos redondeados son esporas fúngicas, los filamentos son hifas fúngicas y el color verde proviene del tinte de la glomalina, el pegamento que mantiene las partículas del suelo unidas. Sara Wright, usda-ars.
La capacidad de intercambio catiónico
Todas las partículas diminutas, y no solo el humus, tienen una carga eléctrica. Estas partículas se llaman iones. Los iones con una carga positiva (+) se llaman cationes y los que tienen una negativa (−) aniones. Las partículas cargadas positivamente se ven atraídas eléctricamente a las negativas. Esto es exactamente lo que ocurre cuando los extremos opuestos de un imán se atraen mutuamente. Cuando un catión cargado positivamente se junta con un anión cargado negativamente, el catión es «absorbido» por el anión. Incluso los microrganismos del suelo son lo suficientemente pequeños para tener y verse influenciados por las cargas eléctricas.
Las partículas de arena son demasiado grandes para tener cargas eléctricas, pero tanto las partículas de arcilla como las de humus son lo suficientemente pequeñas para tener muchos aniones cargados negativamente que atraen a los cationes cargados positivamente. Los cationes que se ven absorbidos por la arcilla y el humus incluyen el calcio (Ca++), potasio (K+), sodio (Na+), magnesio (Mg++), hierro (Fe+), amonio (NH4+) e hidrógeno (H+). Todos estos son importantes nutrientes para las plantas, y se retienen en el suelo gracias a estos dos componentes de un buen suelo. La atracción de estos cationes a las partículas de arcilla y humus es tan fuerte que, cuando una solución que los contenga entra en contacto, la atracción es total y tan solo un 1 % de los nutrientes del catión permanecen en la solución.
También hay aniones en el suelo. Estos incluyen el cloruro (Cl−), nitrato (NO3−), sulfato (SO4−) y fosfato (PO4−), todos ellos nutrientes de las plantas. Desgraciadamente, los aniones del suelo se ven repelidos por la carga negativa de las partículas de arcilla y humus y, por tanto, permanecen en la solución en vez de ser absorbidos. A menudo, estos nutrientes de las plantas se encuentran ausentes de los suelos de los jardines, pues son lixiviados en la solución del suelo cuando llueve o se riega el suelo: nada los retiene a las superficies del suelo.
Capacidad de intercambio catiónico (cic) para varias texturas del suelo. Tom Hoffman Graphic Design.
¿Qué importancia tiene esto? Las superficies de los pelos radiculares tienen sus propias cargas eléctricas. Cuando un pelo radicular entra en el suelo, puede intercambiar sus propios cationes por los que están adheridos a las partículas de arcilla o humus y entonces absorber el nutriente catiónico implicado. Las raíces usan cationes de hidrógeno (H+) como su moneda de cambio, entregando un catión de hidrógeno por cada catión de nutriente absorbido. Esto mantiene el equilibrio de cargas igual. Así es como «comen» las plantas.
El lugar donde ocurre el intercambio de un catión se conoce como el complejo de intercambio del suelo, y el número de estos lugares mide la capacidad del suelo para retener nutrientes, o la capacidad de intercambio catiónico (cic). La cic de un suelo es simplemente la suma de la reposición de los nutrientes con carga positiva que puede absorber por unidad de peso o volumen. La cic se mide en miliequivalentes (meq) en 100 gr de suelo. Lo que necesita saber el jardinero es que, cuanto más elevado es el número de la cic, más nutrientes puede retener un suelo y, por tanto, lo adecuado que resulta para cultivar plantas. Cuanto más alta es la cic, más fértil es el suelo. Puedes pedir que un laboratorio profesional del suelo mida la cic de tu suelo.
La cic del suelo depende, en parte, de su textura. La arena y el limo tienen una cic baja porque las partículas son demasiado grandes para verse influenciadas por una carga eléctrica y retener nutrientes. La arcilla y las partículas orgánicas confieren una cic elevada a los suelos porque tienen muchas cargas eléctricas: cuanto más humus y, hasta cierto punto, arcilla estén presentes en los suelos, más nutrientes podrán almacenar, y de ahí que los jardineros busquen más materia orgánica para sus terrenos.
Pero todo, incluso lo bueno, tiene su límite. No olvides que las partículas de arcilla son extremadamente pequeñas: demasiada arcilla y poco humus da como resultado una cic alta pero poco aire en el suelo, porque la porosidad es demasiado pequeña y se ve cortada por la estructura laminar de la arcilla. Un suelo así tiene una buena cic pero un drenaje pobre. Por tanto, no basta con saber solo la cic; tienes que conocer la textura y mezcla del suelo.
El pH del suelo
La mayoría de nosotros tiene una comprensión básica del pH como una manera de medir los líquidos para ver si son ácidos o no. En una escala del 1 al 14, un pH 1 es muy ácido y un pH 14 alcalino (o básico), lo opuesto a ácido. El pH nos dice la concentración iones de hidrógeno (H+, un catión) en la solución que se está midiendo. Si tienes muchos iones de hidrógeno en comparación al resto de lo hay en la solución, el pH es bajo y la solución es ácida. Igualmente, si tienes relativamente pocos iones de hidrógenos en la solución, entonces esta tiene un pH alto y es alcalina.
Como jardinero, no necesitas (por suerte) saber mucho más sobre el pH. Sin embargo, lo que sí tienes que entender es que cada vez que una punta de una raíz intercambia un catión de hidrógeno por un catión nutriente, la concentración de iones de hidrógeno en la solución aumenta. Cuando la concentración de H+ aumenta, el pH baja, es decir, el suelo se vuelve cada vez más ácido. Las cosas, sin embargo, suelen equilibrarse porque las superficies de las raíces también toman aniones de carga negativa, usando aniones hidróxidos (OH−) como medio de intercambio. Añadir OH− a la solución eleva el pH (es decir, el suelo se vuelve más alcalino) porque reduce la concentración de H+. Los hongos y bacterias son lo suficientemente pequeños para tener cationes y aniones en sus superficies, y retienen o liberan los minerales nutrientes que toman de la descomposición en el suelo. Esto también tiene un impacto en el pH del suelo.
¿Por qué hay que tener en cuenta el pH cuando hablamos de la red de nutrientes del suelo? El pH creado por los intercambios de iones nutrientes influencia qué clase de microrganismos vivirán en el suelo. Esto puede fomentar o disuadir la nitrificación y otras actividades biológicas que afectan al crecimiento de la planta. Y lo que es igualmente importante: cada planta tiene un pH del suelo óptimo. Tal y como aprenderás, esto tiene más que ver con la necesidad de ciertos hongos y bacterias que son importantes para esas plantas para que prosperen en un cierto pH que con la química en sí del pH.
Conocer el pH de tu suelo resulta útil para determinar lo que quieres poner en tu suelo y, en todo caso, para sustentar tipos específicos de la red de nutrientes del suelo. Y saber el pH en la rizosfera ayuda a determinar si se requiere alguna enmienda para ayudar al crecimiento de las plantas.
El resto de la primera parte cubre la biología que vive en el suelo. Sin embargo, primero tienes que valorar el suelo.
