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La fertilidad del suelo se refiere a la capacidad del suelo para sostener el crecimiento de las plantas agrícolas , es decir, proporcionar un hábitat para las plantas y dar como resultado rendimientos sostenidos y consistentes de alta calidad. [3] También se refiere a la capacidad del suelo para suministrar nutrientes a las plantas o cultivos en las cantidades y calidades adecuadas durante un período de tiempo sostenido. Un suelo fértil tiene las siguientes propiedades: [4]
Las siguientes propiedades contribuyen a la fertilidad del suelo en la mayoría de situaciones:
En tierras utilizadas para la agricultura y otras actividades humanas, el mantenimiento de la fertilidad del suelo generalmente requiere el uso de prácticas de conservación del suelo . Esto se debe a que la erosión del suelo y otras formas de degradación del suelo generalmente resultan en una disminución de la calidad con respecto a uno o más de los aspectos indicados anteriormente.
La fertilidad del suelo y la calidad de la tierra se han visto afectadas por los efectos del colonialismo y la esclavitud tanto en Estados Unidos como a nivel mundial. La introducción de prácticas nocivas para la tierra, como las quemas intensivas y no prescritas y la deforestación por parte de los colonos, genera resultados negativos duraderos para el medio ambiente. La institución de la esclavitud reprodujo angustia al mundo natural y a la producción agrícola.
La fertilidad y el agotamiento del suelo tienen diferentes orígenes y consecuencias en distintas partes del mundo. La creación intencional de tierra oscura en el Amazonas promueve la importante relación entre las comunidades indígenas y su tierra. En las regiones de África y Oriente Medio, los seres humanos y el medio ambiente también se ven alterados debido al agotamiento del suelo.
El fósforo biodisponible (disponible para la vida del suelo) es el elemento que más a menudo falta en el suelo. También se necesitan cantidades sustanciales de nitrógeno y potasio. Por esta razón, estos tres elementos siempre se identifican en un análisis de fertilizantes comerciales. Por ejemplo, un fertilizante 10-10-15 tiene 10 por ciento de nitrógeno, 10 por ciento de fósforo disponible (P 2 O 5 ) y 15 por ciento de potasio soluble en agua (K 2 O). El azufre es el cuarto elemento que puede identificarse en un análisis comercial; por ejemplo, 21-0-0-24, que contendría 21% de nitrógeno y 24% de sulfato.
Los fertilizantes inorgánicos son generalmente menos costosos y tienen mayores concentraciones de nutrientes que los fertilizantes orgánicos. Además, dado que el nitrógeno, el fósforo y el potasio generalmente deben estar en formas inorgánicas para ser absorbidos por las plantas, los fertilizantes inorgánicos generalmente están inmediatamente biodisponibles para las plantas sin modificación. [5] Sin embargo, los estudios sugieren que los fertilizantes químicos tienen impactos adversos para la salud de los humanos, incluido el desarrollo de enfermedades crónicas debido a las toxinas. [6] En cuanto al medio ambiente, la dependencia excesiva de fertilizantes inorgánicos altera el equilibrio natural de nutrientes en el suelo, lo que resulta en una menor calidad del suelo, pérdida de materia orgánica y mayores posibilidades de erosión en el suelo. [7]
Además, el nitrógeno soluble en agua de los fertilizantes inorgánicos no cubre las necesidades a largo plazo de la planta y genera contaminación del agua. Los fertilizantes de liberación lenta pueden reducir la pérdida de nutrientes por lixiviación y pueden hacer que los nutrientes que proporcionan estén disponibles durante un período de tiempo más largo.
La fertilidad del suelo es un proceso complejo que implica el ciclo constante de nutrientes entre formas orgánicas e inorgánicas. A medida que los microorganismos descomponen el material vegetal y los desechos animales, estos liberan nutrientes inorgánicos a la solución del suelo, un proceso conocido como mineralización . Luego, esos nutrientes pueden sufrir más transformaciones que pueden ser ayudadas o habilitadas por los microorganismos del suelo. Al igual que las plantas, muchos microorganismos requieren o utilizan preferentemente formas inorgánicas de nitrógeno, fósforo o potasio y competirán con las plantas por estos nutrientes, inmovilizándolos en la biomasa microbiana , un proceso a menudo llamado inmovilización . El equilibrio entre los procesos de inmovilización y mineralización depende del equilibrio y la disponibilidad de los principales nutrientes y carbono orgánico para los microorganismos del suelo. [8] [9] Los procesos naturales como los rayos pueden fijar el nitrógeno atmosférico convirtiéndolo en (NO 2 ). La desnitrificación puede ocurrir en condiciones anaeróbicas (inundación) en presencia de bacterias desnitrificantes. Los cationes de nutrientes, incluido el potasio y muchos micronutrientes, se mantienen en enlaces relativamente fuertes con las partes del suelo cargadas negativamente en un proceso conocido como intercambio catiónico .
El fósforo es un factor principal de la fertilidad del suelo, ya que es un elemento de los nutrientes de las plantas en el suelo. Es esencial para la división celular y el desarrollo de las plantas, especialmente en plántulas y plantas jóvenes. [10] Sin embargo, el fósforo es cada vez más difícil de encontrar y sus reservas empiezan a agotarse debido al uso excesivo como fertilizante. El uso generalizado de fósforo en fertilizantes ha provocado contaminación y eutrofización . [11] Recientemente se ha acuñado el término pico de fósforo , debido a la limitada presencia de roca fosfórica en el mundo.
Se ha descrito una amplia variedad de materiales como acondicionadores del suelo debido a su capacidad para mejorar la calidad del suelo , incluido el biocarbón , que ofrece múltiples beneficios para la salud del suelo . [12]
Se descubrió que el compost de desechos de alimentos mejora mejor el suelo que el compost a base de estiércol . [13]
La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas utilizan la energía luminosa para impulsar reacciones químicas que convierten el CO 2 en azúcares. Como tal, todas las plantas necesitan acceso tanto a la luz como al dióxido de carbono para producir energía, crecer y reproducirse.
Aunque normalmente están limitados por el nitrógeno, el fósforo y el potasio, los niveles bajos de dióxido de carbono también pueden actuar como un factor limitante en el crecimiento de las plantas. Estudios científicos publicados y revisados por pares han demostrado que aumentar el CO 2 es muy eficaz para promover el crecimiento de las plantas hasta niveles superiores a 300 ppm. Aumentos adicionales de CO 2 pueden, en muy pequeña medida, seguir aumentando la producción fotosintética neta. [14]
El agotamiento del suelo ocurre cuando los componentes que contribuyen a la fertilidad se eliminan y no se reemplazan, y no se mantienen las condiciones que sustentan la fertilidad del suelo. Esto conduce a bajos rendimientos de los cultivos. En la agricultura, el agotamiento puede deberse a un cultivo excesivamente intenso y a una gestión inadecuada del suelo . El agotamiento puede ocurrir a través de una variedad de otros efectos, incluyendo la labranza excesiva (que daña la estructura del suelo), la subutilización de los aportes de nutrientes que conduce a la extracción del banco de nutrientes del suelo y la salinización del suelo.
La fertilidad del suelo puede verse seriamente amenazada cuando el uso de la tierra cambia rápidamente. Por ejemplo, en la Nueva Inglaterra colonial , los colonos tomaron una serie de decisiones que agotaron los suelos, entre ellas: permitir que los animales de manada deambularan libremente, no reponer los suelos con estiércol y una secuencia de eventos que llevaron a la erosión. [15] William Cronon escribió que "... el efecto a largo plazo fue poner esos suelos en peligro. La eliminación del bosque, el aumento de las inundaciones destructivas, la compactación del suelo y los cultivos extensivos provocados por el pastoreo de animales, el arado— Todo sirvió para aumentar la erosión." [15] Cronon continúa explicando: “Donde era innecesario cortar el césped y era posible pastar entre árboles vivos, los colonos ahorraron mano de obra simplemente quemando la maleza del bosque... y soltando su ganado... En al menos una zona desfavorecida, los habitantes de los pueblos vecinos quemaban con tanta frecuencia y pastaban tan intensamente que... la madera resultó gravemente dañada y la tierra se volvió difícil de dominar... A la larga, el ganado tendía a fomentar el crecimiento de plantas leñosas y espinosas que no podía comer y que, una vez establecidos, eran muy difíciles de eliminar”. Estas prácticas eran métodos para simplificar el trabajo de los colonos coloniales en nuevas tierras cuando no estaban familiarizados con los métodos agrícolas tradicionales indígenas. Esas comunidades indígenas no fueron consultadas, sino que fueron expulsadas de sus países de origen para que los colonos europeos pudieran mercantilizar sus recursos. Esta introducción de plantas con espinas, la liberación del ganado y la quema intensiva de tierras arruinaron la fertilidad del suelo y prohibieron el crecimiento sostenible de los cultivos. [15]
Si bien los colonos utilizaron el fuego para limpiar la tierra, ciertas prácticas de quema prescrita son comunes y valiosas para aumentar la biodiversidad y, a su vez, beneficiar la fertilidad del suelo. Sin tener en cuenta la intensidad, la estacionalidad y la frecuencia de las quemaduras, la conservación de la biodiversidad y la salud general del suelo pueden verse afectadas negativamente por el fuego. [16] La quema prescrita se utiliza en muchos rituales culturales como una práctica espiritual y ecológica vital. La tribu Karuk de la California contemporánea representa una comunidad donde se utiliza esto. La tribu Karuk vive en la cuenca del río Klamath y sus métodos culturales de quema han sido “reprimidos activamente por el USFS (Servicio Forestal de los Estados Unidos)”. Un estudio de la socióloga Kirsten Vineyta analiza “cómo el USFS utilizó una retórica antiindígena para justificar su propia agenda infundada de gestión forestal. El liderazgo del USFS racializó la quema de luces al referirse burlonamente a ella como "Piute Forestry". La agencia también ha desacreditado, minimizado y borrado a los pueblos y conocimientos indígenas de maneras que invocan tropos del 'indio salvaje', el 'indio desaparecido' y el concepto de 'Terra Nullius'”. En la década de 1960, los movimientos de derechos civiles y de los indios americanos comenzaron a despegar, cambiando los sentimientos del público y del gobierno sobre estas prácticas centenarias. Después de años de opresión colonial a manos de Estados Unidos contra la tribu Karuk, el USFS comenzó a reconsiderar el impacto de estas quemas prescritas. Desde entonces, el USFS ha cambiado su postura sobre el papel ecológico del fuego para apoyar aún más el fuego prescrito como herramienta de gestión. [17]
Además de la erosión del suelo por el uso excesivo o insuficiente del fuego, la agricultura colonial también provocó el agotamiento de la capa superior del suelo. El agotamiento de la capa superior del suelo ocurre cuando la capa superior del suelo orgánico rico en nutrientes , que tarda cientos o miles de años en formarse en condiciones naturales, se erosiona o se agota su material orgánico original. [18] El Dust Bowl en el sur de Estados Unidos, reinterpretado a partir de su análisis principal por la socióloga Hannah Holleman, es un ejemplo de “una dramática manifestación regional de una crisis socioecológica global generada por las realidades del colonialismo y el imperialismo”. A partir de un período de nuevo imperialismo que comenzó en la década de 1870, las condiciones de expansión económica se enfatizaron globalmente y se demostraron a través de políticas como una mayor confiscación de tierras indígenas. La expansión económica está respaldada por la mercantilización de los recursos naturales y la globalización de la brecha ecológica. Los colonos colonialistas descubrieron que podían sacar provecho de la división en la relación entre la humanidad y la naturaleza, ya que es irreparable dentro de la sociedad capitalista. Estas teorías y políticas de degradación ecológica y dominación social dieron forma a las prácticas agrícolas globales. Como resultado, las regiones agrícolas se vieron afectadas, incluido, como sostiene específicamente Holleman, el Dust Bowl de las llanuras del sur de EE. UU. debido a la crisis de erosión del suelo que se desarrolló en la década de 1930. [19]
La necesidad de producir productos agrícolas representada en el agotamiento de los suelos coloniales y polvorientos tiene sus raíces, según Karl Marx, en el capitalismo. En 1867, Marx escribió sobre el papel del capitalismo en el agotamiento del suelo, describiendo cómo “todo progreso en la agricultura capitalista es un progreso en el arte, no sólo de robar al trabajador, sino de robar el suelo; todo progreso en el aumento de la fertilidad del suelo durante un tiempo determinado, es un progreso hacia la ruina de las fuentes duraderas de esa fertilidad”. [20]
La relación sagrada entre los negros y la tierra se remonta al reinado de Cleopatra en Egipto en el año 51 a.C. Según la granjera Leah Penniman, en Egipto, las lombrices de tierra del valle del río Nilo contribuyeron a la importante fertilidad de los suelos. Como resultado, Cleopatra declaró a la lombriz de tierra como animal sagrado para reconocer el impacto positivo del animal. A nadie, incluidos los agricultores, se le “permitía dañar o eliminar una lombriz de tierra por temor a ofender a la deidad de la fertilidad”. Hoy en día, esa relación suelo-humano se mantiene y en las comunidades de África occidental “la profundidad de los suelos antropogénicos altamente fértiles sirve como una “vara de medir” para medir la edad de las comunidades”. En Ghana y Liberia, es una práctica antigua combinar diferentes tipos de desechos para crear suelo fértil. Este “oro negro”, como se le conoce, contiene altas concentraciones de calcio, fósforo y carbono. Sin embargo, cuando las comunidades africanas fueron expulsadas de sus países de origen durante períodos de esclavitud, se sabe que “cuanto más se aleja la población de su conexión con la tierra, más probabilidades hay de que ignoremos y explotemos a quienes trabajan la tierra”. [21]
La esclavitud de los negros, particularmente en los Estados Unidos, tuvo un impacto negativo en la relación entre esas personas y la tierra, así como en la salud del suelo. Como lo describió Wendell Berry en The Hidden Wound: “El hombre blanco, preocupado por las abstracciones de la explotación económica y la propiedad de la tierra, necesariamente ha vivido en el campo como una fuerza destructiva, una catástrofe ecológica, porque asignó mano de obra, y en eso la posibilidad de un conocimiento íntimo de la tierra, a un pueblo que consideraba racialmente inferior; en esta labor degradante, destruyó la posibilidad de un contacto significativo con la tierra. Estaba literalmente cegado por sus presuposiciones y prejuicios. Como no conocía la tierra, era inevitable que desperdiciara su riqueza natural, agotara su riqueza, la corrompiera y contaminara, o la destruyera por completo. La historia del uso de la tierra por parte del hombre blanco en América es un escándalo”. [22]
Como explica el historiador David Silkenat, los objetivos de los propietarios de esclavos y plantaciones del sur, en lugar de medir la productividad en función de la producción por acre, eran maximizar la cantidad de mano de obra que podía extraerse de la fuerza laboral esclavizada. El paisaje se consideraba desechable y los esclavos africanos, prescindibles. Una vez que estos agricultores del Sur obligaran a los esclavos a lixiviar los suelos y a participar en una deforestación masiva, descartarían la tierra y avanzarían hacia perspectivas más fértiles. Las prácticas de esclavitud forzada crearon una gran destrucción en la tierra. El impacto ambiental incluyó el drenaje de pantanos, la tala de bosques para monocultivos y combustible para barcos de vapor, y la introducción de especies invasoras, todo lo cual condujo a ecosistemas frágiles. Posteriormente, estos ecosistemas dejaron laderas erosionadas, ríos obstruidos con suelo estéril y la extinción de especies nativas. Silkenat resume este fenómeno de la relación entre la esclavitud y el suelo: “Aunque normalmente se tratan por separado, la esclavitud y el medio ambiente se cruzan naturalmente de maneras complejas y poderosas, dejando efectos duraderos desde el período de emancipación hasta los ajustes de cuentas modernos con la justicia racial... la tierra también fue víctima del látigo del dueño de esclavos”. [23]
Los detalles de las sociedades indígenas antes de la colonización europea en 1492 dentro de las regiones amazónicas de América del Sur, en particular el tamaño de las comunidades y la profundidad de las interacciones con el medio ambiente, se debaten continuamente. Un elemento central del debate es la influencia de Dark Earth. La Tierra Oscura es un tipo de suelo que se encuentra en el Amazonas y que tiene un color más oscuro, mayor contenido de carbono orgánico y mayor fertilidad que el suelo de otras regiones de América del Sur, lo que lo hace muy codiciado incluso hoy en día. Se ha descubierto, mediante estudios etnográficos y arqueológicos, que los depósitos de Tierra Oscura se crearon mediante antiguas prácticas indígenas mediante el manejo intencional del suelo. [24]
El etnoarqueólogo Morgan Schmidt describe cómo las comunidades del Amazonas crearon intencionalmente este suelo rico en carbono. Si bien la Tierra Oscura y otros suelos antrópicos se pueden encontrar en todo el mundo, la Tierra Oscura amazónica es particularmente significativa porque “contrasta demasiado marcadamente con la fertilidad especialmente pobre de los típicos suelos tropicales de tierras altas altamente meteorizados en el Amazonas”. Hay mucha evidencia que sugiere que el desarrollo de las antiguas sociedades agrícolas en el Amazonas estuvo fuertemente influenciado por la formación de la Tierra Oscura. Como resultado, las sociedades amazónicas se beneficiaron de la tierra oscura en términos de éxito agrícola y mayor producción de alimentos. Se han completado análisis de suelo en el antiguo y moderno Territorio Indígena Kuikuro en la cuenca del alto río Xingu en el sureste de la Amazonia a través de investigaciones arqueológicas y etnográficas para determinar la relación humana con el suelo. Los "resultados demuestran la creación intencional de tierra oscura, destacando cómo el conocimiento indígena puede proporcionar estrategias para el manejo sostenible de la selva tropical y el secuestro de carbono". [24]
La Tierra Oscura y otros suelos tropicales son la segunda fuente potencial más grande de dióxido de carbono atmosférico después de los combustibles fósiles. Estas tierras oscuras podrían ser una importante reserva de carbono que no se ha considerado. Cuando se incorporan a las prácticas de gestión de la tierra, las tierras oscuras pueden ser sumideros de carbono, lo que significa que absorben más carbono de la atmósfera del que liberan y son una parte esencial de la lucha contra el cambio climático. Las investigaciones han demostrado que cientos de miles de toneladas de carbono y nutrientes se almacenan en la tierra oscura de esas regiones del Amazonas, lo que confirma las implicaciones de utilizar el suelo para el secuestro de carbono (cuando el dióxido de carbono se captura y almacena en la atmósfera y es un método asociado con la reducción de la cantidad de CO 2 en el medio ambiente, lo que a su vez ayuda a reducir el cambio climático) a través de su formación. [25] [24]
Uno de los casos más extendidos de agotamiento del suelo a partir de 2008 [actualizar]se produce en las zonas tropicales donde el contenido de nutrientes de los suelos es bajo. El agotamiento del suelo ha afectado el estado de la vida vegetal y los cultivos agrícolas en muchos países. En Medio Oriente, por ejemplo, a muchos países les resulta difícil cultivar productos debido a las sequías, la falta de suelo y la falta de riego. En Oriente Medio hay tres países que indican una disminución en la producción de cultivos; las tasas más altas de disminución de la productividad se encuentran en las zonas montañosas y secas. [26]
Muchos países de África también sufren un agotamiento de los suelos fértiles. En regiones de clima seco como Sudán y los países que forman el desierto del Sahara , las sequías y la degradación del suelo son comunes. Los cultivos comerciales como el té, el maíz y los frijoles requieren una variedad de nutrientes para crecer sanos. La fertilidad del suelo ha disminuido en las regiones agrícolas de África y se ha recurrido al uso de fertilizantes artificiales y naturales para recuperar los nutrientes del suelo. [27]
A Albert Howard se le atribuye el mérito de ser el primer occidental en publicar técnicas nativas de agricultura sostenible. Como señaló Howard en 1944: “Por lo tanto, en todos los estudios futuros sobre enfermedades debemos comenzar siempre con el suelo. Primero hay que ponerlo en buenas condiciones y luego observar la reacción del suelo, de la planta, del animal y del hombre. Muchas enfermedades desaparecerán automáticamente... La fertilidad del suelo es la base del sistema de salud pública del futuro...”. Howard conecta las crisis de salud de los cultivos con los impactos del ganado y la salud humana, y en última instancia difunde el mensaje de que los humanos deben respetar y restaurar el suelo en beneficio del mundo humano y no humano. Continúa diciendo que la agricultura industrial altera el delicado equilibrio de la naturaleza y despoja irrevocablemente al suelo de su fertilidad. [28]
También se sabe que el suelo tiene efectos positivos para la salud mental. La exposición a microbiomas en suelos de calidad ayuda a la depresión humana. En concreto, un estudio realizado por el científico Christopher Lowry trató ratones con la bacteria Mycobacterium vaccae , que se encuentra en el suelo a orillas del lago Kyoga en Uganda. Lowry ha estudiado el impacto de esta bacteria en el cerebro desde 2001. Los cerebros de estos ratones produjeron más serotonina, conocida como la hormona reguladora del estado de ánimo, y se sabe que niveles elevados ayudan con la depresión. [29]
Muchas organizaciones comunitarias trabajan para reconectar a los humanos con el suelo, unir a las personas en base a una pasión compartida y fortalecer la autonomía y el poder de los individuos. Por ejemplo, una organización comunitaria en Portland, Oregón, Black Futures Farm, se esfuerza por reconstruir la relación entre los humanos y el suelo. La coordinadora de programas comunitarios y extensión de Black Futures Farm, Nia Harris, describe el objetivo como “curar la conexión entre los negros y la tierra... Lo logramos cultivando un lugar saludable para que la comunidad negra se reúna con alegría... En un estado donde estamos tan derrotados por tantos factores que tienen que ver con la identidad y la política y simplemente con el puro odio y la codicia, tener un espacio que es literalmente un santuario para tanta gente, no solo aquellos de nosotros que trabajamos aquí, sino también nuestros comunidad, eso es lo que la hace tan especial”. La granja cuenta con programación para que las personas realicen prácticas curativas, meditativas y de bienestar artístico. Todos los productos cultivados en la granja se distribuyen a personas negras que no tienen acceso a alimentos saludables. La Coalición por la Soberanía Alimentaria Negra, de la que forma parte Black Futures Farm, tiene la misión similar de crear eventos y espacios en los que las comunidades negras y morenas se liberen a través de prácticas de construcción comunitaria y soberanía alimentaria. Según los cofundadores Malcolm Hoover y Mirabai Collins, la agricultura es un acto de resistencia contra la desconexión entre los negros y la tierra. [30]
El riego es un proceso mediante el cual los cultivos se riegan por medios artificiales, como traer agua de tuberías, canales o aspersores. El riego se utiliza cuando los patrones naturales de lluvia de una región no son lo suficientemente sostenibles para mantener los cultivos. Las civilizaciones antiguas dependían en gran medida del riego y hoy en día alrededor del 18% de las tierras de cultivo del mundo son irrigadas, principalmente en Asia, África y América del Sur. [31] La calidad del agua de riego es muy importante para mantener la fertilidad y la labranza del suelo , y para que las plantas utilicen más profundidad del suelo. [32] Cuando el suelo se riega con agua altamente alcalina, se acumulan sales de sodio no deseadas en el suelo, lo que haría que la capacidad de drenaje del suelo fuera muy pobre. Por lo tanto, las raíces de las plantas no pueden penetrar profundamente en el suelo para un crecimiento óptimo en suelos alcalinos . Cuando el suelo se riega con agua ácida o de pH bajo , las sales útiles (Ca, Mg, K, P, S, etc.) se eliminan drenando el agua del suelo ácido y, además, se disuelven las sales de aluminio y manganeso no deseadas para las plantas. del suelo impidiendo el crecimiento de las plantas. [33] Cuando el suelo se riega con agua de alta salinidad o no se drena suficiente agua del suelo irrigado, el suelo se convertiría en suelo salino o perdería su fertilidad. El agua salina aumenta la presión de turgencia o presión osmótica , lo que impide la absorción de agua y nutrientes por parte de las raíces de las plantas.
La pérdida de suelo superficial se produce en suelos alcalinos debido a la erosión por flujos superficiales de agua de lluvia o drenaje, ya que forman coloides (lodo fino) en contacto con el agua. Las plantas absorben sales inorgánicas solubles en agua sólo del suelo para su crecimiento. El suelo como tal no pierde fertilidad simplemente por el cultivo, sino que pierde su fertilidad debido a la acumulación de sales inorgánicas no deseadas y al agotamiento de las deseadas sales inorgánicas del suelo por un riego inadecuado y agua de lluvia ácida (cantidad y calidad del agua). La fertilidad de muchos suelos que no son adecuados para el crecimiento de las plantas se puede mejorar muchas veces gradualmente proporcionando agua de riego adecuada de calidad adecuada y un buen drenaje del suelo.
Australia tiene los suelos más antiguos y más erosionados del planeta.