Para Juan Ramón Hernández Fernaud, profesor del Departamento de Bioquímica, Microbiología, Biología Celular y Genética de la Universidad de La Laguna (ULL), “los científicos llevamos toda la vida poniendo el foco en los patógenos y nos hemos olvidado de mirar al otro lado e investigar las funciones de los microorganismos beneficiosos que nos aportan salud. Queda mucho trabajo por delante”.
¿Cómo puede contribuir la microbiología a cambiar el modo de fertilizar el suelo en sustitución parcial o total de los fertilizantes químicos?
Hasta ahora, con el uso de fertilizantes, insecticidas y otros químicos, aportábamos a la planta aquello que necesitaba para producir, pero después de años de uso de agroquímicos, nos hemos dado cuenta que los efectos de su aplicación a largo plazo no resultan tan beneficiosos como creíamos porque el suelo deja de ser productivo. En este punto es donde empezamos a buscar alternativas y donde entra en escena la microbiología.
Los microorganismos del suelo los podemos comparar con los que conviven con nosotros en el intestino. Ambos cumplen múltiples funciones, siendo esenciales para nuestra digestión, nos aportan nutrientes e incluso regulan el buen funcionamiento del sistema inmunológico. Por tanto, cultivar los microorganismos del suelo nutre y protege a nuestras plantas y su producción.
Las plantas necesitan obtener del suelo multitud de elementos que los microorganismos les pueden aportar, debido a que pueden realizar muchos metabolismos diferentes o, en otras palabras, alimentarse de multitud de sustratos y aportar muchos nutrientes diferentes al suelo. De forma práctica, esto quiere decir, que los microorganismos, gracias a su poder invisible, son capaces de reemplazar a los agroquímicos pues transforman, movilizan y aportan nutrientes antes inaccesibles para las plantas. Incluso pueden eliminar contaminantes (como los herbicidas) o toxinas dañinas que hacen los cultivos imposibles en suelos contaminados.
A pesar del beneficio que aportan los microorganismos, el conocimiento sobre ellos es relativamente reciente. Desde hace solo unos 150 años que llevamos estudiándolos con intensidad y principalmente nos hemos centrado en los que son patógenos, olvidando aquellos que son beneficiosos como los del suelo.
A día de hoy, sabemos que es fundamental cuidar la microbiología del suelo porque es la única forma que conocemos de producción agrícola a alta escala, viable económicamente y a largo plazo. El gran reto actual es llegar a conocer con precisión la función de cada microorganismo que podemos encontrar en el suelo para cultivarlo adecuadamente.
La realidad es que, de todos los microorganismos existentes, solo hemos logrado estudiar en el laboratorio un 1%, el otro 99% aunque sabemos que existe y podemos ver sus actividades lo desconocemos. ¡Aún tenemos mucho trabajo por delante!
“Sólo se ha investigado un 1% de los microorganismos en el laboratorio, el 99% restante es desconocido”.
¿Qué se ha descubierto en este 1% de microorganismos estudiados?
Hay mucho que contar, pero quizás el grupo de microorganismos del suelo más conocidos son los fijadores de nitrógeno, un nutriente esencial para el crecimiento de las plantas. Todos conocemos los agroquímicos que aportan nitrógeno al suelo y lo importante que es para el crecimiento de las plantas, pues los fijadores de nitrógeno hacen la misma función en el suelo.
Lo bueno es que estos microorganismos los podemos cultivar en el laboratorio y aplicarlo a los cultivos mediante el riego, incrementando el aporte de nitrógeno y favoreciendo el crecimiento y producción de las plantas.
Los fijadores de nitrógeno son tan esenciales para las plantas que ambos han desarrollado formas de comunicarse y convivir en el suelo, donde tanto microorganismo como planta se benefician. El microorganismo le aporta nitrógeno a la planta y esta a cambio le da nutrientes como azúcares. Establecen una simbiosis que genera un equilibrio productivo y saludable, que al fin y al cabo es el objetivo que queremos obtener en nuestros cultivos.
En contraste, cuando empleamos la fertilización química para aportar nitrógeno, la planta no necesita realizar ese intercambio con las bacterias, rompemos el equilibrio del suelo y la fijación del nitrógeno natural del suelo termina por desaparecer.
En pocas palabras y para resumir, si regeneramos los microorganismos del suelo no hará falta aportar agroquímicos y la producción será equivalente a la que obtenemos con el fertilizante químico e incluso se incrementará, se fortalecerá la salud de la planta, aumentará la retención del agua en el terreno, disminuirá el riego, el coste para el productor será menor y el terreno será cultivable por tiempo indefinido.
La gran ventaja de emplear los fijadores de nitrógeno es que ya dominamos su uso, incluso desde tiempos de los romanos y nuestros ancestros canarios, entre cosechas de cereal siempre plantaban leguminosas, la única familia de plantas conocida que establece una relación simbiótica con unos microorganismos fijadores de nitrógeno llamados rizobios.
De esta forma fertilizaban el suelo con nitrógeno y la propia materia orgánica de la planta leguminosa muerta tras la cosecha, incrementando la producción de cereal de la siguiente temporada.
Hoy sabemos y, contrasta con nuestros métodos actuales, que lo ideal es no romper la estructura del suelo, esto implica que no debemos arar el suelo ni tampoco arrancar las plantas. Existen formas alternativas de cuidar el suelo sin romperlo, conservar la microbiota y los nutrientes para que sean aprovechados por el siguiente cultivo.
La desventaja de estos métodos de regeneración es que llevan tiempo para su implantación y maquinaria especializada, que el agricultor no puede asumir.
“Plantar leguminosas entre cosechas contribuye a fijar el nitrógeno y mantiene en equilibrio la microbiota del suelo”.
¿Qué se consigue con esta práctica de conservar el suelo?
El arado del suelo mata a la gran mayoría de los microorganismos y provoca que los nutrientes se pierdan o incluso mucho peor, se laven con las lluvias. Por lo que nuestra siguiente cosecha necesitará que aportemos todos los nutrientes de nuevo, eso supone un gasto adicional en recursos y mano de obra.
Por ejemplo, al no arar las raíces muertas de las plantas de las cosechas anteriores se degradan dejando túneles en el suelo que serán aprovechados por las nuevas plantas para su enraizamiento. La nueva planta empleará menos energía en enraizar y más energía en crecer la parte aérea y producir frutos, incrementando la producción.
También los nutrientes y microorganismos asociados a la antigua planta permanecen en el suelo y serán aprovechados por la nueva planta. Ahora que sabemos estos beneficios, podemos emplear este recurso que al arar destruimos.
Existen múltiples beneficios de no arar, por ejemplo, evitamos la compactación del suelo, incrementamos la absorción y retención de agua disminuyendo la necesidad de riego, incrementa la aireación y favorece la salud de la planta.
Por el contrario, arar supone compactar el suelo, favorecer el encharcamiento y disminuir la retención de agua, incrementando el riego, favorecer la pérdida de nutrientes con lo que debemos aportarlos químicamente incrementando la salinidad del suelo y a largo plazo lo hacemos improductivo.
“Si trituramos las leguminosas y dejamos el suelo sin arar, cuando sembremos la planta nueva no necesitará tanta energía para enraizar y crecerá más rápido”.
¿Qué pasos debe seguir un agricultor si decide transitar hacia un modelo de agricultura menos dependiente de los agroquímicos?
No es fácil. Supone un cambio drástico porque los suelos no se regeneran de un día para otro. Los resultados se observan a medio o largo plazo, hablamos de 1 a 2 años dependiendo del terreno, el estado de deterioro y el esfuerzo que pongamos en regenerarlo.
En cualquier caso, lo más factible para un agricultor es disponer de una fracción de su terreno para llevar a cabo un ensayo. Si, por ejemplo, tiene una superficie de 10.000 metros, puede dedicar 100 metros a poner en práctica este tipo de agricultura que llamamos regenerativa o ecológica.
En esa fracción podría empezar aportando los desechos orgánicos que genera la propia finca, ya sean restos de poda o frutas en mal estado, con los que puede preparar su compost y aportarlo al suelo sin alterar su estructura, es decir, sin arar. Esto es básico.
Un segundo paso, algo más complejo, conllevaría un estudio del recorrido del agua de lluvia en la finca, en función de la pendiente del terreno, con el objetivo de evitar que el agua lave el terreno y arrastre los microorganismos y los nutrientes existentes.
Podríamos emplear una regla muy sencilla, si existe pendiente el objetivo es intentar retener el agua en las partes altas lo más posible. Para lograrlo podemos levantar pequeños montículos de tierra siguiendo las líneas horizontales del terreno para ralentizar el flujo del agua y facilitar la infiltración en toda la superficie, de manera que el agua no tome velocidad y erosione el suelo, sino que se absorba.
Si además contamos con una cubierta vegetal o de compost, vamos a facilitar la absorción del agua y el suelo empezará a cobrar vida, favoreciendo el crecimiento de los microorganismos.
Esta técnica, de controlar el flujo del agua, se está aplicando con éxito para regenerar los suelos en los desiertos. En este caso puesto que el terreno es llano, se realizan oquedades de 20-40 centímetros de profundidad y 5 metros de diámetro de manera que cuando llueve, el agua queda retenida, los nutrientes no se lavan, los microorganismos florecen y las plantas empiezan a crecer, formando pequeños oasis, que a su vez promueven otras formas de vida y la recolonización de lo que antes era un desierto.
En Canarias tenemos una forma de cultivo similar que podemos observar en La Geria, Lanzarote, que no solo sirve para proteger a la viña del viento, sino para retener el rocío de la noche, el agua de lluvia, retener los nutrientes, favorecer a los microorganismos y disponer de un microhábitat para que la viña se mantenga con vida y que sea productiva.
¿Todos los suelos se pueden regenerar?
Por supuesto, solo hace falta aportarles microorganismos mediante cualquier tipo de compost y favorecer su supervivencia. Para ello es importante, como dije antes no arar el suelo, mantenerlo siempre cubierto y retener el agua. Científicamente estos son los tres pilares fundamentales para la regeneración.
No olvidemos que los suelos de las Islas Canarias son volcánicos, son suelos jóvenes, ricos en nutrientes inorgánicos que en muchas ocasiones las plantas no pueden aprovechar directamente, pero que sí lo pueden hacer a través de los microorganismos.
Si trabajamos junto con los microorganismos en nuestros suelos, realmente vamos a lograr mejorar las producciones.
“Todos los suelos se pueden regenerar si no los aramos, mantenemos la cobertura y retenemos el agua para disponer de un reservorio de microorganismos”.
¿Cómo afectará a nuestra salud este cambio en el modo de producir alimentos?
Efectivamente, existe una correlación entre lo que producimos, lo que comemos y nuestra salud. De todos los microorganismos que existen, que son cientos de millones, sólo aproximadamente 1.500 son patógenos, esto quiere decir que la gran mayoría de interacciones que tenemos con los microorganismos nos provocan salud y, solo una mínima parte, nos perjudica en forma de enfermedad.
No cabe duda que nuestra microbiota, es decir los microorganismos buenos que conviven con nosotros, al igual que sucede en el suelo y las plantas, nos protege de los patógenos.
En pocas palabras, cuidar el suelo, nuestros cultivos y nuestra comida hace que los microorganismos buenos proliferen y convivan con nosotros aportándonos nutrientes y salud. Si, por el contrario, maltratamos el suelo, a largo plazo, perderemos a los microorganismos buenos y la salud de la población también se verá afectada, porque todo está conectado, la microbiota del suelo alterada, acabará perjudicando a la del ser humano.
Es lo que hoy conocemos como One Health (Una sola salud), donde la salud humana está conectada directamente a la salud de todo lo que nos rodea: suelo, plantas y otros animales.
En consecuencia de este concepto, la Organización Mundial de la Salud es partidaria de ir abandonando paulatinamente los agroquímicos y optar por prácticas que regeneran el suelo por múltiples razones: mejorar la salud mundial y mantener la producción agrícola de forma estable en el tiempo, para alimentar a la población mundial que sigue en aumento.
¿Cuál es el siguiente paso que tiene que dar la microbiología para que la agricultura se beneficie de esta ciencia?
Creo que hace falta unificar toda la información disponible para establecer un protocolo base que se pueda adaptar a cada cultivo y el agricultor sepa por dónde empezar a actuar y tanto la sociedad como las políticas de los gobiernos los podamos apoyar en la transición.
De forma práctica, la comunidad científica ha establecido algunos pasos fundamentales que podríamos resumir en las siguientes: primero sería empezar realizando un estudio hidrológico del terreno para analizar el flujo del agua en cada parcela y favorecer la retención del agua, retener los nutrientes y los microorganismos.
En segundo lugar, habría que cambiar el enfoque agrícola y esto implica aplicar nuevas técnicas de cultivo y minimizar la perturbación del suelo para mantener su estructura. Es fundamental abandonar el arado por otros métodos que conservan la estructura del suelo. El principal inconveniente es que implica nuevas técnicas que el agricultor debe dominar y maquinaria agrícola diferente que hay que adquirir. Esto supone un gran reto a superar.
En tercer lugar, tenemos que seguir estudiando el comportamiento de los microorganismos en el suelo y cómo podemos emplearlos mejor, sobre todo en los terrenos más desfavorables, sea porque están deteriorados o por su pobreza.
Estos cambios no significan que la agricultura vaya a estar exenta de problemas. Aparecerán nuevos patógenos con los que tendremos que aprender a lidiar sin intervención de las herramientas que hasta ahora hemos estado utilizando como los fungicidas, insecticidas, bactericidas.
También es cierto, que la frecuencia y el impacto de estos patógenos será más baja porque el suelo estará sano y los microorganismos buenos nos defenderán de los patógenos. Todo seguirá las normas lógicas de la biología en todos sus aspectos, por ejemplo, si las plantas se desarrollan en un suelo rico en microorganismos, otros organismos como los insectos o los pájaros volverán a nuestras cosechas y depredarán a los patógenos, limpiando nuestros cultivos.
En definitiva, dispondremos de un ecosistema que trabaje para nosotros y nos ayude a producir alimentos sanos.
El cambio será drástico pues implica adaptación y aprendizaje por parte del agricultor, pero también será necesario disponer de una metodología concreta y que las administraciones soporten económicamente este cambio, con ayudas para la compra de nuevos materiales y compensar las pérdidas en producción durante los primeros años de transición hacia este nuevo enfoque agrícola.
No es tarea fácil, pero es el camino a seguir para cultivar durante muchos años y que las siguientes generaciones se beneficien de ello. Promoviendo la salud del suelo, garantizamos la producción, beneficiamos nuestra salud, incrementamos nuestra calidad de vida y garantizamos el futuro de las siguientes generaciones. No hay razón para no hacer el cambio.
