En el post anterior escribí esta frase: Toda forma de cultivo que remueva y voltee el suelo, generando superficies desnudas y eliminando raíces activas, no es sostenible. Son necesarias coberturas vegetales vivas continuas y diversas a lo largo del año. ¿Y por qué no lo es? ¿No llevamos labrando y “barbecheando” durante siglos? Lo voy a argumentar.

La agricultura del laboreo nunca fue sostenible porque consume un recurso básico que no es renovable: el suelo fértil. Pero ¿Y los fertilizantes?¿Y el estiércol?  Los fertilizantes orgánicos y, después de la segunda guerra mundial, los fertilizantes de síntesis, se han venido utilizando para reponer los nutrientes extraídos con las cosechas en suelos cultivados durante siglos y han sido el elemento primero para manejar la fertilidad de éstos en agriculturas como la europea o la asiática, con milenios de antigüedad. En suelos con clima mediterráneo, la reposición de la fertilidad ha sido siempre el factor crítico porque las condiciones limitan la producción de biomasa y las cabañas ganaderas, llevando el laboreo a una minería de nutrientes y al agotamiento de las reservas altamente estables de humus de los suelos.

¿Por qué no podemos, simplemente, reponer en el suelo, labrando, los nutrientes extraídos por nuestras cosechas? Aquí tendría que extenderme sobre el hecho de que el suelo es un organismo vivo: la teoría mineralista de balances de nutrientes en la nutrición vegetal, ignorando la compleja biología del suelo, ya está muy superada. La teoría de los balances de nutrientes sólo se cumple en suelos labrados.

Las agriculturas milenarias, con base exclusivamente orgánica, se encontraron con que la productividad de los agroecosistemas está limitada por la disponibilidad de agua y nutrientes. Hay un coste territorial de la agricultura derivado de la necesidad de importar nutrientes, sobre todo biomasa. Se hace imprescindible el reciclaje de todos los residuos orgánicos que sea  posible, dentro del sistema, estiércoles, maderas y ramajes, huesos triturados, aguas fecales, fosas sépticas, quemas, cenizas, sedimentos…Durante la recogida, procesado, almacenaje y aplicación de estos materiales las pérdidas son enormes; los agricultores debieron aplicar grandes cantidades para ir manteniendo las producciones, aunque la disponiblidad siempre fue limitada. Esto llevó a las prácticas del barbecho, los abonos verdes, rotaciones leguminosas y otras, que no impidieron, de hecho, la minería de nutrientes que ocurrió en Europa hasta finales del siglo XIX. Los aumentos de población se  sustentaron en importaciones de nutrientes desde zonas de monte, extendiendo el cultivo a terrenos incultos que, precisamente, sostenían antes cabañas ganaderas. Estas nuevas zonas roturadas almacenaban nutrientes en forma de humus altamente estable en profundidad formado durante miles de años y por ello los rendimientos iniciales eran altos. El crecimiento agrario se hizo a expensas de las reservas del suelo.

A comienzos del s.XX las nuevas agriculturas emergentes del continente americano y Australia, con sus altas producciones propias de suelos vírgenes recién roturados, junto con la globalización, hicieron un efecto de “dumping ecológico” sobre estos agroecosistemas tan frágiles. Se coló en este momento la incipiente fertilización química basada en gasto de combustibles fósiles y aplicación de sales solubles, con los perjuicios para el suelo y los ecosistemas que ya conocemos. Los nutrientes fueron a extraerse a otros lugares, trasladando así el problema y agravándolo, con la contaminación, degradación de suelos, uso de grandes cantidades de energía fósil y de minerales extraídos del subsuelo etc. Esta aportación química de abonos enmascara la progresiva escasez de nutrientes. Curiosamente altos aportes de nitrógeno agotan el carbono y la materia orgánica del suelo, su capacidad de retener el agua y, además, el contenido en N del suelo. Hoy la agricultura altamente industrializada ha llegado ya al estado  de escasez estructural de nutrientes en el que se encontraban las agriculturas de base orgánica hace cien años. En las llanuras de los Estados Unidos el avance de la frontera agrícola redujo drásticamente el contenido de materia orgánica en el suelo al cabo de veinte o treinta años, hasta agotarlas por completo al cabo de ochenta.

¿Por qué en los ecosistemas naturales “de carga”, nutrientes, biodiversidad y  biomasa tienden a aumentar, así como  el CO2 y la energía almacenadas? Muy simple: porque no se remueve el terreno y se mantiene la cubierta vegetal y la reserva altamente estable de materia orgánica del suelo.

Ese esquema muestra simplificadamente las relaciones de energía y compuestos en los ciclos naturales: si tenéis la paciencia de verlos os daréis cuenta de que el ciclo de la tierra labrada pierde CO2 y N2 que van a la atmósfera. Por contrario el ciclo de la cubierta vegetal fija biológicamente (en los agregados del suelo húmico estable) compuestos orgánicos que contienen N,P,K, etc y secuestra carbono (CO2) de la atmósfera:

Oxidación/biosíntesis/fotosíntesis

El esquema de arriba hay que leerlo así: Los productos resultantes de la biosíntesis son suelo orgánico estable (humus) y plantas (incluso animales). Las plantas vivas comienzan el proceso de fotosíntesis. Tanto plantas como animales muertos y sus restos orgánicos comienzan los procesos de degradación y oxidaciones para incorporarse al suelo en forma de materia orgánica más o menos descompuesta. La biosíntesis consume bioenergía y la oxidación y la fotosíntesis aportan energía a los sistemas. Los aportes de biomasa al suelo forman compuestos orgánicos inestables mientras que la asociación de raíces de plantas vivas con microorganismos fijadores y hongos micorriza en los agregados del suelo, almacena compuestos húmicos altamente estables.

Ciclo de la izquierda: cuando aportamos estiércol o cualquier resto orgánico al suelo (o preparamos compost) se producen básicamente procesos de oxidación con pérdida de energía en forma de calor y consumo de oxígeno atmosférico. La materia orgánica más compleja bioquímicamente se va transformando en compuestos orgánicos más simples y se pierde mucho carbono en forma de CO2 y nitrógeno N2 que van, claro, a la atmósfera. En caso del N también se pierde por desnitrificación y lixiviación. Total que el N va al aire o a las aguas pero no se fija en el suelo. Esos metabolitos orgánicos simples pueden alimentar micro y macro organismos del suelo pero no a las plantas.

Los nutrientes simples presentes en el suelo, aminoácidos, ácidos húmicos, azúcares, pueden proceder, entonces, de las oxidaciones de materia orgánica, tras todas las pérdidas en el aire y el agua de carbono y nitrógeno; y son el punto de partida de procesos de biosíntesis que consumen energía. El carbono humificado difiere química y biológicamente de la reserva de carbono orgánico inestable formado en las capas superficiales: éste proviene de las entradas de biomasa que se descomponen rápidamente.
Pero fijaros en la eficacia tremenda del ciclo de la derecha:

Ciclo de la derecha: la fotosíntesis “secuestra” carbono atmosférico y energía solar transformándolos en carbohidratos simples (energía bioquímica) y oxígeno.  Hongos micorriza transportan carbohidratos procedentes de la fotosíntesis hasta los microorganismos del suelo en los agregados de las raíces. Se forman en ellos polímeros húmicos de carbono procedente de la fotosíntesis, nitrógeno de la atmósfera y minerales del suelo (ciclo de la derecha). El nitrógeno es el elemento químico más limitante en los agroecosistemas: su contenido en la materia vegetal es muy alto pero esta biosíntesis debe realizarse con nitrógeno fijado biológicamente desde la atmósfera por los microorganismos. El nitrógeno fijado precisa un suministro suficiente de carbono orgánico procedente del suelo o de la fotosíntesis, de otro modo se pierde por procesos de nitrificación en la atmósfera o en las aguas. El fósforo y otros minerales están presentes en los suelos pero no son siempre asimilables y son los microorganismos los encargados de ello.

La acción de las plantas fotosintéticas y de los microorganismos del suelo que fijan biológicamente nitrógeno, fósforo mineral, azufre, potasio, calcio , oligoelementos…, convierte aire en madera y aire en suelo fertil estable. Estos procesos ocurren gracias a hongos de tipo micorriza y otros microbios que adquieren energía y carbono directamente de las plantas vivas formando agregados con las raíces. Los hongos descomponedores tienen un papel poco importante en el almacenamiento de carbono y nitrógeno en el humus estable del suelo.

Espero que la explicación no haya sido demasiado durilla. Las conclusiones están claras: Dra Christine Jones en “La vía del carbono líquido” http://www.amazingcarbon.com/

Las prácticas agrícolas deben promover la diversidad de coberturas vegetales durante todo el año, incluyendo una alta densidad de pastoreo intensivo de corta duración, cultivo de cereales sobre pastos permanentes y cultivos de cobertura diferentes. Añado yo que en los huertos intensivos habría que tender a una labranza mínima aunque se aporten acolchados y abonos verdes, utilizando en lo posible especies vegetales permanentes. En los campos arbolados simultanear con praderas autóctonas perennes.