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lunes, 6 de febrero de 2012

MICROORGANISMOS BENÉFICOS: EL NUEVO PARADIGMA AGRONÓMICO.

Por: Ing. Agr. Carlos Abecasis.
4 de Enero de 2012.



No es novedad decir que el incremento de la productividad agropecuaria se ha conseguido a expensas de la REDUCCIÓN GRADUAL DE LA MATERIA ORGÁNICA y con ello la fertilidad y el deterioro de la estructura del suelo, lo cual lo ha vuelto más propenso a la compactación y a la erosión.
DESCENSO DEL PORCENTAJE DE MATERIA ORGÁNICA EN LA REGIÓN PAMPEANA

Fuente: INTA Castelar
Tampoco es novedad que decir que existen procesos de desertización, salinización, alcalinización y contaminación de las napas subterráneas con plaguicidas, metales pesados y fertilizantes...
Paralelamente, por cada punto porcentual de pérdida de materia orgánica se pierden anualmente unos 1.200 kg de nitrógeno, 120 kg de fósforo y 80 kg de azufre por hectárea (fuente: INTA 9 de julio), entre otros nutrientes, y cerca de 5.000 a 10.000 kg de suelo por hectárea debido a erosión hídrica y eólica, lo que nos debería hacer replantear seriamente qué estamos haciendo mal y pensar cómo evitar semejante degradación.  Pero también debemos preguntarnos cómo hacer para recuperar los niveles de fertilidad originales de suelo y hacer sustentable la producción, ya que, de otra manera, vamos a estar siempre en el límite y gastando toneladas de agroquímicos de más, con todo el perjuicio que conlleva...
Si bien la siembra directa ha sido hasta el momento una excelente herramienta para evitar en parte continuar deteriorando el suelo, sabemos que no es suficiente para recuperar toda la fertilidad perdida.
Este informe intenta explicar someramente las principales razones técnicas de tal degradación, el verdadero impacto que genera en la producción y la manera de recuperar y mejorar esos suelos en un tiempo razonablemente aceptable.  Es importante aclarar que si se dejara actuar sola a la naturaleza, y las condiciones climáticas acompañaran, llevaría décadas volver al estado inicial.  Pero existen actualmente algunas técnicas de incorporación al suelo y a la planta de asociaciones microbianas específicas con las que venimos trabajando que lo logran en tiempos record: de 2 a 4 años.  Si bien hace pocos años que lo estamos probando en Argentina, ya en el mundo se viene estudiando desde hace más de 20 años.
¿Qué contiene la materia orgánica que la hace tan relevante para el cultivo?
Algunos tips para tener en cuenta:
1.       Cerca del  50% de materia orgánica edáfica está compuesta por los rastrojos del cultivo antecesor, lo que demuestra la relevancia que tiene la práctica de incorporar los restos vegetales al suelo.
2.       Además de nutrientes esenciales, la materia orgánica provee energía al suelo gracias a la gran cantidad de carbono que contiene (alrededor del 50% de sus átomos son C).
3.       Cerca de la mitad de la materia orgánica está formada por microorganismos muertos, los que, de esta manera le devuelven  nutrientes al medio, tal como lo hace el rastrojo.
4.       Hay dos tipos de materia orgánica: una joven, fácilmente mineralizable, y otra antigua, menos lábil, que actúa más como una "reserva".
5.       Las distintas rotaciones de cultivos aporta más o menos carbono al medio.  Un ejemplo de ello:
Fuente: INTA 9 de julio
MODELO PRODUCTIVO APORTE DE CARBONO NECESIDAD DE CARBONO BALANCE
TRIGO-SOJA-MAÍZ (3x2) 6.584 5.300 +500
TRIGO-SOJA monocultivo 5.612 6.700 -1.240
SOJA-SOJA monocultivo 3.650 5.300 -2.080
Nota: Los valores de necesidad de carbono son aproximados pero dan una idea de la magnitud.  Véase la enorme pérdida de kg/ha de C que se genera cada año haciendo un monocultivo de soja.
 
¿Por qué al bajar la materia orgánica se generan tantos problemas?
Se calcula que en 1 gramo de horizonte superficial de un muy buen suelo agrícola puede haber cerca de 1.000.000.000 de microorganismos.  Lo que llevado a peso rondaría los 10.000 kg/ha de estos seres minúsculos (!).  Al  tomar conciencia de ello, uno debería comenzar a ver al suelo como un verdadero organismo vivo, ya que la cantidad y variedad de interacciones que se producen en él son inimaginables y de muchísimo más impacto en la producción agropecuaria de lo que creemos.
Esto significa, también, que hay un "ejército" de seres vivos invisibles que se nutren, obtienen energía y toman agua gracias a la materia orgánica.
Si uno se detuviera aquí en el razonamiento, podría llegar a la conclusión errónea de que los microorganismos son grandes competidores de los cultivos y que por lo tanto deberíamos tratar de eliminarlos del sistema para evitar altísimos costos de fertilizantes y de energía.
Lo cierto es que, lejos de perjudicar al productor, los microorganismos son un factor clave, aunque poco conocido, para obtener cultivos saludables y vigorosos y para lograr la sustentabilidad real del negocio agropecuario.
Un ejemplo conceptual del ciclo de la producción agrícola sin suficiente materia orgánica, sería: 

¿Hay microorganismos buenos y malos?
Si bien uno podría hacer una gran división entre "patógenos" y "benéficos", la realidad es menos lineal y depende del punto de vista con que se mire.  Cabe aclarar que siempre que hablamos de uno u otro nos referimos al efecto que puede generar en nuestros cultivos y no porque sean malos y buenos per se.
Generalmente los patógenos son anaerobios (no utilizan el oxígeno del aire para respirar sino moléculas tales como NO3, CO3 o SO4), en cambio los benéficos son aerobios.
Un ejemplo de cómo varían las bacterias en función de la riqueza orgánica del suelo:

CANTIDAD (en %)
MATERIA ORGÁNICA (%)
BACTERIAS AEROBIAS (benéficas)
BACTERIAS ANAEROBIAS (patógenas)
8
99,3
0,7
3
98,5
1,5
2
83
17
Cuando nos referimos a los microorganismos benéficos, no sólo hablamos de los famosos PGPR (plant growth-promoting rhizobacteria), como el Azospirillum, la Pseudomonas, el Azotobacter o el Bradyrhizobium,  que actúan en la rizósfera, sino también a muchos otros que habitan el suelo y que degradan lignina y celulosa o que detoxifican o que segregan alelosustancias, etc.  Pero el suelo no es el único sitio en donde hay microbios benéficos específicos, los hay también en la hoja y en la semilla.
En general es muy poco lo que conoce el productor (y los técnicos) al respecto, teniendo en cuenta la enorme implicancia que tiene para la agricultura.
En un suelo "óptimo" todos los microorganismos (patógenos, deletéreos, neutros y benéficos) conviven en un estado de equilibrio dinámico, por lo que se infiere que sólo un patógeno actuará como tal cuando exista algún tipo de desequilibrio, como por ejemplo:
  • Falta de oxígeno (compactación de suelos): Esto provoca que se desarrollen más los patógenos en general por ser anaerobios.
  • Acidificación del medio: Hace que muchas bacterias no puedan desarrollarse, pero sí los hongos patógenos ya que tienen mayor resistencia al pH bajo.
  • Modificación química del suelo: Los agroquímicos pueden alterar sensiblemente la cantidad y variedad de especies microbianas generando resistencia y crecimiento de algunos patógenos. 
¿Qué aportan los microorganismos benéficos al sistema?
Es importante comprender que la materia orgánica en sí no puede alimentar a las plantas; debe sufrir una serie de transformaciones antes para llegar a estar disponible.  Es aquí donde los microorganismos comienzan a posicionarse como esenciales ya que son ellos quienes cumplen esa función primordial: la mineralización.  O sea que, cuantos más microorganismos benéficos haya en el suelo, más fertilidad natural tendrá.  Esta es una de las principales acciones de la microflora benéfica: la MINERALIZACIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA.
Otra función para destacar es la de formación de estructura edáfica.  Los microorganismos benéficos, tal como se mencionara, son en general, aerobios.  Por esa razón es que deben acumular grandes cantidades de oxígeno para sobrevivir, y lo hacen de una manera curiosa: construyendo reservorios hechos de "piedra" y "cemento"; dicho en términos más técnicos, minerales y mucílagos o glomalinas.  Las cavernas así construidas, denominadas poros por los Agrónomos, forman una estructura de agregados bien sólida, capaz de resistir el embate del viento y la lluvia y de dar sustento mecánico al cultivo, además de aprovecharlos para acumular agua, aire y nutrientes.   Al igual que en el punto anterior podemos decir que cuanto más microorganismos benéficos haya en el suelo mayor será su porosidad y solidez estructural.  Por lo tanto, la otra función básica de los microorganismos benéficos es la: FORMACIÓN DE ESTRUCTURA.
Apenas aparecida la raíz en la semilla comienza a exudar al suelo una serie de sustancias que son "señales" químicas cuya finalidad es la de avisar a los microorganismos existentes que hay una planta.  Se calcula que cerca del 40% de los fostosintatos producidos en un vegetal son segregados por la raíz hacia el suelo.  Este enorme gasto de energía lo hace con el único objetivo de atraer a la mayor cantidad de microbios benéficos posible, dado que son los únicos que le pueden entregar en forma simbiótica determinadas sustancias nutritivas que de otro modo no las obtendrían; por ejemplo: aminoácidos, enzimas, hormonas, antioxidantes y ácidos orgánicos.  Es decir que, cuantos más microorganismos benéficos contenga el suelo, más de estas sustancias esenciales obtendrá la planta.  Entonces podemos decir que la tercera función básica es: ENTREGA DE SUSTANCIAS ESENCIALES A LA PLANTA.

¿Qué sucede cuando se altera este delicado equilibrio biológico?
Es bien sabido que a medida que un ser vivo es menos complejo estructuralmente, aumenta su sensibilidad al medio ambiente.  O sea que un microorganismo sufre mucho más las variaciones del medio que una planta y a su vez una planta se ve afectada más que un animal.  Es por ello que cualquier alteración del medio, sea o no por mal manejo, afecta severamente a la microbiota.  Por ejemplo:
-          la alteración mecánica por arada del suelo elimina gran parte de los microorganismos benéficos,
-          el uso excesivo o indiscriminado de agroquímicos modifica la relación entre patógenos y benéficos,
-          el cultivo con baja dotación de rastrojos tiene baja concentración de microorganismos benéficos.
-          el monocultivo disminuye la biodiversidad edáfica.
Nótese la diferencia en la variedad (bio-diversidad) de colonias microbianas entre ambos suelos.  A mayor bio-diversidad habrá mayor equilibrio en el sistema.
Pero también existe un importante efecto colateral que producen todas estas "malas praxis": el stress.  Y este efecto tiene serias implicancias en la planta, como lo son:
PROTEÓLISIS: El stress genera la ruptura de las moléculas de proteína que pone disponibles en forma soluble a sus aminoácidos que se traslocan por la planta "atrayendo" a insectos, hongos y bacterias quienes así pueden disponer fácilmente de estos nutrientes.  De acuerdo con la ley del menor esfuerzo, es mucho más fácil  obtener aminoácidos libres que tener que desdoblar las proteínas...
DISMINUCIÓN DE LA FOTOSÍNTESIS: Cualquier situación de stress severo provoca una merma en la producción de fotosintatos haciendo que la planta envíe menos de estas sustancias a la raíz provocando una merma de microorganismos benéficos, además del propio perjuicio a la planta por ese déficit fotosintético.
AUMENTO EN EL CONSUMO DE AGUA, NUTRIENTES Y ENERGÍA: La planta estresada requiere más energía, nutrientes y agua para lograr el mismo resultado, siendo poco eficiente en su utilización. 
"Es por ello que una planta estresada no puede expresar todo su potencial genético".

CONCLUSIONES
A medida que aumenta el nivel de stress por manejos agronómicos "inadecuados", aumentan las enfermedades en el cultivo y bajan los rindes por la alteración indirecta de la microflora edáfica. 
Y las consecuencias para el productor son, principalmente, económicas, ya que al bajar el rinde lo primero que hace es intentar compensarlo aumentando los niveles de fertilización química, sin saber que así puede estar alterando aún más el bio-sistema edáfico y haciendo que la planta esté más susceptible a plagas y enfermedades, por lo que termina usando más plaguicidas que incrementan todavía más esa alteración generando un círculo vicioso que sólo le hace perder más y más dinero cada año, empobreciendo su suelo y su bolsillo...
Tal como dijera el investigador Howard en el año 1890: "En un suelo sano la planta es sana". 
Entonces, la conclusión más importante sería que, cuanto mayor es la concentración y diversidad de microorganismos benéficos por gramo de suelo, mayor será el impacto positivo en el cultivo.  Dicho de manera más específica, los efectos más visibles al aumentar natural o artificialmente la proporción de microorganismos benéficos en el suelo son:
En definitiva, aumentar la cantidad y diversidad de microorganismos conlleva a poder transformar ese círculo vicioso en uno virtuoso que baja el stress del sistema, haciendo verdaderamente sustentable la producción y rentable el negocio agropecuario.
 
Lo mejor que puede hacer el productor hoy es capacitarse en el manejo biológico del suelo, ya que está comprobado que agregar microorganismos benéficos al sistema provoca la mejor relación COSTO-BENEFICIO del negocio agropecuario.
Buenos Aires, Argentina.
Fuente: Engormix