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1 1 Conservaci n de los recursos naturales para una Agricultura sostenible Materia org nica y actividad biol gica Qu es y qu hace Liberaci n de nutrientes de las plantas por la actividad biol gica Como la materia org nica construye la estructura del suelo Necesidad de alimentaci n continua de la biota del suelo Conclusi n Bibliograf a 2Qu es y qu hace Los organismos del suelo (biota), incluyendo los microorganismos, usan los residuos de las plantas y los animales y los derivados de la materia org nica como alimentos. A medida que descomponen los residuos y la materia org nica, los nutrientes en exceso (nitr geno, f sforo y azufre) son liberados dentro del suelo en formas que pueden ser usadas por las plantas (disponibilidad de nutrientes). Los productos de deshecho producidos por los microorganismos contribuyen a la formaci n de la materia org nica del suelo.

2 Los materiales de desecho son m s dif ciles de descomponer que el material original de las plantas y los animales, pero pueden ser usados por un gran n mero de organismos. Mediante la descomposici n de los residuos y el almacenamiento del carbono dentro de su propia biomasa o mediante la reconstrucci n de nuevas estructuras de carbono, la biota del suelo tiene una funci n muy importante en los procesos de reciclaje de nutrientes y, por lo tanto, en la capacidad de un suelo para proveer al cultivo con suficientes nutrientes para cosechar un buen producto. La adici n continua de residuos de plantas y otra materia org nica por medio de su transformaci n por los organismos del suelo, proporciona capacidad para la autorrecuperaci n de la arquitectura del suelo que ha sido da ada. Las sustancias pegajosas sobre la piel de las lombrices y aquellas producidas por los hongos y bacterias ayudan a aglutinar las part culas.

3 Los rastros dejados por las lombrices son tambi n agregados m s resistentes (compactados) que el material que circunda el suelo debido a la mezcla de la materia org nica, el material mineral del suelo y las secreciones de las lombrices. La parte viva del suelo es responsable de mantener la disponibilidad de agua y aire, proveer nutrientes a las plantas, destruir a los agentes contaminantes y mantener la estructura del suelo. Esto contribuye a la renovaci n de la porosidad mediante los procesos de excavaci n de t neles y formaci n de sustancias pegajosas asociadas con la actividad biol gica. Consecuentemente, el suelo puede almacenar m s agua y actuar como sumidero de di xido de carbono. Los materiales org nicos (residuos de plantas) encima y en la superficie del suelo pueden proporcionar el amortiguamiento f sico contra el impacto de las gotas de lluvia y la insolaci n directa.

4 La descomposici n de las ra ces muertas provee canales descendentes a trav s de los cuales el agua puede r pidamente alcanzar los niveles m s bajos de la zona radical. Los mesoorganismos tales como las lombrices de tierra y las termitas (macrofauna) crean t neles y canales con el mismo resultado. Si el suelo ha sido tan mal manejado que la formaci n de tales macroporos es entorpecida y paralizada, el ciclo del agua dentro del ecosistema del suelo disminuye en su efectividad. L MINA 1 Con el correr del tiempo, los residuos de los cultivos que quedan sobre la superficie del suelo ser n transformados en materia org nica. A. J. Bot 3 En los sistemas de agricultura convencional, si no hay suficiente tiempo y recursos para la restauraci n biol gica completa que permitan superar los da os causados por la labranza y el pisoteo del ganado, la fertilidad del suelo declinar y, por ende, su productividad, evaluada por los rendimientos de las plantas.

5 La restauraci n de la porosidad del suelo por medios mec nicos es menos satisfactoria que por medios biol gicos. 4 Liberaci n de nutrientes de las plantas mediante la actividad biol gica La descomposici n de la materia org nica es un proceso biol gico que ocurre naturalmente. Su velocidad es determinada por tres factores principales: x la composici n de los organismos del suelo x el entorno f sico (ox geno, humedad y temperatura) x la calidad de la materia org nica Los organismos y las interacciones entre ellos estructuran la red alimenticia del suelo. La energ a necesaria para todas las redes alimenticias es generada por los productores primarios: plantas, l quenes, musgos, bacterias fotosint ticas y algas que usan la luz del sol para transformar el di xido de carbono (CO2) de la atm sfera en carbohidratos. La mayor parte de los organismos dependen de los productores primarios para obtener su energ a y nutrientes: son los llamados co nsumido res.

6 Los microorganismos, tales como las bacterias, y los invertebrados grandes como las lombrices de tierra y los insectos, ayudan a descomponer los residuos de los cultivos mediante su ingesti n y mezcla con el mineral madre del suelo; en el proceso reciclan energ a y nutrientes de las plantas. La parte viva del suelo incluye una amplia variedad de microorganismos tales como bacterias, hongos, protozoarios, nem todos, virus y algas. Los macroorganismos en los suelos incluyen vertebrados como los topos e invertebrados (organismos que carecen de espina dorsal y tienen un exoesqueleto). Este ltimo grupo incluye artr podos que var an desde caros hasta grandes escarabajos, milpi s, termitas y lombrices de tierra, caracoles y babosas. Son visibles a simple vista, aunque puede ser necesario un microscopio o lupa para identificar las especies.

7 L MINA 2 Los residuos de cultivos est n siendo incorporados al suelo por gusanos blancos. Si no hubiera otra alternativa podrian atacar el cultivo. C. Pruett 5 Las plantas, representadas por sus ra ces y sus residuos sobre la superficie del suelo, forman la macroflora del suelo. Los diferentes grupos de organismos del suelo pueden ser clasificados de acuerdo a sus diferentes dimensiones, como se muestra en el Cuadro 1. Cuadro 1 Clasificaci n de los organismos del suelo (adaptado de Swift et al., 1979) Microflora < 5 m Bacterias Hongos Microorganismos Microfauna < 100 m Protozoarios Nem todos Mesoorganismos 100 m 2 mm Gusanos de primavera caros Macroorganismos Macroorganismos 2 20 mm Lombrices Milpi s Barrenador de madera Caracoles y babosas Plantas Algas Ra ces 10 m >10 m N. B. Las part culas de arcilla son menores de 2 m. Todos estos elementos tienen su propia funci n en los procesos de reciclaje de nutrientes.

8 En general, las bacterias descomponen los substratos de f cil uso, los compuestos de carbono simple tales como las exudaciones de las ra ces y los residuos frescos de las plantas. Los desechos producidos por las bacterias se convierten en materia org nica. Este desecho es menos descomponible que el material original de plantas y animales, pero puede ser usado por un gran n mero de organismos. Algunos de estos descomponedores pueden descomponer incluso pesticidas y agentes contaminantes en el suelo. Son especialmente importantes en la inmovilizaci n y retenci n de nutrientes en sus c lulas y, por lo tanto, previenen la p rdida de nutrientes de la zona de las ra ces. Los hongos descomponen la materia org nica m s resistente, reteniendo en el suelo los nutrientes obtenidos bajo forma de biomasa de hongos y liberaci n de di xido de carbomo (CO2).

9 El material menos resistente es descompuesto primero mientras que el material m s resistente, como la lignina y las prote nas, es descompuesto en varias etapas. Muchos de los productos de desechos secundarios son cidos org nicos; por ello, los hongos ayudan a incrementar la acumulaci n de materia org nica rica en cidos h micos, resistentes a una degradaci n posterior. Los descomponedores son adem s importantes para la descomposici n de las estructuras de los anillos de carbono de algunos agentes contaminantes. En los suelos agr colas, los protozoarios son los mayores productores del nitr geno disponible para las plantas. Entre el 40 y el 80 por ciento del nitr geno de las plantas puede provenir de la interacci n predator-presa de protozoarios con bacterias. El nitr geno liberado por los protozoarios est en forma de amonio (NH4+) y de este modo, f cilmente disponible para las ra ces de las plantas y otros organismos.

10 Los nem todos tienen a n menor contenido de nitr geno que los protozoarios, entre 10 y 100 veces menos que las bacterias o entre 5 y 50 veces menos que las hifas de los hongos. De este modo, cuando hay nem todos que se alimentan de bacterias y hongos, el nitr geno es liberado como (NH4+), haciendo que el nitr geno est disponible para el crecimiento de las plantas y de otros organismos del suelo. Las lombrices de tierra promueven la actividad de los microorganismos mediante la fragmentaci n de la materia org nica y el aumento del rea accesible a los hongos y las bacterias. Adem s, estimulan el crecimiento extensivo de las ra ces en el subsuelo debido a la mayor disponibilidad de nitr geno en los t neles (hasta cuatro veces m s que el nitr geno total en la capa superior del suelo) y a la f cil penetraci n de las ra ces por los canales existentes.