Estados Unidos, 17 de junio de 2023.- El suelo fértil es fundamental para la vida en la Tierra. Aunque la agricultura industrial ha perjudicado la fertilidad del suelo, debido al uso de arados destructivos, pastoreo excesivo y el uso de fertilizantes y pesticidas químicos que desgastan el carbono, los investigadores se han inspirado por años en la terra preta de indio o «tierra negra india».
Se estima que este suelo, que se encuentra en la cuenca del Amazonas, tiene cientos o miles de años y es uno de los suelos más fértiles del mundo. Esto es a pesar de que se encuentra en una zona tropical, donde las grandes cantidades de lluvia podrían provocar una escorrentía de nutrientes.
Hay muchas opiniones e investigaciones sobre lo que provoca que la terra preta sea tan fértil, pero una de las teorías tiene que ver con el biocarbón, una enmienda del suelo similar al carbón, que podría aumentar el contenido de carbono del suelo, al mismo tiempo que mejora la disponibilidad y retención de nutrientes. La retención de carbono podría disminuir la carga de dióxido de carbono en la atmósfera y, una vez que se encuentra dentro en el suelo, el carbono nutre el suelo y mejora la retención de agua.
Mecanismos que favorecen fertilidad del suelo, a largo plazo
Austin Liu, investigador principal de biocarbón en Local Carbon Network, escribió en Medium, acerca del análisis sobre cómo los nutrientes solubles en agua se retienen e intercambian en el suelo y por qué esto es primordial para la salud del suelo. La razón por la cual los suelos tropicales suelen ser deficientes para la agricultura es porque las plantas utilizan el agua para absorber y transportar los nutrientes solubles en agua. Cuando el suelo está saturado con agua, por lluvia o riego, estos nutrientes son propensos a la lixiviación. Aplicar fertilizantes químicos tampoco ayuda, ya que también son solubles en agua.
Liu señala lo siguiente: “Entonces ¿cuál es la diferencia entre un suelo que puede retener nutrientes solubles en agua y uno que no puede? La diferencia es la capacidad de intercambio de iones del suelo: capacidad de intercambio de cationes para iones positivos y capacidad de intercambio de aniones para iones negativos. Debido a que los principales nutrientes solubles en agua son iónicos, la capacidad de retener e intercambiar iones favorece la capacidad de tomar y liberar nutrientes solubles en agua”.
La alta capacidad de intercambio de cationes (CEC) y la capacidad de intercambio de aniones (AEC) son parámetros de suelo fértil. Los cationes tienen carga positiva mientras que los aniones tienen carga negativa. Liu mencionó varios ejemplos de nutrientes catiónicos, incluyendo potasio, magnesio, calcio, amonio, hierro, selenio y zinc. Los principales nutrientes aniónicos son el nitrato, fosfato, sulfato y cloruro.
Liu explica el significado de esto, en términos de mantener los nutrientes en el suelo, en lugar de que se disuelvan: “Los cationes se disuelven en el agua debido a que su carga positiva atrae las porciones de las moléculas de agua con carga negativa; después, las moléculas de agua rodean el catión y lo extraen del cristal de sal. Los aniones se disuelven en el agua debido a que su carga negativa atrae las porciones de las moléculas de agua con carga positiva, que las envuelven y las llevan a la solución. Para que los iones disueltos no se disuelven a medida que el agua se drena del suelo, debe tener muchos sitios de intercambio de iones, que son sitios que atraen estos iones disueltos para retenerlos fuera del agua, pero mantenerlos disponibles para que la planta pueda obtener estos iones cuando sea necesario. A estos sitios se les conoce como sitios de intercambio de cationes y sitios de intercambio de aniones, respectivamente”.
Composta con biocarbón podría aumentar la CEC
El biocarbón favorece el crecimiento de las plantas, en especial, cuando se usa como composta. El biocarbón también fomenta la fertilidad del suelo y el crecimiento de las plantas, gracias a que libera poco a poco los nutrientes de su revestimiento.
Este revestimiento se transforma en biocarbón cocompostado (biocarbón mezclado con materia orgánica) y “agrega hidrofilicidad, reacciones redox activas y mayor mesoporosidad, lo que fortalece las interacciones biocarbón-agua y, por lo tanto, mejora la retención de nutrientes”. La composta con biocarbón también aumenta la CEC.
Liu menciona lo siguiente: “Las pilas de composta aireado favorecen la fermentación aerobia por bacterias, a través de una mezcla diversa de bacterias que descomponen. Por lo regular, la fermentación por bacterias produce ácidos orgánicos débiles, muchos de los cuales reaccionan y se integran a la capa que se forma en el biocarbón cuando se vuelve composta. Un ejemplo de esto, son los alimentos fermentados con bacterias, incluyendo pepinillos lacto-fermentados, chucrut (que contienen ácido láctico), vinagre (que contiene ácido acético) y kombucha (que contiene ácidos láctico, acético, glucónico y glucurónico).
“La materia orgánica en descomposición podría producir sustancias que contienen amoníaco y amina de todos los materiales con nitrógeno, al mismo tiempo que se liberan muchos nutrientes minerales alcalinos durante el proceso de descomposición; dado que estas sustancias son básicas, es poco probable que la mezcla total de composta se vuelva más ácida a medida que avanza el compostaje. Gran parte del amoníaco que, de otra manera se libera de la composta, reacciona con el biocarbón y se integra a su superficie, lo que favorece la capacidad de intercambio aniónico”.
El biocarbón reacciona y se adhiere al amoníaco en la composta, lo que disminuye estas emisiones y aumenta la AEC. «Los grandes niveles de aniones de nitrato y fosfato que son retenidos en el biocarbón co-compostado, que están protegidos contra la lixiviación, respaldan esta conclusión», escribió Liu.
Biocarbón cocompostado favorecería intercambio de nutrientes en el suelo
Cuando se agrega biocarbón cocompostado al suelo, mejora de forma significativa la CEC y la AEC. Esto favorece el intercambio de nutrientes, lo que genera dos beneficios principales, menciona Liu.
1. Mayor aprovechamiento de fertilizantes: la eficiencia del uso de fertilizantes en granjas convencionales es muy baja. Se estima que hasta el 80% del fertilizante que se aplica a las tierras de cultivo, se pierde por la escorrentía o la liberación de gases. Esto genera una contaminación considerable e innecesaria en las vías fluviales cercanas, además de que la producción excesiva de fertilizantes es dañina. Liu señala que “la producción de fertilizantes es demasiado dañina para el medio ambiente, ya que genera grandes emisiones de metano, mucho peores de lo que reporta la industria”. La escorrentía de los fertilizantes químicos en los campos agrícolas favorece que el nitrógeno y fósforo lleguen a las vías fluviales superficiales y las aguas subterráneas, lo que genera zonas muertas.
“En las zonas muertas, los animales pueden asfixiarse y morir, y los que no pueden nadar con facilidad, como los cangrejos y gusanos son los más afectados. Otras especies, como los camarones y las anguilas, deben nadar a aguas menos profundas para encontrar oxígeno. Es muy común la mortandad de peces, crustáceos y moluscos, al igual que un crecimiento lento y atrofiado, en las áreas marinas hipóxicas o aguas con niveles bajos de oxígeno (definido en los Estados Unidos como oxígeno disuelto igual o inferior a 2 mg/L, o partes por millón (ppm). Sin embargo, agregar biocarbón al suelo, así como el uso de métodos de agricultura regenerativa, podría mejorar en gran medida el aprovechamiento de los fertilizantes”.
De acuerdo con Liu, «la mayoría de los iones de fertilizante disueltos, serían retenidos por los sitios de intercambio de iones para volverlos disponibles para sus plantas y se aprovecharían más». Aumentar “la CEC y la AEC del suelo, favorecerá el aprovechamiento de cualquier fertilizante que aplique, debido a que depende en gran medida de la retención de nutrientes y el intercambio efectivo de estos con las plantas”. Sin embargo, no solo se trata de fertilizantes. Liu señala que el aprovechamiento de los fertilizantes podría ayudar a medir el aprovechamiento de los nutrientes, gracias a la baja fertilidad del suelo, que se usan fertilizantes en los modelos agrícolas industriales. El objetivo final no es mejorar el uso de fertilizantes, sino mejorar la fertilidad del suelo a largo plazo, de modo que no sea necesario usar fertilizantes sintéticos.
2. Una escorrentía más limpia: otro beneficio de agregar biocarbón cocompostado al suelo para mejorar la CEC y AEC es una escorrentía más limpia. Si bien, esto no puede evitar la escorrentía, si ayuda a que sea menos dañina para el medio ambiente.
De acuerdo con Liu: “El agua que se drena del suelo con una fuerte retención de nutrientes podría reducir los iones de nutrientes disueltos que se desprenden del suelo pobre. Además, los mecanismos químicos asociados en la CEC y la AEC en el carbono orgánico del suelo, también podrían favorecer la retención de agua. En términos de reducir la contaminación, es decir, disminuir la contaminación por fertilizantes, proliferación de algas, contaminación por nitratos en el agua potable y las zonas muertas, mejorar la CEC y la AEC de las tierras agrícolas es una de las mejores medidas que se pueden tomar para contrarrestar la contaminación por fertilizantes.
Como hacer biocarbón
El biocarbón se crea al calentar una biomasa en un entorno con poco oxígeno, como un horno, hasta que se quema todo, menos el carbono. Este biocarbón se puede agregar a la composta antes de ponerla en el suelo. El fuego siempre ha promovido el ciclo del carbono de la Tierra. Los incendios naturales provocados por los rayos quemaron grandes extensiones de plantas y árboles, lo que devolvió el carbono al suelo en forma de carbón vegetal. Hoy en día, se toman medidas para prevenir los incendios forestales y se restringe en gran medida las prácticas de quema.
El documental “Dirt Rich” muestra cómo un agricultor de la isla de Hawai hace su propio biocarbón en un simple pozo de combustión. Crear biocarbón en casa no es muy complicado. Por ejemplo, los trozos de madera carbonizada que quedan después de una fogata son una forma de biocarbón. Para poder hacerlo, primero debe cavar una zanja al aire libre y llenarla con biomasa, como maleza, ramas, palos y hojas secas. Queme la biomasa, pero recuerde siempre estar atento al fuego. Lo mejor es hacerlo en un entorno con poco oxígeno para evitar la combustión completa y que los materiales se conviertan en cenizas.
Para lograrlo, agregue más capas de biomasa en la parte superior de la pila, para tapar los agujeros de aire. Puedes hacer esto hasta cubrir el agujero. Una vez que las llamas atraviesen las capas, apague el fuego para que quede un material similar al carbón, antes de que se conviertan en cenizas.
Otra opción para mejorar la calidad del suelo y el contenido de nutrientes de los alimentos es cubrirlo con trozos de madera. Solo coloque los trozos de madera sin compostar en su jardín, puede utilizar lo que esté disponible, hojas, palos y ramas. Los trozos de madera se descomponen y son digeridos por una variedad de bacterias, hongos y nematodos en el suelo, que es lo que sucede en la naturaleza. Después de un año, se desarrollará un suelo fértil debajo de los trozos de madera, que beneficiará el crecimiento de árboles, vegetales o cualquier otra cosa que quiera cultivar.
Agricultura regenerativa, indispensable
El biocarbón es solo un elemento de la agricultura regenerativa que podría beneficiar el cultivo de alimentos saludables sin afectar el medio ambiente. En la agricultura regenerativa, el ganado y los cultivos se integran en un sistema simbiótico y complementario que funciona de manera similar a la naturaleza. Contrario a esto, las empresas agroquímicas utilizan la ingeniería genética, productos químicos, edición de genes y otras «tecnologías» para crear líneas de semillas híbridas, cultivos resistentes a los vientos, inundaciones y sequías, y otros elementos agrícolas creados en laboratorio.
Al igual que el biocarbón, los métodos holísticos de pastoreo retienen de forma natural el carbono, controlan la erosión y aumentan la materia orgánica en el suelo. Además de usar biocarbón, compostas, trozos de madera y otros métodos de agricultura regenerativa en su jardín, también podría apoyar a los agricultores regenerativos de su localidad. Ya sea en los mercados de agricultores, cooperativas o directo desde la granja, entre mayor sea el consumo de alimentos cultivados con métodos regenerativos, más rápido podremos mejorar la fertilidad del suelo a largo plazo y generar cambios significativos y duraderos.
