Luis Gabriel Wall*
Luis Wall, Doctor en Ciencias Bioquimicas
*Investigador Principal del CONICET – Profesor Titular de la Universidad Nacional de Quilmes
Laboratorio de Bioquímica, Microbiología e lnteracciones Biológicas en el Suelo (LBMIBS).
Universidad Nacional de Quilmes
e-mail: lgwall@hotmail.com
La fertilidad de los suelos – entendida como la capacidad de sostener el crecimiento de grandes producciones de plantas – es un concepto cuyos fundamentos han cambiado mucho en las últimas décadas. El paradigma de la fertilidad química de los suelos, desarrollado a mediados del siglo pasado, se sostiene con una gran industria global de fertilizantes químicos que suple, por reposición química, las deficiencias que pueden presentar los suelos por agotamiento o erosión.
La necesidad de mantener y aún aumentar los niveles de producción y calidad de alimentos responde a una demanda de una población mundial creciente. El desafío actual consiste en conseguir que la producción de alimentos se realice en forma sustentable y no extractiva, conservando la calidad de los recursos naturales – el suelo, el agua y el aire – a partir de los cuales la actividad agropecuaria se desarrolla. Por otra parte la estructura y funcionamiento de los suelos ha sido reconocida como una de las grandes fronteras y enormes desafíos del conocimiento a desarrollar en el siglo XXI.
El avance del conocimiento sobre la estructura del suelo – física, química, y sobre todo biológica – y el desarrollo de la ecología microbiana, nos enfrenta con un nuevo paradigma: el de la fertilidad biológica de los suelos. Esta propiedad de los suelos significa la disponibilidad de los nutrientes para las plantas como consecuencia de los flujos y transformaciones que la materia experimenta en los suelos. A su vez el suelo se transforma como consecuencia de estos flujos de materia, en una interdependencia compleja, que hemos comenzado a comprender mejor. Allí reside la novedad.
Estas transformaciones de la materia y los nutrientes son mediadas por los organismos que viven en suelo y por las interacciones que ocurren entre ellos. Este concepto o idea del funcionamiento del suelo no es nuevo, pero la comprensión de la biología del suelo a nivel microbiológico ha cambiado sustancialmente a partir de las nuevas tecnologías de análisis molecular, por ejemplo la secuenciación masiva del ADN ambiental. Ejemplo de ello es que la microbiología que conocíamos hasta finales del siglo XX, muy poco tiempo atrás, se refería al 1% de lo que existe. El 99% restante de la vida microscópica del suelo era completamente inaccesible. Hoy sabemos que en el suelo habitan aproximadamente diez mil millones de microorganismos por gramo de suelo (10.000.000.000 de microbios en una cucharita de suelo). Una enorme diversidad biológica que hoy comenzamos a conocer.
Estos sistemas de comunidades microbianas de muy alta diversidad que se revelan en todas partes, se denominan microbiomas: conjuntos de poblaciones de individuos de diferentes especies (o grupos taxonómicos) de microorganismos que comparten un espacio geográfico en el que interactúan entre si, compartiendo recursos y generando un flujo de energía. Encontramos microbiomas habitando los suelos, el agua, las raíces de las plantas, las superficies de los filamentos de los hongos, los aparatos digestivos de la micro-, meso- y macrofauna, y hasta en nosotros mismos como seres humanos que transportamos grandes microbiomas de aquí para allá. Si la ciencia ha llegado a reconocer que los microbiomas determinan el comportamiento de los animales ¿cómo no pensar que los microbiomas determinarán el comportamiento de los suelos?
Los microbiomas constituyen el lugar de las sucesivas transformaciones de la materia y como consecuencia de esa transformación, se liberan al medio, en formas químicamente apropiadas y disponibles, los nutrientes que las plantas necesitan para desarrollarse, como el Nitrógeno, el Fósforo, el Azufre. La capacidad y velocidad de cambio de la materia están regulados por las condiciones físicas y químicas del entorno (pH, temperatura, humedad, aireación), y por los niveles de catalizadores de estos procesos. Los catalizadores o sustancias que aumentan las velocidades de las reacciones químicas en el suelo son de origen biológico y se denominan enzimas. Las enzimas son producidas por los microorganismos que habitan en suelo y también por las raíces de las plantas.
La diversidad de las comunidades microbianas y sus interacciones con la gran diversidad de organismos mayores que forman la fauna del suelo – lombrices, arañas, hormigas, colémbolos, miriápodos, entre otros – puede parecer un tema inmanejable o imposible de abordar. Algo así como pensar que el suelo con toda su biología es una realidad que nos asombra y a la que solo podemos asistir como espectadores de una maravillosa representación. Pero ¿esto es definitivamente así o podremos ser parte de la obra y convertirnos en un protagonista?
Frente a este esquema de la complejidad de la biología del suelo y a las capacidades de crecer y multiplicar algunos microorganismos en el laboratorio, nuestro manejo de la microbiología del suelo parece quedar limitado a unos pocos microorganismos con los que se fabrican una serie muy interesante de productos comerciales denominados genéricamente biofertilizantes. En estos productos se incluyen los inoculantes de bacterias fijadoras de nitrógeno como los Rizobios, de bacterias solubilizadoras de fósforo como las Pseudomonas, de bacterias promotoras del crecimiento vegetal como los Azospirillum, de bacterias antagonistas de patógenos como las Pseudomonas y los Actinomycetes, de hongos micorrícicos que mejoran la nutrición fosforada, nitrogenada y el acceso al agua de las plantas, de hongos controladores de enfermedades como el Tricoderma, y algunos etcéteras más. Si bien la lista de biofertilizantes es bastante amplia, estamos muy lejos, numéricamente lejísimo, de la cantidad de especies diversas que constituyen los microbiomas del suelo. Es decir, manejamos bastante poco en el laboratorio como para transformar la realidad del suelo por esta vía de la inoculación.
Sin embargo, la solución o posibilidad de manejar esa enorme diversidad de microorganismos existe y está en las manos del productor agropecuario y no en otras. Siempre estuvo en sus manos.
En términos generales, e independientemente de si la escala es macro o microscópica, el destino de las comunidades depende de los recursos y del flujo de los mismos en esas comunidades. Así, para manejar las comunidades microbianas de los suelos y su complejidad de redes de interacción, lo que hay que hacer es manejar los recursos energéticos que determinan sus desarrollos, y esto se logra manejando el tipo de labranza del suelo, la intensidad de las rotaciones de cultivos y la diversidad de los mismos, pues son las plantas quienes traducen la energía del sol en flujos de energía para las comunidades de vida que habitan en el suelo. Así de sencillo.
Estos conceptos e ideas no son una expresión de deseo sino el resultado de los últimos años de investigación en biología de suelos desarrollada en el mundo por una gran comunidad de científicos en todo el mundo, incluyendo nuestro país donde existe una muy interesante, fructífera y creciente interacción entre el sector científico académico y el sector productivo agroindustrial.
Las interacciones entre los sistemas de cultivo y todos estos actores del suelo – incluyendo microorganismos, pequeños animales, plantas, productores agrícolas y científicos –comienzan a comprenderse con una nueva perspectiva y una mayor profundidad. Podemos pensar en estudiar por qué razones la transformación de la hojarasca por los pequeños animales, llamados ingenieros del suelo, van condicionando y formateando, a través de sus tubos digestivos, los microbiomas del suelo que luego generarán los microbiomas de las rizosferas que a su vez determinarán los microbiomas de las plantas y la calidad de nuestros alimentos.
En definitiva, el aumento de producción con conservación del recurso suelo es posible. Se trata de conceptos compatibles dependiendo del paradigma o modelo con el cual se trabaja. Es cuestión de divulgar, aprender y aplicar los nuevos conocimientos. Dicho de otra manera, la ciencia aporta nuevos argumentos para enriquecer sustantivamente una discusión, la de la producción agropecuaria sustentable, que es necesario dar y mantener entre todos.
