El desarrollo de las plantas depende de la disponibilidad de nutrientes minerales, los cuales desempeñan un papel fundamental en sus funciones metabólicas (Taiz et al., 2017). Tanto la deficiencia como el exceso de un elemento pueden alterar el ciclo de vida de la planta, comprometiendo su crecimiento y productividad. La fertilidad del suelo se relaciona con su capacidad para suministrar estos nutrientes en cantidades adecuadas y en formas asimilables por las plantas. Es de la solución del suelo de donde las plantas absorben la mayoría de los elementos esenciales para completar su ciclo. Por lo tanto, comprender las interacciones entre el suelo y los nutrientes es fundamental para garantizar el uso eficiente de fertilizantes, una de las prácticas que más influye en el costo de la producción agrícola actual.

El suelo está compuesto por partículas minerales (como arcilla y arena), materia orgánica, agua y aire. La capacidad del suelo para retener cationes (cargas positivas) se denomina capacidad de intercambio catiónico (CIC) y ayuda a prevenir que los nutrientes sean arrastrados por el agua de lluvia o de riego durante el proceso de lixiviación. Sin embargo, también puede hacer que estos nutrientes no estén disponibles para las plantas. Los nutrientes que se presentan en forma de aniones (cargas negativas), como el nitrato (NO₃⁻), el fosfato (H₂PO₄⁻) y el sulfato (SO₄²⁻), no se retienen con tanta fuerza por las cargas negativas del suelo, lo que los hace más susceptibles a las pérdidas. La textura del suelo influye en la retención y disponibilidad de nutrientes. Los suelos arcillosos, con una mayor superficie específica y carga, retienen más cationes y tienen una CIC más alta, mientras que los suelos arenosos son más susceptibles a la lixiviación y requieren una gestión de la fertilización más cuidadosa.

En este contexto, la materia orgánica desempeña un papel estratégico al formar complejos estables con los nutrientes, reduciendo las pérdidas y proporcionando una liberación más gradual de los elementos, lo que favorece su utilización eficiente. Además de esta interacción con las cargas del suelo, los iones interactúan entre sí en la solución del suelo y pueden favorecer o inhibir la absorción de nutrientes por las raíces de las plantas, según la combinación de iones presentes (Tabla 1).

Tabla 1. Cómo un ion puede interferir con la absorción de otro por las plantas. Adaptado de Malavolta et al., 1989.

Comprender estas interacciones ayuda a planificar mejor la fertilización, eligiendo fuentes y métodos de aplicación que favorezcan la disponibilidad y absorción de nutrientes por las raíces. Las soluciones que ofrece ILSA, compuestas de nitrógeno orgánico y aminoácidos de AZOGEL® (proteína hidrolizada de origen animal), ayudan a mitigar las pérdidas de nutrientes minerales gracias a la acción protectora de la materia orgánica con alta capacidad de intercambio catiónico (CIC).

Además de las cargas iónicas, otros factores del suelo y de las plantas influyen en la absorción de nutrientes de la solución del suelo (Faquin, 2005). Entre ellos, destaca el pH del suelo. Un estudio realizado en el sur de Brasil con cultivos de soja indicó que la acidez del suelo en todo el perfil y la baja disponibilidad de nutrientes por debajo de los 20 cm de profundidad limitaron el crecimiento de las raíces en la mitad de los cultivos evaluados (Mulazzani et al., 2024). Esto demuestra la importancia de mejorar las condiciones químicas del suelo en las capas más profundas.

Estudios realizados en el sur de Brasil muestran que la pérdida de productividad por cada disminución de 0,1 en el pH por debajo de 5,5 en la soja es de 151 kg/ha.^-1 (Winck et al., 2023) y en maíz es de 560 kg ha^-1 (Pilecco et al., 2024) (Figura 1). Además, lo que llama la atención es el número de cultivos de soja (círculos amarillos) y maíz (círculos grises) con pH por debajo del rango óptimo para una buena disponibilidad de la mayoría de los macro y micronutrientes en el suelo y la reducción de elementos tóxicos como el aluminio (Al), que se encuentra a un pH de 6,0 a 6,5 (Malavolta, 1979; Faquin, 2005). En general, los suelos brasileños son arcillosos, ácidos, con niveles moderados a bajos de azufre (S), calcio (Ca) y magnesio (Mg) (Pavinato et al., 2024), lo que resalta la importancia del encalado para la nutrición de las plantas. Además del encalado, la elección de fertilizantes también influye directamente en el pH del suelo, especialmente aquellos que contienen nitrógeno, debido a las altas dosis que se utilizan generalmente porque es el nutriente más requerido por las plantas en general.

Figura 1. Relación entre el pH del suelo y la productividad de la soja (a) y entre el pH del suelo y la productividad del maíz (b) en cultivos del sur de Brasil. Adaptado de: Winck et al. (2023) y Pilecco et al. (2024).

Los fertilizantes que aportan nitrógeno en forma de amonio, como la urea, tienden a acidificar el suelo con el tiempo, principalmente debido a la liberación de iones hidrógeno (H⁺) durante la absorción por las plantas. El nitrato, por otro lado, tiene un efecto menos acidificante e incluso puede contribuir a mantener un pH más estable. En este contexto, los fertilizantes organominerales, como la línea Gradual MIX de ILSA, que combina un alto contenido de N orgánico y aminoácidos de AZOGEL® con fuentes de nutrientes minerales, destacan por promover una liberación más gradual de nutrientes, contribuyendo al equilibrio químico del suelo. Cuando se formulan con una proporción adecuada entre NH₄⁺ y no₃^–, Los fertilizantes organominerales pueden ayudar a reducir los efectos negativos sobre el pH, mejorar la eficiencia en el uso de nutrientes y promover la salud del suelo.

Además de las interacciones químicas y físicas, las interacciones biológicas en el suelo desempeñan un papel crucial en la dinámica de nutrientes. Los productos ILSA, derivados de AZOGEL®, son ricos en carbono orgánico, que sirve como fuente de energía para los microorganismos del suelo. Estos microorganismos son esenciales para la descomposición de la materia orgánica, el ciclo de nutrientes y la fijación de nitrógeno, contribuyendo así a la salud del suelo y la biodiversidad.

Un ejemplo de la interacción entre el suelo y los nutrientes es el fósforo. Según Pavinato et al. (2020), durante más de 50 años de agricultura intensiva, los suelos brasileños han acumulado grandes cantidades de fósforo provenientes de la fertilización fosfatada. Los autores estiman que más de 701 TP3T del fósforo aplicado permanece en el suelo en formas que no están fácilmente disponibles para las plantas, formando un "fósforo residual". Las prácticas de manejo que favorecen la utilización de este fósforo por los cultivos incluyen elevar el pH del suelo mediante encalado, la rotación de cultivos, el uso de cultivos de cobertura fuera de temporada, la adopción de sistemas de siembra directa, la aplicación de fertilizantes modernos, el uso de cultivares más eficientes y la inoculación con microorganismos solubilizadores de fósforo (Pavinato et al., 2020).

Comprender las interacciones entre el suelo, los nutrientes y las plantas es esencial para promover una gestión más eficiente de la fertilidad, reducir las pérdidas y aumentar la sostenibilidad de la producción agrícola. Al considerar factores como la capacidad de intercambio catiónico (CIC), el pH, los efectos interiónicos y el tipo de fertilizante utilizado, es posible formular estrategias de fertilización más eficaces, adaptadas a las condiciones del suelo y las necesidades de los cultivos. La adopción de tecnologías que integran fuentes orgánicas y minerales, junto con el monitoreo constante de la química del suelo, contribuye no solo a una mayor productividad, sino también a la construcción de sistemas agrícolas más resilientes y equilibrados. Los productos sólidos de ILSA, elaborados con AZOGEL, que garantiza 180 cmol de CIC, reducen la pérdida de potasio por lixiviación, aumentando su absorción por las plantas. La matriz orgánica genera compuestos que se unen al Al y al Fe, haciendo que el fósforo esté más disponible para las plantas, y su composición incluye 16 aminoácidos, conocidos como agentes complejantes, lo que significa que complejan los nutrientes en el suelo, haciéndolos disponibles para su absorción.

Referencias bibliográficas

CAMPBELL et al. La producción agrícola como principal motor del sistema terrestre que supera los límites planetarios. Ecology and Society, vol. 22, n.º 4, 2017.

FAQUIN V. Nutrición Mineral Vegetal. Universidad Federal de Lavras, Lavras, 2005.

MALAVOLTA, E. ABC de la Fertilización. 4ª edición. São Paulo, SP: Agronômica Ceres, 1979. 255 p.

MALAVOLTA, E. et al. Evaluación del estado nutricional de las plantas: principios y aplicaciones. Piracicaba: Asociación Brasileña de Investigación en Potasa y Fosfato (Potafos), 1989. 201 p.

MULAZZANI, RP et al. Las limitaciones químicas son el principal factor limitante de la profundización de las raíces en los suelos del sur de Brasil. Geoderma regional, v. 38, p. e00825–e00825, 2024.

PAVINATO, PS et al. Revelando el fósforo residual del suelo para promover la agricultura sostenible en Brasil. Informes Científicos, vol. 10, n.º 1, 2020.

PAVINATO, PS et al. Biodisponibilidad del fósforo residual en suelos tropicales y templados: implicaciones para la producción agrícola sostenible. Investigación de suelos y labranza, v. 244, pág. 106228–106228, 2024.

PILECCO et al. Ecofisiología del maíz para obtener altos rendimientos. Editorial GR, Santa María, 2024. 400 págs.

TAIZ, L. et al. Fisiología y desarrollo vegetal. 6ª edición. Porto Alegre: Artmed, 2017. 888 p. ISBN 978-85-8271-366-2.

WINCK et al. Descomposición de la brecha de rendimiento de la soja en ambiente × genética × manejo en el sur de Brasil. European Journal of Agronomy, vol. 145, págs. 126795–126795, 2023.

Autores

Ing. Agr. Maestría en Ciencias. Isabela Bulegon Pilecco
Ing. Agr. Maestría en Ciencias. Thiago Stella de Freitas
Ing. Agr. Tuíra Barcellos