Nos estamos quedando sin suelo

03/03/11, Por Cristian Frers

La degradación del suelo es la consecuencia directa de su utilización por el hombre, como resultado de actuaciones directas, como agrícola, forestal, ganadera, agroquímicos y riego, o por acciones indirectas, como las actividades industriales, eliminación de residuos, transporte, entre otras. La erosión, la compactación, el aumento de la salinidad y de la acidez del suelo son los mayores problemas relacionados con su manejo inadecuado y podrían tener relación directa con la escasez de alimentos en un futuro cercano, resultando en un profundo desequilibrio del sistema productivo.

El suelo es un recurso natural que corresponde a la capa superior de la corteza terrestre. Contiene agua y elementos nutritivos que los seres vivos utilizan. El suelo es vital, ya que el ser humano depende de él para la producción de alimentos, la crianza de animales, la plantación de árboles, la obtención de agua y de algunos recursos minerales, entre otras cosas. Existen muchas clases de suelo. Esto se debe a que las rocas, el clima, la vegetación varían de un sitio a otro. En él se apoyan y nutren las plantas en su crecimiento y condiciona, por lo tanto, todo el desarrollo del ecosistema.
Cuando un suelo ha sido continuamente utilizado, se deteriora, se degrada, y deja de poseer y aportar sus cualidades iniciales. Podemos decir que un suelo está contaminado, cuando las características físicas, químicas o biológicas originales han sido alteradas de manera negativa, debido a la presencia de componentes de carácter peligroso o dañino para el ecosistema. Entonces, la productividad que el suelo tenía se pierde total o parcialmente.
El suelo es un ente del ambiente, cuyas características son el resultado de una larga evolución hasta alcanzar un equilibrio con las condiciones naturales. Y hemos de tener claro que en esas condiciones ambientales no está incluida la acción de las civilizaciones humanas. El suelo es un componente del medio natural y como tal debe ser considerado como un suelo virgen, no explotado. Es evidente que su continua y abusiva utilización por parte del hombre ha truncado su evolución y ha condicionado negativamente sus propiedades. Como resultado el suelo se deteriora, se degrada.
La degradación del suelo es la consecuencia directa de la utilización del suelo por el hombre. Bien como resultado de actuaciones directas, como agrícola, forestal, ganadera, agroquímicos y riego, o por acciones indirectas, como son las actividades industriales, eliminación de residuos, transporte, entre otras actividades.
Las actividades potencialmente contaminantes de suelos son muy variadas; acumulación de residuos sólidos o líquidos, emisiones a la atmósfera, usos fitosanitarios desmedidos o incontrolados, entre otros.
La erosión, la compactación, el aumento de la salinidad y de la acidez del suelo son los mayores problemas relacionados con su manejo inadecuado y podrían tener relación directa con la escasez de alimentos en un futuro cercano, resultando en un profundo desequilibrio del sistema productivo, si prácticas correctas no son adoptadas.
La población del mundo supera los 6.500 millones de habitantes, obligando a la humanidad a disponer de un poco más de mil millones de hectáreas agrícolas. Las áreas con un manejo inadecuado reducen significativamente su potencial productivo, por lo cual hoy se trabaja para renovar y acondicionar las técnicas productivas, a la preservación de los recursos naturales en general y del suelo en particular. Se debe observar que los recursos son limitados, no pudiendo ser desperdiciados. Entre 50 y 700 millones de personas podrían verse obligadas a migrar por estas mismas causas en los próximos 40 años.

Aunque el continente más afectado por la desertificación es África, en América Latina y el Caribe alrededor de un cuarto de su superficie están cubiertas por desiertos y zonas áridas.
En América del Sur, un desierto se extiende desde la costa del Pacífico en el sur de Ecuador, pasando por la costa peruana hasta el norte de Chile. En el interior del continente, a entre tres mil y cuatro mil 500 metros de altitud, el Altiplano andino abarca la parte occidental de Bolivia, el norte de Chile, el sur del Perú y el noroeste de Argentina.
En el noreste de Brasil hay áreas semiáridas dominadas por la sabana tropical. Grandes zonas de Colombia y Venezuela están fuertemente degradadas.
En Centroamérica, hay zonas áridas en República Dominicana, Cuba, Haití y Jamaica, mientras que la erosión y la escasez de agua se están intensificando en el este del Caribe. Y la mayor parte de México es árido y semiárido, en particular el norte del país.
La pobreza y la sobreexplotación y el uso inapropiado de la tierra degradan el suelo, con la consecuente pérdida de productividad.
La conservación de los recursos productivos y del ambiente constituyen las dos exigencias básicas de la variable ecológica de la agricultura sostenible. Una forma de lograr esto es a través de la Agroecología.
Un manejo sostenible de los agroecosistemas queda definido por una equilibrada combinación de tecnologías, políticas y actividades, basada en principios económicos y consideraciones ecológicas, a fin de mantener o incrementar la producción agrícola en los niveles necesarios para satisfacer las crecientes necesidades y aspiraciones de la población mundial en aumento, pero sin degradar el ambiente.
La agricultura sostenible es aquella que, en el largo plazo, contribuye a mejorar la calidad ambiental y los recursos básicos de los cuales depende la agricultura, satisface las necesidades básicas de fibra y alimentos humanos, es económicamente viable y mejora la calidad de vida del productor y la sociedad toda.
El enfoque agroecológico considera a los ecosistemas agrícolas como las unidades fundamentales de estudio; y en estos sistemas, los ciclos minerales, las transformaciones de la energía, los procesos biológicos y las relaciones socioeconómicas son investigadas y analizadas como un todo. De este modo, a la investigación agroecológica le interesa no sólo la maximización de la producción de un componente particular, sino la optimización del agroecosistema total.
Esto tiende a reenfocar el énfasis en la investigación agrícola más allá de las consideraciones disciplinarias hacia interacciones complejas entre personas, cultivos, suelo, animales.
Hay que tener en cuenta que los procesos de descontaminación son caros, pero si tenemos en cuenta que el suelo es un medio natural que nos proporciona múltiples beneficios, y que necesita miles de años para formarse, tendríamos que pensar que todo lo que hagamos por el beneficio del suelo es poco. Por lo tanto sería conveniente establecer una serie de factores, en virtud de los cuales, se vayan descontaminando los suelos. Es decir, la peligrosidad de la contaminación dependerá de efectos como puede ser el poder tamponador o lo vulnerable que sea el suelo ante la contaminación.
Uno de los factores a evaluar con más importancia es la extensión de la contaminación, así como la naturaleza y la medida en que los contaminantes estén concentrados. Es muy importante la naturaleza de éstos porque dependiendo del peligro que aporten al suelo, este se contaminará más o menos rápido, y con mayor o menor profundidad.
En resumen, cabe decir que la gestión por el mantenimiento de los suelos en su estado original, impidiendo su contaminación por usos excesivos y abusivos y limpiando y descontaminando aquellos emplazamientos ya deteriorados debe tomarse como una rama más de la conservación del medio ambiente, quizás menos llamativa a los ojos de la opinión pública, pero igual de importante que cualquier otro tipo de actuación. www.ecoportal.net
Cristian Frers – Técnico Superior en Gestión Ambiental y Técnico Superior en Comunicación Social

China’s Soils Ruined by Overuse of Chemical Fertilizers

ISIS Report 30/03/10

Cropland soils are turning acid from the overuse of nitrogen fertilizers, decreasing productivity, polluting the environment, and contributing huge amounts of greenhouse gas emissions; researchers recommend reducing fertilizer use, but have not considered phasing it out altogether by adopting organic agriculture Dr. Mae-Wan Ho

A fully referenced version of this article is posted on ISIS members’ website and can be downloaded here

There has been a significant decline in soil pH since the 1980s in China’s major croplands, mainly from the overuse of nitrogen fertilizers. This was revealed in a study carried out by Chinese, UK and US researchers led by Zhang Fu Suo at the China Agricultural University in Beijing [1].

“Serious soil acidification will threaten food security and environmental safety worldwide,” Zhang said [2]. “Our work has shown that soil quality or soil health should be paid more attention in intensive agricultural production systems receiving high nitrogen and other resource inputs.”

The researchers recommend optimal nutrient-management strategies that can significantly reduce nitrogen fertilizer rates without compromising crop yield, but have not considered adopting organic agriculture and phasing out nitrogen fertilizers altogether.

Soils are strongly buffered by inorganic ions, by the weathering of soil mineral, and in the acidic range, by interactions with aluminium and iron, so that its pH remains relatively constant. (pH is a measure of acidity and alkalinity on a scale of 0 to 14; 7 being neutral; it is approximately equal to the negative logarithm (base 10) of the hydrogen ion (H+) concentration.)

Soils become acid very slowly under natural conditions, over hundreds to millions of years. Old soils and soils in high rainfall regions tend to be more acid. Naturally acid soils occupy approximately 30 percent of the world’s ice-free land and are commonly associated with phosphorus deficiency, aluminium toxicity, and reduced biodiversity and productivity.

Chinese agriculture has intensified greatly since the early 1980s on a limited land area with large inputs of chemical fertilizers. Grain production and fertilizer nitrogen consumption reached 502 Mt and 32.6 Mt respectively in 2007, increasing 54 and 191 percent since 1981. High levels of N fertilizer can acidify soils both directly and indirectly, and the rates of N applied in some regions are very high compared with those of North America and Europe. This has degraded soils and environmental quality in the North China Plain and the Taihu Lake region in south China, traditionally famous for its scenic beauty but now infamously putrid and polluted [3, 4].

A national soil survey had been conducted during the early 1980s, and pH was determined in all top soils sampled. For comparison, the team collected all published data on top soil pH from 2000 to 2008 and compiled two (unpaired) datasets on the basis of six soil groups according to geography, and two subgroups of cereal crops and cash crops. Both cropping systems receive very high fertilizer inputs compared with other agricultural systems worldwide, especially cash crops like greenhouse vegetables that have expanded rapidly since the 1980s.

The results showed significant drops in pH of 0.13 to 0.8 except in the highest pH soils, which represent only a small percentage of Chinese cultivated soils. In all other soil groups, acidification has been greater in cash crops (pH decreased by 0.3 to 0.8) than cereals (0.13 to 0.76) (see Table 1). As the scale is logarithmic, a pH decrease of 0.3 corresponds to a doubling in hydrogen ion activity.

Table 1. Acidification of Chinese soils

Soils in group 1 are the most acidic in south China and have acidified further since the 1980s. Athough the net pH decreases for group I soils were small compared to the other groups, the impact may be more pronounced because these soils are approaching acidity at which potentially toxic metals such as aluminium and manganese could be mobilized.

Overuse of nitrogen fertilizers largely to blame

These broad comparative results are corroborated by data from 154 agricultural fields in which strictly paired measurements from the same sites in the 1980s and the 2000s are available. The average decline in pH in these sites is well over 0.5.

Yet more data from 10 long-term monitored field sites in which soil pH was measured regularly over 8 to 25 years also showed decreases in pH ranging from 0.45 to 2.20, only in NPK fertilized plots and not in unfertilized soils, or soils with no crop planted.

In the three major Chinese double-cropping systems – wheat-maize, rice-wheat, and rice-rice – annual N fertilizer application rates are usually above 500 kg N/ha, with nitrogen efficiencies of only 30 to 50 percent. (Nitrogen use efficiency is generally defined as production or carbon fixation per unit nitrogen taken up.) In these systems, ammonium and nitrate N indicate that N loading contributes to increasing 20 to 33 kmol H+/ha/year. Greenhouse vegetable systems, the major cash crops, receive even greater N fertilizer inputs. In Shandong province, N fertilizer rates above 4 000 kg N/ha/y are common, with N use efficiency well below 10 percent. Under this management, about 220 kmol H+/ha/y accumulates. The proton (H+) generation related to N – 20 to 221 kmol/ha/y – in China is extremely high compared with values of 1.4 to 11.5 kmol/ha/y associated with the lower N fertilizer rates in other countries.

Plant uptake of base cations (positively charged metal ions), which are then removed as harvests from fields, also leads to soil acidification because it leaves behind excess anions (negatively charged ions) that are balanced by an equivalent amount of H+ released to the soil. Currently, about 25 tonnes of dry biomass are harvested annually in the three double-cropping systems, resulting in an estimated release of 15 to 20 kmol H+ /ha/y that compensates for the base cations removed. In the greenhouse vegetable systems, the importance of base cations uptake varies greatly with plant species and yield but overall appears similar to the cereal systems.

Thus, the total H+ added to the soil due to nitrogen fertilizers and base cation removal is 30 to 50 kmol H+/ha/y for cereal systems, and 230 kmol/ha/y for greenhouse vegetable systems. In comparison, acid deposition due to acid rain is negligible, at 0.4 to 2.0 kmol/ha/y.

Each kg of applied ammonium-N leached as nitrate-N requires 7.2 kg of CaCO3 to neutralize, which is very expensive.


Nitrogen fertilizers pollute the environment and increase greenhouse gas emissions

Soil acidification occurs not just in China, but wherever and whenever intensive chemical fertilization agriculture is practiced in response to pressures to produce more food, and recently, bioenergy crops for biofuels [5] Biofuels: Biodevastation, Hunger & False Carbon Credits (SiS 33), which means even less land for growing food in developing countries.

The overuse of chemical fertilizers is a major source of environmental pollution from agriculture, which China’s recent national pollution census identified to be greater than industry [6] China's Pollution Census Triggers Green Five-Year Plan (SiS 46)

Collaborating scientists Keith Goulding and David Powlson of UK’s Rothamsted Research Institute highlight another important aspect of chemical fertilization [7]: "The impact of N fertilizer over-use on greenhouse gas emissions is often overlooked. It arises through the carbon dioxide emitted when manufacturing fertilizer, and nitrous oxide, a powerful greenhouse gas, emitted when N fertilizer is applied to soil. Our work with Chinese collaborators shows that reductions in N use of 30 percent and, in some cases, much more are possible without any threat to China's food security, and would make a significant contribution to reducing total greenhouse gas emissions from China. Avoiding N fertilizer over-use is a “multiple win”: farmers save money, there is less water pollution, smaller greenhouse gas emissions, and a smaller acidification burden on soil and water.”

The real solution is to phase out chemical fertilizers altogether in favour of organic fertilizers [8] (see Sustainable Agriculture, Green Energies and the Circular Economy, SiS 46).

Reconoce estudio que Oaxaca destaca a nivel mundial por erosión de sus suelos

ADN sureste - May 3, 200 (13:28 h)

Oaxaca de Juárez.- (Ramiro Santaella) El Centro de Investigaciones y Estudios Superiores en Antropología Social (CIESAS) Pacífico Sur reconoció que el territorio oaxaqueño está catalogado como perteneciente a una zona mundial de alta preocupación por sus elevados índices de erosión de suelos, debido a inadecuados manejos agropecuarios.
En un estudio sobre la materia, precisa que predominan sistemas de uso del suelo caracterizados por una notable ausencia de planes de manejo, y un escaso y deficiente empleo de los recursos acuíferos para fines agrícolas. Esto se traduce en prácticas de reducida productividad, inadecuados sistemas técnicos, alto impacto ambiental y bajo beneficio social.
Además, admite que el manejo político de los programas de desarrollo agrícolas y forestales, como Programa de Apoyo al Campo (PROCAMPO) y el Programa de Desarrollo Forestal (PRODEFOR) y la errónea idea de que las tierras tropicales son aptas para la ganadería extensiva y el monocultivo, significan que las millonarias erogaciones de tales proyectos no sean verdaderas fuentes de beneficio colectivo.
En la mayoría de los casos carecen de planteamientos metodológicos técnicos adecuados para las poblaciones indígenas, y el dinero que se destina para subsidiar al campesino se invierte en la compra de su voto.
Estos programas no hacen investigación de factibilidad y no incorporan capacitación técnica a los productores. El caso del PROCAMPO es ilustrativo: al campesino indígena le entregan una cantidad de dinero para que siembre, ello implica que tiene que abrir nuevos espacios por medio del método de roza-tumba y quema, deforestando áreas importantes de otros recursos.
La idea no es de índole productiva, sino política: subsidios a cambio de la lealtad, los votos y el consumo de productos agroquímicos y bebidas, fin último de gran parte de los recursos erogados por el PROCAMPO. Bajo este panorama, el estudio de CIESAS Pacífico Sur indica que Oaxaca es el estado con la mayor cantidad de hectáreas totalmente erosionadas y 84 por ciento de su superficie con algún tipo de erosión y a este deterioro han contribuido el factor demográfico, la deforestación, la conversión de las tierras agrícolas en ganaderas y el uso de productos agroquímicos a partir de la década de 1970. También ha acelerado este proceso el sistema agrícola de roza-tumba y quema practicado por los indígenas desde hace siglos.