LEGUMINOSAS (I).

INTRODUCCIÓN

Que las leguminosas tienen un papel fundamental que jugar en los sistemas agrícolas, se ha demostrado abrumadoramente en las zonas templadas y en el mundo mediterráneo.

Hay una gran variedad de leguminosas a disposición de los campesinos. Sus ventajas no solo se encuentran en el ámbito agroecológico (mantenimiento de la fertilidad del suelo, disminución del uso de químicos), sino también en el papel esencial que cumplen en la dieta familiar.

Sin embargo, en regiones subtropicales, como Canarias, el Norte de África y el Sahel, el cambio en los patrones alimenticios y el abandono de la agricultura han conducido a un retroceso del cultivo de leguminosas.

Ciclo del nitrógeno.

Es el momento de estudiar cuáles podrían ser los principales factores limitantes que evitan un mayor desarrollo de las leguminosas en estas regiones del planeta, replantear el papel de las fabáceas en los nuevos planteamientos de la agricultura y estudiar sistemas de cultivo en los que el papel de las leguminosas sea preeminente.

La gestión de los espacios agrícolas en la actualidad, observando el panorama futuro, ante un escenario de cambio climático, debe ser revisado, aportando a estos estudios los datos más recientes que sea posible obtener.

La gran cuestión en la actualidad es generar agrosistemas que sean sostenibles en el tiempo y en el espacio, sin sacrificar la productividad, ni el estado sanitario de los alimentos y buscando el ahorro de agua e insumos. 

Sistema radicular de judías verdes, donde se puede apreciar la presencia de nódulos.

Por ser fijadoras de nitrógeno, las leguminosas son importantes desde el punto de vista ecológico, porque disminuyen o eliminan el uso de fertilizantes químicos.

Desde este enfoque particular, que podríamos denominar agro-eco-sistémico, el papel de las leguminosas es principal, ya que fijan el nitrógeno atmosférico en el suelo, gracias a su relación simbiótica con Rhizobium sp., género de bacterias gram-negativas del suelo, que suelen estar asociadas con el sistema radicular del huésped.

El nitrógeno (N) es un componente de muchas biomoléculas y esencial para el crecimiento y desarrollo de todos organismos. En los vegetales es responsable de muchas reacciones y de la estructura de la clorofila, enzimas y proteínas. Su balance afecta a la formación de raíces, la fotosíntesis, la producción y la tasa de crecimiento de hojas y raíces. 

En los suelos dañados por la erosión, las reservas de nitrógeno que sean accesibles para la vegetación son bastante escasos, aunque existan reservas de nitrógemo en forma inorgánica.

De las aproximadamente 19.000 especies de leguminosas, no se tiene aún información de la mayoría de ellas sobre su capacidad de nodular, es decir, de establecer simbiosis con bacterias fijadoras de nitrógeno, en especial muchas leguminosas silvestres del Sahel y Norte de África.

La nodulación contribuye a aumentar los compuestos nitrogenados en el suelo, ya sea directamente, por la excreción de los nódulos, o indirectamente, por la descomposición de los nódulos y los tejidos de la raíz.

El nitrógeno también se pasa al suelo desde el crecimiento aéreo, a través de la caída de la hojarasca, y de la infiltración del agua de lluvia, que drena el mantillo superficial.

Otro método de fijar nitrógeno es la deposición de materiales excretados por los animales, tanto en la superficie del suelo (aves, herbívoros), como subterráneo (roedores, topos, lombrices de tierra).

Chamaecrista fasciculata es una leguminosa anual que crece en suelos arenosos o muy pobres. Forma grandes rodales si encuentra condiciones favorables. Se considera una excelente opción para recuperar suelos dañados, ya que su crecimiento rápido previene la erosión, al tiempo que permite a otras plantas establecerse.

El uso de leguminosas como cultivos asociados, cultivos de relevo en rotación, cultivos de mantillo (mulching) o de cobertura viva depende de la capacidad de la leguminosa para suministrar nitrógeno a un cultivo asociado o posterior.

Debido a su papel primario de fijación del N² atmosférico, las leguminosas interpretan dos papeles principales:

• Su capacidad de aumentar la fertilidad del suelo, sin necesidad de aumentar el insumo de grandes cantidades de fertilizantes sintéticos.

• Los niveles generalmente altos de proteína en sus tejidos y por lo tanto su alta calidad como forraje o como cobertura.

FIJADORAS DE NITRÓGENO.

Cuando examinamos las bases ecológicas para la distribución natural de las leguminosas en las floras del mundo, rara vez las encontramos como especies dominantes en las vegetaciones clímax.

Sin embargo, con frecuencia son comunes y vigorosas en situaciones de sucesión, particularmente cuando la fertilidad del suelo es baja y escasos los  nutrientes.

Por lo tanto, las leguminosas a menudo están fuertemente asociadas con sitios de suelos empobrecidos o alterados y existen altas cantidades de otros nutrientes distintos al nitrógeno (potasio, fosfatos), como puede ocurrir tras un incendio forestal. En estos lugares, las leguminosas compiten eficazmente contra las especies que no pueden fijar nitrógeno. 

Praderas de diferentes leguminosas, utilizadas posteriormente como abono verde.

La mayoría de las leguminosas conservan la capacidad de responder a nutrientes secundarios importantes, como el fósforo, ya que sin estos nutrientes la simbiosis es menos efectiva, entre otros factores que pueden limitar la fijación biológica del nitrógeno.

Como la fijación de nitrógeno es el producto de dos organismos simbióticamente interdependientes (la planta leguminosa hospedadora y la bacteria), puede verse afectada por la reacción de uno u otro o de ambos. Generalizando, se puede decir que la fijación es proporcional al vigor de la planta huésped y, por lo tanto, se ve afectada por los factores que afectan el crecimiento de la planta, es decir, el agua, la temperatura, los nutrientes y la luz.

Esta generalización puede alterarse por factores que afectan específicamente a la actividad del rizobio, como la temperatura, pH del suelo, estado nutricional (particularmente la presencia anterior de nitrógeno y de molibdeno) y la especificidad genética.

Teniendo en cuenta la existencia de tantos factores, las mediciones de las cantidades de nitrógeno varían ampliamente, entre unas regiones y otras y dependiendo de las especies.

Los promedios se pueden mover entre 200 y 280 kilogramos de nitrógeno por hectárea, lo que indica que, en un amplio rango de condiciones, las leguminosas pueden fijar cantidades significativas, pero variables, de nitrógeno.

El alto contenido de proteínas que poseen las leguminosas, las convierten en plantas muy adecuadas para la alimentación humana, y poco demandantes de abono.

Sin embargo, las proporciones variables son acumulativas en diferentes compartimentos del suelo. El nitrógeno, una vez fijado, puede acumularse en el suelo en formas orgánicas, biológicas o inorgánicas, como nitratos, nitritos o amoniaco.

En algunas situaciones (por ejemplo, suelos arcillosos pesados), la cantidad  total de nitrógeno puede aumentar constantemente mientras que la cantidad de nitrógeno disponible disminuye, debido a la acumulación de microorganismos que compiten con éxito por el nitrógeno del suelo. 

Eventualmente se llega a una situación en la que un suelo con alta fertilidad se vuelve aparentemente tan infértil como un suelo de baja fertilidad.

Estudios recientes, indican que la respuesta de las plantas a la fertilidad del suelo no se explican solo por los niveles de nitrógeno, ya que los efectos sobre la biología global del suelo, en términos de menor densidad, mayor tasa de infiltración y mayor renovación de nutrientes, son importantes.

La asociación del girasol con leguminosas aporta una mayor protección del suelo frente a la erosión y la disminución del uso de fertilizantes para mantener las producciones esperadas. Además desde el punto de vista sanitario disminuye la incidencia de plagas y enfermedades y el consiguiente empleo de pesticidas para su control.