Quan el sòl menja carboni, produeix nitrogen!

Text original i gràfics de Le Vache Heureuse. Traducció i adaptació d’Isabel Moncunill i Gemma Comella.

Aquesta és una frase que hem sentit més d’una vegada en les xerrades de l’expert francès Konrad Schreiber i que és una de les bases de l’agricultura del sòl viu. Comprendre l’abast del seu significat, requereix una explicació que relacioni els dos cicles -el del carboni i el del nitrogen- i el paper que hi juguen els bacteris i els fongs en aquest complex sistema que vincula sòl, planta, microbiologia, atmosfera i aigua.

El cicle del nitrogen

Les formes de nitrogen utilitzades per les plantes no sempre són les formes de nitrogen aportades a l’agricultura.

La utilització d’una o altra d’aquestes formes de nitrogen i la seva absorció per part de les plantes té diferent impacte sobre la rizosfera, sobre el cicle del nitrogen a dins la planta, i també sobre la síntesi de proteïnes per part de la planta. D’aquí la importància de la forma de nitrogen que aportem i com l’aportem als nostres camps.

Actualment, sabem que les lleguminoses produeixen amoníac (NH3) a dins els nòduls de les arrels, la qual cosa els atribueix un pH radicular estable entre 4 i 5. En canvi, el pH de les gramínies varia en funció del tipus de nitrogen que absorbeix la planta i, segons sembla, al seu torn influiria sobre aspectes productius: la producció de proteïnes, l’estrès hídric i la sanitat.

El que també sabem és que el cicle del nitrogen dins la natura es pot esquematitzar de la següent manera:

I el cicle del nitrogen dins la planta segons la forma de nitrogen absorbida per les arrels seria:

Aquestes dues imatges ens expliquen que la nutrició en forma de nitrats causa:

  • Un sobreconsum d’aigua, la hidròlisi de la qual ajuda a obtenir una forma d’oxigen tòxica per a la planta (O3).
  • L’excés d’aigua fa que les cèl·lules s’inflin i les seves parets cel·lulars esdevinguin primes i, per tant, sensibles a plagues i malalties.
  • L’excés d’aigua fa que la saba sigui més diluïda del normal, amb menor concentració de sucres, la qual cosa genera una situació òptima per als insectes picadors-xucladors.
  • Un augment del pH de l’arrel perquè cal eliminar els hidròxids (OH) produït pels nitrats, que dificulta l’assimilació dels elements minerals del sòl.

Així doncs, la nutrició de les plantes amb nitrats genera un risc de carències nutricionals minerals, estrès hídric en cas de sequera i sensibilitat a plagues i malalties.

En canvi, la nutrició de la planta amb urea, que és el producte natural excretat per microorganismes i tota la fauna, porta la planta a una situació de no estrès on:

  • No hi ha absorció d’oxigen amb el nitrogen, la qual cosa vol dir que la planta necessita menys aigua per a fer la síntesi de proteïnes i de sucres.
  • L’acidificació (pH baix) de la rizosfera porta a una millor biodisponibilitat dels elements minerals.

Del cicle del nitrogen al cicle del carboni

Dins la natura, el nitrogen no és mai un factor limitant. L’estratègia agrícola del projecte Agricultura del Sòl Viu – de l’associació L’Era – consisteix a recuperar el nitrogen de l’aire per les simbiosis microbianes. Sabem que l’autofertilitat és un fet, ja que a la natura tot creix per si sol, sense necessitat de ser fertilitzat. Si el carboni ve de l’aire per la fotosíntesi, l’hidrogen de l’aigua de la pluja via radicular, el nitrogen ha de ser captat de les restes vegetals.

Per captar el nitrogen de l’aire, les plantes aprofiten dos mecanismes:

  1. El que es dona als nòduls radiculars amb els bacteris del gènere Rhizobium, i
  2. Els relatius al procés de descomposició de la palla gràcies als bacteris del gènere Azotobacter, englobats dins dels fixadors lliures de nitrogen. Atenció: si no hi ha restes vegetals en superfície, aquest procés no es produeix!

Així doncs, sembla evident que cal reflexionar sobre la necessitat de disposar d’una coberta vegetal “viva”, sobretot en el sentit de la vida que hi habita. Deixar la palla i les restes dels cultius al sòl és de vital importància per a afavorir aquesta vida.

Els exsudats de carboni de la rizosfera nodreixen els bacteris del sòl, entre els quals, els fixadors de nitrogen aeri. I en acabat els bacteris proveeixen de nitrogen la planta. Vet ací com el cicle del carboni s’interrelaciona amb el cicle del nitrogen.

En resum, la simbiosi per la fixació de carboni i nitrogen té lloc de la següent manera al sòl:

La planta proveeix el carboni (carbohidrats), que s’obté fruit de la fotosíntesi, a través d’exsudats radiculars en forma de glúcids. Paral·lelament, una multitud de bacteris del sòl fixen el nitrogen de l’aire. Els filaments de les micorrizes (fongs) s’encarreguen de transportar aquestes substàncies de dins a fora i de fora a dins de la planta.

La glomalina és un tipus de proteïna produïda pels fongs micorrízics i que actua com a cola unint les partícules húmiques del sòl i els dona estabilitat estructural, ajudant a formar els agregats.

Arrel amb agregats. Sòl viu. Glomalina i activitat biològica. Foto de Gemma Comella.

Si no tenim aquests agregats, el sòl quedarà compactat i els minerals es lixiviaran. Els treballs culturals del sòl destrueixen aquests agregats, mineralitzen la matèria orgànica, dificulten la simbiosi entre plantes i microorganismes i són perjudicials per als nostres conreus.

La necessitat de carboni al sòl

La prioritat en la utilització del nitrogen per part de la planta és la següent:

  1. Nitrogen fixat pels bacteris (Azotobacter) fixadores lliures.
  2. Nitrogen fixat per les lleguminoses (Rhizobium).
  3. Nitrogen d’esmenes orgàniques i/o químiques.

Aleshores, si tenim tan clar que el nitrogen és tan abundant i les plantes el tenen a disposició gratuïtament a l’aire, quin és el problema? Per què necessitem fertilitzar amb nitrogen? Per què el nitrogen és un dels factors limitants als nostres camps?

Doncs bé, podem dir que la problemàtica del nitrogen és principalment una “manca de carboni”. En general, els camps no reben la seva ració del sòl. Així com al bosc el sòl digereix al voltant de 30 tones de restes vegetals i d’arrels per hectàrea i any, i amb això aconsegueix la seva autofertilitat, a les terres agrícoles no acostumem a deixar-hi massa quantitat d’aquest material vegetal perquè es descompongui al sòl.

I ara que sabem que els bacteris fixadors de nitrogen del sòl es nodreixen de fulles mortes, palla, etc., ens podem plantejar alimentar-los i donar-los una bona llar (microhàbitat). Aquests microorganismes els agrada viure a sobre el sòl, però a sota la palla que les protegeix dels raigs UV del Sol astre i de les temperatures extremes. Els càlculs ens diuen que amb 1 tona de palla és possible captar 15 UN (unitats nitrogenades). D’aquests números en sortirà la “ració del sòl”, de la qual en parlarem en properes entrades.