La biosolarización como realidad para la desinfección y restauración del suelo en los cultivos protegidos de Almería

1. Nuestros invernaderos tienen suelo

Un aspecto destacable de la horticultura almeriense y granadina es la existencia de suelo agrícola dentro de los invernaderos. Este hecho, desde nuestra tierra nos parece algo normal, porque la forma de producir del Sudeste español procede en su origen del cultivo de hortalizas y flores al aire libre, siendo el invernadero una mejora o adaptación posterior, para aumentar la productividad de estos cultivos (Rueda Casinello & Rueda Casinello, 1965). 

El suelo ha sido parte del sistema de la producción hortofrutícola intensiva desde sus comienzos, y sigue siendo un factor primordial para la adecuada implementación y rentabilidad de los cultivos. A pesar de la disponibilidad de alternativas sin suelo, como el cultivo en película líquida nutritiva, o el uso de sustratos inertes como la fibra de coco o la perlita, alternativas que en otras zonas del planeta son pujantes, en Almería se mantiene de manera mayoritaria la utilización del suelo para el cultivo, ya sea en su forma original o como suelo enarenado.

Desde un punto de vista funcional, el suelo del invernadero es el espacio natural donde se desarrollan las raíces de los cultivos, y por donde se provee a la planta de agua y nutrientes. Pero también es un lugar habitado por multitud de organismos (macroscópicos y microscópicos) que interactúan entre ellos y con las raíces, creando una red de relaciones funcionales, que a la postre pueden influir en el rendimiento del cultivo. 

2. Microorganismos del suelo que causan enfermedades

De entre los microorganismos del suelo (llamados microorganismos edáficos) hay una categoría que, desde el punto de vista agrícola, resultan especialmente perjudiciales. Se trata de los microorganismos patógenos, que producen daños en las raíces, o en el cuello de las plantas, o que penetran en el xilema de los tallos taponando el ascenso y distribución de savia bruta por la planta, o segregando toxinas que afectan a su metabolismo (Figuras 1, 2, 3). Entre estos patógenos encontramos esencialmente a nematodos y hongos microscópicos.

El control de estos patógenos no es sencillo, porque no se les puede ver ni conocer su estado en el suelo, sin pasar por el laboratorio, ya sea usando un microscopio, o haciendo análisis de ácidos nucleicos, enzimáticos, o microbiológicos. 

Incluso con resultados de analíticas tan dispares, la interpretación de la microbiología de un suelo es de una gran complejidad. Estas dificultades pueden dar lugar a las más peregrinas de las teorías y estrategias, que se plantean para prevenir los problemas por patógenos edáficos en una finca, o que tratan de explicar lo que sucede con estos patógenos y ofrecer remedios que, en el mejor de los casos, resultan resultar inocuos. Aunque lo más probable, es que las citadas cuestionables estrategias pueden tener un impacto negativo en el suelo, en forma de residuos indeseados, y otro impacto en el bolsillo del agricultor.

3. Desinfección de suelos

3.1. Fumigación

Durante décadas, el control de los patógenos edáficos (y de las hierbas adventicias) se ha llevado a cabo mediante la aplicación de productos fumigantes al suelo (productos autorizados por las autoridades competentes como fitosanitarios), combinando o no su aplicación, con la práctica de la solarización (García-García y col., 2024). 

Los fumigantes son productos que contienen materias activas altamente tóxicas, que requieren de una aplicación especializada y el cumplimiento de requisitos muy estrictos. 

En el momento actual, las únicas materias activas autorizadas en España para fumigar suelos de invernadero, son el metam sodio y el metam potasio, y su aplicación debe obligatoriamente ir acompañada de medidas como las siguientes: cubrir el suelo con plástico TIF durante la aplicación y no levantarlo en al menos 28 días; emplear equipos de protección respiratoria EPR A2P3, guantes de protección química y mono de protección nivel C1, para entrar en el campo tratado hasta 42 días desde la aplicación; establecer un área de seguridad de al menos 50 metros alrededor de la zona a tratar, donde los transeúntes no puedan acceder hasta transcurridas 48 horas desde el momento en que se inicia la aplicación; solo aplicar cuando se asegure una distancia mínima de 50 m de las viviendas susceptibles de estar habitadas; y no aplicar más de una vez cada tres años. 

Como se puede apreciar, la escasa oferta de fumigantes autorizados, junto con las condiciones de aplicación de estos fumigantes, acordes a todos los estudios previos que han posibilitado su autorización con el afán de protección del agricultor y del entorno de la finca, dificultan y reducen las posibilidades de control de los patógenos edáficos mediante fumigación.

3.2. Solarización

La solarización, por sí sola, es una práctica que permite la desinfección del suelo, pero sin llegar al grado de eficacia de la solarización en combinación con los fumigantes, siendo altamente dependiente del momento de aplicación, siendo necesarias las mayores temperaturas del año (Lacasa y col., 2018). 

En una encuesta realizada en el año 2005 a agricultores de invernadero de Almería, solo el 8 % de los productores hacía uso de la solarización “pura”, sin embargo, en 2019, ya era el método mayoritario, empleado por el 70,3 %. 

En esa misma encuesta de 2019, por primera vez se cita a agricultores que practican la biosolarización, suponiendo entonces el 4,8 % de los encuestados (García-García y col., 2024).

3.3. Biosolarización

Es una práctica que ha sido objeto de estudio y experimentación en el sur de España desde que se iniciaran los ensayos de alternativas al bromuro de metilo en los años 90, habiendo sido demostrada su eficacia en el control de diversos patógenos de origen edáfico, y suponiendo una mejora de las propiedades físico-químicas y biológicas del suelo, en el corto y medio plazo (Lacasa y col., 2004; Marín-Guirao y col., 2019).

La biosolarización combina la solarización con la biofumigación. Consiste en incorporar al suelo materia orgánica poco descompuesta en los primeros 25 cm de profundidad. 

Inmediatamente se procede a regar el suelo hasta estar seguro de haber humedecido todo el perfil con la materia orgánica incorporada, es decir, asegurarse una humedad edáfica alta, próxima a saturación (Figura 4). 

Posteriormente, sin que dé tiempo a que el suelo empiece a secarse, se cubre el suelo con un plástico fino transparente. 

El polietileno es el material más utilizado, con un grosor recomendado entre 100 y 150 galgas. Se utiliza plástico transparente para permitir que la radiación solar penetre en el suelo y caliente el agua. 

Por último, se debe cerrar el invernadero de la manera más estanca posible y se deben evitar las sombras, ya que reducen la luz captada por el suelo. 

Asimismo, cuando el invernadero ha sido blanqueado para sombreo, se debe lavar la cubierta antes de realizar la biosolarización. Transcurrido un tiempo variable, que dependerá de las condiciones climáticas, se habrá alcanzado una temperatura lo suficientemente alta durante un número de horas seguidas suficientes como para inactivar o matar a los organismos patógenos. 

Como valores de referencia, entre 4 y 6 semanas son plazos suficientes, siempre que la biosolarización se lleve a cabo entre el 15 de junio y el 1 de septiembre, en latitudes mediterráneas (De Cara y Michel, 2020; Marín-Guirao y col., 2023b). 

La práctica de la biosolarización se detalla con minuciosidad en las hojas divulgativas y vídeos cortos del proyecto Best4Soil, que se creó con la pretensión de acercar la información técnica existente para la gestión de la salud del suelo y de las plantas a agricultores y técnicos de un modo accesible y en un lenguaje sencillo. 

También se puede consultar material didáctico sobre el enterrado de restos vegetales en la web del proyecto Recicland, a través del siguiente enlace: https://www.juntadeandalucia.es/agriculturaypesca/ifapa/recicland/proyecto-recicland 

El efecto letal de las temperaturas alcanzadas con la biosolarización contribuye a la inactivación de la mayoría de los patógenos edáficos (Figura 5). Al efecto biocida térmico de la solarización se le suma el efecto biofumigante motivado por los gases y sustancias biocidas o biostáticas (amonio, polifenoles, ácidos grasos, …), que son liberados durante el tiempo que dura la biosolarización, fundamentalmente durante los primeros días. 

Al mismo tiempo, los microorganismos aeróbicos consumen el oxígeno disponible y esto induce a la comunidad microbiana del suelo a modificarse en favor de los microorganismos anaerobios facultativos y obligados. 

Como el suelo está cubierto y presenta agua en abundancia, durante los primeros días no hay entrada de oxígeno, por lo que, sumados a la alta temperatura, existen otros tres factores que afectan a los organismos fitopatógenos durante la etapa inicial de la biosolarización: (1) la falta de oxígeno, (2) la abundancia de competidores y (3) la presencia de compuestos tóxicos. 

Una vez que estos efectos inmediatos se disipan, comienza una segunda etapa, más prolongada, en la que la población microbiana se modifica, con notables descensos en la fracción fúngica del suelo, pero con pocas alteraciones en cuanto a biomasa bacteriana, si bien cobran predominancia las especies termotolerantes, tanto de hongos como de bacterias, alcanzando un nuevo equilibrio en favor de los microorganismos no patógenos (Marín-Guirao y col., 2023a; Marín-Guirao y de Cara-García, 2024). 

Paralelamente, el hecho de incorporar materia orgánica al suelo, va a modificar las propiedades físicas del suelo, incrementando la capacidad de infiltración y retención de agua, con el consiguiente ahorro en riego (Castillo-Díaz y col., 2022), mejorando la porosidad del suelo y posibilitando igualmente el espacio para el desarrollo de microorganismos y macroorganismos relacionados con la descomposición de la materia orgánica y los ciclos de nutrientes en el suelo (Moebius-Clune y col., 2017).

3.5. Otros beneficios de la biosolarización

A las citadas propiedades de la biosolarización, se le puede añadir una más, y no menos relevante, relativa a la posibilidad de emplear los propios restos de cultivo como material biodesinfectante, de tal modo que se reducen los gastos de gestión de los residuos de la finca (Castillo-Díaz y col., 2021; Torres-Nieto, 2016), y se aprovecha el poder fertilizante de los propios restos de cultivo, que en el caso de las especies hortícolas pueden suponer el 50 % de las necesidades de NPK de un cultivo y entre el 80-90% de Ca y Mg (Contreras Paris y col., 2015). 

El hecho de emplear los restos del cultivo como material para biosolarizar resolvería, al menos parcialmente, el gran problema social y ambiental que supone la gestión de los residuos del cultivo. 

Solo en la provincia de Almería, se calcula una producción anual de 1,8 millones de toneladas de biomasa anual, cuyo 80 % se concentra en los meses de febrero, mayo y junio (Castillo-Díaz y col., 2023).

4. ¿Por qué la implementación de la biosolarización es limitada en Almería?

A pesar de las múltiples ventajas expuestas, la biosolarización es una práctica que cuenta aún con baja implantación entre los profesionales del sector hortícola intensivo. Esto puede ser debido a diversos factores, que se pueden enumerar:

1- Falta de conocimiento y de confianza en la biosolarización como método de control de enfermedades 

Aunque los resultados científicos y técnicos son claros, es necesario un mayor esfuerzo de transferencia hacia agricultores y técnicos asesores, pero también considerando a los actores que participan en la toma de decisiones estratégicas dentro de las cooperativas y agrupaciones de productores (Giagnocavo y col., 2022). 

Gran parte de la información científica se encuentra escrita en inglés y en lenguaje científico, por lo que son necesarios medios de transferencia adaptados a los profesionales del sector, que permitan su formación práctica e implicación activa. 

En este sentido, los talleres o jornadas demostrativas con participación directa de agricultores experimentados (aprendizaje por pares), suponen un reto, pero a la par una excelente vía de transmisión de conocimiento aplicado con resultados muy satisfactorios, como se puede comprobar con los talleres prácticos que se imparten en las instalaciones de IFAPA en La Mojonera (Marín Guirao y col., 2022; De Cara y col., 2024) (Figura 6).

2- Dificultades para la gestión de la materia orgánica biofumigante

La gestión de la materia orgánica va a depender de su origen. En el caso del estiércol de origen animal, parece razonable pensar en que habría escasez para cubrir las necesidades de toda la superficie con cultivos protegidos, amén de la presencia en estiércol de sustancias o compuestos indeseables para el suelo. 

Una alternativa al estiércol animal, que algunos agricultores ya están empleando, es el uso de cultivos biocidas generados en el mismo invernadero como rotación previa al verano o como cultivo asociado (intercropping) de siembra tardía (Figura 7). Para estos casos habría que definir bien las especies biocidas por su adaptación a los ciclos de cultivo dentro del invernadero, y por no ser portadoras de plagas o enfermedades que puedan suponer un riesgo añadido para el cultivo hortícola en caso de solapamiento de ciclos con explotaciones colindantes (Marín-Guirao y col., 2024). 

En cuanto al empleo de los restos de cultivo, la presencia de materias activas fitosanitarias persistentes en suelo puede suponer un inconveniente de difícil solución en algunos casos (Zhang y col., 2020). También es poco recomendable la utilización de plantas con infecciones víricas de transmisión mecánica, como el ToBRFV o el CVGMMV (Janssen y col., 2025). 

Independientemente del origen de la materia orgánica para biosolarizar, en los cultivos de Almería existe una particularidad técnica relativa al manejo del suelo, y que supone un inconveniente añadido, nos referimos al sistema de cultivo enarenado. 

El suelo arenado está implantado en aproximadamente el 80 % de la superficie cultivada en suelo en la provincia de Almería (García y col., 2016) y su presencia implica la retirada de la arena cada vez que se quiere hacer una enmienda sólida al suelo, tal y como requiere la incorporación de materia orgánica para biosolarizar, lo que supone dos labores adicionales, la de apartar la arena y la de volverla a colocar una vez incorporada la materia orgánica (Marín-Guirao y col., 2023b). Esto supone un coste añadido y un trabajo que ha de realizarse en un momento del año con temperaturas muy elevadas dentro del invernadero. 

No obstante, para aliviar esta carga de trabajo y monetaria, algunos productores deciden apartar únicamente una fracción de la superficie arenada (denominadas carillas), correspondiente con las líneas de cultivo (Torres-Nieto y col., 2007; Marín-Guirao y col., 2023b). 

En otros casos, se contempla la mezcla de la arena con el suelo y la materia orgánica directamente, con la consiguiente pérdida del acolchado de arena, pero sin que esto suponga un impacto negativo sobre el desarrollo del cultivo, pero sí un aumento de la porosidad del suelo (Salinas-Romero, 2020).

5. Conclusiones y perspectivas

Por lo comentado, y en vista del momento actual que vive la horticultura y las demandas de la sociedad, la práctica de la biosolarización podría cubrir la casuística de numerosos horticultores con problemas patológicos de origen edáfico con un enfoque agroecológico, lo que posibilitaría: una reducción de inputs y de costes, un control eficaz de numerosos hongos patógenos y nematodos fitoparásitos, y un aumento de la fertilidad mineral y del contenido de materia orgánica del suelo.

No obstante, puede ser objeto de crítica el papel de la biosolarización sobre las comunidades vivas del suelo no dañinas para el cultivo, y que debieran ser propias de un suelo sano. El impacto negativo sobre la biodiversidad edáfica es evidente sobre los invertebrados, si bien no supone una reducción significativa de la biomasa bacteriana, y en el caso de la biomasa fúngica, el descenso se recompone en cuestión de días con el cultivo siguiente (Marín-Guirao y col., 2019). 

Las comunidades microbianas de un suelo biosolarizado tienden a una mayor presencia de organismos termotolerantes, que prevalecen en el suelo en el corto y medio plazo, dando lugar a suelos con menor biodiversidad (Pérez-Piqueres, 2017; Marín-Guirao y col., 2023a; Marín-Guirao y de Cara-García, 2024). 

Quedan por discernir las implicaciones de esa nueva biodiversidad sobre la productividad del cultivo y sobre la salud del suelo (Marín-Guirao y de Cara-García, 2024). ¿Mejora el rendimiento de los cultivos cuando crecen en un suelo con una menor, pero aclimatada, biodiversidad microbiana?, ¿se podría recuperar la situación original de biodiversidad del suelo agrícola si se cambiara el uso del suelo? En tal caso, ¿conocemos la biodiversidad original del suelo antes de que fuera cultivado?

Como se puede comprobar, a tenor de las numerosas citas de trabajos desarrollados por el Grupo de Investigación AGR200 de la Universidad de Almería y por el Laboratorio de Fitopatología y Microbiología de Suelos de IFAPA, son valiosas las respuestas que se han ido resolviendo tras años de experimentación e investigación en Almería. 

Serán las respuestas a las nuevas cuestiones que van surgiendo, las que permitan optimizar la biosolarización, como una solución para el control de patógenos edáficos, y que a su vez favorezca la restauración de la salud y la funcionalidad de los suelos de los invernaderos. Permitiendo, de esta manera, una funcionalidad de los suelos duradera, que se perpetúe durante las próximas generaciones, posibilitando la horticultura en Almería dentro de los parámetros de naturalidad y sostenibilidad que le son deseados.

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