En las últimas cuatro décadas se han producido importantes innovaciones en las áreas de conservación y manejo de suelos, con importantes aportes a la sostenibilidad de las cadenas productivas forestales. Entre ellos, destacan la consolidación del cultivo mínimo del suelo, los avances en el conocimiento de la nutrición forestal y la calibración de las recomendaciones de fertilización. El gran vacío científico y tecnológico a desarrollar es el de la gestión ecológica del suelo.

Cuando se elimina la vegetación nativa y se establece un monocultivo, se produce una intensa alteración de sus organismos (microbiota y fauna) en el suelo, con la proliferación de nuevos depredadores y patógenos, que antes estaban en equilibrio con los demás organismos. Algunas enfermedades y plagas del sistema radicular o de la parte aérea de los árboles, que tienen alguna etapa de su ciclo de vida en el suelo, solo alcanzan niveles de daño económico, en gran parte por este desequilibrio ecológico.

Actualmente, entre las enfermedades que provocan el marchitamiento vascular, las principales son: el hongo Ceratocystis fimbriata, la bacteria Ralstonia solanacearum y erwinia psidi; y, entre las plagas, Gonipterus platensis, Costalimaita ferruginea, Iridopsis panopla, Apatellodes sericea, Glena unipenaria y glena bipennaria, entre otras. Para llevar a cabo el control biológico de plagas que tienen alguna etapa de vida en el suelo, se han ensayado nematodos entomopatógenos. En una tesis de maestría defendida por Luana Faria, en 2020, supervisada por Silvia Wilcken, en la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidade Estadual Paulista, se constató que la especie de nematodo Steinernema puertoricense tuvo buena eficiencia en el control de pre-pupas de Gonipterus platos.

El uso de prácticas silvícolas que beneficien a la biota del suelo es fundamental para mantener la sostenibilidad de las plantaciones. Entre ellos se encuentran 1) cultivo mínimo del suelo, 2) prácticas con impacto reducido en los atributos físicos del suelo, 3) siembra multiespecífica de esencias forestales y 4) mantenimiento del sotobosque en rodales.

Mediante un cultivo mínimo, se evita la alteración física del suelo, se mantienen o aumentan los aportes de carbono y se crea un microambiente de temperatura, humedad y aireación favorable para la biota en la capa superior del suelo. El uso de máquinas con ruedas de bajo poder compresivo, en las prácticas de implantación, mantenimiento y cosecha, también contribuye al mantenimiento de la integridad física de la estructura del suelo. Entre las prácticas de cosecha, el traslado de la madera con un tractor de arrastre es perjudicial para la actividad biológica del suelo y debe evitarse, ya que este equipo barre el suelo arrastrando gran parte de los residuos vegetales hasta el borde de la parcela. Más del 50% del área del suelo está descubierta, lo que reduce la entrada de carbono al suelo y seca la capa superior.

La siembra multiespecífica de esencias forestales se utiliza convencionalmente en áreas de conservación de vegetación nativa, lo que genera un gran aporte de sustrato orgánico de diferentes fuentes vegetales al suelo, beneficiando la proliferación de una amplia gama de organismos. En cuanto al control de las malas hierbas, conviene evitar su exterminio total, al menos después del cierre de las copas de los árboles, ya que también contribuye a la aportación diversificada de sustrato orgánico al suelo y, en consecuencia, intensifica su actividad biológica.

Algunas de estas especies de plantas tienen la capacidad de fijar nitrógeno. Por ejemplo, las Brachiaria tienen asociadas a su rizosfera bacterias del género Azospirilum, capaces de fijar Nitrógeno Molecular atmosférico. También elevan el contenido de materia orgánica del suelo y mejoran su estructura. Ciertamente, la cantidad de sotobosque mantenida debe estar por debajo del nivel de daño económico para la plantación forestal.

Algunos microorganismos pueden proteger y/o promover el crecimiento de las plantas. Entre ellos se encuentran las rizobacterias simbióticas o saprofitas de vida libre que viven en la rizósfera: una capa delgada de suelo alrededor de las raíces finas. Así, las plantas proporcionan un hábitat (o nicho) para que estos microorganismos adquieran agua, nutrientes y fuentes de energía, como carbono y aminoácidos, además de metabolitos secundarios.

Entre las rizobacterias beneficiosas, las especies más estudiadas son Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, Azospirillum brasilense, Serratia marcescens, bacilo subtilis, bacilo megaterium, Rhizobium, Bradyrhizobium, Arthrobacter, Enterobacter, Azotobacter, entre otros. Las bacterias del género Pseudomonas son particularmente notables porque tienen una gran capacidad para suprimir patógenos del suelo, tienen una amplia dispersión natural y una alta población, además de producir una amplia variedad de antibióticos, sideróforos y hormonas de crecimiento vegetal.

Sin embargo, para efectos prácticos de uso en campo, las bacterias del género Bacillus presentan algunas ventajas sobre las del género Pseudomonas: son más resistentes a la desecación, forman endosporas y tienen mayor capacidad de supervivencia cuando se formulan con diferentes polímeros e inertes. Entre las fitohormonas producidas por microorganismos se encuentran las auxinas y las citoquininas. Directamente sobre la planta, inducen el crecimiento, la elongación celular y la resistencia a los estreses abióticos y estimulan la reproducción y colonización de microorganismos beneficiosos. Indirectamente, regulan la respuesta inmune de la planta a los patógenos.

Actualmente, con los riesgos de reducción de la oferta y el aumento del costo de los fertilizantes convencionales, se han intensificado los estudios y pruebas con fuentes alternativas de nutrientes. Entre ellas se encuentra la aplicación por voleo o la incorporación al suelo de polvo procedente de rocas ricas en Potasio (ejemplo: nefelina-sienita y sienita) o Fósforo (fosfatos naturales). Los microorganismos contribuyen a la solubilización de los nutrientes contenidos en estos productos. Las bacterias solubilizadoras de Potasio y Fósforo y los hongos realizan este proceso mediante la exudación de ácidos orgánicos, catión H+, exopolisacáridos, sideróforos y enzimas (ejemplo: fosfatasas).

También son capaces de liberar fósforo adsorbido en óxidos de hierro y aluminio y mineralizar fósforo orgánico, poniéndolo a disposición de las plantas. Entre las principales bacterias solubilizadoras de fósforo se encuentran las de los géneros Bacillus, Micrococcus, Pseudomonas, Burkholderia, Rhizobium, Agrobacterium, Azotobacter y Erwinia, y, entre los hongos, las de los géneros Aspergillus y Penicillium. Recientemente, Embrapa, en sociedad con la empresa Bioma, lanzó el inoculante BiomaPhos, compuesto por microorganismos solubilizadores de fósforo. El producto desarrollado por el equipo dirigido por la doctora Christiane Paiva, investigadora de Embrapa, está compuesto por cepas BRM 119 (Bacilo megaterium) y BRM 2084 (Bacillus sutilis). Se comercializa en forma líquida, indicado para aplicación a chorro en surcos o para tratamiento de semillas.

El monitoreo de los organismos del suelo es un buen indicador ecológico del nivel de contaminación ambiental por pesticidas o metales pesados. Los organismos bioindicadores actúan como especies centinela de cambios tempranos en el medio ambiente. No mueren a causa de estos cambios, simplemente responden a ellos a través de reacciones conductuales o metabólicas medibles. Entre ellas, las lombrices se han utilizado mucho, porque juegan un papel importante en la descomposición de la materia orgánica y en el transporte de microorganismos en los canales formados por su excavación. Los niveles de contaminantes contenidos en sus cuerpos están directamente relacionados con el grado de contaminación del suelo y la basura que ingieren.

Finalmente, la implementación de prácticas efectivas de manejo ecológico del suelo es otro paso importante hacia el establecimiento de la silvicultura regenerativa. Como se ha visto, la intensificación de la actividad biológica del suelo recupera y/o mantiene procesos ecológicos esenciales, que contribuyen a la nutrición mineral, protección fitosanitaria, crecimiento y supervivencia de los árboles. Esta es una rama de la ciencia y la tecnología que necesita ser más estudiada. Entre las directrices necesarias de Investigación y Desarrollo, se pueden enumerar las siguientes:
1) la caracterización de los microbiomas del suelo y de las plantas en diferentes condiciones edafoclimáticas;
2) evaluación espacial y temporal de la influencia de las prácticas de implantación, mantenimiento y cosecha en los procesos ecológicos del suelo;
3) la introducción de nuevas prácticas silvícolas que intensifican y diversifican la actividad biológica del suelo;
4) el desarrollo de bioinoculantes capaces de mejorar la nutrición y protección fitosanitaria de los árboles.