El primer ensayo de campo de este tipo, realizado en Alemania, permitió que las raíces atravesaran capas compactadas y accedieran al subsuelo, con los mayores aumentos de rendimiento en el sitio más seco y compactado
Redacción: Redacción Mundo Agropecuario
Editor: Eduardo Schmitz
Investigadores del Instituto Thünen de Alemania y la Universidad de Kassel han conseguido aumentar hasta un 15 % el rendimiento de cereales creando en el suelo galerías verticales artificiales inspiradas en los conductos excavados por las lombrices. El experimento, realizado durante dos años en campos de Mecklemburgo y el sur de Baja Sajonia, demostró que estos macroporos facilitan a las raíces atravesar capas compactadas y alcanzar reservas de agua y nutrientes situadas a mayor profundidad.
El estudio, publicado en la revista científica Plant and Soil, es presentado por sus autores como el primer ensayo de campo destinado a probar un método transferible de recuperación de subsuelos compactados mediante macroporos artificiales. Elron Wiedermann, Miriam Athmann y Axel Don evaluaron diferentes densidades de conductos y comprobaron que el efecto sobre las raíces se mantuvo durante las dos campañas analizadas.
La investigación aborda un problema agronómico considerable. Según el Instituto Thünen, solo alrededor del 30 % de las raíces de los cultivos actuales alcanza el subsuelo, considerado en este trabajo como las capas situadas aproximadamente por debajo de los 30 centímetros. Además, partes del subsuelo presentan una compactación que dificulta el crecimiento radicular en aproximadamente la mitad de los suelos agrícolas alemanes.
La compactación puede convertirse en una barrera especialmente perjudicial cuando escasea la lluvia. Mundo Agropecuario ya ha analizado cómo la compactación amenaza la productividad agrícola al restringir el desarrollo de las raíces, reduciendo la capacidad de los cultivos para explorar el perfil del suelo en busca de recursos.
Más de 12.000 galerías fueron abiertas manualmente
Los investigadores establecieron dos ensayos de campo aleatorizados y con cuatro repeticiones. Uno se localizó cerca de Schwerin, en Mecklemburgo, sobre un suelo franco arenoso; el segundo se realizó cerca de Adenstedt, en Baja Sajonia, sobre un suelo franco limoso.
En febrero de 2024, cuando el trigo de invierno se encontraba en fase de ahijamiento, el equipo introdujo manualmente varillas de acero de 10 milímetros de diámetro hasta una profundidad de 80 centímetros. De esta forma creó más de 12.000 macroporos artificiales distribuidos entre las parcelas experimentales.
En el sitio franco arenoso se comparó un control con una densidad de 100 poros artificiales por metro cuadrado. En el suelo franco limoso se probaron densidades de 50, 100 y 200 poros por metro cuadrado, además de las parcelas de control que conservaban únicamente los bioporos formados naturalmente.
Los conductos se realizaron una sola vez en 2024. Aunque las labores agrícolas posteriores destruyeron la sección superior de los poros hasta aproximadamente 30 centímetros, los investigadores pudieron seguir detectando las estructuras profundas durante 2025, lo que mostró una considerable estabilidad durante el periodo estudiado.
La idea imita una función que normalmente realizan organismos del suelo. Las galerías de las lombrices proporcionan espacios de baja resistencia mecánica que pueden ser utilizados por las raíces. Esta función forma parte de los beneficios descritos en la gestión de las lombrices en los suelos agrícolas, donde su actividad contribuye a la estructura, infiltración y funcionamiento biológico del terreno.
Las raíces utilizaron el 86 % de los poros artificiales
Los resultados mostraron una respuesta radicular especialmente clara. En conjunto, las raíces aparecieron en el 86 % de los macroporos artificiales examinados, frente al 72 % de los bioporos naturales. El resultado sorprendió a los investigadores porque habían planteado inicialmente que los conductos naturales resultarían más atractivos.
Los poros artificiales carecían al principio del enriquecimiento de nutrientes que puede encontrarse en las paredes de una galería biológica formada por lombrices o por antiguas raíces. A pesar de ello, las plantas aprovecharon intensamente los nuevos caminos físicos disponibles para penetrar en el subsuelo.
En las secciones del subsuelo recorridas por los conductos, la densidad de longitud radicular aumentó en promedio un 91 %. Entre 50 y 80 centímetros de profundidad, el incremento medio considerando los dos sitios alcanzó el 120 %, mientras que entre 80 y 100 centímetros —es decir, incluso por debajo del extremo de los poros creados hasta 80 centímetros— aumentó aproximadamente un 101 %.
Esto indica que las raíces no quedaron confinadas dentro de los agujeros. Una vez superada la zona compactada, pudieron abandonar el conducto y explorar el suelo circundante y capas situadas por debajo de la propia galería artificial.
La capacidad de profundizar tiene una importancia productiva particular porque las raíces pueden encontrar agua que ya no está disponible en las capas superficiales. Otros trabajos han mostrado igualmente que los cultivos regulan la absorción de agua desde diferentes profundidades del suelo, por lo que facilitar físicamente el acceso al subsuelo puede adquirir mayor relevancia durante periodos secos.
El rendimiento aumentó más en el suelo más compactado
La mejora del crecimiento subterráneo estuvo acompañada por incrementos de producción. Con una densidad de 100 macroporos artificiales por metro cuadrado, el rendimiento de grano aumentó entre 9 % y 15 % en el sitio franco arenoso de Mecklemburgo y alrededor de 3 % en el franco limoso de Baja Sajonia.
Considerando los dos años, el tratamiento de 100 poros por metro cuadrado produjo incrementos medios de aproximadamente 12 % en el primer sitio y 3 % en el segundo.
La diferencia entre ambos lugares es relevante. El campo de Mecklemburgo presentaba una compactación más intensa del subsuelo y fue precisamente allí donde las galerías tuvieron el mayor efecto. En el año más seco, 2025, el incremento de rendimiento alcanzó aproximadamente 14,7 %, frente a alrededor de 8,5 % durante 2024.
En el suelo franco limoso, en cambio, los aumentos con 100 poros por metro cuadrado se mantuvieron próximos al 3 % durante las dos campañas.
Los autores consideran que estos resultados respaldan la hipótesis de que la técnica puede resultar particularmente útil cuando las raíces encuentran una barrera física que les impide explotar las capas profundas. La situación guarda relación con investigaciones anteriores sobre cómo el suelo compactado limita el crecimiento de las raíces y el rendimiento de los cultivos, especialmente cuando el agua superficial comienza a escasear.
El año más seco produjo el mayor efecto
Los investigadores destacan que las campañas estudiadas no fueron extremadamente secas en conjunto, aunque 2025 registró bastante menos precipitación que 2024. En Schwerin, la precipitación acumulada durante el periodo de crecimiento considerado por el estudio pasó de 704 milímetros en 2024 a 290 milímetros en 2025. En Adenstedt disminuyó de 880 a 445 milímetros.
Fue precisamente durante 2025 cuando se observó el mayor incremento de rendimiento en el sitio franco arenoso. Para los científicos, este comportamiento indica que los beneficios de los macroporos podrían intensificarse durante años secos, aunque serán necesarios más ensayos para comprobarlo bajo diferentes condiciones meteorológicas y edáficas.
El subsuelo puede contener cantidades importantes de agua y nutrientes que permanecen parcialmente fuera del alcance de los cultivos cuando existen capas compactadas. El estudio señala que investigaciones previas estiman que estas capas profundas pueden proporcionar entre 10 % y 70 % de los nutrientes requeridos por las plantas y cubrir una proporción considerable de su demanda hídrica.
El objetivo, por tanto, no consiste simplemente en crear espacio vacío en el terreno. La función de las galerías es proporcionar una vía de menor resistencia para que las propias raíces atraviesen la barrera compactada y desarrollen posteriormente una red más extensa en profundidad.
Las lombrices también ocuparon los conductos artificiales
El experimento produjo otro resultado inesperado. Las galerías creadas con las varillas comenzaron a ser ocupadas espontáneamente por lombrices de hábitos excavadores profundos.
El Instituto Thünen informó que estos animales aparecieron en el 11 % de los conductos artificiales examinados, frente al 9 % de los naturales en la comparación realizada. La colonización indica que los macroporos no actuaron únicamente como estructuras físicas para las raíces, sino que también pudieron ser incorporados al sistema biológico del suelo.
Los investigadores no proponen, sin embargo, reemplazar la actividad natural de las lombrices mediante perforaciones mecánicas. Favorecer los organismos del suelo y prevenir la compactación continúa siendo la primera opción. La nueva estrategia está concebida principalmente para terrenos donde el subsuelo ya presenta limitaciones difíciles de revertir.
Esta distinción resulta importante porque existen sistemas agrícolas capaces de favorecer naturalmente la formación de poros. En Alemania, Mundo Agropecuario ha documentado el uso de siembra directa y la actividad de las lombrices para mantener la estructura del suelo, una estrategia preventiva diferente de intervenir sobre un subsuelo que ya está compactado.
La técnica todavía no está preparada para utilizarse comercialmente
A pesar de los incrementos de rendimiento, los autores advierten que el experimento no constituye todavía una técnica agrícola lista para su aplicación comercial. Los más de 12.000 conductos fueron creados manualmente, un procedimiento que no resulta práctico para trabajar grandes superficies.
Una eventual aplicación agrícola requeriría desarrollar maquinaria capaz de formar los poros de manera eficiente. También deberá determinarse qué densidad proporciona la mejor relación entre el costo de crear las galerías y el incremento de cosecha obtenido.
Los resultados sugieren que aumentar la cantidad de poros puede elevar el rendimiento, pero los beneficios adicionales comenzaron a disminuir cuando las densidades superaron aproximadamente los 100 poros artificiales por metro cuadrado. Crear 200 conductos por metro cuadrado exigiría considerablemente más trabajo y energía, por lo que el máximo efecto biológico no tiene por qué coincidir con el óptimo económico.
También existen límites relacionados con la textura. Los investigadores consideran que los poros pueden permanecer estables durante largos periodos en numerosos suelos francos, pero advierten que en terrenos muy arenosos existe mayor riesgo de colapso, mientras que los suelos con contenidos muy elevados de arcilla pueden modificar las galerías mediante procesos de contracción y expansión.
Una posible herramienta para recuperar subsuelos compactados
Los poros permanecieron detectables durante el año y medio de seguimiento y las raíces continuaron utilizándolos después de la primera campaña. El equipo plantea que, en determinadas texturas, las secciones situadas por debajo de la profundidad de labranza podrían conservarse durante periodos mucho más prolongados porque quedan menos expuestas a la presión directa de la maquinaria y a las labores superficiales.
El estudio tampoco encontró diferencias significativas en el peso de mil granos ni en el contenido de proteína entre los tratamientos con macroporos y las parcelas de control. El principal cambio productivo observado fue, por tanto, el incremento de la cantidad de grano obtenida.
Los científicos investigan ahora otros efectos potenciales de la mayor presencia de raíces profundas, incluido su impacto sobre las reservas de carbono del subsuelo y los mecanismos concretos que explican el aumento del rendimiento.
La propuesta representa una estrategia de mejora física del suelo diferente de la descompactación convencional: en lugar de remover de manera generalizada toda una capa, crea rutas verticales específicas que las raíces pueden utilizar para atravesarla. Los resultados obtenidos en Alemania muestran que esas vías fueron suficientes para modificar considerablemente la distribución radicular y, en determinadas condiciones, elevar la cosecha.
Los autores subrayan que todavía hacen falta ensayos a mayor escala, durante más años y en diferentes tipos de suelo. Los resultados disponibles permiten identificar, no obstante, un escenario particularmente prometedor: campos con subsuelos francos compactados donde las raíces encuentran dificultades para alcanzar las reservas profundas de agua y nutrientes, especialmente durante campañas con déficit hídrico.
Fuentes referenciales:
Instituto Thünen
Plant and Soil
