INTERPRETACIÓN DE ANÁLISIS DE SUELOS

INTERPRETACIÓN DE ANÁLISIS DE SUELOS  Arturo Orquera Orquera C. Ing. Agr. M. sc.

A. GENERALIDADES Para poder darle el manejo apropiado al suelo, es necesario tener una visión lo más amplia posible de las características y propiedades físico-químicas de los suelos, así como interpretar apropiadamente los análisis de suelos, y conocer los requerimientos nutritivos de los cultivos. Por lo tanto, la importancia que reviste una correcta interpretación de los resultados de los análisis, determina que se preste gran atención a los conceptos básicos básicos y sus interrelaciones. Para ello, es necesario: necesario: • • • •

Una apropiada toma de muestras representativas  Análisis confiables confiables Métodos apropiados Interpretación técnica, que relacione los resultados con las características y propiedades propiedades del terreno.

Todas las fases indicadas son muy importantes, pues un error en cualquiera de ellas afecta y puede nulitar la información; sin embargo, la interpretación de los análisis de suelos es posiblemente la etapa más importante y difícil, pues no se trata solamente de conocer los niveles críticos y compararlos mecánicamente, sino que involucra una serie de conocimientos básicos, su relación, su análisis y su interpretación; es decir el cumplimiento de una función superior del intelecto técnico. Por ello se puede asegurar que todas las etapas efectuadas, hasta que el usuario disponga de los resultados, es relativamente fácil, pero la interpretación apropiada conlleva alguna dificultad. Para interpretar correctamente un reporte de análisis de suelos, es necesario tomar muy en cuenta los siguientes puntos: §

Los resultados obedecen a un concepto global,

§

Las unidades de expresión de los resultados resultado s deben ser apropiadas

§

Existe una interrelación de las características y propiedades de cada suelo como de la acción de los factores y procesos de formación del suelo, especialmente el efecto del clima y el manejo histórico del lote.

§

Los resultados resultado s de los análisis corresponden a la muestra de un suelo que puede servir para diferentes cultivos

§

Los niveles de nutrientes en el suelo no se puede generalizar para todos los cultivos,

§

Cada cultivo tiene sus propios requerimientos requerimientos en cada una de sus fases,

§ §

Los requerimientos requerimientos nutritivos del cultivo dependerá de su capacidad productiva y de la producción efectiva alcanzada. Los resultados expresan de alguna manera la oferta nutricional de un suelo,

§

La oferta nutricional depende de una serie de factores factore s que deben ser considerados considerado s al momento de interpretar los análisis, especialmente lo que tiene que ver con el contenido individual individual o específico, específico, su disponibilidad, disponibilidad, la relación entre entre ellos, la textura del suelo, el contenido de materia orgánica y tipo de sustancias húmicas involucradas, el contenido de arcilla, el tipo de arcilla, el pH, etc.

·

Previa a la la interpretación interpretación de los análisis de laboratorio, es necesario necesario considerar las soluciones utilizadas por el laboratorio para hacer los análisis y las tablas de Niveles Críticos apropiadas para esas condiciones de un cultivo determinado

•

Existen Tablas generales de niveles de elementos que no establecen diferencias de grupos de suelos, ni de cultivo, pero que permiten sacar relaciones y conclusiones a partir de los niveles identificados, como la siguiente, presentada por Bertsch (1986)

Características BAJA < 5.5 < 0,5 < 10 < 5 < 5 4 < < 1 < 0,2

pH agua 1:2.5 acidez (cmol(+)/L) saturación acidez (%) suma bases (cmol(+)/L) CICE (cmol(+)/L) Ca (cmol(+)/L) Mg (cmol(+)/L) K (cmol(+)/L) Ca/Mg Ca/K Mg/K Ca + Mg / K P (mg/L) Zn (mg/L) Mn (mg/L) Fe (mg/L) Cu (mg/L)

< < < < <

10 2 5 10 2

Categoría MEDIA 5,6 - 6,5 0,5 - 1,5 10 – 50 5 -25 5 - 25 4 - 20 1-5 0.2 – 0.6 2-5 5 - 25 2.5 -15 10 - 40 10 - 20 2 - 10 5 - 50 10 - 100 2 - 20

ALTA > 6.5 > 1.5 > 50 > 25 > 25 20 > > 5 > 0.6

20 > 10 > 50 >100 > 20 >

FUENTE: BERTSCH, F. 1986 Manual Manual para interpretar la fertilidad fertilidad de los suelos suelos de Costa Rica. San José, Oficina Oficina de Publicaciones, Publicaciones, UCR. NIVELES CRITICOS EN SUELOS DEL ECUADOR 

COSTA Y SIERRA

Muy Ácido

pH

0,0-5,0

Siglas

Ácido

Práctica Median. Ligeram. Ligeram. Median. Alcalino mente. Neutro Ácido Ácido Alcalino Alcalino Neutro

>5,0-5,5 >5,5-6,0 >6,0-6,5 >6,5-7,5

M Ac Ac Requieren Cal

Me Ac

L Ac

PN

7,0 N

>7,5-8,0 >8,0-8,5 >8,5-14,0 L Al

Me Al

Al

§

La oferta nutricional depende de una serie de factores factore s que deben ser considerados considerado s al momento de interpretar los análisis, especialmente lo que tiene que ver con el contenido individual individual o específico, específico, su disponibilidad, disponibilidad, la relación entre entre ellos, la textura del suelo, el contenido de materia orgánica y tipo de sustancias húmicas involucradas, el contenido de arcilla, el tipo de arcilla, el pH, etc.

·

Previa a la la interpretación interpretación de los análisis de laboratorio, es necesario necesario considerar las soluciones utilizadas por el laboratorio para hacer los análisis y las tablas de Niveles Críticos apropiadas para esas condiciones de un cultivo determinado

•

Existen Tablas generales de niveles de elementos que no establecen diferencias de grupos de suelos, ni de cultivo, pero que permiten sacar relaciones y conclusiones a partir de los niveles identificados, como la siguiente, presentada por Bertsch (1986)

Características BAJA < 5.5 < 0,5 < 10 < 5 < 5 4 < < 1 < 0,2

pH agua 1:2.5 acidez (cmol(+)/L) saturación acidez (%) suma bases (cmol(+)/L) CICE (cmol(+)/L) Ca (cmol(+)/L) Mg (cmol(+)/L) K (cmol(+)/L) Ca/Mg Ca/K Mg/K Ca + Mg / K P (mg/L) Zn (mg/L) Mn (mg/L) Fe (mg/L) Cu (mg/L)

< < < < <

10 2 5 10 2

Categoría MEDIA 5,6 - 6,5 0,5 - 1,5 10 – 50 5 -25 5 - 25 4 - 20 1-5 0.2 – 0.6 2-5 5 - 25 2.5 -15 10 - 40 10 - 20 2 - 10 5 - 50 10 - 100 2 - 20

ALTA > 6.5 > 1.5 > 50 > 25 > 25 20 > > 5 > 0.6

20 > 10 > 50 >100 > 20 >

FUENTE: BERTSCH, F. 1986 Manual Manual para interpretar la fertilidad fertilidad de los suelos suelos de Costa Rica. San José, Oficina Oficina de Publicaciones, Publicaciones, UCR. NIVELES CRITICOS EN SUELOS DEL ECUADOR 

COSTA Y SIERRA

Muy Ácido

pH

0,0-5,0

Siglas

Ácido

Práctica Median. Ligeram. Ligeram. Median. Alcalino mente. Neutro Ácido Ácido Alcalino Alcalino Neutro

>5,0-5,5 >5,5-6,0 >6,0-6,5 >6,5-7,5

M Ac Ac Requieren Cal

Me Ac

L Ac

PN

7,0 N

>7,5-8,0 >8,0-8,5 >8,5-14,0 L Al

Me Al

Al

Nutriente Unidad N ppm P ppm S ppm K meq/100ml Ca meq/100ml Mg meq/100ml Cu ppm Fe ppm Mn ppm Zn ppm B ppm Cl ppm Siglas

Nutriente Al+H Al Na M.O.

Unidad meq/100ml meq/100ml meq/100ml (%) Siglas

Bajo < 31.0 < 8.0 < 6.0 < 0.2 < 5.0 < 1.6 11.0 > 0.4 > 9.0 > 2.3 > 4.0 > 40.0 > 15.0 > 7.0 > 0.49 > 33.0 A

Alto > 1.5 > 1.0 > 1.0 > 5.0 A

Bajo < 30.0 < 10.0 < 12.0 < 0.2 < 1.0 < 0.33 < 1.0 < 20.0 < 5.0 < 3.0 < 1.0

SIERRA Medio 30.0-60.0 10.0-20.0 12.0-24.0 0.2-0.38 1.0-3.0 0.33-0.66 1.0-4.0 20.0-40.0 5.0-15.0 3.0-7.0 1.0-2.0

Alto > 60.0 > 20.0 > 24.0 > 0.4 > 3.0 > 0.66 > 4.0 > 40.0 > 15.0 > 7.0 > 2.0

B

M

A

Bajo < 0.5 < 0.5 < 1.0 < 1.0 B

SIERRA Medio Medio 0.5-1.0 0.5-1.0 1.0-2.0 1.0-2.0 M

Alto > 1.0 > 1.0 > 2.0 > 2.0 A

SIERRA Muy Lig. Salino No Salino Salino Salino 8.0-16.0 < 2.0 2.0-3.0 3.0-4.0 MS

NS

LS

S

Muy Salino 4.0-8.0 MS

FUENTE: Departamento Departamento Nacional Nacional de Manejo de Suelos Suelos y Aguas. Estación Experimental Experimental Tropical “Pichilingue”. INIAP. 2002.

METODOLOGIAS EMPLEADAS PARA LOS ANÁLISIS DE SUELOS EN LOS LABORATORIOS DEL INIAP. 2002.

Característica Unidad

Metodología Extracción

Determinación

pH Suelo: Agua 1:2.5 Potenciómetrica Acidez Extraíble meq/100 ml 2.5:25 KCl 1N Titulación NaOH 0.01 N K Ca Mg meq/100 ml 2.5:25 Olsen Modificado Espectrofotómetro de Absorción atómica NH4 ppm 2.5:25 Olsen Modificado Colorimetría Fenol + Cloro P ppm 2.5:25 Olsen Modificado Colorimétrica Molibdato de Amonio Cu Fe Mn Zn ppm 2.5:25 Olsen Modificado Espectrofotómetro de Absorción atómica S ppm 2.5:25 CaH4(PO4)2.2H2O Turbidimetría B ppm 10:25 CaH4 (PO4)2.2H2O Colorimétrica Curcumina MO % 0.1: K2Cr 2O7 0.8 N Titulación FeSO4.7H2O 0.2 N FUENTE: Departamento Nacional de Manejo de Suelos y Aguas. Estación Experimental Tropical “Pichilingue”. INIAP. 2002.

B. PASOS PARA LA INTERPRETACION DE ANALISIS DE SUELOS Con el fin de seguir un orden lógico para interpretar correctamente el reporte de análisis de una muestra de suelos, se sugiere los siguientes pasos: 1. OBSERVACIÓN Y VALORACIÓN DEL pH DEL SUELO, relacionándole con el sitio de la toma, su clima, su manejo anterior  2. IDENTIFICACIÓN DE PROBLEMAS DE ACIDEZ - EL ALUMINIO 3. C.I.C. Relación con características 4. LAS BASES. Cálculo del % de Saturación. Relaciones entre las bases. 5. C.E. Identificar sus causas 6. Materia Orgánica. El Nitrógeno en sus diferentes formas 7. Contenido de otros nutrimentos. Causas de deficiencias y excesos 8. Ordenamiento jerárquico de los problemas identificados 9. Recomendaciones de uso y manejo.

C. pH DEL SUELO 1.

DEFINICIÓN:

Químicamente se establece que el pH es el logaritmo de la inversa de la concentración de iones H +, cuyo valor varía teóricamente entre 0 y 14. En el suelo, la cantidad de iones H +, en relación a los iones básicos, es lo que determina la reacción o acidez activa, que se expresa por el pH del suelo. Este concepto fue introducido por  el químico danés Sören Sörensen, que se resume en la siguiente fórmula: pH = - log (H+)

ó pH = log 1/ H+

El significado práctico de esta expresión logarítmica del pH es que cada cambio de una unidad de pH, representa un cambio de una magnitud diez veces mayor en la acidez o alcalinidad del suelo. Para aclarar conceptos, es necesario indicar que el término pH se aplica a soluciones, por lo tanto, al decir pH del suelo no se aplica correctamente, pues la determinación se la efectúa en lo que corresponde a una solución acuosa del suelo, definida convencionalmente en una proporción de 2:1, pero no corresponde a una solución ni a un extracto del suelo. Por lo tanto, tampoco sería correcto decir pH de la solución del suelo, pues ésta es extraída por medio de extractores o lisímetros para determinar la acidez potencial. 2. IMPORTANCIA DEL pH DEL SUELO: El pH es una propiedad química del suelo muy importante, especialmente por  su carácter orientador sobre el comportamiento del suelo, porque define la relativa condición básica o ácida del suelo, que ejerce influencia directa sobre las características químicas, físicas y biológicas del mismo. Tiene también importancia porque influye en la aprovechabilidad de los nutrimentos que requiere la planta, y por  lo tanto, de él depende el uso de tratamientos adicionales o enmiendas para modificar  las condiciones de acidez o alcalinidad excesiva que pueda existir y que afectarán la respuesta del fertilizante que se aplique. Conforme se aleja del pH óptimo, el crecimiento de las plantas puede verse afectado, hasta que cerca de los extremos de la escala las condiciones son más adversas y se vuelve esencial la aplicación de enmiendas. En resumen, desde el punto de vista químico, el pH del suelo tiene las siguientes relaciones: •

•

•

 Afecta la solubilización, disponibilidad y absorción de algunos nutriente en el suelo, como Ca, Mg, K, P y elementos menores. Cuanto mayor es el pH, es más alto el contenido de Ca y Mg.  Afecta el porcentaje de saturación de bases y el porcentaje de saturación de acidez. La relación entre la saturación de bases y el pH es directa.  Afecta la generación de carga variable, y por lo tanto, la capacidad de intercambio catiónico y aniónico. Es de aclarar que la capacidad de intercambio catiónico depende de otros factores, como el contenido de materia orgánica. La CICE está en estrecha relación con el pH, por lo tanto baja en pH ácidos por la pérdida de bases.

•

•

No se encuentra relación entre el pH del suelo y la conductividad eléctrica, por lo tanto se puede encontrar altas conductividades en un amplio rango de pH. Generalmente, en pH neutro a básico, la salinidad es de origen natural, pero en pH ácido la salinidad puede deberse a mal manejo de la fertilización. Biológicamente, el pH tiene las siguientes relaciones:  

Influye en los tipos de organismos presentes y en su actividad.  A pH menor de 5.5, la actividad de las bacterias y actinomicetes es baja.



Los hongos se adaptan y desarrollan en un pH más amplio.



Los procesos de nitrificación, fijación de nitrógeno, mineralización y amonificación prosperan mejor bajo condiciones neutras, porque la participación de las bacterias en estos procesos es determinante.



Respecto al desarrollo de las plantas, cada tipo de cultivo tiene requerimientos específicos genéticos de pH, sin embargo, como regla general, a pH inferiores a 4 se producen trastornos en el sistema radical por efectos directos del ión H +

Las siguiente figura muestra objetivamente la relación del pH del suelo con la asimilabilidad de los elementos.

K  S Mo  N Ca y Mg Cu y Zn Mn P B Fe Al

 pH

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0

FUENTE: IMPOFOS Manual Internacional de Fertilidad de Suelos. 1997.

3.

CLASIFICACIÓN y NIVELES CRITICOS

La mayor parte de los suelos varía en un rango de 3 a 11, sin embargo, lo más común es encontrar suelos con pH entre 4.5 y 8.5. Teóricamente, antes se consideraba que el pH ideal era el neutro o ligeramente alcalino, pero ahora se prefiere con una ligera acidez, como 6.5 – 7, porque favorece la asimilabilidad de los nutrientes del suelo

Existen varias tablas de niveles críticos utilizadas por los laboratorios de análisis de suelos. En el Ecuador, actualmente se lleva a cabo el proceso de unificación de las metodologías para realizar análisis de suelos agrupando a todos los laboratorios del país. La Red de Laboratorios ha adoptado la siguiente escala, medida en una solución suelo – agua (1:2.5) :

COSTA Y SIERRA

Muy Ácido

pH

0,0-5,0

Siglas

Ácido

Median. Ligeram. Ácido Ácido

Práctica Ligeram. Median. m. Neutro Alcalino Alcalino Alcalino Neutro

>5,0-5,5 >5,5-6,0 >6,0-6,5 >6,5-7,5

M Ac Ac Requieren Cal

Me Ac

L Ac

PN

7,0 N

>7,5-8,0 >8,0-8,5 >8,5-14,0 L Al

Me Al

FUENTE: Departamento Nacional de Manejo de Suelos y Aguas. Estación Experimental Tropical “Pichilingue”. INIAP. 2002

4.

FACTORES QUE AFECTAN EL pH:

En el pH del suelo tienen influencia varios factores, que se explican a continuación ·

Precipitación: A medida que el agua de las lluvias se percola en el suelo, se produce la salida (lixiviación) de nutrientes básicos como calcio (Ca) y magnesio (Mg). Estos son reemplazados por elementos ácidos que incluyen Al, H y manganeso (Mn). Por lo tanto, los suelos formados bajo condiciones de alta precipitación son más ácidos que aquellos formados bajo condiciones áridas · Material de origen: El tipo de material de partida del cual se desarrollan los suelos, tiene influencia, especialmente en suelos jóvenes. Por ejemplo, los suelos provenientes de rocas básicas tendrán un pH más alto que aquellos formados de rocas ácidas como el granito.

·

Profundidad del suelo: En general, en zonas de moderada a alta precipitación, la acidez aumenta con la profundidad, por lo cual la pérdida por erosión de la capa superior, puede llevar a la superficie un suelo con un pH más ácido. Existen áreas donde el pH del subsuelo es más alto porque recibe las bases que provienen del horizonte superior. · Descomposición de materia orgánica: En el proceso de descomposición de la materia orgánica, los microorganismos producen ácidos orgánicos, CO 2, agua y ácido carbónico, que reacciona con los carbonatos de Ca y Mg para formar  bicarbonatos solubles, que se lixivian, bajando el pH. · Vegetación natural: En aquellos casos donde los suelos se forman bajo bosque, especialmente de coníferas, tienden a ser más ácidos que aquellos que se desarrollan bajo praderas. Manejo de cultivos: La utilización de los suelos con cultivos, especialmente · cuando no se maneja adecuadamente, los vuelve más ácidos, porque la cosecha remueve las bases, especialmente los cultivos más exigentes, como las leguminosas que son ávidas de Ca y Mg

•

Fertilización nitrogenada: La fertilización con nitrógeno acelera el desarrollo de la acidez. Pero, es conveniente aclarar que el proceso de nitrificación, por medio del cual el NH4 pasa a NO2, para que sea absorbido por las plantas es común para cualquier fuente de nitrógeno, ya sea que provenga de fertilizantes químicos, materia

Al

orgánica, estiércol o fijación biológica de las leguminosas. Cuando en suelos calcáreos existen deficiencias de Fe, Mn u otros micro nutrientes, la nitrificación produce acidez que hace que estos elementos sean más disponibles, con excepción del Mo. Muchas leguminosas liberan iones H + a su rizósfera cuando están fijando activamente N 2. •

Inundación: La saturación incrementa el pH de suelos ácidos y baja el pH en los suelos básicos, razón por la cual, en zonas sujetas a inundación por lo menos un mes, el pH tiende a la neutralidad, habiéndose determinado que un mes de inundación puede llevar el suelo hasta cerca de la neutralidad. Las épocas secas vuelven el p a su nivel original.

5. INTERPERETACIÓN DE LOS DATOS 5.1 Para pH 6.5 - 7: • • • • • • •

Es el pH óptimo para la mayoría de los cultivos; Se da en un rango aproximado de precipitación de 800 a 500 mm/año; Se espera buena disponibilidad de N, P, K, Ca, Mg y micro nutrientes; Condiciones favorables para buena relación entre los elementos Buena Capacidad de Intercambio Catiónico (relativa a esa textura);  Alta saturación de bases (relativa a esa textura); Baja salinidad natural, pero puede presentar problemas de salinización por  abuso y mal manejo de fertilización (alto contenido de sulfatos, nitratos, etc.). 5.2 Para pH’ s tendientes a la alcalinidad: a)

• • • • •

Se da en un rango aproximado de precipitación de 500 a 300 mm/año; Se espera una buena disponibilidad de Ca y Mg; Preferible para cultivos exigentes en Ca y Mg (leguminosas) Ligeras limitaciones de fósforo y micro nutrientes; Posibles problemas de salinidad (ver CE). b)

• • • • • • • • • • •

pH 7.5 – 8

Se da en un rango aproximado de precipitación inferior a 300 mm/año  Alta CIC (excepto en suelos arenosos)  Altos contenidos de Ca, Mg, K Posibles problemas de K por la dominancia de Ca y Mg.  Alta saturación de bases (90 – 100%) Volatilización de nitrógeno, al transformarse de NH4 a NH3; Posibles problemas de salinidad (ver CE). Posible tendencia a elevarse el Na (ver PSI) Deficiencia de micro nutrientes Fe, Mn, etc Posible exceso de Mo Deficiencia de P, que forma compuestos insolubles con Ca. c)

•

pH 7 – 7.5

pH > 8

Se da en un clima similar al anterior, (precipitación inferior a 300 mm/año);

• •

Por lo tanto, las condiciones adversas se agravan hasta niveles críticos Cuando el pH sobrepasa el valor 8.5, el porcentaje de sodio intercambiable (PSI) seguramente será mayor que 15%, convirtiéndose en suelo sódico, que a la vez tendrá alto contenido de potasio. 5.3 Para pH’ s tendientes a la acidez: a)

• • • • • • • • •

•

•

Se da en un rango aproximado de precipitación de 1500 a 800 mm/año Ligeras limitaciones para gramíneas Moderadas limitaciones para leguminosas Problemas por fijación de fósforo Moderada capacidad de intercambio catiónico Disminuye contenidos de calcio y magnesio Disminuye porcentaje de saturación de bases Posibles contenidos altos de hierro y manganeso Cuando el material parental es rico en Mn, puede presentar toxicidad de Mn conjuntamente con la toxicidad de Al Puede presentar problemas de salinización por fertilización (ver C.E., contenido de sulfatos, nitratos) Puede requerir programas de aplicación de enmiendas b)

• • •

• •

•

•

•

•

• •

• • •

pH 5.5 – 6.5

pH < 5.5

Se da en un rango alto de precipitación, quizás superior a los 1500 mm/año Se agravan problemas presentados en el rango anterior   Alta fijación del fósforo aplicado, porque el ión fosfato (H2PO4), se combina con Fe y/o Al para formar compuestos de baja solubilidad, que no están disponibles para la planta, lo cual provoca deficiencia de fósforo Baja Capacidad de intercambio catiónico Presencia de Capacidad de intercambio aniónico, lo cual determina la lixiviación de bases Baja sumatoria de bases y, por lo tanto, baja saturación. El contenido de bases puede aumentar con la profundidad cuando la precipitación no es muy alta  Altos contenidos de Al, por lo tanto alta saturación de acidez potencial (>50%), con el efecto de toxicidad por aluminio Baja actividad microbiana (especialmente bacterias y actinomicetos, pues los hongos soportan pH más ácidos), para que descompongan la materia orgánica que se acumula en la superficie Disminución de pos procesos nitrificación, fijación de nitrógeno, mineralización y amonificación por disminución de actividad bacterial; Inhibición de actividad de las lombrices del suelo  Altos contenidos y disponibilidad de Fe y Mn, que producen toxicidad. El Mn es muy soluble a valores de pH menores a 5.5 Buena o alta disponibilidad de cobre, cinc y boro Baja disponibilidad de molibdeno  A pH inferior a 4 se producen trastornos en el sistema radical por efectos directos del ión H.

D. CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO Es la cantidad máxima de cationes, de todo tipo, que un determinado peso de suelo puede retener. Se dice también que es la capacidad que tiene un suelo de retener e intercambiar cationes. La fuerza de la carga positiva varía dependiendo del catión, permitiendo que un catión reemplace a otro en una partícula de suelo con carga negativa de naturaleza coloidal, orgánica e inorgánica. Por lo tanto, representa la capacidad de retención de estos iones en la superficie de los coloides del suelo, por  fenómenos electrostáticos y en equilibrio con los iones presentes en la solución del suelo. Se expresa en meq/100 ml ó g de suelo = cmol(+)/L ó kg = mg/L ó kg = ug/ml ó g.

1. ORIGEN DE LAS CARGAS Las partículas de arena y limo tienen una insignificante CIC, con valores inferiores a 5, pero las partículas coloidales inorgánicas o minerales secundarios conocidos como arcillas, están sujetas a la sustitución isomórfica de sus iones núcleos que son Si y Al, por otros iones de menor valencia, lo cual les otorga una alta carga negativa permanente y poca carga variable debido al bajo contenido de materia orgánica, con valores superiores a 50. Los valores de intercambio catiónico de las principales arcillas presentes en el suelo son: montmorillonita: 80-150; caolinita: 3-15 meq/100 g. Por lo tanto, un suelo con 30% de arcilla caolinita puede tener una CIC de 2-3, en cambio cuando ese 30% de arcilla es montmorillonita, la CIC puede llegar a 30-40 meq/100g. Los amorfos de alófana (la alófana A, la más común, que tiene cantidades iguales de Si y Al), tiene carga negativa inferior a 100 meq/100 g, completamente dependiente del pH y con gran afinidad al agua (la CIA puede llegar a 17). Cuando las arcillas como la caolinita están recubiertas por capas estables de tales óxidos, lo cual es muy común en zonas de alta pluviosidad (suelos rojos), tienen baja CIC porque sus cargas se neutralizan parcialmente con las positivas de los óxidos, por lo cual, estos coloides pueden también presentar sitios externos con cargas positivas La Materia Orgánica contribuye a la capacidad de intercambio catiónico de los suelos, especialmente cuando está en alto estado de descomposición, es decir en estado húmico, que tiene una CIC de 200 a 400 meq/100g de suelo 2. CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO EFECTIVA Se utiliza la simbología de CICE y corresponde a todas las cargas del suelo que están ocupadas por los cationes intercambiables Ca, Mg, K, NA y Al. No se considera al ión H + porque no actúa como intercambiable, debido a que normalmente está adsorbido a los coloides por enlaces covalentes. Por lo tanto, la CICE es igual a la sumatoria de bases + Al. Relación con otras características Al incrementar la Capacidad de Intercambio Catiónico: Mejora la estructura de los suelos

Favorece a la aireación del suelo Favorece a una mejor retención del agua Mejora la actividad microbiana y la fertilidad del suelo Incrementa las reacciones en el suelo de formación (meteorización)

3. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS Valores de Capacidad de Intercambio Catiónico

C.I.C. NIVELES (meq/100g de suelo) Bajo 1- 10 Medio 11- 50  Alto Mayor a 50 Fuente: Laboratorio de suelos Universidad Central del Ecuador 

E. LAS BASES DE CAMBIO Y SU SATURACIÓN En general, en suelos normales, los cationes H +, Mg++, Ca++, K+, Na+ y NH4+ constituyen el 99% del total de los cationes intercambiables. Los cationes del suelo tienen un orden de importancia según correspondan a zonas lluviosas o secas. En suelos ácidos, bien drenados de regiones húmedas, el orden de retención cuando están presentes es AL +++, H, Ca, Mg, K y Na. También existen en forma intercambiable en bajas cantidades el Fe ++ y Fe(OH)2+ y apenas como trazas el Cu ++, Mn++ y Zn++. En suelos de regiones áridas y secas, donde no se producen pérdidas por  lixiviación, el orden de bases es Ca > Mg > Na > K. En sub-húmedas el Ca, Mg y K pasan a dominar en el complejo de intercambio, dando un pH neutro a ligeramente alcalino, porque a estos pH el aluminio forma compuestos insolubles y los hidrogeniones, que son retenidos muy débilmente pueden ser fácilmente intercambiados por otros cationes como el calcio. En las regiones húmedas, el sodio se elimina por lixiviación y por lo tanto las bases siguen el siguiente orden Ca > Mg > K < Na. En estas condiciones, el Ca constituye alrededor del 60 - 85% de las bases; el Mg alrededor del 10 - 15%; entre el K y el Na menos del 5% y el NH 4 menos del 1%. En las regiones secas, cuando la capa freática es alta, se produce el movimiento capilar de sales solubles y el Na ocupa más del 15% del complejo de intercambio, el pH se vuelve alcalino, el Ca es deficitario y los suelos se llaman sódicos. 1. SUMA DE BASES

Es la suma de las cargas negativas totales del suelo ocupadas por las bases más requeridas por las plantas, que son: Ca, Mg. K y Na. 2. PORCENTAJE DE SATURACIÓN DE BASES Se conoce así a la proporción de la capacidad de Intercambio catiónico que se encuentra ocupada por bases intercambiables. Si por ejemplo, un suelo tiene un 75% de saturación de bases quiere decir que las ¾ parte de la CIC está ocupada por bases y sólo una cuarta parte por hidrógeno y aluminio. Con el fin de tener una orientación de los valores esperados de saturación, se puede guiar de la siguiente tabla, estimándose además que en el rango de pH de 5.0 a 6.0 por cada incremento de 0,1 unidades de pH, se incrementa 5% de saturación de bases.

3. EVALUACIÓN DE LA SATURACIÓN Género en Calificación

pH(H2O)

S.B. (%)

Fuertemente desaturado

20

8. EVALUACIÓN DE LA RELACIÓN K/Mg Calificación

Gama

Bajo

<

0.1

 Adecuado

0.1 – 0.6

 Alto

>0,6

9- EVALUACIÓN DE LA RELACIÓN Mg/K Calificación

Gama

Bajo

10

10. EVALUACIÓN DE LA RELACIÓN K/Ca Calificación

Gama

 Adecuado

0,3

11. SATURACIÓN DE CADA BASE

El porcentaje en que cada una de las bases se encuentra en el suelo respecto a la CICE puede ser importante para efectuar ajustes de interpretación, sin embrago, no existen tablas referenciales generales porque cada cultivo tiene sus propios requerimientos y exigencias. Por ejemplo en pastos se ha encontrado correlaciones positivas del contenido de Ca y de Mg en el análisis foliar cuando la saturación de Ca es menor del 25%ì¥Á 9    ø ¿               0â

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Fertilización con cal:

Cuando en el análisis de suelos, se ha detectado una deficiencia de calcio o magnesio, o cuando las relaciones de Ca/ Mg ó Ca+Mg/ K están altas, se debe proceder a la aplicación de bajas dosis de cal, en cantidades de 0,5 a 1,0 tonelada de cal por hectárea. Esta misma cantidad se puede aplicar para contrarrestar las continuas aplicaciones de fertilizantes nitrogenados. Hay que tomar en cuenta que, en ocasiones de mal manejo de la fertilización, se obtienen pH ácidos, inferiores a 5,5 que pueden no requerir encalado, pero que se debe tomar medidas de control de los fertilizantes y de eliminación de las sales. •

Encalado de suelos en regiones templadas

En estos suelos, la acidez se debe principalmente a las cargas permanentes por la actividad del H, razón por la cual se calcula el requerimiento de cal para levar el pH hasta cerca de la neutralidad •

Encalado de suelos en regiones tropicales

En los suelos tropicales, el problema de la acidez es diferente, pues los suelos contienen grandes cantidades de óxidos en forma independiente o recubriendo a los aluminosilicatos, dando origen a una carga variable, con alto poder de amortiguación y la presencia de aluminio como fuente de acidez.

G. CONDUCTIVIDAD ELECTRICA La Conductividad Eléctrica (CE), que se llama también Conductancia Eléctrica específica, es el recíproco de la Resistividad o Resistencia Específica, que es medida en ohmios al paso de una corriente eléctrica de un conductor metálico o electrolítico, de un centímetro de largo y con un área seccional de un centímetro cuadrado. La Conductividad Eléctrica se expresa en ohmios recíprocos por centímetro, o en mmhos por centímetro (mmho/cm), la cual aumenta con el contenido de las sales, y simplifica la interpretación de las lecturas. La unidad tipo para conductividad mmho/cm, es una unidad grande, pues muchas soluciones tienen un valor menor de 1, razón por la cual, es más conveniente escoger la sub-unidad para expresar en mmhos/cm. En el Sistema Métrico Decimal, se utiliza como unidad equivalente el mS / cm (micro siemen por centímetro) o el dS/m (decisiemen por metro)

Las medidas de humedad hechas por el laboratorio de Salinidad de los EEUU, en suelos de texturas variables, indican que el por ciento de saturación es aproximadamente igual a 4 veces el por ciento de humedad al punto de marchites. La concentración de sal soluble en el extracto de saturación tiende a ser, por lo tanto, la mitad de la concentración de la solución del suelo en el límite superior de la humedad del campo y cerca de un cuarto de la concentración que tiene la solución del suelo en el límite inferior mas seco de suelo. El porciento de saturación del suelo se expresa a base del peso del suelo seco. Según el Laboratorio de Salinidad de los Estados Unidos, la siguiente escala determina la Conductividad Eléctrica y su efecto sobre las cosechas: 0 –2 mmhos/cm

Efecto insignificante en la mayoría de los cultivos.

2 – 4 mmhos/cm

Rendimientos limitados en algunas cosechas.

4 – 8 mmhos/cm

Rendimientos limitados en muchas cosechas.

8 –16 mmhos/cm

Solamente las tolerantes dan rendimientos satisfactorios.

Pero, cada cultivo tiene sus niveles máximos de tolerancia de la C.E., dentro de los cuales, no les afecta de manera significativa el rendimiento, por ejemplo: Tomate

< 2.7 mS/cm

Melón

< 2.0 mS/cm

Pepino < 1.5 mS/cm Pimiento

< 1.5 mS/cm

Lechuga

>>>SO4Ca + 2Na = Ca + SO4Na2 ASUFRE>>>> S2 + 3O2 = 2SO3 microbiológico SO3 +

H2O

= H2SO4

H2SO4 + CaCO3 = CaSSO4 + CO2 + H2O CaSO4 + 2Na

= Ca + SO4Na

La reacción entre una enmienda, como el yeso con el sodio intercambiable del suelo, es una de equilibrio que no llega al punto final. Los factores que determinan esta clase de reacciones son: •

• •

La diferente carga entre Na y Ca para efectuar el intercambio El porcentaje de sodio intercambiable en el suelo La concentración total de cationes en el suelo

Se ha determinado que, cuando el sodio intercambiable excede del 25 %, el total de calcio que dona la enmienda actúa desplazando el sodio intercambiable; pero si el sodio intercambiable es menos del 10%, actúa menos del 50% del calcio, desplazando al sodio. La mayor parte del sodio intercambiable es eliminado del suelo hasta una profundidad de 15 a 30cm, por lo cual se sugiere que se aumente un 25% de yeso a la cantidad que se calculó para la enmienda.

3. CANTIDADES Y CALCULOS DE ENMIENDAS 

Considerando que los materiales más usados son el yeso y el azufre, es necesario indicar que una tonelada de azufre equivale al efecto de 5.38 toneladas de yeso, por lo tanto, el precio del yeso tendría que reducirse 5.38 veces para balancear  su precio con el azufre. La cantidad de yeso o azufre que se debe aplicar a un suelo sódico depende del contenido de sodio intercambiable del suelo y de su CIC. Las cantidades de yeso o azufre necesarias para desplazar de 1 a 10 meq de sodio intercambiable por 100g de suelo se expresa en el siguiente cuadro:

Sodio intercambiable meq /100g de suelo

 Yeso toneladas hectárea 30cm

1

4.2

 Yeso Asufre / toneladas toneladas /hectárea 15 /hectárea 30cm cm 2.2

0.89

Asufre toneladas /hectárea 15 cm 0.40

4. LA MATERIA ORGANICA COMO ENMIENDA SUPLEMENTARIA PARA LOS SUELOS SALINOS Y SODICOS La lixiviación y la desodización con enmiendas no son efectivas en los suelos salino-sódicos de infiltración pobre, como ocurre con los suelos arcillosos, cuyo mineral arcilla es del tipo montmorillonita, y en los suelos limosos que contienen poca arcilla. Las partículas finas de arcilla y limo que se dispersan cuando estos suelos se humedecen, sellan su poca porosidad natural, notándose su efecto inmediato en las capas superficiales, donde el agua corre o se estanca superficialmente y no puede penetrar o ser absorbida por el suelo. La adición de materia orgánica contribuye a la floculación de las partículas diminutas en dispersión y ayuda, por lo tanto, a la absorción del agua. Buenos resultados se obtienen cuando la materia orgánica esta desmenuzada o cortada en pedazos y es de carácter fibrosa, rica en celulosa y hemicelulosa. Al principio la materia orgánica actúa mas bien físicamente, separando las partículas del suelo; luego, al humedecerse empieza la actividad microbiológica de los organismos heterotróficos, hongos y bacterias específicas que actúan bajo condiciones aeróbicas. La eficiencia de la actividad microbiana depende de la cantidad de nitrógeno que se le añade como fertilizante para que utilicen los microorganismos como alimento y luego lo devuelven al suelo en forma de proteínas sintetizadas en sus células. BIBLIOGRAFÍA BERTSCH, F. 1986 Manual para interpretar la fertilidad de los suelos de Costa Rica. San José, Oficina de Publicaciones, UCR Darwich, N. 1998. Manual de Fertilidad de Suelo yUso de Fertilizantes GARCÍA, A. 1995. Diagnóstico y control de la fertilidad en suelos afectados por sales y sodio. Fertilidad de Suelos, Diagnóstico y Control. Sociedad Colombiana de la Ciencia del Suelo. García, A. 1999. Diagnóstico y manejo de la fertilidad en suelos alcalinos del Valle del Cauca. Memorias Seminario Técnico Manejo de suelos y fertilización en el cultivo de la caña de Azúcar. Tecnicaña-Monómeros Colombo Venezolanos IMPOFOS 1997. Manual Internacional de Fertilidad de Suelos.