1 Curso EDAFOLOGÍA, Facultad Ciencias Agrarias y Forestales, UNLP. SUELOS SALINOS Y SODICOS Ing.Agr. (Dra M.Sc) Margarita M. Alconada Revisión Bibliográfica Nota inicial, previo a efectuar la lectura del presente material, se recomienda leer lo que a continuación se comenta: Si bien, la lectura de todo el material resulta pertinente efectuarlo a fin de comprender la temática planteada de una manera integral y que esta se constituya en el material base para comprender el funcionamiento del suelo en el paisaje y consecuentemente la forma de intervenirlo, prácticas agropecuarias y forestales, coadyuvando o evitando los procesos de salinización-alcalinización que suceden en forma natural o antrópica ante determinados manejos; a fin de seguir el TP sobre el tema, se recomienda efectuar una lectura de todos los puntos que se incluyen al menos en forma general, en el índice, tablas y figuras que se incluyen, y leer con mayor detenimiento los puntos III, IV, V.3, VI.1 y VI.2, VII.1, y X. A continuación se presenta en forma sintética el contenido de la presente guía, y como los diferentes puntos se vinculan. En el punto II INTRODUCCIÓN, se presenta la importancia de la degradación de tierras por salinización-alcalinización y sus consecuencias productivas y ambientales, en el mundo y en el país, así como su origen con ejemplos. Se plantean los nuevos criterios de abordar el problema, garantizando sustentabilidad productiva y ambiental, evitando hasta el abandono de tierras. En III DEFINICIONES, se describen los tipos de suelos con limitantes derivadas de las sales, y los diferentes enfoques de estudio. Se pretende que se distingan los criterios orientativos generales (taxonómicos) de aquellos que permiten manejar esquemas productivos que consideran las particularidades edáficas, así como, los otros elementos naturales y antrópicos que se interrelacionan y que definen el funcionamiento del sistema. Consecuentemente, se requiere conocer el origen de la salinidad a fin de manejarla. Esto se analiza en punto V ORIGEN DE LAS SALES, donde se explican las posibles fuentes de sales, y en el punto V.3, se explica cómo estas fuentes se vinculan con el agua, y con los suelos (funcionamiento del paisaje, Sistemas de flujo de agua subterránea). En punto IV de describen los tres tipos PRINCIPALES DE SUELOS AFECTADOS POR SALES, indicándose el tipo de sal que los definen y como estas inciden principalmente en la permeabilidad. Se describen los rangos que en forma esquemática se utilizan para caracterizarlos, en relación a la CE, PSI y pH. Sin embargo, debe considerarse que en términos de manejo agropecuario-forestal, estas relaciones deben ser mejor conocidas, tal como se analiza en punto VIII EFECTO DE LAS SALES SOBRE EL SUELO. En VIII.2 se analiza el efecto de la textura, tipo de arcilla, y relaciones que resultan en diferentes lugares del mundo, dando valores de referencia, y en VIII.3 el Proceso de formación natural y antrópico de suelos sódicos considerando lo anterior.
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Curso EDAFOLOGÍA, Facultad Ciencias Agrarias y Forestales, UNLP.
SUELOS SALINOS Y SODICOS
Ing.Agr. (Dra M.Sc) Margarita M. Alconada
Revisión Bibliográfica
Nota inicial, previo a efectuar la lectura del presente material, se recomienda leer lo
que a continuación se comenta:
Si bien, la lectura de todo el material resulta pertinente efectuarlo a fin de
comprender la temática planteada de una manera integral y que esta se constituya
en el material base para comprender el funcionamiento del suelo en el paisaje y
consecuentemente la forma de intervenirlo, prácticas agropecuarias y forestales,
coadyuvando o evitando los procesos de salinización-alcalinización que suceden en
forma natural o antrópica ante determinados manejos; a fin de seguir el TP sobre el
tema, se recomienda efectuar una lectura de todos los puntos que se incluyen al
menos en forma general, en el índice, tablas y figuras que se incluyen, y leer con
mayor detenimiento los puntos III, IV, V.3, VI.1 y VI.2, VII.1, y X.
A continuación se presenta en forma sintética el contenido de la presente guía, y
como los diferentes puntos se vinculan.
En el punto II INTRODUCCIÓN, se presenta la importancia de la degradación de
tierras por salinización-alcalinización y sus consecuencias productivas y
ambientales, en el mundo y en el país, así como su origen con ejemplos. Se
plantean los nuevos criterios de abordar el problema, garantizando sustentabilidad
productiva y ambiental, evitando hasta el abandono de tierras.
En III DEFINICIONES, se describen los tipos de suelos con limitantes derivadas de
las sales, y los diferentes enfoques de estudio. Se pretende que se distingan los
criterios orientativos generales (taxonómicos) de aquellos que permiten manejar
esquemas productivos que consideran las particularidades edáficas, así como, los
otros elementos naturales y antrópicos que se interrelacionan y que definen el
funcionamiento del sistema. Consecuentemente, se requiere conocer el origen de la
salinidad a fin de manejarla. Esto se analiza en punto V ORIGEN DE LAS SALES,
donde se explican las posibles fuentes de sales, y en el punto V.3, se explica cómo
estas fuentes se vinculan con el agua, y con los suelos (funcionamiento del paisaje,
Sistemas de flujo de agua subterránea).
En punto IV de describen los tres tipos PRINCIPALES DE SUELOS AFECTADOS
POR SALES, indicándose el tipo de sal que los definen y como estas inciden
principalmente en la permeabilidad. Se describen los rangos que en forma
esquemática se utilizan para caracterizarlos, en relación a la CE, PSI y pH. Sin
embargo, debe considerarse que en términos de manejo agropecuario-forestal,
estas relaciones deben ser mejor conocidas, tal como se analiza en punto VIII
EFECTO DE LAS SALES SOBRE EL SUELO. En VIII.2 se analiza el efecto de la
textura, tipo de arcilla, y relaciones que resultan en diferentes lugares del mundo,
dando valores de referencia, y en VIII.3 el Proceso de formación natural y antrópico
de suelos sódicos considerando lo anterior.
2
Una descripción detallada de los PRINCIPALES TIPOS DE SALES se dá en punto
VI, sus características de solubilidad, y como esta es afectada por la temperatura,
efecto de ión común, y contenido hídrico del suelo. El comportamiento que
presentan define el tipo de suelo, y el manejo posible.
En punto VII, se dan las CONSECUENCIAS DE LA SALINIDAD Y SODICIDAD EN
LAS PLANTAS, y los mecanismos por los cuales son afectadas y/o contrarrestan
dichos efectos. Aspectos que han sido en gran parte estudiados en el curso de
Fisiología vegetal. Se indican valores de referencia que deben ser considerados
como tales, ya que el manejo y nuevos materiales genéticos han modificado las
relaciones suelos salinos y cultivos posibles.
En punto IX, se presentan SUELOS AFECTADOS CON SALES EN LA
ARGENTINA. Este punto, podrá ser plenamente comprendido luego de estudiar el
TP sobre Taxonomía. Por último se presenta las Técnicas Analíticas de uso
frecuente, y las recomendaciones actuales a fin de obtener diagnósticos más reales
II.1 Importancia de la salinización como proceso natural y antrópico en la
sustentabilidad de ecosistemas
II.2 Ejemplos de salinizaciones-alcalinizaciones por riego en la Argentina
III DEFINICIONES
III.1 Suelos afectados por sales
III.2 Enfoque de estudio de suelos con sales
III.2.1 Enfoque Agrofisiológico
III.2.2 Enfoque pedogenético relaciones Na-CE
III.3 Sodificación – Alcalinización
III.4 Síntesis sobre relaciones Na – CE
IV Principales tipos de suelos afectados por sales
IV.1 Suelos salinos
IV.2 Suelos sódicos
IV.2.1 Suelos sódicos sin formación de horizonte B
IV.2.2 Suelos sódicos con formación de horizonte B
IV.3 Suelos salino - sódicos
V ORIGEN DE LAS SALES
V.1 Factores que inciden en la formación de los suelos salinos y sódicos
V.2 Ciclos de Salinización
V.2.1 Ciclos continentales
V.2.1.1 Acumulación primaria de sales
3
V.2.1.2 Acumulación secundaria de sales
V.2.2 Ciclos marinos
V.2.3 Ciclos deltaicos
V.2.4 Ciclos artesianos
V.2.5 Ciclos antropogénicos
V.3 Sistemas de flujos de aguas subterránea como integrador de elementos del
paisaje. Aporte de sales a los suelos
V.3.1 Explicación de los sistemas de flujo y origen de las sales
V.3.2 Ejemplos de aplicación de la teoría de los sistemas de flujo de agua
subterránea: Cuba y Argentina
VI PRINCIPALES TIPOS DE SALES
VI.1 Solubilidad de las sales y migración
VI.2 Factores que condicionan la solubilidad de las sales
VI.2.1 Temperatura
VI.2.2 Presencia de otros iones (efecto de ión común)
VI.2.3 Contenido de agua
VI.3 Características principales de las sales más frecuentes en suelos
VI.3.1 Cloruros
VI.3.2 Sulfatos
VI.3.3 Carbonatos y bicarbonatos
VI.3.4 Nitratos (origen antrópico)
VI.3.5 Boratos
VII CONSECUENCIAS DE LA SALINIDAD Y SODICIDAD EN LAS PLANTAS
VII.1 Efectos sobre el crecimiento, desarrollo y rendimientos
VII.2 Causas por las cuales se afecta el crecimiento, desarrollo y rendimiento
VII.2.1 Concentración de sales totales (medido en CE, conductividad eléctrica)
VII.2.1.1 Teoría de la disponibilidad hídrica o sequía fisiológica
VII.2.1.2 Teoría del ajuste osmótico, y teoría de la división y crecimiento celular
VII.2.2 Efectos de iones específicos-Teoría de la toxicidad específica
VII.2.3 Desequilibrios nutricionales
VIII EFECTO DE LAS SALES SOBRE EL SUELO
VIII.1 Efecto sobre las propiedades hidrofísicas. Régimen de humedad extrema
VIII.2 Reversibilidad de los efectos según tipo de arcilla y contenido de limo
VIII.2.1 Arcillas expansivas vs no expansivas
VIII.2.3 Características morfológicas de suelos afectados por sales
VIII.2.2 Valores de referencia, relaciones tipo de arcilla-PSI-CE
VIII.3 Proceso de formación natural y antrópico de suelos sódicos
VIII.3.1 Características principales de suelos sódicos con horizonte B
VIII.3.2 Influencia de la superficie freática
VIII.3.3 Etapas del proceso de formación de un suelo sódico
VIII.3.3.1 Disminución de la salinidad de un suelo salinizado
VIII.3.3.2 Migración de sales con alternancia periódica entre sequías y humedad
VIII.3.4 Resumen sobre el proceso de formación de suelos sódicos
IX SUELOS AFECTADOS CON SALES EN LA ARGENTINA
4
X DETERMINACIONES ANALITICAS
X.1 Salinidad
X.2 Sodicidad
X.3 Muestreos
XI ACTIVIDADES
XII BIBLIOGRAFIA
FIGURAS Figura 1 Río Tecka, en la Cuenca Alta del rio Chubut, con plantación de sauces, y parcelas
trabajadas muy degradados por el riego, manchones de suelo desnudo, salinizado, e
hidromorfismo
Figura 2 Río Gualjaina, Cuenca Alta del río Chubut, manchones hidromórficos y salinos,
áreas de mallines naturales degradadas por la implementación del riego
Figura 3 Río Gualjaira, Cuenca Alta río Chubut, manchones hidromórficos y salinos, áreas
de mallines naturales degradadas por la implementación del riego en algunos sectores
Figura 4 Ambiente degradado por riego en Costa del Chubut, Cuenca Alta del río Chubut
Figura 5 Ambiente degradado por riego en Costa del Chubut, Cuenca Alta del río Chubut
Figura 6 Talud río Chubut y detalle del suelo, Entisol con vegetación halófita, sin desarrollo
de horizonte B, en el río Chubut
Figura 7 Perfil, Natracualf típico con desarrollo de horizonte Bt nátrico, y detalle de
estructura columnar, Punta Indio, Buenos Aires
Figura 8 Ambiente salino-alcalino. Gualjaina, Cuenca Alta del río Chubut
Figura 9 Ambiente salino-alcalino. Gualjaina, Cuenca Alta del río Chubut, detalle de laguna
de Figura 8
Figura 10 Sector de Fig 8 con sales en forma continua. Gualjaina, Cuenca Alta del Chubut
Figura 11 Sistemas de flujo subterráneo básicos: local, intermedio y regional
Figura 12 Sistemas de flujo subterráneo: zonas de recarga, descarga, e indicadores
ambientales asociados
Figura 13 Solubilidad de las sales en función de la temperatura
Figura 14 Efecto de la presencia de NaCl y Na2SO4 sobre la solubilidad de otras sales
Figura 15 Evolución de las sales en el suelo en función del contenido de agua
Figura 16 Evolución de suelos afectados por sales
Figura 17 Ambiente halomórfico en la Pampa Arenosa, Trenque Lauquen, depresión
intermedanosa con suelo Natracualf típico, vegetación de Distichlis sp, Salicicornia sp, y
humatos de sodio
Figura 18 Relación de RAS en el extracto de saturación con el PSI del suelo en equilibrio
con el extracto
TABLAS Tabla 1 Áreas afectadas en el mundo por algún proceso de degradación, y áreas que
ocupan los procesos degradativos
Tabla 2 Diversos tipos de suelos afectados por sales que se presentan en el mundo
Tabla 3 Límites utilizados para diferenciar suelos afectados con sales
Tabla 4 Valores promedio de propiedades físico-químicas del agua en los partidos de
Trenque Lauquen, Pehuajó, Carlos Casares y Lincoln
Tabla 5 Tolerancia de los cultivos a la salinidad
Tabla 6 Tolerancia de los cultivos a la alcalinidad
Tabla 7 Correspondencia de la CE medida en diferentes relaciones suelo:agua (25ºC)
I OBJETIVOS
Definir: Suelos afectados por sales. Analizar el origen de las sales, y como se
modifica por acciones naturales y antrópicas.
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Estudiar las limitantes productivas de estos suelos debido al efecto de las
sales sobre las plantas y en el suelo. Conocer los parámetros que definen la salinidad y alcalinidad edáfica Dar las bases para comprender y evitar la degradación por salinización-
alcalinización
II INTRODUCCION
II.1 Importancia de la salinización como proceso natural y antrópico en la
sustentabilidad de ecosistemas
Los suelos afectados por sales contienen concentraciones excesivas de sales
solubles, sodio intercambiable o ambos. Para la producción agropecuaria
representan una seria limitación, ya que restringen o anulan el crecimiento de los
vegetales, y en consecuencia, disminuyen o anulan el rendimiento económico de los
cultivos y/o praderas (Porta et al., 1994).
Si bien el origen de formación de muchos de estos suelos responde a causas
naturales, la acción antrópica reviste especial importancia.
Pla (1988, 1993) indica a nivel mundial que aproximadamente un tercio de la
superficie terrestre son zonas áridas y semi-áridas, de las cuales un alto
porcentaje presentan suelos afectados por sales. Señala además, que la
salinización de los suelos es uno de los principales problemas que han reducido y
reducen la productividad de regiones áridas del mundo desde hace miles de años.
Este proceso degradativo, que generalmente va asociado con el desarrollo de la
agricultura bajo riego, se ha extendido y afecta en las últimas décadas amplias
extensiones de regiones tropicales, semiáridas o subhúmedas donde se ha
incorporado el riego.
Alrededor de la mitad de las tierras que se cultivaban bajo riego en el mundo, se
hayan afectadas por problemas de salinidad y sodicidad. Aproximadamente un 30-
50 % del área de tierras que se incorporan anualmente a la agricultura bajo riego se
pierden por salinización/sodificación (Pla, 1993). Más recientemente, Pla Sentis
(2006a) señala pérdidas anuales de 1,5-2,5 millones ha bajo riego, y destaca que
si bien el área afectada por la erosión inducida por el hombre es mucho mayor que
la salinización, también reviste gran importancia desde el punto de vista social,
económico y ambiental, debido al alto costo de los emprendimientos de riego, uso
de agua cada vez más escasa, y por la decisiva importancia en la producción de
alimentos de las tierras bajo riego.
En la Tabla 1, se presentan las áreas afectadas en el mundo por algún proceso de
degradación, y superficie que corresponde a cada proceso de degradación (Pla
Sentis, 2006a).
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Tabla 1 Áreas afectadas en el mundo por algún proceso de degradación, y áreas que
ocupan los procesos degradativos (Pla Sentis, 2006a)
En nuestro país, la región semiárida y árida abarca el 75% de la superficie
continental (218 millones de ha), se pueden encontrar suelos salinos y sódicos en
Mendoza, San Juan, La Rioja, Catamarca, Santiago del Estero, Chaco; también se
describen por causas diversas, en las provincias de Córdoba, Santa Fe y Buenos
Aires, así como, en las cuencas cultivadas de los ríos Colorado, Negro y Chubut.
Lavado (1988) indica para la Argentina algo más de 85 millones de ha afectadas
por algún proceso relacionado con sales, desde suelos salinos hasta alcalinos,
siendo la contribución más importante en esa superficie total la de los suelos en
fases intermedias de salinización y alcalinización (principalmente esta última).
Lavado (2007) indica que la Argentina según FAO-UNESCO, es el tercer país con
mayor superficie de suelos afectados con sales en el mundo, después de Rusia y
Australia. Se presentan en ambientes áridos-semiáridos con y sin riego, y en
ambientes húmedos principalmente por el riego complementario, especialmente en
la región pampeana.
En cultivos extensivos de la pradera pampeana argentina, con riego
complementario, los estudios sobre el efecto en el suelo son parciales, y los
resultados variables, dependiendo de la zona, características de suelos y manejo
del agua. No obstante, la experiencia de otros lugares del mundo con condiciones
semejantes, conduce a considerar, prevenir y evitar la salinización/alcalinización
asociada indefectiblemente a la incorporación del riego.
En regiones húmedas, con producciones intensivas, la salinización –
alcalinización se produce aunque en grado variable en forma generalizada al
incorporar el riego, principalmente en la producción de hortalizas y flores bajo
coberturas plásticas. Los problemas derivados de las sales son una de las
principales causas de disminución de rendimiento con desarrollo de plagas,
enfermedades, y desequilibrios nutritivos asociados. Esto genera un aumento de
costos a fin de revertir la situación y una contaminación del ambiente por exceso de
agroquímicos (Alconada, 2000, Alconada et al. 2011).
El efecto ambiental que este proceso degradativo ocasiona ha sido abordado
desde una visión integral en algunas publicaciones.
Así, Porta et al. 1994, Pla Sentis, 2006a, indican que si bien la degradación del
suelo en un sentido restringido resulta en una reducción de cualidades en relación a
7
los cultivos (producción de alimentos), el suelo también actúa como regulador del
ciclo hidrológico y como filtro ambiental (calidad ambiental).
El riego causa cambios en el régimen y balance de agua y solutos del perfil,
produciéndose una acumulación de sales en los sitios del perfil donde el balance de
agua de dicho perfil se caracteriza por fuertes pérdidas de agua por
evapotranspiración, o se dificulta el lavado de sales. Esto sucede cuando el manejo
del riego y drenaje no considera adecuadamente las particularidades del clima,
suelo, cultivo, calidad de agua, sistema de riego, fertilización, profundidad del
nivel freático (Pla Sentis, 2006b).
Este último autor, destaca entonces, la necesidad de estudiar el suelo con un
enfoque hidrológico, donde el suelo y agua son indisociables en el ambiente y
deben ser analizados en forma conjunta. Sin embargo, esto no suele suceder, se los
estudia en forma separada. Los procesos de degradación de suelos, condiciona la
calidad y cantidad, y forma en que el agua participa en el ciclo hidrológico.
Los suelos son la base de la producción agrícola y de la preservación de
ecosistemas. Por ello, las consecuencias de la degradación de suelos son de
similar trascendencia que las del calentamiento global, pérdida de biodiversidad,
estando los tres procesos íntimamente relacionados (Pla Sents, 2006a).
La sustentabilidad o sostenibilidad de la producción sólo es posible
considerando al suelo y como este se vincula con los otros elementos del paisaje.
En consecuencia, el conocimiento del origen, natural o antrópico, que ocasiona las
limitantes productivas vinculadas al suelo y agua, permite tomar decisiones en su
manejo tendientes a asegurar dicha sustentabilidad.
II.2 Ejemplos de salinizaciones-alcalinizaciones por riego en la Argentina
A continuación se presentan en las Figuras 1 a 5, ejemplos sobre la falta de
consideración de lo señalado precedentemente al incorporar el riego, generando
degradación e inhabilitación de tierras. Estos ejemplos, corresponden a la Cuenca
del río Chubut, en su parte alta (Alconada, 2013). En general, esto que aquí se
muestra se repite con diferente magnitud en toda la cuenca (alta, media y baja).
Esto no significa que no sea posible regar, sino que dicho riego debe ser efectuado
con el enfoque hidrológico que se comentó precedentemente, considerando el
paisaje y su funcionamiento.
En la Figura 1, se observa en la imagen satelital Google, el Valle del río Tecka
incluido dentro del ámbito de la Cuenca Alta del rio Chubut con plantación de
sauces, y con parcelas trabajadas muy degradadas como consecuencia de la
implementación del riego, manchones de suelo desnudo, salinizado, e
hidromorfismo. Esta zona el riego eleva las superficies freáticas salinas próximas a
la superficie.
En la Figura 2, también en la Cuenca Alta del rio Chubut, se presenta un sector del
río Gualjaina, valle sistematizado con claros signos de degradación en la imagen
Google. Se observa la planicie con canales de riego donde alternan sectores
salinos, alcalinos, vegetación rala de pelo de chancho, matas de corión (Stipa sp.),
8
e hidromorfismo. En algunos sectores, se reconocen áreas de mallines o mallinosas,
con la superficie freática a poca profundidad, al implementar el riego se elevan y
salinizan la superficie. Es frecuente que en estas zonas, las aguas subterráneas
poco profundas, sean salinas ya que son descargas de flujos más lejanos y no están
necesariamente asociadas a la calidad de agua del río.
En la Figura 3, se presenta una foto panorámica del área presentada en Figura 2 en
el río Gualjaina, donde se observa, el sector del río bordeado de árboles, y luego
hacia la estepa pedregosa, como alteran sectores salinos-alcalinos, salinos e
hidromórficas. En las 2 fotografías inferiores de esta figura, se muestran dos
sectores con mayor detalle donde se observa: vegetación muy rala con pelo de
chancho, matas de coirón, sales en superficie, y suelo desnudo, que alternan con
otros sitios con hidromorfismo en grado variable. Este ambiente semeja a las
clásicas áreas mallinosas características de los Valles patagónicos, o ámbitos
próximos, donde el riego no resulta en general una práctica adecuada, y sin
embargo se implementa originando lo que tan claramente se aprecia en las
imágenes de Google, y en fotografías presentadas (Figuras 1 a 3).
Figura 1 Río Tecka, en la Cuenca Alta del rio Chubut, con plantación de sauces, y parcelas
trabajadas muy degradados por el riego, manchones de suelo desnudo, salinizado, e
hidromorfismo (Alconada, 2013)
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Figura 2 Río Gualjaina, Cuenca Alta del río Chubut, manchones hidromórficos y
salinos, áreas de mallines naturales degradadas por la implementación del riego en
algunos sectores (imagen Google)
En la Figura 4 y 5, se presenta un ejemplo de degradación en la región Costa del
Chubut, también en la Cuenca Alta del río Chubut. Figura 4, se observa el ambiente
degradado por el riego, detalle del punto en Google y fotos del ambiente y suelo
desnudo, con encostramientos superficiales y sales. En Figura 5, detalle de Figura
4.
10
Figura 3 Río Gualjaira, Cuenca Alta río Chubut, manchones hidromórficos y salinos,
áreas de mallines naturales degradadas por la implementación del riego
Figura 4 Ambiente degradado por riego en Costa del Chubut, Cuenca Alta del río
Chubut (Alconada, 2013)
Figura 5 Ambiente degradado por riego en Costa del Chubut, Cuenca Alta del río
Chubut (Alconada, 2013)
11
III DEFINICIONES
III.1 Suelos afectados por sales
La definición de “Suelos afectados por sales” conduce muchas veces a
confusiones dada la variedad de términos utilizados con diferentes sentidos. Pla
Sentis (1979), recomienda a fin de evitar confusiones, utilizar el término “Suelos
afectados por sales” en sentido general, refiriéndose a aquellos suelos en que la
acumulación de cualquier sal o ión por separado o en conjunto afecte directa o
indirectamente las propiedades de los suelos (físicas, químicas, o biológicas), la
producción económica de cultivos o que incida sobre los consumidores (animales u
hombre), o sobre el manejo eficiente del riego.
A continuación se presenta un esquema extraído de Szabolcs (1988) que resume
los diversos tipos de suelos afectados por sales que se presentan en el mundo:
Tabla 2 Diversos tipos de suelos afectados por sales que se presentan en el mundo
(modificado de Szabolcs, 1988) *1 Suelos magnésicos En: Conservación de suelos y aguas en la zona andina: hacia el desarrollo de un concepto integral. Memorias del Taller Internacional Regional Hacia Conceptos Integrales en la Conservación de Suelos y Aguas en la Zona Andina, celebrado en el Centro Internacional de Agricultura Tropical, en octubre de 1997. Capitulo 6, página 85-94. Propuesta de una nueva clasificación de suelos en una región del Valle del río Cauca (disponible en internet, buscar por titulo). *2 suelos yesíferos http://www.madrimasd.org/blogs/universo/2013/11/07/144670
De estos suelos afectados por sales definiremos y analizaremos con más detalle,
por su importancia areal y agronómica, los suelos Salinos, Salino-sódicos y
Sódicos.
III.2 Enfoque de estudio de suelos con sales
Dos enfoques principales se utilizan para definir estos suelos.
III.2.1 Enfoque Agrofisiológico
Es el enfoque desarrollado por el difundido Manual 60 de Riverside (Richards,
1973), en el cual se establecen las bases teóricas y prácticas para el diagnóstico y
Se ha generalizado la utilización de dos parámetros para evaluar la respuesta de
las plantas y el comportamiento de los suelos en relación con la salinidad (1) y
sodicidad (2):
X.1 Salinidad
Si bien, la evaluación de la resistencia eléctrica se usan desde hace mucho
tiempo, para estimar sales solubles en los suelo, la conductividad eléctrica que es
la recíproca de la resistencia es más aplicable para mediciones de salinidad, ya que
aumenta con el contenido de sales, lo cual simplifica la interpretación de las
lecturas. La metodología más difundida y aceptada como conveniente en el mundo
para la evaluación de la salinidad es la determinación de la Conductividad
eléctrica de un extracto de pasta saturada: “mide la salinidad de una muestra en
condiciones de saturación”.
Las unidades que se usan actualmente son decisiemens por metro (dSm/m) que es
equivalente a la denominación antigua de la conductividad eléctrica de milimhos
por centímetro (mmhos/cm) (CE.10-3). Para el agua de riego se utiliza con
frecuencia µmhos/cm (CE.10-6) o mS/m (1 mS/m
= 10 µmhos/cm).
Así 1 dS/m = 1 milimhos/cm = 1000 μS/cm
1 mS/m = 10 µmhos/cm
1 µS/cm = 1 µmhos/cm
48
0.1 mS/m = 1 µmhos/cm
Para convertir µmhos/cm a mS/m se divide por 10.
En el país, algunos autores como Nijensohn (1988), Mendía (1981) han utilizado la
relación suelo-agua 1:5 con buenos resultados. A fin de entender bien la forma en
que estas se vinculan puede consultarse en Caro Fernández http://digitum.um.es/xmlui/bitstream/10201/4867/1/Suelos%20salinos%20y%20procesos%20de%20salinizaci%C3%B3n%20en%20el%20Sureste%20espa%C3%B1ol.pdf
En la Tabla 7 se presenta la correspondencia entre CE medida en diferentes
relaciones a 25º C, según dos fuentes. Se destaca que son coincidentes,
simplemente en la inferior, abarca un mayor rango y se expresa en unidades
diferentes, y fue extraída de Caro Fernández, mencionado en párrafo anterior.
Tabla 7 Correspondencia de la CE medida en diferentes relaciones suelo : agua (25ºC)
según dos fuentes
Se explica el procedimiento de medida a partir de una relación suelo-agua 1:5 y se
indican correspondencias con la CE en el extracto de suelo según texturas. Por
ejemplo, para una textura arenosa se indica multiplicar el valor obtenido con la
relación 1:5 por 23 para estimar la CE en el extracto, en textura franca por 10, y en
textura arcillosa por 6. En http://222065430381538974.weebly.com/uploads/1/1/5/2/11520542/measuring_salinity_-_derm.pdf.,
A continuación se explica en detalle este punto, medición de la Salinidad:
Se utiliza para su determinación un conductímetro (puente de Wheatstone),
refiriendo las lecturas se refieren a 25oC.
Procedimiento
Pasta saturada del suelo: Se prepara la pasta, tomando unos 250 grs. de suelo, se
agrega agua destilada, agitando con una espátula, al saturarse la muestra la pasta
brilla por la reflexión de la luz. Se deja reposar varias horas y se verifica la
saturación. Se transvasa la pasta a la célula de ebonita para medir resistencia en
pasta.
Extracto de saturación: El procedimiento comprende la preparación de una pasta
saturada de suelo, como se indicó precedentemente. La pasta se coloca en unos
embudos especiales (Butchner) con papel de filtro y se aplica vacío a un kitasatos
por medio de una bomba de vacío. Si el filtrado inicial es turbio (con material en
suspensión) se puede descartar o pasar nuevamente por el filtro. En el extracto de
suelo obtenido se mide con conductímetro la conductividad eléctrica.
Evaluación de la salinidad conociendo la resistencia eléctrica de la pasta o la
conductividad del extracto
La resistencia de la pasta de suelo (R), es inversa a la CE. En las descripciones
de perfiles edáficos, suele indicarse la resistencia. Se toma en forma tentativa un
valor de R de 200-300 Ohms como valor de referencia para estimar presencia de
sales. Si es mayor, en general no se hace el extracto de suelo para medir CE ya que
se estima resulta baja la salinidad. Por el contrario, si es baja la resistencia, significa
que la CE es alta (alta salinidad), se prepara el extracto y con frecuencia se miden
además, los cationes solubles (me/l). En los perfiles cuando no se indica CE
observar que la resistencia resulta elevada. Si no se consignase ninguno de los dos
valores, es porque el evaluador desestimó la presencia de sales.
Así, la CE de la pasta de suelo y la resistencia de la pasta se relacionan (CE=K/R),
en esta relación K es la constante de copa (por ejemplo, K = 0,28 para el aparato de
cátedra).
La CE de las soluciones y extractos de suelos, aumenta aproximadamente el 2% por
cada grado centígrado que aumenta la temperatura. Se acostumbra hacer las
determinaciones a una temperatura estándar o bien determinar la temperatura a la
cual se hacen las determinaciones y luego por medio de tablas de corrección
convertir las medidas a una T de 25oC. Sin embargo, los equipos modernos tienen
incorporada la corrección por temperatura, no siendo necesario ningún cálculo
adicional. Para la resistencia de un suelo saturado la temperatura estandar es de
15,5°C (60 °F).
X.2 Sodicidad
Se mide la sodificación a partir del PSI (porcentaje del sodio intercambiable) o a
partir de la RAS (relación de adsorción sodio)
El porcentaje de sodio intercambiable (PSI) se calcula de la siguiente manera:
Na meq/100 g
PSI = . 100
CIC meq/100 g
(meq/100 o cmol/kg)
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Se establece el porciento de Na+ en el complejo de intercambio en relación a la
capacidad de intercambio catiónica de los coloides del suelo.
Gapon y otros autores, han sugerido que si se toma en cuenta la influencia de la
concentración catiónica total, se obtiene una relación lineal entre cationes
intercambiables y solubles monovalentes y divalentes, cuando la concentración
molar de catión soluble monovalente se divide por la raíz cuadrada de la
concentración molar de cationes divalentes solubles. Así, para discutir la relación
de equilibrio que hay entre los cationes solubles y los intercambiables se usa la
relación de adsorción del sodio (RAS):
La RAS mide la relación de los cationes solubles, que se suponen en equilibrio
con el PSI. Diversos trabajos muestran las bondades de la RAS a fin de establecer
el problema de sodicidad de los suelos debido a la estrecha relación que ambas
determinaciones presentan. Por esta razón, es una medición que con frecuencia
se utiliza en reemplazo del PSI, ya que la obtención de este último valor resulta
costoso y laborioso. Por otra parte, el dato de PSI es considerado poco confiable
en suelos que contienen minerales silicatados de ricos en sodio soluble o grandes
cantidades de cloruro de sodio. En tales circunstancias el PSI podría brindar datos
erráticos y la R.A.S. resulta más conveniente.
Se podrá observar en las fichas de laboratorio que ante la presencia de sales
solubles se la identifica en el extracto de saturación y evalua para determinar RAS y
no se analizan las bases de intercambio por los errores que implicaría.
La RAS se calcula a partir de las concentraciones en meq/l de Na+, Ca
+2 y Mg
+2, en
el extracto de saturación:
Según se indica en Manual 60 (USDA, Richards, 1973) un valor de 13 de RAS se
corresponde con un valor de 15 del PSI, en el nomograma que se presenta en la
Figura 18. Consecuentemente, puede estimarse el valor de PSI a partir de los
valores de RAS. Se presenta también un nomograma que relaciona las
concentraciones de Ca+2
+Mg+2
y Na+ soluble con la RAS. Existen además,
ecuaciones a partir de las cuales se pueden establecer correspondencias entre
ambos valores.
Sin embargo, la aceptación del valor de la RAS a nivel mundial en los estudios de
suelos afectados por sodio hacen en la mayoría de los casos innecesarias estas
transformaciones, las cuales en general se constituyen en otra fuente de error.
Por otra parte, la relación lineal indicada puede considerarse estrictamente válida
para las condiciones en las cuales esto fue realizado, materiales con texturas
gruesas. En suelos con más altos contenidos de coloides, tal como los de la pradera
pampeana, la correlación entre ambas determinaciones con frecuencia se aleja de
la allí indicada, esto es coincidente con lo obtenido en otros sitios del mundo.
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En la actualidad con fines de investigación se recomienda utilizar un RAS
teórico que resulta de la corrección de la RAS descripta (denominado práctico) por
los efectos que originan los pares iónicos (Porta et al., 1994). Para uso frecuente
sigue siendo de utilidad la RAS obtenida como aquí se indica.
A continuación se presenta en detalle la forma de efectuar las mediciones de
Sodicidad
- Preparación del extracto de saturación, igual que el de CE (punto X.1)
- En dicho extracto se mide Ca y Mg soluble
Una de las técnicas más frecuentemente usadas para medir Ca y Mg es por
Titulación con etilén-diamino-tetraacetato (EDTA 0,01 M) (Método 7 del Versenato,
en Manual 60, Richards, 1973) y la modificación de esta última EDTA 0,02 M
(SAMLA). Las ventajas de una u otra metodología son discutidas, y existen
diferentes criterios para su elección. Se mide también mediante espectrofotometría
de absorción atómica, y equipos de plasma.
- Determinación de sodio por fotometría de llama
El Na+ es un elemento que posee una energía de ionización muy baja por lo tanto
cuando se le aplica una fuente de calor relativamente pequeña se transforma
fácilmente en iones.La muestra se aspira al fotómetro por medio de un capilar y
pasa a una cámara de mezcla en donde merced a la acción del aire se divide
(atomiza). Posteriormente se quema en un mechero, pasando al estado de vapor
ionizado. La luz emitida es filtrada, se selecciona la longitud de onda característica
del elemento, se impresiona en una célula fotoélectrica, la cual dará una señal
proporcional a la concentración en la escala del fotómetro. Antes del uso del
fotómetro se calibra con soluciones patrones de NaCl, confeccionando el gráfico
correspondiente. Los resultados se expresan en me/l.
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Figura 18 Relación de RAS en el extracto de saturación con el PSI del suelo en
equilibrio con el extracto (criterio no apropiado actualmente)
Uso del nomograma: mediante una regla unir los puntos en las escalas A y B que
corresponden a las concentraciones de Na+, y Ca
+2+Mg
+2 respectivamente. La RAS
y el PSI se lee en las escalas C y D.
X.3 Muestreos
La concentración de sales en los suelos puede variar notablemente en el espacio
(horizontal y vertical) y en el tiempo.
No existe un solo procedimiento de muestreo para su evaluación, los detalles
dependen del propósito para el cual se toma la muestra. Si se trata de una
evaluación general de salinidad y/o de acumulación Na+ de un área determinada, el
contenido medio de sales de cierto número de muestras proporciona un buen índice
de salinidad, y la forma en que varía dicho índice indica lo que se encuentra en el
campo.
Con el objeto de resolver hasta donde sea posible el problema de cómo y dónde
se debe muestrear, se sugiere:
- Si el suelo muestra evidencias de desarrollo del perfil o estratificación
diferenciada, tomarse las muestras por horizonte o por capa.
- Según sea la profundidad de la zona radicular, la naturaleza del problema y el
detalle requerido, pueden tomarse muestras a intervalos de 0-15, 15-45, 45 - 90 y
más de 90, o cualquier otros intervalos que se juzguen convenientes (cada 20 cm).
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- Algunas muestras de suelos destinadas al análisis de salinidad o alcalinidad,
pueden mezclarse para formar muestras compuestas, si es que se considera
homogéneo el sector a muestrear.
XI ACTIVIDADES
- Mediciones- En forma conjunta, se prepararán muestras de diferentes condiciones
texturales y salinas, para medir resistencia y conductividad eléctrica.
- Análisis de perfiles
1) analizar la correspondencia entre variables químicas pH, cationes
intercambiables, cationes solubles, y características físicas asociadas (estructura,
rasgos de hidromorfismo, drenaje) en cada uno de los horizontes que integran el
perfil. Efectué los cálculos que corresponda, PSI y RAS.
2) Observe la manera en que los datos son presentados, por ejemplo, Por que
cuando se mide el CaCO3 no se consigna el valor de Ca intercambiable?. Porque
solo en algunos casos aparece el dato de CE y con frecuencia solo la Resistencia?
Cuando se miden los cationes solubles?
3) Establezca la condición del perfil en relación al hidro halomorfismo, e indique
como asocia dicha condición con su ubicación en el paisaje y con la influencia del
agua subterránea.
4) Analizar las consecuencias que lo obtenido en punto anterior tendrían en
diferentes sistemas productivos y cultivos: ganaderos, agrícolas extensivos o
semiextensivos, y en cultivos intensivos.
- Cuestionario sobre suelos salino-sódicos
Analice si ha entendido el tema contestando los siguientes puntos:
1) Definir que es un suelo afectado por sales.
2) Indique tipos de suelos afectados por sales reconocidos en el mundo, y los de
mayor importancia en el país.
3) Que propiedad de las sales definen su comportamiento en el suelo y que
implicancias tiene esto sobre las plantas.
4) Analizar la disolución y precipitación de sales e implicancias en el suelo.
5) Analizar el origen de un suelo salino: causas naturales y antrópicas.
6) Defina que es un suelo sódico y un suelo alcalino.
7) Analizar el origen de un suelo con elevado Na+: causas naturales y antrópicas.
8) Analizar las técnicas para definir la salinidad y alcalinidad de un suelo.
9) Establezca en que casos se mide la solución interna y en cuales la externa. Que
procedimiento resulta mas apropiado medir, PSI o RAS, según los criterios actuales.
10) Analizar los valores de referencia que definen los diferentes tipos de suelos
afectados por sales según un criterio taxonómico y según un criterio agronómico.
11) Indicar las limitaciones productivas de los suelos afectados por sales en
general, y del sodio en particular: efectos sobre las plantas y sobre el suelo.
12) Qué características morfológicas del perfil y del paisaje en general, se vinculan
a la presencia de un elevado contenido de sales. Analice su origen.
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XII BIBLIOGRAFIA
Abu-Sharar T. M., F. T. Bingham and J. D. Rhoades. 1987. Stability of Soil Aggregates as
Affected by Electrolyte Concentration and Composition. Soil Science Society of
America Journal Vol. 51 No. 2, p. 309-314. https://dl.sciencesocieties.org/publications/sssaj/abstracts/51/2/SS0510020309 Ayers, R.S. and D.W. Westcot. 1985. Water Quality for Agriculture. FAO. Irrigation and