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- 1. UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE AGRONOMÍA CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS EL EXCESO DE SALES Y SODIO EN LOS SUELOS DE LAS REGIONES ARIDAS Y SEMIARIDAS Por el Ing. Agr. Mauricio Niborski Septiembre de 1993 Edición 2000
- 3. CONTENIDO EL EXCESO DE SALES EN LOS SUELOS DE REGIONES ARIDAS Y SEMIARIDAS............... 1 El origen de las sales en los suelos ........................................................................ 1 Salinización............................................................................................................ 2 Tolerancia de los cultivos a la salinidad................................................................ 3 Diagnóstico de la salinidad ................................................................................... 4 EL EXCESO DE SODIO EN LOS SUELOS ........................................................................... 5 Acumulación de sodio intercambiable en los suelos ............................................. 5 Efectos perjudiciales del exceso de sodio en los suelos........................................ 6 Diagnóstico de la alcalinidad ................................................................................. 7 SANEAMIENTO DE SUELOS SALINOS Y ALCALINOS ...................................................... 8 Lavado. Requisito de lixiviación ........................................................................... 9 Saneamiento de suelos alcalinos ......................................................................... 11 ANEXO TABLAS ................................................................................................................. 14 Tolerancia de los principales cultivos a la salinidad bajo condiciones de riego .................................................................................................................. 14 Tolerancia de varios cultivos al sodio intercambiable en ausencia de sales solubles......................................................................................................... 18 Influencia del PSI en la reducción del rendimiento............................................ 18 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................... 19
- 5. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II EL EXCESO DE SALES EN LOS SUELOS DE REGIONES ÁRIDAS Y SEMIÁRIDAS La salinidad o exceso de sales solubles es probablemente la cualidad adversa del suelo para el desarrollo de los cultivos más ampliamente distribuida en las zonas áridas bajo riego. Suelo salino es aquel que contiene sales solubles en tal cantidad que alteran desfavorablemente su productividad (Soil Salinity Laboratory Staff. U.S.D.A. 1953). Al elevarse la concentración de sales en la solución del suelo se produce la reducción del flujo de agua que por ósmosis es absorbida por las plantas, provocando condiciones de déficit hídrico en los cultivos no adaptados, aún con altos niveles de humedad en el suelo. Algunos iones, como el sodio, cloruros y sulfatos son tóxicos para algunos cultivos (Soil Survey Investigations for Irrigation, FAO Soil Bulletin Nº 42, 1979). Los suelos salinos son característicos de sectores con drenaje restringido en climas áridos y semiáridos. Bajo éstas condiciones climáticas el lavado del suelo es solo parcial y las sales solubles no pueden ser eliminadas. La elevada evaporación propia de estas regiones actúa concentrando las sales en los estratos superiores del suelo y en el agua superficial. Los altos tenores salinos presentes son producto del ascenso capilar desde napas salobres cercanas a la superficie. Bajo regímenes climáticos húmedos e incluso subhúmedos las sales general- mente son eliminadas del perfil por el agua de percolación alcanzando capas de agua subterráneas y finalmente transportadas al océano. Consecuencia de éste proceso de lavado es la escasa difusión de suelos salinos en regiones húmedas, exceptuando a aquellos sectores afectados por materiales marinos en sus cuencas hidrográficas y/o tierras bajas cercanas al mar. El origen de las sales en los suelos La fuente principal de sales en los suelos reside en los minerales primarios que conforman las rocas presentes en los estratos superficiales de la corteza terrestre. Estas sales son liberadas gradualmente tras los procesos de intemperización química (hidrólisis, hidratación, solución, oxidación, etc.). La acumulación de sales primarias solo ocurre en regiones sumamente áridas, donde las precipitaciones, inferiores a 50 ó 100 mm anuales no alcanzan a eliminarlas del perfil del suelo, incluso en aquellos mejor drenados, al no existir percolación profunda del agua de lluvia. -1-
- 6. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II Los suelos salinos se originan casi exclusivamente por acumulación de sales acarreadas por el agua –sales secundarias–, tanto subterránea como de superficie, en áreas deprimidas y de drenaje restringido. Otra fuente de sales es el océano, dando origen a suelos con importante contenido salino en regiones antiguamente afectadas por ingresiones marinas donde la presencia de napas cercanas provoca la salinización de los sedimentos modernos que sobreyacen a los depósitos marinos. El océano es también el responsable de las denominadas sales cíclicas (Teakle 1937), acarreadas del mar a la tierra a través de los vientos marinos. Las aguas actúan como fuente de sales en las zonas de riego, donde los suelos pueden ver incrementado su tenor salino en cortos períodos, incluso utilizando aguas de riego con bajos contenidos de sales solubles (v.g. Alto Valle del río Negro) cuando no se observan adecuadas condiciones de drenaje. De esta manera se originan suelos salinizados, donde el único responsable de su formación es el hombre (proceso antropogénico). Por último las aguas pueden provocar la salinización del suelo cuando inundan tierras bajas con drenaje deficiente (v.g. algunos sectores afectados por las inundacio- nes del río Quinto, lagunas encadenadas, etc.). Salinización Los procesos degradatorios por salinización de mayor importancia por su signi- ficancia económica se dan con más frecuencia en las áreas de regadío (fundamentalmente valles de regiones áridas) donde suelos no salinos y aparente- mente bien drenados bajo condiciones naturales, se salinizan en unos cuantos años cuando no se prevé la implementación de un sistema de drenaje artificial acorde con la nueva condición de régimen hídrico al que estarán sujetas las tierras irrigadas. De ésta forma, capas freáticas salinas pueden ascender en pocos años hasta ubicarse próximas a la zona de actividad radical durante la temporada de riego, provocando por capilaridad la migración ascendente de sales e impidiendo la eliminación de los excedentes hídricos provenientes del riego, los que al evaporarse contribuyen a la recarga de sales en el suelo. No se concibe, en consecuencia, hoy en día, que un área o región se incorpore a la producción intensiva si no se basa en estudios previos efectuados por profesionales -2-
- 7. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II especializados que permitan evaluar con precisión la aptitud productiva de las tierras y sus reales necesidades de manejo para los distintos tipos de aprovechamiento posi- bles. Tolerancia de los cultivos a la salinidad Existe una marcada diferencia en el comportamiento de distintos cultivos ante similares contenidos de sales en el suelo. El conocimiento del grado de adaptación de las distintas especies vegetales cultivables a condiciones de salinidad es elemental en el proceso de evaluación de tierras, ya que ésta última implica la comparación o confrontación entre las cualidades que posee una tierra y los requerimientos del cultivo seleccionado. La tolerancia a las sales es la capacidad de soportar ciertas concentraciones de sales solubles en el área de actividad de las raíces. Generalmente es expresada como el nivel de salinidad que determina una cierta declinación en los rendimientos (Bernstein, 1960). La tabla Nº 1 muestra el grado de tolerancia de diferentes cultivos anuales y perennes. Esta información no solo es importante en la selección de las especies más adaptadas, sino también en la determinación de los requerimientos de riego y drenaje y en la elección de prácticas específicas de manejo de suelos salinos. Algunos cultivos son especialmente sensibles durante los primeros estadíos de crecimiento. La remolacha azucarera sobresale por su baja tolerancia a las sales durante la germinación, pero durante las últimas etapas de su crecimiento es capaz de soportar elevadas concentraciones salinas (Ver Tabla Nº 1). Niveles de sales del orden de 4 a 8 mmho/cm en suelos húmedos pueden permitir una normal germinación en una arrocera, pero provocar la pérdida del cultivo antes del macollaje . El agropiro (forrajera ampliamente cultivada en suelos de esta naturaleza) manifiesta alta tolerancia a la salinidad una vez implantada, aunque es sensible durante la germinación y primeros estadíos de desarrollo. En muchos cultivos la tolerancia es la misma en las distintas etapas de crecimiento (v.g. cebada). Sin embargo existe una generalizada tendencia a creer que todas las especies son más sensibles durante la germinación y primeras etapas de cre- -3-
- 8. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II cimiento. Esto se puede atribuir a la mayor concentración de sales en los niveles más elevados del microrrelieve, sectores estos donde normalmente se deposita la semilla en cultivos regados en surcos, por lo que pueden aparecer como menos resistentes durante el primer período de crecimiento (Bernstein, 1960). Fig. 1: DISTRIBUCIÓN DE SALES SOLUBLES EN UN CULTIVO DE ALGODÓN REGADO EN SURCOS. (WADLEIG AND FIREMAN, 1949) 100 cm TALLO 0 PROFUNDIDAD (cm) 25 50 75 CONDUCTIVIDAD DEL EXTRACTO DE SATURACIÓN - (dS/m) Menos de 1,0 2,0 a 5,0 6,0 a 10,0 Mayor a 50,0 1,0 a 2,0 5,0 a 6,0 10,0 a 50,0 Extraído de ‘‘DIAGNOSIS AND IMPROVEMENT OF SALINE AND ALKALI SOILS. A.H. Nº 60. UNITED STATE SALINITY LABORATORY STAFF. USDA Diagnóstico de la salinidad El exceso de sales en el suelo solo es directamente observable en la morfología del perfil cuando los niveles de salinidad son muy elevados, cristalizando las sales solubles en superficie, generalmente en las posiciones prominentes del microrrelieve, en los períodos en que se produce el desecamiento del suelo (eflorescencias salinas). Afortunadamente existen determinaciones analíticas sencillas que permiten diagnosticar con rapidez y precisión el nivel de salinidad de las distintas capas u horizontes que componen el perfil del suelo. Las mismas toman en cuenta no solo el contenido de sales solubles sino también la capacidad de retención de humedad, ya que ambos son importantes en la determinación de la concentración de sales en el agua del suelo. Esta se mide a través de la conductividad eléctrica de un extracto obtenido de la pasta saturada de suelo y se expresa en milimhos por centímetro -4-
- 9. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II (mmho/cm). La conductividad eléctrica está estrechamente relacionada con la presión osmótica de la solución, que determina la facilidad con que las raíces pueden absorber el agua del suelo: PO = 0.36.CE.10 3 EL EXCESO DE SODIO EN LOS SUELOS En el punto anterior se analizaron suelos denominados salinos, es decir con excesos de sales solubles en la solución del suelo. El presente trata acerca de los suelos alcalinos, donde el sodio se encuentra adsorbido en alta proporción por las arcillas. Suelo alcalino o sódico es aquel que contiene suficiente sodio intercambiable (o sodio más magnesio) como para interferir con el crecimiento de la mayoría de las plantas cultivables, se encuentren o no presentes apreciables cantidades de sales solu- bles (Guidelines: land evaluation for irrigated agriculture. FAO. Soil Bulletin Nº 55. 1985). Acumulación de sodio intercambiable en los suelos Los cationes, en razón de sus cargas eléctricas positivas, son retenidos, adsorbidos, por las partículas coloidales (arcillas) de carga eléctrica negativa. Estos cationes se mantienen en un equilibrio dinámico con los presentes en la solución del suelos. El reemplazo de unos por otros se denomina intercambio catiónico. En razón de este libre intercambio entre los cationes adsorbidos y los presentes en la solución del suelo, es de esperar que la proporción de los primeros este relacionada con la concen- tración de la solución del suelo. En suelos no salinos ni alcalinos, los cationes que se encuentran en mayor proporción son calcio y magnesio (tanto en la solución como en el complejo sorbente). Ante un incremento en la concentración de sales solubles el catión sodio es el que en la mayoría de los casos predomina ampliamente. En la medida en que el agua es evapotranspirada, aumenta la concentración de sales en la solución, precipitándose los sulfatos y carbonatos de calcio y magnesio, con el consiguiente aumento relativo del sodio que reemplaza a los cationes bivalentes en el complejo de intercambio. -5-
- 10. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II Efectos perjudiciales del exceso de sodio en los suelos Los perjuicios provocados por elevados niveles de sodio en intercambiable en el suelo pueden ser divididos en dos categorías: - Deterioro de las condiciones físicas del suelo. - Toxicidad específica. Efecto sobre las condiciones físicas Valores elevados de sodio intercambiable promueven la dispersión y expansión (por hidratación) de los minerales de arcilla, provocando una sensible disminución de la permeabilidad tanto al pasaje del aire como del agua. Tanto la tasa de infiltración como la conductividad hidráulica se ven sumamente reducidas. La dispersión operada sobre las partículas coloidales (materia orgánica y minerales de arcilla) provoca el bloqueo de los poros del suelo, mientras que el efecto de expansión disminuye el diámetro de los mismos (Frenkel et al. 1978). Los suelos con importantes contenidos de caolinita (mineral de arcilla tipo 1:1) son menos sensibles a este efecto, viéndose el mismo, por el contrario, acentuado en los suelos con altos contenidos de arcillas expandentes (tipo 2:1). Los suelos con elevados valores de PSI (porcentaje de sodio intercambiable) se vuelven muy plásticos bajo elevadas condiciones de humedad, quebradizos en húmedo y muy duros en seco. Las labranzas se tornan muy dificultosas y se produce el encostrado superficial del suelo. Toxicidad específica Existe una gran variación en la capacidad de distintas especies vegetales de tolerar al ión sodio en exceso. La mayoría de las especies arbóreas (frutales y forestales) son particularmente sensibles ya con bajas concentraciones de sodio. Los cultivos anuales son en términos generales mucho mas resistentes a la presencia de sodio, si bien muchos de ellos son afectados por altas concentraciones de éste. Los síntomas de toxicidad por sodio se presentan primero en las hojas viejas recién tras un período durante el cual importan- tes concentraciones de sodio se acumulan en la planta hasta alcanzar niveles tóxicos, manifestándose como un quemado o desecamiento de tejidos en el borde externo de las -6-
- 11. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II hojas progresando hacia el centro de las mismas (FAO Soil Bulletin Nº 55. 1985). La toxicidad por sodio se ve disminuida y hasta eliminada por la presencia de adecuadas cantidades de calcio (FAO Soil Bulletin Nº 42. 1979). Las tablas Nº 2 y 3 pueden ser usadas para evaluar la tolerancia a la sodicidad de diferentes cultivos. Debe destacarse que la reducción en los rendimientos operada en suelos sódicos es provocada en mayor medida por el deterioro de las condiciones físicas que por los efectos tóxicos del ión sodio. Diagnóstico de la alcalinidad El exceso de sodio en el suelo se ve claramente reflejado en la morfología del perfil, lo que permite un inequívoco diagnóstico a campo. Producto de la dispersión de la materia orgánica ocurrida en el horizonte superficial, es común observar en el horizonte nátrico (B2t) barnices húmicos que recubren parcial o totalmente los agregados dándole una tonalidad oscura hasta negra. Suelos exsecivamente alcalinos manifiestan en superficie manchas negras (humatos de sodio) denominadas vulgar- mente "salitre negro". La estructura columnar -no siempre de fácil reconocimiento a campo- es provocada por la dispersión coloidal operada en la porción superior del horizonte iluvial. El aspecto redondeado de las cabezas de las columnas se debe al lavado de los coloides minerales (arcillas) que ocupan la superficie de contacto entre prismas y/o columnas, en razón de que ésta es la vía preferencial del agua de perco- lación. Las determinaciones analíticas permiten cuantificar la limitación ocasionada por la alcalinidad sódica. La medida más expeditiva es la de la reacción del suelo: pH superiores a 8,5 indican sin lugar a dudas niveles de sodio que restringen la producti- vidad de los cultivos no adaptados. El nivel de sodio de un suelo se mide a través del Porcentaje de sodio intercambiable Na+ P.S. I.= .100 CIC PSI = Porcentaje de sodio intercambiable -7-
- 12. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II Na+ = Sodio intercambiable (meq/100g de suelo) CIC = Capacidad de intercambio catiónico (meq/100g de suelo) El valor de 15% de sodio intercambiable es ampliamente aceptado como límite entre suelos alcalinos y no alcalinos, aunque el mismo de be considerarse como arbitrario y tentativo. En algunos casos, por ejemplo, 2 o 3 meq de sodio intercambia- ble por 100g de suelo tiene igual o aún mayor utilidad como límite crítico (U.S. Sali- nity Laboratory Staff, 1953). El riesgo de alcalinización de un suelo se mide a través del RAS o relación de adsorción de sodio del agua de riego: Na+ RAS = + + 2 Ca 2 + Mg 2 donde Ca2+, Mg2+ y Na+, corresponden a cationes del extracto de saturación expresados en meq/l. Valores superiores a 10 ó 12 en la solución del suelo o en el agua de riego deben considerarse como indicadores de elevado riesgo de sodificación. Irurtia y Peinemann (1986), encontraron que para un amplio rango de texturas, (franco arenosas a franco arcillosas), cuando se lavaba una muestra manteniendo una elevada RAS en el medio (entre 14 y 110), la conductividad hidráulica (K) se reducía sensiblemente hasta hacerse prácticamente cero. La solución percolada (agua de drenaje) presentaba un pH mayor a 8,5 y presencia de materia orgánica y arcilla en suspensión como consecuencia de la gran dispersión imperante. Por el contrario en muestras de textura areno franca la K se vio incrementada, al migrar el material coloidal de la muestra. SANEAMIENTO DE SUELOS SALINOS Y ALCALINOS En el proceso de saneamiento de suelos salinos deben arrastrarse las sales solubles eliminándolas de la zona de actividad radical. Si el ión predominante es el sodio deberá aportarse, además, material rico en yeso que mediante el intercambio catiónico sea capaz de transformar la arcilla sódica en cálcica, liberando al ión Na+ que entonces puede ser arrastrado por el agua de lixiviación. -8-
- 13. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II Este proceso de lavado de las sales y el sodio del suelo solo es posible bajo adecuadas condiciones de drenaje que mantengan la capa freática lo suficientemente profunda como para evitar la recarga de sales en los estratos superiores del suelo por ascenso capilar. No existe en consecuencia, posibilidad de saneamiento de suelos salinos y/o alcalinos si no se contempla la implementación de una red de drenaje que evacue el agua de lavado, al mismo tiempo que impida el ascenso freático, conser- vándolo a una profundidad que no perjudique el desarrollo de los cultivos. Si además se asocia al exceso de sales la presencia de sodio, será imprescindible la incorporación de enmiendas (yeso) para eliminar el excedente de sodio. Requisitos de lixiviación La acumulación de sales en el suelo ocurre cuando las aportadas con el agua requerida para reponer las pérdidas por evaporación y transpiración supera las pérdidas por lixiviación y drenaje (Pla Sentis, 1988). El lavado de las sales solubles presentes en la zona radical es absolutamente indispensable en los suelos bajo regadío. Sin el lavado, las sales se acumularían en proporción directa a la cantidad que de ellas contiene el agua de riego y a la lámina aplicada. La concentración de sales en la solución del suelo resulta en su mayor parte de la extracción de la humedad del suelo por los procesos de evaporación y transpira- ción (uso consuntivo). Necesidad de lavado o requisito de lixiviación puede definirse como la fracción del agua de riego que debe percolarse a través de la zona de actividad de las raíces para controlar la salinidad en un determinado nivel (Manual Nº 60. USDA 1953). donde : ECiw RL = .100 EC dw RL: Requisito de lixiviación ECdw: Conductividad eléctrica proyectada o tolerable en la base de la zona de actividad radical. ECiw: Conductividad eléctrica del agua de riego El siguiente ejemplo aclara estos conceptos: -9-
- 14. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II Se pretenden regar 3 cultivos que requieren para su uso consuntivo 700 mm de humedad. El cultivo Nº 1 es poco tolerante a la salinidad admitiendo en el extracto de saturación un valor máximo de 2 mmho/cm (ECdw). El cultivo Nº 2 es moderada- mente tolerante (ECdw: 5 mmho/cm)y el Nº 3 es tolerante (ECdw: 8 mmho/cm). El agua utilizada para regar los mismos tiene una conductividad eléctrica (ECiw) de 1.500 micromhos/cm. Cálculo del requisito de lixiviación Cultivo Nº 1 1.500 RL = x100 = 75%. Lámina a aplicar = 1.225 mm. 2 .000 Cultivo Nº 2 1.500 RL = x100 = 30%. Lámina a aplicar = 910 mm 5.000 Cultivo Nº 3 1.500 RL = x100 = 18,75%. Lámina a aplicar = 831 mm. 8.000 Los resultados muestran como varía la dotación de riego para cultivos con iguales requerimientos hídricos y distinta tolerancia a la salinidad. Estos conceptos demuestran que la eficiencia de aplicación del 100%, solo es deseable en el caso de que se trate de aguas químicamente puras, situación ésta prácticamente inexistente en la naturaleza. La salinidad del agua obliga a una disminución en la eficiencia de riego. En estos casos, debería modificarse el criterio de eficiencia, aplicando este concepto a la uniformidad en el pasaje de agua de drenaje, lo que podría estar revelado por los valores de conductancia del extracto de saturación del suelo en diferentes puntos de la superficie regada (N. Nijensohn, 1961). El gráfico que a continuación se expone (Fig. Nº 2) permite observar la curva de distibución de sales en un perfil de suelo salino tras la aplicación de diferentes láminas de riego. - 10 -
- 15. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II Fig. Nº 2: CURVAS TÍPICAS DE LAVADO DE SALES Conductividad del extracto de saturación (mmho/cm 14 12 10 8 0 - 30 cm 30 - 60 cm 60 - 90 cm 6 90-120 4 2 0 0 30 60 90 120 150 Lámina de agua aplicada (mm) Extraido de ‘‘SOIL SURVEY INVESTIGATIONS FOR IRRIGATION’’. FAO SOIL BULLETIN Nº 42. 1979 Saneamiento de suelos alcalinos La implementación de una red de drenaje es el primer paso para el rescate de suelos alcalinos. La aplicación de enmiendas, además del agua de lavado es indispensable para la liberación del sodio fijado en el complejo de intercambio. El tipo y cantidad de mejorador químico a aplicar en un suelo con el objeto de intercambiar el sodio adsorbido depende fundamentalmente de la velocidad de sustitución deseada, de características propias del suelo y de aspectos económicos. El Laboratorio de Salinidad de Riverside (California) clasifica a las enmien- das en tres tipos: - 11 -
- 16. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II 1. Sales solubles de calcio Cloruro de calcio Yeso 2. Ácidos o formadores de ácidos Azufre Ácido sulfúrico Sulfato de hierro Sulfato de aluminio 3. Sales de calcio de baja solubilidad Roca caliza molida (a veces también con magnesio) Subproductos de la cal utilizada en la industria azucarera El yeso es el producto más ampliamente difundido. El siguiente cuadro muestra un listado de las enmiendas más comunes y su equivalencia con el yeso. ENMIENDAS QUÍMICAS PARA SUELOS SALINO SÓDICOS Y SÓDICOS (FAO - UNESCO 1973) Equivalencia con una tonelada de yeso puro ENMIENDAS (en toneladas) Yeso (CaSO4 - 2H2O) 1,00 Cloruro de calcio (CaCl2 - 2H2O) 0,85 Caliza (CaCO3) 0,58 Azufre 0,19 Ácido sulfúrico 0,57 Sulfato de hierro (FeSo4.7H2O) 1,62 Sulfato de aluminio [Al2 (SO4)3.10H2O 1,29 Polisulfuro de calcio (CaS5) 0,77 Fuente: FAO SOIL BULLETIN Nº 42 La cantidad de enmienda a aplicar está relacionada con la cantidad de sodio a ser removido del suelo y en forma teórica se puede calcular como: C.E.C.(P.S.I.inicial - P.S. I. final) Yeso(meq / 100g) = 100 P.S.I. inicial: es el medido antes de comenzar la recuperación - 12 -
- 17. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II P.S.I. final: es el valor deseado, habitualmente considerado 10 Por ejemplo, para un suelo con un P.S.I. inicial de 25 y una C.I.C. de 20 meq/100g de suelo: 20 x (25 − 10) Yeso(meq / 100g) = = 3,0 meq/100 g suelo) 100 Dado que 1 meq de yeso es equivalente a 860 ppm de yeso, y considerando que una hectárea de suelo hasta una profundidad de 20 cm pesa aproximadamente 2.600 toneladas, la cantidad de yeso teóricamente requerida para tratar esa profundi- dad de suelo será: Requerimiento de yeso/ha/20 cm = 860 x 10-6 x 2,6 x 106 x 3,0 = 6.708 kg En la práctica el yeso tiene impurezas por lo que debe usarse un factor de corrección (factor de pureza) en cada caso. Además debe destacarse que la eficiencia de reemplazo de sodio por calcio no es del 100%, fundamentalmente debido a la presencia de sodio libre. Por esta razón se recomienda que la cantidad de yeso a aplicar sea incrementada de acuerdo con los equivalentes de carbonato de sodio y bicarbonato de sodio libres. Estudios efectuados por el U.S. Bureau of Reclamation (no publicados) en Idaho, EE.UU., han demostrado que, en términos generales, el yeso tiene una eficiencia de solo el 60 a 75% en el reemplazo de sodio intercambiable, porcentaje éste que puede ser utilizado para ajustar los valores calculados (FAO Soil Bulletin Nº 42). - 13 -
- 19. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II ANEXO TABLAS TABLA Nº 1: TOLERANCIA DE LOS PRINCIPLES CULTIVOS A LA SALINIDAD En porcentaje del rendimiento potencial esperable bajo condiciones de riego superficial CULTIVOS EXTENSIVOS CULTIVO 100% 90% 75% 50% Sin rendi- miento Cebada 8,0 10,0 13,0 18,0 28,0 (Hordeum vulgare) Algodón 7,7 9,6 13,0 17,0 27,0 (Gossypium hirsutum) Remolacha azucarera 7,0 8,7 11,0 15,0 24,0 (Beta vulgaris) Trigo 6,0 7,4 9,5 13,0 20,0 (Triticum aestivus) Cártamo 5,3 6,2 7,6 9,9 14,5 (Carthamus tintorius) Soja 5,0 5,5 6,2 7,5 10,0 (Glicine max) Sorgum 4,0 5,1 7,2 11,0 18,0 (Sorghum sp.) Maní 3,2 3,5 4,1 4,9 6,5 (Arachis hipogaea) Arroz 3,0 3,8 5,1 7,2 11,5 (Oryza sativa) Maíz 1,7 2,5 3,8 5,9 10,0 (Zea mays) Lino 1,7 2,5 3,8 5,9 10,0 (Linum usitatissimum) Poroto 1,0 1,5 2,3 3,6 6,5 (Phaseolus vulgaris) Continúa -1-
- 20. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II Tabla Nº 1 CONTINUACIÓN FRUTALES CULTIVO 100% 90% 75% 50% Sin rendi- miento Datilero 4,0 6,8 10,9 17,9 32,0 (Phoenix datilífera) Higuera 2,7 3,8 5,5 8,4 14,0 (Ficus carica) Olivo 2,7 3,8 5,5 8,4 14,0 (Olea europea) Pomelo 1,8 2,4 3,4 4,9 8,0 (Citrus paradisi) Naranjo 1,7 2,3 3,2 4,8 8,0 (Citrus sinensis) Limonero 1,7 2,3 3,3 4,8 8,0 (Citrus limon) Manzano 1,7 2,3 3,3 4,8 8,0 (Malus sylvestris) Peral 1,7 2,3 3,3 4,8 8,0 (Pyrus comunis) Nogal 1,7 2,3 3,3 4,8 8,0 (Juglans regia) Duraznero 1,7 2,2 2,9 4,1 6,5 (Prunus pérsica) Damasco 1,6 2,0 2,6 3,7 6,0 (Prunus armeníaca) Vid 1,5 2,5 4,1 6,7 12,0 (Vitis vinífera) Almendro 1,5 2,0 2,8 4,1 7,0 (Prunus dulcis) Ciruelo 1,5 2,1 2,9 4,3 7,0 (Prunus doméstica) Palto 1,3 1,8 2,5 3,7 6,0 (Persea americana) Continúa -2-
- 21. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II Tabla Nº 1 CONTINUACIÓN CULTIVOS HORTICOLAS CULTIVO 100% 90% 75% 50% Sin rendi- miento Remolacha 4,0 5,1 6,8 9,6 15,0 (Beta vulgaris) Tomate 2,5 3,5 5,0 7,6 12,5 (Lycopersicon esculentum) Pepino 2,5 3,3 4,4 6,3 10,0 (Cucumis sativus) Espinaca 2,0 3,3 5,3 8,6 15,0 (Spinacea oleracea) Repollo 1,8 2,8 4,4 7,0 12,0 (Brassica oleracea) Papa 1,7 2,5 3,8 5,9 10,0 (Solanum tuberosus) Batata 1,5 2,4 3,8 6,0 10,5 (Ipomoea batata) Pimiento 1,5 2,2 3,3 5,1 8,5 (Capsicum annuum) Lechuga 1,3 2,1 3,2 5,2 9,0 (Latuca sativa) Cebolla 1,2 1,8 2,8 4,6 7,5 (Allium cepa) Zanahoria 1,0 1,7 2,8 4,6 8,0 (Daucus carota) Poroto 1,0 1,5 2,3 3,6 6,5 (Phaseolus vulgaris) Continúa -3-
- 22. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II Tabla Nº 1 CONTINUACIÓN FORRAJERAS CULTIVO 100% 90% 75% 50% Sin rendi- miento Agropiro 7,5 9,9 13,3 19,4 31,5 (Agropiron elongatum) Pasto Bermuda 6,9 8,5 10,8 14,7 22,5 (Cynodon dactylon) Cebada forrajera 6,0 7,4 9,5 13,0 20,0 (Hordeum vulgare) Rye Grass perenne 5,6 6,9 8,9 12,2 19,0 (Lolium perenne) Falaris 4,6 5,9 7,9 11,1 18,0 (Phalaris tuberosa) Festuca 3,9 5,8 8,6 13,3 23,0 (Festuca sp.) Alfalfa 2,0 3,4 5,4 8,8 15,5 (Medicago sativa) Pasto ovillo 1,5 3,1 5,5 9,6 17,5 (Dactylis glomerata) Trébol 1,5 2,3 3,6 5,7 10,0 (Trifolium sp.) Extractado de: "SOIL SURVEY INVESTIGATIONS FOR IRRIGATION" FAO Soil Bulletin Nº 42. 1979 Fuente: Maas y hoffman (1977) Bernstein, L. (1964) Univeridad de California (1974) -4-
- 23. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II TABLA Nº 2: TOLERANCIA DE VARIOS CULTIVOS AL SODIO INTERCAMBIABLE EN AUSENCIA DE SALES SOLUBLES Tolerancia a PSI y Respuesta de los cultivos Cultivo rangos de afectación bajo condiciones de campo Extremadamente sensibles Frutales de pepita y carozo Síntomas de toxicidad, aún (PSI = 2 - 10) Nogal - Citrus - Palto a bajos valores de PSI El crecimiento del cultivo se de- Sensibles tiene a estos valores de PSI, aún Poroto (PSI = 10 - 20) cuando las condiciones físicas del suelo puedan ser buenas. Trébol (Trifolium sp.) El crecimiento se ve detenido Moderadamente tolerantes Avena tanto por factores nutricionales (PSI = 20 - 40) Festuca como por condiciones físicas ad- Arroz versas Trigo - Algodón - Alfalfa El crecimiento del cultivo se ve Tolerantes Cebada - Tomate - Remolacha detenido generalmente por condic. (PSI = 40 - 60) físicas adversas El crecimiento del cultivo se ve Muy tolerantes Agropiro detenido generalmente por con- (PSI > 60) Grama Rodes físicas adversas Fuente: Pearson 1960. "Soil Survey Investigations for Irrigation" FAO Soil Bulletin Nº 42 TABLA Nº 3: INFLUENCIA DEL PSI EN LA REDUCCION DEL RENDIMIENTO 50% de reducción en el 50% de reducción en el 50% de reducción en el rendimiento con valores de rendimiento con valores de PSI rendimiento con valores de PSI inferiores a 15 entre 15 y 25 PSI superiores a 25 Sensibles Intermedias Tolerantes Palto Trébol rojo Alfalfa Maíz Algodón Cebada Duraznero Limón Remolacha/acelga Naranjo dulce Lechuga Cebolla Fuente: Lunt 1963. "Soil Survey Investigations for Irrigation" FAO Soil Bulletin Nº 42 -5-
- 24. CÁTEDRA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS CONSERVACIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL USO DE LA TIERRA II BIBLIOGRAFÍA Bernstein, L. 1965. Salt tolerance of field crops. Agr. Inf.Bulletin Nº 217. U.S.Department of Agriculture. Washington D.C. Cairns, R.R. 1983. Recuperación de suelos solentzicos. X Congreso Argentino y VIII Latinoamericano de la Ciencia del Suelo. FAO 1979. Soil survey investigations for irrigation. FAO Soil Bulletin Nº 42. Roma. FAO 1985. Guidelines: Land evaluation for irrigated agriculture. Soil Bulletin Nº 55. Roma. FAO 1976. El drenaje de suelos salinos. Estudios sobre Riego y Avenamiento Nº 16. Roma. INTA 1961. Riego y drenaje. Capítulo IV: Calidad de las aguas para riego. N. Nijenshon. Mendoza. Frenkel, H. J. Goetzen y J. Rhoades. 1978. Effects on clays type and content, exchangeable sodium percentage, and electrolite concentration on clay dispersion and soil hydraulic conductivity. Soil Sc. Soc. Am. J. 42:32-39 Grande Covian, R. 1956. Los suelos salinos, su rescate y aplicación a las marismas del Guadalquivir. Ministerio de Agricultura. Serie monográfica Nº 7. Capítulo IV: Rescate de suelos salinos. Madrid. Irurtia, C. y N. Peinemann. 1986. Efecto de la relación de adsorción de sodio y la concentración de sales sobre la conductividad hidráulica de diferentes suelos. Rev.: Ciencia del Suelo. Vol 4. Nº 2. Buenos Aires. Pla Sentis, L. 1988. Riego y desarrollo de suelos afectados por sales en condiciones tropicales. Soil Tecnology. Vol 1, p.13-35. Crenlingem. Teakle, L. 1937. The salt content (sodium chloride) of rain-water. West. Austral Dept. Agr. Jour., Serv. 2, 14: 115-123. U.S. Bureau of Reclamation 1953. Reclamation Manual, Vol. V: Irrigated Land Use, Part 2: Land Classification. USBR. Denver. Colorado. U.S. Soil Survey Staff 1951. Soil survey manual. U.S. Departament of Agriculture Handbook Nº 18. Washington DC. U.S. Salinity Laboratory Staff 1953. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. U.S. Departament of Agriculture Handbook Nº 60. United State Governmet Printig Office. Washington DC. -6-