(separata) edafologia y fertilidad

CURSO DE ACTUALIZACIÓN 2010

FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y

AGRONOMÍA

CURSOS DE EDAFOLOGÍA Y FERTILIDAD

DE SUELOS

DOCENTE MARIO GÁLVEZ BRICEÑO

CURSO DE ACTUALIZACIÓN 2010 FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y AGRONOMÍA

EDAFOLOGÍA Y FERTILIDAD DE SUELOS DOCENTE: MARIO GÁLVEZ BRICEÑO

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EDAFOLOGÍA Y FERTILIDAD DE SUELOS

I. EDAFOLOGÍA

1. HISTORIA Y CONCEPTO

1) Edafología

Es una ciencia joven que trata sobre el estudio del suelo. Aparece al final del siglo pasado, si bien se constituye como tal en la "IV Conferencia Internacional sobre Pédologie" celebrada en Roma en 1924 de la que nace la "Sociedad Internacional de Ciencia del Suelo", cuyo primer Congreso se celebra en Washington en 1927.

Su nombre viene del griego 'edaphos' que significa superficie de la tierra, en contraposición de "geos" que denomina al cuerpo cósmico. Estudia el suelo desde todos los puntos de vista: su morfología, su composición, sus propiedades, su formación y evolución, su taxonomía, su distribución, su utilidad, su recuperación y su conservación. La mayoría de los autores atribuyen a V. V. Dokuchaev la paternidad de esta ciencia, si bien en 1837 K. Sprengel publica el primer tratado de Edafología bajo el titulo alemán de "Bodenkunde", por lo que algunos autores lo consideran el pionero, como destaca E. Huguet del Villar (1937), citado por J. Porta (1999).

2) Suelo.

El vocablo suelo deriva de la palabra latina "solum" con la que se denominaba a la superficie sólida de la Tierra, que solo constituye, con sus 149 millones de km², el 29 % de la superficie del planeta, que alcanza 510 millones de km².

Los conceptos de suelo y tierra suelen prestarse a confusión, pero nosotros consideraremos como suelo a la "capa superior de la superficie sólida del planeta, formada por meteorización de las rocas, en la que están o pueden estar enraizadas las plantas y que constituye un medio ecológico particular para ciertos tipos de seres vivos".

En este sentido la superficie ocupada por suelos desciende hasta unos 3200 millones de has., que solo constituyen el 21 % de la considerada inicialmente, y le corresponde únicamente el 6.3 % del área total del planeta.

De cualquier forma, la idea de suelo es muy compleja y ha ido evolucionando con el tiempo; y como el pasado es la clave del presente y la escuela del futuro, resulta conveniente revisar esta evolución para adquirir un correcto conocimiento del concepto de suelo.

Así ya los primeros cultivadores neolíticos preferían, para aposentarse, suelos bien drenados y fáciles de trabajar, naciendo de esta manera, si no el primer concepto de suelo, si la primera clasificación de suelos en útiles e inútiles.

Desde siempre el suelo ha sido considerado como una mezcla más o menos suelta de pequeños fragmentos de roca y materiales de origen orgánico, junto con líquidos



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y gases en proporción variable de sus respectivos componentes, con una determinada capacidad productiva.

Teofrasto (370-287 a.C.), alumno de Aristóteles, definió el suelo con el término "edaphos " para diferenciarlo de la tierra como cuerpo cósmico, y distinguió en él varias capas: superficial, con un contenido variable en humus; subsuperficial, que suministraba nutrientes al sistema radicular herbáceo; substrato, que alimentaba las raíces de los árboles; y finalmente, por debajo el dominio del reino de la oscuridad.

Ya en el Siglo XIX, Berzelius (1779-1848), definió al suelo como "el laboratorio químico de la Naturaleza, en el cual tienen lugar reacciones de descomposición y síntesis de una determinada manera”.

Springel, en 1817, define el suelo como "una masa de material derivado de minerales, que contiene los productos de descomposición de plantas y animales”.

En 1882 Dokutchaev inició un estudio sobre evaluación agrícola y capacidad de uso de la tierra. En los que propone una clasificación de suelos naturales o "normales" y acuña algunos de los más famosos nombres de suelos: chernozem, solonchak, sierozem y podsol. Lo más importante de la obra de Dokutchaev es que creó una filosofía conectada con las numerosas relaciones e interrelaciones que existen entre rocas, geomorfología, suelos, aguas superficiales y freáticas, clima, flora, fauna y hombre. Pensó que el suelo era un cuerpo natural con expresión variable en el espacio y en el tiempo.

Otra de las innovaciones introducidas por Dokutchaev fue la realización de cortes verticales, a los que denominó perfiles; en ellos observó una secuencia de capas horizontales a las que llamó horizontes, nombres que subsisten actualmente. Finalmente definió los suelos como: "Las formaciones superficiales minerales y orgánicas, más o menos coloreadas por el humus, que constantemente se manifiestan ellas mismas como un resultado de la actividad combinada de los siguientes agentes: clima, organismos vivos y muertos (plantas y animales), material originario y tiempo".

Ya en el Siglo XX, Marbut (1863-1935) llegó a ser uno de los investigadores más conocidos en la Edafología mundial y fundador de la escuela americana de Edafología. Define al suelo como "la capa externa de la corteza de la tierra, usualmente no consolidada que varía en espesor desde una fina película a varios metros, que difiere del material subyacente en color, estructura, textura, constitución física, composición química, características biológicas y, probablemente también, en procesos químicos, reacción y morfología".

2. ELEMENTO MÍNIMO QUE PUEDE CONSIDERARSE SUELO

En otras Ciencias Naturales, los cuerpos objeto de su estudio tienen unos límites claros, definidos, abruptos, mientras que un suelo concreto, un individuo-suelo, cambia en sus márgenes de una manera con frecuencia continua hacia otros individuos-suelo con diferentes propiedades. El criterio que utilicemos para establecerlo condicionará toda la sistemática, construida necesariamente sobre él.

Una solución consiste en definir la unidad mínima de suelo. En esta línea, la "Soil Taxonomy" del USDA (United States Department of Agriculture) define el "pedón"



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como el más pequeño volumen que puede ser llamado suelo. Representa el límite arbitrario entre el suelo y el no suelo y es comparable en muchos aspectos a la celdilla unidad de un cristal. Las dimensiones laterales del pedón han de ser lo suficientemente grandes para que permitan estudiar la naturaleza de cualquier horizonte, aunque sea de espesor variable, o incluso discontinuo y las verticales han de corresponder a todo el suelo. Su forma es semejante a un prisma hexagonal, y su área basal varía desde uno a diez metros cuadrados, dependiendo de la variabilidad del suelo. El perfil del suelo queda representado por una cualquiera de las caras verticales de este pedón.

El conjunto de pedones contiguos con características similares, forma el "polipedón"

que constituye una unidad de suelo para la clasificación y cartografía.

3. PERFIL DEL SUELO

Es una vista de una sección transversal del suelo

Si realizamos un corte en sección a través de este suelo se hallan capas horizontales denominadas HORIZONTES, estos situados encima del material original se designan colectivamente por la palabra latina SOLUM

4. HORIZONTES DEL SUELO

Se define como una capa de suelo paralela a la superficie, presentando propiedades que resultan de procesos pedogenéticos y que difieren de aquellas capas vecinas, por las características observables y medidles sobre el terreno como el color la estructura la textura, la consistencia, la presencia o ausencia de carbonatos, etc.

1) Nominación de los horizontes

Límites superior e inferior.

Marcan el punto en que se inicia y termina el horizonte, medido desde la superficie del suelo. Cuando los límites son muy quebrados, se indican los dos valores extremos descartando finas penetraciones.

Símbolo del horizonte.

La diversidad morfológica de los horizontes del suelo es de tal naturaleza que hay que recurrir a un sistema estricto de denominación, ello evita las confusiones a la hora de transferir información de unos autores a otros. El sencillo sistema de Dokutchaev ya no es válido para una complejidad semejante.

Los horizontes del suelo se designan por una letra mayúscula que indica el tipo genético. Se utilizan la H y la O para los horizontes orgánicos. La A, E y B, para los horizontes minerales y C y R para las capas constituidas por el material original más o menos transformado.

A. Horizonte H



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Es un horizonte orgánico cuyo nombre deriva de humus y que se forma por acumulación superficial de materia orgánica que cae sobre el suelo, no se puede considerar como tal a un horizonte que no se encuentre en la superficie y que el origen de su materia orgánica proceda de la descomposición de raíces, aunque cumpla los requisitos exigidos para un horizonte H.

Se caracteriza especialmente por estar saturado con agua durante la mayor parte del año, a menos que esté drenado artificialmente

B. Horizonte O

Es un horizonte orgánico que se forma en la superficie de suelos minerales por acumulación de hojarasca, que es más frecuente en suelos ácidos. Generalmente el material orgánico está muy poco descompuesto y No está saturado con agua más que algunos días al año.

C. Horizonte A

Es un horizonte mineral formado en la superficie o inmediatamente adyacente a ella que reúne alguna de las características siguientes:

a) Muestra una acumulación de materia orgánica humificada y asociada a la fracción mineral.

b) Presenta una morfología derivada de un proceso de edafización y carece de las propiedades correspondientes a los horizontes E y B.

D. Horizonte E

Horizonte mineral de origen eluvial que se manifiesta por:

a) Concentración residual de arena y limo, constituidos preferentemente por minerales resistentes y ocasionados por pérdida de:

1) Arcilla.

2) Hierro o Aluminio.

3) Alguna combinación de los anteriores.

Normalmente el horizonte E está situado bajo un horizonte H, O ó A, de los que se distingue por un contenido menor en materia orgánica y un color más claro.

E. Horizonte B.

Horizonte mineral en el que no se reconoce la estructura de la roca y que presenta alguna de las características siguientes:

a) Una concentración iluvial de arcilla, hierro, aluminio o materia orgánica sola o en forma de complejos.



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b) Una concentración residual de sesquióxidos provocada por la alteración y subsecuente lavado de bases y sílice.

c) Una alteración del material original que se pone de manifiesto por alguna de las circunstancias siguientes:

1) Formación de arcilla.

2) Liberación de óxidos, que suele manifestarse por un color más puro.

3) Lavado de carbonatos, yeso o sales más solubles.

4) Desarrollo de una estructura típica de suelo.

F. Horizonte C

Horizonte mineral formado por material no consolidado, del que se supone deriva el suelo, y que no reúne las características de A, E ó B.

G. Horizonte R

Horizonte constituido por una roca coherente y dura, que no puede romperse con una azada ni cuando esta húmeda.

A veces, puede presentar grietas por las que penetran las raíces, pero son tan escasas y estrechas que no permiten un significativo desarrollo radicular. Los depósitos de gravas y piedras que permiten el desarrollo radicular se consideran horizontes C.

H. Horizontes de transición.

Están situados entre dos de los horizontes descritos, de forma que sus propiedades se mezclan y resulta difícil inclinarse por uno de ellos. Se denominan por las letras de ambos situando en primer lugar la correspondiente al horizonte al que más se parece.

I. Horizontes mezclados.

Se utiliza este término para designar a aquellos horizontes situados entre otros dos principales que están interpenetrados de tal forma que resulta imposible la separación. Se designan por las letras correspondientes a los horizontes principales, sin sufijos, separadas por una barra (/) y situando en primer lugar la correspondiente al horizonte mayoritario en la mezcla.

Naturaleza del límite inferior.

La naturaleza del límite nos marca cómo es la transición, es decir, si se puede discernir claramente dónde acaba un horizonte y empieza el siguiente. Se distinguen cuatro tipos en esta característica.

Brusco.- Ancho de la transición < 2 cm.



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Neto.- Ancho de la transición de 2 a 5 cm.

Gradual.- Ancho de la transición de 5 a 12 cm.

Difuso.- Ancho de la transición > 12 cm.

Forma del límite inferior: Se establecen cuatro tipos generales para la forma

de este límite:

Plano.-Superficie casi plana. Un límite plano indica que los procesos de lavado y

movimiento de sustancias son homogéneos y se dan en todo el suelo con igual

intensidad y velocidad.

Ondulado.- Con bolsas más anchas que profundas.

Irregular.- Con bolsas más profundas que anchas.

Interrumpido.- El límite no es continuo.

5. FACTORES DE FORMACIÓN DEL SUELO

1) Material Madre

Es importante distinguir entre material madre y roca madre del suelo. El material madre es el producto no consolidado, resultado de la meteorización de la roca madre. La roca madre es el material consolidado (en el ejerce la acción activa el clima y los organismos)

La fase mineral deriva directamente de la roca madre mediante los procesos de alteración mineral, en la que los minerales primarios constitutivos de la roca pasan a minerales secundarios que forman el complejo de alteración del suelo, de tamaño coloidal y que conocemos como arcilla.

El paso de unos a otros puede acaecer por simple micro división, lo que genera los llamados "minerales heredados".

Clasificación del Material Madre

A. Residuales

Formado por la desintegración de las rocas in situ. Los materiales residuales generalmente se presentan en mayor extensión dentro de paisajes estables donde la intensidad de la meteorización ha sido duradera de moderada a alta.

B. Transportado



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Son aquellos que han sido transportados desde su lugar de origen y redepositados en un nuevo lugar durante un periodo activo de formación de los suelos, por uno o la combinación de dos o más agentes, tales como el agua, el hielo, el viento o la gravedad.

a) Aluvial

Son aquellos que han sido transportados y sedimentados por medio de los ríos y quebradas. Los depósitos aluviales son muy extensos a lo largo de los grandes ríos de la selva, la sierra y de la costa

b) Marino

Han sido transportados de las áreas continentales al mar y luego depositados. Forma las planicies costaneras del Perú son de naturaleza variada desde arenas a arcillas habiendo diferencias de fertilidad. La mayor parte son ricos en calcio y fósforo debido a la gran cantidad de esqueletos marinos que han contribuido a su formación.

c) Lacustre

Han sido transportados y depositados en los lagos. Muchos depósitos lacustres han ocurrido en la sierra y ceja de montaña.

d) Coluvial

Son materiales gruesos arrastrados por gravedad a cortas distancias a cortas distancias y depositados en faldas de cerros. Los deslizamientos o derrumbes de los cerros constituyen la fuente de materiales.

e) Eólico

Transportado por el viento solo puede observarse en los desiertos de la costa, su acción tiende a formar dunas y loess (constituye buenas tierras de cultivo)

f) Glaciar

Ha sido transportado formando parte de masas de hielo, ocurre actualmente en la sierra al pie de los nevados, es material generalmente grosero, pedregosos, de arenas angulares (morrenas)

g) Orgánico

Son residuos de plantas preservadas a través del tiempo, la falta de oxígeno retarda la descomposición de los residuos, en el Perú se han formado en diferentes condiciones ambientales: bajo el agua, bajo condiciones frías y húmedas y en regiones de sequedad periódica y temperaturas extremas.



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2) Clima

Es uno de los factores más influyentes en el carácter del suelo. Determina la naturaleza de la edafización que se produce. La temperatura y la precipitación ejercen profundas influencias sobre el grado de los procesos físicos y químicos, los cuales son a la vez los medios esenciales para el desarrollo del perfil.

3) Seres vivos

Afectan el desarrollo del suelo en varias formas y se consideran tres grupos: la vegetación, que incluye las asociaciones naturales de plantas silvestres y las cultivadas; los animales que viven en el suelo y otros que afectan su superficie y modifican el siclo de nutrientes; y los microorganismos que afectan directamente la formación del suelo, descomponiendo la materia orgánica o a través de su efecto sobre otros organismos

4) Topografía

Puede aumentar el trabajo de las fuerzas climáticas. Así en una región suavemente llana la rapidez con que el exceso de agua es eliminado es mucho menor que si el terreno está inclinado. Esta última topografía favorece la erosión natural de los pisos superiores, se pueden presentar topografías de forma: planas, cóncavas, en pendiente, etc.

5) Tiempo

La formación y desarrollo del suelo está en función del grado y la intensidad de los procesos de desintegración y descomposición a través del tiempo. La edad de un suelo no necesariamente es la misma edad geológica de la formación del lugar donde ese suelo se encuentra.

El tiempo cero es el punto inicial de desarrollo del suelo

6) Hombre

En el presente decenio parece conveniente al hombre como un factor determinante en la formación o destrucción del suelo. Utiliza el suelo para la agricultura, forestaría, ganadería y ha usado más intensificadamente desde mediados del presente siglo, no sólo en el uso, sino en subuso y sobre uso; la explotación de este uso produjo muchos cambios, tales como la erosión, destrucción de capas arables y desplazo de suelos fértiles por expansión urbana. Salinización, contaminación y acumulación con desperdicios urbanos, industriales y desechos e materiales de construcción.

6. METEORIZACIÓN Y FORMACIÓN DE LOS SUELOS

Se define como la desintegración física o descomposición química de las rocas y de los minerales por agentes naturales del ambiente para formar el suelo

Meteorización Geoquímica: Debajo del solum



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Meteorización Pedoquímica: En el solum

1) Meteorización Física o desintegración

Calentamiento y enfriamiento (exfoliación): las rocas están formadas por minerales; cada cual tiene diferentes coeficientes de expansión; es decir que hay cambios de volumen debido al calentamiento y enfriamiento, razón por la cual originan una muy pequeña fractura interna dentro de los cristales y sus límites que forman las rocas, produciéndose la exfoliación.

Congelamiento y descongelamiento: en regiones frías como en la puna el agua penetra en los poros y rajaduras de los suelos y rocas y cuando se congela ejerce una enorme presión que excede la fuerza natural del material. La desintegración es el resultado de la expansión del agua por aumento de volumen ejerciendo la acción de cuña de congelamiento.

Humedecimiento y secamiento: el humedecimiento y secamiento causa hinchamiento y contracción, haciendo las partículas cada vez más finas.

Plantas animales y el hombre: las raíces de la plantas pueden penetrar entre las fracturas de las rocas ayudando a su desintegración y los animales excavan en los fragmentos parcialmente meteorizados y el hombre en la realización de las labores culturales ayuda al fraccionamiento.

2) Meteorización química o descomposición

Tan pronto comienza la desintegración se inicia la descomposición; el agua es vital en este proceso y cambia la composición química. La meteorización incluye:

HIDRATACIÓN ciertos minerales se asocian con moléculas de agua, sobre la superficie sin causar profunda modificación del mineral, o el agua es absorbida y expande originando tensiones adicionales dentro de la roca, causando cambios en sus propiedades, ejemplo

CaSO4 + 2H20 CaSO4.2H2O

Anhidrita Agua Yeso

HIDRÓLISIS: es el reemplazamiento de cationes en la estructura de los silicatos primarios por los iones de hidrógeno desde la solución suelo y llegando a la completa descomposición de los minerales

KAlSi3O8 + HOH HAlSi3O 8 + KOH

Ortoclasa agua Acido Hidróxido Metasilísico de potasio

El ácido silícico es muy estable continúa su descomposición hidrolítica para formar el material amorfo, alofan o cristalino, halloysita, Al2Si2O5. (OH)4.



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SOLUCIÓN: el agua disuelve las sales solubles tales como nitratos, carbonatos, cloruros, sulfatos. Un ejemplo es la carbonatación, importante en la descomposición del calcáreo y de la dolomita

CaCO3 + HOH + CO2 Ca(HCO3)2

Carbonato agua bioxido Bicarbonato

de calcio de carbono de calcio

El bicarbonato de calcio es soluble y por consiguiente el Ca es removido en solución.

Ca(HCO3)2 Ca ++ + 2HCO3

OXIDACIÓN:

La oxidación se considera como la unión del oxígeno con otro elemento o el incremento en la cantidad del oxígeno en el compuesto, ejemplo:

4 FeO + O2 2 Fe2O3

Oxido ferroso oxigeno Sesquoxido de fierro Hematita

El fierro oxidado en varios grados imparte los colores rojos y amarillos a los suelos.

REDUCCIÓN:

La reducción ocurre en la ausencia del oxígeno. Ejemplo

2 Fe2O 3 - O2 4 FeO

Sesquioxido oxigeno Oxido de fierro ferroso

7. COMPONENTES DEL SUELO

El suelo es un sistema físico en el que coexisten tres fases: sólida, líquida y gaseosa. La fase sólida es la que rige el espacio ocupado por las otras dos, si bien la fase líquida desplaza a la gaseosa cuando el suelo está saturado y ésta ocupa el volumen total

COMPOSICION IDEAL DEL SUELO

Aire

25%Materia

mineral

45%

Materia

orgánica

5%

Agua

25%



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cuando el suelo está seco. En condiciones de coexistencia de ambas, el espacio poroso más grueso es ocupado por los gases mientras que el más fino constituye el dominio de los líquidos.

1) Fase sólida

La fase sólida es la responsable del comportamiento del suelo al ser la única permanente y dentro de ella se distinguen dos tipos de componentes o fracciones: la fracción mineral derivada del material original y la fracción orgánica procedente de los restos de los seres vivos que se depositan en la superficie del suelo y de los que habitan en su interior.

Materia mineral

El paso de roca a suelo lleva consigo la evolución de los minerales primarios que constituyen la roca hasta los minerales secundarios que forman el complejo de alteración del suelo. (residuos de la descomposición de la roca madre)

Al distribuir las partículas minerales del suelo por tamaños establecemos lo que se conoce como fracciones granulométricas.

Materia orgánica

Constituido por plantas y animales vivos o muertos en sus diferentes estado de descomposición

2) Fase Liquida:

Agrupa cantidades variables de material mineral, CO2, O2 disueltas debido a esta solución los elementos minerales como el N y agua penetran en las plantas para contribuir a su alimentación y desarrollo

3) Fase Gaseosa

Compuesto por macro y microporos, formado por aire cuyo componente de O2 es importante para raíces de las plantas y microorganismos utilizados en su respiración

Composición Media

Componente Gas del suelo Aire

Oxígeno 10 – 20 % 21 %

Nitrógeno 78,5 – 80 % 78 %

Dióxido de carbono 0.2 – 3.5 % 0.03 %

Agua Saturado Variable

Otros < 1 % > 1 %



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8. PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO

Las propiedades físicas del suelo están condicionadas por la masa total del mismo. Son una función de sus componentes tanto en lo que se refiere al tamaño como a su naturaleza, por ello una de las más influyentes es la distribución por tamaños de las partículas edáficas.

1) Textura

Conocemos como textura a la relación existente entre los contenidos de las diferentes fracciones granulométricas que constituyen el suelo.

La textura del suelo o composición granulométrica, se refiere a la proporción relativa en que se encuentran en una masa de suelo varios grupos de granos individuales agrupados en tamaño. Se refiere específicamente a la proporción de arena, limo y arcilla de menos de 2 mm de tamaño. (fracciones granulométricas).

CLASIFICACIÓN DE LAS FRACCIONES GRANULÓMETRICAS

Escala Internacional (ISSS,1926) Escala del U.S.D.A (1938)

Guijarros : 20 - 2 mm

Arena gruesa : 2 - 0.2 mm

Arena fina : 0.2 - 0.02 mm

Limo : 0.02-0.002 mm

Arcilla : menos de 0.002 mm

Grava fina : 1/2 pul a 2 mm

Arena muy gruesa: 2 mm a 1 mm

Arena gruesa : 1 a 0.5 mm

Arena intermedia : 0.5 a 0.25mm

Arena fina : 0.25 a 0.10mm

Arena muy fina : 0.10 a 0.05mm

Limo : 0.05 a 0.002mm

Arcilla : menos 0.002mm

Alemania (1960)

Arena gruesa : 2.0-0.6mm

Arena intermedia: 0.6-0.2mm


Limo : 0.06 - 0.002 mm

Arcilla : menor a 0.002mm

U.R.S.S.

Arena gruesa : 3.0 - 1.0 mm

Arena intermedia: 1.0 - 0.25 mm


Limo : 0.05 - 0.001mm

Arcilla : menor a 0.001mm

Fracciones granulométricas: Conjunto de partículas edáficas cuyo

diámetro, supuestas esféricas, está comprendido entre ciertos límites que les prestan unas características definidas. Su tamaño máximo es de 2 mm.

Los fragmentos más gruesos se les conocen genéricamente como grava, se utilizan otros términos para aquellas que superan un tamaño de unos 5 cm.



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Partículas no edáficas.

Su tamaño es superior a 2 mm con un límite superior de 15-20 cm. Están constituidas por fragmentos de roca sin alterar o solo ligeramente alterados superficialmente. (Grava, guijarros o piedra)

Partículas edáficas.

Son una serie de fracciones definidas según su diámetro y que corresponden a tres tipos principales: arena, limo y arcilla. Dentro de la arena se definen diversos tipos según la clasificación seguida pero que podemos sintetizar como arena gruesa y fina. El criterio que se ha seguido es el tipo de material que predomina en ellas.

A. Arena gruesa.

Está constituida por fragmentos de la roca madre y, como ella, es polimineral.

Su tamaño está comprendido entre 2 mm y 0.2 mm según la clasificación inicial propugnada por la Sociedad Internacional de Ciencia del Suelo (SICS).

Según el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), se diferencian tres tamaños en ella:

a) Arena muy gruesa

Cuyo tamaño oscila entre 2 mm y 1 mm. Son fragmentos de roca sin alterar.

b) Arena gruesa

De tamaño comprendido entre 1 mm y 0.5 mm. Usualmente presentan algún tipo de alteración superficial.

c) Arena media

Su límite inferior está en 250 m (0.25 mm). Constituye un enlace entre esta fracción y la siguiente.

B. Arena fina (USDA)

Está constituida por fragmentos de roca pero, generalmente, de carácter monomineral y con un nivel de alteración variable. En el caso de los minerales ferríferos es observable un alto grado de transformación en cuanto a su nivel de hidratación.

Su tamaño para la SICS está comprendido entre 200 m y 20 m. Esta clasificación sigue una escala logarítmica, la cual es muy cómoda de representar pero no muy adaptable a la realidad natural.



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El USDA separa dos fracciones dentro de este grupo a pesar de que adopta un límite superior más alto que la anterior.

a) Arena fina.

De tamaño comprendido entre 250 m y 100 m. Son fragmentos monominerales con poca o nula alteración.

b) Arena muy fina.

Comprendida entre 100 m y 50 m. Usualmente la alteración es claramente observable e incluso, en algunos casos, son minerales neoformados en el suelo con un alto nivel de cristalización, como sucede con los óxidos y oxihidróxidos de hierro.

Su estudio se realiza mediante el microscopio petrográfico previa inclusión en bálsamo del Canadá, observándose el grano entero.

C. Limo.

Está constituido por materiales heredados o transformados pero no tienen carácter coloidal. El limo es una fracción donde las transformaciones son mayores y su composición mineralógica se parece a la de las arcillas. Son partículas monominerales en las que hay un alto contenido en filosilicatos de transformación o neoformación.

Su tamaño está comprendido entre 50 m y 2 m para el USDA y entre 20 m y 2

m para la SICS.

D. Arcilla.

Son partículas de carácter coloidal y monomineral que se han formado en el suelo o han sufrido transformaciones en él, aunque en algunos casos pueden ser heredados del material original mediante una micro división del mismo.

El tamaño para los dos tipos de clasificación que hemos considerado es el mismo y

corresponde a las partículas menores de 2 m. En ocasiones se diferencia una

arcilla fina con un tamaño inferior a 0.1 m, muy útil para identificar movimiento de arcilla en el suelo, es el proceso que genera los horizontes conocidos como Bt.

Su estudio se realiza principalmente mediante difracción de rayos X. En ocasiones puede complementarse con la microscopía electrónica de transmisión o de barrido. En este caso es de especial utilidad el empleo simultáneo de análisis mediante energía dispersiva.

Clases texturales

Las muestras de suelo casi nunca son totalmente de un solo tipo de partículas.

Las clases de textura del suelo se basan en combinaciones diferentes de arena, limo y arcilla.



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Una clase textural es un agrupamiento en base a la proporción de las fracciones (distribución granulométrica).

Determinación de la Textura del Suelo

A. Preparación de la muestra:

1) Secado

Una vez que la muestra llega al Laboratorio lo primero que se hace es extenderla sobre bandejas, o simplemente hojas de papel, formando una capa no muy gruesa

2) Molienda



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Puede ser manual o mecánica, teniendo cuidado de no triturar las partículas primarias

3) Tamizado

La muestra desmenuzada se pasa por un tamiz de 2mm de luz de malla, en seco

4) Separación de material fino, obteniéndose tierra fina seca al aire (TFSA)

B. Métodos de Determinación de la Textura

a) Método de campo o determinación textural al tacto

Consiste en una apreciación individual, de gran práctica y para determinarla exactamente es necesario de experiencia. Por ejm. un alto contenido de materia orgánica puede inducir a error.

b) Métodos de laboratorio

Método por tamizado: Para partículas gruesas. Este método consiste en el empleo de un juego de tamices para la separación de partículas y está limitado al grupo de las arenas (mas de 0.05 mm) o sea mayor de 50 micras. Muy usado para hacer análisis mineralógicos (investigación).

Método internacional de la pipeta: Consiste en la determinación, de una fracción fina del suelo (generalmente arcilla), después de un tiempo y profundidad dados, que se encuentra en una columna de suspensión de suelo, que está sometida a un proceso de sedimentación.

Método del hidrómetro o de Bouyoucos: Es un procedimiento de sedimentación en la cual la densidad de suspensión es medida por un hidrómetro a diferentes tiempos de acuerdo con la velocidad de caída de las partículas de las fracciones del suelo en relación con su diámetro.

Estás dos últimas metodologías están basadas en la ley de Sedimentación de Stokes

LEYES DE SEDIMENTACIÓN (STOKES)

Cuando una partícula cae a través de un medio líquido, ésta se acelera hasta que alcanza una velocidad en la que la resistencia del sistema fluido anula la aceleración y la partícula tiene una velocidad estable Terminal.

La determinación de las fracciones limo y arcilla se realiza por aplicación de la Ley de Stokes que regula la caída de partículas sólidas en un medio líquido, que como sabemos viene expresada por la ecuación:

V=2(d -d ) g.r

9.n

l

2

P



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V = Velocidad Terminal en cm/s g = Aceleración de la gravedad en cm/s2 (para Tacna 984 cm/ s2) r = radio de partícula en cm n = viscosidad del líquido en poíses (g/cm x s) n = 0.01005 a 20 ºC dp = densidad de la partícula que cae. Valor = 2.65 g/cc dl = densidad del líquido (agua). Valor = 1 g/cc

2) Estructura

La estructura es la forma en que se asocian las partículas elementales del suelo para formar agregados. Es una consecuencia del estado de los coloides del suelo, cuando están floculados forman agregados más o menos estables, por el contrario cuando están dispersos los componentes texturales quedan aislados.

Definición.-

Se define como el arreglo geométrico u ordenación de las partículas del suelo en ciertos modelos o patrones.

Origen de la estructura.-

Los mecanismos de formación son bastante complicados y muy oscuros. La naturaleza y origen del material madre son factores importantes, así como lo son los procesos físicos y bioquímicos de la formación del suelo, particularmente aquellos que dan origen a la síntesis de arcilla y del humus. Indudablemente que la acumulación de la materia orgánica y el tipo de descomposición juegan un papel importante en el desarrollo de la estructura granular como por ejemplo en los suelos con pastos.

El primer grupo de partículas se llama partículas primarias (arena limo y arcilla), el segundo tipo se llama partículas secundarias (agregados).

Clasificación estructural

Se los estudia de acuerdo a tres características: tipo = forma; clase = diámetro; grado = claridad

A. Tipo o forma

Se refiere a la forma y disposición como se encuentran los agregados. Entre los tipos de estructura primarios podemos distinguir

A: prismática;

B: columnar;

C: bloque angular;

D:bloque subangular;

E:laminar;

F:granular;

G: migajosa



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B. Clase o diámetro

Tamaño o

Clase

Diámetro

gránulos

Espesor

láminas

Diámetro

bloques

Diámetro

prismas

Muy fino

Fino

Medio

Grueso

Muy grueso

< 1 mm

1 - 2 mm

2 - 5 mm

5 - 10 mm

> 10 mm

< 1 mm

1 - 2 mm

2 - 5 mm

5 - 10 mm

> 10 mm

< 5 mm

5 - 10 mm

10 - 20 mm

20 - 50 mm

> 50 mm

< 10 mm

10 - 20 mm

20 - 50 mm

50 -100 mm

> 100 mm

C. Grado o claridad.-

Se refiere al grado de agregación y expresa la diferencia entre la cohesión dentro de los agregados y adhesión entre ellos. Puede ser:

Sin estructura. Los agregados no se distinguen, debido a la falta de aglomeración, agregación o arreglo ordenadamente definido. Se distinguen:

Masiva: Masa de suelo coherente, compacta, sin líneas de fracturas definidas:

De grano simple: Masa no coherente, de partículas sueltas, como ocurre en los suelos arenosos.

Débil: Agregados escasamente visibles y cuando se disturba la muestra, pocos agregados pueden observarse.

Moderado: Agregados fácilmente observables pero no prominentes. Cuando se disturba la muestra, muchos agregados enteros son visibles y poco en estado de no agregación.

Fuerte: Agregados prominentes y visibles. Cuando se disturba la muestra, la mayoría son agregados enteros

Factores que afectan la estructura

A. Cultivo.-

Cambia los espacios de suelo en la zona cultivada. Las ´maquinas pueden compactar el suelo.

B. Humedecimiento y secado alternativamente.-



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Los suelos que tienen alto contenido de partículas finas se hinchan a medida que se mojan y se contraen cuando se secan.

C. Congelación o calentamiento.-

La congelación y calentamiento del agua dentro del suelo fragmentarán la masa de los suelos

D. Productos químicos.-

Generalmente se cree que la cal mejora las propiedades del suelo, (principalmente debido a su capacidad de flocular los coloides del suelo), otros agentes de sementación dentro del suelo son: el óxido de fierro el aluminio y el sílice

Actualmente se usa agentes artificiales de cementación usualmente son moléculas largas de polímeros.

Alcohol polivinílico (PVA)

Acetato de polivinil (PVAC)

Polyacrylnitril parcialmente o completamente hidrolizado (Krilium).

Polyacrylamida (PAM).

Emulsiones de asfalto (bitumen).

Emulsiones de látex (Caucho sintético).

E. Raíces, bacterias y hongos.-

Estabilidad Estructural

Es la resistencia del estado físico de los agregados frente a la acción degradante de los agentes exteriores. Los agentes de degradación tienen casi todos relación con el agua. En la práctica agronómica la incorporación de materia orgánica en el suelo aumenta la estabilidad estructural. La estabilidad de los agregados se mide por tamizado de los agregados bajo agua.

3) Color del suelo

El color es la característica más obvia y fácilmente determinable. Aunque tiene por influencia determinar diferentes tipos de suelos, determinar una gran cantidad de hechos, cuando se le considera en relación con otros rasgos observables. Es así como el significado del color es una medida casi completa de otras características más útiles y más importantes para la identificación de los suelos, especialmente cuando se lo relaciona con la estructura, esta característica nos ayuda a tener una idea sobre la fertilidad del suelo.



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Significado del color

Colores Oscuros

El contenido de la materia orgánica del suelo, por ejemplo es una característica común que determina los colores oscuros.

La turba cruda es de color pardo, mientras que los suelos orgánicos más fértiles derivados de turba bien descompuesta son negros o casi negros.

Colores Rojos

Los colores rojos son indicadores de un buen drenaje y aireación.

los colores rojos bien desarrollados constituyen una indicación de que los suelos son relativamente viejos.

Colores Amarillos

los colores rojos y amarillos de los suelos generalmente aumentan tanto en intensidad conforme se pasa de las zonas frías hacia el ecuador .

El color amarillo de los suelos también se debe en su mayor parte a óxidos de hierro. Los colores amarillos en los horizontes más profundos, indican generalmente climas algo mas húmedos que cuando tales colores son rojos.

Colores Claros

Los colores gris y blanquizco de los suelos son causados por varias sustancias, principalmente cuarzo, caolín y otros minerales arcillosos, carbonato de calcio y magnesio, yeso y varias sales y compuestos de óxido ferroso.

El color gris claro puede indicar un contenido muy bajo de materia orgánica y hierro, tal como sucede en los horizontes de los podzoles o en las arenas formadas casi totalmente por cuarzo.

En regiones áridas y semiáridas, ciertos horizontes pueden ser blancos debido al alto contenido de carbonato de calcio, yeso u otras sales.

Determinación del color de suelo

El color es una sensación fisiológica, es como nuestro cerebro responde al estímulo provocado por una radiación luminosa, por eso, hay distintas apreciaciones del color. Esta sensación está asociada a la longitud de onda de la radiación, que se traduce en el matiz del color y a la amplitud que es la responsable del brillo o intensidad del color.

Tabla Munsell



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En la definición de un color se utilizan tres parámetros diferentes:

Matiz (Hue): Representa al color espectral puro correspondiente a una determinada longitud de onda.

Valor (Value) Relativa claridad del color transita de negro a blanco.

Pureza (Chroma): Relativa pureza de la luz, está en relación con la longitud de honda dominante, se incrementa desde neutro, gris o blanco.

Ejemplo 5YR 3/4. lo cual se ha identificado en el orden descrito, es decir primero el matiz (5YR), el Value como numerador (3/ ) y el chroma como denominador ( /4).

4) Consistencia

Es una medida de labranza y se expresa por el grado y clase de cohesión y adherencia. Se define como la resistencia que ofrece el suelo a la deformación o rompimiento cuando está sujeto a fuerzas de compresión, corte o jale,. Involucra tres diferentes términos de acuerdo a sus contenidos standard de humedad: húmedo, seco y mojado

Consistencia en húmedo

Se determina con un contenido de humedad medio entre seco al aire y su capacidad de campo.

Grados de Evaluación

Suelta: La masa no es coherente.

Muy friable: El material rompe bajo ligera presión, pero recupera su cohesión al comprimírsele.

Friable: El material se rompe bajo moderada presión o débil presión fácilmente entre los dedos, recupera su cohesión al comprimírsela.

Firme: El material se rompe bajo moderada presión, pero presenta resistencia.

Muy firme: El material se rompe bajo fuerte presión y es poco rompible entre los dedos.

Extremadamente firme: El material se rompe bajo muy fuerte presión, pero no entre los dedos.

Consistencia en Seco

Se caracteriza por su rigidez, fragilidad, máxima resistencia a la presión, mayor o menor tendencia a convertirse en polvo o en fragmentos. (el suelo está seco al aire)


Suelto: La masa no es coherente.



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Suave: Masa débilmente coherente y frágil, se muele o desmenuza en forma de polvo o granos individuales bajo muy fácil presión.

Ligeramente duro: Débilmente resistente a la presión fácilmente se rompe entre los dedos.

Duro: Moderadamente resistente a la presión, se rompe con las manos, pero poco rompible con los dedos.

Muy duro: Muy resistente a la presión, difícilmente se rompe con las manos y dedos.

Extremadamente duro: Es extremadamente resistente a la presión, no se rompe en las manos.

Consistencia en Mojado

El contenido de humedad esta en o ligeramente sobre la capacidad de campo.


Comprende dos aspectos fundamentales:

a. Pegajosidad. Tenemos:

No pegajoso: Se determina el material con los dedos y no se adhiere el material a ellos.

Ligeramente pegajosos: Al dejar de presionar el material, este se adhiere a los dedos pero al limpiarlos se desprende fácilmente (quedan limpios).

Pegajoso: Al dejar de presionar el material se adhiere a ambos dedos tiende a estirarse algo y romperse en dos porciones.

Muy pegajoso: Al dejar de presionar el material se adhiere fuertemente a ambos dedos y al separarlos se estira decididamente.

b. Grados de Plasticidad: Tenemos

No plástico: No se forman hilos.

Ligeramente plástico: Se pueden formar hilos pero la masa es fácilmente

deformada.

Plástico: Forma hilos, pero es necesario una moderada presión para deformar la

masa del suelo.

Muy plástico: forman hilos con facilidad.



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5) Densidad del suelo

En el suelo, como en cualquier otro cuerpo físico, la densidad se define como la masa por unidad de volumen. Ahora bien, dado su carácter poroso, conviene distinguir entre la densidad de sus componentes sólidos y la del conjunto del suelo, incluyendo los poros, por ello nos referiremos a dos tipos de densidad: densidad real y densidad aparente

Densidad Real:

Se le denomina también densidad de partículas o densidad de los sólidos, Se designa de esta forma a la densidad de la fase sólida. Es una relación de la masa de suelo, seco a la estufa (105 oC) por la unidad de volumen de los sólidos del suelo (sin incluir poros).

g/ccVs Ms

Ds=

Donde: Ds = Densidad real Ms = masa de los sólidos o masa de suelo en gramos, seco en la estufa (105 oC) Vs = volumen de los sólidos en cc.

Es un valor muy permanente pues la mayor parte de los minerales arcillosos presentan una densidad que está alrededor de 2.65 gramos por centímetro cúbico. Muy semejante es la de los minerales más abundantes en las arenas, como cuarzo, feldespatos, etc. El valor promedio de la densidad de partículas dependerá de la cantidad de cada componente en el suelo.

Por lo que la densidad de partículas tiene un valor promedio de 2.65 g/cc para la mayoría de los suelos minerales, tal como se puede observar en la tabla siguiente.

Tabla de densidad de componentes comunes del suelo

Cuarzo Ortoclosa Albita Oligoclasa Labradorita Anordita Apatita Magnetita Anfiboles y Pyroxenos

2.6 a 2.7 2.5 a 2.6

2.605 2.65

2.68 a 2.71 2.765

3.16 a 3.20 4.90 a 5.20

2.90 a 3.60

Olivino Muscobita Biotita Hematita Limonita Fe (On) Coalinita Humus Materia org. Calcita

3.20 a 3.20 2.75 a 3.10 2.80 a 3.20 4.90 a 5.30 3.40 a 4.00

5.73 2.50 1.37

1.20 a 1.70 2.70

Significado de la densidad de la partícula, es importante para:

1) Cálculos de velocidad de sedimentación en el agua. 2) En investigaciones de erosión y análisis mecánico. 3) Se usa en los estudios litológicos. 4) En la separación de varios minerales del suelo. 5) Para la separación de minerales pesados de ligeros.



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6) En la determinación de porcentajes de poros del suelo.

Determinación de la densidad real

Método del Picnómetro.

La densidad de la partícula o la densidad real se puede determinar midiendo el volumen desplazado por una masa conocida de suelo en un frasco volumétrico, este método permite determinar el volumen real sin poros de la muestra de suelo, dato necesario para aplicar la formula anteriormente mencionada.

Densidad aparente

Es la densidad del suelo que se calcula teniendo en cuenta el espacio ocupado por los poros al cuantificar el volumen de la muestra de suelo, está afectada por su textura, su estructura, su contenido de materia orgánica, su humedad (en especial en suelos con materiales expansivos) y su grado de compactación, principalmente.

En términos prácticos es una relación de la masa de suelo seco a las estufa (105 oC) por la unidad de volumen total del suelo.

g/ccVs Ms

Da=

Donde:

Da = Densidad aparente o densidad de volumen. Ms = Masa de los sólidos o masa de suelo seco a la estufa (105 oC) en (g). Vt = Volumen de los suelos en cc

Con el fin de ilustrar en forma cualitativa la relación de la densidad con la textura y porosidad, se presenta a continuación la siguiente tabla

VALORES PROMEDIO DE DENSIDAD APARENTE Y DE POROSIDAD EN RELACIÓN CON LA TEXTURA

Clase estructural Densidad aparente

% de espacio poroso

% de sólidos del suelo

Peso en kilos/ha a 0,15m de profundidad

Arcilla 1,1 58 42 1 650 000

Franco arcilloso 1,2 55 45 1 800 000

Franco limoso 1,3 50 50 1 950 000

Franco 1,4 47 53 2 100 000

Franco arenoso 1,5 43 57 2 250 000

Arena 1,6 40 60 2 500 000

Significado de la Densidad aparente

Es importante para:

1) Transformar los % de humedad de un suelo en términos de láminas de agua. 2) Calcular los % de poros y espacio aéreo conociendo la densidad de partículas. 3) Estimar el estado de compactación del suelo.



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4) Estimar el peso de la capa arable de un suelo

Determinación de la Densidad Aparente

Método del Cilindro Biselado

Este método es el más conocido y aceptado. Se aplica en la mayoría de los suelos agrícolas que presentan poca o ninguna pedregosidad interna y/o que no son sueltos. Además, en suelos que no presentan abundante cantidad de raíces gruesas.

El método consiste en extraer muestras de suelos no turbados por medio de un cilindro de metal de volumen conocido (Vt) luego secar las muestras de suelo en la estufa por 24 horas. a 105 oC, sacar dejar enfriar en un campana desecadora y pesar, obteniéndose así el peso de la masa seca a la estufa, luego se aplica la fórmula.

Método de la Parafina

Este método del terrón revestido en una resina se basa en la comparación del peso de un terrón de suelo en aire y en agua para obtener su volumen por el principio de Arquímedes.

Este método consiste en tomar muestra de suelo sin disturbar del que se selecciona un agregado firme de tamaño aproximado de 2cm, se pesa y se sumerge en parafina liquida a 45 °C, sin que se formen burbujas; con la finalidad de recubrir e impermeabilizar al agregado, posteriormente se deja enfriar y se pesa, luego se determina el volumen de la muestra desplazada en agua, al introducir la muestra en una probeta (graduada) con un volumen determinado de agua.

Al mismo tiempo se toma un agregado de la misma muestra para determinar humedad, posteriormente se realizan los cálculo teniendo en cuenta que al volumen determinado se le reste el volumen de la parafina utilizada y al peso de la muestra se le reste el peso de la humedad determinada.

6) Porosidad

La porosidad del suelo viene representada por el porcentaje de poros existentes en el mismo, frente al volumen total, estos poros del suelo, puede estar ocupado por el aire o el agua en proporciones variables. Es una razón que no tiene dimensiones y se expresa generalmente en porcentaje (por volumen).

El valor de porosidad total es importante en las relaciones de humedad y aire, pero el tamaño de los poros que es difícil de determinar es también muy importante, debido a que la porción del movimiento de agua a través del suelo depende del tamaño de poros (macroporos o microporos).

Los factores que más ejercen su influencia en la porosidad son: la textura, la materia orgánica (actividad biológica del suelo) y la estructura

La textura tiene fuerte influencia en la porosidad, pero no como la estructura que afecta el tamaño y porosidad total.



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Cuanto más gruesos son los elementos de la textura mayores son los poros entre ellos, salvo si las partículas más finas se colocan dentro de esos poros o sí los cementos coloidales los obturan. No obstante lo más corriente es que los suelos con elementos gruesos presenten poros también gruesos y los suelos limosos y arcillosos, poros muy numerosos pero de pequeño tamaño. La materia orgánica contribuye a aumentar sensiblemente la porosidad. Son por tanto los suelos coloidales los que tienen la mayor porosidad.

La influencia de la estructura es tan evidente que a menudo se utiliza el valor de la porosidad para dar una idea de la estructura del suelo; además los agentes que destruyen la estructura disminuyen la porosidad, como por ejemplo el apisonado.

Otro factor es la actividad biológica del suelo, especialmente la de la microfauna. En los suelos cuya actividad biológica es intensa se observa con frecuencia, al lado de las huellas del recorrido de las lombrices, un gran número de canalículos finos que resultan del trabajo de pequeños insectos. Cuando este tipo de poros resulta predominante se dice que el suelo tiene una porosidad tubular.

%P=(Vt - Vs)

X 100Vt

%P=(ds - da)

dsX 100

%P= (1 - ) X 100dads

Ejemplo:

% de Poros =

(2,65 - 1,3)

2,65X 100

% de poros = 50,94

7) La aireación del suelo

La respiración adecuada requiere que el suelo esté bien aireado, es decir, que el intercambio gaseoso entre el suelo y la atmósfera se establezca a una velocidad tal para prevenir la deficiencia de O2 y un exceso de CO2 en la zona de desarrollo de

las raíces. Los microorganismos también respiran, y, bajo condiciones de aireación restringida, pueden competir con las raíces de las plantas superiores.

Desde el punto de vista edafológico, la aireación del suelo se considera con relación al crecimiento de las plantas. En consecuencia, un suelo bien aireado es aquel en el cual los gases están disponibles para el crecimiento de los organismos aeróbicos (particularmente las plantas cultivadas).

Las plantas y otros microorganismos en el suelo respiran usando el O2 y devolviendo el CO2 . Las raíces necesitan respirar para absorver iones de la solución suelo. También parece que es necesario que el aire del suelo permanezca



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en la concentración de CO2 de la atmósfera , es decir bajo, para impedir la toxicidad y reducir la absorción de agua por las raíces. Whitney (1942), encontró que la deficiencia de O2 también puede bajar la absorción de agua por las raíces.

Composición del aire del suelo:

La composición del aire del suelo es determinada por la diferencia entre el ritmo de producción de CO2 en el suelo, por las raíces de las plantas y los microorganismos y el ritmo de movimiento del gas.

Composición del aire de suelos bien drenados comp.. atmósfera

Oxígeno 20.30 % 20.96 % (Volumen) Nitrógeno 79.00 % 79.01 % Anhídrido carbónico 0.15 % 0.03 %

Vemos que la concentración del CO2 del aire en el suelo es de 5 a 20 veces mayor que la de la atmósfera. Sin embargo si hay algún impedimento en el removimiento del CO2 producido, la concentración de CO2 puede crecer mucho mas. Por ejemplo cuando hay una época de crecimiento rápido en que hay más producción de CO2 por las raíces, es posible tener hasta 0.5 % de CO2.

Generalmente la concentración del CO2 crece con la profundidad. En 5 pies de profundidad es posible tener concentraciones de CO2 de 5 a 10 % de O2 de 1 a 2%, debido a la alta humedad.

Procesos físicos relacionados con el intercambio de los gases entre el suelo y la atmósfera:

A. Efecto de temperatura:

a) Los cambios de la temperatura pueden causar expansión o contracción del volumen del aire del suelo y por lo tanto resultar en un intercambio de aire entre la atmósfera y el suelo.

b) Causan una diferencial de temperatura entre el aire del suelo y el aire de la atmósfera. La Diferencia en las densidades debería causar un intercambio de las masas de aire.

B. Efecto barométrico:

Un crecimiento o decrecimiento de la presión atmosférica debe comprimir o expandir el aire del suelo. De esta manera resultaría un intercambio de aire en la superficie de suelo.

C. Efectos de la Turbulencia del viento:

Se cree que los efectos de la presión y de la succión producidos por la turbulencia del viento, pueden estimular la aireación normal del suelo.

D. Efectos de la lluvia y de la irrigación:



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Los efectos del agua que entra al suelo tiene dos partes.

a) Solución del O2 en el agua que entra al perfil.

b) Desplazamiento del aire en el suelo por el agua que entra al suelo y llena los espacios aéreos. Cuando salga el agua a través del drenaje o extracción de la raíces, el aire de la atmósfera es traída en el perfil. Entonces es posible cambiar todo el volumen del aire en el suelo de esta manera.

Sin embargo si mucho aire atrapado queda en el suelo, el porcentaje de cambio sería menor.

Proceso físico de la difusión:

Es el proceso físico más importante de intercambio de gases entre el suelo y la atmósfera.

Las concentraciones menores de oxígeno y mayores de CO2 en el suelo como consecuencia del consumo de O2 y devolución de CO2 en el perfil del suelo, causan diferencias en las presiones parciales de los gases por lo tanto la difusión se realiza del CO2 es hacia fuera del suelo y la del O2 hacia dentro del perfil del suelo.

Importancia de la aireación del suelo

La aireación del suelo es importante en:

1) Descomposición de la materia orgánica. (la población de microorganismos es afectada íntimamente por la aireación del suelo; por disminuir la actividad microbiana debido a que estos necesita 02

2) Producción de cultivos; afectados en:

a. Crecimiento de raíces

b. Absorción de nutrientes (una deficiencia de O2 reduce ambos)

c. Absorción de agua (índice temprano PMP)

3) Procesos de óxido reducción en el suelo.

Las condiciones anaeróbicas en el suelo inducen a una serie de reacciones

de reducción: desnitrificación NO3- NO2

- N2O N2. Algunos tóxicos a

las plantas

8) La temperatura del suelo

La temperatura del suelo está directamente relacionada con la temperatura del aire atmosférico de las capas próximas al suelo. La temperatura del suelo, como la del aire, está sometido a cambios estaciónales y diurnos. Estas oscilaciones se van



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amortiguando hacia los horizontes profundos. La distribución de la temperatura con la profundidad constituye el perfil térmico.

La temperatura del suelo es una medida de la que se dispone de muy pocos datos. Se acepta que la temperatura del suelo a 50 centímetros de profundidad es equivalente a la del aire atmosférico mas 1 grado centígrado.

Absorción y pérdida de calor:

La cantidad de energía que entra al suelo, es afectada por factores tales como:

1) El color del suelo.

2) La pendiente y posición del suelo.

3) La cubierta vegetal del lugar

Los suelos oscuros absorberán más energía que los suelos de color claro, y que los suelos rojos y amarillos, mostrarán una elevación de temperatura más rápida que aquellos suelos que son de color claro.

La absorción de claro varía de acuerdo con el ángulo de incidencia. Cuando el ángulo de incidencia de los rayos del sol se aproxima a la perpendicular, mayor será la absorción.

Parte de la radiación solar no es retenida permanentemente por el suelo sino que es pérdida directamente a la atmósfera, mediante los siguientes procesos:

Por conducción a la atmósfera. Por radiación.

Estos dos procesos son de magnitud variable, se tiene que mientras la conducción es de importancia cuando hay rápido movimiento de aire sobre la superficie del suelo, la radiación es responsable de la mayor pérdida de energía.



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9. EL AGUA DEL SUELO

El suelo es un medio poroso (macroporos y microporos) cuyo comportamiento respecto del agua es diferente. El agua que se aplique al suelo y se infiltra puede ser detenido en los poros del suelo o drenar a horizontes inferiores.

De aquí que la retención de agua y de movimiento de la misma son dos aspectos fundamentales.

1) Retención de la humedad del suelo

Tres fuerzas principales intervienen en la retención de la humedad por la fase sólida del suelo. Una es la atracción de la superficie del sólido por el agua (fuerza de adhesión). Esta fuerza de corto rango causa una fuerte adherencia de una muy delgada capa de moléculas de agua sobre la superficie del sólido. Segunda, existe la atracción entre di de las moléculas de agua (fuerza de cohesión). Las moléculas de agua que se ligaron por adhesión sobre la superficie del sólido son a su vez ligadas por cohesión a otras moléculas de agua que posteriormente son removidas de la superficie del sólido. En poros estrechos y a lo largo de los puntos de contacto entre las partículas sólidas, la combinación entre las fuerzas de adhesión y cohesión producen la adherencia del agua por fuerza capilar.

La tercera fuerza es la del efecto de los contraiones absorbidos sobre la superficie sólida cargada, el cual induce un presión osmótica en las partículas de agua cercanas a la superficie sólida, las cuales tienen el mismo efecto que la retención de humedad.

El efecto combinado de esas tres fuerzas actuantes es denominado succión de la humedad del suelo ó tensión de humedad del suelo

Tensión y espesor de la película de agua.



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Sólido delsuelo

Coeficientehigroscópico

Coeficiente de marchitez

Capacidadde campo

Intercarasuelo - agua

1/3 debars

Flujo degravedad

10 0

00 b

ars

31 bars15 bars

Suelo secoal horno(10 000 bars)

A g u a c a p i l a r

(1/3 bars)(31 bars) (15 bars)

Agua higroscópica Agua gravitacional

Agua no disponible Agua disponible Agua superflua

100 %EPPMP CC

En la figura se representan las relaciones entre el espesor de la película y la energía de retención (tensión) en el borde externo de esta película de humedad: así durante una lluvia abundante é inmediatamente después, aun los macroporos están materialmente llenos de agua, estas películas de humedad, alrededor y entre las partículas sólidas son muy gruesas. La tensión con que el agua es retenida en el canto de película es muy pequeña. Por consiguiente parte del agua retenida en estos poros grandes es empujada hacia abajo a los niveles mas secos del suelo donde las películas de humedad son muy delgadas y la tensión alta. Las fuerzas gravitatorias así como las asociadas con las películas de humedad, aseguran un rápido movimiento, a menos que los poros sean extremadamente pequeños

La tensión de humedad del suelo se expresa en bars (1 bar = 106 ergs/g)

Unidad potencial de agua o succión de humedad del suelo y equivalentes Densidad del agua =1,00g/cc

Erg Joules/k Bars Atmósfera Cm de agua pF

1 0,001 0,000 001 0,000 000 987 0,001 017 2,993

10 000 1 0,01 0,009 870 10,17 1,007

1 000 0,1 0,001 0,000 987 1,017 0,007

1 013 000 101,3 1,013 1 1 030 3,012

1 000 000 100 1 0,987 0 1 017 3,007

983,3 0,09833 0,000 983 3 0,000 097 03 1 0

pF. : Es el log10 de la tensión de agua del suelo expresado en cm. de altura de una columna de agua de 1 cm de diámetro (p = potencial; F = “free energy”.

Generalmente son usados atmósferas, k/cm2 y pF. Hay una tendencia para usar Bars ya que es una unidad directamente ligada con las unidades de energía.

Definición de términos sobre humedad



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En 1807 Briggs propuso la siguiente clasificación del agua del suelo.

Agua Higroscópica: La cual es absorbida de una atmósfera de vapor de agua como resultado de las fuerzas de atracción de la superficie de partículas.

Agua Capilar: La cual es retenida por fuerzas de tensión superficial como una película continuan alrededor de las partículas y en los espacios capilares

Agua Gravitacional: La cual no es retenida por el suelo, si no que drena bajo la influencia de la gravedad.

Humedad Equivalente.- Es el contenido de humedad de un suelo sujeto a la fuerza centrífuga de 1,000 veces mayor que la gravedad. Se supuso que este valor representaba el contenido de humedad de los poros capilares más pequeños. La humedad equivalente es útil para calcular la capacidad e campo y punto de marchitez mediante la siguiente fórmula:

CC = 0.865 X HE + 2.62 (Fr, FrAr, FrArA y Ar)

CC= 0.774 X HE + 4.41 (suelos ligeros)

PMP= HE/1.84

Capacidad De Campo.

Es el contenido de humedad del suelo en el campo y después que el movimiento descendente del agua, prácticamente ha cesado, en la práctica se considera que el suelo profundo, sin una tabla de agua ha alcanzado su capacidad de campo, 2 ó 3 días después de haber sido irrigado.

Punto de marchitez permanente.

Es aquel contenido de humedad del suelo en el campo a partir del cual las plantas se marchitan, permanentemente.

La capacidad de campo y el punto de marchitez tienen el más grande significado y se usa en la agricultura moderna, puesto que ellos definen los límites superior e inferior del rango de la humedad de suelo que aprovechan las plantas

Almacenamiento de Agua en el Suelo

La práctica del riego consiste esencialmente en aprovechar la capacidad de retención del suelo para el almacenamiento del agua en forma periódica, donde las plantas van utilizando de manera continua.

La capacidad de suelo para almacenar el agua que las plantas pueden aprovechar depende básicamente de dos factores:

1) La capacidad de retención de agua por unidad de volumen de suelo. 2) La profundidad del suelo que está al alcance de las plantas cultivadas.

Capacidad de retención del suelo.



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La capacidad de retención del suelo puede definirse como la diferencia entre su C.C. y su P.M. El volumen de agua almacenada entre estos dos puntos es el agua aprovechable para las plantas.

Fórmula general:

Va = C.C. - P.M. x Vs x Da 100

Ejemplo:

Calcular el agua aprovechable en un suelo:

CC = 24% Pr = 0,15 m.

PM = 12% Da = 1,3 g. / cc

Va = C.C. - P.M. x Vs x Da 100

Va = 24 - 12 x (100 x 100 x 0,15) x 1,3 100

Va = 234 m3

Lámina de agua.

Si en un terreno determinado, la profundidad del suelo que sirve de depósito es Pr (profundidad), el espesor de la lámina de agua que puede almacenarse (La), será:

La = C.C. - P.M. x Pr x Da 100

Ejemplo:

Utilizando los mismos datos del ejemplo anterior tenemos:

La = C.C. - P.M. x Pr x Da 100

La = 24 - 12 x 150 x 1,3 100

La = 23, 4 mm.

Nota: Pr = Profundidad de raíz en mm.

Factores que afectan la cantidad y uso de la humedad disponible:

Entre las más importantes características del suelo que influyen en la humedad disponible del suelo están: las relaciones de tensión de humedad, el contenido de sales, el espesor de suelo, la estratificación del suelo o piso.



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La Relación de tensión de Humedad.

La textura, y contenido de materia orgánica del suelo influyen sobre la cantidad de agua que el suelo puede contener para el desarrollo de las plantas.

La granulometría del suelo es sin lugar a dudas un de las informaciones más importantes para saber la cantidad de humedad de un suelo.

Una información no menos importante es la distribución de los poros del suelo, en función de su diámetro, porque este diámetro determina la fuerza de succión capilar. Si la fuerza de retención capilar aumenta, más energía deberá desplegar el sistema radicular para su alimentación de agua.

De la distribución de los poros dependerá por lo tanto la economía del agua (y el aire) del suelo, que constituye el criterio esencial de la fertilidad física del suelo.

La Concentración Salina:

La sales originan presión osmótica o succión osmótica en la solución del suelo. Así tienden a reducir el límite de humedad aprovechable.

Succión matriz + succión osmótica = succión total

Es importante en suelos salinos de regiones áridas.

Espesor de suelos.

Siendo iguales los demás factores, los suelos profundos tendrán mayores capacidades de contención de humedad aprovechable que los delgados. Para las plantas de raíces profundas, esto es de importancia decisiva sobre todo en las regiones subhúmedas y semiáridas donde no es posible un riego suplementario.

Estratificación

La estratificación del suelo influirá grandemente sobre el agua aprovechable y su movimiento en el suelo. Las capas sólidas o estratos impermeables bajan drásticamente el movimiento en el suelo. Restringen a veces el crecimiento de las plantas y reducen de hecho el espesor de suelo húmedo.

Otros factores que influyen sobre la distribución:

Efectos del Hardpan:

El hardpan es un lecho duro, situado cerca de la superficie del suelo.

Según el congreso internacional de Ciencia del suelo, el hardpan puede definirse como un horizonte de acumulación que ha sido eternamente cementado hasta alcanzar la apariencia de un lecho de roca.

Este lecho duro se puede formar acumulación continuas cerca de la superficie de material fino así como por cal y otros materiales que en conjunto forman las sustancias semejantes que más tarde formarán el hardpan, estos hardpan calcáneos son muy duros y completamente impermeables al agua.



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La presencia de este lecho duro no permite una buena distribución de agua, la que será acumulada llenando los micros y macroporos, creando una condición indeseable para las raíces de los cultivos y una disminución del rendimiento.

Efecto del Cascajo:

Cuando este elemento se encuentra en gran proporción en el suelo y cerca de la superficie, la distribución del agua también es alterada. Cuando el agua de riego al penetrar a través del suelo alcanza el cascajo ésta se perderá por gravedad siendo imposible su regreso por capilaridad hacia el suelo y ser aprovechado por los cultivos.

Estos suelos deben ser regados en forma muy ligera de tal modo que no haya excesos de agua almacenada; la que puede perderse a capas profundas.

Efecto de las Labranzas:

El trabajo del suelo es muy importante. Los suelos profundos y continuos es el que presenta las mejores condiciones para el riego.

Determinación de la Humedad del Suelo

La medida de la humedad del suelo varía desde los métodos de apreciación cualitativa hasta el uso de equipos electrónicos complicados, en los cuales se usan materiales radioactivos

Métodos Gravimétrico

Una muestra de suelo húmedo es pasada y secada en un horno a 105º C. por 24 horas, luego es refrigerado y pesado en seco. La pérdida de peso después de secado entre el peso seco de la muestra da el contenido de humedad en base al peso seco. Este método es el más antiguo y aun es el método más usado para obtener datos de humedad del suelo, debido a que es el único método directo de medir la humedad del suelo, se lo usa para calibrar el equipo utilizado en los otros métodos.

La desventaja de este método es el tiempo y esfuerzo requerido para obtener datos.

Métodos Tensiométricos.

Mide la tensión de la humedad del suelo, y son útiles para medir el contenido de humedad a tensiones menores a 0.9 atmósferas. A tensiones mayores, los tensiómetros pueden ser inoperantes debido a que entra el aire al sistema a través de la capa porosa y los resultados son errados.

Los tensiómetros están constituidos por una cápsula porosa que se coloca en el contacto directo con el suelo, un tubo de agua que transmite la tensión de agua en el suelo y un manómetro de mercurio que registra dicha tensión.

El rango de succión cubre solo una pequeña parte del agua aprovechable en suelos de textura muy fina.



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Resistencia Eléctrica.

El equipo está constituido por electrodos embebidos en un bloque de yeso o nylon, que se coloca en contacto con el suelo. Sus cables procedentes de los electrodos se conectan a un puente de Wheatstone, en donde se registran la resistencia que ofrece el bloque al paso de la corriente eléctrica procedente de una batería.

La resistencia eléctrica es una medida del contenido de agua del bloque, el que se halla en equilibrio con el suelo que lo rodea. Los bloques de yeso tienden a ser afectados por la concentración de las sales en el suelo.

Cuando se requiere precisión, los bloques deben ser calibrados para las condiciones locales del suelo que se estudia.

Estos bloque permiten la determinación del contenido de humedad en toda la amplitud del contenido de agua del suelo, desde el coeficiente de marchitez hasta cerca de la saturación

Los bloques de yeso se usan para medir tanto la tensión de humedad como el porcentaje y son más sensibles a tensiones de 1 a 15 atmósferas.

Métodos Radioactivos.

Se basa en la emisión de neutrones de alta velocidad, los cuales pierden energía principalmente por el choque con los átomos de hidrógeno en el suelo. La densidad de la detección de los neutrones de baja velocidad es medida en el mismo tubo de acceso y depende principalmente del contenido volumétrico de la humedad del suelo. Este método requiere aparatos costosos y precauciones en el uso de material radioactivo.

2) Movimiento del agua del suelo

El agua es un constituyente del suelo notablemente dinámico. Tres tipos de movimiento dentro del suelo han sido reconocidos:

Movimiento dentro de suelos no saturados

En los suelos no saturados los poros mayores están llenos de aire y el agua que contiene está en forma de película muy delgadas. Las fuerzas de retención entre el suelo y el agua son grandes cuando la humedad es menor que la capacidad de campo y el agua no se puede mover con libertad. En estas condiciones el agua se mueve bajo tensión a través del suelo. La tensión es en cierta forma inversamente proporcional a la cantidad de agua que haya en el suelo, de modo que aumentando el agua se aumenta su facilidad de movimiento. A mayor diferencia de tensión en el agua entre dos puntos, corresponde un mayor movimiento de agua.

Flujo saturado a través de los suelos

Percolación .-

Es el flujo del agua dentro de un suelo mojado, desde un punto a otro punto. A medida que se agrega agua al suelo, esta penetra la superficie remplazando el aire



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en los macroporos. El agua adicional se moverá hacia abajo debido al flujo saturado. Este movimiento continuará mientras haya humedad adecuada y no exista barreras que impidan el movimiento hacia el interior del suelo.

La cantidad de agua que se mueve a través del perfil será determinada por los factores:

● Cantidad de agua aplicada. ● Cantidad de infiltración del suelo superficial. ● Cantidad total de humedad de los horizontes inferiores. ● Cantidad de agua que el perfil pueda retener a su capacidad de

campo.

En general se tiene que la textura y la estructura de los diferentes horizontes de suelo, determinan en mayor grado la influencia de estos factores. Así por ejemplo los suelos arenosos tienen alta capacidad de infiltración y conductividad total, pero su habilidad para retener la humedad es baja . y el agua de percolación a través del perfil tiene lugar fácil y rápidamente.

Los suelos de textura fina.

Tienen muy baja percolación la cual puede ser muy variable debido a las diferencias en la estructura del suelo. Hay ciertos factores que complican la percolación en estos suelos, tales como la arcilla coloidal que puede taponar los canales finos de comunicación y aún a los microporos grandes. Esta obstrucción es debido al hinchamiento de la arcilla al hidratarse y sucede principalmente en la motmorillonita

Movimiento del agua en estado de vapor

En un punto debajo de la capacidad de campo aproximado al PMP, el movimiento de agua en películas termina casi totalmente y los movimientos con humedades inferiores deben efectuarse en la forma de vapor.

La vaporización del agua relacionada con los .suelos pude ser considerada como interna y externa. En el primer caso el cambio del estado líquido a vapor tiene lugar dentro del suelo, es decir en los poros del suelo. En el segundo caso el fenómeno tiene lugar sobre la superficie de la tierra y el vapor resultante se pierde en la atmósfera por difusión.

El aire del suelo es esencialmente saturado con vapor de agua cuando el contenido de humedad no sea inferior al coeficiente higroscópico. Por debajo de esta tensión (31 bars.) el agua parece estar suficientemente libre para mantener la atmósfera del suelo aproximadamente a 100% de H.R.

Cuando el contenido de humedad está por debajo del coeficiente higroscópico el agua es retenida con la mayor tenacidad y la presión del vapor de agua disminuye y el agua se evapora cada vez con dificultad.

Propiedades Físicas del Suelo Influenciadas por el clima y la Vegetación



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La Evapotraspiración del Agua:

En un suelo que normalmente tiene una vegetación, se sabe que una cantidad de agua del suelo pasa a la atmósfera bajo la forma de vapor de agua, ya sea por una evaporación directa o ya sea por transpiración de las hojas de las plantas.

Este fenómeno complejo que se llama evapotranspiración, es la causa de pérdida de agua para el suelo, que es de gran importancia para la agricultura.

La cantidad de agua que se pierde por evapotranspiración depende fuertemente de las circunstancias meteorológicas; ella varía con la naturaleza del suelo, con las circunstancias topográficas y con la importancia de la cubierta vegetal viva o muerta.

Requerimientos de agua en las plantas:

Es la cantidad de agua requerida para producir una cosecha determinada. Es importante diferenciar entre la cantidad de agua realmente consumida para las plantas y la cantidad total de agua usada en la finca que incluye a la primera y que depende de la eficiencia en los métodos de aplicación de agua.

Consumo de agua:

Cantidad mínima de agua necesaria para producir una cosecha. Es en realidad el agua que la usa en su proceso fisiológico de transpiración y de formación de tejidos. Dentro de este concepto se ha incluido también el agua que se evapora de la superficie del suelo cultivado, por lo cual el consumo de agua ha venido a representar la evapotranspiración.

La eficiencia del agua usada por las plantas depende de la relación entre el crecimiento de las plantas, expresado por el rendimiento total y la cantidad de agua consumida para lograr tal rendimiento. El uso más eficiente del agua debe ser la meta en cualquier sistema agrícola.

Dos medidas se usan para expresar la eficiencia en el uso del agua:

La relación transpiración – materia seca

La cantidad de agua transpirada por la planta incluyendo su sistema radicular para producir un gramo de materia seca, (se estudia en masetas).

Las plantas necesitan comúnmente transpirar un promedio de 500 litros de agua para producir un kilo de materia seca; pero existen amplias diferencias en transpiración en variaciones climáticas y existe diferencia en lo que necesita cada cultivo, así

Cultivo Agua (litros) Prod m. s. ( kilos)

Alfalfa 853 - 900 1,00

Avena 552 1,00

Trigo 453 – 530 1,00

Maíz 349 – 375 1,00

Sorgo 277 1,00



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Uso consuntivo del agua

Es la cantidad total de agua perdida por evapotranspiración desde el suelo y las plantas, durante el tiempo de crecimiento para la producción de un cultivo



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10. PROPIEDADES FÍSICO QUÍMICAS

Si l anteriormente tratamos el tema que constituye uno de los grandes pilares que sustentan la vida sobre la tierra, como es la retención de agua por el suelo, que permite a las plantas superar los periodos interpluviales, ahora vamos a encontrar el segundo pilar que sirve de soporte, como es el intercambio iónico del suelo, su capacidad para retener los iones que se producen en los procesos de alteración y mantenerlos, preservados del lavado, hasta que la planta los necesita.

Muy relacionada con la presencia y distribución de los diferentes iones está la reacción del suelo. Es uno de los factores esenciales en la distribución de las diferentes especies vegetales sobre el planeta, pues cada una tiene unas preferencias determinadas en cuanto al valor del pH del suelo sobre el que habitan, así como unos hábitos nutritivos específicos cuya satisfacción por el suelo está muy condicionada por el pH. Recordemos los conceptos de acidófila, basófila, calcícola o calcífuga que se aplican a determinadas plantas y que marcan las preferencias por unos hábitats determinados.

No podemos olvidar las condiciones óxido-reductoras del suelo, tanto en lo referente al potencial de oxidación del sistema suelo como en la relación existente entre éste y el pH, que regulan la movilidad y biodisponibilidad de muchos micronutrientes.

1) Reacción del suelo (pH)

Definición:

Se define como el logaritmo negativo de base 10 de la concentración de iones hidrógeno. pH.= - log10 [H+]. Es un elemento de diagnóstico importante, siendo el

efecto de una serie de causas y a su vez causa de muchos efectos agronómicos.

La proporción de iones H+ a OH - en la solución suelo determina el grado de acidez o alcalinidad . si hay mayor concentración de iones H+, se dice que la reacción es ácida, pero si hay más inoes OH - la reacción es alcalina, pero si ambas concentraciones son iguales la reacción es neutra.

Un litro de agua destilada está compuesta por moléculas de H 2 O y se disocia en iones de H+ y OH-

HOH H y OH En esta ionización hay:+ -

0,000 000 1 mol de H+ por litro y

0,000 00 1 mol de OH – por litro

como estas concentraciones son muy pequeñas se utiliza la escala de pH para expresar estos valores

el logaritmo de H+ se puede expresa así

log 1 ó sea log 1 1....... (H+) 0,000 000 1



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pero el recíproco de cualquier fracción es la fracción invertida. Entonces el recíproco de 0,000 000 1 es 10 000 000 y log de 10 000 000 es 7, porque 10 7 es igual a 10 000 000.

Un pH menor que 7, indica que la concentración es ácida y es alcalina si el pH es mayor que 7

Escala del pH

La escala de pH va desde valores 0 a 14, pero en los suelos se han encontrado valores entre 3.5 a 10 .

Acidez del suelo

En los suelos se distinguen dos tipos de acidez:

A.-Acidez actual. Se expresa por la concentración de H+ actualmente disociados en la solución suelo y se expresa por el pH

B.-Acidez potencial o total.- Corresponde a los H+ de cambio adsorbidos que se disocian progresivamente en la solución suelo.

Parámetro de evaluación del pH

Según este parámetro un suelo puede ser:

Extremadamente ácido pH. de 3,5 a 4,5

Muy fuertemente ácido pH.de 4,5 a 5

Fuertemente ácido pH de 5,1 a 5,5

Moderadamente ácido pH.de 5,6 a 6

Ligeramente ácido pH. de 6,1 a 6,5

Neutro pH de 6,6 a 7,3

Ligeramente alcalino pH de 7,4 a 7,8

Moderadamente alcalino pHdea

Fuertemente Alcalino pH de 8,5 a 9,5

Muy fuertemente alcalino mayor de 9.5

Poder de amortiguación de los suelos

Es la habilidad de resistencia del suelo a variaciones bruscas del pH, esta propiedad está ligada a la capacidad de adsorción de los H+ u OH -. Esta habilidad se incrementa con el aumento de la capacidad de intercambio catiónico.

Importancia

El pH del suelo es importante porque los vegetales sólo pueden absorber a los minerales disueltos, y la variación del pH modifica el grado de solubilidad de los minerales. El pH del suelo afecta al proceso de lixiviación de las sustancias nutritivas para las plantas. Un suelo ácido tiene una capacidad menor de retención catiónica porque los iones hidrógeno desplazan a los cationes como el de potasio y el de magnesio



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El pH. está relacionado con:

1) Tipo de minerales del suelo 2) Meteorización 3) Humificación 4) Dinámica de nutrientes 5) 5.Intercambio iónico 6) Humificación 7) Dinámica de nutrientes 8) Intercambio iónico

Causas de la acidez y la alcalinidad

Las condiciones de acidez se dan:

● Regiones de alta pluviometría. ● Las bases son desplazadas por los Hidrogeniones o captadas por las

plantas. ● Secreción de sustancias ácidas por las raíces de las plantas. ● Compuestos ácidos formados en la descomposición de la materia orgánica.

Las condiciones de alcalinidad se dan:

● Regiones con escasez de agua. ● Complejo coloidal saturado de bases. ● Poca actividad microbiana (por escasez de agua). ● La meteorización de minerales producen cationes que no se lavan

Factores que afectan al pH.

1) Son los que influyen en la [H+] en el suelo: 2) Producción de CO2 que pasa a H2CO3 generando Hidrogeniones.



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3) Presencia en el suelo de ácidos orgánicos de bajo peso molecular como acético, cítrico, oxálico, etc.

4) Presencia en el suelo de ácidos fuertes como nítrico y sulfúrico aparecidos por actividad de los microorganismos.

5) Humus, que tiene grupos funcionales de tipo carboxílicos, fenólicos, enólicos, etc.

6) Óxidos de Fe y Al, que en medio ácido pueden modificar considerablemente el pH. Sales solubles ácidas, básicas o neutras, las cuales aparecen en el suelo por: Meteorización de los minerales. Mineralización de la materia orgánica. Aguas de riego Adición de fertilizantes

8) Estado de óxido reducción.

En un suelo con pH ácido, los iones H+ reemplazan a los de Ca2+, Mg2+ y K+, los cuales son posteriormente lavados del suelo, disminuyendo la riqueza de nutrientes disponibles.

En un suelo de pH neutro o básico los iones de Ca, Na y K reemplazan a los de H

Solubilidad de los elementos nutritivos

El rango óptimo del pH del suelo para el crecimiento de la mayor parte de los vegetales es de 6.0 a 7.0 porque la mayor parte de las sustancias nutritivas de las plantas están disponibles en este intervalo



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Lluvia ácida

La lluvia ácida (un tipo de contaminación del aire, del agua y del suelo producida por los ácidos sulfúrico y nítrico generados por actividades del hombre) altera la composición química del suelo y reduce gravemente el pH del suelo.

2) Complejo Coloidal

Las partículas coloidales (menores de 2 u) del suelo son extremadamente activas y dinámicas, tanto desde el punto de vista físico como químico. En el suelo se tienen dos grupos de partículas coloidales: las partículas coloidales minerales o inorgánicas, y las partículas coloidales orgánicas o humus.

Las partículas coloidales inorgánicas reciben el nombre genérico de arcillas. Las arcillas pueden clasificarse en dos grupos básicos: las arcillas silicatadas, las



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cuales pueden subdividirse en cristalinas y amorfas; y las arcillas de óxidos hidratados de fierro y aluminio.

Partículas coloidales minerales o inorgánicas

A. Arcillas silicatadas

a) Las Arcillas Silicatadas Cristalinas

Estas arcillas son silicatos de aluminio hidratados cuya estructura cristalina se caracteriza por presentarse en forma de laminillas u hojuelas, de donde proviene el nombre de filosilicatos que se le da al grupo de silicatos al cual pertenecen. Cada unidad estructural está constituida por dos tipos de láminas.

Lámina tetraédrica,

la cual está formada por tetraedros que llevan un oxígeno en cada vértice y un átomo de silicio en el intersticio que queda entre los oxígenos. Los tetraedros forman una lámina al unirse entre sí a través de enlaces entre los átomos de oxígeno.

Lámina octaédrica

Donde los oxígenos u oxhidrilos (OH-) ocupan los seis vértices de un octaedro, teniendo un átomo de Al3+ en el hueco central. Estos octaedros se unen entre sí para formar la lámina octaédrica

Las dos láminas descritas a su vez, se unen entre sí mediante los átomos de oxígeno y OH-. El enrejado de todas las arcillas silicatadas cristalinas contiene estos dos tipos de láminas. Ellas se diferencias entre sí en cuanto a estructura y propiedades por las siguientes características.

1) El número de láminas tetraédricas y octaédricas que constituyen el enrejado de la unidad estructural. Así, se tienen:

● Arcillas con una lámina de cada tipo, o sea de relación 1:1 (caolinita, haloisita).

● Arcillas con dos láminas tetraédricas y una lámina octaédrica entre ellas, es decir, de relación 2:1 (micas, smectitas, illita, etc).

● Arcillas con dos láminas de cada tipo, esto es, de relación 2:2 (cloritas).

2) El grado de sustituciones isomórficas. Los cationes ubicados en el centro de los tetraedros u octaedros pueden ser reemplazados por otros de menor valencia, aún cuando de tamaño parecido. Entonces se produce un déficit



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de carga positiva, o exceso de carga negativa, la cual debe ser satisfecha con cationes adsorbidos electrostáticamente en el exterior de las partículas.

3) La distancia de separación entre las unidades estructurales que se superponen una sobre otra para constituir la partícula. Esta distancia depende del número de láminas que conforman la unidad estructural y de la fuerza del enlace entre las unidades que constituyen la partícula.

Clasificación Las Arcillas Silicatadas Cristalinas

Arcillas con enrejado tipo 1:1

El representante de este grupo es la caolinita. La unidad estructural está conformada por una lámina de tetraedros de silicio y una lámina de octaedros de aluminio,. El distanciamiento entre unidades es de 7.2.Å.Como este tipo de arcilla no se expande, no presenta superficie interna y la superficie específica es baja (5 - 20 m2/g). La sustitución isomórfica es muy pequeña, si es que existe alguna, y la carga negativa proviene de la ionización de grupos OH- en el borde de las partículas. Su capacidad de intercambio catiónico es bajo (o sea que la cantidad de cationes necesarios para equilibrar la carga negativa es pequeña). Las arcillas de este grupo tienen mayor capacidad de adsorber fósforos que los filosidicatos 2:1, por las superficies de oxhidrilos que presentan.

En otra arcilla de este grupo, la haloysita, se puede observar una capa monomolecular de agua entre las unidades estructurales


El enrejado de estos minerales está compuesto de dos capas de tetraedros a cada lado de una capa octaédrica ubicad entre ellas. De manera que las dos caras de estas estructuras están conformadas por planos de átomos de oxígeno. En ete grupo se encuentran las micas y todos los minerales derivados de ellas.

En las micas, las sustituciones isomórficas pueden ocurrir tanto en la lámina tetraédrica (Al3+ reemplaza a Si4+) como en la lámina octaédrica (Mg2+ y Fe2+ reemplazan a Al3+). El exceso de cargas negativas es balanceado con K+ (10%), no hidratado que se ubica entre las unidades estructurales. Estos cationes de potasio sirven a manera de enlaces, electrostáticos rígidos, de manera que el agua no penetra entre unidades estructurales en el caso de las micas. Las partículas de



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mica son reserva de K+ en el suelo pues el catión se va liberando conforme se meteoriza el mineral.

La distancia entre capas sucesivas es de 10 Å. Representantes importantes de las micas son la muscovita y la bíotita. Esta última se descompone más rápidamente que la primera.

Al meteorizarse las micas evolucionan hacia filosilicatos casa vez más expandibles. Así, la illita es otro filosilicato importante es este grupo, siendo intermedio en la transformación de las micas, representa a los minerales micáceos donde el contenido de K+ se ha reducido al 40 ó 60% del contenido original. Es poco expandible en comparación con las smectitas, pero más que la caolita.

Luego, en el proceso evolutivo se tienen las smectitas (montmorillonitas, beidellita, etc) y la verniculita, las cuales son filosilicatos expandibles, donde la liberación de K+ que se ha producido y la consiguiente reducción en la fuerza de unión entre las capas, hace posible que las partículas se hinchen a manera de acordeón. Así, la distancia entre las capas varía entre 10 y 19Å.

En las smectitas, la unión entre las capas es débil debido a la presencia de iones hidratados tales como Ca2+. En estos filosilicatos el distanciamiento entre unidades alcanza un máximo de 19Å cuando penetra agua entre ellas.

El distanciamiento en el caso de la verniculita es solo de 14Å. Este filosilicato es muy selectivo (afinidad alta) con respecto a la adsorción de K+ y de NH4

+ fijándolos y haciéndolos, por lo menos temporalmente, no disponibles para las plantas. Este fenómeno de fijación ocurre con las smectitas pero cuando la arcilla ha sufrido varios ciclos de humedecimiento y secado.

Una propiedad importante de las arcillas expandibles es su elevada superficie específica (700 a 800 m2/g) lo que le confiere una alta capacidad para retener cationes. Por otro lado estas arcillas son plásticas y pegajosas cuando húmedas, y muy cohesivas cuando secas.



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Están formadas por dos láminas tetraédricas y dos láminas octaédricas alternadas.

El representante más importante es la clorita que presenta un distanciamiento

basal de 14Å.

Este mineral contiene Mg2+ y Fe3+ entre las unidades para balancear la sustitución de Si4+ por Al3+ en la capa tetraédrica. No se expande y los cationes en la capa intermedia quedan fijados formando parte de la estructura, hasta que se produzca la descomposición de esta

b) Arcillas Silicatadas Amorfas

Muscovita

ilita

Motmorillonita

Beidellita



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Dentro de este grupo se encuentran los alofanos. Se usa este término para designar genéricamente silicatos amorfos de aluminio de un amplio rango de composiciones. Aparentemente se trata de un arreglo al azar de tetraedros de silicio y octaedros de aluminio. Estos silicatos se forman frecuentemente en suelos derivados de materiales volcánicos. Se caracterizan por su baja densidad y elevada capacidad mayor cuanto más ácido es el suelo. Se combinan con la materia orgánica formando compuestos de color oscuro. Pueden adsorber cantidades relativamente grandes de cationes. El signo de la carga de la superficie y la magnitud de ella dependen mayormente del pH del medio (superficie de carga variable, dependiente del pH).

B. Arcillas de óxidos e hidróxidos de fierro y aluminio

Los óxidos e hidróxidos de fierro y aluminio se forman por meteorización de los minerales primarios. Sus propiedades coloidales son menos marcadas que las de las arcillas silicatadas. Debido a su carácter anfotérico pueden desarrollar en su superficie cargas negativas o positivas, dependiendo del pH del medio. En tal sentido son similares al alofano. Este comportamiento se puede representar de la siguiente manera:

Los óxidos e hidróxidos de fierro y aluminio pueden encontrarse como partículas separadas o pueden estar recubriendo las partículas de arcillas silicatadas en cuyo caso llega a modificar las propiedades de estas. Tienen una baja capacidad para retener cationes, pero son capaces de adsorber el anión fosfato en grado apreciable, especialmente en medio ácido, llegando a formar compuestos de muy baja solubilidad. También pueden adsorber otros aniones tales como sulfato y silicato.

Los óxidos de fierro y aluminio son constituyentes importantes de los suelos del trópico y sub – trópico.

Las partículas coloidales orgánicos

El Coloide Orgánico

El coloide húmico puede compararse con un ácido débil polifuncional, el cual disocia protones a un cierto pH del medio, dejando sitios cargados negativamente. Estos sitios capacitan a las cadenas de polímeros húmicos para adsorber cationes. La mayor parte de esta capacidad está relacionada con grupos carboxílicos, fenólicos y enólicos. La participación de los grupos funcionales en reacciones de intercambio varía con el pH y la naturaleza de los cationes.

Ciertos metales, particularmente los del grupo de transición, con el Cu, pueden formar compuestos de coordinación con los grupos funcionales de las cadenas de polímeros del humus, quedando "quelatados" y no disponibles para las plantas. Cuando ocurre esta reacción se liberan protones y la capacidad de retener cationes disminuye.

El tamaño de las partículas húmicas varía entre 30 y 100Å, de manera que son en realidad partículas coloidales.



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Su capacidad para retener cationes es variable, pero generalmente más alta que la del coloide mineral.

Propiedades generales de las partículas coloidales

De lo que antecede se concluye que las partículas coloidales del suelo presentan un conjunto de propiedades que son de gran significación respecto a la fertilidad potencial de los suelos.

A. Capacidad de absorción de iones

Una de las propiedades más importantes del complejo coloidal es la capacidad de adsorber iones merced a la carga electrostática que presenta en su superficie. Esta carga puede desarrollarse ya sea por sustitución isomórfica o por disociación de grupos OH. En el primer caso se tiene una partícula coloidal con carga permanente y en el segundo caso la carga de la partícula será dependiente del pH. Más adelante se revisará el mecanismo de absorción con algún detalle.

El método empleado normalmente para expresar esta propiedad es en términos de miliequivalentes por 100 g de material seco ( me/100 g) 1me=1 mg de hidrógeno o la cantidad de cualquier otro ión que se combine con él o lo desplace).

Los diversos tipos de materiales coloidales del suelo tienen diferentes capacidades para retener cationes, Es evidente que la capacidad de adsorber cationes de un suelo depende en términos generales de su contenido de arcilla y de materia orgánica. Sin embargo es posible generalizar diciendo que dos suelos con el mismo contenido de arcilla y de materia orgánica no tienen la misma capacidad de adsorción de cationes. Esto es porque los suelos pueden variar en las proporciones de los diferentes tipos de arcillas que contienen, como también en el tipo de humus que se ha desarrollado en cada uno de ellos.

Para tener una idea de la variabilidad en cuanto al tipo de arcilla que pueden presentar los suelos, en el cuadro que se muestra a continuación, se muestra un análisis de la composición mineralógica de tres muestras de suelos peruanos, realizado en la Universidad de Carolina del Norte, EE.UU.

Un ejercicio simple, suponiendo que los suelos del Cuadro tuvieran el mismo contenido de arcilla y de materia orgánica, resultará en cantidades diferentes de capacidad de adsorción de cationes de dichos suelos.

En un estudio de correlación múltiple, hecho sobre 208 muestras de suelos de la sierra, se encontró que la capacidad de adsorción promedio de la fracción arcilla de dichos suelos varió entre 28 y 66 me/100 g, mientras que la capacidad promedio de la materia orgánica estuvo entre 111 y 245 me/100 g (Quevedo, 1982).

Estimados preliminares de la composición mineralógica de tres muestras de suelos del Perú.

Localidad Mineral en la fracción Contenido app. arcilla %



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Montmorrillonita 90 LAMBAYEQUE Caolinita 7 Cuarzo 3 "Illita" 50 CASAGRANDE Montmorrillonita 30 (Trujillo) Caolinita 15

Cuarzo 5 Caolinita 40

"Illita" 30 SATIPO Vermiculita 20

Montmorrillonita 5 Cuarzo 5

Leyes:

● Cuando la concentración de un ion del extracto acuoso del suelo, es mayor que en la arcilla, pasan iones de la solución a la micela y recíprocamente.

● Los cambios iónicos cesan cuando son iguales ambas concentraciones, para cada ion separadamente.

● Los cambios se verifican sustituyéndose un equivalente químico de la micela por otro de la solución.

c) Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC)

Definición: La capacidad de catión de cambio es una acción físico química que poseen los coloides orgánico e inorgánicos del suelo para adsorber iones cambiables, las adsorción de cationes es gobernada por muchos factores y es la suma total de cationes cambiables absorbidos expresados en miliequivalentes por 100 gramos de suelo seco a la estufa

La determinación de la CIC se hace sustituyendo todos los cationes cambiables en una porción de suelo por un catión determinado y luego midiendo la cantidad de este catión desplazándolo con otro catión. Comúnmente se emplean soluciones tamponadas (NH4 Ac 1N, pH 7).

Este método trabaja bien cuando el contenido de coloides con carga dependiente del pH es bajo. Si ese no es el caso (suelos de la selva, suelos con contenido relativamente alto de materia orgánica, etc.), la carga total se determina en forma más correcta si se emplea una solución de sal no tamponada (por ejemplo KCl 1N o CaCl2 0.01 N). De este modo se hace la determinación de la CIC al pH del suelo en el campo. Coleman y Thomas (1967) han denominado "CIC efectiva" al valor así determinado, siendo mucho menor que el medio por otros métodos que usan soluciones tamponadas.



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La capacidad de intercambio catiónico es igual a la carga negativa total neta de las partículas coloidales del suelo. Puede estimarse la CIC si es que se conocen la cantidad de materia orgánica y de la arcilla y su tipo, que contiene el suelo. Así, un suelo que tiene 3 % de humus (200 me/100 g en promedio) y 15 % de arcilla constituida mayormente por montmorrillonita, tendrá un CIC de aproximadamente 21 me/100 g de suelo seco, la reacción de intercambio, es tan rápida que podemos decir que es instantánea y reversible.

No todos los cationes son adsorbidos con igual tenacidad en una arcilla.

Se considera que la fuerza de sustitución de los cationes, aumenta con el peso atómico, ejemplo: el ion potasio (K+) es sustituto más poderoso que el sodio (Na +).

Además los cationes divalentes son más eficaces que los monovalentes, sin embargo, el hidrógeno es una excepción., es el sustituto más poderoso de cationes, el orden de sustitución sería:

H+ > Ca ++ >Mg++ > K+ > Na+

Por otro lado, la afinidad depende también de la característica de la partícula coloidal. Aproximadamente sería:

Caolinita à Ca++ > Mg++ > K+ > H+ > Na+

Montmorillonita à Ca++ > Mg++ > H+ > K+ > Na+ Mica à H+ > K+ > Ca++ > Mg++ > Na+

Ácido húmico à H+ > Ca++ > Mg++ > K+ > Na+

Factores que influencian la Capacidad de Intercambio Catiónico

1) Textura

Arenosos 1 – 5 meq / 100 g Franco arenosos 5 – 10 meq / 100 g Franco 5 – 15 meq / 100 g Franco limoso 5 – 15 meq / 100 g Franco arcilloso 15 – 30 meq / 100 g Arcilloso > 30 meq / 100 g

2) pH:

La capacidad de intercambio de cationes es menor en condiciones ácidas aumentando hacia valores básicos.

3) Calidad o tipo de coloide

Capacidad de absorción de cationes de distintos materiales coloidales del suelo.

Material de cambio

Capacidad de catión de cambio(CCC) meq/100g

Humus 100-300

Vermiculita 10-150



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Motmorillonita 80-100

Clorita 20-40

Ilita 10-40

Caolinita 3-15

Sesquioxidos 0

Saturación de bases

La saturación de bases expresa las cantidades relativas de bases cambiables (Ca2+, Mg2+, K+ y Na+) respecto a la CIC. Generalmente se expresa en términos de porcentaje (PSB). Aquella parte de la CIC que no está ocupada por bases, lo estará por cationes que tiene carácter ácido, principalmente H+ y Al3+. Así, si el PSB es 75%, quiere decir que 3/4 partes de la CIC está satisfecha por bases y 1/4 por iones de carácter ácido.

Los suelos de la costa del Perú, donde no llueve, tienen normalmente valores altos de saturación de bases, muchas veces más de 95%. Los de la selva, en cambio, presentan valores bajos del PSB, excepto por los suelos aluviales recientes. De manera que el pH de los suelos de esta última son generalmente ácidos, mientras que los de la costa son de reacción neutra a básica. Es aparente, por tanto, que el PSB depende mucho del tipo de suelo y de las condiciones climáticas prevalecientes

V = S/T x 100

Donde:

V = % de saturación de bases

S = Total de Cationes Básicos cambiables: Ca2+, Mg2+ , K+ y Na+

T = Capacidad de catión de cambio total

d) Adsorción de aniones

Si bien es cierto que los coloides del suelo están cargados negativamente bajo condiciones normales de pH, pueden existir algunos sitios en las partículas que tienen cargas positivas y que son capaces de adsorber aniones. Estos sitios se encuentran en los bordes de los minerales de arcilla, y especialmente sobre la superficie de óxidos de fierro y aluminio. El número de sitios con carga positiva de estas partículas aumenta conforme decrece el pH debido a protonación de grupos OH en la superficie, como se ha indicado anteriormente. Como los suelos del trópico húmedo y sub-trópico son particularmente ricos en óxidos hidratados, también son ricos en sitios que adsorben aniones. Otro grupo de suelos que muestran esta capacidad son aquellos que contienen alofano.

La adsorción de aniones es un proceso bastante complejo. Existen diferentes mecanismos de unión del anión con la superficie y la magnitud de adsorción depende del pH del suelo y la concentración del anión. Este proceso también es altamente selectivo: el NO3

- no es adsorbido por los coloides, el SO42- es adsorbido

solo en medio ácido. El anión fosfato, en cambio, es casi totalmente removido de la solución por muchos suelos.



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Pueden considerarse dos mecanismos importantes para la adsorción de aniones por superficies coloidales:

1. Intercambio con grupos OH (intercambio de ligante) 2. Adsorción en sitios con carga positiva.

La capa de alúmina, de signo positivo, atrae iones húmicos, fosfóricos, silícicos, provistos de cargas negativas.

La arcilla no retiene los aniones nítricos, clorídricos, sulfúricos y radicales químicos existentes en los suelos.

Por lo que se encuentran disueltos en su totalidad en la solución suelo, a continuación se presenta los diferentes aniones considerando el orden de prioridad de afinidad de adsorción relativa.

OH- > H2PO4- > SO4

2- > NO3-

B. Plasticidad

La plasticidad es la propiedad que tiene una porción de suelo húmedo de dejarse moldear bajo la influencia de una presión. Los minerales de arcilla confieren esta capacidad.

Generalmente los filosilicatos que tienen una elevada capacidad para adsorber agua de hidratación, tal como los que tienen enrejado 2:1, poseen esta propiedad en grado máximo,. esto es importante puesto que favorece los cambios en la estructura del suelo

C. Encogimiento e hinchamiento

Es la propiedad que tiene las arcillas del grupo de la montmorrillonita de encogerse cuando pierden humedad y expandirse cuando se rehumedecen.

Los suelos en donde predominan las smectitas se agrietan cuando se secan, de modo que el agua penetra fácilmente cuando se humedece después de una sequía, pero al poco rato la infiltración se reduce notablemente debido al hinchamiento de las partículas.

Este comportamiento es característico de suelos "vertisólicos" (con más de 30% de montmorrillonita) tal como los que existen en Lambayeque, Piura (Irrigación del Quiroz), Jaén y Bagua entre otros sitios del Perú.



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II. FERTILIDAD DEL SUELO

Para una buena producción y desarrollo óptimo de los cultivos es necesario la intervención también oportuna de una multiplicidad de factores: luz, agua, temperatura, aireación, soporte mecánico, abastecimiento de nutrientes, técnicas de manejo y nutrición balanceada; pues este último dependerá en buena medida de la capacidad del suelo para suministrar nutrientes minerales en forma, cantidad, proporción y oportunidad apropiadas a los requerimientos de las plantas que se cultivan.

Molina J., nos dice: la ciencia clásica da la impresión de considerar al suelo como un soporte inmutable y estático, lo que de hecho nunca fue ni lo será. Pues es un mecanismo complejo dinámico, prácticamente vivo que se modifica constantemente y cuyo manejo no será difícil si se conocen sus principios básicos y cuando tengamos conocimiento de esto, podremos manejarlos a voluntad.

Por ello a continuación orientamos al estudio de las propiedades fundamentales del suelo y sus relaciones suelo / planta como aspectos básicos que son necesarios conocer para una mejor comprensión de la fertilidad del suelo

Concepto

Se entiende por fertilidad a la capacidad que el suelo presenta para que las plantas que en el se cultivan puedan desarrollarse y producir cosecha compensadora en cuanto se presentan los factores ambientales favorables.

Esta capacidad del suelo esta determinada básicamente por sus propiedades físicas, químicas, biológicas y las técnicas culturales utilizadas. Se puede considerar dos tipos de fertilidad:

Fertilidad actual

Que es la aptitud para producir dentro de las condiciones actuales de cultivo y se mide por el rendimiento obtenido sin aplicación de enmiendas de ningún tipo.

Fertilidad potencial

Aptitud para producir dentro de las condiciones optimas de nutrición como consecuencia de la acción del hombre, sobre los factores modificables de la fertilidad y se mide por el rendimiento máximo. El término de fertilidad potencial, está en función de las técnicas disponibles para modificar los factores limitantes y una de ellos es la Fertilización que consiste en dotar de nutrientes a las plantas. Actualmente en la agricultura moderna no se concibe una explotación sin una adecuada fertilización, considerándose como el factor más importante de la explotación agrícola, después del agua.

1. FACTORES QUE DETERMINAN LA FERTILIDAD DEL SUELO

Muchos son los factores que determinan la capacidad de un suelo para suministrar nutrientes a los cultivos. Algunos de ellos pueden ser controlados por el agricultor, otros no. Por tanto, es importante poder reconocer estos factores. Como regla



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general, lo primero que debe hacerse es identificar y clasificar los suelos en los términos de sus propiedades que son relevantes para el crecimiento de las plantas.

Algunos suelos son fértiles por naturaleza mientras que otros son naturalmente pobres y requieren tratamiento intensivo para hacerlos más fértiles. Aún pueden existir otros que fueron fértiles originalmente y que han sido agotados o erosionados a tal punto que requieren tratamiento especial a fin de restaurar su capacidad productiva.

Si se acepta que el suelo puede ser fértil sólo si constituye un medio favorable para el desarrollo de las raíces, podemos enumerar algunos de los factores que determinan la fertilidad del mismo:

● Provisión adecuada de O2 y baja concentración de CO2.

● El pH de suelo debe situarse a un valor intermedio que facilite la disponibilidad de nutrientes y no afecte el sistema radicular.

● Una capacidad adecuada para retener agua, sin llegar a afectar las relaciones de aireación.

● Las raíces deben contar con un volumen suficiente de suelo, que sea fácilmente permeable a ellas, en donde los nutrientes se encuentren en proporción adecuada en la solución del suelo y de la cual las raíces pueden extraerlos diferentes nutrientes en la tasa requerida para el desarrollo normal de las plantas.

● Los nutrientes deben contar con un mecanismo que les permita permanecer en la región radicular y resistir la lixiviación.

● Una buena capacidad de laboreo del suelo.

Un buen sistema de manejo del suelo, debe por tanto, incluir la conservación de su fertilidad. La conservación de la fertilidad del suelo involucra ordinariamente dos aspectos básicos

● La devolución al suelo de los nutrientes extraídos por las cosechas o arrastrados por la lixiviación (agua de gravedad) y

● Evitar cualquier movimiento apreciable de los constituyentes sólidos (erosión).

Si la fertilidad del suelo que se está manejando es alta, entonces una buena labranza, aireación adecuada y la regulación de la humedad permitirán que los nutrientes sean convenientemente asimilados y los aportes de N, P y K, así como de otros nutrientes serán suficientes para el crecimiento óptimo de los cultivos. Pero si algunos de los nutrientes se encuentran en cantidades insuficientes o en condición lentamente asimilable, se le debe adicionar artificialmente como abono, estiércol, enmienda, etc. La mayoría de los suelos cultivados tienen necesidad de estas adiciones y la conservación de la fertilidad ha devenido en uno de los aspectos importantes y frecuentes del manejo de los suelos.



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2. LEYES DE LA FERTILIZACIÓN

1) Ley de la restitución

Los cultivos en su desarrollo y producción absorben diferentes nutrientes del suelo,

por lo tanto “para evitar el agotamiento del suelo es necesario restituirle los elementos fertilizantes extraídos por las cosechas”, ya que toda especie vegetal extrae del suelo los nutrientes básicos en proporciones diversas esta practica está basada en la ley de la restitución.

Extracción de elementos correspondiente a una cosecha de maíz de 6 000 k/ha de grano

Elemento Fórmula Cantidad

Oxígeno O2 6 800

Carbono C 5 200

Nitrógeno N 147

Fósforo P2O3 53

Potasio K2O 94

Calcio CaO 54

Magnesio MgO 56

Azufre S 22

Fierro Fe 2

Magnesio Mn 1,06

Boro B 0,06

Zinc Zn 0,30

Cobre cU 0,07

Molibdeno Mo Tr

Cloro Cl Tr

2) Ley del Mínimo o de los Factores Limitantes

En 1840 Liebig anuncia la ley universal conocida como “ley del Mínimo o de los Factores Limitantes” el cual de anuncia de la siguiente manera “los rendimientos alcanzados en las cosechas están determinados por el elemento que se encuentra puesto a su disposición en menor cantidad o deficiente para cubrir sus necesidades”

Normalmente cuando se corrige un elemento aparece un segundo, luego un tercero, etc. por lo que es necesario analizar y experimentar para determinar los factores limitantes sucesivos

La ley establece que no puede alcanzar la máxima producción aunque el factor considerado esté en la cantidad adecuada si un segundo factor no alcanza las condiciones óptimas



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Nitro

ne

no

Po

tasi

o Ca

lor

Luz

So

po

rte

me

cá

nic

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Ag

ua

Nit

ron

en

o

Po

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o Ca

lor

Luz

So

po

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me

cá

nic

o

Ag

ua

El diagrama ilustra el principio de factores limitante. El nivel de agua en los barriles representa o señala el nivel de la producción de cosechas. A la izquierda el nitrógeno esta representado como el factor más limitante. Aún cuando los otros elementos estén presentes en cantidades más adecuadas, la producción de cosechas no puede ser más alta que la permitida por el nitrógeno. Cuando se añade fertilizante nitrogenado ( a la derecha) el nivel de la producción de cosechas aumenta hasta que es controlado por el próximo factor más limitante, en este caso el potasio.

3) Ley de los rendimientos decrecientes o Ley de Mitscherlich

Esta ley nos indica que hay un límite en el empleo de los abonos. Por simple lógica resultaría ilusorio que un agricultor pueda imaginarse que aumentando al infinito las dosis de abono , se aumentarían también al infinito los rendimientos. “Cuando se suministran dosis crecientes de abono, los aumentos de cosecha obtenidos llegan a un máximo a partir del cual si se siguen incrementando dosis de abono se obtendrán rendimientos cada ves menores”.

Por ello en la práctica y a partir de cierto nivel convendrá aumentar las dosis de abono con prudencia para quedar en los límites de la rentabilidad

Maxima Producción

Aumento

de la

pro

ducción

Dosis

Optima

Dosis

Máxima

Maximo

beneficio

Costo d

e la fe

rtiliz

ación

En este gráfico se describe la obtención del optimo económico para la utilización de un determinado factor en nuestro caso fertilizante, en función del aumento de producción que se obtiene del mismo



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Todo ello es válido para la consideración de un solo factor, supuesto que los demás factores de crecimiento está actuando en cantidades óptimas.

Esta ley de una expresión matemática bastante complicada da cuenta de la reducción regularmente proporcional de los aumentos de rendimientos obtenidos por dosis crecientes o iguales de un elemento nutritivo.

3. EVALUACIÓN DE LA FERTILIDAD DE LOS SUELOS

La medida de la fertilidad del suelo no resulta fácil, ante la complejidad de los factores que intervienen por lo que es necesario encontrar métodos que permitan dar la dimensión lo más aproximada posible de la misma

A causa de esta complejidad de factores, no resulta posible determinar directamente el nivel de fertilidad del suelo, siendo necesario recurrir al efecto integrador, que presenta el resultado práctico del desarrollo de los cultivos

Análisis de Suelo

Consiste en la determinación de la cantidad de elemento nutritivo, que puede extraerse del suelo mediante el tratamiento de este con una solución extractora y en unas condiciones específicas que caracterizan el método de diagnóstico o procedimiento analítico. La cantidad así extraída debe corresponder a una determinada fracción del elemento en el suelo que se supone asimilable y que según el método, se aproximará más a la capacidad o a la intensidad. Lo que nos permitirá conocer el nivel de fertilidad del suelo y que es más importante su significado

a) La probabilidad de respuesta del cultivo

b) Las cantidades de dicho elemento que habrían que aportar en cada caso.

El análisis de suelos se ha convertido en muchos países en un medio de control del nivel de fertilidad y por tanto de evaluación de las prácticas de abonado que se vienen realizando lo que permite corregir la fertilización en función de los resultados obtenidos y los datos analíticos.

Gráfico que muestra un caso práctico de fertilización nitrogenda en el cultivo del maíz



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Análisis de Planta

El nivel de concentración del elemento en la planta está relacionado con el estado vegetativo de la misma, nos da una medida de capacidad del suelo, es decir su fertilidad.

Sin embargo como en el análisis de suelos esta metodología también tiene seria limitaciones. Entre las principales cabe destacar:

● La gran variabilidad en el contenido de un elemento dentro de la planta. Según los órganos y tejidos y la época de desarrollo

● La variabilidad entre diferentes especies vegetales e incluso entre diferentes variedades

● Las interacciones existentes entre los diferentes elementos nutritivos dentro de la planta que impiden en la mayoría de los casos considerar aisladamente los elementos.

Por lo tanto al igual que en el caso anterior para una correcta utilización de este análisis se requiere un buen calibrado del análisis y una rigurosa especificación de las condiciones que se debe de realizar la toma de muestras.

La utilidad de este método abarca los siguientes aspectos:

● Identificar y confirmar síntomas de carencia o de toxicidad.

● Determinar el estado nutritivo de la planta.

● Evaluar y permitir la corrección del abonado.

● Determinación de las extracciones totales de elementos nutritivos.

En relación con los valores obtenidos del análisis de la planta para un determinado elemento nutritivo, pueden distinguirse los siguientes estados nutritivos:

● Carencial.- la falta del elemento se refleja en la planta con síntomas visibles de deficiencia, viéndose afectado el desarrollo vegetativo y el rendimiento del cultivo.

● Subcarencial.- La planta no tiene suficiente elemento nutritivo para alcanzar el desarrollo óptimo, aunque no llegan a producirse síntomas de deficiencia. El rendimiento se ve reducido en mayor o menor grado.

● Normal.- El elemento nutritivo se halla en un nivel de concentración dentro de los límites que aseguran un desarrollo óptimo sin limitaciones.

● Toxicidad La cantidad absorbida sobre pasa las concentraciones tolerables por los tejidos de la planta, apareciendo síntomas visibles en algunos casos de toxicidad.



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Experiencias

El agricultor puede mejorar la interpretación de los análisis de suelo y plantas, si establece en la propia finca experiencias sencillas que le permitan contrastar y ampliar los conocimientos relativos al diagnóstico de fertilidad, en su doble vertiente de respuesta cualitativa y cuantitativa a la aplicación de un determinado elemento a una determinada variedad.

En efecto la realización de pequeños ensayos utilizando pequeñas área de la parcela de explotación normal, permite tanto comprobar el efecto que la presencia o ausencia de un determinado elemento puede tener en el cultivo, como el de las variaciones en las cantidades aplicadas.

4. PRODUCTIVIDAD DE LAS TRES REGIONES NATURALES DEL PAÍS

La diversidad geográfica y climática del territorio peruano, hace que se presenten, suelos de diversas clases, variando desde áridos en la costa hasta húmedos en la región de la selva, pasando por la sierra semi – árida con sus diversas variaciones tanto en el sentido vertical como horizontal. Así, no sorprende que en cada una de estas regiones se encuentren, por ejemplo suelos con un rango amplio de pH, materia orgánica, textura y otras características.

Los suelos de nuestro país se pueden agrupar por sus características predominantes en tres regiones naturales: costa sierra y selva, sub dividiéndose según el origen del material madre y la posesión fisiográfica que ocupan dentro de dichas regiones.

El suelo como factor de producción se estima en función de su fertilidad. La misma que es una cualidad resultante de la interacción entre las características físicas, químicas y biológicas y que consiste en la capacidad de poder suministrar condiciones necesarias para el desarrollo de los cultivos.

1) Suelos de la Costa

Los suelos más importantes de esta región son los suelos aluviales desde el punto de vista agrícola, que se derivan de materiales que han sido depositados por los ríos que fluyen desde las vertientes occidentales de los andes y cuya extensión de estos llanos aluviales bajo riego se estima en algo más de 700 mil hectáreas, variando en profundidad y textura; desde ligeros (arenosos) y superficiales, hasta pesados (arcillosos) y profundos, encontrándose una gran proporción de suelos francos.

La reacción de los suelos fluctúa entre neutro a fuertemente alcalino. Alga más del 25% del área cultivada está afectada por sales en diverso grado, el contenido de materia orgánica es bajo variando desde menos 0,5 % hasta algo más del 2% considerándose bajo, de igual manera el nitrógeno es deficiente y debe ser aplicado en cada campaña para la obtención de buenas cosechas. Con respecto al P disponible es medio a bajo y en K medio a alto, posiblemente juegue algún rol el material en suspensión depositado anualmente por el agua de riego así como por su contenido.



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Este grupo de suelos por su clima se caracterizan principalmente por su aridez, precipitación escasa o ausente y escasez de agua en tiempo de sequía.

Otro grupo son los suelos rojos y grises desérticos que ocurren en la zona norte de la costa donde la precipitación anual alcanza unos 200 a 300 mm. Son suelos de textura media a fina, Mucho de los cuales presenta capas calcáreas a un metro de profundidad .asociados con estos se encuentran suelos de naturaleza “vertisólica” (alto contenido de arcillas 2:1 expandidle), color oscuro y drenaje lento.

Además en la región de la costa se tienen los regosoles desérticos, formado a partir de sedimentos marino no consolidados y capas estratificadas de arcilla, limo , arena y grava; frecuentemente se encuentran capas de sales de 30 cm a mas de espesor. Estos suelos se hallan asociados con litosoles desérticos los cuales son suelos esqueléticos que ocupan las áreas altas monticuladas y montañosas a lo largo de la costa.

Los principales cultivos de los suelos de la costa son industriales: caña de azúcar y algodón; alimenticios: pan llevar, arroz, maíz, alfalfa, frutales, hortalizas

Actualmente se está intensificando el cultivo del espárrago con fines de exportación dando muy buenos resultados.

Con respeto al manejo se puede decir que es de carácter intensivo que requiere en algunos casos solucionar los problemas de drenaje, salinidad y toxicidad de Boro. Se aplican en estos suelos algo más del 80 % de fertilizantes respecto al consumo nacional; la agricultura en estos suelos posee ventajas debido al alcance oportuno de los insumos agrícolas y por su topografía que permite la siembra de grandes extensiones de cultivos industriales para exportación, caña de azúcar algodón espárrago, obteniéndose una relativa rentabilidad; además poseen infraestructura adecuada para la comercialización por contar con mejores vías de comunicación y mercado.

2) Suelos de la sierra

Para la agricultura los suelos más importantes son los de los valles andinos, los cuales se extienden desde alturas de 1, 800 hasta 3, 600 msnm. La precipitación anual varía entre 400 y 800 mm en el periodo comprendido entre los meses de octubre a abril. Generalmente los suelos de este grupo se presentan como fajas aluviales que corren a lo largo de los ríos entre terrazas coluvio – aluviales.

El valle generalmente está enmarcado entre montañas de pendientes empinadas con suelos litosólicos o con problemas notables de erosión. Los suelos de las terrazas y de las áreas altas, donde el relieve es moderado, son generalmente profundos, color marrón rojizo oscuro, textura media a fina muchas veces gravisa y un buen drenaje, excepto en áreas depresionadas en suelos hidromórficos. Son de reacción neutra a básica cuando el material madre es calcáreo, siendo neutra a ligeramente ácido cuando derivan de rocas volcánicas y sedimentarias no calcáreas. El contenido de materia orgánica generalmente es menor del 3% y es deficiente en N y, frecuentemente, también en P. En suelos calcáreos pueden presentarse deficiencias de Zn y Mn. El riego suplementario puede representar la diferencia entre el éxito y el fracaso para la



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explotación agrícola en estos suelos. La frecuencia de respuesta a la aplicación de K es mayor que en la costa.

Otro grupo de suelos se tiene en las praderas andinas (páramo andino) que están situadas sobre los valles andinos y por debajo de la zona nivel, entre 3, 600 y 4, 100 msnm y el clima es semi árido y frio. En estas zonas se tienen suelos franco pedregosos, color marrón oscuro, suelos franco profundos, marrón oscuro a negros y suelos hidromórficos, negros de textura media a fina. Todos estos suelos son relativamente ricos en materia orgánica y de reacción moderada a fuertemente ácida. A pesar del alto contenido de materia orgánica, el nitrógeno disponible es bajo debido a la tasa lenta de mineralización del material orgánico. El fósforo disponible también es bajo.

Los suelos de la cuenca del Lago Titicaca podrían considerarse como parte de las praderas andinas. Estos suelos se han desarrollado de materiales aluviales y lacustres relativamente recientes, tienen colores marrón oscuro a marrón gris oscuro, textura media, moderadamente ácidos a neutros. Generalmente el nivel de fertilidad de N y P es bajo. Existen áreas extensas de suelos hidromórficos. En general, los suelos de la Sierra son medios en K.

Los principales cultivos en ésta zona son: el maíz, papa, trigo, cebada, quinua y, además, pastos naturales. Referente a su manejo, es extensivo con escasa tecnología y bajos rendimientos, con un control deficiente de la erosión de suelo, por su topografía accidentada, el factor climático escapa al control del hombre existiendo diferencias extremas en estaciones y entre el día y la noche que da lugar a heladas.

La agricultura en ésta zona presenta una mínima infraestructura (vías de comunicación), ausencia de mecanización agrícola, siendo una agricultura de auto consumo a excepción de unos valles interandinos como el Mantaro.

3) Suelos de la Selva

En la selva los suelos aluviales son también los más importantes desde el punto vista agrícola, y está asociados con suelos de terrazas antiguas a lo largo de anchos meandros. Generalmente son profundos, de textura media ligeramente ácidos a neutros y con buena fertilidad natural. Aunque generalmente bien drenados se hallan asociados con suelos hidromórficos, siendo un problema para su uso el problema de inundaciones y el otro de accesibilidad.

La región de los bosques sub – húmedos tiene una pluviosidad media anual entre 1 000 y 2 000 mm; dentro de ellas se distingue la zona Nor oriental del país y del valle del Huallaga. Los suelos de esta región están formados principalmente de materiales calcáreos, el color es generalmente marrón rojizo oscuro y la textura varía de media a fina. Cuando el material madre deriva de pizarras ácidas los suelos son moderadamente ácidos.

Finalmente tenemos los suelos del llano amazónicos, donde la precipitación media anual varía desde 3 000 mm cerca de la estribaciones de los andes y decrece hacia el este en 1 500 mm, estimándose en 1 500 mm del promedio anual. Los latosoles derivados de depósitos aluviales y lacustres son los más extendidos de la región. Son fuertemente ácidos pH 4.5 a 4.8 y profundos. Las



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texturas varían desde franco limoso a franco arcilloso arenoso y arcilla. Los colores varían de marrón oscuro a marrón rojizo y de marrón amarillento as amarillento. El drenaje varía desde bueno a pobre son suelos de fertilidad baja a muy baja.

En general son suelos muy edafizados con alto contenido de arcillas predominando la caolinita, pH ácido, presencia excesiva de aluminio y fierro, materia orgánica alta pero rápidamente agotable (por su elevado coeficiente de mineralización). El NPK tiene baja disponibilidad, sufren lavaje por excesiva precipitación.

Entre los cultivos principales alimenticios tenemos: el arroz, maíz, yuca y como cultivos perennes: frutales y pastos. Cultivos tropicales: café, té, cacao, tabaco y una explotación intensiva forestal.

Referente al manejo es de carácter extensivo con problemas de erosión del suelo. Los insumos para la agricultura son caros por falta de vías de acceso con una fuerte desventaja en la comercialización.

5. NUTRICIÓN VEGETAL

Se puede definir como nutrición de un vegetal, al suministro y la absorción de los elementos químicos necesarios para su metabolismo y crecimiento. Tales elementos químicos son denominados nutrientes.

Nutrientes Esenciales

Los nutrientes esenciales requeridos por las plantas superiores son de naturaleza exclusivamente inorgánica. Así ellas difieren en tal sentido del hombre y los animales por cuanto estos necesitan compuestos adicionales como alimentos.

Un elemento esencial puede ser definido como aquel que cumple las siguientes condiciones:

a) Es requerido para completar el ciclo normal de vida de un organismo b) Sus funciones no pueden ser sustituidas por otros compuestos químicos, y c) Está involucrado directamente en la nutrición de las plantas, ya sea como

constituyente de un metabólico esencial o por participar en la actividad de un sistema enzimático esencial.

Basados en estos criterios, definidos por Arnon y Stout (1939), se han identificado los siguientes elementos químicos como esenciales para las plantas superiores: Carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), Fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg), azufre (S), fierro (Fe), manganeso (Mn), cobre (Cu), zinc (Zn), molibdeno (Mo), boro (B ), y cloro (Cl). Además podrían considerarse el silicio (Si), el cobalto (Co) y el sodio (Na), pero su esenciabilidad no ha sido establecido para todas las plantas superiores.

Pudiera ser muy bien que la lista dada anteriormente no esté completa y que otros elementos en concentraciones diminutas resulten ser esenciales para las plantas Superiores.



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De los elementos esenciales mencionados dos son tomados por las plantas de la atmósfera: C y O, mayormente a partir del CO2. El H procede básicamente del agua de la solución del suelo. El resto de los nutrientes proceden de los diferentes compuestos minerales y orgánicos que existen en el suelo.

Clasificación

Los nutrientes pueden clasificarse sobre la base de varios criterios:

Por la cantidad de nutriente, extraído por las plantas.- Según este criterio los nutrientes se clasifican en: (a) Los Macro nutrientes y (b) los Micro nutrientes. Los Macro nutrientes son N, P, K, Ca, Mg y S. Algunos autores subdividen en macro nutrientes Primarios (N, P y K) y Secundarios (Ca, Mg y S).

Los micro nutrientes son el Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B y Cl. Las cantidades en las plantas de éstos son comparativamente más pequeñas que las de los macro nutrientes , especialmente respecto al N y K , no obstante estos micro elementos son igualmente esenciales en la medida que pueden impedir el desarrollo completo del vegetal si no están en cantidades adecuadas.

Comportamiento bioquímico.- Otro criterio de clasificación de los nutrientes de las plantas es el que se basa en su comportamiento bioquímico y sus funciones fisiológicas. Tomando el enfoque fisiológico, los nutrientes se pueden dividir en cuatro grupos:

a) Constituyentes básico de los materiales orgánicos: C, O, H, N, y S.

b) Nutrientes que son absorbidos como aniones inorgánicos o ácidos y que esterifican con alcoholes de la planta: P, B y Sí.

c) Nutrientes que tienen funciones no específicas tal como el mantenimiento del potencial osmótico, o que tienen funciones especificas en la activación enzimática: K, Mg, Ca, Mn y Cl.

d) Nutrientes predominantemente en forma quelatada incorporada en grupos prostéticos; permiten transporte de electrones por cambio de valencia: Fe, Cu, Zn y Mo.

6. RELACIÓN SUELO PLANTA

1) Disponibilidad de los nutrientes

Un elemento disponible o asimilable es aquel cuyas condiciones físico- químicas en el sistema suelo – planta le permite ser absorbido por la raíz de la planta. El término Disponibilidad de un nutriente encierra por lo tanto el status físico y químico de ese nutriente en el suelo, así como también relaciones radiculares que comprenden el metabolismo de la planta. Así, puede decirse que la disponibilidad de un elemento nutritivo es la resultante, en un momento dado de una serie de relaciones químicas complejas que se llevan a cabo simultáneamente y cuyo equilibrio depende tanto de los efectos físico- químicos del suelo, como de las interacciones fundamentales de



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la planta con el sistema en el que se encuentra (volumen de suelo explorado por las raíces, capacidad de estas para solubilizar y absorber nutrientes, etc). Estos últimos son factores que varían notablemente entre las especies de plantas cultivadas y hacen todavía más complejo el concepto cuantitativo del elemento disponible.

2) Las relaciones intensidad – cantidad y factor capacidad

Las plantas deben ser abastecidas adecuadamente con nutrientes durante todo su periodo de crecimiento. Por esta razón, la concentración de nutrientes en la solución del suelo debe ser mantenida a un nivel satisfactorio para el desarrollo de la planta. La disponibilidad de los nutrientes depende, por lo tanto no solo de la concentración de nutrientes en la solución dl suelos en un momento dado, sino también de la capacidad del suelo para mantener dicha concentración.

Generalmente aquellos nutrientes que son requeridos por la plantas en cantidades grandes, están presentes en solución del suelos en concentraciones relativamente bajas. Este es el caso particular para el fósforo y el potasio calculando sobre la base del área la solución del suelo contiene en el orden de sólo 0.5 a 1 Kg. de P / ha y de 10 a 30 Kg. de K / ha mientras que la demanda total por estos nutrientes es considerablemente alta sin embargo un cultivo que crece bajo las condiciones mencionadas no se vuelve necesariamente deficiente en P o K. Esto demuestra que la remoción de estos nutrientes de la solución del suelo por un cultivo debe estar acompañado por una reposición sustancial de aquellos a partir de la fase sólida.

Podemos describir las reacciones básicas de la mayoría de los nutrientes en el suelo den términos de las tasas de transformación entre las diversas formas en que entre ellos pueden concentrarse.

Aún cuando los límites entre estas formas no son claros, una secuencia de reacción de este tipo corresponde aproximadamente al comportamiento de muchos nutrientes. El nutriente no disponible corresponde a las formas inertes y está en equilibrio (a) con las formas lábiles (retenido débilmente) de dicho nutriente en el tiempo más o menos largo, dependiendo de las condiciones. El nutriente lábil es por definición aquel que entra en equilibrio rápido (b) con la solución del suelo, dentro de una horas en experimentos de laboratorio, tal vez más tiempo en el campo.

No disponible Labil Nutriente en solución

(a) (b)



69

Fig. Intensidad, cantidad y fuente de nutrientes (Según C.G. Williams)

INTENSIDAD

Rápido

Lento

Concentración del nutriente en la solución del suelo

Reserva Lábil

Nutriente liberado durante el crecimiento

Reservas minerales y orgánicas

Volumen de enraizamiento

INTENSIDAD

CANTIDAD

Rápido

Lento



70

Se puede distinguir por lo tanto, dos fracciones de nutrientes en el suelo: el factor cantidad (Q) representa la cantidad de nutrientes disponibles, relacionado de algún modo con la forma lábil; mientras que el factor intensidad es la concentración del nutriente en la solución del suelo y refleja la fuerza que el nutriente es “agarrado “o “retenido” por la fase sólida.

El concepto de intensidad y cantidad del nutriente fue propuesta primera por Schofield (1955) el comparó la disponibilidad del fosfato en analogía con la disponibilidad del agua. La disponibilidad del agua del suelo no depende precisamente de la cantidad de agua presente, sino más bien de la fuerza con que ella es retenida por las partículas del suelo. Lo mismo es cierto para el fosfato del suelo y también otros nutrientes de la planta.

Los factores intensidad y cantidad de nutrientes están estrechamente interrelacionados. En la figura se muestran las relaciones principales que fueron descritas por Williams (1970) en base a estudios sobre fosfato. Pueden notarse que las raíces de las plantas dependen de la intensidad del nutriente o de su concentración en la solución del suelo. Esta última es regulada usualmente por una reserva lábil más grande de nutriente fácilmente cambiable. Generalmente esta fórmula representa como se ha indicado, el principal componente del factor cantidad. Sin embargo esto no siempre es el caso, puesto que la liberación del nutriente desde fuentes lentamente disponibles puede constituir algunas veces un mecanismo de suministro de nutrientes significativo. La magnitud a la cual ocurre esto no es dependiente sólo del nutriente particular, condiciones del suelo, tal como pH, temperatura, aireación y nivel de humedad también son importantes. Por ejemplo en suelos tropicales las tasas de liberación de nutrientes por meteorización y mineralización pueden ser tan rápidas que estas pueden ser la principal fuente de nutrientes.

El factor cantidad es por lo tanto, muy dependiente de las condiciones climáticas y edáficas, además, también dependen del volumen del suelo que las raíces pueden explorar. Esto significa naturalmente, que todos los factores que influyen en la distribución de las raíces en el perfil contribuyen en alguna medida al factor cantidad.

Otro factor importante en la disponibilidad de nutrientes es la capacidad del suelos para mantener la intensidad del nutriente, es decir, su concentración en la solución del suelo. Este parámetro vendría a ser el factor de taponamiento y él indica como varía la intensidad con la cantidad.

7. INTERRELACIONES ENTRE LAS FASES

a. d e N (sólida) N (solución) N (raíz) N (planta) b. c

a. b c

N (cambiable)

Siendo N cualquier nutriente



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En esta ecuación podemos observar que se establece una serie de interrelaciones entre los componentes de las fases del sistema.

Estas interrelaciones son complejos procesos de naturaleza Físico-Químico o Bioquímico, cuya denominación sería:

Solubilización y mineralización (a)

Fijación e inmovilización (b)

Intercambio iónico (c)

Absorción (d)

Traslocación (e)

Este es un sistema abierto en equilibrio dinámico permanente, los nutrientes son constantemente removidos por la planta en crecimiento por absorción activa y pasiva resultante de la interacción de las superficies radiculares con la solución suelos y la fase cambiable. Esto debido a que la concentración iónica en la fase líquida es muy pequeña en condiciones normales, los nutrientes, tienden a agotarse con rapidez, entonces de la fase cambiable se produce un reabastecimiento nutricional por el intercambio iónica (c) y como resultante del equilibrio existente en el sistema.

En la fase sólida los nutrientes están en forma no disponible sin embargo están sometidos a una acción o proceso de solubilización (meteorización) o mineralización orgánica (a); así se restituye a las fases cambiables y solución suelo una cantidad de nutrientes en forma disponible.

El sistema planteado implica que las reacciones de liberación nutricional son reversibles, en consecuencia los iones nutritivos de la solución suelo pueden ser transformados a formas sólidas complejas no aprovechables.

Si el complejo resultante es de naturaleza mineral el proceso involucrado se denomina fijación (b) cuyo mecanismo es en esencia físico químico.

En cambio si el sólido resultante es orgánico el proceso responsable de la transformación es de naturaleza bioquímica y se denomina inmovilización (b).

Puesto que estos procesos de liberación y acomplejamiento ocurren simultáneamente la disponibilidad de nutrientes por la planta dependerá de que el flujo de nutrientes hacia la solución suelo sea suficientemente intensa como para igualar o superar la velocidad con que son transformado a formas complejas y así pueden compensar con suficiencia la extracción por las plantas y las pérdidas por lixiviación.

La suficiencia o deficiencia dependen de las siguientes condiciones

SUFICIENCIA: cuando

Solubilización + mineralización

Es mayor o igual

Fijación + inmovilización + extracción por las plantas + pérdidas



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DEFICIENCIA: Cuando

El reabastecimiento artificial de la fase sólida o reserva orgánica nutricional se consigue a través de las prácticas agronómicas relacionadas con:

● Incorporación de residuos de cosecha.

● Rotación de cultivos.

● Abonos verdes.

● Aplicación de compost o estiércol.

El parámetro N (solución) no es constante en el sistema suelo – planta sino que está sujeto a las siguientes variaciones.

● Remoción de nutrientes por el cultivo desde la solución suelo.

● La tasa de liberación y acomplejamiento de nutrientes desde y hacia la fase sólida del suelo.

● La magnitud del lavado por lixiviación.

● El grado de utilización de nutrientes por los microorganismos (inmovilización).

La capacidad por lo tanto está referida a la cantidad de nutrientes en posibilidad de liberarse desde la fase sólida y cambiable a la solución suelo durante el ciclo de vida de la planta, este flujo a la solución suelo se efectúa por tres procesos

● Intercambio iónico.

● Mineralización de los compuestos orgánicos.

● Solubilzación de los sólidos minerales.

Y la restitución se refiere a la potencialidad de un suelo para suministrar nutrientes a los cultivos en términos de muchos años, este factor se refiere a las reservas nutricionales del suelo a largo plazo, proyectada en el tiempo en términos de muchos ciclos de cultivo.

Solubilización + mineralización

Es menor Fijación + inmovilización + extracción por la plantas + pérdidas



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1) Macronutrientes

Nitrógeno

Estado libre

Se encuentra en forma molecular (N2) en la atmósfera pero no puede ser

asimilado por las plantas Estado combinado

Se encuentra en forma mineral u orgánica. En forma mineral es el alimento

básico de la planta: Nitrógeno en forma de amonio y nitrato (NH4+) y (NO

3-)

Deficiencia de nitrógeno en la nutrición de la planta

● Vegetación raquítica. ● Maduración acelerada con frutos pequeños y de poca calidad causada por la

inhibición de formación de carbohidratos. ● Hojas de color verde amarillento. ● Caída prematura de las hojas en el otoño. ● Disminución del rendimiento.

Exceso de Nitrógeno en la nutrición de la planta

● Retraso en la maduración: la planta continúa desarrollándose pero tarda en madurar. Así, en el girasol, se produce un crecimiento excesivo de la planta en perjuicio de la producción de semillas.

● Mayor sensibilidad a enfermedades: los tejidos permanecen verdes y tiernos más tiempo, siendo más vulnerables. Tendencia de los cereales a encamarse porque las cañas son menos rígidas y más altas.

Fósforo

El origen fundamental del fósforo son los yacimientos de fosfatos naturales (fosfato tricalcico (Ca3 (PO4)2)).

El fosfato natural debe ser atacado con ácidos como el sulfúrico para lograr que sea soluble y por tanto disponible para las plantas.

El fósforo es un componente esencial en los vegetales que interviene activamente en la mayor parte de las reacciones bioquímicas de la planta: respiración, síntesis y descomposición de glúcidos, síntesis de proteínas, etc.

Papel del fósforo en la planta

Transferencias de energía: Los iones fosfóricos son capaces de recibir

energía luminosa captada por la clorofila y transportarla a través de la planta en forma de ADP (adenosin difosfatos) y ATP (adenosin trifosfatos)

Factor de crecimiento: El fósforo es muy importante porque influye

fuertemente en el desarrollo de las raíces de la planta



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Factor de precocidad: El fósforo activa el desarrollo inicial y tiende a acortar el

ciclo vegetativo, favoreciendo la maduración de los frutos, mejorando su calidad

Factor de resistencia: Este elemento aumenta la resistencia a las condiciones

meteorológicas adversas, al encamado (cereales) y en general, a las enfermedades, función que comparte con la potasa. Este factor es de suma importancia para la rentabilidad de los cultivos

Factor de nodulación: El fósforo favorece la nodulación y la actividad de las

bacterias nitrofijadoras, por ejemplo en la soja, especialmente cuando no existe un exceso de calcio en el terreno

Alimentación de la planta en anhídrido fosfórico

La mayor parte del P2O5 que necesitan las plantas lo toman de la solución del suelo, en forma de iones fosfato “fósforo asimilable”, siendo, por tanto, agronómicamente útil. A este “fósforo asimilable” en los análisis químicos y en la legislación sobre fertilizantes se denomina “fósforo soluble en citrato de amonio neutro y en agua

La absorción es muy activa durante el período de máximo crecimiento y se reduce a partir de la floración. El P2O5 se concentra en los órganos de reproducción y en el grano (semilla).

Deficiencia de Fósforo en la nutrición de la planta

● Retraso del crecimiento.

● Fecundación defectuosa.

● En girasol deficiencias en formación y llenado de las semillas.

● Retraso de la maduración, hojas pequeñas con nervios poco pronunciados.

● Coloración azul-verdosa oscura.

● Desarrollo de un sistema radicular débil.

Efectos que en su conjunto determinan una reducción de la cosecha y menor calidad de la misma.

Potasio

La potasa se puede encontrar en diferentes estados naturales.

En la solución del suelo: Es la potasa que está disuelta en el agua del suelo. La planta se alimenta principalmente a partir de ella.

En el interior de las redes cristalinas de las arcillas: Su intervención en la alimentación vegetal es más difícil, aunque este potasio puede volver de nuevo al exterior de complejo, siendo otra vez asimilable por las plantas.



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En la roca madre: En forma de silicatos prácticamente insolubles que por tanto la planta no puede utilizar.

Papel del potasio en la plantaRegulador de las funciones de la planta: Situándose en mayor cantidad en zonas activas de crecimiento, fundamentalmente en los tejidos jóvenes. Las fibras esclerenquimatosas poseen más firmeza, mejores tejidos de sostén y por tanto, mayor estabilidad de la planta; fundamental para muchos cultivos, como el maíz, por ejemplo

Interviene en la fotosíntesis. Con su presencia la potasa favorece la síntesis en la hoja, de los glúcidos o hidratos de carbono, así como el movimiento de estas sustancias y su acumulación en ciertos órganos de reserva. Por esto, las plantas que se cultivan por sus reservas de glúcidos (almidón de las patatas, azúcar de la remolacha y de la uva) responden especialmente bien al suministro de abonos ricos en potasio

Formación de prótidos. En la práctica se observa que existe una interacción entre el nitrógeno y la potasa favoreciendo ambos elementos la formación de proteínas

Alimentación de la planta en potasio

Existe un cierto antagonismo entre el potasio y otros elementos, principalmente el calcio y el magnesio. Un encalado excesivo puede entorpecer la absorción de la potasa y de ciertos microelementos.

Deficiencia de potasio en la nutrición de la planta rretrasa el crecimiento de la planta, afectando principalmente a las partes que acumulan sustancias de reserva: frutos, semillas, etc., debido a la inhibición de carbohidratos. En la patata, por ejemplo, aumentaría el porcentaje de tubérculos pequeños. En el maíz aparecerían plantas muy sensibles al encamado y al ataque de hongos.

Calcio

Interviene en el crecimiento celular, absorción de elementos nutritivos, actividad de enzimas, transporte de carbohidratos y proteínas. Es esencial en la estabilidad de las membranas proporcionando mayor consistencia a los tejidos, por ejemplo provoca mayor firmeza en el tallo de la planta. Por otro lado, actúa favoreciendo la estabilidad estructural del suelo, mejorando la porosidad, el laboreo, la nacencia, el riego etc. Se llega incluso a considerar al calcio como un sustituto de la materia orgánica en los suelos pobres en esta.

La deficiencia de Calcio en la nutrición de la planta, detiene el crecimiento de la planta, origina clorosis y pérdida de clorofila.

El exceso de Calcio en la nutrición de la planta produce inmovilización de algunos elementos en el suelo, hierro, boro, cinc y manganeso, al encontrarse el calcio como carbonato lo que produce un aumento del pH del suelo que favorece la precipitación de dichos elementos. También puede provocar una inhibición de asimilación de potasio



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Magnesio

Entre sus funciones destacan:

● Favorece la formación de proteínas y vitaminas ● Aumenta la resistencia de la planta en medios adversos: frío sequía,

enfermedades, etc. ● Facilita la fijación de nitrógeno atmosférico en las leguminosas. ● Actúa como complemento en todos las enzimas que activan el proceso de

fosforilación. ● Es un nutriente fundamental para la planta, siendo uno de los constituyentes de

la clorofila, jugando un papel prioritario en fotosíntesis. ● El magnesio inhibe los efectos del NPK

Deficiencia del Magnesio en la nutrición de la planta

Se absorbe como Mg2+, su déficit provoca la reducción de la fotosíntesis que se

traduce en una desaparición de clorofila, y por tanto amarilleo de las hojas y aparición de manchas pardas, siendo las partes viejas las primeras afectadas Cabe decir que las gramíneas especialmente no son muy susceptibles a las deficiencias de magnesio, sin embargo, por acumularse en órganos de reserva los cultivos de hortalizas, leguminosas y frutales son muy sensibles a la falta de este elemento nutritivo. Los terrenos arenosos suelen tener carencias en este elemento.

Azufre

Desempeña las siguientes funciones:

● Forma parte de las proteínas como constituyente de los aminoácidos azufrados.

● Es uno de los compuestos de las enzimas.

● Actúa como catalizador en los procesos de formación de la clorofila.

● Se asimila como ión sulfato, SO42-

Deficiencia de Azufre en la nutrición de la planta

Dado que interviene en la formación de la clorofila, sus deficiencias se manifiestan en un amarilleo de las hojas, que se traduce en una reducción del desarrollo de la planta.

2) OLIGOELEMENTOS Ó MICRONUTRIENTES

Fue Francés G. Bertrand, quien propuso el nombre de “oligoelementos” para designar a los que se encuentran en pequeñas cantidades.

Boro

Entre sus principales funciones en el interior de la planta, cabe destacar



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● Formación del ARN, que es esencial en el desarrollo de nuevos tejidos. ● Facilita el transporte de los azucares a través de la pared celular. ● Regula la formación de la pared celular, favoreciendo su lignificación.

Deficiencia de Boro en la nutrición de la planta

La deficiencia en boro se manifiesta en hojas y tejidos jóvenes que se atrofian y se deforman. En los frutales se agrieta la corteza, aparece gomosis y se mal forman los frutos

Hierro

Su papel principal es la intervención en las reacciones de oxidación-reducción debido a su capacidad para intercambiar electrones, y como constituyente esencial de varias enzimas. Influye en la formación de la clorofila y en el resto de compuestos que intervienen en la fotosíntesis, respiración, metabolismo del nitrógeno, etc.

Se absorbe como ion ferroso, Fe2+, o asociado a complejos orgánicos en forma de quelatos

La deficiencia de hierro provoca la clorosis férrica, pérdida de coloración verde de la hoja, poniéndose amarilla pálida y a veces se torna blanca.

Manganeso

Participa en procesos metabólicos importantes de la planta: fotosíntesis, metabolismo de los hidratos de carbono, formación de clorofila, etc. Interviene en los mecanismos de asimilación de nitrógeno de las plantas, actúa como activador de enzimas especialmente aquellos que catalizan las reacciones de oxidación-reducción, descarboxilación e hidrólisis. Se absorbe como Mn2+

Un déficit de manganeso disminuye la actividad fotosintética de la planta, poniéndose de manifiesto por la aparición de coloración amarillo-rojiza entre las nerviaciones de las hojas.

Su exceso origina un desequilibrio nutritivo manifestando los mismos síntomas que la deficiencia de hierro

Zinc

Actúa principalmente como enlace en muchos sistemas enzimáticos entre el enzima y el sustrato. Está relacionado con la asimilación de otros elementos como calcio, fósforo y magnesio. Es vital para la formación de clorofila y hormonas del crecimiento.

La carencia de zinc provoca anormalidades en el desarrollo de la planta: las hojas se alargan y los entrenudos se acortan, al tiempo que las hojas tienden a formar rosetas, amarillean entre los nervios. Las plantas más afectadas por este déficit son los cítricos y el maíz.

En conclusión podemos resumir que los oligoelementos:



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La mayor parte integran enzimas.

El rango entre deficiencia y toxicidad es estrecho.

La concentración varía con la especie.

Los oligoelementos se hacen más disponibles con el pH ácido, excepto el molibdeno.

Su carencia se puede determinar por análisis de suelo, planta y síntomas visuales.

Existen dos tipos de carencias:

8. ABONOS O FERTILIZANTES

Definición:

Se denomina abono o fertilizante a cualquier materia o sustancia que contiene los elementos nutritivos en forma asimilable para los cultivos y que son añadidos por la falta de uno o más elementos para evitar que limite su crecimiento.

Los fertilizantes aumentan la fertilidad del suelo, reemplazan los elementos nutritivos extraídos por las cosechas y perdidas por otros factores.

Permite alcanzar altos rendimientos.

Fertilizar significa enriquecer, hacer productivo.

1) Clasificación de los Fertilizantes

a. Por su origen : -Abonos Naturales -Abonos Artificiales

b. Por su procedencia : - Abonos de Granja - Abonos Comerciales

c. Por su efecto : - Directo - Indirecto

d. Velocidad de Acción: - Rápido - Lento

e. Número de Elementos: - Simples - Compuestos

f. Requerimiento de Plantas: - Macro elementos - Micro elementos

g. Estado de Agregación: - Sólidos - Líquidos - Gaseosos

h. Constitución Química: - Nitrogenados - Fosforados - Potásicos



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2) Características de los Fertilizantes

a. Concentración: Cantidades de unidades de fertilizantes en un abono.

b. Índice de Salinidad: Se refiere a la variación de la presión osmótica de una

solución por efecto de la adición del fertilizante. Se toma como patrón al nitrato

de sodio (NO3Na).

c. Índice de Acidez o Basicidad: Propiedad que poseen los abonos de ser

generadores de acidez o alcalinidad en un medio. Esto significa que pueden

provocar modificaciones del pH.

El índice de acidez es el número de partes de peso de calcáreo (CO3Ca)

necesarios para neutralizar la acidez originada por el uso de 100 unidades de

materia fertilizante. Ejemplo: El sulfato de amonio tiene 110 de acidez; es

necesario 110 kilogramos de carbonato de calcio para neutralizar el efecto

residual ácido, por la aplicación de 100 kilogramos de sulfato de amonio.

d. Índice de Basicidad: Cantidad en peso de CO3Ca que ejerce la misma acción

neutralizadora que 100 unidades de materia fertilizante. Ejm: El nitrato de

potasio tiene un índice de 23; significa que la aplicación de 100 kilogramos de

potasio, ejercen la misma acción neutralizadora que 23 kilogramos de

carbonato de calcio.

e. Índice de Higroscopicidad: Propiedad que poseen ciertos compuestos de

absorber el vapor de agua de la atmósfera.

9. PRÁCTICA DE LA FERTILIZACIÓN

Es un complemento para compensar el déficit entre las necesidades de las plantas y las cantidades de elementos nutritivos proporcionados por las reservas del suelo.

Consideraciones Generales para la Fertilización de los Suelos

Orientación para el Abonamiento:

Extracción de elementos nutritivos por las cosechas. Ley de la restitución.

Análisis de suelos.

Análisis foliar y análisis de plantas. Da una idea sobre el estado de la nutrición del vegetal.



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Ensayos de abonamientos. Estos experimentos correctamente planeados y evaluados proporcionan una base muy segura para la fertilización.

Recomendaciones de fórmulas tipo. Están basadas en la práctica, sólo representa un medio de orientación y las cantidades indicadas deberían ser modificadas de acuerdo a las condiciones locales.

Factores que afectan el uso y manejo de fertilizantes:

Suelo. Las propiedades del suelo y los efectos de la fertilización guardan estrechas relaciones mutuas. Analizaremos a continuación algunas características:

● Contenido nutritivo del suelo. ● Contenido de humus. ● La reacción o pH del suelo. ● Textura del suelo. Influirá en el tipo de fertilizante escogido e inclusive en la

época de aplicación.

Clima.

● Humedad. ● Temperatura. ● Intensidad luminosa.

Planta. Depende de la especie y variedad.

Manejo. Incluye las prácticas de manejo con aspectos económicos.

● Rotación. ● Aspectos económicos. Relación que existe entre el costo de los fertilizantes y el

precio de los productos agrícolas.

Elección del Tipo de Fertilizante

Queda en función de su disponibilidad en los mercados de insumos y debe hacerse en función de diversas características:

a. Del fertilizante. Tanto características físicas como químicas.

b. De suelo. Características físicas y químicas.

c. De planta. Existen cultivos que tiene preferencia por determinadas formas de nutriente. Ejemplo: las leguminosas, crucíferas, liliáceas, malváceas; son exigentes de azufre; existen plantas alérgicas al cloro como el tabaco.

d. De clima. Especialmente en sus factores de temperatura y humedad. Ejemplo: los fertilizantes nítricos con factibles de perderse en zonas muy lluviosas.

e. Económicas. Es complicada y depende de múltiples factores tales como: disponibilidad en el mercado zonal, costo por unidad de nutriente puro, elemento que aporta, precio de los productos agrícolas, gastos de flete y otros



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Época y Métodos de Aplicación

No hay una regla general debido a:

● Diferentes funciones que ejercen los nutrientes individuales en la planta. ● Distinta capacidad de movilización en el suelo. ● Los nutrientes no son requeridos por la planta al mismo tiempo. ● La época de aplicación adquiere gran importancia en suelos con bajo contenido

de nutrientes y en aquellos cultivos cuyos requerimientos nutritivos están limitados en un periodo determinado de tiempo.

Se pueden distinguir 3 métodos de aplicación:

a. A voleo: Distribución uniforme sobre la superficie.

Se emplea en casos:

● Las plantas de cultivos densamente poblados. ● Las plantas ocupen uniformemente el volumen total del suelo con sus

raíces (pastos). ● La fertilidad del suelo sea elevada. ● La cantidad de fertilizantes por aplicar sea elevada. ● Los fertilizantes nitrogenados usados sean fácilmente solubles. ● La aplicación de fertilizantes potásicos sea realizada en suelos de textura

gruesa. ● Los fertilizantes fosfóricos sean insolubles en agua.

b. En forma localizada:

● En bandas o franjas, simple o doble. ● En banda ancha y transversal. ● Por golpe. ● En anillado.

Se aplica en aquellos casos que:

● Cuando se aplican pequeñas cantidades de fertilizantes, exista peligro de fijación de fertilizantes fosfóricos y potásicos en el suelo.

● El distanciamiento entre plantas o surcos sea grande. ● Las plantas presenten un deficiente desarrollo radicular. ● Los suelos presenten un bajo nivel de fertilidad.

c. Aspersión de soluciones fertilizantes sobre las plantas:

● Se usa cuando los nutrientes son absorbidos con dificultad por el sistema radicular.

● Los nutrientes con requeridos en cantidad mínimas, caso de los elementos menores.

● El suministro posterior de N y K se hace imposible por el desarrollo vegetativo del cultivo. Caso caña de azúcar.



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● Los cultivos tienen que ser tratados con productos fitosanitarios y se aprovecha aplicando abonos complementarios para aumentar la eficiencia de la fertilización al suelo. Caso de urea para el plátano, papa y otros.

● Cuando se requiere una respuesta rápida de las plantas al nutriente aplicado.

Nutrición Foliar

La nutrición foliar es una técnica de abonado en la que los elementos nutritivos, son aplicados directamente a la parte aérea de la planta mediante pulverizaciones.

Los nutrientes se mezclan con agua y son asimilados por la planta con mucha más rapidez y aprovechamiento que el abonado al suelo, pues no están sujetos a las retenciones química de éste, sin embargo tienen el inconveniente de que su efecto es poco duradero por lo que deben de considerarse como un complemento y no como un sustituto de la fertilización al suelo.

Se utiliza principalmente:

Para el control preventivo y curativo de estados carenciales. Las aplicaciones en pulverización consiguen un efecto rápido pero es conveniente estudiar el problema y llegar a un diagnóstico y tratamiento adecuado en cada caso.

En los cultivos hortícola que requieren en poco tiempo gran cantidad de nutrientes, pudiéndose aplicar en los momentos oportunos tantas veces como se precise; así como en algunas especies cultivadas, consumidoras de un determinado elemento nutritivo

Es una práctica que se viene dando hace algunas décadas, en razón a los buenos resultados que se han tenido en los trabajos de investigación. La nutrición foliar es importante principalmente, en casos en que las plantas no pueden satisfacer sus necesidades nutritivas por absorción radicular, por múltiples causas tal como:

Lesiones en las raíces.

Carencia de elementos nutritivos.

Efectos antagónicos de nutrientes.

Sequías muy prolongadas.

Elementos de poca solubilidad etc.

Estos efectos, repercuten en el desarrollo de la planta, notándose en algunos casos en forma acentuada, síntomas de deficiencia. En estas circunstancias lo más conveniente para corregir éstas deficiencias, es mediante el abonamiento foliar, existiendo en el comercio gran cantidad de fertilizantes y cuyo consumo se va cada día incrementando.

Razones por las que se opta una nutrición foliar



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a) La existencia de problemas que no se pueden resolver con la adición de nutrientes al suelo; esto ocurre en el caso de la fijación de los elementos nutritivos por efecto del Fe, Al, etc. En suelos ácidos y el Ca en suelos alcalinos.

b) Existe una respuesta más rápida con el uso de fertilizantes foliares, por ser más rápida su absorción, por ejemplo las plantas que a veces no tienen respuesta a la adición de Mg al suelo, como consecuencia de del alto contenido de K (efecto antagónico).

c) Por razones de economía: Una cantidad más pequeña de quelatos por planta, es necesario cuando son usados en aspersiones, que cuando son añadidos al suelo.

Factores que afectan sobre la absorción foliar

La efectividad de la absorción foliar, está íntimamente relacionada con la estructura de la hoja, las condiciones ecológicas, solubilidad y concentración del producto, especie vegetal, edad de la planta, las hojas de la misma planta y varias partes de la misma hoja, que tienen propiedades diferentes y que influye sobre la absorción foliar; Asimismo se ha observado que las hojas jóvenes absorben Mg más fácilmente que las hojas viejas; la hora del día, las discontinuidades de la cutícula producidas por insectos, enfermedades, aspersiones y meteorización, pueden ser factores importantes de la absorción foliar.

La superficie de absorción es considerable en los árboles. Se calcula que un manzano adulto esta superficie puede ser más de 10 veces la superficie cubierta por el árbol.

El fósforo, potasio, azufre y nitrógeno son absorbidas fácilmente por las superficies de las plantas que muestran actividad de crecimiento. Estos elementos al ser absorbidos se reparten dentro de la planta, en cambio el calcio, magnesio y fierro son absorbidos fácilmente pero se mueven poco del sitio de la absorción.

Mecanismos de la absorción foliar

Existen muchas teorías que tratan de explicar el mecanismo de absorción foliar, sin haber llegado a una conclusión final; sin embargo se han realizado las siguientes explicaciones.

A pesar de que la superficie inferior de las hojas de ciertas especies tiene mayor cantidad de estomas, se ha demostrado que en algunas de esas especies, la absorción de urea por la superficie inferior es mayor, mientras que en otras especies ocurre lo contrario. Basado en estos estudios se concluyó que los estomas pueden no ser la vía de entrada principal de los nutrientes en las hojas.

Se ha comprobado que la cutícula de las hojas es el primer obstáculo a la absorción folia; sin embargo la capa de cutina no es continua así por ejemplo en el manzano capas de cutina alterna con capas de pectina; de esta manera las pectinas ponen en comunicación las superficie de las hojas con las otras células de las hojas y con los vasos en particular; esto se debe a que las sustancias pectinosas se extienden en forma vertical desde la superficie hacia la parte interna de la hoja, por lo tanto



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permite un continuo contacto con las extensiones vasculares y por lo tanto con el sistema vascular de la hoja.

Los numerosos plasmodesmos de la epidermis son probablemente el mejor sitio para la absorción foliar. Estos plasmodesmos pueden penetrar la cutícula y son más numerosas en las hojas jóvenes.

La absorción foliara iónica a partir de las hojas es muy semejante a la radicular, en lo que si difiere es en la superficie de absorción , así la absorción foliar o la solución acuosa está en contacto con la superficie coloidal dentro de los poros y los iónes no están en contacto con los fluidos celulares a través de una fase líquida continua como ocurre con la raíz en cambio la absorción iónica por el sistema radicular se realiza mediante una fase líquida continua (solución suelo) donde los iónes tienen libertad de movimiento, así mismo estas raíces están en contacto íntimo con las partículas del suelo (coloides orgánicos e inorgánicos, que permiten la absorción por contacto).

La absorción foliar está influenciada por la consistencia de las hojas (lisa o rugosa), por la pubescencia o serosidad que tenga; así se ha comprobado que cuando se dañan los pelos de la epidermis con una brocha, se aumenta 13 veces la absorción de la urea en el tabaco.

Principio de la absorción foliar

Es un proceso físico, definición dada por la ley de Fick, o sea por el proceso de ósmosis donde el movimiento es de la solución menos concentrada a la de mayor concentración (células) este es el motivo por el cual las concentraciones deben ser bien calibradas en caso contrario se podría originar procesos de plasmólisis, originando la muerte de la célula, reduciendo así el área foliara o que brando toda la planta.

Propiedades de la solución

La absorción depende de:

● Tipo de sal usada (relación de la humedad relativa con la cristalización de las sales)

● El pH de la solución. ● El uso de agentes humectantes puede aumentar o disminuir la absorción foliar,

pero en general la absorción de cationes aumenta

Fertirrigación

El agua es uno de los factores más importantes que limita el desarrollo vegetal, lo que determina en gran medida el rendimiento económico de los cultivos. Este recurso en la mayoría de las zonas agrícolas es escaso y en general costoso, por lo que hace que se busquen nuevas alternativas para el uso eficaz y así obtener el máximo aprovechamiento de cuencas, acuíferos, pozos, etc. Por ello es imprescindible por un lado conocer las necesidades hídricas de los cultivos y por otro tener un buen conocimiento de las características del suelo.

Definición



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Fertirrigación es la aplicación de los fertilizantes o elementos nutritivos que requieren los cultivos junto con el agua de riego, es decir se aprovecha los sistemas de riego como medio para su distribución, utilizando al agua como vehículo en el cual se disuelven los elementos nutritivos.

Es necesario señalar que no todos los tipos de riego permiten realizar la Fertirrigación, sin embargo esta práctica combinada de riego y fertilización tiene una gran importancia desde el punto de vista técnico como económico; lo que supone un avance en la explotación agrícola ya que requiere de una capacitación técnica del agricultor.

Aplicación

Existen factores importantes en el orden de la eficacia del abonado así tenemos:

Oportunidad en la aplicación

Debe realizarse de acuerdo con las necesidades fisiológicas del cultivo, generalmente es paralelo con la necesidad de nutrientes.

Uniformidad de la distribución

Es una exigencia difícil de cumplir, siendo los sistemas que realizan la distribución del agua hasta el emisor por medio de tuberías que garantizan en principio una cierta homogeneidad en la distribución de los elementos descartando los riegos de superficie.

Localización del fertilizante en la zona de absorción de raíces

Facilita principalmente a los elementos nutritivos menos móviles como el fósforo y potasio, en cambio el Nitrógeno se mueve fácilmente con el agua, teniendo cuidado por el contrario evitar un descenso del N. en profundidad; esto se consigue con una correcta programación de los periodos de riego con y sin fertilizantes. El tipo de riego por goteo es el más apropiado para una óptima Fertirrigación.

Fertirrigación se aplica en una amplia gama de cultivos y en diferentes tipos de suelo y aguas principalmente en explotaciones intensivas en la que el agua debe ser utilizada con máxima eficacia posible, por ser un recurso limitado, ofreciendo al mismo tiempo optimizar los dos factores de mayor incidencia en la explotación agrícola: el agua y los nutrientes; además que se asegura la conservación del medio ambiente al reducir la contaminación de las aguas subterráneas con un exceso de nitratos.

Características de los fertilizantes para fertirrigación

Solubilidad

Todos los fertilizantes utilizados en fertirrigación deben tener un grado de solubilidad que impida las obturaciones con partículas sólidas sin disolver por lo que



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es recomendable preparar primero una solución concentrada que es la que se inyecta en el sistema y para ello se debe conocer la cantidad máxima que debe añadir en una cantidad de agua dependiendo de la temperatura.

Concentración de sales

Es uno de los criterios más influyentes para evaluar la calidad de las aguas de riego, porque afecta al esfuerzo de succión que la planta tiene que ejercer para absorber el agua. Cuando el agua es de buena calidad se puede utilizar sin peligro concentraciones altas de abonado siendo lo contrario con aguas de mala calidad; sin embargo en todos los casos es preferible aplicar el fertilizante el mayor número posible de veces.

Acidez

Es conveniente mantener una reacción ácida lo que facilita la solubilización de los componentes de calcio y evita por lo tanto las precipitaciones calcáreas en las conducciones.

Grado de pureza

Los fertilizantes deben tener un alto grado de pureza para evitar sedimentos o precipitaciones que obstruyan la instalación. Evitar la incorporación de elementos tóxicos o no deseables (Cl, Na o exceso de Mg).

Compatibilidad de mezclas

Evitar las reacciones químicas que produzcan productos sólidos insolubles, ejemplo: las mezclas que tengan sulfatos y calcio (da lugar a la formación de yeso). El uso continuado de potasio dificulta la absorción de magnesio, por tanto, este último elemento debe aportarse los días en que no se abone con potasio o por vía foliar en forma de quelato.

Ventajas de la fertirrigacion

● Sinergia o interacción positiva entre el agua y los elementos nutritivos.

● Facilidad de aplicación de los productos fertilizantes con el consiguiente ahorro de mano de obra.

● Oportunidad en la aplicación de los fertilizantes, adecuando la aplicación a las necesidades de los cultivos.

● Control de la dosificación y de uniformidad de la distribución.

● Mejora de la localización de los nutrientes cerca de las raíces.

● Posibilidad de aportar otros productos químicos (quimirrigación).

Productos Utilizados



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La principal característica para su empleo es la solubilidad y deben componer una verdadera solución nutritiva y que no presenten riegos de insolubilizaciones, así mismo las impurezas ya sea del agua o de los productos químicos aportados o por reacción entre ellos provocan obstrucciones en los sistemas de riego (tuberías, emisores, etc.) reduciendo la eficacia del riego y la fertilización, repercutiendo en la producción de los cultivos.

También es necesario tener en cuenta que la solubilidad varía con la temperatura de la solución por lo que deberá conocerse lo mejor posible las condiciones de trabajo, tanto cuando se preparen las soluciones madres como cuando éstas se inyecten en las conducciones de agua.

La compatibilidad de los productos es otro aspecto que se debe considerar cuando se preparen las soluciones madres, puesto que pueden formar compuestos insolubles.

También debe conocerse el pH, que tiene influencia en la prevención de insolubilizaciones y disoluciones de precipitados.

TIPOS DE FERTILIZANTES

Se puede distinguir dos tipos:

Sólidos

Fácilmente solubles, deben disolverse en agua previamente produciendo las denominadas soluciones madres o bases, que después se incorporan al riego mediante los dosificadores.

Líquidos

Son soluciones fabricados en esta forma y que se hallan en disposición de utilizarse directamente con las precauciones adecuadas con respecto a la compatibilidad, también pueden ser preparados con los métodos y conocimientos técnicos adecuados.

Fertilizantes sólidos solubles

Sulfato amónico

Soluble 730 g/l a 20ºC. Contiene 21% de N y 23% de S, puede tener problemas

cuando se utiliza con alto contenido de sulfatos. Su reacción en el agua es ligeramente acidificante.

La solución madre se prepara en una proporción 1:4, es decir, 25 kg por cada 100 litros de agua.

Nitrato amónico

Es el de mayor producción y libre de productos insolubles entre los diferentes nitratos amónicos existentes, con 33.5% - 34% de N, tiene gran solubilidad 1920 g/l

a 20ºC.



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La solución madre se prepara en proporción 1:2 es decir 50 kg de nitrato en 100 litros de agua, baja la temperatura y reduce el pH. Es uno de los productos más apropiados para fertirrigación por el aporte de Nitrógeno y por ello es más utilizado.

Urea

Tiene ley 46% de N, alta solubilidad 1,033 g/l a 20ºC, reduce la temperatura de la

solución, no saliniza el agua, siendo muy apropiado en suelos salinos, no acidifica.

La solución madre es de proporción 1:2, es decir 50 kg / 100 litros.

Es necesario tener en cuenta el contenido de biúret (1% granulado) por lo que puede tener efecto perjudiciales sobre todo en aspersión o en pulverización foliar y necesario utilizar productos en bajo contenido de biúret (< 0,3%).

Nitrato potásico

Excelente para la fertirrigación aporta 13% N y 44 - 46% de K2O, el grado de solubilidad es menor que los mencionados anteriormente 316 g/l a 20ºC. La

solución madre se prepara disolviendo no más de 15 – 20 k de fertilizante en 100 litros de agua. La cifra más alta corresponde al invierno y la más alta al verano.

Fosfato monoamónico (MAP)

Tiene una elevada riqueza de nutrientes (12% de N y 60 - 62% P2O5) con una solubilidad de 661 g/l a 20ºC, es un producto con bajo efecto salinizante y con

reacción ácida. Su excelente composición, hace que sea uno de los más utilizados.

La solución madre se prepara en proporción 1 a 5 ó 1 a 4, es decir 20 ó 25 k/100 l.

Fosfato diamónico (DAP)

Concentración: 21% de N y 52 - 54% de P2O5, tiene una reacción ligeramente alcalina por lo que es necesario adicionar ácido nítrico para rebajar el pH (1.3 k de ácido por k de fosfato diamónico).

La solución madre es igual que MAP. Soluble a 450 g/litro.

Sulfato potásico

Ley 50% de K2O y un 17% de azufre; es necesario utilizar el producto cristalino con

pureza adecuada. Solubilidad baja 110 g/l a 20ºC, más salino que el nitrato

potásico.

Solución madre, proporción 1 a 10, es decir 10 kg en 100 litros de agua.

Fertilizantes líquidos Amoníaco anhidro

Es la materia prima básica de todos los productos nitrogenados con un 82% de N. amoniacal. No es frecuente su utilización.



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Solución nitrogenada del 20% de N

Es una disolución diluida de nitrato amónico, se utiliza con frecuencia en fertirrigación por sus apropiados características; tiene un pH ligeramente ácido, que puede acidificarse más con la adición de ácido nítrico, en riegos localizados cuando lo requiera la calidad del agua de riego, así con 4 l/m3 se rebaja el pH hasta 3.5 aproximadamente.

Solución nitrogenada del 32% de N

Está preparada con una mezcla de nitrato amónico y de urea, aproximadamente al 50%; densidad 1,32 kg/l; baja incidencia salinizante y reacción neutra o ligeramente alcalina; fácil de inyectar directamente en la red de riego o diluirlo previamente.

El N se distribuye 25% N amoniacal, 25% de N nítrico y 50% N ureico, dando flexibilidad de utilización.

Presenta ventajas en determinados tipos de fertirrigación y en determinados suelos y es un poco problemático por su alto contenido de N ureico, cuya transformación a la forma nítrica puede ser algo lenta en el caso de riegos localizados.

Ácido nítrico

Producto con una concentración del 56.5 %, un contenido de nitrógeno del 12% y una densidad de 1,35. Se utiliza más como corrector del pH de las soluciones madres que como fertilizante. El objeto es obtener un pH ligeramente ácido del agua de riego durante la aplicación de la solución fertilizante, para evitar cualquier problema de insolubilizaciones, con la obturación consecuente de los emisores. Ayuda a limpiar los conductores y tuberías de los posibles precipitados que pueden acumular principalmente de carbonato de calcio. Asimismo, es necesario recalcar que es un producto corrosivo.

Ácido fosfórico

Es un producto que se está utilizando cada vez más para la aportación del fósforo, necesario especialmente en los riegos localizados. Se ha podido comprobar la elevada migración de este elemento en profundidad en el suelo con este sistema, que es mucho más efectivo que los métodos tradicionales.

Este producto se depura mediante la decantación y filtrado con objeto de eliminar todo tipo de impurezas. La figura en P2O5 oscila entre 40 - 54% dependiendo del grado de disolución.

El producto más concentrado (54% P2O5) tiene una riqueza de 75% de ácido fosfórico, densidad 1.6 y de reacción ácida.

La solución madre se prepara con la finalidad de diluirlo para reducir el riesgo de corrosión.

Solución de potasa



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Es una solución diluida de cloruro potásico con el 10% de K2O y pH muy ácido.

Principales Fertilizantes a Base de Nitrógeno, Fósforo y Potasio

NONBRE COMÚN ELEMENTO %

N P2O5 K2O

Urea (*) 45

Nitrato de amonio (*) 33.5

Nitrato de amonio cálcico 26

Sulfato de amonio (*) 21

Nitrato de potasio (*) 13 44

Fosfato monoamónico (MAP) (*) 12 60

Fosfato diamónico (DAP) 18 46

Superfosfato simple 20

Superfosfato triple 46

Sulfato potásico (*) 50

Cloruro de potasio (*) 60

Amoniaco anhidro (*) 82

Ácido nítrico (*) 56.5

Ácido fosfórico concentrado (*) 54

(*) fertilizantes que pueden ser usados en la fertirrigación



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10. INTERPRETACIÓN DEL ANÁLISIS DE SUELO

Una buena producción está sujeta a una serie de factores que intervienen desde el momento de la preparación del suelo, siembra, desarrollo, hasta la cosecha del cultivo; muchos de estos factores por su naturaleza son muy difíciles, costosos o no pueden ser controlados por el hombre; sin embargo en esta ocasión trataremos al suelo como un factor controlable de gran importancia para lograr altos rendimientos.

Para evaluar al suelo es necesario hacer un minucioso análisis e interpretación de sus propiedades física, química y biológica. El análisis del suelo es una herramienta esencial que permitirá al agricultor usar prácticas adecuadas de manejo en un cultivo determinado para obtener altos rendimientos en forma sostenida y rentable. Así mismo permite ayudar a usar en forma racional y eficiente los fertilizantes y enmiendas.

El análisis del suelo no se debe considerar como un gasto sino como un inversión pues ayuda a monitorizar el estado de la fertilidad de los suelos a través de los años y conocer si la fertilidad se reduce mantiene o sube. Es necesario recordar que la practica de la fertilización de suelos se inicia con el análisis de suelo, su adecuada interpretación y termina cuando se pone el fertilizante en el suelo. Por lo tanto el análisis es una herramienta muy útil en el diagnóstico de las condiciones del suelo cuyo uso e interpretación de los datos requiere de cierta habilidad experiencia y sentido común.

Los factores esenciales para el análisis de suelo son.

● Obtener muestras representativas.

● Exactitud analítica.

● Adecuada interpretación de los resultados de los análisis de suelo.

Es importante la realización de trabajos de investigación continuos en laboratorio. Invernadero y campo con el fin de calibrar o estandarizar el análisis de suelo; pues la riqueza nutricional de un campo en explotación agrícola varia de un año a otro debido a la extracción de elementos nutritivos por la cosecha, por la influencia del clima , abastecimiento de nutrientes por el suelo, por lo tanto debemos tener en cuenta que el suelo no es un entidad inerte sino más bien un organismo dinámico y aun viviente en cuyo seno opera un sin número de factores que actúan en diferentes grados de magnitud y aun mas presentan una serie de interacciones sumamente complejas

Interpretación

El análisis de suelo, usado conjuntamente con información complementaria, sirve para diseñar recomendaciones que buscan eliminar las deficiencias de nutrientes del suelo como factor limitante en el crecimiento del cultivo. Estas recomendaciones son para maximizar la eficiencia del uso de los fertilizantes y eliminar cualquier efecto de los fertilizantes en el ambiente.

Para interpretar el análisis de suelo se debe tomar en cuenta que:



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● La probabilidad de una respuesta rentable a la fertilización es mucho mayor en suelo cuyo análisis indica un contenido bajo de un nutriente en comparación con otro de contenido alto. Se ha determinado a través de la investigación que cuando el contenido de un nutriente en el suelo es bajo existe del 70 al 95 % de probabilidad de obtener una respuesta en producción a la aplicación de fertilizantes y con un contenido alto es del 10 al 40%.

● La posibilidad de una respuesta rentable a la aplicación de fertilizantes en un suelo con un nivel alto en fertilidad, se presenta por un lado cuando los otros factores de la producción son óptimos (posibilidad de obtener rendimientos muy altos que requieren de abundantes nutrientes) o cuando las condiciones del suelo y el clima impone estrés temprano en el ciclo de crecimiento del cultivo. De igual manera en suelos de baja fertilidad no se asegura una respuesta rentable cuando los otros factores de la producción como manejo y clima no son adecuados durante el ciclo del cultivo.

● La interpretación de los resultados de análisis de suelo y las respectivas recomendaciones de fertilización se utilizan a menudo como herramienta para mejorar el estado general de la fertilidad del suelo. De esta manera se determina cuando es necesario aplicar fertilizantes para incrementar el contenido de nutrientes en el suelo de bajo a medio a alto y cual seria la forma mas económica de mantener ese nivel de fertilidad.

● Al utilizar niveles superiores de manejo de los cultivos, los rendimientos se incrementan y de igual forma se incrementa la posibilidad de una repuesta a la aplicación de fertilizantes a cualquier nivel de fertilidad del suelo.

Resumen Del Análisis De Suelo

● Mide el nivel relativo de la fertilidad del suelo.

● Para que el análisis de suelo sea mas útil y confiable, es necesario conducir suficiente investigación a largo plazo en condiciones de alta producción; tener en cuenta época y forma de muestreo.

● La investigación dirigida a obtener rendimientos económicos máximos debe evaluar adecuadamente los métodos de la fertilidad del suelo.

● El objetivo principal cuando se interpreta el análisis de suelo y se diseña una recomendación de fertilización, debe ser el de mantener los niveles de nutrientes lo suficientemente altos para que el suplemento para las plantas no sea un factor limitante en cualquier época de crecimiento del cultivo.

● El análisis de suelo es importante cuando se planifica un programa de fertilidad a largo plazo. Es imprescindible tomar muestras periódicamente y mantener un registro de los niveles de fertilidad como productividad y practicas de manejo.

● El análisis de suelos es una herramienta básica para los agricultores pequeños, medianos o grandes que se esfuerzan en utilizar practicas adecuadas de manejo para obtener alta rentabilidad y proteger el medio ambiente.



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11. NUTRIENTES EXTRAÍDOS POR LAS PLANTAS DE CULTIVO

Las cifras de extracción que se menciona a continuación, presentan los valores promedios correspondientes a condiciones normales de suelos y a las cantidades cosechadas que se mencionan.

Cuando se obtengan rendimientos mayores, se habrá de calcular con una extracción de nutrientes proporcional. Además las cifras indicadas no pueden ser consideradas como iguales a las cantidades de fertilizantes por aplicar, dado que una parte de los abonos se pierde en el suelo antes de llegar a las raíces del vegetal. Por lo tanto, se tendrá que aplicar una dosis de fertilizante mayor que las cantidades de nutrientes extraídos que se indican.

Nutrientes extraídos por las plantas de cultivo

CULTIVO COSECHA / ha

EXTRACCION DE NUT. EN Kg. / ha

N P2O

5 K2O CaO MgO

Apio 30 t. 200 75 280 225 25

Ajo 10.5 t. 47.2 14.7 27.3 9.4 --

Arveja 2.4 t. grano 150+ 40 90 75 30

Acelga 40 t. 100 50 90 -- --

Betarraga 60 t. raíces 150 50 275 100 50

Coliflor 50 t. 250 100 350 200 30

Col de brucelas 10 t. 300 100 300 220 35

Cebolla 30 t. bulbos 90 40 120 70 30

Espinaca 20 t. hojas 105 40 125 40 30

Haba 2.4 t. grano 160+ 45 120 90 20

Lechuga 25 t. 60 20 120 35 10

Nabo 40 t. raíces 120 60 190 -- --

Poro 30 t. 90 35 120 70 20

Rabanito 15 t. 80 40 80 25 25

Vainita 14 t. verde 130+ 30 100 150 25

Zanahoria 30 t. raíces 125 55 200 120 30

Zapallo 50 t. 75 80 80 30 35

Ají 5 t. fruto seco 220 45 340 -- --

Alfalfa 9 t. de heno 240+ 60 170 300 40

Algodón 0.6 t. de fibra 120 40 90 105 35

Arroz 4.5 t. Grano +3 t paja 90 38 113 32 22

Avena 3 t grano +5 t paja 85 40 110 25 10

Berenjenas 35 t. 100 25 170 -- --

Brócoli 50 t. 220 80 270 190 --

Cacao 1 t. grano en mazorca 45 10 65 10 15

Café 1.5 t. grano + pulpa 60 10 75 - --

Camote 15 t. tubérculos 80 25 130 30 10

Caña de azúcar 90 t. caña 150 85 260 160 150

Caucho 2 t. gomas seca 40 15 30 -- --

Centeno 2.5 t. grano +5 t paja 60 35 75 20 10

Cítricos 400 árboles 160 40 145 250 --



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Nutrientes extraídos por las plantas de cultivo

CULTIVO COSECHA / ha EXTRACCION DE NUT. EN Kg. / ha

N P2O5 K2O CaO MgO

Cocotero 150 árboles 80 35 140 20 30

Colza 2.0 t. de grano 150 65 120 130 20

Espárrago 4 t. de turiones 120 40 140 80 15

Girasol 40 t. masa verde 100 30 160 140 20

Maíz 4.5 t. de grano+ 8t paja 130 40 155 40 30

Manzanas 20 t 95 35 110 140 40

Melocotón 15 t. 85 30 110 130 25

Naranjas 40 t. 240 60 210 315 --

Olivo 5 t aceitunas 45 15 60 -- --

Palmera aceitera 15 t. racimos + 2 t aceite 130 55 210 50 25

Papa temprana 18 t. tubérculos 100 36 175 68 14

Papa tardía 26 t. tubérculos 130 47 229 115 35

Pepino 30 t. 50 40 80 30 20

Remolacha azucarera 25 t. Hojas + 40 t raíces 160 60 260 90 70

Higuerilla 2 t. granos 80 20 35 12 10

Soya 2 t. granos 180 70 130 -- --

Tabaco 2 t. de hojas 130 40 240 130 25

Té 1t. Manufacturado 100 25 50 -- --

Tomate 40 t. 110 30 150 130 20

Trigo 3.5 t. de grano + 5.5 paja 90 40 75 2.5 15

Vid 10 t. de uva 80 30 100 -- --

Yuca 30 t. 60 50 250 105 35

Yute 110,000 plantas 85 60 230 160 --

Remolacha forrajera 50 t. Raíces + 10 t hojas 125 37 230 -- --

Cebada cervecera 2.5 t. de grano + 3.5 t paja 45 30 60 -- --

Lino 0.8 t. grano + 4.8 t paja 60 40 80 -- --

Lúpulo 1.5 t. corimbos 150 70 170 -- --

Maíz forrajero 10 t. masa verde 30 12 30 12 6

Maní 1.8 t. de grano 110 25 60 35 25

Trébol rojo 7 t. de heno 175 + 45 150 160 50

Pradera establecida 6 t. de heno 120 + 50 130 60 30

Repollo 70 t. 280 100 350 300 60

Piña o ananás 40 t. 110 30 275 -- --

Plátano o banano 30 t. 63 16 207 20 30

Frijol enano 12 t. vainas con granos 100 + 30 80 110 25

Frijol o judía de emrame 2 t. de grano o porotos 100 + 40 90 90 -30

Colza de invierno 1.6 t. Grano +3.4 paja 80 40 75 --

Perejil de raíces 25 t. 55 20 120 --

Colinabo 20 t. 100 80 160 --

Col rizada o crespa 40 t. 250 85 300 230

Frutales de baya Plantación usual producción 100 45 120 --

Nota: (+) Estas plantas pueden cubrir en gran parte sus necesidades de nitrógeno fijándolos directamente del aire.

FUENTE: VADEMECUM DE LA POTASA, Técnica de la Fertilización, Dpto. Agronómico del Instituto de la Potasa, Alemania.



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PRINCIPALES FERTILIZANTES A BASE DE NITROGENO, FOSFORO Y POTASIO

NOMBRE COMUN FORMULA QUIMICA

%

N P2O5 K2O

Urea CO (NH2)2 45

Nitrato de amonio NH4 NO3 33.5

Nitrato de amonio cálcico NH4 NO3 + CO3 Ca 26

Sulfato de amonio SO4 (NH4)2 21

Superfosfato simple CaH4 (PO4)2 20

Superfosfato triple Ca3 (PO4)2 46

Fosfato Diamónico (NH4)2 HPO4 18 46

Cloruro de Potasio ClK 60

Sulfato de Potasio K2SO4 50

Sulfato de Potasio +Magnesio K2SO4 2Mg SO4 20

Guano de Islas Abono orgánico 9 11 2

+ La concentración en % como MgO es de 18.

Utilización para los Diferentes Nutrientes

CONDICION

% OBTENIDO POR EL CULTIVO DURANE EL CICLO VEGETATIVO

N P K

Suelo (disponible presente) 40 10 - 40 40

Fertilizante orgánico (del total presente) 30 30 50

Fertilizante mineral (del disponible presente) 30 - 70 20 - 30 50 - 80

(separata) edafologia y fertilidad

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