Unidad II - Fase sólida del suelo

Suelos salinos: caracterización, estrategias de prevención y recuperación

Fuentes de alcalinidad Suelos sódicos, caracterización Suelos salino-sódicos Manejo de suelos sódicos y salino-sódicosEnyesado

Suelos afectados por salinidad

Suelos salinos Suelos sódicos o suelos alcalinos Suelos salino-sódicos o suelos salino-

alcalinos

Suelos salinos

• Son suelos que tienen en la fase líquida (solución externa en el modelo de la doble capa difusa) cantidades importantes de iones que provienen de la disolución de sales solubles y, en menor medida de la meteorización

Suelos salinos

• Salinización: Proceso de acumulación progresiva de sales solubles, generalmente cloruro y sulfato de sodio y magnesio lo que provoca una concentración elevada en la fase líquida.

Suelos salinos

Salinización naturalSalinización de origen antrópico

Suelos salinos

• Son poco aptos para la agricultura

• Presentan vegetación halófila

• Tienen eflorescencias salina-blancas, por lo cual son denominados álcali-blancos

• Presentan variabilidad espacial y temporal de la salinidad

Caracterización de suelos salinos

• Medición de la salinidad del suelo

• Determinación de pH

Salinidad

La conductividad eléctrica (CE) de la solución del suelo es una medida indirecta del contenido de sales.

Se expresa en dS/m (decisiemens por m) a 25oC, que es igual a mmho/cm.

Salinidad

Mediciones en laboratorio de la CE:• CE de la solución extraída de una masa de suelo

saturada con agua (extracto de pasta saturada)• CE de la solución extraída de una mezcla suelo-agua,

con una relación 1:2 o 1:5

Mediciones en el campo de la CE:

• Sensores que caracterizan la salinidad de un volumen de suelo desde la superficie, realizando medidas directas en el campo de señales eléctricas, sin necesidad de tomar muestras y medir CE

Suelos Salinos

CE ≥ 4 dS/m a 25oC El PSI <15, predominan los iones Ca2+ y Mg2+

intercambiables pH < 8.5 RAS <13 Adecuada estabilidad estructural y aireación

Efectos de la salinidad en las plantas

• Depende de la tolerancia de la especie y estadio de la planta.

• Las sales de cloruro y sulfato de Ca2+, Mg2+, Na+ y K+ disminuyen el potencial osmótico. Las células radicales pierden agua por ósmosis y colapsan.

• Existen valores umbrales de CE orientativos para los distintos cultivos, a partir de los cuales el rendimiento disminuye 10, 20 o 50%.

Suelos salinos: estrategias de manejo

• Buenas prácticas de manejo: Implantar cultivares con un umbral de tolerancia a la salinidad superior a la que tiene el suelo, acondicionar la cama de siembra para que tenga un menor contenido de sales a la siembra, colocar la semilla en aquella parte del surco con menor riesgo de acumulación de sales, conocer el valor del índice salino relativo de los fertilizantes

Suelos salinos: manejo del riego

Evaluar la calidad del agua de riego Agregar una cantidad de agua que cubra la

demanda hídrica de la planta y evaporación del suelo y que permita mover las sales fuera de la zona radical

Suelos salinos: manejo del riego

• Evaluar la calidad del agua de riego

Indicadores propuestos: CE y relación de adsorción de Na (RAS)

Riesgo de salinización: ninguno < 0.75 CE dS m-1 25oC ligero a moderado 0.75-3 CE dS m-1 25oC importante > 3 CE dS m-1 25oC

Recuperación de suelos salinos

• Remoción del exceso de sales con agua de riego de baja CE y RAS, conjuntamente con un efectivo sistema de drenaje que remueva las sales.

• Prácticas de manejo que reduzcan la evaporación y el transporte de sales hacia la superficie, y sistemas de riego o técnicas de plantación en surco que puedan reducir la concentración de sales.

• Monitorear la calidad del agua de drenaje ya que puede ir hacia fuentes de agua para consumo humano o cuerpos de agua afectando la vida acuática.

Recuperación de suelos salinos

Requerimiento de lavado: La cantidad de agua necesaria para lavar las sales se calcula según:

RL=CEW/CEdw.

CEW=CE del agua de riego y CEdw=CE del agua de drenaje

El RL se multiplica por la cantidad de agua necesaria para saturar el suelo.

a)

b)

c)

d)

Superficie. del sueloe)

EFECTO DEL RIEGO EN SUELOS SALINOS

Suelos alcalinos

Son aquellos que además de tener PSI ≥ 15 con una estructura inestable, presentan carbonato de sodio, por lo que su pH es muy alcalino, 9 a12

Fuentes de alcalinidad

• Carbonato y bicarbonato

• Bases intercambiables

• Sales

Rol del carbonato y bicarbonato

CO2 + H2O H2CO3 H+ HCO3–

H2CO3 + OH HCO- + H2O pH=8.3

HCO3- + OH CO32- + H2O pH=10 o >

• Incrementos en bicarbonato y carbonato generan aumentos de OH- y disminución de H+

Rol de las bases (Na)

• Si predomina Na+

NaHCO3 Na + HCO3-

Na2CO3 2Na + CO32-

Estas sales son solubles en agua y altamente ionizadas, suministrando HCO3

- y CO32- que generan suelos

con pH 10 o >.

Rol de las bases (Ca)

• Si Ca2+ es el catión dominante:

Ca(HCO3)2 Ca + 2HCO3–

CaCO Ca + CO32–

El Ca(HCO3)2 es muy soluble e ionizado en agua.

El CaCO no es muy soluble en agua y no se ioniza por lo que produce suelos con pH 7 a 8.

Rol de las sales neutras

• Las sales moderan el efecto del Na intercambiable y del carbonato en el pH.

Con altos niveles de NaCl:

1) Se limita la ionización de NaHCO3

NaHCO3 Na + HCO3-

2) Se reduce la hidrólisis del coloide saturado con Na

micela-Na + H 2O micela-H + Na + OH

Por lo cual, baja el pH

Suelos sódicos

• Suelos sódicos: Tienen un horizonte subsuperficial (nátrico, arcilloso) con estructura inestable, en algunos casos es maciza, si bien el tipo característico es columnar. Presentan costras negras y son denominados álcali-negros .

• Se forman a partir de sedimentos de textura fina, depósitos marinos o material aluvial salino que han sido drenados o se han secado naturalmente.

Medidas de sodicidad

• Porcentaje de Na+ intercambiable (PSI)

PSI=Na intercambiable (cmolc/kg) x 100

CIC a pH 7 (cmolc/kg)

PSI ≥15 está asociado a pH 8.5 o >

• Relación de adsorción de Na+ (RAS o SAR)

RAS= (Na)

(Mg + Ca)/2

Na+, Mg2+ y Ca2+ en solución (extracto de pasta saturada), en mmol/L.

RAS >13 está asociado a problemas de Na.

Suelo sódico

CE ≤ 4 dS/m PSI ≥15 RAS ≥13 pH ≥8.5

Alto pH es debido a: 1) hidrólisis del carbonato de Na2Na + CO3

2+ + H2O= 2Na + HCO3- + OH-

2) hidrólisis del Na intercambiable Micela-Na + H2O= micela-H + Na+ + OH-

Suelo sódico

• Pobre estabilidad estructural, lenta permeabilidad del agua y poca aireación

• Plantas afectadas por toxicidad por HCO3 -, efecto adverso del Na+ en el metabolismo y cáustico del CO3

2+ y HCO3-, baja

disponibilidad de micronutrientes y deficiencia de oxígeno

Suelo salino-sódico

CE ≥ 4 dS/m PSI ≥15 RAS ≥13 pH ≤ 8.5

Presentan exceso de sales y Na+ que afectan el crecimiento de algunas plantas.

Son suelos con buena estabilidad de agregados y sin problemas de aireación

Recuperación de suelos salino-sódicos y sódicos

• Primero reducir el nivel de Na+ intercambiable, y luego resolver el problema de exceso de sales

Se remueve el Na+ intercambiable con Ca2+ o H+. Fuente de Ca es yeso (CaSO4 2H2O).

Después de la recuperación del suelo: controlar la CE y RAS del agua de riego, y monitorear el pH, RAS y CE del suelo, y eventualmente la concentración de elementos como B y Mo que pueden estar en niveles tóxicos

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