Elementos principales del suelo, geodinámica y dinámica de los principales componentes del suelo

Transcripción

1 Elementos principales del suelo, geodinámica y dinámica de los principales componentes del suelo Carlos Ibañez N., Shirley Palomeque D. & Francisco Fontúrbel R. 1. Introducción El suelo es una parte fundamental de los ecosistemas terrestres. Contiene agua y elementos nutritivos que los seres vivos utilizan. En el se apoyan y nutren las plantas en su crecimiento y condiciona, por tanto, todo el desarrollo del ecosistema. El suelo se forma en un largo proceso en el que interviene el clima, los seres vivos y la roca más superficial de la litosfera. Este es un proceso de sucesión ecológica en el que va madurando el ecosistema suelo. La roca es meteorizada por los agentes metereológicos (frío/calor, lluvia, oxidaciones, hidrataciones, etc.) y así la roca se va fragmentando. Los fragmentos de roca se entremezclan con restos orgánicos: heces, organismos muertos o en descomposición, fragmentos de vegetales, pequeños organismos que viven en el suelo, etc. Con el paso del tiempo todos estos materiales se van estratificando y terminan por formar lo que llamamos suelo. Siempre se forman suelos muy parecidos en todo lugar en el que las características de la roca y el clima sean similares. El clima influye más en el resultado final que el tipo de roca y, conforme va avanzando el proceso de formación y el suelo se hace más evolucionado, menos influencia tiene el material original que formaba la roca y más el clima en el que el suelo se forma. 1

2 Existen factores que influyen en la formación de los suelos y si estos son alterados pueden dar lugar a una contaminación severa de los suelos produciendo una erosión y desertificación de estos que con el transcurso del tiempo, dando lugar a un empobrecimiento de macro y micronutrientes en el suelo y la deficiencia de oligoelementos esenciales para la presencia de de invertebrados, y de igual forma para que se pueda dar lugar la descomposición de la materia orgánica. De igual forma en el suelo viven una gran cantidad de bacterias y hongos, tantos que su biomasa supera, normalmente, a todos los animales que viven sobre el suelo. En la zona más superficial, iluminada, viven también algas, sobre todo diatomeas. También se encuentran pequeños animales como ácaros, colémbolos, cochinillas, larvas de insectos, lombrices, etc. Las lombrices tienen un especial interés. Son, dentro de la fauna, las de mayor presencia de biomasa, y cumplen un importante papel estructural pues sus galerías facilitan el crecimiento de las raíces y sus heces retienen agua y contienen importantes nutrientes para las plantas. Los suelos no siempre son iguales cambian de un lugar a otro por razones climáticas y ambientales, de igual forma los suelos cambian su estructura, estas variaciones son lentas y graduales excepto las originadas por desastres naturales. El suelo está formado por varios componentes: rocas, arena, arcilla, humus o materia orgánica en descomposición, minerales y otros elementos en diferentes proporciones. El conjunto de alteraciones que sufren las rocas, hasta llegar a constituir el suelo, se denomina, meteorización; proceso que consiste en el deterioro y la transformación que se produce en la roca al fragmentarse por acción de factores físicos, químicos, biológicos y geológicos. 2

3 Por este motivo estudiaremos los elementos principales del suelo, su estructura y el grado de contaminación de los diferentes tipos de suelos a través de la deficiencia o alteración de sus elementos. 2. Formación y composición del suelo En el suelo encontramos materiales procedentes de la roca madre fuertemente alterados, seres vivos y materiales descompuestos procedentes de ellos, además de aire y agua. Las múltiples transformaciones físicas y químicas que el suelo sufre en su proceso de formación llevan a unos mismos productos finales característicos en todo tipo de suelos: arcillas, hidróxidos, ácidos húmicos, etc.; sin que tenga gran influencia el material originario del que el suelo se ha formado. La formación de los suelos es un proceso muy complejo y muy lento, ya que según Smith & Smith 2001 involucra cinco factores independientes entre sí: 1) El material madre: también llamado roca madre, que es la fuente de material mineral que proviene de la solidificación del magma proveniente del centro de la Tierra. El suelo se encuentra sólo el material madre residual. 2) El clima: influye notablemente en la formación del suelo, ya que los fenómenos atmosféricos que en su conjunto determinan el clima son los responsables de la meteorización, el lavado y gran parte del transporte de los materiales en el suelo. 3) Los factores bióticos: el suelo es un sistema vivo, y por lo tanto todas las especies de plantas, animales y microorganismos que viven en él lo modifican y son responsables de buena parte de los procesos de reciclaje de los materiales. 4) La topografía: la topografía se entiende como el contorno del terreno y afecta la cantidad de agua que entra al suelo, puesto que penetrará más agua en un terreno llano que en uno pendiente. 3

4 5) El tiempo: el tiempo es el factor fundamental para la formación de los suelos, ya que los procesos de la edafogénesis son muy lentos, se ha estimado que la formación de un suelo maduro requiere de a años, de acuerdo con la acidez, la lixiviación y los factores de la geodinámica externa de la Tierra. Composición del suelo La composición del suelo tiene los siguientes elementos principales: a) Fracción mineral. Fragmentos minerales del suelo Pedruscos > 256 mm Guijarros 64 a 256 mm Grava 4 a 64 mm Gravilla 2 a 4 mm Arena gruesa 1 a 2 mm Arena 0.2 a 2 mm Arena fina 0.02 a 0.2 mm Limo a 0.02 mm Arcilla < mm Respecto a su naturaleza química, en principio parecería que no debe haber relación entre tamaño y composición química, pero en un suelo medianamente maduro, se ve que, como 4

5 resultado de los procesos de formación que originan el suelo, la fracción de las arcillas está formada, principalmente, por silicatos con aluminio y hierro (caolinita, montmorillonita, etc.) y las arenas son, sobre todo, granos de cuarzo con algunas micas. El pequeño tamaño de los granos de arcilla hace que esta fracción del suelo tenga una gran superficie por unidad de masa (1 g de arcilla suma de 25 a 900 m2 de superficie). Esto tiene importantes consecuencias porque facilita fenómenos que necesitan una gran superficie para producirse, como absorciones, algunas reacciones químicas, retención de agua, etc. Otra propiedad característica de la arcilla es que fluye cuando se encuentra sometida a presión por lo que las laderas arcillosas tienen deslizamientos con facilidad. b) Propiedades del suelo según su composición. Arenoso arcilloso calizo Permeabilidad alta nula media Almacenamiento de agua poco mucho poco Aireación buena mala buena Nutrientes pocos muchos mucho calcio c) Fracción orgánica. En todo suelo hay materia orgánica, llamada humus. En un suelo del desierto puede estar en una proporción del 1%, mientras que en la turba la proporción llega al 100%. Una cifra media común a bastantes suelos sería la de un 5% (2% de carbono). Está formada por restos de organismos muertos, excreciones, etc., tan profundamente transformados que ya no puede advertirse, normalmente, su estructura original. Su composición química es muy variada, pero como conforme pasa el tiempo los productos orgánicos que son más fácilmente degradables van desapareciendo, al final van quedando en 5

6 mucha más proporción las moléculas orgánicas con enlaces resistentes a la degradación biológica (moléculas aromáticas con abundancia de ciclos y anillos, fenoles, funciones ácidas, etc.). d) Factores físicos. Las grandes rocas sometidas a la acción del hielo, la lluvia, los vientos, las variaciones de temperatura y muchos otros factores, se rompen, formando rocas cada vez más pequeñas. La Litosfera hace millones de años, era sólo un conjunto de valles y montañas rocosas y la vida sólo existía en las aguas. Gracias a la acción de los vientos, la lluvia, sismos intensos y el deshielo, grandes masas de rocas se rompieron y al caer de las montañas se desmenuzaron en partes más pequeñas que se acumularon en los valles. En esta etapa de meteorización, las rocas sufrieron principalmente cambios físicos. e) Factores químicos. Los minerales de las rocas, al entrar en contacto con el agua o el aire, se disuelven o se oxidan, dando origen a sustancias con propiedades diferentes a las de los minerales primitivos. Entre las piedras del suelo, se fue infiltrando el agua y el aire. El agua comenzó a disolver diferentes materiales, a mezclarlos, y el oxígeno del aire, a su vez, inició su oxidación logrando, entre ambos, una lenta descomposición de las rocas y la formación de nuevos compuestos de pequeño tamaño y espesor. En esta etapa de meteorización, las rocas sufrieron cambios químicos. f) Factores biológicos 6

7 Los animales y plantas hacen que las rocas se fragmenten en trozos más pequeños, por la presión de las raíces de las plantas al crecer y por la acción de los animales al excavar; estos restos de animales y plantas a través del tiempo después de un proceso largo de descomposición, forman lo que se llama humus. El Humus: no es mas que materia orgánica en descomposición que se encuentra en la capa superficial de la corteza terrestre como consecuencia de la descomposición de restos de vegetales y animales muertos. Mientras más humus se encuentre en un terreno más fértil es. Pero es importante saber que el humus se agota entre otras razones por la tala, la quema, y la mala utilización del terreno entre otras. g) Factores geológicos. Los terremotos, movimientos sísmicos, derrumbes y temblores son los principales factores geológicos que causan cambios bruscos en el relieve, por consiguiente el factor geológico es de suma importancia en la formación del suelo, éste afecta la erosión y deposición del material rocoso. Los suelos no son todos iguales entre sí, porque varía la cantidad y calidad de partículas minerales y orgánicas que los componen. Principales elementos químicos de la composición del suelo La siguiente tabla (basada en Villee et al. 1992) muestra los principales nutrientes del suelo y sus funciones: 7

8 Tabla 1: Principales elementos y funciones de ellos en el suelo. Elemento Funciones principales Tipo Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Estructural, en carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos Estructural, en carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos Estructural, en carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos Estructural, en proteínas, ácidos nucleico, clorofila y algunas coenzimas Macronutriente Macronutriente Macronutriente Macronutriente Fósforo Estructural, en ácidos nucleicos, fosfolípidos y ATP Macronutriente Calcio Magnesio Estructural, en la lamela media de la pared celular. Fisiológica, en la permeabilidad de la membrana Estructural, en la clorofila. Fisiológica, como activador enzimático en el metabolismo del carbono Micronutriente Micronutriente Azufre Estructural, en algunos aminoácidos y vitaminas Micronutriente Potasio Cloro Fisiológica, en la ósmosis y balance iónico, activador enzimático Fisiológica, en el balance iónico, participa en las reacciones lumínicas de la fotosíntesis Micronutriente Micronutriente Hierro Fisiológica, forma parte de algunas enzimas Micronutriente Manganeso Fisiológica, forma parte de las enzimas que participan en la fotosíntesis y el metabolismo del nitrógeno. Micronutriente Cobre Fisiológica, forma parte de las enzimas que intervienen en la fotosíntesis Micronutriente Zinc Fisiológica, forma parte de las enzimas que intervienen en la Micronutriente 8

9 Molibdeno Boro fotosíntesis y en el metabolismo del nitrógeno Fisiológica, forma parte de algunas enzimas que intervienen en el metabolismo del nitrógeno. Fisiológica, su papel aun no está bien definido, pero participa en el transporte de membrana y en la utilización del calcio. Micronutriente Micronutriente Si bien los micronutrientes se necesitan en pequeñas cantidades, son igual de importantes que los macronutrientes ya que tienen papeles muy importantes en el metabolismo de las plantas, ya que la mayoría actúa como cofactor enzimático. 3. Estructura El proceso de formación del suelo termina por estructurar a los materiales en unos estratos o capas característicos a los que se denomina horizontes. El conjunto de estos horizontes da a cada tipo de suelo un perfil característico. Tradicionalmente estos horizontes se nombran con las letras A, B y C, con distintas subdivisiones: A0, A1, etc. Estas capas son: Horizonte A0: el horizonte A0 es el más superficial y en él se acumulan hojas, restos de plantas muertas, de animales, etc. Horizonte A o suelo: está formado por partículas muy pequeñas de minerales y abundante humus o materia orgánica. Su color es oscuro. Es la parte de la Litosfera (geografía) apta para el cultivo. El Horizonte A puede desaparecer fácilmente a causa de la erosión, la tala y la quema de la vegetación. el horizonte A acumula el humus por lo que su color es muy oscuro. El agua de lluvia lo atraviesa, disolviendo y arrastrando 9

10 hacia abajo iones y otras moléculas. A esta acción se le llama lavado del suelo y es mayor cuando la pluviosidad es alta y la capacidad de retención de iones del suelo es baja (suelos poco arcillosos). En los climas áridos el lavado puede ser ascendente, cuando la evaporación retira agua de la parte alta del suelo, lo que provoca la llegada de sales a la superficie (salinización del suelo). Horizonte B o subsuelo: se encuentra debajo del suelo. Está formado casi exclusivamente por piedras medianas y pequeñas. Posee además, cantidades muy pequeñas de materia orgánica proveniente, casi exclusivamente, de la descomposición de raíces profundas. Este horizonte contiene acumulación de silicatos, arcillas, hierro, aluminio y humus. Puede existir un horizonte de transición BC. Horizonte C o material rocoso: es la capa más profunda de la Litosfera. Compuesta por rocas de gran tamaño (producto de la meteorización de la roca madre), que según se desintegren a causa de factores físicos y químicos, van originando el subsuelo y el suelo. En esta capa no hay vida. Horizonte D o roca madre: contiene al material madre del suelo. Fig. 1: Horizontes del suelo esquema ilustrativo (tomado de imágenes Google) 10

11 4. Tipo de suelos En los suelos más simples, como pueden ser los de la alta montaña, las zonas árticas o los desiertos, sólo hay horizonte C. Otros suelos tienen horizontes A y C pero no B; y, por último, están los que poseen los tres horizontes bien caracterizados. Algunos de los principales tipos de suelos son: Suelo desértico.- Con un horizonte A muy estrecho, con muy poco humus, apoyado directamente sobre depósitos minerales y rocas fragmentadas. Renzina. Se forma sobre calizas. Su horizonte A es negruzco o, en algunos casos, rojizo; y carece de horizonte B. Es el suelo que se encuentra en muchos montañas calizas de la Península. Chernosiem. Horizonte A de gran espesor y de color negruzco. Se forma sobre depósitos sueltos (principalmente de löess) en zonas con fuertes heladas invernales. Carece de horizonte B. Es muy fértil y muy apto para el cultivo de cereales. Ejemplos de este suelo son las llamadas tierras negras de Ucrania, las grandes estepas de Rusia, Estados Unidos, Argentina o el Asia Central. Ranker. Horizonte A con suelo muy trabado, que hace que se arranque por piezas cuando se tira de él. Sin horizonte B. Se desarrolla sobre una roca madre poco alterada. Es suelo típico de la alta montaña, sobre todo si se forma sobre granito u otras rocas ácidas. Podsol. Con los tres horizontes A, B y C bien diferenciados. Se forma en zonas lluviosas y es un suelo muy lavado. Su horizonte B, de acumulación, está muy bien marcado. A veces las acumulaciones forman costras duras y rojizas. Es un suelo muy frecuente en bosques de pinos. Tierra parda. Con los tres horizontes, pero menos lavados que los podsoles. El horizonte B, de acumulación, está bien marcado. Es un suelo propio de zonas menos lluviosas y 11

12 de latitudes más bajas que el podsol. Sería, por ejemplo, el característico de los bosques de hayas y robles. Lateritas. Se puede considerar como el suelo tropical típico, aunque no es propiamente el que tiene el bosque selvático, sino el que queda al talar la selva. Con la abundancia de lluvia en estas zonas el suelo es lavado muy intensamente y, al final, sólo queda una mezcla de óxidos e hidróxidos de aluminio, hierro, manganeso y otros metales. Contiene muy pocos elementos nutritivos porque su capa A es muy pequeña y es, por tanto, un suelo muy pobre para los cultivos. Permafrost. Es el suelo típico de las zonas cercanas a los polos. Está impregnado de agua y congelado. En el deshielo, que es superficial, se forman grandes charcos. Por sus características impide que muchos animales (p. ej. lombrices) vivan en él. 5. Contaminación de los suelos El suelo es capaz de suministrar nutrientes a las plantas cuando se encuentran en equilibrio con él, como sucede en los suelos vírgenes. En los cultivos existen factores de desequilibrio que hacen imposible que lo anterior se cumpla. El primero es la fuerte exportación de material con lo cual se interrumpen los ciclos biogeoquímicos, además se introducen especies extrañas a la vegetación natural del suelo, con lo que se generan demandas para las que el suelo puede no estar preparado. Aun suponiendo que las demandas estuviesen acordes con la capacidad del suelo para suministrar nutrientes, no existe una diversidad adecuada que explore diversas posiciones del suelo y que demande proporciones diferentes, sino que se suelen repetir los cultivos intensificando determinadas demandas que impiden el desarrollo normal de la alteración mineral y de la mineralización orgánica. Si todo esto fuese poco, se exigen unos rendimientos superiores a los que se generan en la vegetación natural. De todo lo anterior se desprende la necesidad de adicionar una serie de elementos cuyo consumo por el cultivo excede a la capacidad de suministro del suelo, se hace imprescindible la utilización de los abonos. La nutrición vegetal utiliza una serie de elementos químicos en 12

13 proporciones variables, entre los considerados macronutrientes destacan los llamados esenciales, nitrógeno, fósforo y potasio, que figuran en todos los planes de abonado de los cultivos. Hay dos aspectos fundamentales en la adición de estos elementos al suelo, uno que ha de hacerse en forma iónica directa o fácilmente asimilables, y otra que nunca están constituidos por sustancias puras sino que van acompañados de una numerosa corte de elementos, algunos de los cuales pueden resultar nocivos para la propia planta, para sus consumidores o para las aguas, a las que pueden pasar por lavado del suelo. Una consecuencia que suele llevar aparejada el uso de abonos es la modificación del ph del suelo, en diferente sentido según el tipo empleado. Si bien el principal efecto de los abonos está relacionado con una aplicación discordante con las necesidades del cultivo, lo que provoca que existan excesos de algunos elementos que pueden lavarse y pasar a las aguas freáticas y de ellas a las de consumo. Para mejor comprender las acciones que ejercen los abonos será conveniente pasar revista a las formas más utilizadas de los elementos principales. En el caso de los abonos nitrogenados se ha de tener en cuenta que la forma asimilable por las plantas es, primordialmente, la nítrica y en segundo lugar la amoniacal, salvo en algunos cultivos, como el arroz, en que se hace de forma inversa. Las formas orgánicas no suelen ser directamente asimilables, salvo casos muy excepcionales. Los abonos nitrogenados tienen un nivel óptimo de utilización, superado el cual no existe incremento de rendimiento, por lo que los excedentes pueden ser lavados, si se encuentran en forma soluble o pueden ser arrastrados desde la superficie por las aguas de escorrentía, en ambos casos pueden llegar a las aguas freáticas o superficiales. 13

14 Su paso a las aguas, cuando es en forma excesiva, puede resultar tóxico para los animales y para el hombre. Los nitratos no son perjudiciales en si mismos pero pueden sufrir una reducción hacia nitritos e incluso nitrosaminas, que sí tienen toxicidad e incluso a las últimas se las considera cancerígenas. Este proceso reductor puede llevarse a cabo en el intestino humano, por lo cual no es necesario que se produzca ninguna transformación en su paso por el agua. Por ello puede resultar peligrosa una aplicación excesiva en ciertos cultivos, como la espinaca, que pueden almacenar grandes cantidades de nitrato cuando lo absorben de forma excesiva. El paso a las aguas puede provocar en las mismas una sobreeutrofización (estado de hipertrofia) que lleva a un crecimiento desmedido de la población de algas y otras formas vegetales acuáticas. Cuando se desarrollan en exceso en la superficie, impiden el paso de luz y evitan la proliferación de formas verdes en las zonas profundas, lo que hace disminuir la formación de oxígeno por ellas. Simultáneamente puede surgir, al amparo de la excesiva proliferación vegetal, un crecimiento desmedido de la microfauna, con una demanda de oxígeno muy elevada. La disminución en la producción de oxígeno y el aumento de la demanda puede disminuir la aerobiosis del medio acuático e incluso convertirlo en un medio anaerobio, con el consiguiente cambio en la microflora existente. Esta anaerobiosis hace que los procesos oxidativos que facilitan la degradación de las innumerables sustancias orgánicas que llegan a los ríos, decrezcan y con ello lo haga su capacidad depuradora. Al tiempo y en el caso de los compuestos nitrogenados que nos ocupan, se puede producir una reducción de los nitratos con formación de las sustancias tóxicas que antes apuntamos, que ya pueden ser consumidas directamente sin necesidad de reducción intestinal. No obstante, hay que señalar que los tratamientos oxidativos a que se someten las aguas de bebida, pueden oxidar parte de estos compuestos. 14

15 Tabla 2: Principales abonos nitrogenados. Abonos nitrogenados Sódico Cálcico Nitratos Amónico Amónico cálcico Potásico Sulfato Amónicos Fosfatos Nitrosulfatos Cianamida cálcica Orgánicos Urea Derivados de urea Volviendo a la forma de aplicación del nitrógeno, en la tabla adjunta se observa que son tres las formas principales: nítrica, amoniacal y orgánica. Las formas nítricas son de acción inmediata pero de escasa permanencia en el suelo, el excedente de la absorción se lava con facilidad por la elevada solubilidad que presentan y la escasa capacidad del suelo para retenerlos. Su aplicación debe hacerse de forma fraccionada en pequeñas dosis y en suelos que no tengan una permeabilidad excesiva. Pueden ser muy útiles para tratamientos de choque o en suelos con una actividad biológica escasa. Desde el punto de vista de su acción sobre el suelo, las formas cálcicas y sódicas provocarán una elevación del ph, que puede ser útil en suelos ácidos. El resto tiene poca incidencia por la absorción simultánea del anión y el catión. 15

16 Las formas amónicas requieren una oxidación previa por la microflora edáfica para transformarse en nítricas, que se absorben con mayor facilidad. Tienen la ventaja de poder fijarse en el complejo adsorbente a la espera de su utilización por lo que su lavado es menor que en las formas nítricas. Su permanencia es mayor y puede distanciarse más su aplicación. Pueden aplicarse a suelos más permeables sin que el riesgo de lavado sea excesivo. La oxidación que han de sufrir no las hace adecuadas en medios reductores salvo en cultivos que las absorban directamente, como el arroz. Esa oxidación provoca el cambio de una base como el amonio en ácido nítrico, lo cual crea una fuerte acidificación del suelo que es conveniente neutralizar, salvo que se apliquen a suelos básicos. Tabla 3: Principales abonos fosfatados. Abonos fosfatados Fosfatos naturales Superfosfatos Simples Concentrados Derivados Fosfato bicálcico Nitrofosfatos Amónicos Escorias básicas Ácido fosfórico Metafosfato cálcico Por último, las formas orgánicas son las más persistentes pero las que requieren mayor transformación en el suelo. Son convenientes cuando la actividad biológica es elevada y el medio es oxidante, o al menos no reviste riesgos de reducción por hidromorfía. Tienen una 16

17 cierta tendencia acidificante, pues pasan por una fase amónica, excepto la cianamida cálcica que por su exceso de cal es basificante. Los abonos fosfatados son mucho menos móviles que los abonos nitrogenados por lo que el riesgo de que pasen a las aguas freáticas es mínimo. Solo pasan a las aguas superficiales mediante su arrastre desde la superficie del suelo por escorrentía, cuado se producen fuertes lluvias tras su aplicación a la superficie. El riesgo que conlleva su paso a las aguas es el de la sobreeutrofización, semejante al del nitrógeno y que ya hemos comentado. Los fosfatos naturales pueden aplicarse al suelo directamente tras una molienda. Su asimilación es baja por predominar la forma de fosfato tricálcico casi insoluble. Son útiles en suelos ácidos que facilitan su solubilidad y que se ven mejorados por la elevación del ph que provoca el calcio liberado. De ellos se derivan una serie de sustancias, las más utilizadas son los llamados superfosfatos, obtenidos por tratamiento de los fosfatos naturales con ácido sulfúrico. Con ello se favorece la aparición de formas monocálcicas de mejor asimilabilidad. Es neutro o ligeramente ácido por el exceso de sulfúrico. Cuando se utiliza el ácido fosfórico, en lugar del sulfúrico, se obtienen los superfosfatos concentrados; en ellos la acidez residual suele ser menor. Cuando los fosfatos naturales se tratan con ácido clorhídrico se obtiene el fosfato bicálcico, de poco uso por su elevado coste. De forma similar pero con ácido nítrico, se obtienen los nitrofosfatos que son abonos mixtos. Con ácido sulfúrico en exceso se puede llegar al ácido fosfórico que puede neutralizarse con amonio y obtener el fosfato amónico o utilizarse como tal, lo que es bastante raro. 17

18 La mayor riqueza en fósforo la posee, después del ácido fosfórico, el metafosfato cálcico, obtenido de los fosfatos naturales tratados con fósforo elemental. De poco uso pero muy útil en suelos ácidos de regiones húmedas, por su escasa capacidad de fijación y baja movilidad. Otra fuente de abonos fosfatados es la metalurgia del acero que libera como subproducto unas escorias básicas relativamente ricas en fósforo (Escorias Thomas); tienen la ventaja de aportar otros elementos como magnesio, hierro y manganeso, aunque no sean muy ricas en fósforo. Su ph básico las hace utilizables en suelos ácidos de forma casi exclusiva. Desde el punto de vista del ph del suelo, los superfosfatos y los fosfatos amónicos son acidificantes y resultan ideales en suelos básicos. Los suelos ácidos prefieren las escorias y los fosfatos bicálcicos. Los abonos potásicos no suelen presentar problemas de lavado hacia las aguas por su escasa toxicidad. Tabla 4: Principales abonos potásicos. Abonos potásicos Cloruro Sulfato Nitrato Metafosfato Las formas más utilizadas son las que aparecen en la tabla adjunta. 18

19 No suelen tener efectos notables sobre la reacción del suelo, pues o se trata de sales neutras, o se absorben los dos componentes de la sal, o ambas cosas a la vez. Como resumen de las acciones más importantes de los abonos sobre el ph del suelo tenemos la tabla siguiente: Tabla 5: Efecto de los abonos sobre el ph del suelo. Abonos Potásicos Superfosfatos Escorias Amoniacales Nitratos Cianamida cálcica Efecto sobre el ph Sin efecto Tendencia a una débil acidificación Basificantes Acidificantes Tendencia a la basificación las sales sódicas o cálcicas Basificante 5.1. Contaminación por sales solubles Naturaleza de las sales solubles Las sales pueden encontrarse en el suelo de varias formas: precipitadas bajo la forma de cristales, disueltas en la solución, o bien retenidas, adsorbidas, en el complejo de cambio. El contenido en sales en cualquiera de estas tres situaciones está cambiando continuamente al ir cambiando la humedad edáfica, pasando las sales de una posición a otra. Así en el: Período seco: la cristalización aumenta, las sales en solución disminuyen (aunque la solución se concentra) y aumentan las adsorbidas. 19

20 Período húmedo: el comportamiento es inverso. En cuanto a su composición, estas sales son el resultado de la combinación de unos pocos elementos químicos, fundamentalmente: O, Ca, Mg, Na, K, Cl, S, C, N. Estos elementos necesarios para la formación de las sales son muy frecuentes en la corteza terrestre. Tabla 6: Composición porcentual media de la Tierra, según Clark. Composición de la corteza terrestre, según Clark (en %) Oxígeno 49,13 Silicio 26,00 Aluminio 7,45 Hierro 4,20 Calcio 3,25 Sodio 2,40 Magnesio 2,35 Potasio 2,35 Hidrógeno 1,00 Titanio 0,61 Carbono 0,35 Cloro 0,20 Fósforo 0,12 Azufre 0,10 Manganeso 0,10 20

21 Las sales proceden fundamentalmente de la meteorización de las rocas ígneas y se acumulan en rocas sedimentarias, suelos y aguas. Otra parte de sus iones constituyentes, fundamentalmente cloro y azufre proceden de las emanaciones volcánicas. La secuencia de liberación de los iones constituyentes de las rocas y minerales, su movilidad y su facilidad para acumularse en las depresiones fisiográficas, dando suelos salinos, son inversamente proporcionales al coeficiente de energía de estos iones. Tabla 7: Coeficiente de energía de Fersman para los principales aniones y cationes del suelo. Coeficiente de energía, según Fersman ANIONES CATIONES NO 3 0,18 K 0,36 Cl 0,23 Na 0,45 SO 4 0,66 Ca 1,75 CO 3 0,78 Mg 2,10 SiO 3 2,75 Al 4,25 Fe 5,15 Por tanto, los nitratos, cloruros, sulfatos y carbonatos de iones alcalinos y alcalinotérreos, son las sales que con mayor facilidad han de formarse como consecuencia de la meteorización de la corteza terrestre. Los elementos químicos pueden ser agrupados en cinco categorías de acuerdo con su movilidad durante la meteorización y su capacidad de migración: Grupo 1. Virtualmente no lavable: Si (en cuarzo) Grupo 2. Débilmente lavable: Fe, Al, Si 21

22 Grupo 3. Lavable: Si, P, Mn Grupo 4. Fuertemente lavable: Ca, Na, K, Mg, Cu, Co, Zn Grupo 5. Muy fuertemente lavable: Cl, Br, I, S, C, B La posibilidad de encontrar estos compuestos en los suelos salinos y aguas salinas es mayor cuanta más alta sea la categoría en que se encuentran clasificados los elementos. Los grupos cuarto y quinto constituyen los principales compuestos acumulados como resultado del proceso de salinización. Las sales más frecuentemente encontradas son: CLORUROS: NaCl, CaCl 2, MgCl 2, KCl SULFATOS: MgSO 4, Na 2 SO 4, NITRATOS: NaNO 3, KNO 3 CARBONATOS: Na 2 CO 3 BICARBONATOS: NaCO 3 H Los cloruros junto con los sulfatos son las principales sales formadas en este proceso. El calcio, el magnesio y el sodio son los cationes que mayoritariamente se unen a los cloruros y a los sulfatos para formar las sales, con menor frecuencia se encuentra el potasio y los bicarbonatos, carbonatos y nitratos. Contaminación por acumulación de sales Puesto que las sales al entrar en contacto con el agua se disocian formando iones cargados positiva o negativamente, éstos son capaces de fijarse al suelo por medio de enlaces débiles 22

23 por diferencia de potencial electroquímico o también son capaces de formar complejos inorgánicos con otros elementos (por ejemplo, metales pesados) y aumentar la toxicidad de los contaminantes (al hacerlos bioasimilables, por ejemplo) o complejos orgánico inorgánicos por medio de la asociación de radicales orgánicos con estos iones. Muchas veces es la presencia de estas sales disueltas en la fase acuosa del suelo la que determina el grado de toxicidad de ciertos contaminantes hidrosolubles e hidromiscibles en el suelo Solubilidad de la sales Se trata de una propiedad muy importante, pues además de afectar a la movilidad y precipitación, va a regular su máxima concentración en la solución del suelo. Y cuanto mayor sea esta, más importante va a ser su efecto perjudicial para los cultivos. Las sales más tóxicas son, pues, las que presentan elevadas solubilidades, que darán soluciones muy concentradas. Por el contrario las sales con baja solubilidad no representaran ningún problema ya que precipitaran antes de alcanzar niveles perjudiciales. Como puede verse en la siguiente tabla, los cloruros y nitratos son los más solubles, después los bicarbonatos junto a los sulfatos, siendo en general los menos solubles los carbonatos. Por tanto serán estos últimos los primeros en precipitar, seguidos del sulfato cálcico y no serán considerados dentro del concepto de sales solubles, concepto que se refiere a sales muy solubles, concretamente empiezan a partir del carbonato sódico. 23

24 Tabla 8: Solubilidad de sales en agua a 20ºC. Solubilidades en agua de algunas sales a 20 de temperatura, en gramos/litro CaCO 3 0,01 MgCO 3 0,10 CaSO 4 2H 2 O 2,40 Na 2 CO 3 71,00 KNO 3 150,00 Na 2 SO 4 7H ,00 MgSO 4 262,00 Ca(HCO 3 ) 2 262,00 NaCl 360,00 MgSO 4 7H ,00 NaNO 3 921,00 MgCl 2 6H 2 O 1.670,00 CaCl 2 6H 2 O 2.790,00 En general, la solubilidad de la sales aumenta con la temperatura. En soluciones complejas, la presencia de sales con iones comunes disminuye la solubilidad de estas sales. Por el contrario, cuando los iones son diferentes se suele aumentar la solubilidad de la sal menos soluble. En la siguiente tabla se reproduce la frecuencia, grados de solubilidad y los efectos tóxicos particulares estas sales. 24

25 Tabla 9: Grado de solubilidad de las principales sales del suelo. Clase Presencia en los suelos salinos Solubilidad Toxicidad para las plantas CLORUROS Sódico común Alta +++ Magnésico común Alta ++++ Cálcico raro Alta ++ Potásico baja Alta + SULFATOS Sódico común Muy variable ++ Magnésico común Media ++++ Potásico baja Alta + CARBONATOS Sódico en suelos sódicos Media BICARBONATOS Sódico en suelos sódicos Media ++++ Cloruros El cloruro sódico es la sal más frecuente en los suelos salinos, junto con los sulfatos sódico y magnésico, y suele formar parte de las eflorescencias blancas que aparecen en la superficie del suelo durante la estación seca. Su toxicidad es alta. 25

26 El cloruro magnésico se acumula en suelos que tienen una salinidad extremadamente alta. Es una sal de toxicidad muy elevada y se puede formar en suelos con alto contenido en NaCl, en los que el Na + se intercambia con el Mg 2+ adsorbido en las posiciones de intercambio: Partícula adsorbente-mg + NaCl Partícula adsorbente-na + MgCl 2 Es una sal muy higroscópica, pudiendo absorber humedad del aire. Sus eflorescencias tienen un sabor amargo. El cloruro cálcico, si bien su solubilidad es muy alta, es una sal muy poco frecuente en suelos debido a la mayor estabilidad de otras sales cálcicas, como los sulfatos o los carbonatos: CaCl 2 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O 2NaCl (halita)+ CaSO 4. 2H 2 O (yeso) CaCl 2 + Na 2 CO 3 2NaCl (halita) + CaCO 3 (calcita) Tanto el yeso como el carbonato cálcico precipitan y la reacción progresa hacia la derecha. El cloruro potásico presenta unas propiedades análogas a las del NaCl, aunque es poco frecuente en los suelos debido a que el K se inmoviliza en el suelo, bien en las estructura de las arcillas de tipo ilita o bien en la biomasa debido a su carácter de macronutriente. Sulfatos El sulfato sódico es frecuente en los suelos salinos. Sus eflorescencias tienen un sabor jabonoso-salado. Su solubilidad se ve afectada fuertemente por la temperatura, lo que hace que tienda a concentrarse en la superficie del suelo, ya que durante el período cálido asciende a la superficie del suelo formando parte de las efluerescentes (rasgo muy típico de los suelos salinos) y durante el período húmedo, que en nuestro clima coincide con el frío, se lava menos que las otras sales. Mucho menos tóxica que el sulfato magnésico. 26

27 El sulfato magnésico es una sal frecuente en los suelos salinos, muy soluble y altamente tóxica. El sulfato potásico, es escaso, en general, en los suelos salinos, por lo que no suele ser responsable de salinizaciones en condiciones naturales, aunque puede crear problemas cuando se hace un mal uso de los abonos, generalmente en invernaderos. Junto con el KCl son las sales menos tóxicas. Carbonatos y bicarbonatos Los carbonatos y bicarbonatos sódicos presentan una solubilidad elevada, aunque dependiendo de la temperatura. Su presencia en suelos en cantidades relativamente elevadas implica condiciones de alcalinidad (ph > 9) debido a la formación de OH- : Na 2 CO 3 + H 2 O 2Na + + HCO 3 + OH HCO 3 + H 2 O H 2 CO 3 + OH La presencia de otras sales solubles en la solución del suelo limita la formación del carbonato y bicarbonato sódico, por lo que estas sales suelen ser abundantes cuando la salinidad total es baja, ya que se pueden producir reacciones como: Na 2 CO 3 + CaSO 4 CaCO 3 + Na 2 SO 4 Na 2 CO 3 + MgSO 4 MgCO 3 + Na 2 SO 4 En las que el CaCO 3 y el MgCO 3 son poco solubles y precipitan, con lo que las reacciones se desplazan hacia la derecha. En presencia de NaCl, la solubilidad del carbonato y bicarbonato sódico disminuye igualmente por efecto del ión común. 27

28 La fuerte alcalinidad que originan crea condiciones poco aptas para el crecimiento de los cultivos, pudiéndose presentar efectos desfavorables a concentraciones bajas (0,05-0,1 %). El bicarbonato sódico es menos alcalino que el carbonato, debido a que el ácido carbónico neutraliza en parte el efecto alcalino. Su solubilidad es también menor que la del carbonato. Nitratos El nitrato sódico es una sal muy soluble y tóxica, aunque, en general, muy poco frecuente y rara vez supera el 0,05 %. Se han citado en cantidades elevadas en desiertos muy áridos de Chile, Perú, India y Arabia entre otros. Otras sales no solubles frecuentes en los suelos salinos Carbonato cálcico y carbonato magnésico El carbonato cálcico, al ser de muy baja solubilidad, no tienen efectos perjudiciales para las plantas. Es un compuesto muy abundante en suelos. El carbonato magnésico es mucho más soluble que el cálcico, sin embargo es muy rara su presencia en los suelos. Sulfato cálcico El yeso (CaSO 4 2H 2 O) es una sal que por su baja solubilidad tampoco es perjudicial para las plantas. Junto con los carbonatos, es un mineral muy frecuente en los suelos salinos Mineralogía Las formas mineralógicas en las que se presentan estas sales son muy variables, ya que dependen de la temperatura y de la humedad del medio en el que cristalicen. Existe una gran variedad de especies minerales que se diferencian en el grado de hidratación de su molécula, así como por la posibilidad de que se formen sales mixtas en las que intervienen más de un catión. Durante un ciclo de humectación y secado, muy común en los suelos salinos, pueden cambiar las especies cristalinas aunque no se modifique la composición iónica global. Así, el 28

29 Na 2 SO 4 se puede presentar en forma de tenardita (deshidratado), mirabilita (con 10 moléculas de H 2 O) o bloedita (sal mixta). Una revisión bibliográfica nos proporcionaría de 30 a 40 minerales para estos suelos, pero en general los estudios han estado dirigidos a cuantificar el contenido en sales y sus efectos en el suelo y en las plantas y se ha investigado poco en la identificación de las especies mineralógicas presentes. Los minerales más frecuentes son: Dentro de los cloruros: Halita ClNa Dentro de los sulfatos: Hemihidrita CaSO 4 1/2H 2 0 Mirabilita Na 2 SO 4 10H 2 0 Tenardita Na 2 SO 4 Epsomita MgSO 4 7H 2 0 Hexahidrita MgSO 4 6H 2 0 Bloedita Na 2 Mg(SO 4 ) 2.4H 2 0 Dentro de los carbonatos: Nahcolita NaHCO 3 Trona Na 3 CO 3 HCO 3.2H 2 O Soda Na 2 CO 3 10H Causas de salinidad El proceso de acumulación de sales en los suelos con predominio del Ca y el Mg se le denomina salinización. Cuando es el Na el que predomina netamente el suelo evoluciona de muy distinta manera, desarrollándose un proceso, con resultados completamente distintos, que es el llamado alcalinización. 29

30 Dos son las condiciones necesarias para que se produzca la acumulación de sales en los suelos: aporte de sales y su posible eliminación ha de estar impedida. Origen de las sales: Las sales, tanto las de Ca, Mg, K como las de Na, proceden de muy diferentes orígenes. En líneas generales, pueden ser de origen natural o proceder de contaminaciones antrópicas Causas naturales En primer lugar pueden proceder directamente del material original. Efectivamente algunas rocas, fundamentalmente las sedimentarias, contienen sales como minerales constituyentes. Por otra parte, en otros casos ocurre que si bien el material original no contiene estas sales, se pueden producir en el suelo por alteración de los minerales originales de la roca madre. Por otra parte, también las sales disueltas en las aguas de escorrentía, se acumulan en las depresiones y al evaporarse la solución se forman acumulaciones salinas. Muchos de los suelos salinos deben su salinidad a esta causa. También frecuentemente los suelos toman las sales a partir de mantos freáticos suficientemente superficiales (normalmente a menos de 3 metros). Los mantos freáticos siempre contienen sales disueltas en mayor o menor proporción y en las regiones áridas estas sales ascienden a través del suelo por capilaridad. En general, la existencia de mantos freáticos superficiales ocurre en las depresiones y tierras bajas, y de aquí la relación entre la salinidad y la topografía. La contaminación de sales de origen eólico es otra causa de contaminación. El viento en las regiones áridas arrastra gran cantidad de partículas en suspensión, principalmente carbonatos, sulfatos y cloruros que pueden contribuir en gran medida a la formación de suelos con sales. El enriquecimiento de sales en un suelo se puede producir, en las zonas costeras, por contaminación directa del mar, a partir del nivel freático salino y por la contribución del viento. En algunas ocasiones, la descomposición de los residuos de las plantas, liberan sales que estaban incluidas en sus tejidos y contribuyen de esta manera a aumentar la salinidad del suelo; 30

31 otras veces las plantas contribuyen a la descomposición de minerales relativamente insolubles y a partir de ellos se forman sales. De cualquier manera, aunque este efecto ha sido mostrado por varios autores (examinando la salinidad de suelos sin vegetación y suelos con un determinado tipo de vegetación) globalmente este efecto carece de importancia Contaminación antrópica La salinidad del suelo también puede producirse como resultado de un manejo inadecuado por parte del hombre. La agricultura, desde su comienzo, ha provocado situaciones de salinización, cuando las técnicas aplicadas no han sido las correctas. La actividad agraria y especialmente el riego, ha provocado desde tiempos remotos procesos de salinización de diferente gravedad: cuando se han empleado aguas conteniendo sales sin el debido control (acumulándose directamente en los suelos o contaminando los niveles freáticos), o bien cuando se ha producido un descenso del nivel freático regional y la intrusión de capas de agua salinas, situadas en zonas más profundas, como consecuencias de la sobreexplotación. Es clásico el ejemplo de la región de Mesopotamia en la que la utilización de aguas de riego salinas condujo a la salinización de los suelos. La pérdida de la productividad de las tierras fue la causa de caída de la civilización sumeria hace unos 5000 años. Hoy día se acepta que la mayor parte de los suelos bajo riego presentan algunas pérdidas de productividad por problemas de salinidad. También se ocasionan problemas graves de salinización en superficies de cotas bajas, cuando se realizan transformaciones de riego de áreas situadas en zonas altas y no se ha previsto su influencia en aquellas otras. Directamente por la acción de las aguas de riego, pero también se puede producir por las movilizaciones de tierras que pueden provocar la aparición de rocas salinas en la superficie del terreno que además de contaminar a los suelos in situ provocaran su acumulación en los suelos de las depresiones cercanas por acción de las aguas de escorrentía. 31

32 El empleo de elevadas cantidades de fertilizantes, especialmente los más solubles, más allá de las necesidades de los cultivos, es otra de las causas que provocan situaciones de altas concentraciones de sales, que contaminan los acuíferos y como consecuencia los suelos que reciben estas aguas. Todas estas situaciones son muy típicas de zonas más o menos áridas sometidas a una actividad agrícola muy intensa, como sucede, por ejemplo, en el litoral costero de las provincias de Granada y Almería, y muy especialmente en la comarca del poniente almeriense. Finalmente la actividad industrial, en ocasiones, puede acarrear situaciones serias de acumulación de determinadas sales en los suelos situados bajo su zona de influencia, por medio de la contaminación atmosférica o mediante las aguas que discurren por su cuenca hidrográfica. Eliminación de las sales impedida: La segunda condición que se debe cumplir para la formación de un suelo salino es que la posible eliminación de las sales se encuentre fuertemente impedida. Esto se produce por la acción del drenaje y del clima. Es necesario que el agua circule lentamente, para que impregne el suelo, disuelva las sales y estas se distribuyan en el perfil sin que puedan eliminarse grandes cantidades de ellas. Ello se origina en suelos con malas condiciones de drenaje. Por otra parte, el clima ejerce una acción también fundamental en la formación de estos suelos, hasta el punto de que en un principio se pensó que el clima árido era indispensable. Y de hecho la mayoría de los suelos salinos se encuentran desarrollados bajo climas mas o menos áridos, pero al haberse encontrado suelos salinos formándose bajo otros tipos de climas hoy se acepta que los climas áridos favorecen enormemente la formación de estos suelos y su conservación, pero no es un requisito excluyente. Bajo este clima, los breves periodos húmedos provocan la disolución de las sales, y con ello su movilización, mientras que con las intensas y largas sequías se originan fuertes evaporaciones, que produce la ascensión de los mantos freáticos y al intensificarse la evaporación concentran las sales de la solución del suelo, que precipitan acumulándose en determinados horizontes del perfil. 32

33 Bajo climas húmedos, las sales solubles en un principio presentes en los materiales del suelo, son lavadas y transportadas a horizontes inferiores, hacia los acuíferos subterráneos y finalmente llevadas a los océanos. Por consiguiente, normalmente no existen problemas de salinidad en regiones húmedas excepto en los casos de contaminación agrícola e industrial o en zonas expuestas a la influencia del mar, como sucede con los deltas o marismas. Es decir que, resumiendo, para que se puedan formar estos suelos se necesitan una serie de condiciones muy particulares y de ellas las más favorables son: Roca madre sedimentaria con alto contenido en sales solubles. Partes bajas del relieve, como los fondos de valle y las depresiones (manto freático cercano a la superficie, zonas de recepción de aguas de escorrentía superficial e hipodérmica, suelos de texturas finas con mal drenaje). Zonas próximas al mar o a lagos salados. Malas condiciones de drenaje. Clima árido (además de escasez de precipitaciones, la red fluvial esta poco desarrollada, presentándose frecuentes cuencas endorreicas, en las que se irán acumulando las sales). Riegos con sales y fertilizaciones excesivas. 6. Efectos de salinidad y sodicidad sobre el suelo y las plantas a) Salinidad El efecto de la salinidad sobre las plantas es diverso y variable. Existe una clasificación generalizada que agrupa las plantas en halófitas y no halófitas. Las primeras se refieren a aquellas plantas que poseen mecanismos de resistencia a la salinidad, aunque su grado de 33

34 tolerancia es muy variable. La mayor parte de las plantas cultivadas, se consideran como no halófitas, siendo las más tolerantes la mayoría de los cereales. En general, los paisajes de los suelos salinos se caracterizan por desarrollar una vegetación escasa, con frecuentes claros. La vegetación de los suelos salinos se estratifica en función de la intensidad de la salinidad y según la hidromorfía. La comunidad Typho-Schoenoplect se presenta en un nicho de mínima salinidad y máxima hidromorfía. La Arthrocnemetum perennis soporta máxima salinidad con máxima hidromorfía. A la Frankenio-Limonietum delicatum le corresponde una salinidad media con mínima saturación en agua. Simón (1978) encuentra la siguiente estratificación de la vegetación según la intensidad de la salinidad en la Depresión de Baza. El Lygium spartum (esparto) es la planta representativa de los suelos ricos en yeso (suelos no salinos, típica de zonas secas y cálidas) de esta región (CEs < 2 ds/m). Plantago se concentra en las zonas de baja salinidad (<10 ds/m). El Limoniun es típica de las zonas de media salinidad (CEs = 14 ds/m). Mientras que el Artrocnemun y la Suaeda aparecen como representantes de los suelos altamente salinos (CEs de 30 a 70). Porta et al. (1996) encuentra en el río Ciguela (Ciudad Real, España) la siguiente secuencia: Los efectos de la salinidad se podrían agrupar bajo tres aspectos diferentes: relaciones hídricas, balance de energía y nutrición (Martinez Raya, 1996). Relaciones hídricas. La concentración de sales solubles eleva la presión osmótica de la solución del suelo. Si tenemos en cuenta que el agua tiende a pasar de las soluciones menos concentradas a las más concentradas, con objeto de diluir éstas últimas e igualar las presiones osmóticas de ambas, se comprende que cuando 34

35 la concentración salina de la solución del suelo es superior a la del jugo celular de las plantas, el agua tenderá a salir de éstas últimas hacia la solución del suelo. Este efecto llevó a Shimper (1903) a plantear la teoría de la sequedad fisiológica, en la que se postula que en medios salinos, aunque exista una humedad elevada, las plantas sufren estrés hídrico, se secan y acaban muriendo. Balance energético. No obstante, esta teoría no describe completamente todos los efectos perjudiciales de la salinidad, ya que en ocasiones las plantas no sufren estrés hídrico sino que disminuyen considerablemente su altura. Para explicar este efecto, Bernstein (1961) desarrollo la teoría del ajuste osmótico, la cual propone que las plantas, al aumentar la presión osmótica de la solución del suelo, se ven obligadas a una adaptación osmótica de sus células para poder seguir absorbiendo agua; adaptación que requiere un consumo de energía que se hace a costa de un menor crecimiento. Aceves (1979) propone la teoría de la división y el crecimiento celular, en la cual la disminución del crecimiento se atribuye a que las sales afectan a la división celular, produce engrosamiento prematuro de las paredes celulares. d) Nutrición. En el aspecto nutricional, se produce una serie de importantes modificaciones, debido, por un lado, a las variaciones de ph que afectan a la disponibilidad de los nutrientes, y por otro, a las interacciones ocasionadas por la presencia en exceso de determinados elementos. Tal sucede con los cloruros y nitratos y fosfatos, el calcio y el sodio o los del potasio y sodio. La dominancia de calcio provoca antagonismos, entre otros, sobre el potasio, magnesio, hierro, boro y zinc. Sin embargo, existen relaciones de sinergismo entre potasio e hierro y entre magnesio y fósforo. Igualmente la presencia en exceso de ciertos iones puede provocar toxicidad, debido a su acumulación en distintas partes de las plantas, como pueden ser las semillas, los tallos y las hojas. Los más significativos, en este aspecto, son los cloruros, el sodio y el boro, afectando con mayor incidencia a los cultivos plurianuales. e) Sodicidad La sodicidad o alcalinización se desarrolla cuando en la solución del suelo existe una concentración elevada de sales sódicas capaces de sufrir hidrólisis alcalina, de tipo carbonato y 35