Subíndice de Uso Sustentable del Suelo Metodología de Cálculo

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1 Línea de Base del Programa de Sustentabilidad de los Recursos Naturales Subíndice de Uso Sustentable del Suelo Metodología de Cálculo Componente: Línea de base del uso sustentable del suelo para el año 2010 Noviembre 2012

2 Directorio SAGARPA Lic. Francisco Javier Mayorga Castañeda Secretario del Ramo Ing. Ernesto Fernández Arias Lic. Liz Angélica Mora Flores Dr. José Luis Tinoco Jaramillo Lic. Verónica Gutiérrez Macías Subsecretario de Alimentación y Competitividad Directora General de Planeación y Evaluación Director General Adjunto de Planeación y Evaluación de Programas. Directora de Diagnóstico de Planeación y Proyectos Ing. Jaime Clemente Hernández Subdirector de Análisis y Seguimiento Lic. Silvia Dolores Urbina Hinojosa Subdirectora de Evaluación

3 Directorio ORGANIZACIÓN DE LAS NACIONES UNIDAS PARA LA ALIMENTACIÓN Y LA AGRICULTURA Nuria Urquía Fernández Representante de la FAO en México Salomón Salcedo Baca Oficial Principal de Políticas de la Oficina Regional de la FAO para América Latina y el Caribe Alfredo González Cambero Director Técnico Nacional del Proyecto de Evaluación y Análisis de Políticas Ina Salas Casasola Coordinadora de Análisis de Políticas

4 Siglas Ca CE CIC COLPOS Dap FAO GPS INEGI ISRIC K Mg MO N Na P ph RAS SAGARPA SEMARNAT SUSS UNESCO Calcio intercambiable Conductividad eléctrica Capacidad de intercambio catiónico Colegio de Postgraduados Densidad aparente Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura Sistema de posicionamiento global Instituto Nacional de Estadística y Geografía Centro Internacional de Información y Referencia en Suelos Potasio intercambiable Magnesio intercambiable Materia orgánica Nitrógeno total Sodio intercambiable Fósforo Potencial de hidrógeno Relación adsorción de sodio Secretaría de Agricultura Ganadería Desarrollo Rural Pesca y Alimentación Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales Subíndice de uso sustentable del suelo Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura i

5 Contenido Introducción Marco conceptual Unidades de suelo en México Calidad del suelo Indicadores de calidad Metodología Indicadores de Uso Sustentable del Suelo Subíndice de uso sustentable del suelo SUSS Indicadores adicionales Diseño muestral Recolección de muestras Muestreo en campo Parámetros analizados Resultados Subíndice de uso sustentable del suelo Indicadores complementarios del Subíndice de uso sustentable del suelo Conclusiones Referencias Anexos Anexo 1. Valores deseables y valores de corte utilizados en la normalización de los indicadores implicados en el SUSS Anexo 2. Formato de campo para el muestreo de suelos Anexo 3. Formato de campo aplicado al productor durante el muestreo de suelos Anexo 4. Índices de calidad por parámetro fisicoquímico para suelos bajo agricultura de riego y de temporal Anexo 5. Resultados de los indicadores complementarios del subíndice de uso sustentable del suelo ii

6 Introducción El suelo es un recurso fundamental para la producción agrícola a nivel global. Al ser un recurso natural potencialmente renovable, puede perderse si se utiliza a un ritmo que no permita su regeneración en términos de fertilidad; es decir, si su gestión se da de forma no sustentable. La SAGARPA ha elaborado el presente estudio, el cual forma parte de la línea de base del Programa de Sustentabilidad de los Recursos Naturales, con el objetivo de contar con datos contrafactuales que sirvan para guiar la instrumentación del programa, así como para, en su momento, evaluar los impactos del mismo. La medición basal del estado del suelo agrícola es parte de esta línea de base a través del subíndice de uso sustentable del suelo (SUSS), mismo que mide la calidad de suelo a través de indicadores fisicoquímicos. En este documento se presenta la metodología de estimación del SUSS, para el cual se colectaron muestras en alrededor de 4,000 parcelas agrícolas distribuidas en todo el territorio nacional, a las que se realizaron análisis fisicoquímicos del suelo. A partir de los resultados de estos análisis es que se construyó el subíndice tanto a nivel nacional como estatal y según el régimen hídrico. En las siguientes líneas se presentan las ecuaciones de cálculo del subíndice y sus indicadores derivados o adicionales, posteriormente se describe el diseño muestral, el método de recolección de muestras en campo y la metodología de análisis de éstas. Finalmente se presentan los resultados generales obtenidos. El presente documento metodológico sirve como guía para el cálculo subsecuente del SUSS, de manera que los resultados que se obtengan en un futuro puedan ser comparables con esta línea de base. De esta forma sería posible monitorear la calidad del suelo agrícola como indicador del grado de sustentabilidad con que se hace uso de éste. 1

7 1. Marco conceptual 1.1 Unidades de suelo en México El suelo definido como un cuerpo natural, no consolidado, compuesto por sólidos (material mineral y orgánico), líquidos y gases, que tiene horizontes o capas diferenciales, resultado de las adiciones, pérdidas, transferencias y transformaciones de energía y materia a través del tiempo, y cuyo espesor puede ir desde la superficie terrestre hasta varios metros de profundidad, puede degradarse. Para determinar el estado actual del suelo es necesario comprender las características de las unidades de suelo, las formas de muestreo y las propiedades que determinan su calidad, como una forma de interpretar la calidad en que se encuentran los suelos de México. Para entender y comprender la capacidad productiva de los suelos el sistema de clasificación propuesto por FAO/UNESCO/ISRIC, versión 1988, considera 28 unidades y 153 subunidades de suelo. En México solo se han identificado 25 de esas unidades, agrupando a los suelos de acuerdo a ciertas características generales, como su morfología y composición, con énfasis en las propiedades que se pueden ver, sentir o medir, como: la profundidad, el color, la textura, la estructura y la composición química. También se han considerado las características de los horizontes, junto con el grosor, número y naturaleza de las capas, entre otros factores de formación. En el Tabla 1 se muestran las principales unidades de suelo, las principales características, la superficie y el porcentaje que representa cada una dentro del territorio nacional. Tabla 1. Unidades de suelos más importantes de México, de acuerdo con la clasificación internacional FAO/UNESCO/ISRIC. Unidades Superficie Características de suelo km 2 Porcentaje Leptosoles Suelos muy delgados (<30cm) sobre roca dura 469, Regosoles Se forman a partir de la roca madre 362, Calcisoles Suelos con alta concentración de Ca (CaCO 3 ) 356, Feozems Muy fértiles y saturados con de bases, profundos (125 cm) y con superficie obscura. 190, Vertisoles Con alto contenido de arcillas (>35%) y 50 cm de profundidad. 162, Arenosoles Alta concentración de arenas y profundos (>125 cm) 121, Cambisoles Bien desarrollados, color claro, buena estructura. 92, Luvisoles Arcillosos, saturados de bases (alta CIC), se encuentran en cualquier tipo de climas, excepto 47, en tropical y subtropical. Gleysoles Suelos saturados permanentemente de agua. 29, Alisoles Con alto contenido de aluminio, presentes en climas tropicales y subtropicales. 29, Andosoles Son de origen volcánico, de color oscuro y muy porosos, con alto contenido de materia orgánica y 23, gran capacidad de retención de agua. Kastañozems Suelos con alto contenido de humus y de calcio. 21,

8 Unidades de suelo Características Superficie km 2 Porcentaje Solonchaks Presentan acumulación de sales por no poseer un buen sistema de drenaje. 21, Planosoles Generalmente están anegados por su lenta capacidad de drenaje. 13, Acrisoles Son ácidos con baja concentración de nutrientes. 9, Nitisoles Son considerados fértiles a pesar de su bajo contenido en fósforo asimilable y su baja saturación en bases. Son profundos, estables y 7, con propiedades físicas favorables Fluvisoles Es habitual que requieran un control de las inundaciones, drenajes artificiales y que se utilicen bajo regadío. Nacional 1,959, Los suelos más fértiles y más explotados (feozems y vertisoles) ocupan el 18% de la superficie del país. Los feozems se caracterizan por tener una superficie oscura, de consistencia suave, ricos en materia orgánica y en nutrientes como resultado de la intensa actividad biológica. Presentan textura media, con estructura granular en la parte más superficial, buen drenaje e intercambio gaseoso, en general son poco profundos, casi siempre pedregosos y muy inestables. Muchos feozem son profundos y están situados en terrenos planos, que se utilizan para agricultura de riego o de temporal, con altos rendimientos. Los menos profundos, o los que se presentan en laderas y pendientes, tienen rendimientos más bajos y se erosionan con mucha facilidad, pudiéndose utilizar en el cultivo de pastos, aunque se recomienda mantenerlos con vegetación permanente se pueden utilizar para ganadería. Son suelos con igual o mayor fertilidad que los vertisoles. Los vertisoles son suelos muy arcillosos, duros, con grietas anchas y profundas cuando están secos, pero si se encuentran húmedos son pegajosos y con drenaje deficiente. Su utilización agrícola es muy extensa, variada y productiva, son generalmente muy fértiles, pero presentan problemas en su manejo debido a su dureza, y con frecuencia ocasionan problemas de inundación y drenaje. Ocasionalmente presentan problemas de salinidad. En el Norte del país se usan en la agricultura de riego con buenos rendimientos, y cuando tienen pastizales son muy adecuados para la actividad pecuaria, por su baja susceptibilidad a la erosión. 1.2 Calidad del suelo Se ha estimado que el 45.2% de la superficie del país presentaba degradación inducida por el hombre. El nivel de degradación predominante va de ligero a moderado, mientras que los procesos más importantes de degradación son de tipo químico (principalmente por la pérdida de fertilidad), la erosión hídrica y la erosión eólica. Estos tres procesos son responsables del 87% de los suelos degradados en el país. Entre las principales causas de degradación se identificaron el cambio de uso del suelo para fines agrícolas y el sobrepastoreo (17.5% en ambos casos). La deforestación (7.4%) ocupa el tercer lugar, seguida de la urbanización (1.5%). (Semarnat, Colpos, 3

9 2003). Todas estas causas afectan la cubierta vegetal, responsable de la conservación del suelo y su salud Indicadores de calidad La calidad y la salud del suelo son conceptos equivalentes, no siempre considerados sinónimos. Sin embargo, la calidad de un suelo debe interpretarse como la utilidad de éste para un propósito específico en una escala amplia de tiempo. El estado de sus propiedades dinámicas como contenido de materia orgánica, diversidad de organismos, o productos microbianos en un tiempo particular constituye la salud del suelo, que impactan atributos como fertilidad y la productividad potencial. En los últimos años la calidad del suelo se ha conceptualizado como una medida de su capacidad para funcionar adecuadamente con relación a un uso específico, como la capacidad para aceptar, almacenar y reciclar agua, minerales y energía para la producción de cultivos, preservando un ambiente sano. Los indicadores de calidad del suelo deben estar relacionados a las propiedades edáficas sensibles a los cambios de uso del suelo, que obedecen a parámetros físicos, químicos y biológicos. Las propiedades físicas relacionadas a la calidad del suelo de uso agrícola se presentan la tabla 2. Tabla 2. Propiedades físicas indicadoras de la calidad del suelo. Propiedad Relación con la condición y función del suelo Textura Retención y transporte de agua y compuestos químicos; erosión del suelo Profundidad del suelo, suelo superficial y raíces Infiltración y densidad aparente Capacidad de retención de agua Estima la productividad potencial y la erosión Potencial de lavado; productividad y erosividad Relación con la retención de agua, transporte, y erosividad; humedad aprovechable, textura y materia orgánica Los indicadores para evaluar la calidad química consideran las condiciones que afectan la relación suelo-planta, la calidad del agua, la capacidad amortiguadora del suelo, la disponibilidad de agua y nutrimentos para las plantas y microorganismos. Tabla 3. Propiedades químicas indicadoras de la calidad del suelo. Propiedad Relación con la condición y función del suelo Materia orgánica (N y C total) Define la fertilidad del suelo; estabilidad; erosión ph Define la actividad química y biológica Conductividad eléctrica Define la actividad vegetal y microbiana 4

10 Propiedad P, N, y K extractables Relación con la condición y función del suelo Nutrientes disponibles para la planta, pérdida potencial de N; productividad e indicadores de la calidad ambiental Los indicadores biológicos integran el grado de abundancia y subproductos de micro y macro organismos, incluidos bacterias, hongos, nemátodos, lombrices, anélidos y artrópodos. Incluyen funciones como la tasa de respiración, ergosterol y otros subproductos de los hongos, tasas de descomposición de los residuos vegetales, y contenidos de N y C de la biomasa microbiana. Tabla 4. Propiedades biológicas consideradas indicadores de calidad del suelo. Propiedad C y N de la biomasa microbiana Respiración, contenido de humedad y temperatura N potencialmente mineralizable Relación con la condición y función del suelo Potencial microbiano catalítico y depósito para el C y N, cambios tempranos de los efectos del manejo sobre la materia orgánica Mide la actividad microbiana; estima la actividad de la biomasa Productividad del suelo y suministro potencial de N A continuación se describen en detalle las implicaciones de cada una de propiedades fisicoquímicas más comunes sobre la calidad del suelo agrícola. a) Reacción del suelo El ph es conocido como potencial de hidrógeno o menos logaritmo de la actividad de H +, que afecta directamente la solubilidad, disponibilidad y absorción de los nutrientes necesarios para el crecimiento y desarrollo vegetal. Entre los elementos que más afecta el ph se encuentran el P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn y Cu, el porcentaje de saturación de bases y la capacidad de intercambio catiónico. En regiones con lluvias abundantes se promueve el lavado de las bases y como consecuencia el suelo se acidifica (ph entre 4.0 y 6.5), provocando altas concentraciones de aluminio y manganeso solubles que al ser absorbidos por las raíces provocan intoxicación y fijación de fosfatos. Mientras que en zonas áridas el lavado es mínimo y los suelos se alcalinizan (ph entre 7.0 y 8.5), provocando baja solubilidad del fósforo debido a la presencia de carbonato de calcio (CaCO 3 ). El ph tiene una gran influencia sobre la flora y fauna de suelo, de manera que a valores de ph<5.5 la actividad de las bacterias y actinomicetos es baja y aumentan bajo condiciones neutras. Los hongos tienen un rango de adaptación más grande, por lo que pueden estar presentes en una gran variedad de ph. Por su parte las bacterias prosperan mejor bajo condiciones neutras. De esto se desprende que todos los procesos biológicos del suelo son influenciados por el ph, entre ellos, la nitrificación, fijación biológica de N, mineralización de la materia orgánica y amonificación. Respecto al desarrollo de las plantas, cada especie tiene requerimientos específicos genéticos de ph, sin embargo, como regla general, a ph inferiores a 4 se producen trastornos en el sistema radical por efectos directos del H +. 5

11 b) Conductividad eléctrica Esta variable es el recíproco de la resistencia específica, que es medida en ohmios al paso de una corriente eléctrica de un conductor metálico o electrolítico, de un centímetro de largo y con un área seccional de un centímetro cuadrado. El valor de este parámetro aumenta con el contenido de las sales, y simplifica la interpretación de las lecturas. Los efectos de la salinidad sobre la fisiología de los vegetales han sido clasificados como osmóticos, nutritivos y tóxicos. Los dos primeros son efectos secundarios inducidos por el estrés salino, mientras que la toxicidad constituye un efecto primario y directo de las sales. El efecto osmótico se presenta cuando la salinidad disminuye el potencial hídrico externo por debajo del de la célula, exponiéndola a un estrés hídrico, que se conoce como sequía fisiológica, la cual afecta el crecimiento y rendimiento de las plantas. El efecto nutritivo debido a la elevada concentración de sales, modifica los niveles de absorción de algunos nutrientes, por una disminución de la absorción de agua por las raíces, de solutos, y por antagonismo en la absorción y transporte de los iones. Altas concentraciones de Na +, Cl -, Mg 2+ o SO 2-4, encontrados en altas concentraciones en medios salinos, pueden inducir deficiencias con iones esenciales, especialmente K + -, H 2 PO 4 o NO - 3. En numerosas glicofitas sometidas a salinización con NaCl han sido señaladas deficiencias en K +, debido a la dificultad en el transporte de este ion por su competencia con el Na +. Igualmente, cloruros y sulfatos en exceso pueden provocar una disminución en el contenido de P total en muchas especies. Los efectos de toxicidad inducido por el estrés primario pueden ser directo, de rápida aparición (minutos u horas) e identificado con daño a membranas; o indirecto, el cual requiere exposiciones más prolongadas al estrés (días o semanas) para que se desarrolle y que se traduce en la alteración de diversos procesos metabólicos. c) Materia orgánica La materia orgánica presente en los suelos se deriva de la descomposición de los seres vivos que mueren sobre ella (plantas y animales) y de la actividad biológica de los organismos vivos que contiene (microorganismos, lombrices, insectos, etc.). La descomposición y transformación de los restos vegetales y animales en el suelo es promovida por la acción de distintos procesos (desintegración mecánica, oxidación, hidrólisis, etc.) y bajo la acción directa de la lluvia, la reacción ácida o básica del suelo, del viento, de los cambios de temperatura, etc. La descomposición de los restos orgánicos da origen al humus, formado por un complejo de macromoléculas en estado coloidal constituido por proteínas, azúcares, ácidos orgánicos, minerales, etc., en constante estado de degradación y síntesis. El humus al descomponerse produce moléculas coloidales que, en unión con los minerales arcillosos, originan los complejos órgano-minerales. Estos coloides son de carga negativa, lo que les permite absorber iones H + y cationes metálicos (Ca 2+, Mg 2+, K + y Na + ) e intercambiarlos en todo momento de forma reversible. La materia orgánica presenta afinidad por los metales pesados. Cuando éstos se encuentran en disolución, a menudo forman complejos orgánicos solubles, que pueden polimerizarse sobre los 6

12 complejos moleculares del humus. También pueden formar directamente complejos insolubles con los compuestos del humus. De esta forma, la materia orgánica del suelo a menudo actúa como almacén de estos elementos, si bien puede transferirlos a la vegetación o a la fase acuosa si se produce su descomposición en medio ácido u oxidante. Otro componente orgánico de los suelos es el ácido fúlvico, que es un tipo de ácido húmico débilmente polimerizado. La función más importante de la materia orgánica es promover el crecimiento vegetal mediante sus efectos en las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo. Desde el punto de vista nutricional tiene efectos tanto directos como indirectos en la disponibilidad de nutrientes para el crecimiento de las plantas, especialmente en el aporte de N, P, S y fuente de energía para microorganismos fijadores de N. Por su parte, la función física promueve una buena estructura del suelo, por lo tanto mejora la labranza, aireación y retención de humedad, la agregación de las fracciones del suelo que disminuyen la erosión e incrementa la capacidad amortiguadora. Entre el 20 y 70% de la capacidad de intercambio iónico de los suelos es atribuida a las sustancias húmicas. En lo que a la acción amortiguadora se refiere, el humus exhibe capacidad amortiguadora en un amplio rango de ph. Biológicamente, activa a los organismos, ya que un número importante de bacterias, actinomicetos y hongos en el suelo están relacionados de manera general al contenido de humus. d) Nitrógeno en el suelo La fuente principal de N es la atmósfera, donde es el gas predominante. Este N atmosférico se hace disponible para las plantas a través del proceso de fijación biológica efectuada por ciertos microorganismos. La mayor parte del nitrógeno del suelo se encuentra formando compuestos orgánicos quedando disponible para las plantas través del proceso de mineralización. Las reservas de N en el suelo están constituidas por materia orgánica de descomposición rápida, compuestos húmicos de mineralización más lenta y una pequeña fracción se encuentra en combinaciones inorgánicas como NH 4 + y NO 3 -. En la mayoría de los suelos y en el horizonte superficial, más del 90 % del N se encuentra en formas orgánicas y el resto como NH 4 + retenido por las arcillas. La fracción disponible para las plantas son la forma aniónica (NO 3 - ) y catiónica (NH 4 + ) y su contenido es menor al 10 % del total. El NO 3 - es la principal forma de absorción por las plantas, es muy móvil, fácil de lavarse con el agua de lluvia y riego en virtud de la ausencia de mecanismos de retención como adsorción y precipitación. Por su parte, el NH 4 + es intercambiable y no supera el 2% del N total, siendo absorbido principalmente por los microorganismos y algunos vegetales como el arroz. Muchos suelos pueden contener cantidades de NH 4 + no intercambiable en horizontes inferiores, con lo cual se podría retener cantidades importantes de NH 4 + aportados por la fertilización. e) Capacidad de intercambio catiónico Esta propiedad se define como la cantidad máxima de cationes, de todo tipo (Ca 2+, Mg 2+, K +, Na + y Al 3+ ), que un determinado peso de suelo puede retener o intercambiar. La fuerza de la carga positiva varía dependiendo del catión, permitiendo que un catión reemplace a otro en una partícula de suelo con carga negativa de naturaleza coloidal, orgánica e inorgánica. La capacidad 7

13 de retención de estos iones en la superficie de los coloides del suelo, es un electrostático y en equilibrio con los iones presentes en la solución del suelo. fenómeno La CIC está muy asociada a la presencia de arcillas en el suelo como la montmorillonita cuyo valor oscila entre , mientras que la caolinita muestra valores de 3-15 meq/100 g. Por lo tanto, un suelo con 30% de arcilla caolinita puede tener una CIC de 2-3, en cambio cuando ese 30% de arcilla es montmorillonita, la CIC puede llegar a meq/100g. La materia orgánica contribuye a la capacidad de intercambio catiónico de los suelos, especialmente cuando está en alto estado de descomposición, es decir en estado húmico, que tiene una CIC de 200 a 400 meq/100g de suelo. La capacidad de intercambio catiónico está relacionada con una mejo de la estructura de los suelos, la cual favorece la aireación, retención de agua, actividad microbiana y la fertilidad del suelo. f) Textura del suelo La textura representa el porcentaje relativo en que se encuentran los elementos que constituyen el suelo: arena gruesa, arena media, arena fina, limo y arcilla. Se dice que un suelo tiene una buena textura cuando la proporción de los elementos que lo constituyen le dan la posibilidad de ser un soporte capaz de favorecer la fijación del sistema radicular de las plantas y su nutrición. La textura tiene que ver con la facilidad con que se puede trabajar el suelo, la cantidad de agua y aire que retiene y la velocidad con que el agua penetra y lo atraviesa. El análisis granulométrico representa el dato más valioso para interpretar la génesis y las propiedades de los suelos. La acción de los factores formadores del suelo queda reflejada en la textura, ya que la roca tiende a dar una determinada clase textural, que quedará más patente cuanto más joven sea el suelo (en un principio el suelo hereda la textura del material original). El clima tiende a condicionar la textura en función de su agresividad (texturas gruesas en climas áridos y texturas arcillosas en climas húmedos y templados). El relieve condiciona el transporte de las partículas. El tiempo tiende a dar una mayor alteración y aumenta la fracción arcilla. La relación entre la cantidad de arcilla y la de cada horizonte es un buen índice del grado de evolución y de calidad del suelo, que influye la estructura, color, consistencia, porosidad aireación, permeabilidad, hidromorfía, retención de agua, lavado, capacidad de cambio y reserva de nutrientes. Los suelos arenosos son inertes desde el punto de vista químico, carecen de propiedades coloidales y de reservas de nutrientes. En cuanto a las propiedades físicas presentan mala estructuración, buena aireación, muy alta permeabilidad y nula retención de agua. Por el contrario los suelos arcillosos son muy activos desde el punto de vista químico, adsorben iones y moléculas, floculan (la fracción arcilla permanece inmóvil) y dispersan (migran), muy ricos en nutrientes, retienen mucha agua, bien estructurados, pero son impermeables y asfixiantes. Los suelos limosos tienen nula estructuración, sin propiedades coloidales, son impermeables y con mala aireación. Los suelos francos son los equilibrados con propiedades compensadas. 8

14 Desde el punto de vista de su erosión las partículas de arena son arrastradas por el viento y agua, las arenas finas son muy erosionables, mientras que las arcillas se agregan y se protegen, los limos no se unen y se erosionan más fácilmente. g) Densidad aparente La densidad aparente es una propiedad incluida para evaluar la calidad de un suelo como indicador de la estructura, la resistencia mecánica y la cohesión del mismo. Los cambios en la densidad aparente reflejan cambios en la estructura del suelo, debido a la relación existente entre la densidad aparente y la porosidad total. Esta propiedad afecta al crecimiento de las plantas debido al afecto que tienen la resistencia y la porosidad del suelo sobre las raíces. Con un incremento de la densidad aparente, la resistencia mecánica tiende a aumentar y la porosidad del suelo disminuye, lo cual limita el crecimiento de las raíces a valores críticos. Los valores críticos de la densidad aparente para el crecimiento de las raíces, varían según la textura que presenta el suelo y de la especie de que se trate. Los valores que puede tomar la densidad aparente depende de muchos factores, que van desde la textura, contenido de materia orgánica, hasta el manejo que se le da al suelo. En contraste con la densidad real, que es más o menos constante, la densidad aparente es altamente variable. Esta es afectada por la estructura del suelo o grado de compactación, así como también por sus características de contracción y expansión. Esto último depende tanto de su contenido de arcilla como de la humedad del suelo. El espacio poroso puede ser altamente reducido por compactación, pero nunca se puede llegar a eliminar totalmente. 9

15 2. Metodología Para evaluar el estado actual de los suelos, tomando en consideración aquellos parámetros edáficos que inciden sobre la calidad del mismo, se tomó en consideración un número mínimo de propiedades analizadas consideradas las más relevantes para el uso agropecuario global, tanto en condiciones de riego como en condiciones de temporal. Para cada propiedad edáfica contemplada se determinaron rangos máximos y mínimos, a partir de los cuales se normalizaron los indicadores de calidad para llevarlo a valores entre cero y uno, donde 1 representa el mejor estado de calidad, y cero el peor. A partir de los datos normalizados se calculó un promedio simple (subíndice de uso sustentable del suelo) y éste se clasificó según los rangos de calidad definidos. El índice se estimó a nivel nacional y por estado para los casos de agricultura de riego y agricultura de temporal. A continuación se describe la metodología de estimación del subíndice, así como de los indicadores adicionales o derivados. 2.1 Indicadores de Uso Sustentable del Suelo Subíndice de uso sustentable del suelo SUSS El subíndice de uso sustentable del suelo SUSS agrupa las propiedades fisicoquímicas relacionadas a la calidad del suelo, a través del promedio de los valores normalizados de cada indicador edáfico (i), tanto a nivel nacional como por entidad federativa y por régimen hídrico. Donde: P: es el promedio del valor de los parámetros normalizados, i: es cada indicador o parámetro analizado, y n: es el número total de parámetros analizados. Donde: Rn: es el valor resultante del parámetro normalizado, m: es el número de muestras de suelo analizadas, y j: es cada muestra de suelo. La ecuación de cálculo de la normalización de los indicadores es la siguiente: 10

16 ( ) Donde: Rn: es el resultado normalizado, Vr: es el valor del parámetro fisicoquímico (indicador), d: es el valor deseable en el indicador, c: es el valor de corte en el indicador, y j: es cada muestra de suelo. Los rangos de los valores deseables y los valores de corte de cada indicador se presentan en el anexo1. La interpretación del índice se realizó conforme a la clasificación del Tabla 5. Calidad del suelo Bueno (0.95 < SUSS 1.0) Aceptable (0.80 < SUSS 0.95) Sensible (0.65 < SUSS 0.78) Marginal (0.45 < SUSS 0.65) Pobre (0 < SUSS 0.45) Tabla 5. Rangos interpretativos del SUSS. Descripción Las condiciones de calidad del suelo son las deseables para llevar a cabo la actividad agrícola. La calidad del suelo está cercana a las condiciones deseables. Las variables analizadas poco se alejan de los valores adecuados. Los parámetros medidos ocasionalmente se alejan de los valores óptimos. Los indicadores de calidad a son distantes de de los valores deseables. La calidad del suelo para fines agrícolas se encuentra amenazada o afectada. Los indicadores se alejan completamente de los niveles deseables. 11

17 2.1.2 Indicadores adicionales Los indicadores adicionales se refieren a las variables que representan propiedades edafológicas de manera aislada y que se describen en las siguientes líneas. Las fórmulas de cálculo son las mismas en todos los casos, y corresponden al promedio de cada indicador de calidad y a la distribución porcentual de las muestras según los rangos interpretativos de cada parámetro. Las ecuaciones de cálculo utilizadas se presentan a continuación. Fórmula del cálculo del valor promedio de los indicadores Donde: PI es el promedio de cada indicador adicional; i es cada una de las muestras analizadas; P es el resultado del indicador analizada; e. Fórmula de cálculo de la distribución porcentual de las muestras analizadas en función del grado de calidad Donde: Pm es el porcentaje de muestras analizadas con grado de calidad k. k es cada grado de calidad del agua definido para cada indicador adicional; n k es el número de muestras analizadas con grado de calidad k; y Ntot es el número total de muestras analizadas. Los grados de calidad k o rangos interpretativos de cada parámetro se presentan a continuación. a. Potencial de hidrógeno - ph La reacción del suelo o ph, aporta información importante en el sentido de que su variación modifica el grado de solubilidad de los minerales, que solo están disponibles para las plantas cuando se encuentran disueltos en la solución del suelo. Por ejemplo, algunos nutrimentos como el aluminio y el manganeso son más solubles cuando se presentan valores de ph bajos. En el siguiente Tabla se presentan los rangos interpretativos para el ph en suelo. Tabla 6. Rangos interpretativos para el ph (relación 2:1) Clasificación ph Fuertemente ácido ph < 5.0 Moderadamente ácido 5.0 ph < 6.5 Neutro 6.5 ph < 7.3 Medianamente alcalino 7.3 ph < 8.5 Fuertemente alcalino ph

18 Considerando en conjunto, los efectos resultantes de los diversos valores de ph en cuanto a la absorción de nutrimentos, el ph ideal se ubica entre 6 y 7. En ecosistemas húmedos este rango se presenta entre los valores de 5 y 7 y de 7 a 8.5 para zonas áridas. b. Materia orgánica La contribución de la MO a la productividad de los suelos ha sido reconocida en la agricultura tradicional y por ende se considera la base de su fertilización. Se considera un nivel propio de un suelo de calidad, una proporción de al menos 5% de MO. En el Tabla 7 se presentan los rangos interpretativos para el contenido de materia orgánica. Tabla 7. Rangos interpretativos para el contenido de materia orgánica (%). Clasificación % MO MUY BAJO MO < 0.5 BAJO 0.5 MO < 1.5 MEDIO 1.5 MO < 3.5 ALTO 3.5 MO < 6.0 c. Densidad aparente Entre los factores que afectan la densidad aparente, se encuentran: la textura, la estructura y el contenido de materia orgánica. Suelos con texturas arenosas tienden a presentar densidades mayores que los suelos más finos, en tanto que para los suelos mejor estructurados los valores son menores. En la tabla se presentan los rangos interpretativos para la densidad aparente, y crecimiento radicular, en base a la textura del suelo. Tabla 8. Rangos interpretativos para densidad aparente y crecimiento radicular, en base a la textura del suelo. Textura Ideal (g cm -3 ) Aceptable (g cm -3 ) Puede afectar el crecimiento radicular (g cm -3 ) Restringe el crecimiento radicular (g cm -3 ) Arena, areno-franco Dap < Dap < Dap <1.8 Dap >1.80 Franco-arenosa, franco Dap < Dap < Dap <1.8 Dap >1.80 Franco-arcilla-arenosa, Dap < Dap < Dap <1.75 Dap >1.75 franco-arcillosa Limosa Dap < Dap < Dap <1.75 Dap >1.75 Franco-limosa, francoarcillo-limosa Dap < Dap < Dap <1.65 Dap >1.65 Arcillo-arenosa, arcillolimosa Dap < Dap < Dap <1.58 Dap >1.58 Arcillosa (>45% arcilla) Dap < Dap < Dap <1.47 Dap >1.47 En general, los suelos con buena calidad cuyos valores de densidad aparente resultan bajos, se reflejan en suelos porosos, bien aireados con adecuado drenaje y adecuado desarrollo de raíces, lo cual favorece al desarrollo vegetal. Por otro lado, cuando se presentan valores altos significa que el suelo está compactado o contiene escasa porosidad. 13

19 d. Conductividad eléctrica Esta propiedad (CE) permite medir exclusivamente la concentración total de sales en la solución del suelo, mas no refiere qué tipo de sales están presentes. En el Tabla 8 se presentan los rangos interpretativos para la conductividad eléctrica en suelo. Tabla 9. Rangos interpretativos para la Conductividad Eléctrica CE (ds m -1 ) a 25 o C Efectos sobre el suelo CE < 1.0 Efectos despreciables de la salinidad 1.0 CE < 2.0 Suelo muy ligeramente salino 2.0 CE < 4.0 Suelo moderadamente salino 4.0 CE < 8.0 Suelo salino 8.0 CE < 16 Suelo fuertemente salino CE 16 Suelo muy fuertemente salino En la medida que incrementa la salinidad, a partir de 1.0 dsm-1, existe riesgo de salinización, propiciándose condiciones de degradación del suelo y por ende de la pérdida de la calidad edáfica. e. Nitrógeno total El nitrógeno como nutriente esencial de los cultivos, constituyente de las proteínas, es absorbido por la raíces generalmente bajo la forma de nitrato (NO 3- ) y Amonio (NH 4+ ). En el Tabla 9, se presentan los rangos interpretativos para el nitrógeno total (%). Tabla 10. Rangos interpretativos para el nitrógeno total. Clasificación % N total Muy bajo N < 0.05 Bajo 0.05 N < 0.10 Medio 0.10 N < 0.15 Alto 0.15 N < 0.25 Muy alto N 0.25 El contenido de nitrógeno varía considerablemente según las prácticas de manejo agrícolas y los niveles de fertilización empleados. Los valores normales de una capa arable varían del 0.2 al 0.7% y estos contenidos tienden a disminuir a medida que incrementa la profundidad. f. Fósforo total El fósforo es un elemento esencial que se encuentra en forma de fosfatos y es esencial para las plantas, resulta necesario para el crecimiento y desarrollo del potencial genético. Este elemento es escaso en el suelo y además gran parte no está en formas disponibles para las plantas. La disponibilidad depende del tipo de suelo y del grado de solubilidad. En el Tabla 10, se presentan los rangos interpretativos para el fósforo total. Tabla 11. Rangos interpretativos para el fósforo total. CLASE P (mg kg -1 ) Bajo P < 5.5 Medio 5.5 P < 11 Alto P 11 14

20 g. Potasio intercambiable Junto con el nitrógeno y el fósforo, el potasio es uno de los nutrientes minerales que requiere la planta en mayor cantidad. Este elemento es absorbido de la solución del suelo en forma del catión K +. La cantidad de potasio en la solución está en función de la liberación del potasio intercambiable, generalmente ubicado en el entorno de las arcillas. La mayoría de los cultivos extraen grandes cantidades de potasio del suelo para su crecimiento y desarrollo. En el Tabla 11 se presentan los rangos interpretativos para el potasio intercambiable. Tabla 12. Rangos interpretativos para potasio (K) intercambiable. CLASE K (Cmol (+) kg -1 ) Muy baja K < 0.2 Baja 0.2 K < 0.3 Media 0.3 K < 0.6 Alta K 0.6 h. Calcio intercambiable Entre los cationes intercambiables relacionados directamente con cambios en la degradación del suelo por el fenómeno de salinización, se encuentra el calcio. Este es un elemento relativamente abundante particularmente en suelos de regiones semiáridas. Sin embargo, suele estar presente en formas químicas de baja solubilidad, por lo que su disponibilidad en la solución del suelo resulta ser baja. En el Tabla 12 se presentan los rangos interpretativos para el calcio intercambiable. Tabla 13. Rangos interpretativos para calcio (Ca) intercambiable CLASE Ca (Cmol (+) kg -1 ) Muy baja Ca <2 Baja 2 Ca < 5 Media 5 Ca < 10 Alta Ca 10 En suelos desarrollados bajo condiciones de precipitación más abundante puede haber pérdida de bases por efecto de la lixiviación y por extracción de los cultivos. Esto puede traer como consecuencia la reducción del ph y la escasez de nutrientes para los cultivos. El calcio posee un efecto moderador de los cambios en niveles de salinidad, particularmente por el sodio en suelo y planta. Al ser un catión bivalente con menor carga de hidratación, desplaza al sodio del complejo de cambio y promueve la agregación de los suelos salinos. La principal actividad del calcio junto con la interacción de otros cationes en suelos con sodio, radica en la reducción de los efectos tóxicos de este elemento en las plantas. Desde el punto de vista de la calidad edáfica, el calcio es fundamental en la promoción de la estructura del suelo cuando predomina en el complejo sorbente de un suelo que no sea ácido o donde el aluminio sea el catión predominante. i. Magnesio intercambiable Este elemento resulta de particular interés dado que forma parte de la molécula de clorofila, por lo que está asociado a la fotosíntesis. Resulta muy común encontrar deficiencias de Mg en suelos 15

21 arenosos con baja capacidad de intercambio catiónico (CIC). En el Tabla 13 se presentan los rangos interpretativos para magnesio intercambiable. Tabla 14.Rangos interpretativos para Magnesio (Mg) intercambiable. CLASE Mg (Cmol (+) kg -1 ) Muy baja Mg < 0.5 Baja 0.5 Mg < 1.3 Media 1.3 Mg < 3.0 Alta Mg 3.0 Para una adecuada nutrición de los cultivos, se ha reportado que la mejor relación Ca/Mg es de 1:1 a 15:1. Existen suelos que se desarrollan sobre un material original rico en magnesio y pobre en calcio, como la serpentina, lo que provoca deficiencias severas de calcio (Foth, 1986). j. Sodio intercambiable Se sabe que el sodio, aun cuando no se ha demostrado que sea un nutrimento esencial, puede remplazar al potasio en algunos casos. Muchas especies vegetales cuentan con mecanismos que reducen la absorción y translocación del sodio a las hojas, por lo no muestran síntomas de toxicidad, ya que se acumula en tallos, troncos y raíces. Los síntomas de toxicidad del sodio en las hojas son manchas necróticas intervenales. Sin embargo, el exceso de sodio puede provocar deficiencias de otros cationes como potasio, calcio y magnesio. En el Tabla 11, se presentan los rangos interpretativos para sodio intercambiable. Tabla 15. Rangos interpretativos para Sodio (Na) intercambiable. Clase Na (Cmol (+) kg -1 ) Muy bajo 0.0 Na < 0.3 Bajo 0.3 Na < 0.6 Normal 0.6 Na < 1.0 Alto 1.0 Na < 1.5 Muy alto Na 1.5 El riesgo de alcalinización (o sodificación) del suelo se determina con la relación de adsorción de sodio (RAS), estimada a través de la siguiente ecuación: ( ) Cuando el sodio se encuentra en exceso, el complejo de cambio se satura con cationes de sodio, los cuales tienen un alto grado de hidratación, absorbiendo por tanto gran cantidad de agua. En presencia de sodio, los coloides minerales del suelo se hidratan tan pronto se humedece el suelo, formándose una costra (dispersión coloidal) y destruyendo la estructura del suelo, reduciendo la porosidad y dificultando el ingreso del agua, que propicia poca aireación y acelera los problemas de erosión hídrica. 16

22 k. Capacidad de Intercambio Catiónico La capacidad de determinado suelo para retener y liberar cationes, se denomina capacidad de intercambio catiónico (CIC) y es la suma de cationes intercambiables adsorbidos por un suelo. Tanto las partículas de arcilla como las moléculas orgánicas coloidales presentan cargas negativas sobre su superficie, así los cationes se atraen a estas partículas por fuerzas electrostáticas. Los suelos con alta CIC y alto contenido de materia orgánica son considerados más fértiles dado que pueden retener más nutrientes. En el Tabla 12, se presentan los rangos interpretativos para la CIC. Tabla 16. Rangos interpretativos para la CIC. CLASE CIC (Cmol (+) kg -1 ) Muy alta CIC 40 Alta 25 CIC < 40 Media 15 CIC < 25 Baja 5 CIC < 15 Muy baja CIC < 5 A manera de comparación, las arcillas del tipo caolinita, presentan rangos de CIC que van de 3 a 15 Cmol (+) kg -1, las del tipo montmorillonita tiene valores que van de 80 a 100 Cmol (+) kg -1, en tanto que la materia orgánica suele presentar valores de 200 a 400 Cmol (+) kg -1. Respecto a las clases texturales, los suelos arenosos presentan los rangos más bajos, de 1 a 5 Cmol (+) kg -1, suelos de textura franca de 5 a 15 Cmol (+) kg -1, y suelos arcillosos presentan valores mayores a 30 Cmol (+) kg -1. Los cationes intercambiables, adheridos a la superficie de las partículas del suelo, están en equilibrio con la solución del mismo. La CIC, por consecuencia, proporciona una reserva de nutrientes para reponer aquellos que fueron extraídos por las raíces o lixiviados fuera de la rizósfera. 17

23 15 0'0"N 15 0'0"N 20 0'0"N 20 0'0"N 25 0'0"N 25 0'0"N 30 0'0"N 30 0'0"N Subíndice de Uso Sustentable del Suelo Metodología de Cálculo 2.2. Diseño muestral El diseño muestral para la determinación del estado de fertilidad del suelo se realizó con base en el tipo de agricultura. El plan de muestreo utilizado fue el sistemático o de grilla, donde las muestras son tomadas a intervalos regulares en todas las direcciones. Se eligió este plan pues ha sido extensamente aceptado debido al potencial de incremento en la exactitud de los análisis de suelos. Se determinó que el número de muestras necesarias representativas del suelo agrícola sería aquel que permitiese realizar interpolaciones a nivel nacional, estatal y por régimen de agricultura practicada. Para cumplir con tales aspectos se elaboró una malla equidistante de 6 km y otra de 8 km sobre el territorio Nacional utilizando un sistema de información geográfica y aplicando herramientas de análisis espacial. Dichas mallas de 6 y 8 km se cruzaron con las zonas agrícolas de riego y de temporal respectivamente, tomadas de la información de Uso de Suelo y Vegetación Serie IV. La información de edafología también fue considerada en el análisis. El punto de muestreo se estableció en el centro de las rejillas de cada malla. Toda la información se superpuso y se hizo el recorte de las zonas agrícolas, delimitando así los puntos de muestreo a l suelo de uso agrícola. Con la metodología descrita se determinaron 7,853 puntos de muestreo: 3,969 ubicados sobre zonas de agricultura de riego y 3,884 sobre zonas de temporal. Posteriormente trazaron las rutas de muestreo y fue necesario reducir el número de muestras debido a la inaccesibilidad a algunos predios y por cuestiones relacionadas con la seguridad del personal de muestreo. La depuración de la base dio como resultado una nueva muestra de 5,389 puntos a nivel nacional (figura 1), de los cueles el 53.6% corresponde al régimen de temporal y el 115 0'0"O 110 0'0"O 105 0'0"O 100 0'0"O 95 0'0"O 90 0'0"O restante 46.4% a riego. D I S T R I B U C I Ó N D E S I T I O S D E M U E S T R E O ± Riego Temporal 115 0'0"O ,000 Kilómetros 110 0'0"O 105 0'0"O 100 0'0"O 95 0'0"O Figura 1. Muestra depurada de puntos de muestreo para suelos 90 0'0"O 18

24 20 0'0"N 100 0'0"O 100 0'0"O 20 0'0"N Subíndice de Uso Sustentable del Suelo Metodología de Cálculo En la figura 2 se observa la distribución de los puntos de muestreo en la parte de la zona centro del País. La distancia entre los puntos de muestreo en zonas de riego es de 6 km, y en las de temporal de 8 km. D I S T R I B U C I Ó N D E S I T I O S D E M U E S T R E O ± Riego Kilómetros Temporal Figura 2. Ejemplificación de la distribución de los puntos de muestreo. Cada punto de muestreo fue georreferenciado en coordenadas geográficas, en proyección geográfica Datum WGS84. Se construyó una base de datos con información de tipo de suelo, tipo de agricultura, nombres del Estado y municipio y coordenadas geográficas para cada punto de muestreo. En el Tabla 17 se ejemplifican los campos de la base de datos de muestreo. Tabla 17. Ejemplos de campos incluidos en la base de datos de la muestra. ID Tipo de Tipo de suelo agricultura Estado Municipio X_Coord Y_Coord 1 Vertisol Temporal BAJA CALIFORNIA Playas de Rosarito Fluvisol Temporal BAJA CALIFORNIA Playas de Rosarito Vertisol Temporal BAJA CALIFORNIA Tijuana Regosol Temporal BAJA CALIFORNIA Tecate Feozem Temporal BAJA CALIFORNIA Ensenada Feozem Temporal BAJA CALIFORNIA Ensenada Regosol Temporal BAJA CALIFORNIA Ensenada Regosol Temporal BAJA CALIFORNIA Ensenada Regosol Temporal BAJA CALIFORNIA Ensenada Planosol Temporal BAJA CALIFORNIA Ensenada Litosol Temporal BAJA CALIFORNIA Ensenada La base de datos de los puntos de muestreo definidos se presenta anexa a este informe en versión digital. De dicha base se obtuvo que el 54.4% de la muestra correspondió a los tipos de suelo vertisol, feozem y xerosol (Figura 3). Los tipos de suelo con uso agrícola menos comunes se presentan agregados como otros, y corresponden a arenosol, nitosol, chernozem, solonetz, histosol y ranker (Tabla 18). 19

25 1.97% 1.74% 1.50% 1.97% 0.72% Vertisol 2.69% 2.26% Feozem Xerosol 2.75% Regosol 2.75% 24.53% Cambisol Luvisol 3.58% Litosol Rendzina 4.25% Castañozem Planosol 4.36% Andosol 5.49% 15.48% Yermosol Acrisol Solonchak 9.58% Fluvisol 14.38% Gleysol Otros Figura 3. Distribución porcentual de los tipos de suelo en la muestra. Tabla 18. Distribución porcentual de la muestra de acuerdo a los tipos de suelo. Tipo de suelo Número de Porcentaje de muestras muestras Vertisol Feozem Xerosol Regosol Cambisol Luvisol Litosol Rendzina Castañozem Planosol Andosol Yermosol Acrisol Solonchak Fluvisol Gleysol Arenosol Nitosol Chernozem Solonetz Histosol Ranker

26 AGUASCALIENTES BAJA CALIFORNIA BCS CAMPECHE CHIAPAS CHIHUAHUA COAHUILA COLIMA DF DURANGO GUANAJUATO GUERRERO HIDALGO JALISCO MÉXICO MICHOACÁN MORELOS NAYARIT NUEVO LEÓN OAXACA PUEBLA QUERÉTARO QUINTANA ROO SAN LUIS POTOSÍ SINALOA SONORA TABASCO TAMAULIPAS TLAXCALA VERACRUZ YUCATÁN ZACATECAS Subíndice de Uso Sustentable del Suelo Metodología de Cálculo En cuanto a la distribución por estado, en la figura 4 se presenta el número de muestras definidas por Estado Figura 4. Distribución del número de muestras a nivel estatal. Los estados que agrupan el 50% de las muestras definidas son Jalisco, Veracruz, Sinaloa, Zacatecas, Guanajuato, Michoacán, Chihuahua y Sonora. 21

27 2.3 Recolección de muestras La recolección de muestras se realizó durante el periodo de Diciembre de 2011 a Abril de El trabajo de muestreo fue realizado por cinco equipos conformados por dos consultores de campo para la colecta de muestras y cuatro consultores encargados de la supervisión y el monitoreo del trabajo en terreno. Previo a la salida de campo se realizaron talleres de capacitación referentes al muestreo de suelos, el uso de equipos GPS y aspectos de seguridad sobre el terreno. Igualmente se trazaron las rutas de muestreo y se realizó la preparación de las herramientas de campo para cada equipo, que consistieron principalmente en: Itinerarios diarios de trabajo con el registro de los puntos de muestreo a visitar en orden cronológico; Mapas de trabajo diarios de cada zona a visitar; GPS cargados con las coordenadas de ubicación geográfica de las muestras a colectar diariamente. A continuación se describen los parámetros analizados, así como la metodología de muestreo en campo realizada. La información de ambas etapas del estudio fue compilada en una base de datos a partir de la cual se estimó el subíndice de uso sustentable del suelo Muestreo en campo En campo, se consiguió llegar a los sitios exactos de muestreo mediante el uso de un dispositivo GPS. Cuando el acceso al terreo resultó inaccesible, el sitio de muestreo se reubicó en la parcela más cercana al punto original. La metodología de muestreo consistió en la toma de, para cada parcela visitada, 20 submuestras con profundidad de 0 a 30 cm, distribuidas en la mayor parte de la superficie de cada parcela visitada siguiendo una trayectoria en zigzag (Figura 5). Cada muestra fue colectada utilizando una barrena tubular RM-100, lo cual permitió que cada submuestra contuviese un volumen de suelo similar Posteriormente todas las submuestras se mezclaron para formar una muestra compuesta. Se utilizó el método del cuarteo para obtener una cantidad de suelo de aproximadamente 0.5 kg en la muestra compuesta. 22

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H + =10-7 y ph=7. H + <10-7 y ph>7. REACCIÓN DEL SUELO Las letras ph son una abreviación de "pondus hydrogenii", traducido como potencial de hidrógeno, y fueron propuestas por Sorensen en 1909, que las introdujo para referirse a concentraciones

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