Título: Influencia del sobre el suelo (salinidad)

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1 Título: Influencia del sobre el suelo (salinidad) Autor: Benjamín Vázquez Recio Introducción Las sales que se encuentran en los suelos salinos proceden de la meteorización de los minerales y rocas de la superficie de la corteza terrestre. Estas sales son arrastradas por el agua y se van depositando en los suelos y depresiones, haciendo que se produzcan mantos freáticos salinos. Todas las aguas de riego poseen sales solubles en mayor o menor medida, provocando la salinización de los suelos y provocando dificultades en el desarrollo de los cultivos.. En España existen unas hectáreas de suelo que se ven afectados por un alto contenido de sales. Sin contabilizar la superficie de suelo usada en regadío. Suelos Salinos Un suelo salino es aquel que posee una elevada cantidad de sales solubles, este tipo de sales son las que están en la disolución del suelo. También se encuentran en el suelo sales insolubles las cuales precipitan y no causan problemas para las plantas. Las sales solubles principales son cloruro y sulfato de sodio, magnesio, carbonatos de sodio y calcio. Origen de la salinidad 1

2 Los suelos salinos se encuentran en zonas de climas áridos y secos, en los que la evaporación es mayor que la precipitación. Los suelos salinos no suelen encontrarse en climas cálidos y húmedos. El problema de salinidad es cuando un suelo no salino se convierte en suelo salino debido a las sales del agua aplicado en el riego. La salinidad de los suelos puede producirse por varios causas: estas sales, tanto las de Ca, Mg, K como las de Na, proceden de muy diferentes causas: Causas naturales: Debido al material original, ya que algunas rocas, como por ejemplo las sedimentarias, contienen sales como minerales constituyentes. En otros casos, el material original no contiene estas sales, se pueden dar en el suelo debido a la alteración de los minerales originales de la roca madre. Sales disueltas en las aguas de escorrentía, ya que, se acumulan en las depresiones y al evaporarse la solución se forman acumulaciones salinas. Los suelos normalmente toman las sales de mantos freáticos superficiales (menos de 3m). Estas capas freáticas suelen poseer sales disueltas en menor o mayor proporción. La existencia de estos mantos freáticos suelen darse en las depresiones y tierras bajas. En las regiones áridas, las sales pueden ascender por capilaridad El viento en las zonas áridas arrastra gran cantidad de partículas en suspensión, tales como, carbonatos, sulfatos y cloruros, aplicándose en los suelos. Otro modo de contaminación es en las zonas costeras, por contaminación del mar, a partir del nivel freático salino y por la contribución del viento. Causas humanas: 2

3 Debido a un manejo inadecuado por parte del hombre. La actividad agraria y el riego, ha provocado procesos mas o menos graves de salinización, tal como, sales usadas en el riego sin control alguna, o debido a un descenso del nivel freático, llevando a cabo la intrusión de aguas salinas. Por la movilización de las tierras, provocando la aparición de rocas salinas en el terreno, provocando la contaminación del suelo y una acumulación en los suelos de las depresiones cercanas por la acción de las aguas de escorrentía. El uso de fertilizantes en cantidades excesivas, especialmente en los más solubles, llevando a cabo la contaminación de los acuíferos, influyendo después en las aguas de riego. Estas situaciones se dan en zonas áridas, que se encuentran en una actividad agrícola muy intensa. La actividad industrial, provocando daños en zonas que se encuentren bajo su influencia, y además por medio de la contaminación atmosférica o mediante las aguas que se encuentran en su cuenca hidrográfica. Condiciones para que se de un suelo salino. clima. Fundamentalmente esta basado por la acción de un mal drenaje y del Es necesario que el agua transcurra lentamente a través de los horizontes del suelo, con el fin de que se disuelvan las sales y se distribuyan por todo el perfil. Otra de las condiciones mas importantes es el clima. Gran parte de los suelos salinos se encuentran bajo climas mas o menos áridos, ya que los periodos húmedos son escasos provocando la disolución y movilización de las sales, además con las sequías se producen fuertes evaporaciones, provocando que los mantos freáticos asciendan, y las concentraciones de las sales en solución precipiten en los horizontes del suelo. En los climas húmedos, las sales presentes en los suelos son lavadas y llevadas a horizontes profundos del suelo, hacia los acuíferos. En resumen, para que se puedan dar estos suelos se tienen que dar una serie de condiciones: - Roca madre con alto contenido de sales solubles. - Manto freático cercano a la superficie (fondos de valle, depresiones) y zonas de recepción de aguas de escorrentía, suelos con mal drenaje. - Zonas próximas al mar o lagos salados - Malas condiciones de drenaje - Clima árido. - Riegos con sales y fertilizaciones abundantes. 3

4 Clasificación de los suelos salinos FOTO 3 4

5 Cuadro. DRENAJE AGRÍCOLA Y RECUPERACIÓN DE SUELOS SALINOS. PAG 116. Efectos de la salinidad. El uso del agua de riego cuando este posee sales, pueden llegar a provocar un exceso en el suelo provocando una disminución importante en el cultivo. La salinidad en la agricultura se debe a un nivel freático alto y sin control ubicado en los 2 primeros metros del suelo, donde el agua asciende por capilaridad a la zona radicular y si la capa freática contiene sales se terminarán acumulando en la zona radicular por evapotranspiración. Las condiciones para hacer un buen uso del riego, dependen: composición del agua, condición del suelo, clima, características de la planta, modo de riego (aspersión, goteo...) El efecto de la salinidad es diverso y variable que se dan bajo 3 aspectos: Relaciones Hídricas. La concentración de las sales solubles eleva la presión osmótica de la solución del suelo. Hay que tener en cuenta que el agua tiende a pasar de las soluciones menos concentradas a las mas concentradas, con el fin de tener las mismas presiones osmóticas. Cuando la concentración salina de la solución salina del suelo es superior a la del jugo celular de las plantas, el agua de las planta tenderá a salir hacia la solución del suelo. En los medios salinos, aunque la humedad sea elevada, las plantas sufren estrés hídrico, se secan y acaban muriendo. Balance energético. Al aumentar la presión osmótica de la solución, sufren una adaptación osmótica de sus células para poder absorber agua, llevando a cabo un mayor consumo de energía produciendo un menor crecimiento en su altura. También existe otra teoría de la división y el crecimiento celular, en la que nos indica que se produce un engrosamiento prematuro de las paredes celulares limitando el crecimiento de forma irreversible. Nutrición. Un aspecto importante es el ph dificultando la disponibilidad de los nutrientes y las interacciones provocada por exceso de elementos, tales como, los cloruros, nitratos y fosfatos, el calcio y el sodio y el potasio y sodio. La presencia de ciertos iones puede provocar toxicidad debido a la acumulación que se produce en semillas, tallos y las hojas. Destacan los cloruros, el sodio y el boro. Efectos en los cultivos 5

6 Problemas en la absorción de agua: Al haber altas concentraciones salinas, se impide una adecuada absorción del agua por medio de las raíces. Problemas de toxicidad: Debido a ciertos iones en grandes concentraciones que pueden afectar a rutas metabólicas. Problemas en la estructura del suelo: El exceso de sales favorece la aparición de costras que ocasionan la asfixia radicular. La existencia de ion sodio ocasiona la dispersión de la materia orgánica y de las arcillas, consiguiendo así la pérdida de estructura. Se debe intentar evitar la confusión entre los efectos causados por la baja fertilidad del suelo, de aquellos causados por la salinidad. Las plantas poco desarrolladas, achaparradas, debidas a una baja fertilidad, son comúnmente verde-amarillentas, mientras que las achaparradas por efecto de la salinidad son verde-azulosas. Ese tono azulado se da en algunos cultivos, tales como, en la remolacha, la alfalfa y crucíferas. Medida de la salinidad La sales solubles se diluyen fácil y rápidamente por los diferentes horizontes del suelo, de ahí que las muestras sea un gran número de veces para poder controlarlo y recuperarlo mediante diferentes métodos de lavado. Para el calculo de la estimación de la salinidad se realiza mediante la conductividad eléctrica, el cual nos indica la velocidad con la que la corriente eléctrica atraviesa una solución salina, proporcional a la concentración de sales en la solución. Los criterios para indicar si un suelo es salino o no salino; cuando las sales sobrepasan un 1% las plantas comienzan a verse afectadas. Hay diferentes límites para caracterizar cuando un suelo es salino o no, para ello hay diferentes cifras que varían entre 2 ds/m según la clasificación del Soil Taxonomi influyendo en la génesis del suelo (propiedades morfológicas y fisicoquímicas del perfil). Mientras que en el laboratorio de salinidad de EE.UU. un 4 ds/m la salinidad comienza a ser tóxica para las plantas Según la CEs el United States Salinity Laboratory de Riverside indica los siguientes grados de salinidad Suelos normales Suelos ligeramente salinos Suelos salinos Suelos fuertemente salinos - > 16 Suelos extremadamente salinos Resumen de las aguas según los valores normales en diferentes ambientes. CE a 25 en ds/m 6

7 Agua de lluvia 0,15 Agua de rio 0,30 Agua del Mar 63 Mediterráneo Agua de riego 0,75-2,25 La CE en el suelo puede ir cambiando su cantidad según el contenido de humedad, provocando que se diluya en la solución y se concentren las sales. Manejo. Para llevar a cabo un buen manejo de estos suelos, se requiere unos controles, tales como, la toma de muestras del suelo y su análisis. Sin embargo, hay otros métodos de medida en el campo que son operativos, rápidos, conociendo la evolución de la salinidad, y su conductividad estos son el sensor de cuatro electrodos y sensor de salinidad, sensibles a las variaciones de humedad del suelo, sensor electromagnético que relaciona la conductividad eléctrica con la recepción de una señal electromagnética inducida por una bobina colocada en la superficie del suelo, y la sonda de succión que permite obtener muestras de solución del suelo y determinar en ella conductividad y composición iónica. Existen otros métodos, en parcelas de seguimiento y para determinados cultivos, tales como, lisímetros. Con ciertos niveles de salinidad, se pueden obtener rendimientos aceptables, si se eligen plantas tolerantes. Sin embargo estos posibles rendimientos pueden variar por las condiciones especificas de la parcela, técnicas de cultivo adecuadas, estas pueden ser Preparación del suelo, su principal objetivo es conseguir la uniformidad del agua sobre los diferentes horizontes del suelo, facilitando el drenaje, eliminando la suela de arado, y eliminando la costra superficial. Laboreo: Son útiles aquellas labores que reduzcan la evaporación, evitando el ascenso de sales por capilaridad. Además las labores profundas favorecerán la precolación y las operaciones de lavado. Nivelación y sistematización del suelo: Se deben evitar aquello que produzca la acumulación de agua y de sales. Permeabilidad y drenaje: Los suelos que han de ser regados con aguas salinas deberán tener una permeabilidad superior de 25 mm/h. La siembra debe realizarse con el fin de conseguir una buena germinación y una buena nascencia, para que se produzca este efecto la 7

8 semilla debe estar en zonas de concentración de sales muy bajas, con la humedad suficiente. Control de humedad del suelo: En los horizontes superficiales donde se encuentran las raíces de las plantas, se tendrá que procurar tener un nivel de humedad alto, próximo a la capacidad de campo, para mantener un potencial matricial bajo y permitir la eliminación de las sales. El riego, es uno de los principales problemas debido a la mala calidad del agua y la técnica de riego empleada, en los que podemos observar cuatro métodos de riego: gravedad, aspersión, goteo y subirrigación. Cuando hay problemas de sal en las aguas, el riego por subirrigacion debemos desecharlo. Sin embargo, el riego por aspersión proporciona un riego mucho mas regular haciendo que las sales se acumulen en la parte inferior de la zona radicular, pueden causar problemas al caer el agua salina sobre las plantas, provocando daños en el cultivo. El riego por gravedad provoca la salinización de los suelos más fácilmente que el de aspersión, en cambio, es más efectivo en los suelos ya salinizados, se producen lavados mas energéticos. Es recomendable aplicar riegos con mayor frecuencia y menor dosis, de esta manera la humedad del suelo apenas se aparta de la capacidad de campo y las sales no alcanzan una concentración excesiva. Cuando se produce una pequeña precipitación no llega a transportar las sales a mayor profundidad. Por ello es recomendable aplicar agua de riego para realizar el lavado de las sales acumuladas en la zona radicular. El riego por goteo, permite riegos de alta frecuencia, consiguiendo altos niveles de humedad, de este modo no se concentran tanto las sales como en el caso de riegos muy distanciados entre sí. En riegos por goteo se están empleando aguas de elevada salinidad cuyo uso sería muy arriesgado con otros sistemas de riego. 8

9 FOTO 2 Foto bulbo húmedo. DRENAJE AGRÍCOLA Y RECUPERACIÓN DE SUELOS SALINOS. PAG124. En caso de lluvia las sales se introducen en el bulbo húmedo, donde operan la mayoría de las raíces. En ese caso de lluvia no conviene detener el riego por goteo. Es conveniente cada cierto tiempo provocar un lavado aprovechando el agua de lluvia. 9

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11 Foto patrón de acumulación en varios sistemas de riego. TRATADO DE FITOTECNIA La fertilización, es requisito fundamental la buena aplicación de los mismos en cuanto a la selección y localización de los abonos. Hay que escoger aquellos que contengan un menor índice de salinidad. La acumulación de sales en la materia orgánica provoca la inactividad de los fertilizantes. Si la fertilización no se realiza en el momento oportuno, puede agravar los problemas de salinidad. Además produciendo problemas sobre la nitrificación. El uso de la fertirrigación, altera la composición de las sales y la solución del suelo. Se deben escoger clases y cantidades máximas de abono por volumen de riego aplicada. Éste tipo de fertilización es empleada en riegos localizados, actuando con rapidez y sobre el volumen explorado por las raíces. Pudiendo tener consecuencias negativas o beneficiosas si se usan productos que mejoren las condiciones químicas del suelo, ya que todos fertilizantes que mejoran las propiedades físicas del suelo facilitarán el movimiento del agua del perfil. Recuperación de los suelos salinos. Intentar conseguir un equilibrio salino, que se establezca entre las aguas que entran (lluvia, riegos) y los que salen (drenaje) En regiones húmedas, donde las precipitaciones superan las pérdidas de humedad (evaporación, transpiración) no se producirán acumulaciones salinas (Panual > Etanual) En regiones áridas y semiáridas con escasas lluvias y fuerte evapotranspiración, las sales se acumulan en el suelo, perjudicando al cultivo (Panual < Etanual) Métodos usados: El drenaje, la lixiviación y el cambio de un cultivo por otro mas tolerante a la salinidad son prácticas para evitar una acumulación de sales a largo plazo. También, se debe tratar la salinidad temporal y acumulación de sales a corto plazo, las cuales pueden provocar grandes pérdidas en los cultivos, para ello se recomienda hacer riegos mas frecuentes, nivelación de los campos, fertilización, siembras oportunas, otros... La eliminación de las sales, se realiza de distinta modo y con resultados diferentes según que el problema tóxico sean las sales solubles o el sodio en el complejo de cambio (carbonato y bicarbonato sódicos). Drenaje: consiste en la eliminación de una parte del agua salina, trasladándolo a lugares en los que no influya negativamente al cultivo. Un control efectivo de la salinidad existente del suelo debe incluir un drenaje eficiente para controlar y estabilizar el nivel freático. 11

12 Lixiviación o lavado: Cuando la acumulación de sales es excesiva, se pueden lixiviar las sales aplicando a la zona radicular mas agua que el que necesita el cultivo durante su periodo de crecimiento. Ésta cantidad de agua extra hace que baje por debajo de la zona radicular, a horizontes profundos desplazando una parte de las sales acumuladas hacia la zona de drenaje. Para realizar este lavado hay que tener en cuenta: - Cantidad de sales presentes en el suelo - Concentración de sales del agua que se usa para realizar el lavado - Régimen de precipitaciones de la zona - Valor mensual y anual de la ETP en la zona. - Concentración salina que se encuentra en el suelo - Capacidad de retención hídrica del suelo - Velocidad de infiltración, permeabilidad, drenaje de los suelos. Cuanto mas avanzado se encuentre el crecimiento del cultivo menor será el efecto de las sales. Recomendaciones para aumentar la eficiencia del lavado: - Lixiviar las sales durante las estaciones frías. Hace que aumente la eficiencia y facilita la lixiviación. - Uso de cultivos de mayor tolerancia - Labrar el suelo para disminuir la escorrentía, destruir las grietas que dejan pasar el agua a través de los poros grandes, disminuyendo la eficiencia de aplicación - Programar la lixiviación durante los periodos de menor consumo de agua por los cultivos. - Evitar periodos de barbecho, sobre todo durante los veranos cálidos - Regar antes de la llegada de las lluvias, si se prevén que serán insuficientes para la lixiviación. Es recomendable sacar el agua que sea infiltrado en el suelo para evitar que ascienda del nivel freático. Para conseguir esto se instalan a una determinada profundidad unos tubos con el fin de recoger el agua drenado evacuándolo a unos canales de desagüe. El agua de lavado puede provocar efectos negativos, provocando que el suelo sea cada vez mas alcalino, debido a las sales sódicas de reacción alcalina como los carbonatos y los bicarbonatos sódicos. Arcilla-Na + H2O + CO2 <===> Arcilla-H + Na2CO3 Na2CO3 + H2O <===> 2Na+ + H2O + H2CO3 Este problema se puede salvar, mediante el uso de mejoradores, que pueden ser: sales solubles de calcio (yeso, ácidos o formadores de ácido, azufre, ácido sulfúrico, sulfatos de hierro o aluminio y sales de calcio de baja solubilidad. Existen productos desalinizadores que actúan sobre la humedad del suelo. 12

13 El procedimiento mas usado es añadir yeso sobre la superficie, con lo cual se forma sulfato sódico que es una sal casi neutra y lavable: Na2CO3 + CaSO4 <===> CaCO3 + Na2SO4 Arcilla-Na + CaSO4 <===> Arcilla- Ca + Na2SO4 Hay otros métodos, como la salinización de aguas mediante energía solar. Visitar página BIBLIOGRAFÍA. DRENAJE AGRÍCOLA Y RECUPERACIÓN DE SUELOS SALINOS. (2ª Edición) FERNANDO PIZARRO. EDITORIAL AGRÍCOLA ESPAÑOLA, S.A. Madrid TRATADO DE FITOTECNIA. (2ª Edición) PEDRO URBANO TERRON. EDICIONES MUNDI-PRENSA. LA CALIDAD DEL AGUA EN LA AGRICULTURA. (Estudio FAO riego y drenaje) ROMA INFOAGRO.COM EDAFOLOGÍA.URG.ES/CONTA/TEMA12/HOME.HTM FERTIBERIA.COM/SERVICIOS_ON_LINE/ANÁLISIS_DE_TIERRA/SUELOSS ALINOS/SUELOSSALINOS.HTML 13