cartilla n° 3 – el suelo
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El suelo es la capa superior de la tierra donde se desarrollan las raíces de las plantas. Es un cuerpo natural que tiene un origen definido y unas propiedades únicas en función de su evolución El suelo es un sistema muy complejoTRANSCRIPT
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Cartilla N 3 – El Suelo
El suelo es la capa superior de la tierra donde se desarrollan las raíces de las plantas. Es un cuerpo natural que tiene un origen definido y unas propiedades únicas en función de su evolución
El suelo es un sistema muy complejo que sirve como soporte de las plantas y como despensa de agua y de otros elementos necesarios para el desarrollo de los vegetales. El suelo es conocido como un ente vivo en el que habitan gran cantidad de seres vivos como insectos y microorganismos (hongos y bacterias) que influyen en la vida y desarrollo de las plantas.
FORMACIÓN Y EVOLUCIÓN DEL SUELO
La corteza terrestre está formada por rocas de distintas clases.
Las rocas al tener contacto con el agua, el aire, la temperatura, microorganismos, vegetaciones, procesos climáticos y biológicos sufren transformaciones en su estructura y composición (meteorización), dando origen al llamado material parental, que son minerales sueltos que van a interactuar con otros elementos del suelo para constituir las características físicas, químicas, etc., propias de cada suelo
El suelo es entonces el resultado de la interacción entre clima, organismos, tiempo y relieve con el material parental. “En el lugar donde estas variables sean las mismas, los suelos serán idénticos; donde sean diferentes, los resultados de su actividad no pueden ser los mismos"
El suelo se encuentra en permanente evolución, es decir, sus características cambian de acuerdo al clima, a la presencia de animales, plantas y a la acción del hombre. Por lo tanto un suelo natural, en el que la evolución es lenta, es muy diferente de uno cultivado.
Durante el desarrollo del suelo se realizan una serie de procesos que le van imprimiendo las propiedades físicas y bio-químicas que lo caracterizan y lo diferenciarán de otros suelos.
El tipo de procesos, así como la intensidad con la cual ellos actúan, es controlado por los factores de formación bióticos, como la fauna, la flora, y el hombre; y los abióticos, como la temperatura, la precipitación, la evapotranspiración y la altitud, entre otros.
- El clima La precipitación y la temperatura son los componentes climáticos de mayor incidencia en la evolución del suelo; estos determinan la evapotranspiración potencial, que a su vez define la cantidad de agua disponible para suplir las necesidades de las plantas en el suelo.
En Colombia ha tenido gran uso el sistema de clasificación del clima mediante las Zonas de Vida propuesto por Holdridge (Holdridge, 1979); una Zona de Vida es un área que tiene iguales condiciones de biotemperatura (controlada por la altura sobre el nivel del mar) promedia anual, precipitación promedia anual y condición de humedad; en cada zona de vida se producen asociaciones vegetales con características fisionómicas muy particulares que obedecen al control que ejercen los factores climáticos sobre ellas.
Pisos altitudinales climáticos y su temperatura característica en el sistema de clasificación de zonas de vida de Holdrige
PISO ALTITUDINAL ALTITUD (msnm) BIOTEMPERATURA ºC
Tropical 0 – 1000 >24
Premontano 1000 – 2000 18 – 24
Montano bajo 2000 – 3000 12 – 18
Montano 3000 – 4000 6 - 12
Subalpino 4000 – 4500 3 – 6
Alpino 4500 – 4800 1.5 - 3
Nival > 4800 <1.5
Fuente: ESPINAL, S., 1991
Zonas de vida de Colombia según Holdridge
ZONA DE VIDA PRECIPITACIÓN MEDIA ANUAL (MM) NOMBRE: SÍMBOLO:
Matorral desértico tropical md – T 125 – 250
Monte espinoso tropical me – T 250 – 500
Bosque muy seco tropical bms - T 500 – 1000
Bosque seco tropical bs – T 1000 – 2000
Bosque húmedo tropical bh – T 2000 – 4000
Bosque muy húmedo tropical bmh - T 4000 – 8000
Bosque pluvial tropical bp – T >8000
Monte espinoso premontano me - PM 250 - 500
Bosque seco premontano bs – PM 500 - 1000
Bosque húmedo premontano bh – PM 1000 - 2000
Bosque muy húmedo premontano
bmh – PM 2000 – 4000
Bosque pluvial premontano bp – PM >4000
Bosque seco montano bajo bs – MB 500 – 1000
Bosque húmedo montano bajo bh – MB 1000 – 2000
Bosque muy húmedo montano bajo
bmh - MB 2000 – 4000
Bosque pluvial montano bajo bp - MB >4000
Bosque húmedo montano bh – M 500 – 1000
Bosque muy húmedo montano bmh – M 1000 –2000
Bosque pluvial montano bp – M >2000
Páramo subalpino p – SA >500
Páramo pluvial subalpino pp – SA >500
Tundra pluvial alpina tp – A >500
Nival N -
Fuente: ESPINAL, S., 1991
La precipitación y la temperatura influyen en la evolución del suelo en diversos factores:
Contenido y mineralización de materia orgánica
En las zonas de altas lluvias anuales, tiende a presentarse un menor nivel de materia orgánica en el suelo pero con mayor disponibilidad de elementos minerales para las plantas. Al elevarse la temperatura ambiente, es más alta la descomposición de la materia y del material parental o roca madre, por lo cual aquellos suelos sometidos a altas temperaturas durante el año, muestran niveles relativamente bajos de materia orgánica, pero su aporte de minerales a la solución del suelo es alta. Esto explica los bajos contenidos de materia orgánica presentes en los suelos de clima cálido y los altos contenidos de aquellos ubicados en climas fríos.
Actividad de fauna y flora
En una zona con lluvias abundantes durante el año tiende a ser más intensa la actividad de los microorganismos (bacterias-virus-hongos) e insectos que ayudan en la descomposición de la materia orgánica y de los compuestos minerales; igualmente sucede con las altas temperaturas. También en las zonas con lluvias abundantes los minerales están más disponibles para las plantas, por lo cual éstas crecen más rápidamente.
Tamaño de agregados y grado de actividad de las arcillas
Ante una mayor cantidad de lluvias, las partículas de arena, limos y arcillas, que se juntan en el suelo como agregados, tienden a separarse presentándose como agregados de menor tamaño. Cuando el nivel de lluvias es exagerado, se disminuye la actividad de intercambio de nutrientes de ellas con las raíces de las plantas.
Precipitación de minerales por percolación
Cuando el nivel de lluvias supera la tolerancia específica del suelo en cuanto a humedad, los minerales suspendidos en la solución nutritiva del suelo tienden a descender, no pudiendo ser aprovechados por las raíces de los pastos.
- El relieve
Se define como el conjunto de formas que se presentan en la superficie de la tierra. Interviene en la formación del suelo a través de su influencia en el movimiento del agua. La inclinación que presenta el terreno influye sobre las pérdidas de suelo por efecto de la escorrentía, entre mayor sea la pendiente, mayor es la pérdida de suelo, ya que el agua de escorrentía adquiere mayor velocidad y energía y el tiempo de contacto del agua con el suelo es menor. Se reduce así la posibilidad de que el agua se infiltre en él.
Los suelos que se ubican en las partes más bajas del relieve son los que reciben los materiales que se están perdiendo en las partes altas por lo que presentan un proceso permanente de enriquecimiento. En los suelos del valle, el nivel freático se encuentra mucho más cerca de la superficie que en los otros paisajes lo que impide que la lixiviación sea tan intensa en ellos como en las áreas vecinas por lo que conservan por más tiempo sus nutrientes.
- Los microorganismos del suelo
La biota del suelo la compone el conjunto de la fauna y la flora que viven en él;
Básicamente ejercen tres acciones fundamentales:
Constituyen la fuente de material original para la fracción biológica del suelo(vegetales y animales) que al morir se incorporan al suelo y sufren profundas transformaciones.
Ejercen importantes acciones de alteración de los materiales edáficos.
Producen una intensa mezcla de los materiales del suelo como resultado de su actividad biológica.
El hombre
El hombre tiene enorme injerencia en el suelo, puesto que utiliza este recurso de variadas formas y para muchos fines.
- El tiempo
Los cambios que se producen en el material para pasar de roca a suelo necesitan para desarrollarse que transcurra un determinado tiempo. Esto no quiere decir que todos los suelos de la misma edad sean iguales o parecidos, sino que el suelo, como organismo en permanente actividad, modifica sus características paralelamente con su edad hasta alcanzar el equilibrio con el medio ambiente (madurez).
A medida que el suelo aumenta su evolución, aumenta la remoción de nutrientes en él y la formación de minerales de baja actividad, con lo que se reduce su calidad como medio nutritivo para las plantas, es decir, a mayor evolución, menor fertilidad.
Orden de evolución de un suelo
EL PERFIL DEL SUELO
A medida que las partículas de roca se desintegran y se mezclan con los residuos vegetales y animales, se forman las diferentes capas de suelo. Estas capas, llamadas horizontes, tienen diferentes características como el color y el tamaño, y forman el perfil del suelo
El horizonte O es la capa de hojarasca sobre la superficie del suelo, sin saturar en agua; materia orgánica poco o nada transformada, frecuente en los bosques.
El horizonte A se ubica en la superficie; tiene mayor contenido en materia orgánica (transformada) que los horizontes situados debajo y se ven muchas raíces vivas o muertas, lombrices, insectos y animales muy pequeños. Típicamente de color oscuro.
El horizonte B es la segunda capa. Es de color más claro porque tiene menos contenido de materia orgánica.
El horizonte C es el materia original, pero es blando y suelto; puede estar meteorizado pero aún no es suelo.
El horizonte R es el material original pero aún es una roca dura. No se puede cavar con herramientas.
La descripción del perfil de un suelo es un proceso sistemático de observación, calificación y/o cuantificación de algunas de sus propiedades, con la intención primordial de definir sus limitantes de uso y establecer su uso y manejo más racional.
COMPOSICIÓN IDEAL DEL SUELO
Las tres fases que componen el sistema suelo son: La fase sólida, compuesta por el conjunto de las partículas inorgánicas y las orgánicas. La fase líquida, que la componen el agua y los solutos que están disueltos en ella. La fase gaseosa o atmósfera del suelo, formada por todos aquellos compuestos que se presentan en forma gaseosa y cuyos representantes más abundantes, en condiciones de aireación adecuada del suelo son el oxígeno y el vapor de agua.
- Fase sólida:
La fase sólida está constituida por la parte mineral y la materia orgánica. La parte mineral proviene de las rocas.
La materia orgánica proviene de todos los residuos de origen vegetal y animal, que después del proceso de mineralización, continúa su descomposición de forma lenta dando como resultado una sustancia compleja y estable llamada humus que se comporta en forma similar a una arcilla como medio para que las plantas tomen nutrientes. El proceso de descomposición de la materia orgánica está influenciado por diferentes factores tanto del suelo como climáticos. El ciclo de descomposición en el trópico puede ser de pocos días hasta varios años. Tiene como funciones: agregar las partículas minerales, incrementar la cantidad de agua que puede retener el suelo, ser fuente de nutrientes (N, P, S), retener iones, etc.
- Fase líquida:
Las diferentes partículas presentes en la fase sólida del suelo, dejan un espacio poroso que permiten el paso y alojamiento de agua y aire principalmente. El agua cumple un papel muy importante en la formación de suelos, pues participa en los diferentes fenómenos de descomposición, erosión y formación.
El agua es retenida por los poros del suelo con diferente intensidad dependiendo de la cantidad de agua presente y el tamaño de los poros. Cuando el contenido de
humedad del suelo es óptimo, el agua de los poros grandes e intermedios puede moverse por el suelo en cualquier dirección: descendente, ascendente o hacia las raíces.
El agua es el solvente que junto con los nutrientes disueltos forma la denominada solución del suelo, de la cual las plantas absorben, a través de las raíces, los elementos esenciales. Entre estos encontramos: nutrientes mayoritarios como Ca, K, N y P y micronutrientes (Fe, Mn, B, Mo, Cu).
De acuerdo a la humedad del suelo, se han definido las siguientes constantes de humedad del suelo:
- Punto de marchitez permanente: contenido de humedad del suelo al cual la planta se marchita irreversiblemente; el agua del suelo en este punto, está retenida a -15 atm, aproximadamente.
- Capacidad de campo: es el contenido de humedad con que queda el suelo, luego de que sus macroporos han drenado completamente;
- Agua disponible: Es la humedad que presenta el suelo retenida entre el punto de marchitez permanente y la capacidad de campo.
Rangos para interpretar la humedad equivalente. Contenido de humedad (%) y su interpretación
CONTENIDO DE HUMEDAD (%) INTERPRETACION
< 5 Muy baja
5 – 15 Baja
15 – 25 Media
25 – 35 Alta
> 35 Muy alta
Fuente: SOCIEDAD COLOMBIANA DE CIENCIAS DEL SUELO, 2003
Práctica: determinación del contenido de humedad del suelo
- Fase gaseosa:
La fase gaseosa del suelo es complementaria a la fase líquida. Sumadas ocupan el volumen de poros del suelo. La atmósfera del suelo interviene también en una multiplicidad de fenómenos relacionados con la actividad microbial, desarrollo radicular, transferencia de calor, intercambio de gases con la superficie, contenido de humedad, entre otros, todo lo cual está dada por las características propias de cada suelo y la influencia del hombre principalmente.
En términos generales se puede decir, que un suelo físicamente ideal o suelo apto para producir, en el cual se espera el mejor comportamiento de los cultivos y la mejor utilización de los fertilizantes, es el que tiene su volumen distribuído así : 50 % en sólidos ( minerales y materia orgánica ) y 50% de espacios porosos,
repartidos por igual en aire y agua; este 50 % de espacio poroso puede llegar a estar ocupado transitoriamente por aire y agua o sólo agua .
Si el suelo no proporciona el medio físico adecuado para el desarrollo de las raíces, la producción será baja y la fertilización ineficiente
PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO
- Color
Los suelos por lo general tienen color oscuro, el cual se aclara a medida que se profundiza.
Los suelos de color más oscuro generalmente son más ricos en materia orgánica.
Por otra parte están los suelos rojos, que contienen grandes cantidades de óxidos de hierro, lo que significa que puede interferir en el grado de solubilidad de elementos como los fosfatos, necesarios para las plantas, pero también indica que es un terreno drenado y no muy húmedo. Los amarillos son poco fértiles debido a que los óxidos de hierro han reaccionado frente al agua, convirtiéndolos en una zona mal drenada.
Los suelos grises, azules y verdosos indican que el suelo permanece mucho tiempo encharcado.
Práctica: determinación del color, mediante la tabla Munsell
- Textura
La roca que forma el suelo se descompone y desmorona en partículas de diferente tamaño. Las más pequeñas se llaman arcillas, las partículas medias limos y las más grandes se llaman arena.
La textura es la proporción de estas tres fracciones: arena, limo y arcilla.
La textura está íntimamente relacionada con la composición mineral, el área superficial específica y el espacio de poros del suelo. Esto afecta prácticamente a todos los factores que participan en el crecimiento de las plantas: la textura del suelo tiene influencia sobre el movimiento y la disponibilidad de la humedad del suelo, la aireación, la disponibilidad de nutrientes y la resistencia a la penetración por las raíces. También tiene influencia sobre las propiedades físicas relacionadas con la susceptibilidad del suelo a la degradación tal como la agregación.
Tamaño de las partículas del suelo
Componente Rango de diámetro de partícula ( mm )
ARENA 2 - 0.05
LIMO 0.05 - 0.002
ARCILLA < 0.002
Fuente: IFOAM, 2004.
De acuerdo al mayor o menor contenido de arena, limo o arcilla, los suelos pueden clasificarse en 12 clases texturales, donde las más importantes son:
- Arenoso: Los suelos arenosos son granulosos y ásperos; cuando están secos al cogerlos con la mano se desbaratan.
- Arcilloso: Los suelos arcillosos se conocen como tierra gredosa. Cuando están húmedos son pegajosos y cuando están secos forman una masa.
- Franco: Cuando los suelos tienen cantidades más o menos iguales de arena, limo y arcillas, se dice que son suelos francos. Al palparse con las manos se sienten suaves.
Características de suelos de distintas texturas y como manejarlos
TIPO DE SUELO
VENTAJAS DESVENTAJAS Y COMO SUPERARLAS
Arenoso - Fácil para labrar
- Resiste la compactación
- Absorbe agua rápidamente
- Generalmente tiene buen drenaje
Su capacidad de retener (almacenar) agua es baja. Un suelo arenoso necesita riego más a menudo pero en menor cantidad por aplicación. Los suelos arenosos y arcillosos requieren la misma cantidad de agua por semana. Sufre más pérdida de nutrientes por lixiviación.
Recomendaciones de manejo: agregar materia orgánica (compost, estiércol, abono verde, lombrihumus) para mejorar la capacidad de retener agua y nutrientes.
Franco Presenta todas las ventajas de los suelos arenosos y arcillosos, inclusive la buena retención de agua.
Un suelo franco arcilloso presenta algunas de las desventajas de los suelos arcillosos pero en menor grado.
Así mismo, un suelo franco arenoso presenta algunas de las desventajas de los suelos arenosos pero en menor grado.
Arcilloso Retiene (almacena) dos veces más agua que un suelo arenoso. Se puede regar con menos frecuencia (pero más cantidad por aplicación) que en el caso de los suelos arenosos. Sufre menos pérdida de nutrientes por lixiviación.
- Más difícil de labrar
- Más susceptible al mal drenaje
- Más susceptible a la compactación.
Recomendaciones de manejo:
Agregar materia orgánica (compost, estiércol, abono verde, lobrihumus) para mejorar la condición física del suelo. La cáscara de arroz es muy efectiva. Evitar la labranza cuando el suelo está muy húmedo o seco. Si es posible agregar arena.
Fuente: INSTITUTO INTERNACIONAL DE RECONSTRUCION RURAL, 1998.
Los suelos limosos no tienen la posibilidad de formar agregados, en ellos se producen efectos de impermeabilidad y mala aireación.
- Estructura
Es la forma como se agregan las partículas que componen el suelo para formar terrones. La formación de estructura implica aglutinar y cementar las partículas individuales que componen los sólidos del suelo en unas más grandes llamadas agregados y que se mantienen unidas a través del tiempo.
Un suelo con buena estructura es fácil de cultivar, no es arrastrado por la lluvia ni por el viento, el agua y el aire penetran muy bien, las raíces de las plantas tienen buen desarrollo.
Por el contrario en un suelo con mala estructura el aire no puede penetrar, se pegan las herramientas de trabajo ya que cuando están húmedos son como una masa.
- Porosidad
Está compuesta por los poros o pequeñas cavidades que existen en el suelo y que se clasifican en microporos, que son los que acumulan el agua y los microporos que son los que acumulan el aire.
En los suelos arenosos los poros son grandes y el agua y el aire penetran fácilmente, contrario a los suelos con partículas más pequeñas como los arcillosos.
La capacidad de aire del suelo define el suministro de oxigeno a las raíces, el intercambio gaseoso con el medio ambiente y favorece la formación del sistema radical que facilita la absorción de agua y nutrientes por las raíces de las plantas. Un suelo normal en buenas condiciones debe presentar una porosidad cercana al 50%, donde el agua y el aire forman la porosidad total.
Al interpretar la porosidad del suelo, debe tenerse en cuenta que si predominan los macroporos, se va a presentar un drenaje y una aireación excesivos y una baja capacidad de almacenamiento de agua, en tanto que, si predomina la microporosidad, se presentarán problemas de drenaje y aireación y aumentará la posibilidad de compactación del suelo y de producción de compuestos tóxicos para la planta por efecto de las condiciones reductoras que pueden generarse.
- Compactación
Un suelo se considera compactado cuando su macroporosidad es tan baja que restringe la aireación. El suelo se encuentra tan finamente empaquetado y el tamaño de sus poros es tan fino que se impiden la penetración de las raíces, la infiltración y el drenaje. La compactación también reduce el volumen y la continuidad de los macroporos con lo cual se reduce la conductividad de aire y de agua. El laboreo del suelo y el pastoreo de ganado vacuno en condiciones de humedad inadecuadas o con una intensidad mayor a la aceptable para el suelo puede causar compactación.
Un parámetro para medir el grado de compactación del suelo es la resistencia a la penetración.
Interpretación de la resistencia a la penetración del suelo
Clase de resistencia
Resistencia a la penetración (Mpa)
Baja < 0.1
Media 0.1 – 2
Alta 2 – 8
Muy alta > 8
- Densidad
La densidad indica el grado de compactación del suelo e influye en la penetración radicular.
La densidad de un material se define como el peso que tiene dicho material, por unidad de volumen. En el suelo, por ser éste un cuerpo poroso, se presentan dos situaciones diferentes con respecto a la densidad: si se considera la masa de las partículas sólidas, únicamente, se tiene la densidad real, pero si, aparte de la masa de las partículas, se tiene en cuenta su organización, entonces se tiene la densidad aparente. Para fines prácticos, se asume como un valor promedio adecuado de densidad real para suelos minerales, 2.65 Mg m-3.
La materia orgánica tiende a reducir la densidad suelo/masa debido a su propia baja densidad y a la estabilización de la estructura del suelo que resulta en mayor porosidad. La compactación causada por el uso inadecuado de equipos agrícolas, por el tráfico frecuente o pesado o por el pobre manejo del suelo puede aumentar la densidad del suelo de los horizontes superficiales a valores que pueden llegar a 2 g/cm3. La densidad de los suelos a menudo es usada como un indicador de la compactación.
La densidad aparente de los suelos varía ampliamente; desde cerca de 0.1 g/cc en suelos orgánicos, 0.8 g/cc en suelos derivados de cenizas volcánicas, hasta valores tan altos como 1.8 - 1 .9 g/cc en suelos compactados. La densidad real por el contrario es una característica menos variable, presentando un valor medio de 2.65 g/cc, aunque los suelos ricos en óxidos de hierro pueden presentar valores mayores de 3 g/cc.
El valor ideal es de 0,8-1,2 gramos de suelo seco por cada centímetro cubico
Para cultivo de pastos el valor admisible es de hasta 1,4 gramos de suelo seco por cada 1 centímetro cúbico
Debido a la facilidad con la cual se puede medir esta propiedad, se ha utilizado como parámetro para estimar el grado de deterioro del suelo, teniendo en cuenta que a medida que aumenta su valor, se está produciendo una degradación de la estructura del mismo, bien sea por compactación o por pérdida de materia orgánica.
Práctica: Determinación de la densidad del suelo
- Profundidad efectiva Es la profundidad hasta la que pueden penetrar las raíces de la planta sin dificultad. Está limitada por la presencia delmaterial parental en el perfíl inferior del suelo
- Drenaje
Es la capacidad que tiene el suelo para evacuar o retener agua. Está determinado por la estructura y textura del suelo. El drenaje interno expresa la rapidez con que
el agua se mueve dentro del suelo y el drenaje externo es la rapidez con que el agua se escurre por la superficie del terreno.
- Pendiente
Es el grado de inclinación que presenta el suelo.
La pendiente influye en el grado de lixiviacion del suelo –agua de escorrentia o que corre por la superficie del suelo e influye en el riesgo de erosion por manejo indebido del suelo.
Clasificación del gradiente de la pendiente
Clase Inclinación (%)
Plana o casi plana < 3
Ligeramente inclinada 3 – 7
Fuertemente inclinada 7 – 12
Moderadamente escarpada 12 – 25
Escarpada 25 – 50
Muy escarpada > 50
Las pendientes “muy escarpadas”, principalmente aquellas con inclinación por encima de 70%, no deberían ser utilizadas en ganadería.
- pH
Es la concentración de ión Hidrógeno de un suelo y se mide en una escala de 1 a 14 ,donde 7 es un valor neutro deseable, menos de 7 significa ácidez y más de 7 significa condición de alcalinidad en el suelo.
El valor del PH influye en la solubilidad de los elementos minerales en el suelo y por lo tanto en su posibilidad de aprovechamiento por las plantas.
Características de los valores del pH
VALOR DE pH
CARACTERISTICAS
< 5.5 Fuerte a extremadamente ácido: posible toxicidad de aluminio (Al) y Manganeso (Mn). Posibles deficiencias de Calcio (Ca), Magnesio (Mg) y Molibdeno (Mo). Es necesario encalar la mayoría de los cultivos.
5.5 – 5.9 Moderadamente ácido: baja solubilidad del Fósforo (P) y regular disponibilidad del Ca y Mg. Algunos cultivos como las leguminosas requieren encalado
6.0 – 6.5 Ligeramente ácido: condición adecuada para la mayoría de los cultivos.
6.6 – 7.3 Casi neutro o neutro; buena disponibilidad de Ca y Mg, moderada disponibilidad de P, baja disponibilidad de microelementos a excepción del Mo
7.4 – 8.0 Alcalino: posible exceso de carbonatos, baja solubilidad del P y de microelementos a excepción del Mo. Se inhibe el crecimiento de la mayoría de los cultivos, se requieren enmiendas.
> 8.8 Muy alcalino: posible exceso de sodio (Na) intercambiable, se inhibe el crecimiento de la mayoría de los cultivos. Es necesario tratar el suelo con enmiendas.
Fuente: ICA, 1992
- CIC
Los suelos se forman mediante los cambios producidos por el efecto de la temperatura y humedad en las rocas (procesos de meteorización). Algunos minerales y la materia orgánica se descomponen hasta llegar a formar partículas extremadamente pequeñas. Las partículas más pequeñas se llaman coloides. En la mayoría de los suelos los coloides de minerales arcillosos son más numerosos que los coloides orgánicos.
Adicionalmente debe recordarse que los minerales requeridos por la planta, no se encuentran como minerales puros en el suelo, sino en forma de iones (partículas con carga). Los iones se encuentran en la solución del suelo.
Los coloides pueden atraer y retener partículas cargadas positivamente (cationes) en su área superficial, por lo cual se constituyen en la reserva de nutrientes para las plantas. El número total de cationes intercambiables que un suelo puede retener se denomina capacidad de intercambio catiónico o CIC. Mientras mayor sea la CIC más cationes puede retener el suelo.
Los cationes que son sometidos a esta retención quedan protegidos contra los procesos que tratan de evacuarlos del suelo, como la lixiviación, evitando así que se pierdan nutrientes para las plantas.
Así pues, los coloides son los responsables de la reactividad química del suelo. El tipo de material parental (roca madre) y el grado de meteorización determinan el tipo de arcilla presente en el suelo. Unas arcillas son más reactivas que otras y esta característica depende del material parental y de los procesos de meteorización.
Naturaleza de la partícula CIC
cuarzo y feldespatos 1-2
oxidos e hidróx. Fe y Al 4
Caolinita 3-15
ilita y clorita 10-40
Montmorillonita 80-150
vermiculita 100-160
materia orgánica 300-500
Los suelos difieren en su capacidad de retener cationes intercambiables. La CIC depende de la cantidad y tipo de arcillas y del contenido de materia orgánica
presentes en el suelo. Un suelo que tiene alto contenido de arcillas puede retener más cationes intercambiables que un suelo con bajo contenido de arcillas. La CIC se incrementa también a medida que la materia orgánica se incrementa
FERTILIDAD DEL SUELO
Es la biodisponibilidad que se alcanza de elementos minerales mayores y menores para la nutrición eficiente de la planta cultivada, acorde con las condiciones inherentes al suelo y al manejo que éste recibe
Un suelo fértil es el que tiene buena cantidad de nutrientes para las plantas.
Al igual que los demás seres vivos las plantas requieren para su supervivencia elementos esenciales, como carbono, oxígeno e hidrógeno, que se encuentran en la atmósfera y el agua. El otro grupo de elementos llamados minerales, son suplidos por el suelo y se dividen en tres grupos: primarios, secundarios y menores o microelementos. Los elementos primarios corresponden al Nitrógeno, Fósforo y Potasio. Los secundarios son el Calcio, Magnesio y el Azufre. Los menores son principalmente el Cobre, Zinc, Manganeso, Niguel Molibdeno, Boro, Hierro y Cobalto. Los elementos primarios por lo general son los que las plantas utilizan en mayor cantidad y son los más deficitarios, razón por la cual para restituirlos se deben hacer aplicaciones de fertilizantes. Las deficiencias de elementos secundarios y microelementos ocurren con menos frecuencia, debido a que son utilizados en menor cantidad por las plantas. Funciones de los elementos primarios y secundarios en las plantas
NUTRIENTE FUNCIÓN
Nitrógeno (N) Estimula el crecimiento rápido; favorece la síntesis de
clorofila, de aminoácidos y proteínas. Da el color verde a las hojas.
Fósforo (P) Estimula el crecimiento de la raíz; favorece la formación de la semilla; participa en la fotosíntesis y respiración.
Potasio (K) Acentúa el vigor; aporta resistencia a las enfermedades, fuerza al tallo y calidad a la semilla.
Calcio (Ca) Constituyente de las paredes celulares; colabora en la división celular.Permite que la planta tome del suelo los nutrientes fácilmente.
Magnesio (Mg) Componente de la clorofila, de las enzimas y de las vitaminas; colabora en la incorporación de nutrientes. Sin clorofila las plantas no pueden formar azúcares.
Azufre (S) Esencial para la formación de aminoácidos y vitaminas; aporta el color verde a las hojas.
FUENTE: INFOAGRO
Parte afectada
Síntoma predominante Deficiencia Observaciones
Tercio superior
(hojas jovenes)
Clorosis
Generalizada Fe color blanco; pH >6.5, exceso de P
Intervenal Mn, Cu, Zn pH >6.5, exceso de P
Deformaciones Hojas asimétricas B
Más intenso en sequía, pH > 7.5,
Muerte de meristemos, alta ramificación, hojas gruesas, venas suberizadas (corchosas)
Hojas angostas Zn, Mo Mo: pH <5.0
Entrenudos cortos
Ca, Cu, Zn
Necrosis
Ca, Cu Cu: muerte descendente, plantas pequeñas
Ca: alta ramificación, frutos rajados
Tercio medio
Clorosis Generalizada S Avanza a hojas jóvenes muy rápidamente
Tercio inferior
(hojas viejas)
Clorosis
Generalizada N Plantas pequeñas,desarrollo retrasado
Intervenal Mg pH < 5.0, exceso de K
Marginal (punta y bordes)
K
Rápida necrosis. Mayor susceptibilidad a plagas y enfermedades y deshidratación
Hojas oscuras/ Manchas purpuras
P
Plantas muy pequeñas,desarrollo muy retrasado; pobre crecimiento radical; pH <5.5
La fertilidad del suelo se relaciona con la capacidad que presenta éste para suministrar los nutrientes a la planta en el momento oportuno y en la cantidad que ésta los requiera. Esta disponibilidad está condicionada a las características físicas, químicas y biológicas del suelo.
PROPIEDADES DEL SUELO QUE AFECTAN EL SUMINISTRO DE NUTRIENTES A LA PLANTA
Existen factores, propios al suelo, que afectan la disponibilidad de minerales en el suelo
- pH
- CIC
La CIC se constituye en un indicador de la fertilidad potencial de un suelo y para el caso de los pastos el valor crítico es de 5
- Actividad de los microorganismos
La mayoría de microbios que activan la descomposición de la materia orgánica y la mineralización actúan a temperaturas intermedias – mesófilos- por lo que dentro del rango de temperatura que toleran, mientras mayor sea la temperatura
y ante una humedad apropiada en el suelo, su actividad es mayor y permitirá obtener mejor oferta de nutrientes en el suelo .
- Cantidad y descomposición de la M.O
La materia orgánica tiene un efecto altamente positivo sobre la fertilidad del suelo, ya que interviene en la configuración de numerosas características físicas y químicas de los suelos.
Propiedad Efecto al aumentar el contenido de materia orgánica
Estructura Favorece su formación, aumenta el tamaño y estabilidad de los agregados.
Porosidad Aumenta la cantidad de macroporos.
Infiltración Aumenta su velocidad.
Drenaje Aumenta la velocidad de circulación del agua dentro del suelo.
Humedad Aumenta la capacidad de retener agua.
Erodabilidad Disminuye la susceptibilidad del suelo a la erosión.
Color Oscurece el suelo facilitando su calentamiento, con lo cual mejora la germinación de las semillas, el desarrollo radicular y, en general, la nutrición de la planta.
CIC Incrementa su valor.
Capacidad buffer
Aumenta.
Nutrientes Aporta algunos (N, P, S principalmente)
Biota La principal fuente de energía para los organismos que viven en el suelo es la materia orgánica.
NIVELES CRÍTICOS De Materia Orgánica
Clima Bajo Medio Alto
Calido <2 2-3 >3
Medio <3 3-5 >5
Frio <5 5-10 >10
- Cantidad de agua en el suelo
Factores que afectan el contenido de agua en el suelo
Textura
Contenido de materia orgánica
Composición de sus fracciones mineral y orgánica
Aporte que se le haga natural (lluvia) o artificialmente (riego)
Consumo causado por la evapotranspiración.
El Agua en el suelo está relacionada con la textura, compactación y densidad. Estas características están sumamente ligadas entre sí, ya que determinan la disponibilidad de agua y aire para las plantas, sin los cuales no puede haber un adecuado crecimiento, además de permitir un adecuado crecimiento de la raíz.
- El sistema radical.
Las raíces son importantes ya que llevan a cabo funciones como:
- Anclaje de las plantas
- Síntesis de reguladores de crecimiento
- Absorción de agua y nutrientes
- Almacenaje
Para que se produzca la absorción de nutrientes por la planta, primero los nutrientes deben estar en contacto con la raíz.
El desarrollo del sistema radical es importante en las primeras etapas de crecimiento y en la absorción de nutrientes de baja movilidad.
- Concentración de nutrientes
La concentración de nutrientes en el suelo se puede conocer mediante un análisis químico.
El análisis químico evalúa la capacidad del suelo para suministrar nutrientes a la planta mediante el uso de determinaciones químicas que permitan conocer la disponibilidad nutricional, determinar deficiencias y/o toxicidades y formular prácticas de manejo que permitan su corrección o el mantenimiento del nivel de fertilidad.
El análisis del suelo es una herramienta muy importante en nuestra agricultura, es utilizado como una referencia excelente para el uso correcto, tanto de fertilizantes químicos y orgánicos, como de enmiendas; nos permite cuantificar la oferta de nutrientes del suelo, la diferencia entre esta oferta y la demanda del cultivo, a partir de la definición de un rendimiento objetivo. Así mismo nos facultad a través de su interpretación para hacer recomendaciones generales y precisas sobre planes de fertilización
Tabla general de niveles de fertilidad del suelo.
BAJO MEDIO a BAJO MEDIO a ALTO (ideal) ALTO MUY ALTO
% C < 1.10 1.10 - 2.14 2.15 - 4.2 4.3 - 6.43 >6.43
% N < 0.094 0.095 - 0.18 0.19 - 0.36 0.37 - 0.55 >0.55
% M.O < 1.9 1.91 - 3.70 3.71 - 7.40 7.41 - 11.10 >11.10
* K < 0.10 0.11 - 0.20 0.21 - 0.30 0.31 - >0.40
0.40
* CIC efectiva < 7.0 7.1 - 12.0 12.1 - 24.0 >24
MUY BAJO BAJO NORMAL ALTO MUY ALTO
P 0 - 10 10-20 20 - 40 +40
Ca 1.25 - 2.5 2.5 - 5.0 6.0 - 10 10-15 >15
Mg 1.0 - 2.0 2.0 - 4.0 4.0 - 8.0 8.0-10 >10
Na
0.5 0.5 - 0.9 >0.9
CCC 0 - 5 5-10 10-20 20-30 >30
BTC 3 5-10 10-20 20-30 >30
%STB 0 - 5 5-10 10-30 30-60 >60
%SNa
0 - 5 50-10 >10
CE
<4 >4
Práctica: toma de muestras de suelos
El Uso de Fertilizantes. Un fertilizante es un material orgánico o inorgánico que aporta uno o más nutrientes esenciales al suelo para ser tomados por la planta.
Antes de utilizar cualquier fertilizante, es importante determinar el requerimiento nutricional del cultivo, o sea, la cantidad de nutrientes a aplicar para obtener una producción óptima.
Se recomienda el uso, tanto del análisis de suelos, como del análisis foliar, para saber el tipo de fertilizante y la cantidad a aplicar. El análisis foliar permite diagnosticar el estado nutricional de una planta con los valores de concentración de los diferentes nutrientes en las hojas.
Los abonos inorgánicos se venden en diferentes concentraciones para diferentes cultivos y suelos. La fórmula del abono generalmente consiste de 3 números y nos dice el porcentaje de nutrimento que hay en cada saco. El primer número corresponde al porcentaje garantizado de nitrógeno (N); el segundo al de fosfato (P2O5) y el tercero de potasio (K2O).
Contenido de nutrientes y su concentracion en fuentes de enmiendas y fertilizantes
NOMBRE CONTENIDO DE NUTRIENTES
N P2O5 K2O Ca Mg S Zn Mn Cu Cl
FERTILIZANTES
NITROGENADOS
UREA 46
SULFATO DE AMONIO
21 21
NITRATO DE AMONIO
35
FERTILIZANTES FOSFATADOS
SUPERFOSFATO SIMPLE
20 20 10
SUPERFOSFATO TRIPLE
46 14
FOSFATO DIAMONICO
18 46
FOSFATO MONOAMONICO
10 50
CALFOS 10 34 0,6 1
FOSFORITA HUILA
22 29 0,3 0,5 0,014 0,014
FOSFACID S 18 17 5
ROCA FOSFORICA
Carolina Norte
30 34 1,35 0,03
FERTILIZANTES
POTASICOS
CLORURO DE POTASIO
60 47
SULFATO DE POTASIO
50 24
NITRATO DE POTASIO
13 46
SULFATO DE POTASIO Y MAGNESIO
22 18 22
FUENTES PARA ENCALAR
CAL AGRICOLA 32
CAL DOLOMITA 22 9,8
YESO 17 13
Existen también fertilizantes orgánicos como los abonos verdes, compost, residuos de cosecha, „gallinaza‟, „porquinaza‟, lodos urbanos.
La descomposición de la M.O. produce la liberación de nutrientes que pueden ser tomados por la planta.
.
El compostaje es un proceso aeróbico de transformación biológica de residuos orgánicos, en el cual se produce un material estable similar al humus y libre de patógenos.
El objetivo del compostaje es la transformación de los desechos orgánicos de varios orígenes y naturaleza en un material maduro estable, similar al humus, el cual se pueda aplicar al suelo sin dañarlo, ó disponerlo en cualquier sitio sin causar daños a su entorno.
LIMITANTES PARA EL USO AGROPECUARIO DE LOS SUELOS ACIDOS COLOMBIANOS
- Baja fertilidad
- Alta acidez: pH menor de 5,5
- Altos contenidos de aluminio intercambiable: intoxica la raíz disminuyendo su crecimiento ya que bloquea al fósforo y al calcio
- Bajo contenido de elementos nutricionales fósforo, calcio, magnesio y potasio.
- Baja capacidad de suministrar nutrientes como nitrógeno y azufre
- Mala calidad de la materia orgánica
- Presencia de altos contenidos de materiales coloidales inorgánicos de baja actividad en la fracción arcilla.
- Vegetación: helechos, malezas, pastos, cultivos (síntomas de deficiencia)
Efecto de la acidez en la raíz de la planta
“La acidez del suelo no siempre es una condición que invariablemente requiera cal, bajo ciertas condiciones, un sistema completo de agricultura ácida es practicable” (Coville, 1913).
La acidez se puede manejar bien sea utilizando plantas tolerantes a los pH bajos,
aplicando residuos orgánicos y/o encalando.
Existen plantas que desarrollan mecanismos de tolerancia a la acidez como:
• Cebada, trigo, maíz, arroz, sorgo, avena.
• Yuca, café, maní, ajonjolí, citrus spp., mango, plátano, pina, papa.
• Pastos: Brachiaria decumbens, Andropogon gayanus.
• Leguminosas: Stylosanthes spp., Centrosema spp., Desmodium spp., kudzu tropical, caupi
Mecanismos de tolerancia:
• Raíz con mayor longitud, mayor ramificación.
• Cambios en el pH de la rizosfera (> pH).
• Baja translocación de aluminio desde las raíces a la parte aérea.
• Alto contenido de sílice
• Baja acumulación de P en las raíces
• Alta eficiencia en el uso del fósforo y el calcio
El encalamiento consiste en aplicar algún tipo de cal para neutralizar el alumnio intercambiable del suelo, como:
• Cal Agrícola: CaCO3
• Cal Viva: CaO
• Cal Apagada: Ca(OH)2
• Cal dolomita: CaCO3+ Mg CO3
Es esencial incorporar la cal de modo que se logre un contacto máximo del material de encalado con el suelo en la capa arable. La mayoría de los materiales de encalado son solo parcialmente solubles en agua, por lo tanto, la completa incorporación en el suelo es muy importante para que la cal reaccione completamente. Además, es indispensable que el suelo se encuentre húmedo para que las reacciones de la cal ocurran.
POBLACION MICROBIANA EN EL SUELO
En el suelo se presenta gran cantidad y variedad de organismos, que constituyen su parte viva. Este material es uno de los más importantes del suelo por el efecto que tiene en buena parte de sus propiedades. La biota del suelo la compone el conjunto de la fauna y la flora que viven en él; la gran mayoría de los organismos del suelo vive en las capas superficiales, donde las condiciones de humedad, temperatura, ventilación y luminosidad, así como el espacio disponible, satisfacen sus necesidades
Las interacciones entre microorganismos son de vital importancia y pueden determinar la fertilidad del suelo y supotencial de producción. Tradicionalmente los productores buscan una producción estable y con altos niveles de rentabilidad, la cual no siempre considera la conservación del recurso suelo, por el trabajo adicional y los limitados beneficios inmediatos. Hoy existe una fuerte conciencia ambiental que ha originado el crecimiento acelerado de la demanda de alimentos orgánicos y la necesidad de involucrar procesos limpios en los sistemas de producción, los cuales deben considerar el adecuado desarrollo de los microorganismos y su participación en la dinámica del suelo.
Los beneficios del adecuado desarrollo de los microorganismos en el suelo son múltiples:
Las micorrizas: Estructuras formadas por las asociaciones que se establecen entre varios géneros de hongos de suelo y las raíces de la mayoría de las plantas. Las micorrizas son una asociación mutualista donde las hifas micorrizalescolonizan los tejidos corticales de la raíz donde reciben y energía de la planta, a la vez que suministran a la planta algunos nutrientes de difusión limitada en el suelo como fósforo, cobre y zinc.
Es reconocido que la asociación micorrizal es una estrategia natural que la gran mayoría de las plantas han desarrollado en su proceso de evolución que inicio con el establecimiento de las plantas en la superficie terrestre hace unos 400 millones de años.
Las raíces solamente absorben el P que está a unos pocos milímetros de su superficie; por el contrario, las hifas micorrizales se extienden varios centímetros desde la superficie de la raíz, explorando así un mayor volumen del suelo. Las hifas micorrizales normalmente tienen una mayor afinidad que las raíces para absorber P, es decir, que a diferencia de las raíces, las hifas pueden absorber P a concentraciones muy bajas.
La asociación micorrizal también favorece el desarrollo y la estructura del suelo, el control biológico de algunos patógenos de las raíces. El uso de Micorrizas es una
importante estrategia en el manejo de suelos deficientes en P como aquellos derivados de cenizas volcánicas (Andisoles) y los suelos altamente meteorizados de los trópicos (Oxisoles y Ultisoles).