CAPITULO III

La determinación de la economía del agua, balance nutritivo y ne-

• cesidad de abonos de los suelos minerales según el método de la

Estación Experimental de Lichterfelde (F. ALTEN).

PRÓLOGO

Uno de los problemas que desde más antiguo tiene planteada laQuímica agrícola es la determinación de la suficiencia o deficiencia enelementos nutritivos de los suelos para hacer frente a las necesidadesde las cosechas.

Se ha abordado la cuestión con dos orientaciones distintas:1.a Determinación de los elementos asimilables existentes en el

suelo.2." Determinación de las deficiencias de elementos nutritivos que

encuentra una planta determinada en el suelo.Para que la primera orientación tenga valor es preciso que se

conozca la relación entre el contenido de nutrientes y la producciónvegetal. Así, por ejemplo, según DEMOLON, y empleando el métodoSCHLOESING-DE SIGMOND (ácido nítrico débil), para los limos de la re-gión parisién, se puede admitir que por bajo de 0,20 por i s000 de P205,los abonos fosfatados deben ser utilizados ampliamente para los ce-reales; por encima de 0,30 por i.000, cesan frecuentemente de ser ven-tajosos.

Los métodos empleados en esta primera tendencia consisten enextraer por reactivos químicos más o menos enérgicos, o utilizandoplantas, la fracción que consideramos en cada caso como asimilable.Efectuando el análisis de las soluciones o de las plantas.

262 MÉTODOS PARA EL ESTUDIO DE LOS SUELOS

Comparando los resultados obtenidos en el análisis con los ren-dimientos obtenidos en las parcelas experimentales de que procedíanlas muestras analizadas, se llega a los resultados mencionados en elejemplo.

Como se comprende, las consecuencias que de su aplicación seobtienen son puramente locales, y cuando se intenta generalizarlasdemasiado conducen frecuentemente al fracaso. ¿A qué se debe esto?Aparte consideraciones climáticas, refiriéndonos exclusivamente al sue-lo, tenemos dos elementos muy dignos de consideración y a los que enla actualidad se concede gran atención, a saber:

I.° Desarrollo del perfil.

2.° Carácter dinámico de la fracción de cada elemento disponibleen cada instante para la alimentación de la planta, así como velocidadcon que el suelo es apto para cederla.

Por lo que se refiere al primer elemento, se comprende que siendola planta susceptible de alcanzar un desarrollo radicular variable enlos distintos suelos, la masa de reservas nutritivas de que puede dis-poner la cosecha dependerá de la profundidad del perfil enraizado yde la composición de los diferentes horizontes.

Por lo que toca al segundo, un suelo arenoso, por consiguientede débil poder absorbente, opondrá pequeña resistencia a ceder losprincipios nutritivos retenidos, facilitada esta . cesión por la fácil mo-

vilidad de las soluciones del suelo, explicándose por todo esto que concantidades relativamente pequeñas de nutrientes puedan hacer frentea las necesidades de las cosechas.

• Características contrarias presentan los suelos arcillosos.

Los métodos que se basan en la primer tendencia tienen la ven-

taja, sobre todo, de la rapidez, y de poderse efectuar en los labora-

torios.

Los métodos pertenecientes a la segunda tendencia o métodos

fisiológicos son los más exactos, pues relacionan la planta con el suelo,

basándose en su grado más perfecto en las leyes de producción (Mrrs-

CHERLICII, WIESSMANN).

DETERMINACIÓN DE LA E¿:n NOM/A DEL AGUA 263

Tienen su fundamento en el cultivo directo en parcelas o tiestos,siendo por esto lentos en su aplicación.

El método de ALTEN, perteneciente a los de la primera tendencia,tiene la originalidad de establecer por primera vez relaciones cuanti-tativas entre las propiedades del suelo investigadas en el laboratorio,y a las que se aplican sencillos cálculos de físicoquímica, con la pro-ducción y composición de la cosecha obtenida, permitiendo esto dedu-cir las deficiencias nutritivas y dosis de abonado.

El método se refiere exclusivamente a los cationes, y aunque esalgo complicado de realización, hay que tener en cuenta que sólo seprecisa efectuar en los tipos de suelos, por versar el estudio sobre todoel perfil.

Hemos creído conveniente aclarar algunos conceptos con notas,así como dar el detalle operatorio, para facilitar la realización deaquellos procesos analíticos no bien especificados en la obrita deALTEN.

El método ha sido ampliamente utilizado por los traductores endiferentes estudios efectuados en la Estación Agronómica Central deLa Moncloa, Madrid.

* * *

El método para el estudio de los suelos ideado por P. VAGELER

y F. ALTEN D-4] parte del punto de vista de que, para juzgar, no esdecisivo el contenido absoluto del suelo en nutrientes, sino la capaci-dad de suministrarles a la planta, dependiente de las propiedades in-dividuales de cada suelo.

La liberación de alimentos del suelo para la planta, resulta:I.° Do la solución del suelo.2.° Del complejo de absorción del suelo.3.0 De los minerales.La intensidad con que la planta puede cubrir sus necesidades a

expensas de los tres manantiales citados, depende del espesor de capade suelo disponible, cantidad de agua, movilidad individual del aguaen el suelo, y de la planta,

264 MÉTODOS PARA EL ESTUDIO DE LOS SUELOS

Teniendo en cuenta la dependencia entre las propiedades físicasdel suelo y su aptitud para suministrar alimentos, es necesario deter-minar la constitución mecánica, altura de la ascensión capilar, higros-c,opicidad, capacidad mínima para el agua y contracción.

Factor de estructura.— El contenido de arcilla del suelo deter-minado por el análisis mecánico, una vez por simple dispersión enel agua y otra peptizando, nos sirve para calcular el "factor de es-tructura". El "factor de estructura" es un valor convencional quesólo se puede admitir para comparación si la relación suelo a mediode dispersión no se varía. Si converge hacia O significa que el suelomuy fuerte propende a la compacidad, y el movimiento del agua seharía muy defectuosamente en caso de cantidad inapropiada; si con-verge hacia loo, significa que el suelo tiene en su estado de estratifica-ción natural su alto contenido absoluto de arcilla bien coagulado yque, por consiguiente, el empleo de abonos que contenga sodio noperjudica.

Movilidad del agua.— Partiendo de la consideración de que lasraíces de las plantas necesitan que el agua afluya con una determi-nada velocidad como mínimo para hacer frente a la transpiración yque, por consiguiente, no se marchite la planta, se considera comoútil el contenido de agua de una capa de tierra cuyo espesor sea talque permita el paso horario de una capa de igua de 0,1 mm. [5].

Como el volumen mínimo de poros es como máximo el 50 poroo, la propagación de una capa de agua de 0,1 mm. significa la in-

filtración de 0,2 mm. de espesor de capa del suelo, es decir, que lavelocidad necesaria ha de ser de 0,2 mm. por hora.

La capa de suelo en la que el agua del suelo aun pasa exacta-mente con la anterior velocidad, la llamamos "espesor de la capacrítica". Éste se calcula determinando las ascensiones capilares endiferentes tiempos [6].

Como el espacio en que se mueve el agua es libre en todas direc-ciones, en una capa del suelo puede llegar el agua a las raíces, tantopor arriba como por abajo. Por consiguiente, en efectividad, la can-tidad de agua disponible será la suministrada por una capa cuyo es-

DETERMINACIÓN DE LA ECONOMÍA DEL AGUA 265

pesor es el doble del de la capa crítiCa. Para cortas lluvias, se reduceen efectividad el espesor de lluvia calculado.

En suelos con menor ascensión capilar, los más de los suelos pe-sados, es pequeña la movilidad del agua y, por consiguiente, el espe-

sor de la capa crítica.Si el doble del espesor de la capa crítica es menor que la capa

real de suelo, para el balance del agua y cálculo de los principios nu-tritivos suministrados por la solución del suelo sólo debe considerarseel doble del espesor de la capa crítica.

En los suelos ligeros, en que tiene una gran movilidad el agua,puede superar el doble del espesor de la capa crítica al espesor de lacapa natural del suelo; en este caso sólo debe considerarse para loscálculos el espesor de la capa natural.

Economía del agua.— El agua total del suelo se articula en tresgrupos:

1.° Posibilidad máxima del suelo para contener agua.2.° Agua estática disponible.3.° Agua dinámica disponible (según SEKERA [7]).

El "agua posible" (1.°), es la cantidad de agua que puede retenerel suelo firmemente; por consiguiente, como máximum, la capacidadmínima para el agua [8].

En suelos de contenido coloidal elevado puede ser mayor el aguaposible de una sola capa que su volumen mínimo de poros. En suelosarenosos, la capacidad mínima para el agua es frecuentemente menorque el volumen mínimo de poros, debiendo tenerse sólo en cuentapara los cálculos el agua posible.

El aumento de volumen producido por la turgencia de los coloi-des, en cierta capa del suelo, disminuye como consecuencia de la pre-sión producida por las capas inferiores. A una profundidad mayorde 1,5 metros, un suelo, según GREENE [9], sólo puede contener unacantidad de agua igual a su volumen mínimo de poros.

Cierta parte del "agua posible" no es susceptible de utilizaciónpor la planta: -la llamada "agua inerte" [lo]. Ésta es función de lahidratación de la capa jónica y del contenido salino de la solución

266 MÉTODOS PARA EL ESTUDIO DE LOS SUELOS

del suelo, supuesta agua higroscópica, y varía también con la presiónde succión, que, al crecer, aumenta la posibilidad de utilización. Entrelas plantas cultivadas, la presión de succión varía entre 5 y 45 atmós-feras; y de esto se deduce que el agua susceptible de utilización por laplanta será la diferencia entre el agua posible, y de ia 4 vecesla higroscopicidad.

El "agua muerta" no es útil para la planta, y debe sustraerse del"agua posible", para tener el "agua estática disponible". Esta últimaes sólo útil dinámicamente en el suelo, cuando la movilidad en lacapa considerada es la correspondiente a una velocidad de 0,2 min.por lo menos.

En los suelos en que la movilidad del agua es pequeña, el aguadisponible estática no es completamente útil dinámicamente, sinoque en este caso es agua dinámicamente disponible solamente la cedi-da por el doble de la capa crítica.

Estudio químico. — El estudio químico se extiende a la deter-minación del C, N, P205, carbonatos solubles en el agua, contenidode Na, 1{, Mg y Ca, solubles en el agua, cationes de cambio e H y Aldel complejo.

Por la aplicación de los métodos de análisis se encuentran valo-res que permiten deducir las características físicas, químicas y coloi-do-químicas del tipo particular de suelo, pudiéndose deducir valoresrelativos teniendo en cuenta las relaciones climáticas locales.

Se puede aceptar que los nutrientes existentes en la solución delsuelo penetran en la planta por la corriente transpiratoria sin pérdidade energías (diálisis por la membrana celular). Por el contrario, lacesión de nutrientes por el complejo absorbente se efectúa por la acti-vación de H, debida al CO, producido por la planta y por la destruc-ción de humus.

La activación de iones hidrógeno como consecuencia de la elimi-nación de CO2 por la planta, se manifiesta con diferente intensidad enlas distintas especies. Se admitirá que las plantas existentes en uncampo producen una cantidad de iones H, con grosera aproximaciónequivalente al contenido en cationes de las cenizas, de la cosecha con-

DETERMINACIÓN DE LA ECONOMÍA DEL AGUA 267

siderada. El hidrógeno activado libera cationes de complejo, que pasana la solución del suelo. Este intercambio no se efectúa en . relacionesestequiométricas, sino por las leyes que rigen el cambio de cationes,propio de los complejos zeolíticos.

La liberación de cationes de los minerales del suelo por los ioneshidrógeno activados puede despreciarse, contrariamente a los otrosorígenes de nutrientes; el análisis apenas puede valorarlos.

Solamente en las condiciones extremadas de los trópicos, y paratener en cuenta esto último se aumentará empíricamente en un iopor loo la posibilidad de liberación del complejo. El total de cationesasí obtenido representa la posibilidad total de liberación.

En los suelos en que el agua tiene escasa movilidad se reduce ladisponibilidad de alimentos para la planta, pues no contribuye todala capa de tierra como liberadora de alimentos, sino sólo el doble delespesor de la capa crítica. Esto es valedero solamente cuando se tratade un solo horizonte. Si se está en presencia de diferentes horizontes,de la cantidad total de iones FI se calcula • la parte que corresponde acada uno de los del perfil enraizado. Los valores así encontrados danla posibilidad de liberación de bases efectivas del suelo.

Para obtener una cosecha determinada es suficiente el suministropor el suelo de cierta cantidad de i:irincipios nutritivos. Si la posibili-dad de suministro es menor que la cantidad necesaria para la crianzade una buena cosecha, el suelo debe abonarse. En el abonado hay quetener en cuenta que sólo una parte de los cationes aportados por elabono quedan en solución. La magnitud de la cantidad de bases quequeden en solución depende de la capacidad de absorción del complejoy de las fuerzas que unen los cationes a éste.

Para complejos saturados semejantes crece la fijación con el con-tenido de arcilla del suelo. Así, los suelos ligeros apenas tienen poderfijador, mientras que en los suelos pesados, la posibilidad de fijaciónreside en casi todo el peso. Naturalmente, el poder fijador depende yva unido al complejo absorbente [Ir].

El poder fijador actúa, como se ha dicho anteriormente, segúnlas leyes del cambio de bases.