Manual de Bono y Quiroga

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Manual de Bono y Quiroga

  1. 1. Manual defertilidad yevaluaciónde suelosEditores: Alberto Quiroga y Alfredo Bono EEA INTA Anguil
  2. 2. 2 EEA INTA, Anguil
  3. 3. Este manual está dedicado a nuestro compañero Daniel “Chamaco” Pérezcuya valiosa colaboración en las tareas de campo, durante casi 30 años, nospermitió hoy poder presentar este trabajo. Daniel falleció en octubre de2007, siempre estarás presente en nuestra memoria. Grupo de Suelos y Recursos Naturales Manual de fertilidad y evaluación de suelos 3
  4. 4. 4 EEA INTA, Anguil
  5. 5. AutoresCarlos Antonini, Ing. Agrónomo Nanci Kloster, Licenciada en QuímicaProfesor Adjunto Cátedra de Agricultura Especial, Grupo de Suelos, Laboratorio de Suelos. EEA AnguilFacultad de ciencias Agrarias. UNCuyo. INTA. Egresada de la UNLPam. nkloster@anguil.inta.gov.arFernando Arenas, Ing. AgrónomoProfesor Adjunto Cátedra de Agricultura Especial,Facultad de ciencias Agrarias. UNCuyo. Alberto Quiroga, Ing. Agrónomo. M.Sc., Doctor Grupo de Suelos, Manejo y Conservación de Suelos. EEA Anguil INTA.Pamela Azcarate, Licenciada en Química. M. Sc. Egresado de la UNLPam con posgrados en la UNS.Grupo de Suelos, Laboratorio de Suelos. EEA Anguil aquiroga@anguil.inta.gov.arINTA.Egresada de la UNLPam con un posgrado en la UBA.pazcarate@anguil.inta.gov.ar Nicolás Romano, Ing. Agrónomo Grupo de Suelos, Fertilidad y fertilización de culti- vos. EEA Anguil INTA.Alfredo Bono, Ing. Agrónomo. M.Sc. Egresado de la UNPam.Grupo de Suelos, Fertilidad y fertilización de culti- nromano@anguil.inta.gov.arvos. EEA Anguil INTA.Egresado de la UBA con un posgrado en NMSU, USA.abono@anguil.inta.gov.ar Matías Saks, Ing. Agrónomo Egresado de la UNPam. Depto. de Desarrollo PETRO- BRAS Energía SA.Romina Fernández, Ing. Agrónomo. M.Sc. matías.saks@petrobras.comGrupo de Suelos, Manejo y Conservación de Suelos.EEA Anguil INTA.Egresado de la UNLPam con un posgrado en la UNS.rfernandez@anguil.inta.gov.arObjetivoEl objetivo de este manual es realizar una síntesis de se incluyen en este trabajo datos acumuladoslos aspectos más importantes y utilizar los concep- durante más de 30 años de estudio en los suelos detos básicos a tener en cuenta en fertilidad de suelos la Región Semiárida y Subhúmeda Pampeana.y fertilización de cultivos para poder interpretar y Mucha de la información que se presenta en los dis-tomar decisiones sobre el manejo de los sistemas tintos capítulos de este trabajo fueron presentadosmixtos de la región. Los contenidos abordados en el en publicaciones técnicas de la EEA INTA Anguil, enmismo surgen como respuesta a consultas más fre- revistas de divulgación, en congresos de la especia-cuentes de productores y profesionales de la región. lidad, en revistas internacionales, en capítulos deAdemás es un apoyo a los cursos de capacitación libros y fueron parte de trabajos de tesis de grado ypara profesionales dictados desde 2002 y que perió- posgrado.dicamente se dictan en la EEA INTA Anguil. Para ello Manual de fertilidad y evaluación de suelos 5
  6. 6. Contenidos capítulo .I capítulo .IV El sistema suelo y características del Agua del suelo intercambio de iones Caracterización del sistema poroso Fracciones granulométricas Agua en el suelo Coloides en el suelo Perfiles hídricos Intercambio Catiónico Probabilidad de precipitaciones, usos consuntivos y Intercambio Aniónico rendimientos Ejemplo de valores de CIC de diferentes suelos de la Consideraciones sobre la estructura Región Semiárida Pampeada Compactación Agua y sistemas mixtos de producción Determinación práctica del contenido de agua capítulo .II capítulo .V Acidez y alcalinidad de los suelos Fuentes de acidez y alcalinidad Contribución de los cultivos de cobertu- Efectos del pH ra y las napas freáticas a la conserva- Clasificación de la acidez del suelo ción del agua y nutrición de los cultivos Medición de pH en laboratorio Valores de pH en la Región Semiárida Pampeana 1) Cultivos de cobertura Diagnóstico de pH a campo: Alcalinidad y acidez Producción de cultivos de cobertura Tecnología en los cultivos de cobertura (fertilización y fecha de secado) capítulo .III Efecto en la disponibilidad de agua Efecto en la disponibilidad de nitrógeno Efecto en las malezas Materia orgánica del suelo Efectos sobre el rendimiento de Maíz y Sorgo 2) Ambientes con influencia de la napa de agua Composición de la Materia Orgánica de los suelos Experiencia en soja Régimen hídrico y Materia Orgánica Experiencia en maíz Capacidad de retención de agua y Materia Orgánica capítulo .VI Espesor del suelo Granulometría, Materia Orgánica, Manejo Propiedades físicas y Materia Orgánica Secuestro de Carbono Balance de Carbono Nitrógeno Efectos acumulados del aporte de nutrientes Ciclo Tipos y fuentes de fertilizantes nitrogenados Momentos y formas de aplicación Uso de fertilizantes en la provincia de La Pampa6 EEA INTA, Anguil
  7. 7. capítulo .VII capítulo .XFósforo Muestreo e interpretación de análisis de suelosCicloTipos y fuentes de fertilizantes fosforados Objetivos generalesMomentos y formas de aplicación ¿Para que realizar una evalución de suelos?Estrategias de fertilización fosfóricas Como tomar una muestra de suelo Cuando tomar las muestrascapítulo .VIII Interpretación de los resultados Interpretación de datos realesMétodos de diagnóstico de fertilizaciónObjetivos de la fertilización capítulo .XIMétodos de diagnóstico Manejo de unidadesMétodo del balanceFertilización en trigo Las unidadesFertilización en maíz, girasol y soja Análisis de pasaje de unidades Cuadernillo de ejercitacióncapítulo .IXFertilizantes aplicados en la línea desiembraTolerancia según especiesEfecto fitotóxicos según tipo de fertilizanteDisponibilidad hídrica del sueloTipo de sueloEspaciamiento entre hilerasEnsayos realizados en la EEA Anguil INTADosis máximas orientativas para los diferentes cultivos Manual de fertilidad y evaluación de suelos 7
  8. 8. 8 EEA INTA, Anguil
  9. 9. capítulo.I Alberto Quiroga y Nicolás RomanoEl sistema suelo ycaracterísticas del intercambio de ionesEl suelo es un sistema abierto, dinámico, constituido Las partículas del suelo tienen tamaños muy varia-por tres fases. La fase sólida esta compuesta por los bles que abarcan desde 25 cm a menores de 1 µm.componentes orgánicos e inorgánicos, que a través La textura define la relación porcentual de cada unode distintos arreglos dan lugar a la estructura del de los grupos de partículas menores de 2 mm de diá-suelo. La forma (tipo), el tamaño (clase) y la resis- metro. Estas se denominan arena, limo y arcilla ytencia (grado) constituyen parámetros para clasifi- constituyen las fracciones granulometricas, las cua-car la estructura de los suelos. Estos arreglos tam- les le otorgan al suelo alguna de las siguientesbién incluyen el espacio poroso dentro de los agre- características:gados y entre los agregados, que de acuerdo al diá-metro de los mismos, cumplen la función de almace- • Arena gruesa: macroporosidad alta, permeabili-nar agua o de drenaje e intercambio gaseoso. Por dad alta, compacidad baja, poca inercia térmica,ejemplo, Taboada y Micucci (2002) señalan que el facilidad de laboreo, energía de retención de aguacrecimiento de las raíces de la mayoría de las plan- baja, almacenamiento de nutrientes bajo.tas se limita con menos de 10% del espacio poroso • Limo: fertilidad física deficiente, riesgo de encos-lleno de aire y con una tasa de difusión de oxígeno tramiento superficial, velocidad de infiltración baja, 2menor a 35 µg/m seg. Una adecuada proporción de inestabilidad estructural alta, permeabilidad mediaporos menores de 10 µm son necesarios para alma- a baja, erosionabilidad alta, almacenamiento decenar agua, mientras que también una proporción nutrientes y capacidad de retención de agua útilde macroporos mayores de 100 µm (más 10%) son media a baja.necesarios para la captación del agua, el desarrollo • Arcilla: fertilidad química alta según mineralogía,raíces y el intercambio gaseoso. La Figura 1 repre- superficie específica muy alta, capacidad de inter-senta un esquema simplificado de las relaciones de cambio catiónico alta y variable con mineralogía,fases y los principales componentes del suelo: capacidad de retención de agua útil alta, microporo-materia orgánica (MO) y sus fracciones, fracciones sidad alta, dificultad penetración raíces.texturales (arcilla, limo y arena), sistema poroso concaracterísticas cualitativas y cuantitativas influen- La textura es una de las propiedades más perma-ciadas por la textura, MO y estructura. nentes del suelo, no obstante puede sufrir cambios Figura 1. Distintas fases Sólido (Textura) del sistema suelo InorgánicoSólido Orgánico M.O.T M.O vieja M.O joven Porosidad Cantidad Textural Materia orgánica Calidad Extructural Agua Aire Manual de fertilidad y evaluación de suelos 9
  10. 10. Internacional piedra grava arena gruesa arena fina limo arcilla 20 2 0,2 0,02 0,002 mm USDA arenas muy gruesa piedra grava limo arcilla muy fina gruesa media 20 0,002 mm fina 2 1 0,5 0,25 0,1 0,05 por laboreo (mezcla de horizontes), erosión eólica Figura 2. Tamaño de partículas para dos sistemas de cla- (suelos más gruesos por pérdida de material), ero- sificación. Adaptado de Dorronsoro (2007) sión hídrica (deposición de materiales más finos), etc. Es el elemento que mejor caracteriza al suelo arenas, denominados pseudo-limo o pseudo arena. desde el punto de vista físico. La permeabilidad, la Estas formaciones también pueden observarse por consistencia, la capacidad de intercambio de iones, presencia de concreciones de hierro y manganeso o de retención hídrica, distribución de poros, infiltra- de carbonato de calcio. ción y estructura, son algunas de las características del suelo que en gran medida dependen de la pro- La proporción de las distintas fracciones determinan porción de las distintas fracciones texturales que la textura de un suelo que puede ser representada a constituyen un determinado suelo. partir del triángulo textural. Las clases texturales dentro del sistema del USDA son 12 (Figura 3). Fracciones granulométricas En la Región Semiárida Pampeana predominan los Para separar las distintas fracciones granulométri- suelos de texturas franco arenoso, arenoso franco y cas (arcilla, limo y arena) normalmente se recurre a franco. En el sector Este de La Pampa, Sur de técnicas de sedimentación (ley de Stoke) que permi- Córdoba y Este de San Luís predominan suelos de ten separar partículas menores de 70 um. Para cuan- granulometrías más gruesas, mientras que en la tificar distintas fracciones de arenas se emplean región de la Planicie con Tosca aumentan los conte- tamices. En ambos casos, sedimentación y tamiza- nidos de limos y de arcilla dando lugar a suelos que do, se requiere un tratamiento previo de la muestra comparativamente poseen mayor capacidad de de suelo a fin de que las fracciones se encuentren en retención de agua, mayor capacidad de intercambio forma individual para ser cuantificadas conveniente- catiónico y menor macroporosidad. Este comporta- mente. miento se encuentra asociado con diferencias en la superficie específica de las fracciones texturales que En la Figura 2 se indican los tamaños para las distin- constituyen esos suelos (Figura 4). tas fracciones, de acuerdo al criterio del Depar- tamento de Agricultura de EE.UU. adoptado por la Para las distintas fracciones granulométricas, los Argentina. También se presenta el sistema de la valores aproximados de superficie específica son los Sociedad Internacional de la Ciencia del Suelo indicados en la Tabla 1. (ISSS). Coloides en el suelo En función de propiedades que le confieren las frac- ciones más finas y de la acción de cementantes inor- La Química Coloidal es una rama especializada den- gánicos (sílice coloidal, carbonatos de calcio) u tro de la físico – química y en el caso de los suelos orgánicos (humus), es muy común que las partículas comprende las arcillas, los óxidos y las sustancias más pequeñas se agrupen muy establemente, for- húmicas (Conti 2005). Durante los procesos que mando microagregados del tamaño del limo o de las desencadenan la formación de los suelos, como por10 EEA INTA, Anguil
  11. 11. Figura 3. Triangulo de texturas. Adaptado de Dorronsoro (2007)ejemplo la meteorización del material parental, cier- Figura 4. Relación entre la cantidad de superficie y el ta-tos minerales y materiales orgánicos se dividen en maño de las partículas. Adap. de Porta Casanellas 1999partículas extremadamente pequeñas. Distintos superficie especificaprocesos químicos más tarde reducen aún más el cm2 g -1tamaño de estas partículas hasta el punto que no esposible verlas a simple vista. Estas partículas sondenominadas coloides.Los coloides de las arcillas tienen estructura laminary naturaleza cristalina. En la mayoría de los sueloslos coloides de arcilla son más numerosos que loscoloides orgánicos. Para clasificarlos pueden tener-se en cuenta aspectos como su relación con el aguay su carga (Conti 2005).Tabla 1. Distintas fracciones granulometricas y sus valo- arcillla arenares orientativos de la superficie especifica. Adaptado dePorta Casanellas 1999 Diámetro aparente Nº de partículas por Superficie especifica Fracción 2 -1 (mm) gramo (cm g ) Arena muy gruesa 2.00-1.00 90 11 Arena gruesa 1.00-0.50 720 23 Arena media 0.50-0.25 5700 45 Arena fina 0.25-0.10 46.000 91 Arena muy fina 0.10-0.05 722.000 227 Limo 0.05-0.002 5.776.000 454 Variable según la Arcilla < 0.002 90.260.853.000 mineralogía de la arcilla Manual de fertilidad y evaluación de suelos 11
  12. 12. Figura 5. Los cationes son atraídos por las arcillas y N+ S- S- N+ N+ S- N+ S- la materia orgánica del suelo, los aniones en cam- Los polos (cargas) Los polos (cargas) bio son repelidos. idénticos se repelen opuestos se atraen Adaptado de Darwich, 1998 Ca++ Mg++ + - - Coloide del Na -- - suelo - - -- Ca ++ NO 3- K + H+ SO 4- Cl- NO 3- • Por su relación con el agua los coloides pueden ser fases. La capacidad de intercambio catiónico nor- hidrofílicos que adsorben gran cantidad de agua e malmente se expresa en meq/100 gr de suelo y de hidrófobos, los cuales presentan menos moléculas acuerdo a la proporción de coloides y mineralogía de agua unidas sobre las partículas y floculan fácil- de los mismos (superficie específica) puede variar mente con el agregado de electrolitos. Los óxidos de en un amplio rango. En suelos arenoso franco de la hierro (Fe) y aluminio (Al) se consideran hidrófobos, RSP alcanzan valores tan bajos como 5 meq/100gr, mientras que las arcillas silicatadas (principalmente mientras que en suelos francos pueden superar los expandentes) y la MO se consideran hidrofílicas. 15 meq/100gr. • Por su carga, se llaman coloides positivos (óxidos Es un proceso dinámico que se desarrolla en la de Fe y Al) a los que presentan como balance cargas superficie de las partículas. Como los iones adsorbi- positivas a pH normales del suelo. Se llaman negati- dos quedan en posición asimilable constituyen la vos aquellos que como balance tienen carga neta reserva de nutrientes para las plantas. La siguiente negativa (la mayoría de las arcillas silicatadas, sus- reacción muestra como el calcio puede ser intercam- tancias húmicas). biado por dos iones hidrógeno H+ o por dos iones K+. Cada coloide tiene una carga eléctrica negativa des- - H+ Ca ++ - coloide + 2H+ coloide + Ca++ arrollada durante el proceso de formación, que le H+ confiere la propiedad de atraer partículas con cargas positivas y repeler partículas con cargas negativas al igual que los polos de un imán (Figura 5). Esta reacción ocurre rápidamente, es químicamente equivalente y además es reversible ya que si se le Esta característica permite explicar por qué los agrega más calcio al sistema este desplazará nueva- - - nitratos (NO3 ) o los cloruros (Cl ) se lixivian más mente al hidrógeno. Este proceso ocurre en suelos fácilmente del suelo que el ión amonio (NH4+) o el con bajo pH cuando se realiza la práctica del encala- ión potasio (K+). do. Más adelante analizaremos algunos casos de sistemas de producción tamberos, con alta extrac- Intercambio Catiónico ción de bases (silos maíz, pasturas) donde la satura- ción del complejo de intercambio con bases puede Se define el intercambio catiónico como los proce- resultar limitante para la nutrición de los cultivos. sos reversibles por los cuales las partículas sólidas del suelo adsorben iones de la fase acuosa liberan- coloide - H+ + Ca++ - coloide Ca ++ + 2H+ do al mismo tiempo otros iones en cantidades equi- - H + - valentes, estableciéndose el equilibrio entre ambas12 EEA INTA, Anguil
  13. 13. Las causas que originan el intercambio iónico son Tabla 2. Proporción relativa de cationes metálicos adsor-los desequilibrios eléctricos de las partículas del bidos en el complejo de intercambio de diferentes suelossuelo. Para neutralizar las cargas se adsorben iones pampéanos (capa arable)que quedan débilmente retenidos sobre las partícu- CATIONES DE INTERCAMBIO %las del suelo y se pueden intercambiar con la solu- Suelo pH Ca Mg Na Kción del suelo. Argiudol 5.8 80.8 13.0 --- 6.2 Ca++ Natralbol 6.5 65.2 21.1 1.8 11.9 Na+H+ - - K+ + - Na+ - K - - Hapludol 6.3 51.0 32.7 5.0 11.3 ++ - - ++ H+ Ca - coloide - Mg coloide Mg++ - K+ Natracuol 9.8 50.0 13.7 36.4 9.9 - K+ - - H+ - K + H+ + K En la Tabla 3 se muestra un resumen de evaluacio- nes realizadas en unos 30 establecimientos, donde Cationes en solución Cationes adsorbidos al coloide se determinó capacidad de intercambio catiónico (CIC), cationes adsorbidos y se calcularon los por-Al analizar este proceso Conti (2005) señala que el centajes de saturación y relaciones entre cationesequilibrio entre cationes retenidos y los iones en la (Quiroga et al. 2007). Estos parámetros son impor-solución del suelo depende de la concentración de tantes indicadores de las condiciones edáficas quela solución y la actividad relativa de cada ión, de las pueden limitar la productividad de pasturas concaracterísticas de cada catión (valencia y grado de base alfalfa. Al respecto, existen referencias quehidratación) y del grado de afinidad entre el inter- indican que la saturación con bases debe ser supe-cambiador y el catión. En la Tabla 2 se muestran rior al 80%, la de Calcio debe ser superior al 40%,ejemplos de distintos suelos. Magnesio superior al 10% y Sodio menor al 5%,Profundidad : 0 - 10 cm Tabla 3. Capacidad de 0-10 L 2803 L 2805 L 1211 L 1213 L 1236 L 0210 intercambio catiónico y CIC 17,67 18,33 16,60 18,93 16,63 10,4 cationes intercambiables (meq/100gr) para dos Ca 4,60 5,67 3,40 8,77 3,37 5,69 espesores (0-10 y 10-20 Mg 1,83 2,73 1,60 4,07 1,60 2,51 cm) en lotes de producto- Na 0,70 0,83 0,47 1,60 0,50 0,19 K 1,73 2 2,00 2,40 1,70 1,55 res destinados a la pro- Valor S 8,86 11,23 7,47 16,84 7,17 9,95 ducción tambera. L 2803 indica tambo 28 y lote 3. % Sat 50,57 61,26 44,99 88,86 43,03 95,64 % Ca 26,18 30,87 20,50 46,29 20,26 54,76 % Mg 10,6 14,94 9,65 21,43 9,50 24,12 Ca/Mg 2,7 2,12 2,19 2,27 1,84 2,27Profundidad : 10 - 20 cm 10 - 20 L 2803 L 2805 L 1211 L 1213 L 1236 L 0210 CIC 17,93 17,6 16,27 18,80 16,40 9,9 Ca 4,57 5,83 3,47 7,87 3,27 5,54 Mg 3,30 2,57 1,73 4,17 1,80 2,67 Na 0,83 0,83 0,50 1,63 0,40 0,24 K 1,77 1,93 1,90 2,10 1,80 1,18 Valor S 10,47 11,16 7,60 15,77 7,27 9,63 % Sat 58,67 63,46 46,68 83,75 44,35 97,29 % Ca 25,62 33,16 21,28 41,75 19,92 55,98 % Mg 18,50 14,57 10,67 22,12 10,95 26,97 Ca/Mg 1,40 2,28 2,25 1,91 1,84 2,08 Manual de fertilidad y evaluación de suelos 13
  14. 14. Además es conveniente que la relación entre catio- nes no supere ciertos límites (ej. Ca/Mg menor de 5). Cómo se puede observar en las Tablas anteriores los +2 cationes qué predominan en los suelos son Ca , +2 + + Mg , K Na . La predominancia de estos cationes se debe a que en los comienzos de la formación de las arcillas, la solución formada por la disolución de los silicatos contiene estos iones, además de aluminio (Al) e hierro (Fe), los cuales fueron liberados por la meteorización de los minerales primarios. Figura 6. Sustitución isomorfica en la red cristalina de la En las regiones más áridas y/ o semiáridas o subhú- arcilla. Adaptado de Darwich 1998. medas , el Ca+2, Mg+2, K+, Na+, pasan a dominar el complejo de intercambio a pH cerca de la neutrali- dad o ligeramente alcalino. En regiones húmedas o subhúmedas con drenajes impedidos, el Na a pesar de su fácil desplazamiento, este no se lixivia y tien- de a acumularse en el perfil pasando a ocupar más del 15% del complejo de intercambio, dando lugar a suelos sódicos (ej. Natracuol, Tabla 2). El origen de las cargas puede ser permanente por sustitución isomórfica, donde un catión del interior del mineral que forma la arcilla es reemplazado por otro catión de menor o mayor valor valencia pero igual radio (Figura 6). Otra fuente de cargas es la variable o pH dependiente en la MO y arcillas tipo Figura 7. Carga negativa en el borde de las arcillas. En 1:1, dado por la ionización y protonación de grupos este caso los oxígenos serían las cargas negativas (insa- químicos específicos localizado en la superficie de tisfechas). A pH superiores a 7 los hidrógenos están los coloides (Figura 7). débilmente retenidos y pueden ser fácilmente intercam- biados por otros cationes. Adaptado de Darwich, 1998. 200 La CIC en la mayoría de los suelos se incrementa al 180 aumentar pH. Esto es debido al incremento de las 160 denominadas cargas “pH dependientes” (Figura 8). En suelos ácidos pH 4 a 5 la mayoría de las cargas CIC meq/100 gr 140 Coloides orgánicos son permanentes dadas por la sustitución isomórfi- 120 Montmorillonita ca en la red cristalina, pero en la medida que el pH + 100 Cargas pH dependientes aumenta sobre 6 la ionización de los ions H sea en la fracción orgánica o en los bordes expuestos de los 80 cristales de arcilla aumenta considerablemente. 60 Cargas permanentes Cuando el % de saturación de bases es 80, significa 40 que el 80% de la CIC está ocupada por bases y solo 20 un 20% está ocupado por otros iones como hidróge- 4 5 6 8 no y Al. Como se observa en la Figura 9, existe una pH del suelo estrecha relación entre el pH y el % de saturación de Figura 8. Carga dependientes de pH bases de un suelo.14 EEA INTA, Anguil
  15. 15. Figura 9. Relación entre el pH pH y el porcentaje de 9 saturación de bases de un 8 suelo. 7 6 5 4 3 20 40 60 80 100 %SBIntercambio Aniónico los iones del intercambiador son reemplazados por iones de la solución del suelo e inmediatamente seExisten algunos óxidos de Fe, hidróxidos de Al y genera un nuevo equilibrio, el cual se modifica cuan-otros materiales amorfos como el alofano qué des- do las plantas toman nutrientes, hay lixiviación porarrollan cargas positivas que atraen iones como fos- agua, hay aportes por fertilizantes y/o enmiendas.fatos, sulfatos, nitratos y cloruros. Resultan frecuentes las consultas respecto a la apli- cación de enmiendas en suelos afectados por Na + -PO4 H2 (sulfato de calcio) y en suelos con baja saturación de + -SO 4 H bases (pH bajo) que condicionan procesos biológi- - H+ cos considerados relevantes en los sistemas de pro-Particul a de hi dróxi do de Fe o + -PO H 4 2 ducción de la RSP (ej. Fijación biológica de N). A Aluminio + -NO manera de ejemplo y con la finalidad de reconocer 3 distintos factores que deberán ser considerados, se - H + presenta un análisis simplificado del cálculo de - ++Al(OH) requerimiento de enmienda para el lote L2805 de la - + -SO H 4 Tabla 3. Valores de los cationes de intercambio en el espesor del suelo, 0-10 cm, considerando una densidad apa- -3Estos procesos no tienen la magnitud de los proce- rente de 1250 kg m .sos de intercambio catiónico en la mayoría de lossuelos, pero son muy importantes como mecanis- Capacidad de intercambio cationico:18,3 meq/100gr 2+mos para retener e intercambiar aniones. Alcanza Ca : 5,67 meq/100grvalores importantes en suelos tropicales con altos Mg2+: 2,73 meq/100grcontenidos de caolinita y arcillas de óxidos o en sue- K+: 2.00 meq/100grlos ácidos de alofanos. La afinidad y fuerza de unión Na+: 0.83 meq/100grdepende, como en los cationes, del orden de valen- Porcentaje de saturación de bases: 61,3%cia e hidratación. Conti (2005) señala que en los fos- El suelo en 10 cm de profundidad pesa 1.250.000 kgfatos la adsorción puede resultar irreversible por la ha-1.formación de uniones fuertes con el intercambiador(fijación de fosfatos) y la formación de sales de Al y Los valores de meq/100g de suelo a ppm o mg/kgFe. Por eso para fosfatos el proceso se llama adsor- de suelo.ción y no intercambio. • Calcio: 5,67 meq/100g x 20 (peso atómico del Ca dividido 2) x 10= 1134 mgCa/kg x 1.250.000 kg/ha =Cuando en el complejo se produce un intercambio, 1417 kgCa/ha. Manual de fertilidad y evaluación de suelos 15
  16. 16. • Magnesio: 2,73 meq/100g x 12 (peso atómico del Bibliografía Mg dividido 2) x 10= 328 mgMg/kg x 1.250.000 kg/ha = 409 kgMg/ha. • Conti M. 2005. Principios de Edafología, con énfasis en Suelos argentinos. Editorial Facultad de Agronomía (UBA), • Potasio: 2.00 meq/100g x 39 (peso atómico del K, 430pp. valencia 1) x 10= 780 mgK/kg x 1.250.000 kg/ha = • Darwich N. 1998. Manual de la fertilidad de suelos y uso 975 kgK/ha. de fertilizantes. Mar del Plata, 182 pp. • Dorronsoro C. 2007. Curso de Introducción a la • Sodio: 0.83 meq/100g x 23 (peso atómico del Na, Edafología. Universidad de Granada. España. TEMA 1: valencia 1) x 10=190,9 mgNa/kg x 1.250.000 kg/ha = Edafología: concepto y fines. Formación del suelo. 238 kgNa/ha. Procesos y factores formadores. El perfil del suelo. http://edafologia.ugr.es/introeda/tema00/progr.htm. • Aporte de enmienda: si las pasturas de alfalfa • Echeverría E. y F. García. 2005. Fertilidad de suelos y fer- requieren 80% de saturación con bases y el suelo en tilización de cultivos. INTA-INPOFOS. cuestión presenta 61,3%, es necesario lograr un • Porta J., López Acevedo M. y C. Roquero.1999. Edafología incremento de aproximadamente 20%. Como la CIC para la Agricultura y el Medio Ambiente. Ediciones Mundi- es de 18,3 meq/100gr, el 20% representa 3,7 Prensa. 849 pp. meq/100gr. Esta es la cantidad de protones que • Quiroga A., Fernández R., Farrell M. y O. Ormeño. 2007. deben ser reemplazados por cationes (normalmente Caracterización de los suelos de tambos de la cuenca de Ca y Mg). Considerando que 1 meq/100gr de Ca en el Trenque Lauquen. In: Revista CREA, Nº 324. pp. 84-86. suelo en cuestión (10 cm espesor y 1250 kg/m3) • Taboada M. y F. Micucci. 2002. Fertilidad Física de los representan 250 kg/ha de Ca, para incorporar el Suelos. Ed. Facultad de Agronomía (UBA), 79pp. equivalente a 3,7 meq/100gr es necesario aportar 925 kg/ha de Ca. Posteriormente es necesario afec- tar este valor por la concentración de Ca en la enmienda utilizada y por la eficiencia de aplicación.16 EEA INTA, Anguil
  17. 17. capítulo.II Pamela Azcarate y Nanci KlosterReacción del suelo: pHLa reacción del suelo hace referencia al grado de aci- nibilidad de nutrientes esenciales y la toxicidad dedez o basicidad del mismo y generalmente se expre- otros elementos. Permite predecir los cationessa por medio de un valor de pH (Porta Casanelas et dominantes en los coloides del suelo y está involu-al. 1999). El pH fue definido por Sorensen (1909) crado en la retención de plaguicidas, factor impor-como el logaritmo negativo, en base 10, de la activi- tante al momento de evaluar contaminación de sue-dad del protón (H+): los y aguas y/o persistencia.pH = - log aH+ aH+ = actividad del H+ Fuentes de acidez y alcalinidadEn las soluciones diluidas, la actividad puede reem- Los factores que influyen en el valor del pH sonplazarse por la concentración sin alterar el resultado diversos, entre los que podemos numerar:por lo tanto podemos expresarlo como: • El material parental es la roca que dio origen a +pH = - log CH CH+ = concentración de H+ dicho suelo, si la misma es de de reacción ácida o alcalina aportará al pH de ése suelo.El significado práctico de la escala logarítmica es • Las precipitaciones tienden a acidificar el suelo, 2+que permite visualizar que un cambio de una unidad por lixiviación de las bases calcio (Ca ), magnesio 2+ + a+de pH implica un cambio de 10 veces en el grado de (Mg ), potasio (K ) y sodio (N ), disueltas en solu-acidez o alcalinidad del suelo. La medida se extien- ción e intercambio de las bases adsorbidas al com-de en una escala de 1 a 14, un pH inferior a 7 es ácido plejo de intercambio por H+ (Vazquez 2006).y superior a 7 es alcalino. En sistemas naturales los • La mineralización de los residuos orgánicos gene-valores de pH se hallan generalmente en un interva- ra amonio (NH4+) cuya posterior oxidación a nitratolo de 4,5 a 10. (NO3-) ocurre con liberación de H+. Además los áci- dos húmicos resultantes de dicha mineralizaciónEl pH es una de las mediciones químicas más impor- poseen grupos reactivos, carboxílicos y fenólicos,tante que se puede hacer en un suelo. A pesar de su que se comportan como ácidos débiles.simplicidad, no sólo indica si el mismo es ácido, neu-tro o alcalino, sino que aporta información básica Tabla 1. Reacción en el suelo de algunos fertilizantespara conocer su potencial agrícola, estimar la dispo- empleados usualmente. Fertilizantes Reacción con el suelo libera amoníaco y dióxido de carbono e inicialmente se observa un incremento en el pH del suelo por hidrólisis del amoníaco. Sin embargo es ta variación del pH es Urea temporario, y el suelo vuelve a su valor inicial luego de que el amonio producido es - oxidado a NO3 , y se disocia el ácido carbónico (Montoya 1999; Tisdale et al. 1985) - Superfosfato es un fertilizante de reacción ácida, debido a la presencia del anión H 2PO4 . triple (SPT) es un fertilizante constituido por dos iones de carácter débil, por lo que la reacción Fosfato final en el suelo resulta del equilibrio de disociación e hidrólisis entre ambos diamónico compuestos. es un elemento que puede oxidarse en presencia de bacterias específicas. Durante + Azufre dicha reacción de oxidación se liberan H que disminuyen el pH del suelo. elemental Manual de fertilidad y evaluación de suelos 17
  18. 18. • La extracción de bases por los cultivos, general- tada por el pH, ya que determinados nutrientes no mente es mayor que el aporte de fertilización, lo que se encuentran disponibles para las plantas en deter- lleva a una acidificación del suelo (Casas 2003). minadas condiciones de pH (Figura 1). La mayor dis- • El uso de fertilizantes, los cuales pueden dejar ponibilidad de nutrientes se da a pH entre 6-7,5 pero residuos ácidos o alcalinos de acuerdo al carácter esto depende de cada cultivo. Cada planta adquiere ácido o básico débil de los iones constituyentes del mayor vigor y productividad dentro de ciertos inter- mismo, o a su posibilidad de experimentar reaccio- valos pH. Esto no implica que el cultivo no pueda nes de óxido reducción. Mientras que también exis- vivir fuera del intervalo indicado dado que el mismo ten fertilizantes que no influyen en el pH del suelo presenta cierta capacidad de adaptación (Tabla 2). (Tisdale et al. 1985) (Tabla 1). Clasificación de la acidez del suelo Efectos del pH Existen distintos tipos de acidez y su evaluación El pH influye en las propiedades físicas y químicas dependerá del objetivo deseado (Bohn et al. 1993; del suelo. Las propiedades físicas resultan más esta- Porta Casanelas et al. 1999; Vazquez 2005). En los bles a pH neutro. A pH muy ácido hay una intensa suelos los H+ están en la solución del suelo, en el alteración de minerales y la estructura se vuelve complejo de intercambio, en los grupos débilmente inestable. A pH alcalino, las arcillas se dispersan, se ácidos de la materia orgánica y en los polímeros destruye la estructura y existen malas condiciones hidratados de aluminio sin neutralizar. Los iones desde el punto de vista físico (Porta Casanellas et al. que están en solución representan la acidez activa o 1999). La asimilación de nutrientes del suelo es afec- actual, y la acidez de cambio o de reserva esta dada por los que se encuentran adsorbidos en el comple- Figura 1. Disponibilidad de nutrientes en función del pH. jo de intercambio. Ambas concentraciones de iones Adaptado de Picone (2005) están en equilibrio dinámico, es decir, al eliminarse + + H de la solución del suelo se liberan H adsorbidos hasta alcanzar el equilibrio nuevamente, mostrando el suelo una fuerte resistencia a cualquier modifica- ción de su pH. Esta resistencia de un suelo a variar su pH se la denomina capacidad buffer o tampón. También debe mencionarse la acidez no intercam- biable denominada también acidez titulable pero no intercambiable, dada por los polímeros de aluminio y grupos funcionales orgánicos, que no liberan H+ sino que consumen OH- para su neutralización. Otro tipo de acidez denominada acidez titulable o acidez total, se determina como la cantidad de base fuerte (NaOH o Ca(OH)2) requerida para elevar el pH de un suelo de un valor inicial a un valor final espe- cificado. Esta tiene en cuenta la acidez activa y la de Tabla 2. Intervalos de pH óptimo y de rendimiento satis- factorio para diversos cultivos reserva y se utiliza para la caracterización de los suelos ácidos y para la determinación de la necesi- Tolerancia para ren d. dad de encalado de los mismos. Especies Óptimo satisfactorio Alfalfa 6,5 – 7,5 6,0 – 8,0 Medición del pH Avena 5,5 – 7,0 4,0 – 7,5 Girasol 6,0 – 7,5 Maíz 5,5 – 7,0 5,0 – 8,0 En laboratorio pueden evaluarse distintos tipos de Soja 6,0 – 7,0 4,5 – 7,5 acidez de acuerdo al objetivo deseado: pH actual, Sorgo 5,5 – 7,0 5,5 – 8,5 pH potencial y pH hidrolítico (Vázquez 2005). Trigo 6,0 – 7,0 5,8 – 8,518 EEA INTA, Anguil
  19. 19. +pH actual: es aquel que considera los H presentes Figura 3. Esquema del equi-en la solución del suelo y se considera un reflejo de librio suelo-solución, seña-lo que encontraría una planta en su ambiente radi- lando el H+ evaluado en lacular (Figura 2). Para su determinación se emplea medida de pH potencial.como solución extractora agua destilada o clorurode calcio (CaCl2) 0,01M en diferentes relacionessuelo:solución, tales como pasta de saturación, 1:1,1:2 y 1:2,5. En nuestro país, se propuso realizar ladeterminación con una relación suelo:solución que, cada vez que se comparen resultados de análi-extractora 1:2,5 (IRAM 29410. 1999; SAMLA 2004; sis de laboratorio los mismos deben haber sido rea-Vazquez 2005) y las diferencias técnicas se encuen- lizados con la misma metodología.tran en los tiempos de agitado, reposo y lectura ade-más de la solución extractante. El SAMLA (2004) pH potencial: cuantifica no solo los H+ en solución,propone 30 segundos de agitado, reposo de 1 hora y sino también los intercambiables, permitiendo reali-como solución extractora agua destilada, CaCl2 zar una estimación de la capacidad de acidificación0.01M o KCl 1M, mientras que Vázquez (2005) e del suelo (Figura 3). En dicho caso la solución extrac-IRAM 29410 (1999) proponen un agitado de 5 minu- tora es cloruro de potasio (KCl) 1M.tos y reposo de 2 a 24 horas. IRAM sugiere única-mente agua destilada como solución extractante. pH hidrolítico: se determina en aquellos casos en que el pH actual es alcalino, y permite estimar si unEn Argentina, los trabajos de investigación muestran suelo esta afectado por sodificación debido a carbo-que existe una gran variación en la metodología uti- nato de sodio (diferencia entre pH hidrolítico y pHlizada para la determinación del pH. La mayoría actual de una unidad o mayor). Para realizar estaemplean la medida de pH con una relación determinación también se utilizan como solucionessuelo:agua 1:2,5 (Echeverría et al. 2001; Galantini et extractoras agua destilada o CaCl2 0,01 M, pero seal. 2005; Quiroga et al. 2006) aunque se encuentran incrementa la relación suelo:solución a 1:10algunos trabajos en que la determinación se realiza (Vazquez 2005) (Figura 4). Es necesario tener enen pasta de saturación (Romano y Roberto 2007; cuenta que los suelos sódicos no necesariamenteAdema et al. 2003), y en menor medida con una rela- son alcalinos, sino que el pH característico de dichoción suelo:agua 1:1 (De la Casa et al. 2003). En algu- suelo dependerá del anión acompañante predomi-nos casos no se menciona la técnica empleada. nante. Suelos sódicos con abundancia de sulfato 2- -Kloster et al. (2007) buscaron un factor que permita (SO4 ) o cloruro (Cl ) pueden tener pH cercano a laconvertir datos entre dos metodologías (pH en una neutralidad e incluso ácido (Vazquez 2006).pasta de saturación y una relación suelo:agua 1:2,5)y encontraron que no es posible definir un factor de Valores de pH en la regiónconversión entre las técnicas, debido a que son semiárida pampeananumerosos los factores que influyen la determina-ción de pH (contenido de dióxido de carbono, CO2, La mayor parte de la Región Semiárida Pampeanael contenido de sales, CaCO3, si la solución se está representada por valores de pH que oscilanencuentra en reposo o agitación e inclusive donde entre 6,2 y 7,5 en los cuales no existiría ningún tipose encuentra ubicado el electrodo). Es importante Figura 4. Esquema del equilibrio suelo-solución, señalan-conocer la metodología que se adapte mejor a la do los diferentes iones evaluados en la medida de pHregión o zona en estudio además de tener en cuenta actual y pH hidrolítico.Figura 2. Esquema del equi- librio suelo-solución, seña- lando el H+ evaluado en la medida de pH actual. pH actual (1:2.5) pH hidrolítico (1:10) Manual de fertilidad y evaluación de suelos 19
  20. 20. (1) (1) Tabla 3. Valores de pH n° de X X (2) Departamento ÄpH actual y pH potencial muestras pH actual pH potencial agrupadas en muestras Atreucó 4 6,31 5,57 0,73 de la planicie medanosa. Capital 2 7,89 7,14 0,75 Chapaleufú 9 6,68 5,96 0,72 (1) promedio calculado por Conhelo 14 6,73 5,99 0,74 departamento para cada Guatraché 6 7,19 6,12 1,08 determinación. Hucal 5 7,84 6,89 0,95 (2) pH = pH actual – pH Maracó 19 6,46 5,69 0,77 potencial Rancul 10 6,71 5,96 0,75 Realicó 3 6,78 6,01 0,76 Trenel 13 6,86 6,05 0,81 Utracán 5 6,47 5,92 0,55 de restricción para el establecimiento y la produc- culturización muy importante (Romano y Roberto ción de cultivos y pasturas. Sin embargo, existen 2007). Los valores de pH en la RSP, se observan en áreas (norte de Rancúl, oeste de Conhelo, y de la la Figura 5. Planicie medanosa Chapaleufú, Maracó y este de Atreucó) con valores ligeramente ácidos, entre 5,2 y Para medir el potencial de acidificación de un suelo 6,2 (Figura 5), donde se presentarían limitantes prin- es necesario contar con datos de pH potencial. Un cipalmente para las leguminosas como la alfalfa y análisis exploratorio de muestras provenientes de soja, las cuales son sensibles a la acidez. La acidez varios departamentos de la RSP, indican que las puede afectar a los cultivos por toxicidad por alumi- diferencias de los promedios por departamento nio y/o manganeso, inhibición de la fijación biológi- entre pH actual (pH 1:2,5) y potencial (pH KCl) se ca del nitrógeno y restricciones en el crecimiento encuentran entre 0,55 y 1,08 unidades, reflejando la radicular y/o afectando la nutrición fosfatada, variabilidad de la acidez intercambiable de estos (Marschner 1995). Estos valores para los departa- suelos (Tabla 3; Figura 6). El valor mínimo de pH mentos de Chapaleufú y Maracó se justificarían ya potencial medido es de 5,57, y el de pH actual es de que se trata de una región con un proceso de agri- 6,31 indicando que la acidificación no sería una pro- Figura 5. Distribución de los valores de pH en pasta de Figura 6. Diferencias entre los promedios de pH actual y saturación en la RSP (Romano y Roberto 2007) potencial por departamento. n= número de muestras20 EEA INTA, Anguil
  21. 21. blemática a tener en cuenta en el largo plazo. Es • Gusto del suelo.necesario continuar estas mediciones a lo largo del • Presencia de especies resistentes (agropiro,tiempo para confirmar éstos resultados. pelo de chancho, lotus).Las zonas con valores alcalinos (7,5-8,5) a muy alca- Para diagnóstico de suelos salinos es útil observar:linos (>8,5) son áreas muy limitantes para la pro- distribución y estado de los cultivos en explotaciónducción y establecimiento de cultivos y pasturas. (síntomas de toxicidad o deficiencia nutricional),Estas áreas tienen un origen natural que correspon- presencia de una capa superficial blanca, apariciónde a una asociación de suelos Haplustoles y de cristales de sales en un terrón de suelo. ParaCalciustoles, dentro del orden de los Molisoles diagnóstico de suelos sódicos considerar: aparición(INTA, 1980). En ellas es importante considerar la de eflorescencias negras sobre la superficie (asocia-posible alcalinización de los suelos, característica do a la dispersión de los coloides orgánicos), pre-de zonas áridas o semiáridas con capas freáticas sencia de estructuras columnares (prismas de cabe-cercanas. La condición señalada hace que el balan- za redondeada) (Vazquez 2006).ce hídrico sea negativo, es decir, alta temperatura ybaja precipitación llevan a una tasa alta de evapo- Acideztranspiración con el consecuente ascenso de sales • Medida del pH del suelo con pHmetro portátil,hacia la superficie del suelo. La composición de las en pasta de suelo o solución.sales determinará la naturaleza del fenómeno, que • Empleo de tiras reactivas de pH, que presentanpuede ser de sodificación, salinización o sodifica- una coloración característica luego de su contac-ción-salinización. No se dispone de información to con el suelo.regional acerca de esta temática, si bien es común laaparición de zonas con problemáticas de acumula- Bibliografíación de sales superficiales. Inicialmente, es de sumaimportancia la determinación de la conductividad • Adema E.O., Buschiazzo D.E., Babinec F.J., Rucci T. y V.F.eléctrica del extracto de suelo (CE) y de los cationes Gómez Hermida. 2003. Balance de agua y productividadadsorbidos a los coloides del suelo, a partir de los de un pastizal rolado en Chacharramendi, La Pampa.cuales se realiza el cálculo del Porcentaje de Sodio Ediciones INTA. EEA Anguil. Publicación técnica Nº 50.Intercambiable (PSI). Con estos dos parámetros es • Bohn H., McNeal B.N. y G.A O’Connor. 1993. Química delposible determinar cual es la problemática específi- suelo. Editorial Limusa. Primera edición. pp. 233-257.ca de un suelo. • Casas R.R. 2005. Efecto de la intensificación agrícola sobre los suelos. Ciencia Hoy. 15(87): 42 43.Diagnóstico del pH a campo: • De la Casa A., Ovando G., Rodríguez A., Bressanini L. y E.alcalinidad y acidez Buffa. 2003. Evaluación espacial del nitrógeno disponible del suelo en un cultivo de papa cv. spunta en Córdoba, Se detallan a continuación como puede hacerse un Argentina. Agric. Técnica. 63 (3).diagnóstico rápido en el campo de la acidez y/o • Echeverría H.E., Sainz Rozas H.R., Calviño P. y P.alcalinidad de ese suelo. Barbieri. 2001. Respuesta del cultivo de trigo al encalado. V Congreso Nacional de Trigo y III Simposio Nacional deAlcalinidad Cultivos de Siembra Otoño Invernal. Carlos Paz- Córdoba. • Medida del pH del suelo con pHmetro portátil, Actas en CD. en pasta de suelo o solución. • Galantini J.A., Suñer L. y H. Kruger. 2005. Dinámica de las • Empleo de tiras reactivas de pH, que presentan formas de P en un Haplustol de la región semiárida pam- una coloración característica luego de su contac- peana durante 13 años de trigo continuo. RIA. 34(2) artícu- to con el suelo. lo Nº2. • Reacción con fenolftaleína, un indicador quími- • INTA-Gobierno de La Pampa y UNLPam. 1980. Inventario co que presenta coloración rosa a pH > 8. integrado de recursos naturales de la provincia de La • Reacción del suelo con HCl, que en presencia Pampa, ISAG. Buenos Aires, pág 493. de CO32- libera CO2, este último puede observar- IRAM (Instituto de Normalización). 1999. Norma 29 410. se por formación de pequeñas burbujas. Determinación del pH. Manual de fertilidad y evaluación de suelos 21
  22. 22. • Kloster N. S., M. P. Azcarate, F. J. Babinec y A. Bono extractable, pH y materia orgánica en los suelos del este (2007) Comparación de técnicas de medición del pH del de la provincia de La Pampa. Informaciones Agronómicas suelo: pH en pasta de saturación y en relación suelo:agua del Cono Sur. 3:1-6. 1:2,5. Enviado al Congreso Argentino de las Ciencias del • SAMLA (Sistema de apoyo metodológico a los laborato- Suelo. San Luis, Mayo-2008. rios de análisis de suelos, agua, vegetales y enmiendas • Marschner H. 1995. Mineral Nutrition of Higher Plants. orgánicas). 2004. pH del suelo. SAGyP, Asociación Academic Press. Second Edition, 889 p. Argentina de la Ciencia del Suelo. Versión en CD. • Montoya J. C. 1999. Fitotoxicidad de los fertilizantes • Sorensen S.P.L. 1909. Enzyme studies: ll. The measure- nitrogenados aplicados en la línea de siembra. Infrome de ments and importante of the hidrogen ion concentration in Beca para iniciación de graduados, EEA INTA Anguil. enzime reaction. Compt. Rend. Trav. Lab. Calrsberg. 8:1. • Picone L. 2005. Propiedades del suelo relacionadas con • Tisdale S.M., Wernwer N.L. and J.D. Beaton. 1985. Soil la fertilidad. Capítulo 1. In: Fertildad de Suelos y fertility and fertilizers. Editorial MacMillán. Cuarta edición. Fertilización de Cultivos. Ed: H. Echeverría y F. García. pp. 484-425. Ediciones INTA, pp 3-18. • Vázquez M. 2005. Acidez del suelo. En: Tecnologías en • Porta Casanela J., López-Acevedo Reguerín M. y C. análisis de suelos. Liliana Marbán y Silvia Ratto. Buenos Roquero de Laburu. 1999. Edafología para la agricultura y Aires: AACS. pp: 69-88. el medio ambiente. Ediciones Mundi-Prensa. pp 217-236. • Vazquez M.E. 2006. Calcio y magnesio. Acidez y alcalini- • Quiroga A., Saks M., Fernández R., Funaro D. y A.Bono. dad de los suelos. En Fertilidad de suelos y fertilización de 2006. Informe de avance. Módulo investigación de larga cultivos. H.E. Echeverría y F.O. Garcia (eds). Editorial INTA. duración. Proyecto fertilizar. Buenos Aires. Argentina. pp. 161-189. • Romano N. y Z. Roberto. 2007. Contenido de fósforo22 EEA INTA, Anguil
  23. 23. capítulo.III Alberto Quiroga y Alfredo BonoMateria orgánica del sueloLa calidad del suelo es uno de los factores más De esta manera, los contenidos de MO total y susimportantes en el sostenimiento global de la biosfe- fracciones se han constituido en importantes atribu-ra y en el desarrollo de prácticas agrícolas sustenta- tos de la calidad del suelo (Gregorich et al. 1994) ybles (Wang y Gong 1998). Los estudios parecen frecuentemente los más reportados en estudios deorientarse decididamente a identificar, en distintas larga duración tendientes a evaluar la sustentabili-regiones del mundo, indicadores confiables y sensi- dad agronómica (Reeves 1997). Al respecto,bles que permitan estimar el estado actual y las ten- Kapkiyai et al. (1999) señalaron que la fracción jovendencias en la calidad de suelos como paso funda- de la MO (MOj) resulta clave para interpretar cam-mental para definir sistemas de producción susten- bios en la fertilidad del suelo y potencialmentetables (Reeves 1997). Identificar propiedades edáfi- puede ser utilizada como un índice de calidad de loscas discriminantes e incorporarlas a métodos de mismos. De similar manera, Biederbeck et al. (1998)evaluación y de diagnóstico resulta prioritario para comprobaron que fracciones lábiles de la MO fueronestablecer estrategias de manejo conservacionistas. indicadores más sensibles a los cambios en la cali-La sensibilidad, el carácter predictivo, la indepen- dad del suelo que el CO y N total. Esta fracción esta-dencia respecto de otras propiedades, la practicidad ría compuesta principalmente por fragmentos depara su determinación y extrapolación, constituyen raíces parcialmente descompuestas (Cambardella yalgunas de las características que debe reunir un Elliott 1993). Cambardella y Elliott (1994) y Beare etindicador edáfico. al. (1994) comprobaron un efecto positivo de la siembra directa (SD) sobre el contenido de MO,Si bien los indicadores físicos, químicos y biológicos especialmente la fracción lábil. Quiroga et al. (1996),no determinan independientemente la calidad del comprobaron sobre Haplustoles Enticos que la frac-suelo, la mayoría de los estudios coinciden en que la ción más estable de la MO (<50µm) se relacionó conmateria orgánica (MO) es el principal indicador e el contenido de arcilla, mientras que la MOj (100-indudablemente el que posee una influencia más 2000 µm) fue significativamente influenciada por elsignificativa sobre la calidad del suelo y su producti- manejo. Similares resultados fueron obtenidos porvidad. Los suelos de la Región Semiárida Pampeana Fabrizzi et al. (2003) quienes comprobaron, en un(RSP) se caracterizan por presentar bajos conteni- Paleoudol Petrocálcico, una mayor influencia de lasdos de arcilla que dan como resultado un pobre des- labranzas sobre fracciones de 53 a 2000 µm. Estaarrollo de la estructura con agregados de media a influencia se registró en los primeros 7,5 cm del per-baja estabilidad. En estas condiciones resulta signi- fil, mientras que no se comprobó efecto de 7,5 a 15ficativa la influencia de la MO, principalmente sobre cm.propiedades físicas vinculadas a la dinámica delagua. Por consiguiente, es necesario reconocer la Campbell et al. (1999) al evaluar los efectos defragilidad de los suelos de la región y los importan- labranzas y frecuencias de barbechos comprobarontes cambios que normalmente tienen lugar por que la fracción lábil y no el contenido total de N y MOinfluencia del manejo. Durante los últimos 15 años, resultaron más sensibles a los distintos tratamien-tanto en la RSP como en el mundo, se han intensifi- tos. Este incremento en la fracción joven de la MOcado los estudios que tratan de interpretar los cam- resultó dependiente del aporte anual de residuos debios cuantitativos y cualitativos en la MO influencia- cultivos. Sobre este punto, Unger et al. (1997) con-da por distintas prácticas de manejo. Como así tam- cluyeron que solamente cuando es adecuada la can-bién las consecuencias de cambios en la MO sobre tidad de residuos, la labranza conservacionista esotras propiedades físicas, químicas y biológicas. En altamente efectiva para conservar el suelo, protegergeneral se coincide en un efecto diferencial del su MO y evitar la pérdida de agua.manejo sobre las fracciones de MO, con mayor inci-dencia sobre las fracciones más lábiles. Manual de fertilidad y evaluación de suelos 23
  24. 24. Boehm y Anderson (1997) comprobaron que al redu- del mismo. Es un continuo desde materiales vegeta- cirse el período de barbecho, mejoró la calidad del les frescos sin descomponer, como una hoja, hasta suelo como consecuencia de una mayor frecuencia cadenas carbonadas muy transformadas y estables del aporte de residuos que al incrementar la fracción como los ácidos húmicos. En forma simplificada se de MO lábil modificaron la condición física (menor la puede considerar compuesta por dos componen- densidad aparente y mayor agregación del suelo). tes: los residuos vegetales y la MO humificada o Estos cambios físicos afectarían significativamente humus. Los residuos vegetales de las plantas herbá- la tasa de mineralización y los contenidos de la MO ceas tienen en promedio un 40 % de carbono en su (Schimel et al. 1985) y en mayor grado la tasa de composición, mientras que la MO humificada del mineralización del N (Hassink 1993), condicionando horizonte A de los suelos tiene en promedio un 58 % significativamente la productividad de los cultivos. de carbono. Este porcentaje es bastante estable por Dada la multiplicidad de factores que intervienen, lo que comúnmente es indistinto hablar de materia Parr y Papendick (1997) señalan que es conveniente orgánica humificada o carbono del humus. Del total identificar y cuantificar indicadores de calidad de de compuestos orgánicos del horizonte A de un suelo para las condiciones específicas de cada sitio. suelo los residuos representan generalmente entre Al respecto se ha comprobado que el valor crítico de 5 y 15 % siendo humus la casi totalidad de la MO. A un indicador puede variar ampliamente entre series su vez, mientras la cantidad de residuos cambia de suelos (Thomas 1997) y entre sitios diferenciados rápidamente en períodos de semanas o meses, el por el régimen de humedad (Dalal y Mayer 1986) y contenido de humus lo hace lentamente, en perío- temperatura (Amelung et al. 1999; Hevia et al. dos de años, décadas o siglos (Alvarez 2005). 2003). Régimen hídrico y MO En Haplustoles y Hapludoles de la región semiárida y subhúmeda pampeana (RSSP), distintos estudios Los factores que inciden sobre el régimen hídrico han planteado como una de las principales hipótesis resultan principales condicionantes de la actividad que los contenidos de MO resultan principalmente biológica en regiones semiáridas. Es importante la dependientes de factores relacionados con el régi- influencia que variaciones en las precipitaciones, men hídrico de los suelos (precipitaciones, capaci- composición granulométrica y espesor de los suelos dad de retención de agua y granulometría) y con el y de las napas poseen sobre la productividad de los manejo de residuos (sistema de producción, cultivos y en consecuencia sobre la calidad de los secuencia de cultivos, sistema de labranza, fertiliza- suelos de la RSP. ción). Variaciones en las precipitaciones promedios, en la capacidad de retención de agua (CRA) y en la La Figura 1a permite inferir la significativa influencia granulometría, condicionarían los cambios en la cali- que la variación de la precipitación promedio (680- dad de los suelos, productividad de los cultivos y 850 mm) posee sobre los contenidos de MO (1,53- consecuentemente la extrapolación de los resulta- 2,83%) y sobre el rendimiento de los cultivos en dos entre sitios. Haplustoles y Hapludoles de la RSSP. Estas diferen- cias entre regiones se comprobaron tanto en los tra- El objetivo del presente Capítulo es tratar sobre la tamientos testigos como en los fertilizados. La composición de la MO, analizar los efectos de distin- influencia del factor precipitaciones sobre los conte- tos factores (precipitaciones, CRA, granulometría y nidos de MO también fue considerada por Dalal y manejo) sobre los contenidos, secuestro y dinámica Mayer (1986). Comprobaron que el manejo afectó del C orgánico, poniendo énfasis en los sistemas de significativamente el contenido de la MO, pero den- producción de la RSP. tro de cada manejo los contenidos de MO variaron en función de las precipitaciones (Figura 1b). De esta Composición de la MO de los suelos manera un suelo cultivado puede presentar, en fun- ción de su régimen hídrico, mayor contenido de MO La MO de los suelos, en sentido amplio, está consti- que un suelo virgen. tuida por todas las sustancias carbonadas orgánicas24 EEA INTA, Anguil
  25. 25. a) 10000 Rendimiento (kg/ha) 4 b) 4 7500 3 3 MO (%) MO (%) 5000 2 2 2500 1 1 0 0 0 680 770 850 400 500 600 700 Precipitaciones (mm) Precipitaciones (mm) Testigo Fertilizado MO Cultivado VirgenFigura 1 a) Relación entre precipitaciones, materia orgá- a) Adaptado de Funaro et al. 2004 ynica (MO) y rendimientos de maíz con y sin N; b) Efecto b) adaptado de Dalal y Mayer 1986del manejo y las precipitaciones sobre la MOCapacidad de retención de agua y MO en el suelo con menor CRA la eficiencia de almacena- je fue baja y esto condicionó que no se registraronComo se mencionó anteriormente, la interacción diferencias entre sistemas de labranza.entre clima y suelo determina el rendimiento y laproducción de biomasa de los cultivos y, por ende, Estos resultados coinciden con los obtenidos por Mcincide sobre el nivel de MO de los suelos. La CRA Aneney y Arrúe (1993) quienes comprobaron unapresenta un amplio rango de variación entre suelos escasa contribución del agua almacenada durante elde la RSP, resultando en principal determinante de barbecho en suelos con baja CRA. También Quirogavariaciones en la disponibilidad de agua en áreas et al. (2005), comprobaron que en Haplustolesbajo el mismo régimen de precipitaciones. Enticos con baja capacidad de almacenaje de agua útil (AU: 42 mm) no se registraron diferencias (en AULos resultados de nuestro estudio mostraron estre- y N-nitratos) entre hacer o no hacer barbecho, mien-cha relación entre CRA y el rendimiento de grano y tras que en suelos de mayor AU (90 y 210 mm) lasmateria seca de centeno (Tabla 1), entre CRA y con- diferencias fueron significativas (Figura 2b).tenido de MO (Figura 2a). Ambas relaciones confir-man la significativa influencia que la CRA posee Espesor del suelosobre la eficiencia de uso del agua, la productividadde los cultivos y los contenidos de MO. Similares A la influencia de las precipitaciones y de la compo-resultados fueron obtenidos por Lampurlanes et al. sición granulométrica se suma la correspondiente al(2002), quienes evaluaron la eficiencia de almacena- espesor del suelo. Los efectos de este factor sobreje de agua durante el barbecho sobre dos suelos con los sistemas de producción en general y sobre losCRA contrastante (80 mm y 268 mm) y sometidos a contenidos de MO ha sido evaluado en un ampliodistintos sistemas de labranza. Comprobaron que rango de situaciones estableciéndose diferentesTabla 1. Efecto de la capaci- Capacidad de Retención de Agua (CRA) dad de retención de agua Baja Media Alta sobre los contenidos de Prof. (cm) 76 (n 11) 123 (n 16) 187 (n 18) materia orgánica y produc- CRA (mm) 115 204 368ción de centeno en Haplus- toles Enticos de la RSSP MO (%) 1,31 a 1,47 b 1,94 c -1 MS (kg ha ) 1652 a 1969 ab 2562 bLetras distintas presentan dife- -1 Rendimiento (kg ha ) 588 a 757 ab 1049 c rencias significativas (Test de -1 Tukey) N en grano (kg ha ) 15,8 a 19,4 b 25,2 c Manual de fertilidad y evaluación de suelos 25
  26. 26. 250 Agua útil y precipitaciones (mm) 4 a) b) a 200 a 3 150 b 100 MO (%) 2 c 50 d d d 1 y = 0,0024x + 1,0245 0 2 R = 0,66 0 50 100 CRA 42-T Barbecho (días)CRA 42-B 0 CRA 90-T CRA 90-B 0 200 400 600 CRA 210-T CRA 210-B Capacidad de retención de agua (mm) Precipitaciones Figura 2. a) Efecto de la CRA sobre la MO de Haplustoles Capacidad de retención de agua (CRA); Materia orgánica (MO); Enticos (RSSP); b) Efecto de la CRA del suelo sobre el B= barbecho, T= sin barbecho. Letras distintas indican diferen- agua útil almacenada durante el barbecho. cias al 5%. (adaptado de Quiroga et al. 2005) clasificaciones de capacidad de uso (Klingebiel y plo en perfiles con espesores de 140 cm los conteni- Montgomery 1961; Riquier et al. 1970; Puricelli et al. dos de MO resultaron de 0,59 y 1,16% para conteni- 1997) y/o espesores críticos para los cultivos (Sys y dos de arcilla + limo de 13 y 35%, respectivamente. Frankart 1971; Bravo et al. 2004). En nuestros estu- Estos resultados plantean restricciones para el uso dios no se comprobó relación entre contenidos de de clasificaciones de suelos por espesor en la medi- MO y espesor del suelo (variable entre 40 y 250 cm) da que no se consideren variaciones en la granulo- a nivel de lote (el mismo manejo). Sin embargo, la metría. relación resultó significativa cuando los distintos espesores fueron agrupados considerando la com- Granulometría, MO, Manejo posición granulométrica de los suelos. Suelos de similar espesor variaron los contenidos de MO en Cuando se evalúa la influencia del manejo en suelos función de la proporción de arcilla + limo. Por ejem- de la RSP resulta de particular importancia tener en 6 MO Virgen a) A b) 100 0 MO Agrícola MO Rotación 5 R Textura Virgen Textura Agrícola V Textura Rotación 75 25 4 la MO (%) cil Ar M 3 Oi v- 50 50 -L MO im o 2 25 75 1 0 0 100 0 20 40 60 80 100 75 50 25 0 Arcilla + limo (%) MOj - Arena Figura 3. a) Efecto de la granulometría y el manejo sobre A: Agrícola, R: Rotación, V: Virgen; granulometría (arcilla, limo y los contenidos de MO en Haplustoles Enticos (RSSP); b) arena), fracciones de la materia orgánica (MO= MOv, MOj, MOi) Distribución de suelos bajo tres manejos en función de la (Adaptado de Quiroga 2002) granulometría y fracciones de la MO26 EEA INTA, Anguil

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