Información
Chat IA

Esto es un Documento Premium. Algunos documentos de Studocu son Premium. Conviértete en Premium para desbloquearlo.

1 Manual Internacional de Fertilidad de Suelos

MANUAL DE FERTILIDAD DE SUELOS

Asignatura

Fertilidad de suelo (011108351)

16 Documentos

Los estudiantes compartieron 16 documentos en este curso

Universidad

Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión

Año académico: 2019/2020

Subido por:

YADIRA ABIGAIL ASENCIOS ARIZA

Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión

0seguidores

5Subidos

81upvotes

Comentarios

Inicia sesión (Iniciar sesión) o regístrate (Registrarse) para publicar comentarios.

PEDROhace 12 meses
Un manual didáctico un gran aporte a la enseñanza.
Erlan Matíashace 1 año
grasias
Nenahace 2 años
Gracias
PC
Pablohace 2 años
thanks
Nivaldohace 2 años
EXCELENT

Otros estudiantes también vieron

Otros documentos relacionados

Vista previa del texto

POTASH & PHOSPHATE INSTITUTE (PPI)

POTASH & PHOSPHATE INSTITUTE OF CANADA (PPIC)

INSTITUTO DE LA POTASA Y EL FOSFORO (INPOFOS)

MANUAL

INTERNACIONAL

DE FERTILIDAD

DE SUELOS

MANUAL

INTERNACIONAL

DE FERTILIDAD DE

SUELOS

El comprender como funciona la fertilidad del suelo es entender una de las funciones básicas para la supervivencia de los seres humanos sobre este planeta.

POTASH & PHOSPHATE INSTITUTE (PPI)

POTASH & PHOSPHATE INSTITUTE OF CANADA (PPIC)

INSTITUTO DE LA POTASA Y EL FOSFORO (INPOFOS)

PRESENTACION DEL

MANUAL INTERNACIONAL

DE FERTILIDAD DE SUELOS

El Instituto de la Potasa y el Fósforo (Potash and Phosphate Institute, PPI) publicó por primera vez su popular Manual de

Fertilidad de Suelos en 1978. Desde entonces se han distribuido más de 50000 ejemplares.

En años recientes ha existido un creciente interés por una

versión del manual adaptada a lectores internacionales, con datos y ejemplos de diferentes áreas en el mundo y que presente las unidades de medida en el sistema métrico. Este manual

recoge el esfuerzo del cuerpo internacional de científicos del PPI entregando los diez capítulos de esta publicación en una

presentación de fácil uso en diferentes países. A pesar de que es imposible incluir información específica de todas las regiones del mundo, los principios discutidos en cada capítulo tienen

aplicación universal.

Estamos orgullosos de poder ofrecer el Manual Internacional de Fertilidad de Suelos como una herramienta de educación que

esperamos sea efectiva en diferentes condiciones y en diferentes partes del mundo.

Primera impresión del Manual Internacional de Fertilidad de Suelos, versión en Español, Mayo 1997.

First printing International Soil Fertility Manual, Spanish translation, May 1997. Item # SP-5070 Referencia # 96207

Copyringht: Potash & Phosphate Insitute

TABLA DE CONTENIDO

Capítulo 1 Conceptos de Fertilidad y Productividad del Suelo

Capítulo 2 Reacción y Encalado del Suelo

Capítulo 3 Nitrógeno

Capítulo 4 Fósforo

Capítulo 5 Potasio

Capítulo 6 Los Nutrientes Secundarios

Capítulo 7 Los Micronutrientes

Capítulo 8 Análisis de Suelo, Análisis Foliar y Técnicas de Diagnósti8co

Capítulo 9 Fertilizantes y Rentabilidad

Capítulo 10 Los Nutrientes y el Ambiente

Glosario

PPI-PPIC INPOFOS 1-

CAPITULO 1

####### CONCEPTOS DE FERTILIDAD Y

####### PRODUCTIVIDAD DEL SUELO

Página 1-1 Introducción 1-2 Nutrientes Esenciales para la Planta 1-2 Textura y Estructura del Suelo 1-5 Coloides del Suelo y Retención de Iones 1-6 Capacidad de Intercambio Catiónico 1-7 Retención de Aniones en el Suelo 1-10 Materia Orgánica en el Suelo 1-11 Profundidad del Suelo 1-11 Pendiente de la Superficie del Suelo 1-11 Organismos del Suelo 1-12 Balance Nutricional 1-12 Resumen 1-13 Cuestionario

INTRODUCCION

El suelo es el medio en el cual las plantas cre- cen para alimentar y vestir al mundo. El en- tender la fertilidad del suelo es entender una necesidad básica de la producción de cultivos.

Como puede un agricultor producir cultivos en forma eficiente y competitiva sin suelos fértiles?
Como puede un extensionista proveer in- formación que ayude al agricultor sin en- tender los conceptos básicos de la fertilidad del suelo?

La fertilidad es vital para que un suelo sea productivo. Al mismo tiempo, un suelo fértil no es necesariamente un suelo productivo. Factores como mal drenaje, insectos, sequía, etc. pueden limitar la producción, aun cuando la fertilidad del suelo sea adecuada. Para en- tender completamente la fertilidad del suelo se deben conocer estos otros factores que mantie- nen.... o limitan la productividad.

Para entender como funciona la productividad del suelo se deben reconocer las relaciones existentes entre el suelo y la planta. Ciertos

factores externos controlan el crecimiento de la planta: aire, calor (temperatura), luz, nutrien- tes y agua. Con excepción de la luz, la planta depende del suelo (al menos parcialmente) para obtener estos factores. Cada uno afecta directamente el crecimiento de la planta y cada uno está relacionado con los otros. Debido a que el agua y el aire ocupan el espacio de los poros en el suelo, los factores que afectan las relaciones del agua necesariamente influencian el aire del suelo. Al mismo tiempo, los cam- bios de humedad afectan la temperatura del suelo. La disponibilidad de nutrientes está influenciada por el balance entre el agua y el suelo así como por la temperatura. El creci- miento radicular también esta influenciado por la temperatura así como por el agua y el aire disponibles en el suelo. La fertilidad del suelo en la agricultura moder- na es parte de un sistema dinámico. Los nu- trientes son continuamente exportados en los productos vegetales y animales que salen de la finca. Desafortunadamente, algunos nutrientes pueden también perderse por lixiviación y erosión. Otros nutrientes, como el fósforo (P) y el potasio (K), pueden ser retenidos por cier- tas arcillas en el suelo. La materia orgánica y

PPI-PPIC INPOFOS 1-

los organismos del suelo inmovilizan y luego liberan nutrientes todo el tiempo. Si la agricul- tura de producción fuese un sistema cerrado, el balance nutricional sería relativamente estable. Sin embargo, el balance no es estable y esta es la razón por la cual es esencial entender los principios de la fertilidad del suelo para la producción eficiente de cultivos y la protec- ción ambiental.

En las siguientes secciones de este capítulo se discuten los factores que influencian el crecimiento de la planta. También se pre- senta y categoriza los nutrientes esenciales para la planta.
Los siguientes capítulos de este manual discuten características y comportamiento de los nutrientes esenciales para la planta... incluyendo las cantidades removidas por los cultivos, el papel que cada uno juega en el crecimiento de las plantas, síntomas de defi- ciencia, relaciones en el suelo, contenido en los fertilizantes e impacto en el ambiente.

NUTRIENTES ESENCIALES PARA

LA PLANTA

Se conoce que 16 elementos químicos son esenciales para el crecimiento de la planta. Estos elementos están divididos en dos gran- des grupos: minerales y no minerales.

Los nutrientes no minerales son carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Estos nutrientes se encuentran en el agua y en la atmósfera y son usados en la fotosíntesis de la siguiente manera:

6 CO 2 + 12 H 2 O Luz 6 O 2 + 6 (CH 2 O) + 6H 2 O Dióxido Agua →→→→ Oxígeno Carbohidratos Agua de Carbono

Los productos de la fotosíntesis son : los res- ponsables del incremento en el crecimiento de la planta. Cantidades insuficientes de dióxido de carbono, agua o luz reducen el crecimiento. Sin embargo, la cantidad de agua usada en la fotosíntesis es tan pequeña que las plantas mostrarían síntomas de estrés de humedad antes que el agua sea lo suficientemente baja

para afectar a la fotosíntesis. Ver Concepto de Producción 1-1. Los 13 nutrientes minerales... aquellos pro- venientes del suelo... están divididos en tres grupos: primarios, secundarios y micronutrien- tes: Nutrientes Primarios Micronutrientes

Nitrógeno (N) Boro (B) Fósforo (P) Cloro (Cl) Potasio (K) Cobre (Cu) Hierro (Fe) Nutrientes Secundarios Manganeso (Mn) Calcio (Ca) Molibdeno (Mo) Magnesio (Mg) Zinc (Zn) Azufre (S)

Generalmente los nutrientes primarios son los primeros en ser deficientes en el suelo, debido a que las plantas usan cantidades relati- vamente altas de estos nutrientes. Los nu- trientes secundarios y los micronutrientes son en general menos deficientes en el suelo y las plantas los utilizan en pequeñas cantidades. Sin embargo éstos son tan importantes como los nutrientes primarios y la planta debe tener- los a su alcance cuando los necesita.

TEXTURA Y ESTRUCTURA DEL SUELO

La textura del suelo indica la cantidad de partí- culas individuales arena, limo y arcilla presen- tes en el suelo. Cuando más pequeña es la partícula más se acerca a la arcilla; cuando más grande es la partícula más se acerca a are- na, de esta manera:

Cuando un suelo tiene un alto contenido de arena se clasifica texturalmente como “are- na”.
Cuando están presentes pequeñas cantida- des de limo y arcilla el suelo es “franco are- noso” o “arena franca”.
Los suelos compuestos principalmente por arcilla se denominan “arcillosos”.

PPI-PPIC INPOFOS 1-

Cuando la arena, limo y arcilla están pre- sentes en cantidades iguales, el suelo se denomina “franco”.

Las 12 clases texturales del suelo se presentan en la Figura 1-1.

La textura y estructura del suelo influyen en la cantidad de agua y aire que la planta puede retener. El tamaño de las partículas es impor- tante debido a que:

Las pequeñas partículas de arcilla se en- cuentran más íntimamente unidas entre si que las partículas más grandes de are- na. Esto significa poros más pequeños para retener agua y aire.
Las partículas más pequeñas poseen un área superficial mayor que las partículas más grandes. Por ejemplo, la partícula más grande de arcilla tiene aproximada- mente 25 veces más área superficial que la partícula más pequeña de arena. A medida que el área superficial se incre- menta, también incrementa la cantidad de agua adsorbida (retenida).

Las arenas entonces, retienen pequeñas canti- dades de agua debido a que sus poros de tama- ño grande permiten que el agua drene libre- mente del suelo. Las arcillas adsorben una cantidad relativamente alta de agua y sus po- ros pequeños retienen el agua contra las fuer- zas gravitacionales. A pesar de que los suelos arcillosos poseen mayor capacidad de reten- ción de agua que los suelos arenosos, no toda la humedad es disponible para las plantas. Los suelos arcillosos (y aquellos ricos en materia orgánica) retienen agua con más fuerza que los suelos arenosos, pero la mayor parte de esa agua no es disponible para la planta.

El término capacidad de campo define la can- tidad de agua que permanece en el suelo des- pués que se ha detenido el flujo gravitacional. Esta condición se expresa como porcentaje del peso. La cantidad de agua presente en el suelo

Arcilla

(%)(%)

Arena (%)

Limo (%)

FrancoFranco arenoso

Franco arcillo limoso

Franco arcilloso

Franco limoso

Franco

Arcilla

Arena

Arena franca

ArcilloArcillo limoso

Limo

Franco areno arcillosoarcilloso

Arcillo arenoso

Arcilla

(%)(%)

Arena (%)

Limo (%)

FrancoFranco arenoso

Franco arcillo limoso

Franco arcilloso

Franco limoso

Franco

Arcilla

Arena

Arena franca

ArcilloArcillo limoso

Limo

Franco areno arcillosoarcilloso

Arcillo arenoso

Figura 1-1. Triángulo que identifica la clase textural del suelo de acuerdo al contenido de are- na, limo y arcilla.

PPI-PPIC INPOFOS 1-

Concepto de producción 1-

LA FOTOSINTESIS - MILAGRO DE LA NATURALEZA

ESTE MODELO demuestra como una planta usa agua y nutrientes del suelo y oxígeno del aire para producir carbohidratos ( S ), grasas ( F )y proteínas ( P ). A medida que la planta acumule más pro- ductos de la fotosíntesis mayores serán los rendimientos de alimentos o fibras.

El ser humano ayuda a la naturaleza de tres formas: (1) contribuye con más nitrógeno, fósforo, pota- sio y otros nutrientes y enmiendas necesarios para asegurar un adecuado suplemento de nutrientes para una producción óptima; (2) controla el agua mediante riego y/o drenaje o con prácticas de ma- nejo de suelo que mejoran el uso del agua; (3) promueve el uso de buenas prácticas de labranza del suelo y manejo del cultivo que busquen entregar a la planta el mejor ambiente posible de crecimien- to.

AZUCARES OXIDADOS PARA ENERGIA

LOS AZUCARES PIERDEN OXIGENO Y SE RECOMBINAN PARA FORMAR GRASAS AZUCARES RECOMBINADOS CON N ETC. PARA FORMAR PROTEINAS PERDIDA OXIGENO DE AGUA

ENERGIA LIBERADA POR AZUCARES

DIÓXIDO DE CARGONO EL FLOEMA CONDUCE ALIMENTOS PARA USO PROVENIENTES DE O ALMACENAJE FERTILIZANTES, CAL Y RESIDUOS ANIMALES Y VEGETALES DEL SUELO

INTERCAMBIO EN LOS PELOS RADICULARES

PELO RADICULAR

N, Ca, K, P Y OTROS ELELEMENTOS

PELO RADICULAR

CAPA DE AGUA

AGUA ABSORCION

LLUVIA + RIEGO

EL XILEMA CONDUCE AGUA Y NUTRIENTES

OXIGENO

AIRE (CO 2 ) ENERGIA SOLAR EN PRESENCIA

DE CLOROFILA

PPI-PPIC INPOFOS 1-

después de que las plantas llegan a marchitez permanentemente se denomina punto de mar- chitez permanente. En este punto todavía existe agua en el suelo, pero se encuentra rete- nida tan fuertemente que las plantas no la pue- den utilizar. El agua disponible para la planta es aquella que se encuentra en el suelo entre la capacidad de campo y el punto de marchitez permanente. El diagrama que se presenta a continuación muestra como varía la disponibili- dad del agua con la textura del suelo.

Los suelos arenosos no pueden almacenar la cantidad de agua que almacenan los suelos arci- llosos. Sin embargo, un alto porcentaje del agua presente en suelos arenosos es disponible. Con- cluyendo, no existe una relación muy constante entre la textura del suelo y el agua disponible, como se demuestra en la Figura 1-2.

Figura 1-2. La relación entre la textura del suelo y la disponibilidad de agua.

Los suelos de textura fina (arcillosos) se com- pactan fácilmente. Esto reduce el espacio po- roso, lo cual limita el movimiento de agua y de aire en el suelo, dificultando el ingreso del agua lluvia en el suelo y facilitando la esco- rrentía superficial. Esta condición puede cau- sar estrés de humedad aun cuando exista una alta cantidad de lluvia. Las arcillas son pega- josas cuando están húmedas y forman terrones duros cuando están secos. Por esta razón, es extremadamente importante el mantener un contenido apropiado de humedad cuando se realizan labores de labranza en suelos arcillo- sos.

Los suelos arenosos son por naturaleza secos debido a que retienen una pequeña cantidad de agua. Estos suelos son sueltos, con menor posibilidad de compactarse y son fáciles de trabajar. Sin embargo, los suelos que contie- nen un alto porcentaje de arena muy fina se pueden también compactar fácilmente.

Los suelos con alto contenido de limo son a menudo los más difíciles de todos, en términos de estructura. Las partículas se juntan estre- chamente y se compactan muy fácilmente. El buen manejo ayuda a mantener o desarrollar una buena estructura en el suelo. La estructura del suelo no es más que la agregación de las partículas individuales (arena, limo y arcilla) en gránulos de mayor tamaño, que permiten el flujo libre de aire y agua. El tamaño y la forma de los gránulos determinan la calidad de la estructura. La mejor estructura es la de tipo bloque y la granular.

La estructura del suelo tiene una influencia marcada en el crecimiento de las raíces y de la parte aérea de la planta. A medida que el suelo se compacta, la proporción de espacios poro- sos grandes disminuye, el crecimiento radicu- lar se detiene y la producción se reduce. Un suelo ideal para la producción agrícola tiene las siguientes características:

Textura media y buen contenido de materia orgánica que permitan el movimiento de agua y aire.
Suficiente cantidad de arcilla para retener la humedad del suelo.
Subsuelo profundo y permeable con niveles adecuados de fertilidad.
Un ambiente que promueva el crecimiento profundo de las raíces en búsqueda de hu- medad y nutrientes.

COLOIDES DEL SUELO Y RETEN- CION DE IONES

Los suelos se forman mediante los cambios producidos por el efecto de la temperatura y humedad en las rocas (procesos de meteoriza- ción). Algunos minerales y la materia orgánica se descomponen hasta llegar a formar partícu-

125

100

Capaci dad de campo

Ar ena Franco limoso arcillosoFranco arenosoFranco Arcilla

mm agua / 30 cm de suelo

Punto de marchitez permanente

Agua disponible

125

100

Capaci dad de campo

Ar ena Franco limoso arcillosoFranco arenosoFranco Arcilla

mm agua / 30 cm de suelo

Punto de marchitez permanente

Agua disponible

125

100

125

100

Capaci dad de campo

Ar ena Franco limoso arcillosoFranco arenosoFranco Arcilla

mm agua / 30 cm de suelo

Punto de marchitez permanente

Agua disponible

PPI-PPIC INPOFOS 1-

las extremadamente pequeñas. Las reacciones químicas que ocurren a continuación reducen el tamaño de estas partículas hasta que no se pueden ver a simple vista. Las partículas más pequeñas se llaman coloides. Estudios cientí- ficos han determinado que los coloides arcillo- sos son cristales que se agrupan en forma de placas. En la mayoría de los suelos los coloi- des de minerales arcillosos son más numerosos que los coloides orgánicos. Los coloides son los responsables de la reactividad química del suelo. El tipo de material parental (roca ma- dre) y el grado de meteorización determinan el tipo de arcilla presente en el suelo. Unas arci- llas son más reactivas que otras y esta caracte- rística depende del material parental y de los procesos de meteorización.

Cada coloide (arcilloso u orgánico) tiene carga negativa (-) que se desarrolla durante los pro- cesos de formación. Esto significa que los coloides pueden atraer y retener partículas car- gadas positivamente (+), de igual forma como los polos opuestos de un imán se atraen entre si. Los coloides repelen a otras partículas car- gadas negativamente, como también lo hacen los polos iguales de un imán.

Un elemento químico que posee carga eléctrica se denomina ion. El potasio, sodio (Na), hi- drogeno (H), Ca y Mg tienen carga positiva y se denominan cationes. Se pueden representar en forma iónica como se demuestra en la Ta- bla 1-1. Nótese que algunos cationes poseen más de una carga positiva.

Tabla 1-1. Cationes comunes en el suelo, símbolos químicos y forma iónica.

Catión Símbolo químico

Forma iónica

Potasio K K+ Sodio Na Na+ Hidrógeno H H+ Calcio Ca Ca++ Magnesio Mg Mg++

Los iones con carga negativa, como el nitrato y el sulfato, se denominan aniones. La Tabla 1- 2 muestra los aniones más comunes.

Los coloides cargados negativamente atraen cationes y los retienen como un imán retiene pequeños pedazos de metal. Esta característica explica porque el nitrato NO 3 - se lixivia más fácilmente del suelo que el amonio (NH 4 +). El NO 3 - tiene una carga negativa, igual que los coloides del suelo. Por esta razón el nitrato no es retenido en el suelo y se mantiene como un ión libre que puede ser lixiviado a través del perfil en algunos suelos y bajo ciertas condi- ciones de humedad. El concepto se demuestra en la Figura 1-3.

Tabla 1-2. Aniones comunes en el suelo, símbolos químicos y formas iónicas. Anión Símbolo químico

Forma iónica Cloruro Cl Cl- Nitrato N NO 3 - Sulfato S SO 4 - Fosfato P H 2 PO 4 -

Figura 1-3. Los cationes son atraídos a las arcillas y a la materia orgánica del suelo; los aniones en cambio son repelidos.

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO (Ver el concepto de producción 1-2 y 1-3)

Los cationes retenidos por el suelo pueden ser reemplazados por otros cationes. Esto signifi- ca que son intercambiables. Por ejemplo, el Ca++ puede ser intercambiado por H+ y/o por K+ y viceversa. El número total de cationes

C o lo id e de l S ue lo K+

Mg++ Na+

H+

Ca++

- N S -+ S N + - N S + - N S Los polos (cargas) idénticas se repelen

Los polos (cargas) opuestas se atraen

SO 4 = Cl- NO 3 -

NO 3 -

C o lo id e de l S ue lo K+

Mg++ Na+

H+

Ca++

- N S -+ S N + - N S + - N S Los polos (cargas) idénticas se repelen

Los polos (cargas) opuestas se atraen

SO 4 = Cl- NO 3 -

NO 3 -

PPI-PPIC INPOFOS 1-

intercambiables que un suelo puede retener (la cantidad permitida por su carga negativa) se denomina capacidad de intercambio catióni- co o CIC. Mientras mayor sea la CIC más cationes puede retener el suelo. Los suelos difieren en su capacidad de retener cationes intercambiables. La CIC depende de la canti- dad y tipo de arcillas y del contenido de mate- ria orgánica presentes en el suelo. Un suelo que tiene alto contenido de arcillas puede rete- ner más cationes intercambiables que un suelo con bajo contenido de arcillas. La CIC se in- crementa también a medida que la materia orgánica se incrementa.

La CIC de un suelo se expresa en términos de miliequivalentes por 100 gramos de suelo y se escribe como meq/100 g. Los minerales arci- llosos tienen una CIC que generalmente varía entre 10 y 150 meq/100 g. La materia orgánica tiene valores que van de 200 a 400 meq/100 g. En consecuencia, el tipo y la cantidad de arci- lla y materia orgánica influencian apreciable- mente la CIC de los suelos.

Los valores de CIC son bajos en los lugares donde los suelos son muy meteorizados y tie- nen contenidos también bajos de materia or- gánica. En los sitios donde el suelo es menos meteorizado, con niveles de materia orgánica a menudo altos, los valores de CIC pueden ser notablemente altos. Los suelos arcillosos con una alta CIC pueden retener una gran cantidad de cationes y prevenir la potencial pérdida por lixiviación (percolación). Los suelos arenosos, con baja CIC, retienen cantidades más peque- ñas de cationes. Esto hace que la época y las dosis de aplicación sean importantes conside- raciones al planificar un programa de fertiliza- ción. Por ejemplo, no es muy aconsejable aplicar K en suelos muy arenosos en medio de la estación lluviosa cuando las precipitaciones pueden ser fuertes e intensas. Las aplicaciones de K se deben fraccionar (dividir) para preve- nir pérdidas por lixiviación y erosión, espe- cialmente en los trópicos húmedos. También es importante el fraccionar las aplicaciones de N para poder reducir notablemente las pérdidas por lixiviación y al mismo tiempo entregar este nutriente a las plantas en los picos de mayor

demanda. Esta práctica debe ser común en suelos arenosos así como en suelos de textura más fina.

El porcentaje de saturación de bases ... es el porcentaje de la CIC que está ocupado por los cationes principales ... este parámetro se utilizó en el pasado para desarrollar programas de fertilización con la idea de que ciertas “rela- ciones” o balances son necesarios para asegu- rar la absorción adecuada de nutrientes por los cultivos para obtener rendimientos óptimos. Sin embargo, investigación científica ha de- mostrado que las relaciones entre cationes tie- nen poca utilidad en la gran mayoría de los suelos agrícolas. En condiciones de campo, las relaciones entre nutrientes pueden variar ampliamente sin efectos negativos, si los nu- trientes están presentes individualmente en el suelo a niveles suficientes para soportar un crecimiento optimo de la planta.

RETENCION DE ANIONES EN EL SUELO

No existe un mecanismo exacto de retención de aniones en el suelo. Por ejemplo, el nitrato (NO 3 - ) es completamente móvil y se desplaza libremente en el agua del suelo. Cuando llue- ve abundantemente se mueve hacia abajo en el perfil del suelo con el exceso de agua. En condiciones climáticas extremadamente secas se mueve hacia arriba con el agua, producien- do acumulaciones de NO 3 - en la superficie.

El ion sulfato (SO 4 =) puede ser retenido con poca fuerza en algunos suelos y bajo ciertas condiciones. A pH bajo, se pueden desarrollar cargas positivas en los extremos rotos de algu- nas arcillas donde se retiene SO 4 =. Los suelos que contienen óxidos de hierro (Fe) y alumi- nio (Al) hidratados, sea en la capa superficial o en el subsuelo, retienen algo de SO 4 = en las cargas positivas desarrolladas en la superficie de estos coloides. Esta retención es mínima cuando el pH es mayor que 6. La materia orgánica en algunas ocasiones también desa- rrolla cargas positivas que atraen SO 4 =.

PPI-PPIC INPOFOS 1-

Concepto de producción 1-

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO: Utilidad para el manejo del suelo y la adición de nutrientes

Cationes son los nutrientes, iones y moléculas cargados positivamente. Los principales cationes en el suelo son: calcio (Ca), magnesio (Mg), potasio (K), sodio (Na), hidrógeno (H) y amonio (NH 4 ).

Las partículas de arcilla son los constituyentes del suelo cargados negativamente. Estas partículas cargadas negativamente (arcillas) atraen, retienen y liberan nutrientes cargados positivamente (ca- tiones). Las partículas de materia orgánica también están cargadas negativamente y atraen también cationes. Las partículas de arena son inertes y no reaccionan.

La capacidad de intercambio catiónico (CIC) es la capacidad que tiene el suelo de retener e inter- cambiar cationes. La fuerza de la carga positiva varía dependiendo del catión, permitiendo que un catión reemplace a otro en una partícula de suelo cargada negativamente.

VISION ESQUEMATICA DEL INTERCAMBIO CATIONICO

CIC 25 CIC 5 MAS ARCILLA, MAS POSICIONES BAJO CONTENIDO DE ARCILLA, PARA RETENER CATIONES MENOS POSICIONES PARA RETENER CATIONES

ALGUNAS APLICACIONES PRACTICAS

Suelos con CIC de 11 a 50 Suelos con CIC de 1 a 10

Alto contenido de arcilla • Alto contenido de arena
Requieren más cal para corregir acidez • Mayor probabilidad de pérdidas de
Mayor capacidad de retener nutrientes nitrógeno y potasio por lixiviación
Conducta física asociada a contenidos altos de arcilla
Conducta física asociada a contenidos altos de arena
Alta capacidad de retener agua • Requieren menos cal para corregir acidez • Baja capacidad de retener agua

H+ Ca++ Mg++ NH 4 + Na+ K+

Arena Arcilla

Rango común de la CIC

0 CIC (Arena)

H+ H+ H+ K+ 50 CIC (A rcilla) pesada

H+ Ca++ Mg++ NH 4 + Na+ K+

Arena Arcilla

Rango común de la CIC

0 CIC (Arena)

H+ H+ H+ K+ 50 CIC (A rcilla) pesada

PPI-PPIC INPOFOS 1-

Concepto de Producción 1-

PARTICULAS DE ARCILLA Y DE MATERIA ORGANICA

Textura del Suelo Porcentaje de Arcilla Arena Franca 5% Franco Arenoso 10% Franco Limoso 20% Franco Arcillo Limoso 30% Franco Arcilloso 35% Arcilloso 45%

Para entender el comportamiento de los nutrientes en el suelo, se debe primero entender el papel que juegan las partículas de arcilla y materia orgánica en este proceso. Todos los suelos agrícolas contienen algo de arcilla y materia orgánica. El contenido de arcilla de las principales clases textu- rales de suelo se presenta al comienzo de esta página.

El diagrama presentado a continuación explica los siguientes aspectos: (1) Como los cationes son retenidos por arcilla y la materia orgánica para resistir la lixiviación. (2) Como el calcio de la cal agrícola añadida se adhiere a la arcilla y materia orgánica reemplazando al hidrógeno (H) y al aluminio (Al) en suelos ácidos. (3) Como funciona la capacidad de intercambio catiónico del suelo para intercambiar cationes de y hacia la arcilla, materia orgánica y agua del suelo para proveer de nutrientes a las raíces en crecimiento. (4) Como son repelidos los aniones.

NEGATIVO POSITIVO

LAS PARTICULAS DE ARCILLA Y MATERIA LOS CATIONES (NH 4 , K, Ca, Mg) ORGANICA TIENEN CARGA NEGATIVA TIENEN CARGA POSITIVA

LOS CATIONES SON RETENIDOS POR LAS PARTICULAS DE ARCILLA Y MATERIA ORGANICA POR MEDIO DE ATRACCION MAGNETICA Polos opuestos se atraen - polos iguales se repelen. Este es el mismo principio que retiene los cationes a las partículas de arcilla y materia orgánica.

CON UN IMAN EN EL SUELO

OPUESTOS SE ATRAEN IGUALES SE REPELEN OPUESTOS SE ATRAEN IGUALES SE REPELEN

ARCILLA -

NO 3 - NITRATO

Cl- CLORO

ARCILLA - ARCILLA - NH 4 + AMONIO K+ POTASIO ORGANICAMATERIA

Ca++ CALCIO

PPI-PPIC INPOFOS 1-

Además de la retención electrostática en los sitios con carga positiva, el SO 4 = puede ser retenido al reaccionar con metales que también están retenidos (adsorbidos) en la superficie de los coloides del suelo. Por otro lado, grandes cantidades de SO 4 = se pueden retener por acu- mulación de yeso (sulfato de calcio) en regio- nes áridas y semiáridas.

MATERIA ORGANICA EN EL SUELO

La materia orgánica del suelo está constituida por residuos de plantas y animales en varios estados de descomposición. Un nivel adecua- dos de materia orgánica beneficia al suelo de varias formas: (1) mejora las condiciones físi- cas, (2) incrementa la infiltración de agua, (3) facilita la labranza del suelo, (4) reduce las pérdidas por erosión y (5) proporciona nutrien- tes a las plantas. Los mayoría de estos benefi- cios se derivan de la acumulación en el suelo de los productos resultantes de la descomposi- ción de los residuos orgánicos.

La materia orgánica contiene alrededor de 5% de N total, por lo tanto, es una bodega que acumula reservas de N. Pero el N en la mate- ria orgánica se encuentra formando parte de compuestos orgánicos y no está inmediatamen- te disponible para el uso de las plantas, debido a que la descomposición ocurre lentamente. Aun cuando un suelo contenga abundante ma- teria orgánica, es necesario el uso de fertilizan- tes nitrogenados para asegurar a los cultivos (a excepción de las leguminosas) una fuente ade- cuada de N disponible, especialmente en culti- vos que requieren de altas cantidades de N. En la materia orgánica también están contenidos otros elementos esenciales para la planta. Los residuos vegetales y animales contienen canti- dades variables nutrientes como P, Mg, Ca, S y micronutrientes. A medida que la materia or- gánica se descompone, estos nutrientes pasan a ser disponibles para la planta en crecimiento.

La descomposición de la materia orgánica tiende a liberar nutrientes. Sin embargo, el N y el S pueden ser temporalmente inmovilizado durante el proceso. Los microorganismos que descomponen la materia orgánica requieren de

N para construir los bloques de proteínas en sus cuerpos. Si la materia orgánica en des- composición tiene una alta relación C/N... es decir una baja cantidad de N ... los microorga- nismos a cargo de la descomposición utilizan el N nativo del suelo y el N de los fertilizantes para formar las proteínas, inmovilizando en esta forma este nutriente.

Cuando se incorporan al suelo residuos de al- godón, maíz, arroz o trigo, se debe aplicar una cantidad adicional de N si se va sembrar inme- diatamente otro cultivo en ese suelo. Si no se aplica esta cantidad extra de N, los cultivos podrían sufrir una deficiencia temporal de N. Eventualmente, el N inmovilizado en los cuer- pos de los organismos del suelo pasa a ser dis- ponible, a medida que los organismos mueren y se descomponen. Con labranza cero o la- branza reducida y cuando el incremento en rendimientos produce abundantes residuos, se debe prestar mucha atención al manejo de N hasta que se logre un nuevo equilibrio en el suelo. En estos casos se deben prevenir defi- ciencias causadas por la adición de muy poco N. Al mismo tiempo, las cantidades aplicadas no deben rebasar las necesidades del cultivo para de este modo minimizar el potencial de lixiviación NO 3 -. El capítulo 10 discute con detalle el manejo de N.

Algunos suelos tienen muy poca materia orgá- nica. En áreas tropicales, la mayoría de los suelos tienen contenidos bajos de materia or- gánica debido a las altas temperaturas y a la abundante precipitación que aceleran el proce- so de descomposición. Sin embargo, investiga- ción científica está demostrando que se pueden incrementar los niveles de materia orgánica en estos suelos con un buen manejo, lo cual per- mite producir mayores rendimientos y más residuos por hectárea. En áreas más frías, donde la descomposición toma más tiempo, el contenido de materia orgánica puede ser con- siderablemente alto. Es interesante el indicar que con una adecuada fertilización y buenas prácticas de manejo, los cultivos producen más residuos. Así, en lotes de buena producción de maíz, después de la cosecha del grano, se dejan en el campo aproximadamente 8 toneladas de residuos. Los residuos ayudan a incrementar,

PPI-PPIC INPOFOS 1-

o por lo menos mantener, los niveles de mate- ria orgánica, beneficiando las propiedades físi- cas, químicas y microbiológicas del suelo. Los residuos deben añadirse regularmente para sostener la producción de cultivos. Lo impor- tante es mantener una suficiente cantidad de residuos circulando por el suelo.

OTROS FACTORES QUE AFECTAN LA PRODUCTIVIDAD DEL SUELO

PROFUNDIDAD DEL SUELO

Se puede definir a la profundidad del suelo como aquella profundidad donde se acumula el material favorable para la penetración de las raíces de la planta. Los suelos favorables para la producción de cultivos son los suelos pro- fundos, de buen drenaje y con estructura y textura adecuadas. Las plantas necesitan sufi- ciente profundidad para que las raíces crezcan y aseguren nutrientes y agua. Las raíces se extienden hasta más de 2 metros si las condi- ciones del suelo lo permiten. En alfalfa por ejemplo, se pueden establecer profundidades de 3 a 4 metros, aun en suelos compactados.

Tabla 1-3. Influencia de la profundidad del suelo en la productividad relativa.

Profundidad del sue- lo que puede ser ex- plorada por las raíces (metros)

Productividad relativa (%)

0 35 0 60 0 75 1 85 1 95 1 100

La profundidad de las raíces puede estar limi- tada por barreras físicas y químicas así como por la presencia de tablas de agua altas. Las capas de suelo endurecidas, las capas de grava y las acumulaciones de sales son condiciones extremadamente difíciles de corregir, pero una tabla de aguas alta generalmente se puede co- rregir con un buen drenaje. La Tabla 1-3 cali-

fica la productividad relativa del suelo de acuerdo a la profundidad.

PENDIENTE DE LA SUPERFICIE DEL SUELO

La topografía del terreno determina mayor- mente la cantidad de escorrentía superficial y erosión. Este factor también determina los métodos de riego y drenaje, las medidas de conservación y las prácticas de manejo necesa- rias para la preservación de suelo y agua. A medida que el terreno sea más pendiente re- quiere de más manejo incrementando los cos- tos de mano de obra y equipo. A cierta pen- diente el suelo ya no reúne las condiciones para la producción de cultivos en surcos. Un factor determinante en el potencial productivo del suelo es la facilidad con la que éste se ero- siona, junto con el porcentaje de pendiente que posee el campo. La Tabla 1-4 califica la pro- ductividad relativa del suelo basándose en la pendiente y la erodabilidad.

Tabla 1-4. La influencia de la pendiente del suelo sobre la producción relativa.

Productividad relativa (%) 1

Pendiente del terreno (%)

Suelo difícil de erosionar

Suelo fácil de erosionar

0-1 100 95 1-3 90 75 3-5 80 50 5-8 60 30 1 La labranza de conservación y los sistemas de produc- ción que mantienen los residuos de los cultivos sobre el campo reducen los riesgos de erosión en las pendientes pronunciadas

ORGANISMOS DEL SUELO

Muchos grupos de organismos viven en el sue- lo. Estos organismos varían en tamaño desde microscópicos (bacterias, nemátodos y hongos) hasta organismos fácilmente visibles a simple vista (lombrices y larvas de insectos). Algunos de los organismos microscópicos causan reac- ciones favorables en el suelo, como la des-

PPI-PPIC INPOFOS 1-

composición de residuos de plantas y anima- les. Otros organismos causan reacciones noci- vas como enfermedades en plantas y animales. La mayoría de los organismos del suelo de- penden de la materia orgánica para alimento y energía, por lo tanto estos organismos se en- cuentran generalmente en los primeros 30 cm del suelo. Los factores que afectan la presen- cia de los microorganismos del suelo son : humedad, temperatura, aireación, suministro de nutrientes, pH del suelo y el tipo de planta que se está cultivando. Un buen manejo de la fertilización, junto con otras prácticas adecua- das de manejo (PAM), ayudan a mantener los organismos del suelo a niveles deseados. El capítulo 3 discute las actividades de algunos tipos de organismos del suelo.

BALANCE NUTRICIONAL

El balance nutricional es un concepto vital en la fertilidad del suelo y en la producción de cultivos. El N puede ser el primer nutriente limitante en plantas no leguminosas, pero en ausencia de cantidades adecuadas de otros nutrientes el N no puede cumplir con su come- tido. A medida que la fertilización con N in- crementa los rendimientos, el cultivo demanda cantidades mayores de otros nutrientes como se ilustra en la Tabla 1-5.

Tabla 1-5. A medida que los pastos reciben más N, éstos demandan también más K.

Dosis anual de N, kg/ha

K 2 O removido, kg/ha

0 112 112 202 224 258 336 274

Texas, E.

El buen crecimiento de los cultivos demanda un apropiado balance nutricional. La Tabla 1- 6 muestra como el balance entre P y N incre- menta los rendimientos y la absorción y efi- ciencia del N.

Tabla 1-6. Efectos de las dosis de P en el rendimiento de maíz y en la eficiencia del uso de N.

Dosis P 2 O 5

Rendim. Eficiencia del N

Absorción de N

(kg/ha) (t/ha)

(kg gra- no/kg N) (kg/ha)

0 9 30 211 22 9 32 230 45 10 35 246 90 10 36 253 135 11 37 261

Contenido de P en suelo: 12-25 kg/ha Dosis de N: 270 kg/ha en todos los tratamientos. Absorción de N calculada : 0 kg/kg de grano.

Ohio, E.

RESUMEN

Varios factores controlan la productividad del suelo. El uso de los fertilizantes es solamente uno de ellos. El no emplear prácticas adecua- das de producción reduce el potencial benefi- cio del uso de fertilizantes y limita la producti- vidad. El objetivo de este manual es ayudar a conocer y entender los factores que controlan la productividad de modo que se puedan ma- nejar correctamente. No se pretende responder todas las inquietudes, sino más bien se busca ayudar a resolver los problemas que pueden limitar la capacidad del suelo para producir.

PPI-PPIC INPOFOS 1-

Capítulo 1

CONCEPTOS DE FERTILIDAD DEL SUELO Y PRODUCTIVIDAD

CUESTIONARIO

(V o F) Un suelo fértil es un suelo productivo.
Seis factores externos que controlan el crecimiento de la planta son ______________ , __________, _______________, _____________, ___________ y ___________.
La textura del suelo se define como la cantidad relativa de ___________ , ___________ y ________________ en el suelo.
( V o F) Los suelos arenosos tienen una textura más fina que los suelos arcillosos.
Que suelo tiene mayor capacidad de retención de agua, arenoso o arcilloso?
Que suelo tiene un mayor espacio poroso, arenoso o arcilloso?
La _de define al agua que queda en el suelo después que el flujo gravitacional se ha detenido, mientras que el ______________de _____________ indica la can- tidad de agua presente en el suelo después de que las plantas se han marchitado permanentemen- te.
El agua que usa una planta para su crecimiento se denomina __________ __________.
(V o F) Un coloide del suelo se puede observar a simple vista.
Los coloides del suelo tienen cargas _____________ que se desarrollaron durante la formación del suelo.
Un catión tiene carga positiva (+) o negativa (-)?
Un anión tiene carga positiva (+) o negativa (-)?
Basándose en el hecho de que cargas opuestas se atraen, cual(es) de los siguientes iones serían atraídos a un coloide del suelo: K+, catión, NO 3 - , SO 4 =, Ca++, anión?
El número total de cationes (expresados en meq/100 g) que un suelo puede retener se denomina ______________de _______________ ________________.
Cual de los siguientes factores afecta la CIC del suelo: tipo de arcilla, materia orgánica, conte- nido del arcilla?
Cual de estos dos componentes del suelo tiene más alta CIC: arcilla o la materia orgánica?
El porcentaje del total de la CIC ocupada por los principales cationes se denomina _____________de ____________de ________.

PPI-PPIC INPOFOS 1-

(V o F) Bajo ciertas condiciones los aniones como NO 3 - y SO 4 = pueden ser retenidos por el sue- lo.
La________ _________ consiste de los residuos de plantas y animales en varios estados de des- composición.
Cual de los siguientes factores son resultado del efecto benéfico de la materia orgánica: mejor condición física, mayor infiltración de agua, facilidad para la labranza, reducción de la erosión , aporte de nutrientes para las plantas?
(V o F) El nitrógeno es usado por los organismos del suelo para fabricar las proteínas que for- man su cuerpo.
De los siguientes residuos, cual tiene una alta relación C/N: residuos de algodón, maíz, arroz o trigo?
(V o F) Los niveles de materia orgánica en el suelo son generalmente más altos en climas cáli- dos con abundante precipitación.
(V o F) La profundidad tiene influencia en la productividad del suelo.
(V o F) La pendiente superficial tiene influencia en la productividad del suelo.
De todos los factores que limitan la profundidad efectiva del suelo, el que se puede corregir más fácilmente es una alta de_.
De un porcentaje de pendiente de ________ hasta __________ un suelo con tendencia a erosio- narse puede llegar a un 75 % de su productividad relativa.
Los factores que afectan la relativa abundancia de organismos en el suelo son: _______________, _____________, _______________, ____________ y ____________.
(V o F) El balance nutricional es un principio importante de la fertilidad del suelo.
_________, __________ y __________ son clasificados como elementos no minerales.
Clasifique a los siguientes como nutrientes primarios, secundarios o micronutrientes: N ___________; Ca ____________; B ___________; K ___________; P ___________; S ___________; Fe ____________; Zn ___________; Mg __________; Cu ___________; Mn __________; Mo ___________; Cl ___________.

PPPI-PPIC 2-1 INPOFOS

CAPITULO 2

####### REACCION Y ENCALADO DEL SUELO

Página 2-1 Que es pH del Suelo? 2-2 Factores que Afectan el pH 2-3 Como se Mide el pH y Como se Determinan los Requerimientos de Cal 2-5 Por qué se Deben Encalar los Suelos Acidos 2-6 El pH del Suelo Varía con el Cultivo 2-9 Como la Cal Reduce la Acidez del Suelo 2-9 Epoca y Frecuencia de las Aplicaciones de Cal 2-10 Selección del Material para Encalado - Aspectos de Calidad 2-11 Forma de Aplicación de la Cal 2-12 Materiales de Encalado 2-13 Suelos de Alto pH: Calcáreos, Salinos y Sódicos 2-14 Cuestionario

QUE ES pH DEL SUELO?

El término pH define la relativa condición básica o ácida de una substancia. La escala del pH cubre un rango de 0 a 14. Un valor de pH de 7 es neutro. Los valores por debajo de 7.

son ácidos. Aquellos que están sobre 7 son básicos. La mayoría de los suelos productivos fluctúan entre un pH de 4 a 9. Un ácido es una substancia que libera iones hidrógeno (H+). Cuando un suelo se satura con H+ actúa como un ácido débil. Mientras mayor sea el H+ retenido por el complejo de intercambio, ma- yor será la acidez del suelo. El aluminio (Al) también actúa como un agente acidificante y activa el H+. Los grados relativos de acidez y basicidad se presentan en la Figura 2-1.

El pH del suelo mide la actividad de los iones H+ y se expresa en términos logarítmicos. El significado práctico de la expresión logarítmi- ca del pH es que cada cambio de una unidad en pH representa un cambio de una magnitud diez veces mayor en la acidez o alcalinidad del suelo. Así por ejemplo, un suelo con pH de 6 tiene diez veces más actividad de iones H+ que uno de pH 7. La necesidad de cal se incrementa rápidamente a medida que el pH del suelo se reduce. La Tabla 2-1 describe la magnitud de la acidez y alcalinidad, en compa- ración con un pH neutro de 7.

Valor de pH

Fuerte

Me d i a

Ligera

Moderada

Me d i a

Fuerte

Mu y f u e r t e

Basi ci dad

Neut ral i dad

Aci dez

Valor de pH

Fuerte

Me d i a

Ligera

Moderada

Me d i a

Fuerte

Mu y f u e r t e

Basi ci dad

Neut ral i dad

Aci dez

Figura 2-1. Grados de acidez y basicidad en- contrados en la mayoría de los suelos agrí- colas.

PPPI-PPIC 2-2 INPOFOS

Tabla 2-1. Comparación de la magnitud de acidez y alcalinidad a diferentes valores de pH.

pH del Suelo Acidez/basicidad comparado con 7 de pH

9 Básico 100 8 10

7 Neutro

6 10 5 Acido 100 4 1000

FACTORES QUE AFECTAN EL pH

En el pH del suelo tienen influencia varios factores, entre los que se incluyen: material de origen y profundidad del suelo, precipitación, inundación, vegetación natural, cultivos sem- brados y fertilización nitrogenada (N).

Material de origen - Los suelos que se desarrollaron de un material parental prove- niente de rocas básicas generalmente tienen un pH más alto que aquellos formados de rocas ácidas (granito).
Profundidad del suelo - Excepto en áreas de baja precipitación, la acidez generalmen- te aumenta con la profundidad. Por esta ra- zón, la pérdida de la capa superior del suelo por erosión puede llevar a la superficie sue- lo de pH más ácido. Sin embargo, existen áreas donde el pH del subsuelo es más alto que el pH de la capa superior.
Precipitación - A medida que el agua de las lluvias se percola en el suelo, se produce la salida (lixiviación) de nutrientes básicos como calcio (Ca) y magnesio (Mg). Estos son reemplazados por elementos ácidos que incluyen Al, H y manganeso (Mn). Por lo tanto, los suelos formados bajo condiciones de alta precipitación son más ácidos que aquellos formados bajo condiciones áridas.
Descomposición de materia orgánica - Los materiales orgánicos del suelo son des- compuestos continuamente por los mi- croorganismos convirtiéndolos en ácidos orgánicos, dióxido de carbono (CO 2 ) y agua, formando finalmente ácido carbónico. El ácido carbónico reacciona a su vez con los carbonatos Ca y Mg en el suelo para formar bicarbonatos solubles que se lixi- vian, haciendo el suelo más ácido. La Fi- gura 2-2 muestra los efectos de la acumula- ción (y la mineralización) de la materia or- gánica a largo plazo en el contenido de car- bono orgánico (C), N orgánico y pH del suelo.
Vegetación natural - Los suelos que se forman bajo bosque tienden a ser más áci- dos que aquellos que se desarrollan bajo las praderas. Las coníferas crean más acidez que los bosques de hoja caduca.
Siembra de cultivos - Los suelos a menudo se vuelven más ácidos con la cosecha de los cultivos debido a que éstos remueven bases. El tipo de cultivo determina las can- tidades relativas removidas. Por ejemplo, las leguminosas generalmente contienen ni- veles más altos de bases que los pastos. Los contenidos de Ca y Mg también varían de acuerdo con la(s) parte(s) de la planta

C Or gáni co

N Or gáni co

Año

188319041965

C Orgánico, %, N Orgánico, g/kg

C Or gáni co

N Or gáni co

Año

188319041965

C Orgánico, %, N Orgánico, g/kg

Figura 2-2. Cambios en carbono orgánico, nitrógeno orgánico y pH del suelo cuan- do el suelo se deja sin cultivar por 82 años bajo un clima templado húmedo (Rothamsted, Inglaterra).

PPPI-PPIC 2-3 INPOFOS

que es cosechada. La Tabla 2-2 ilustra este concepto. Cuando se remueve forraje y pa- ja del suelo queda un balance ácido. Cuan- do se remueve el grano o las semillas, se in- crementa el pH debido a que la semilla con- tiene un alto nivel de componentes ácidos.

Tabla 2-2. Remoción de calcio y magnesio por los cultivos.

Cultivo Rendimiento Cantidad removida, kg/ha t/ha Ca Mg

Alfalfa 8 (heno) 196 45 Banano 60 (fruta) 23 25 Maíz 9 (grano) 2 15 Algodón 1 (fibra) 2 3 Soya 3 (grano) 7 15

Estos números representan la cantidad removida por el cultivo en la porción cosechada.

Fertilización nitrogenada - El N.... ya sea proveniente de los fertilizantes, materia or- gánica, estiércol y fijación biológica de las leguminosas...... produce acidez. La fertili- zación con N acelera el desarrollo de la aci- dez. A dosis bajas de N, la acidificación es lenta, pero se acelera a medida que las dosis de N se incrementan. (Ver Capítulo 3 que demuestra los efectos del fertilizante nitro- genado en el pH del suelo). En suelos cal- cáreos el efecto de acidificación puede ser beneficioso. Cuando existen deficiencias de hierro (Fe), Mn u otros micronutrientes, el reducir el pH hace que estos nutrientes sean más disponibles, con excepción del molibdeno (Mo).

Muchas leguminosas liberan iones H+ a su rizosfera cuando están fijando activamente N 2 atmosférico. La acidez generada puede variar de 0 a 0 unidades de pH por cada mol de N fijado. La Figura 2-3 demuestra como una gramínea no afecta el pH del sue- lo, mientras que una leguminosa (el trébol rojo) reduce significativamente el pH.

Inundación - El efecto global de la inunda- ción del suelo es el incremento del pH en

suelos ácidos y una reducción en suelos bá- sicos. Sin tener en cuenta el valor original del pH, la mayoría de los suelos llegan a va- lores de pH entre 6 y 7 alrededor de un mes después de haber sido inundados y se mantienen a ese nivel hasta que se secan. Por lo tanto, el encalar tiene muy poco valor en la producción de arroz de inundación, más aun, esta práctica puede inducir defi- ciencias de micronutrientes como el zinc (Zn).

COMO SE MIDE EL pH Y COMO SE DETERMINAN LOS REQUERIMIENTOS DE CAL

Los dos métodos comúnmente aceptados para medir el pH del suelo son la cinta indicadora y el potenciómetro. Las cintas indicadoras se usan frecuentemente en el campo para hacer una determinación rápida del pH. Las cintas deben ser utilizadas por personas entrenadas para evitar errores, pero si se usan apropiada- mente son confiables. Por supuesto, el método más confiable ... y el más aceptado..... es el del potenciómetro usado en los laboratorios de análisis de suelos. A pesar de que el pH es un excelente indicador de la acidez del suelo, éste no determina el requerimiento de cal. El requerimiento de cal

7 6

5 5

pH del suelo

Cosechas

Trébol rojo

Ryegrass

1 2 34567

7 6

5 5

7 6

5 5

pH del suelo

Cosechas

Trébol rojo

Ryegrass

1 2 34567

Figura 2-3. Efectos de la fijación simbiótica de nitrógeno sobre el pH del suelo. Comparación entre ryegrass y trébol ro- jo en un experimento conducido en ma- cetas durante 14 meses en un Alfisol.

PPPI-PPIC 2-4 INPOFOS

indica la cantidad de cal agrícola necesaria para establecer un rango de pH deseado en el sistema de cultivo con el que se está trabajan- do. Cuando se mide el pH solamente se de- termina la acidez activa en la solución del suelo, pero se debe también considerar la aci- dez potencial, retenida por las arcillas y la mate- ria orgánica del suelo. Es necesario entonces utilizar otro método que relacione un cambio de pH con la adición de cantidades conocidas de ácido o base al suelo. Este método se denomina determinación del requerimiento de cal.

El requerimiento de cal de un suelo no solo se relaciona con el pH de ese suelo, sino también con su capacidad tampón. La cantidad total y el tipo de arcilla y el contenido de materia or- gánica del suelo determinan que tan fuerte es la capacidad tampón del suelo ... es decir con que fuerza el suelo resiste el cambio de pH. La capacidad tampón se incrementa con el incremento en la cantidad de arcilla y materia orgánica. Los suelos con alta capacidad tam- pón requieren más cal para incrementar el pH que los suelos de menor poder tampón. Los suelos arenosos, con bajas cantidades de arcilla y materia orgánica, tienen bajo poder tampón y por lo tanto requieren menor cantidad de cal para cambiar el pH.

Un método común para determinar el requeri- miento de cal de un suelo se basa en el cambio de pH de una solución tampón a la cual se añade el suelo en cuestión, comparada al pH de una suspensión de suelo-agua del mismo suelo. Un suelo ácido reducirá el pH de la solución tampón. El pH se reduce en propor- ción al pH original y a la capacidad tampón del suelo. Con la calibración de los cambios de pH en la solución tampón se puede deter- minar la cantidad de cal necesaria para que el suelo llegue a determinado pH, generalmente alrededor de 7. Existen varios de estos mé- todos en uso.

En los suelos dominados por arcillas de tipo 2:1 (esmectitas), la reducción en la saturación de bases, causada por la pérdida de Ca, Mg y

potasio (K), provoca acidificación. Esta reduc- ción en pH consecuentemente provoca la rotu- ra de los cristales de las arcillas liberando Al, el cual ocupa los sitios de intercambio de las bases perdidas. Estos suelos son característicos de las zonas temperadas del mundo aun cuando están también presentes en áreas tropicales y subtropi- cales. Estos suelos pueden ser encalados hasta un pH cercano a la neutralidad (7), sin un cambio apreciable en su CIC (suelos de carga permanen- te). De hecho en estos suelos se logra la mayor productividad a este pH.

Sin embargo, la práctica bien establecida de encalar hasta cerca de la neutralidad en estos suelos predominantes en las regiones templa- das del mundo no es efectiva en la mayoría de los suelos altamente meteorizados de los trópi- cos (Ultisoles y Oxisoles, dominados por cao- linita y óxidos e hidróxidos de Al y Fe) y en suelos derivados de cenizas volcánicas (Andi- soles).

En los suelos rojos tropicales, los minerales arcillosos son estables hasta un pH tan bajo como 5 y el Al y el Fe se encuentran atrapa- dos dentro de las estructuras de las arcillas y se tornan tóxicos para la planta solamente cuando la caolinita y los óxidos e hidróxidos se di- suelven cuando el pH llega a un rango entre 5 y 5 liberando Al a la solución del suelo. En estos casos la toxicidad de Al puede corre- guirse encalando el suelo hasta llegar a un pH de 5 a 6, logrando la precipitación del Al tóxico como hidróxido de aluminio [Al(OH) 3 ] y causando al mismo tiempo un incremento apreciable en la CIC (suelos de carga variable) como se demuestra en la Tabla 2-3. Por lo tanto, las recomendaciones de en- calado para este tipo de suelos deben basarse en la cantidad de cal necesaria para precipitar el Al intercambiable presente en la capa arable.

Los requerimientos de cal para la mayoría de los suelos tropicales puede predecirse aplican- do la siguiente ecuación:

PPPI-PPIC 2-5 INPOFOS

CaCO 3 equivalente (t/ha) = 2* x meq Al/100 g

Se ha determinado que el factor en la ecuación anterior varía entre un rango que va de 1 a 3, con la mayoría de los valores entre 1 y 2. El valor exacto tiene que ser determinado de acuerdo con las condiciones del sitio y la tolerancia del cultivo al Al (ver la Tabla 2-6).

En los suelos derivados de cenizas volcánicas, la alta capacidad tampón complica la evalua- ción de los requerimientos de cal. Cuando se encalan Andisoles ácidos, la interacción de la cal con las arcillas muy reactivas, producto de la meteorización de la ceniza volcánica (alo- fana, imogolita, complejos humus - Al), crea carga (incrementa la CIC), pero no logra in- crementar el pH y precipitar el Al.

Por lo tanto, como se demuestra en la Tabla 2- 4 , el uso del concepto del Al intercambiable puede llevar a una estimación errónea de los requerimientos de cal en ciertos Andisoles. La cantidad de cal necesaria para precipitar Al varía en los Andisoles dependiendo de facto- res como altitud, clima e intensidad y estado de meteorización de la ceniza y únicamente se puede determinar con exactitud mediante en-

sayos de campo en los sitios específicos.

Sin importar el tipo de suelo, el encalado debe basarse en un método confiable de determina- ción de los requerimientos de cal. Una canti- dad excesiva de cal en suelos de textura gruesa puede llevar a condiciones básicas extremas y a problemas serios... como la deficiencia de Fe, Mn y otros micronutrientes. Sin embargo, la cantidad de cal que sería excesiva en suelos arenosos quizá no sea suficiente para elevar el pH a los niveles deseados en suelos arcillosos o con alto contenido orgánico.

PORQUE SE DEBEN ENCALAR LOS SUELOS ACIDOS

La acidez del suelo afecta de diversas maneras el crecimiento de la planta. Ver el Concepto de Producción 2-1. Cuando el pH es bajo (la acidez es alta), uno o varios factores perjudi- ciales pueden deprimir el crecimiento del cul- tivo.

A continuación se presentan algunas de las consecuencias de un bajo pH del suelo.

Tabla 2-3. Efectos de la aplicación de cal en un Ultisol rojo.

Tratamiento pH Ca Mg K Al CIC efectiva ------------------------------- meq/100 g ------------------------------

Sin cal 4 1 1 0 2 5 Con cal (4 t/ha) 5 7 6 0 0 14

Panamá

Tabla 2-4. Efectos de la aplicación de cal en las propiedades del suelo y el rendimiento de varios cultivos en un Andisol.

Cal pH Ca Mg K Al CIC Haba Cebada Avena t/ha --------- meq/100g -------------- ----- Rendimiento, t/ha ------

0 4 2 0 0 2 6 13 2 3 3 5 3 0 0 1 6 17 2 4 6 5 4 0 0 0 7 19 3 4 12 5 5 0 0 0 8 21 4 4 15 5 8 0 0 0 10 21 4 4

Ecuador

PPPI-PPIC 2-6 INPOFOS

La concentración de elementos como Al, Fe y Mn puede llegar a niveles tóxicos, debido a que su solubilidad se incrementa en suelos ácidos.
La toxicidad del Al es probablemente el factor que más limita el crecimiento de las plantas en suelos fuertemente ácidos (pH menor a 5 en la mayoría de los suelos). El H+ solamente es tóxico a un pH menor a
Los organismos responsables de descompo- ner la materia orgánica y de mineralizar a N, fósforo (P) y azufre (S) pueden ser menores en número y en actividad.
El Ca puede ser deficiente cuando la CIC del suelo es extremadamente baja. También puede presentarse una deficiencia de Mg.
Los herbicidas aplicados al suelo pueden ser poco efectivos cuando el pH del suelo es muy bajo.
La fijación simbiótica de N por parte de las leguminosas se reduce notablemente. La sim- biosis requiere de un rango de pH estrecho pa- ra funcionamiento óptimo. La bacteria sim- biótica de la soya funciona mejor bajo un rango de pH de 6 a 6 y la de la alfalfa fun- ciona mejor en un rango de 6 a 7.
Los suelos arcillosos muy ácidos son menos agregados. Esto promueve una baja per- meabilidad y aireación. Un efecto indirecto del encalado es que esta práctica produce más residuos de cultivos y esto a su vez me- jora la estructura del suelo.
Se reduce la disponibilidad de nutrientes como P y Mo.
Se incrementa el potencial de lixiviación del K.

La Figura 2-4 muestra como los rangos de pH influyen en la disponibilidad de nutrientes para la planta y en la solubilidad de otros elementos en el suelo.

El pH ADECUADO DEL SUELO VARIA CON EL CULTIVO

Muchos cultivos crecen mejor cuando el pH del suelo está en un rango de 6 a 7, pero la acidez no retarda el crecimiento de todos los cultivos. Algunos cultivos necesitan condicio- nes ácidas para crecer bien. La Tabla 2-5 compara los rangos deseables de pH para va- rios cultivos.

Los cultivos desarrollados originalmente en suelos calcáreos, como el algodón, sorgo y alfalfa, son susceptibles aun a niveles bajos de saturación de Al (porcentaje de Al de la CIC efectiva), mientras que otros cultivos como el arroz y las arvejas muestran un gran rango de tolerancia a la variación. Cultivos como el café, piña, té, palma y muchos pastos y legu- minosas tropicales pueden crecer en suelos con una alta saturación de Al. Sin embargo, en estos últimos casos la cal puede ser necesaria para superar una posible deficiencia de Ca y Mg o para corregir una toxicidad de Mn (Ta- bla 2-6).

Tabla 2-5. Los rangos de pH deseables para algunos cultivos.

pH 5 - 6 pH 6 - 6 pH 6 - 7

Arándano Pasto bermuda Alfalfa Papa Maíz Algunos Papa dulce Algodón tréboles Sandía Sorgo Maní Soya Trigo

Las propiedades del suelo cambian en diferen- tes áreas. El pH óptimo en una región podría no serlo en otra. Estas diferencias en pH óp- timo entre regiones pueden presentarse en cul- tivos como maíz, soya y alfalfa, pero en otros cultivos como la papa pueden no ser evidentes.

PPPI-PPIC 2-7 INPOFOS

Tabla 2-6. Especies de cultivos y pastos que crecen bien en suelos ácidos después de haber recibido mínimas aplicaciones de cal.

pH 4 - 4 4 - 5 5 - 5 Saturación de Al ,% 68 - 75 45 - 58 31 - 45 Dosis de cal, t/ha 0 - 0 0 - 1 1 - 2

Cultivos adecuados Arroz de secano Caupí Maíz (si se usan Yuca Plátano Fríjol variedades Mango tolerantes) Anacardo Cítricos Piña Estilosantes Centrocema Paspalum

COMENTARIOS : Probables deficiencias a bajo pH.

Cierta reducción a bajo pH, pero las bacterias que usan S están todavía activas. Similar al K.

Fijación biológica reducida a pH menor que 5. Pueden ser deficientes en suelos áci- dos; no disponibles a pH muy alto. Pueden ser tóxicos a pH ácido y defi- cientes a pH > 7.

Similar a Cu y Zn. Posible fijación por Fe, Al, Mn a pH bajo; formas insolubles e inhibición por Ca a alto pH. El sobre encalado puede causar defi- ciencias; peligro de toxicidad a pH alto. Similar a Cu y Zn.

Se recomienda encalar a pH 5 para evitar peligro de toxicidad.

Figura 2-4. Efectos del pH en la disponibilidad de nutrientes y otros elementos en el suelo.

4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10

Cu y Zn

Ca y Mg

pH 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10

Cu y Zn

Ca y Mg

PPPI-PPIC 2-8 INPOFOS

Concepto de producción 2-1

CAL

Cuando se aplica para lograr un pH óptimo, la cal hace mucho más que solamente elevar el pH del suelo...

La cal reduce la toxicidad de aluminio y otros metales.
La cal mejora las condiciones físicas del suelo.
La cal estimula la actividad microbiana en el suelo.
La cal incrementa la CIC en suelos de carga variable.
La cal incrementa la disponibilidad de varios nutrientes.
La cal proporciona calcio y magnesio para las plantas.
La cal mejora la fijación simbiótica de nitrógeno por parte de las leguminosas.

Sin embargo, en suelos tropicales con alto contenido de óxidos de hierro y aluminio, el “sobre enca- lar” el suelo buscando llegar a valores de pH mayores que 6 puede reducir drásticamente la pro- ducción, causar deterioro estructural del suelo, reducir la disponibilidad de P e inducir deficiencias de zinc, boro y manganeso.

En suelos dominados por arcillas de tipo 2:1, prevalentes en las zonas temperadas del mundo, la producción de los cultivos puede incrementarse significativamente cuando se encala el suelo para obtener un pH cercano a la neutralidad. En el ejemplo de la figura adjunta, la cal produjo un incremento de 2 t/ha en el rendimiento de maíz, en años secos y un incremento de 0 t/ha en años húmedos. En todos los casos, el maíz fue ade- cuadamente fertilizado. La cal y el fertilizante interaccionan efectivamente para obtener altos rendimientos de excelente rentabilidad.

En suelos tropicales ácidos de bajo contenido nutricional, el utilizar cantidades de cal mayores a las necesarias para neutralizar el aluminio inter- cambiable o para eliminar la toxicidad de manga- neso puede reducir el rendimiento como se obser- va en el ejemplo de maíz cultivado en un Ultisol en Hawai presentado en la Figura adjunta.

Respuesta del maíz a la cal (Baja Fertilidad)

Paja

Grano

Materia seca en el grano, g/maceta Materia seca en la paja, g/maceta

100

160

140

120

100 0 5 5 67

Respuesta del maíz a la cal (Buena Fertilidad)

Rendimientos = t/ha

Encalado Acido Encalado

Seco Humedo

Acido Respuesta del maíz a la cal (Baja Fertilidad)

Paja

Grano

Materia seca en el grano, g/maceta Materia seca en la paja, g/maceta

100

160

140

120

100 0 5 5 67 pH

Paja

Grano

Materia seca en el grano, g/maceta Materi

¿Ha sido útil este documento?

Premium

Esto es un Documento Premium. Algunos documentos de Studocu son Premium. Conviértete en Premium para desbloquearlo.