República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria Universidad Nacional Experimental Sur del Lago “Jesús María Semprum” Programa: Producción Agropecuaria
Integrantes: Aranda, Luis. Carrascal, Diana. Montes, Alix. Quintanilla, Egwar.
Santa Bárbara del Zulia, Septiembre del 2012.
INDICE.
INTRODUCCIÓN
Existen grandes problemas de toxicidad en los suelos de nuestro país y el mundo entero perdiendo su capacidad de producción y poniendo en riesgo la seguridad alimentaria. Para ello se han implementado o creado técnicas o enmiendas para la recuperación de estos suelos. Para poner en prácticas prácticas estas técnicas técnicas se debe hacer en un primer primer plano un estudio estudio de suelos para saber su pH, textura, conductividad eléctrica y otros parámetros del suelo Uno de las grandes causas de la toxicidad del suelo es la utilización de fertilizantes en grandes cantidades, uso de aguas contaminadas para el riego entre otras. Algunas de las técnicas de enmiendas para la recuperación de estos suelos están las enmiendas químicas, que son la aplicación de encalado, encalado, yeso, lavado de sales, aradas profundas, subsolado, subsolado, mezclas con arena, inversión de perfiles, fertilización orgánica, siembra de cultivos con elevada ET
Recuperación de Suelos Salinos y/o Alcalinos
La salin saliniz izaci ación/ ón/ sodi sodififica caci ción ón natu natural ral y antróp antrópica ica del suel suelo, o, está está incidiendo para que extensas tierras de pastoreo y cultivos en el país se estén perdiendo cada año por el avance paulatino de estos procesos y por lo tanto su capacidad para la producción de forrajes o alimentos es cada vez meno menor. r. En ese ese sent sentid ido, o, si no se toma toman n en cuen cuenta ta esto estoss proc proces esos os de degradación con previsiones a corto, mediano y largo plazo que garanticen la producción agropecuaria sostenible, puede tener serias consecuencias sobre la economía rural de sus pobladores y crear serios conflictos sociales en la región. Sin embargo embargo,, cualqui cualquier er propues propuesta ta orient orientada ada a buscar buscar soluci solucione oness y alterna alternativ tivas as para para la producc producción ión agropec agropecuari uaria a sosten sostenibl ible e en el Altipl Altiplano ano Centra Centrall de Bolivi Bolivia, a, deberá deberá tomar tomar en cuenta cuenta sus limita limitacio ciones nes climát climática icas, s, edáficas edáficas y socio-económi socio-económicas cas y mejorar mejorar las estrategias estrategias desarrolladas desarrolladas por los pobladores locales para sobrevivir en esas condiciones adversas: Para la corrección y explotación de los suelos salinos y alcalinos según Thorne y Peterson (1963) es necesario contar con estudios de las zonas afectadas, los mismos que deben incluir los siguientes puntos: -
Estudio de suelos detallados. Por cada tipo de suelo determinado, se debe conocer por horizonte: su
textura; pH; conductividad eléctrica (CE) tanto en la solución normal como en extr extrac acto to,, capa capaci cida dad d de inte interc rcam ambi bio o cati catión ónic ico o (CIC (CIC), ), tota totall de base basess intercambiables (TBI); porcentaje de sodio intercambiable (PSI); clases y cant cantid idad ades es
de
yeso yeso y
carb carbon onat atos os
en el perf perfiil; tasa tasa
de infil nfilttraci ración ón
del suelo; curvas de retención, profundidad de la napa freática, etc. -
Fuentes y causas de la salinidad.
-
Levantamientos topográficos.
- Análisis químico del agua que se va a usar (riego y lavados) y volúme
nes de agua disponible. -
Manejo de suelos y métodos de riego empleados en la zona.
Con estos resultados se puede determinar determinar las zonas aptas para riego y aquellas que necesitan algunas medidas como lavados o aplicación de enmiendas químicas.
Técnicas de Recuperación de Suelos Salinos y Sódicos Para la recuperación de suelos salinos y/o alcalinos según Pizarro, 1977, se utilizan a nivel mundial generalmente dos técnicas fundamentales: -
Lavado de sales.
- Aplicación de enmiendas químicas.
Además
de
estas dos técnicas
básicas se
deben utilizar
alguna algunass práctic prácticas as comple complemen mentar tarias ias (como (como subsola subsolados dos,, incorp incorporac oración ión de materia orgánica, etc.) cuya función principal es aumentar la eficiencia de las técnicas básicas. Un procedimiento que se utiliza comúnmente para evacuar las sales de los suelos salinos es su lavado, el mismo que consiste en hacer pasar a través del suelo una cierta cantidad de agua que arrastra las sales exis existe tent ntes es fuera fuera de la zona zona radi radicu cula lar. r. En c aso de que el sue lo es alc ali no (sód (sódic ico) o) es prec precis iso o apli aplica carr méto método doss más más comp comple lejo joss ya que que se requiere reemplazar el sodio intercambiable del complejo de cambio con ayuda de enmiendas químicas (mejoradores). (mejoradores). Esto se consigue mediante la adición de sustancias que aportan calcio (por ej. yeso) o que ayuden a movilizar movilizar el existente en el suelo. El calcio aplicado desplaza al sodio intercambiable de sus enlaces químicos. Entre las técnicas utilizadas para recuperar los suelos salinos o sódicos según Pizarro (1997) se tiene: a) Técn Técnic icas as Bási Básica cass
- Lavado de Sales - Aplicación de Enmiendas
Químicas
b) Técnicas Auxiliares
Técnicas Mecánica
- Aradas Profundas. - Subsolado. - Mezclas con Arena. - Inversión de Perfiles
Técnicas Biológicas.
Fertilización Orgánica Cultivos con Elevada ET Técnicas Modernas. -
-
Métodos Eléctricos
Técnicas Básicas de Recuperación Lavado de Sales Según Pizarro, 1977, el agua aplicada a los suelos salinos en forma suplementaria al riego tiene como finalidad: Reducir la salinidad del suelo hasta niveles tolerables por los cultivos o recuperar suelos salinos que por su elevada cantidad de sales no pueden por el momento ser utilizados para la agricultura. Para tal efecto se pueden realizar dos tipos de lavados que se denominan de mantenimiento, y que consisten en: - Aprovechar el riego para lavar el suelo, añadiendo en cada aplicación
agua en exceso. -
Realizar lavados periódicos independientes del riego. Estos lavados pueden tener una frecuencia anual, semestral, etc., en función de los factores que influyen en la salinización y en función también de otros factores como épocas de cosecha, disponibilidades de agua, etc. El primer paso que se requiere para la corrección de suelos salinos es
la instalación de drenes (abiertos o subterráneos) para evacuar las sales solubles y el segundo paso es la corrección de los suelos salinos añadiendo un exceso de agua para lavar las sales. Sin embargo, en condiciones de
Altiplano, no es tan fácil su implementación, por los costos, tenencia de tierras, calidad y escasez de agua y otros. a) Métodos de Lavado Para realizar el lavado de sales, este autor recomienda primero nivelar el terreno, cuidando de eliminar los pequeños montículos. Luego se forma alrededor de las parcelas niveladas los camellones (parecidos a los que se utiliz utilizan an para el cultiv cultivo o del arroz arroz por inunda inundació ción). n). Previam Previament ente e convie conviene ne eliminar de la parcelas la vegetación y dar un sub-solado o laboreo de 25-30 cm., con objeto de facilitar la infiltración del agua. La altura de los camellones depende de la cantidad de agua a aplicar, ya que cuanto mayor sea la lámina de agua más efectivo será el lavado. (Pizarro, 1997).Para lograr la máxima efectividad del lavado es importante fraccionar fraccionar el agua en varias aplicaciones. aplicaciones. En la primera primera aplicación aplicación se añade el agua necesaria para elevar la humedad del suelo a capacidad de campo (CC). La segunda se realiza dos o tres días después, es decir, luego de que el agua de la primera aplicación aplicación ha disuelto disuelto gran cantidad cantidad de sales, que son fácilmente eliminadas en las aplicaciones posteriores. A medida que las aguas van pasando por el perfil del suelo, se van lavando las sales más solubles (cloruros de sodio y magnesio y sulfato de magnesio), mientras que el sulfato sódico tarda más en disolverse, sobre todo odo en agua aguass frí frías. as. El yeso yeso pres prese ente nte en el sue suelo no es afec afecttado ado prácticamente por los lavados. En general, la eficiencia de los lavados es mayor cuando se efectúan en la estación cálida, debido a que la solubilidad de las sales aumenta con la temp tempera eratu tura ra.. En el caso caso del del sulfa sulfato to sódi sódico co,, su lavad lavado o es muy muy difí difíci cill a temperaturas bajas, porque la sal forma precipitados que no son arrastrados por el agua.
Sin embargo según este autor los lavados aplicados al suelo, no solo lava lavan n las las sales sales sino sino pueden pueden ocas ocasio ionar nar pérdi pérdida dass de algu alguno noss nutri nutrient entes es importantes (uno de los elementos más expuesto a estas pérdidas es el nitrógeno). En ese sentido es necesario compensar estas pérdidas mediante la aplicación de fertilizantes. Si bien este método de lavado puede ser eficiente, si se dispone de sufi sufici cien ente te cant cantiidad dad de agua agua y medio edioss para para su imp implem lement entació ación, n, en condiciones del Altiplano es más complicado. En ese sentido, el aguade lluvia puede cumplir este papel, debido a que prácticamente no con-tiene sales. Su eficiencia depende de que la mayor parte de las lluvias torrenciales no escurran y más bien se infiltren favoreciendo el lavado. Para este efecto es condición de que el suelo tenga buen drenaje. Los suelos del Altiplano Central (llanura) son pesados (arcillosos). b) Lavados Aplicados con el Riego Cuando se trata de terrenos ya desalinizados en los que se pretende evitarla resalinización, las necesidades de lavado se suelen expresar como un porcentaje del agua de riego aplicada. En general, el agua necesaria para el lavado se aplica junto con la del riego, añadiendo una cantidad excesiva, de forma que una vez que el suelo alcanza la capacidad de campo, el exceso de agua percole las sales hacia las capas más profundas. Uno de los problemas que se tiene en el Altiplano y Valles del país para poder lavar adecuadamente los suelos salinos, es que no se dispone de suficiente suficiente cantidad de agua y por otro lado existen problemas problemas con la calidad de las aguas. Así mismo como en el Altiplano Altiplano Central Central los suelos suelos del área de riego tienen un subsuelo con problemas de drenaje es difícil realizar un lavado vertical adecuado.
Para determinar la eficiencia del lavado es conveniente analizar las aguas de drenaje y determinar la cantidad relativa de sales eliminadas en comp compar araci ación ón a las las aguas aguas añadi añadida dass al terre terreno, no, así mism mismo o es neces necesari ario o muestrear el suelo hasta una profundidad de aproximadamente 1,8 m para determinar los elementos que la conforman. Los Los cálc cálcul ulos os de agua agua que que se debe deben n añad añadir ir al suel suelo, o, se basa basan n princi principal palmen mente te en las cantid cantidade adess de agua agua requer requeridas idas por los cultiv cultivos, os, la capacidad de agua que se puede almacenar en el suelo y la cantidad de agua necesaria para lavar las sales hasta una profundidad definida.
Aplicación de Enmiendas Químicas La corr correc ecci ción ón de los los suel suelos os sódi sódico cos, s, segú según n Thor Thorne ne y Pete Peters rson on (1963)es más complicada que en los suelos salinos, en razón de que no solo se requiere reemplazar el sodio intercambiable con calcio, sino mejorar sus propiedades físicas para promover el lavado del sodio. El calcio necesario para reemplazar el sodio intercambiable puede provenir del suelo, del agua de riego o de las enmiendas añadidas. La aplicación de enmiendas químicas (mejoradores) en los suelos alcalinos tiene como objetivo favorecer la sustitución del Na intercambiable por el Ca de la enmienda. La aplicación aplicación de las enmiendas enmiendas se realiza realiza cuando hay un exceso de Na en el suelo y por lo tanto presentan un PSI elevados (>15 %).Las enmiendas químicas según Pizarro (1977), se pueden clasificar de la siguiente manera: - Sales solubles de calcio: Yeso, cloruro cálcico. - Ácidos o formadores de ácidos: Azufre, polisulfuro de calcio, ácido sulfúrico, sulfatos de hierro y aluminio. - Sales de calcio de baja solubilidad: Caliza.
- Residuos Industriales: Espumas de ingenios azucareros, otros a) Yeso El yeso es el mejorador químico más utilizado en los suelos sódicos, debido a su bajo precio. La sustitución del sodio combinado con el suelo se efectúa según la reacción siguiente: Suelo Na2 + SO4Ca
Suelo Ca + SO4Na2
La solubilidad del yeso esta solamente limitada por las temperaturas bajas y el tamaño de sus partículas. La aplicación del yeso se la realiza: -
Directamente sobre el suelo.
- Al agua de riego.
En el primer caso se distribuye “a voleo” y después se incorpora al suelo con discos o arado. (Pizarro, 1997). Para Para su apli aplica cacción ión con con el agua agua de rieg riego o exis existe ten n dispo ispossitiv itivos os espec especia iale les. s. Un méto método do simp simple le y práct práctic ico o consi consist ste e en abri abrirr un saco saco de yeso y colocar la parte abierta en la acequia, preferentemente en un punto donde el agua tenga una cierta turbulencia. A continuación de la aplicación del yeso es conveniente lavar el suelo, para que la enmienda se distribuya en profundidad. Luego de un tiempo y cuando el yeso ha actuado con el sodio del suelo, se recomienda evacuar el S0 4Na2 formado con ayuda del lavado. En razón de que el lavado excesivo de las sales disueltas puede provocar la dispersión de las arcillas, es necesario hacer un lavado adecuado y de acuerdo a las características que presentan los suelos. b) Azufre
El azufr azufre e es tamb tambié ién n una una enmi enmien enda da quím químic ica a muy muy util utiliz izad ada a para para mejorar suelos sódicos. Según este autor, este elemento antes de actuar en el suelo sufre una serie de transformaciones: S2 + 302 S03 + H2O
2SO3 S04H2
S04H2 + C03Ca Suelo Na2 + SO4Ca
SO4Ca +C02 + H20 Suelo Ca + SO4Na2
Una condición para aplicar azufre al suelo es que este contenga carbonatos de calcio, para que reaccione con el ácido sulfúrico y pueda forma formarr sulf sulfat ato o de calci calcio, o, el que que poste posteri riorm orment ente e reacc reaccio iona na con con el suel suelo o y ocurre el correspondiente intercambio del calcio por el sodio. En la primera fase de su transformación, el azufre es oxidado por la acción microbiana, hasta formar S0 4H2. Esta transformación requiere algún tiempo, el mismo que depende de varios factores, como: la finura de las partículas de azufre (cuanto más fino, más rápidamente se transforma), cantidad aplicada, tipo de suelo, la mezcla adecuada y todos los factores que favorecen la actividad microbiana. Como el azufre es un mejorador lento, los suelos que han recibido azufre no deben ser lavados hasta después de cierto tiempo, para permitir que ese elemento se oxide. Sin embargo el suelo debe mantenerse húmedo, lo que es esencial para disminuir la acidez del suelo. c) Ácido Sulfúrico El ácido sulfúrico es un mejorador al igual que el azufre y de una eficiencia más rápida en comparación a este.
Sin embargo, es importante que el suelo contenga carbonatos de calc calcio io,, para para favo favorec recer er la form formac ació ión n de sulf sulfat atos os de calc calcio io (ver (ver reacc reacció ión n anterior). Cuando se aplican a suelos que no contengan carbonatos, puede provocar una acidez excesiva en el suelo. En ese sentido es muy importante conocer las características químicas y físicas del suelo antes de cualquier aplicación de enmiendas. Si bien su empleo es rechazado por peligroso, en la actualidad existen equi equipo poss adec adecua uados dos que que faci facililita tan n su inco incorpo rpora raci ción ón al suel suelo o medi median ante te inyección, el mismo que permite su aplicación a diferentes profundidades. d) Caliza La caliza (CO 3Ca) es un mejorador químico que puede existir en forma natural en el propio suelo. La eficiencia del empleo del CO 3Ca depende de su solubilidad, que normalmente es muy baja, pero que aumenta en presencia del CO 2 debido a la formación de bicarbonato de Ca y al disminuir el pH. El empleo de la caliza se realiza principalmente para suelos: -
Con pH inferior a 7.5.
-
Suelos con ausencia de carbonatos
Residuos Industriales Algu Alguno noss subp subpro rodu duct ctos os de la indu indust stri ria a pued pueden en actu actuar ar como como mejoradores de los suelos alcalinos debido a que aportan calcio. Entre estos subproductos subproductos el más utilizado utilizado es la espuma que resulta resulta de la fabricación fabricación de azúcar y cuya composición es la siguiente: C03Ca 35 - 45 % Materia orgánica 5 - 15 %
Agua 40 - 45 % Las espumas de los ingenios azucareros azucareros aportan CO 3Ca en forma de un precipit precipitado ado muy fino el mismo que es fácilm fácilment ente e soluble. soluble. Además Además el contenido contenido de materia materia orgánica orgánica favorece favorece el mejoramient mejoramiento o de las propiedades del suelo.
Dosis de los Mejoradores Químicos Como se ha indicado en un inicio, el objeto de la aplicación de los mejo mejorad rador ores es quím químic icos os en suel suelos os alca alcalilino noss es elim elimin inar ar part parte e del sodio sodio absorbido por el complejo de cambio y por lo tanto se trata de disminuir su PSI El valor final al que se debe reducir el PSI es del orden de 7-12, aunque existen suelos con PSI más elevados sin que aparezcan efectos perjudicial perjudiciales, es, sin embargo embargo es importante importante considerar considerar el tipo de cultivo cultivo que se va a sembrar. Con objeto de establecer un criterio general, la literatura indica que es 10 el valor que debe alcanzar el PSI después de la mejora.
Técnicas Auxiliares Técnicas Mecánicas Según Pizarro, 1977, Entre las técnicas mecánicas más utilizadas se tiene: a) Subsolado. La práctica del subsolado es una práctica complementaria, con el objeto de romper las capas endurecidas e impermeables de los suelos afectados por sales y así mejorar su permeabilidad y favorecer el lavado de sale sales, s, sin sin emba embargo rgo su efec efecto to es de una una durac duració ión n limi limita tada da (uno (uno a dos dos años).En trabajos realizados por Herve, Mita y Paz (2000) en la provincia G. Villarroel del departamento de La Paz, se ha podido evidenciar que los
suelos salinos sometidos al subsolado disminuyen su contenido de sales gracias a la mayor infiltración del agua. b) Aplicación de Arena La adición y mezcla de arena a las capas de suelo, permite de alguna manera mejorar la permeabilidad y la penetración de las raíces, lo que a su vez ocasiona una mejora de la infiltración del agua y por consiguiente el lavado de sales. c) Inversión de Perfiles En el caso caso de que el hori horizo zont nte e supe superi rior or del del suel suelo o pres presen entte características no deseables (arcilloso) y el subsuelo tenga condiciones más favorables (franco), se puede invertir los horizontes del suelo con ayuda de un arado de vertedera.
Técnicas Biológicas a) Fertilización Orgánica La adición de estiércol, o el enterrado de abonos verde tanto en suelos salinos como alcalinos según este autor tiene dos efectos que ayudan ala corrección de los suelos. -
Mejoran la estructura y la permeabilidad del suelo.
-
Liberan CO2, lo que aumenta la solubilidad del CO 3Ca. En Santa Cruz, el uso de cobertura (precipitación > 1200 m) evita el
movimiento de sales hacia una superficie de suelo a la época seca del año. b) Selección de cultivos con Elevada ET Los cultivos que tienen una ET elevada pueden favorecer el descenso de la napa freática freática y de esta manera facilitar facilitar el lavado de sales. Además del
efecto indicado, los cultivos al dar sombra, reducen la evaporación de la superficie del suelo y por lo tanto no hay arrastre de sales hacia la superficie.
Técnicas Modernas (Métodos Eléctricos) Algu Alguna nass inve invest stig igaci acion ones es que que se han han lleva llevado do a cabo cabo en Mont Montan ana a (EUA), han demostrado que el tratamiento del suelo con corriente eléctrica puede acelerar la recuperación de suelos salinos. Según pruebas realizadas, la aplicación de corriente eléctrica elevó la salinidad del agua de los drenes de 1.500 ppm a 37.000 ppm, lo que significa que la aplicación de altos voltajes al suelo ayuda a desalinizarlos.
Recuperación y Manejo de Suelos Ácidos Encalado del Suelo El propósito del encalado es neutralizar neutralizar la presencia presencia del hidrógeno en la solución del suelo o del aluminio y/o manganeso que se encuentran en forma intercambiable o en la solución del suelo. El encalado con diferentes enmiendas enmiendas provocan la precipitació precipitación n del aluminio, situación situación que favorece favorece el crecimiento de las raíces. Por otro lado, el encalado es importante para disminuir la solubilidad del manganeso, ya que en la medida que aumente la solubilidad de este ión, mayor será el riesgo para los cultivos. Sin embargo, como el Mn es un nutr nutrie ient nte e para para las las plan planta tas, s, el obje objetitivo vo del del enca encala lado do no es elim elimin inar arlo lo comp complletam etamen entte, sino sino mant manten ener erlo lo dent dentro ro del del
rang rango o
adec adecua uado do..
La
concentración entre 1 a 4 ppm de Mn en el suelo constituyen el rango optimo para la mayoría de las plantas. De acuerdo a Porta, López-Acevedo y Roquero (1994), a nivel mundial se han desarrollado diferentes metodologías para determinarlas necesidades de cal.
Entre las metodologías desarrolladas cabe distinguir: a) Métodos Directos: Curvas de neutralización con una base. b) Métodos Indirectos: Estu Estudi dio o del del comp comple lejo jo de inte interc rcam ambi bio o cati catión ónic ico o (por (porce cent ntaj aje e de saturaci ación
de
bases). Ambos
métodos son son
lentos
y por lo tanto
en la actualidad no son tan utilizados ampliamente. c) Métodos Rápidos: Equilibrio con una solución tamponada y estimación de la acidez por el cambio del pH. Estos métodos debido a su rapidez y precisión, son los más utiliza-dos a nivel mundial. Para realizar el encalado se deben realizar algunos estudios de diagnóstico inicial, como ser: Trabajo de Gabinete -
Recopilación y análisis de información existente de la zona a tratar.
-
Revisión Revisión de mapas de suelos ácidos de la zona y evaluación evaluación de regímenes de humedad. Muestreo y Análisis de Suelos En los suelos muestreados se debe determinar con preferencia:
-
pH en agua y KCl.
-
Cantidades presentes de Al y Mn intercambiables en las capas superficiales del suelo.
sus
-
% Al en relación a la capacidad de intercambio catiónico efectivo (CICE).
-
% Saturación de Bases.
-
Contenidos de substancias acidificantes (piritas, sulfatos, etc).
-
Contenidos de carbonato de Ca. Información Complementaria. -
Conoce Conocerr la toleran tolerancia cia al alumin aluminio io y mangan manganeso eso de los cultiv cultivos os
a
sembrar. - Conocer la calidad de la enmienda a aplicar. - Condiciones socio-económicas de los agricultores. Con base a esta información se debe calcular la cantidad necesaria de cal u otra enmienda para disminuir el porcentaje de saturación de aluminio. Además se debe definir el método de aplicación de la enmienda. Kramprath (1970), sugiere que el encalado se realice en función al aluminio intercambiable de la capa arable del suelo y que la dosis de cal sea calculada multiplicando los meq de aluminio intercambiable por el factor de 1.5 (factor utilizado para neutralizar los iones de hidrógeno liberados por la materia materia orgánica o los hidróxidos hidróxidos de hierro y aluminio, aluminio, conforme conforme aumenta aumenta el pH del suelo). Este factor puede tomar valores de2 a 3, en la medida que se halle materia orgánica en el suelo y por tanto mayor concentración de hidrógeno intercambiable Para el encalado de los suelos, también se debe tomar en cuenta el nivel de aluminio intercambiable que pueden tolerar determinados cultivos. En este sentido, cultivos como el algodón, sorgo y alfalfa son susceptibles a
niveles de 10 al 20 % de saturación alumínica, mientras que el maíz es susceptible al 40 y 60 % de saturación. Otros cultivos como el arroz y caupi son más tolerantes, mientras que cultivos como el café, la piña y algunas pasturas pocas veces responden a la cal, aun en condiciones con elevada saturación de aluminio. Sin embargo, el enca encala lami mient ento o pued puede e ser ser nece necesar sario io en algu alguno noss cult cultiv ivos os tole tolera rant ntes es para para contrarrestar deficiencias de calcio o magnesio.
Fuentes y Características de las Enmiendas Químicas Para el encalado del suelo es importante considerar los siguientes aspectos: Contar con una fuente adecuada como cal viva (CaO), cal apagada Ca(OH)2; cali caliza za moli molida da (C0 (C03Ca); Ca); marg margas as y creta cretass (carb (carbona onato toss de calc calcio io impuro ) con suficiente fineza y pureza. Si bien, bien, la selecc selecció ión n de la enmi enmien enda da debe debe toma tomarr en cuent cuenta a sus sus contenidos contenidos de calcio y magnesio, también se debe considerar considerar los niveles de calcio y magnesio presentes en el suelo. Segú Según n el Cent Centro ro Regi Region onal al de Ayud Ayuda a Técn Técnic ica a del del AID AID (197 (1979) 9) y Espinoza y Molina (1999), la eficiencia agronómica de los materiales del encalado depende de los siguientes factores: - Forma y pureza química. - Tamaño de las partículas del material. - Poder relativo de neutralización total para corregir la acidez del suelo. (Esta capacidad de la enmienda, depende de su valor neutralizante que se mide por el carbonato de calcio equivalente o por su oxido de cal equivalente). a) Pureza Química
La pureza se refiere a las características químicas y a las impurezas pres presen enttes en la enm enmiend enda a apli apliccar (arc (arcilillla, mine minera ralles y mate materi ria a orgánic orgánica). a).Par Para a determi determinar nar la pureza pureza se utiliz utiliza a el criter criterio io de Equiva Equivalen lente te Químico (EQ), que es un parámetro de su poder de neutralización de un material determinado. El EQ se define como la capacidad del material para neutralizar la acidez comparada con el poder de neutralización del CaC0 3 químicamente puro, al cual se le asigna un valor de 100 %. De acuerdo a diferentes estudios y pruebas los óxidos e hidróxidos tienen mayor capacidad para neutralizar la acidez que el carbonato de calcio. El oxido de magnesio es la forma química más efectiva para neutralizar la acidez del suelo, siendo aproximadamente 2,5 veces más efectivo que el carbonato de calcio. En ese sentido, los materiales que contienen magnesio son más efectivos que aquellos que contienen cal-cio, debido a que el Mg tiene menor peso molecular. Los materiales con menos de 80 % de EQ (32 % de Ca) son consi nsiderad rados
de
baja aja
cali alidad.
La
legis gislación
bras rasileña
según egún
Espinoza y Molina (1999) acepta un valor mínimo de 67 % de EQ para cales molidas. b) Tamaño de las Partículas El tamaño o fineza de las partículas individuales del material utilizado define la velocidad de reacción debido a que a menor tamaño de estas, aumenta la superficie de contacto del material con el suelo. Para estimar la fineza o Eficiencia Granulométrica (EG) de un material de encalado se utiliza una serie de mallas de diferente tamaño número 8, 10, 20, 40, 60, y 80 mesh (el número de malla indica la cantidad de orificios existentes por pulgada cuadrada). Los materiales que no pasan la malla de 8 o 10 no son efectivos.
Los que pasan los 8 o 10 pero no pasan la de 20, son 20 % efectivos. efectivos. Los que pasan la malla de 20 pero son retenidos en la de 60, son 60% efectivos y así sucesivamente. En Brasil los requisitos mínimos de calidad son los siguientes: El 95 % debe pasar por una malla de 10; 70 % por una malla de 20 y al menos 50 % del material debe pasar por la malla de 60. c) Poder Relativo de Neutralización Total Para valorar en forma conjunta la pureza química y la fineza de los mate materia riale less de encal encalad ado o se util utiliz iza a el parám parámet etro ro deno denomi mina nado: do: Índi Índice ce de Eficiencia, conocido también como Poder Relativo de Neutralización Total (PRNT). El PRNT indica dica que porce rcenta ntaje de la cal expresa esada por su Equivalente Químico (EQ) es capaz de reaccionar en un lapso de 3 mese s(siendo este el valor real de neutralización de la cal). Este parámetro se obtiene multiplicando la Eficiencia Granulométrica (EG) por el Equivalente Químico (EQ) y este producto se divide entre 100. PRNT=
EQ x EG 100
Donde: EQ= Equivalente Químico EG= Eficiencia Granulométrica
Ejemp emplo: Un materia rial con un EQ de 90 % y una Eficienci ncia Granulométrica (EG) de 80 % tendrá una un PRNT de 72 %. Esto significa
que el 72 %del material reaccionará en el lapso de tres meses, mientras que el resto (18 %) lo hará posteriormente.
Reacciones de la Cal en el Suelo El principio en el que se basa el encalado del suelo, consiste en la neutralización que sufren los iones H + en la solución del suelo por medio de los iones 0H - que se producen al entrar en contacto la cal aplicada con el agua del suelo. En ese sentido la efectividad de la cal depende en gran parte de la humedad del suelo. Los óxidos tienen la capacidad de reaccionar inmediatamente con el agua del suelo transformándose en hidróxidos y neutralizando la acidez a través de una base fuerte, por lo que son más efectivos a corto plazo, sin embargo son más difíciles de manejar. Mientras que las enmiendas a base de carbonatos neutralizan la acidez a través de la hidrólisis (reacción con el agua) de los iones de C0 3-2 que son bases débiles. Los carbonatos a pesar de que no son tan efectivos como los óxidos, son los materiales de encalado que se utilizan con mayor frecuencia. Las reacciones básicas básicas de la cal en el suelo pueden ser ilustradas ilustradas de la siguiente manera: CaCO3
Ca + CO 32-
CO32- + H2O
HCO3- + OH
HCO3- + H2O
H2CO3 + OH
H2CO3
CO2 + H2O
H+ (Solución del suelo) + OH H 2O De acuerdo a las reacciones arriba indicadas se puede ver que el Ca no interviene interviene directamente directamente en las reacciones reacciones del suelo, y que el ión CO 32- es
el que realmente eleva la reacción del suelo al hidrolizarse y producir iones 0H. Luego de las reacciones, el CO 32- se disipa como CO 2, y por lo tanto su acción en el lugar no es permanente. El ión H que se encuentra en exceso en el suelo se convierte convierte en H 2O. Por otro lado es muy importante observar que el efecto del encalado va más allá de estas reacciones. El incremento del pH permite la precipitación del Al3+
como
Al(OH)3,
que
es
un
compuesto
insoluble, y que por lo tanto elimina el efecto tóxico del Al 3+ en las plantas y la principal fuente de iones H. De igual manera el encalado precipita como hidróxidos insolubles el exceso de Mn y Fe que en ocasiones se encuentran en exceso en los suelos ácidos.
Forma de Aplicación Para la aplicación de la cal a los suelos ácidos, según Espinoza y Molina (1999) es muy importante tomar en cuenta que la cal se mueve muy poco en el suelo debido a que el ión CO 32- se disipa como CO 2 después de las reacciones de hidrólisis. La aplicación de la cal en las capas superficiales del suelo, debe realizarse con anticipación a la siembra, esto con el propósito de dejar que la cal reaccione anticipadamente con el suelo y no afecte a las semillas o plántulas. Por otro lado, la cal luego de ser aplicada sobre la superficie del suelo debe ser enterrada y mezclada adecuadamente con ayuda de un arado de disco o vertedera, para que no sea arrastrada por el viento o agua y reac reacci cion one e fácil ácilme ment nte e con con el suel suelo. o. Una Una vez vez que que los cult cultiv ivos os est están establecidos (pasturas) y donde no es posible realizar la mezcla de la cal con el suelo, se puede aplicar la cal directamente sobre estos y sin necesidad de enterrarla.
En el caso de plantaciones de cafeto y banano en suelos ácidos, se recomienda encalar solo en bandas aplicadas en las cercanías de las raíces. Esta Esta form forma a de apli aplica caci ción ón evit evita a el despe desperdi rdici cio o de la cal a zonas zonas delas delas plantaciones donde no es necesaria la enmienda química. Otra forma de aplicar aplicar la cal en los cultivos cultivos perennes, es directament directamente e antes de su implementación y si la acidez se presenta nuevamente en el cult cultiv ivo, o, es posib posible le subsa subsanar nar el probl problem ema a con un encal encalad ado o en band bandas as.. También También se puede colocar la cal en los huecos de siembra antes de colocar colocar las plantas. Cuand Cuando o no es posi posibl ble e real realiz izar ar una una apli aplica caci ción ón anti antici cipa pada da,, de cal cal incorporación profunda puede ser más beneficiosa, siempre y cuando no dañe a los cultivos y actúe rápidamente con el suelo (cal viva y cal apagada). La fact factib ibililid idad ad de una una inco incorp rpor orac ació ión n prof profun unda da de cal cal depe depend nde e de las las propiedades estructurales del suelo y del equipo disponible, por tanto la eficiencia es mayor en suelos arenosos, y no así, en suelos con horizontes arcillosos. La frecuencia de la aplicación de cal en el suelo va a depender de que si el pH ha bajado nuevamente. En ese sentido, es importante realizar mediciones periódicas en el terreno (mínimo cada dos años) para controlar su reacción. Como las reacciones de la cal suceden en presencia del agua, es importante realizar el encalado un poco antes al inicio de la época de lluvias.
Practicas Complementarias Como la reducción de la toxicidad del aluminio en el suelo es muy difícil y costosa a nivel de pequeños agricultores del país, es importante buscar otras alternativas para el manejo de los suelos tropicales ácidos.
Entre las alternativas que se pueden utilizar se tiene: El uso uso de espec especie iess vege vegeta tale less tole toleran rante tess a suelo sueloss ácid ácidos os,, y que que además son tolerantes a los niveles tóxicos de Al y Mn del suelo y a sus necesidades relativas de Ca y Mg. Los cultivos que crecen con relativa normalidad en estas condiciones son la piña, café, te, caucho, yuca y algunos pastos tropicales como la guinea (Panicum máximum). Si bien las leguminosas necesitan calcio para la nodulación, algunas especies como Styl Stylosa osant ntes es sp, Desmo Desmodi dium um sp, Cala Calapag pagonu onum m sp , y el kudzu kudzu trop tropic ical al (Puerar (Pueraria ia phaseol phaseoloide oides) s) se desarro desarrolla llan n en estas estas condic condicion iones es sin ningún ningún problema. Los mecanismos fisiológicos asociados a la tolerancia o sensibilidad al aluminio se pueden deber, según Sánchez (1981) a: -
Diferencia en la morfología de la raíz, yemas laterales o radicales.
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Cambios Cambios en en el el pH de la rizósfera. rizósfera. Algunas Algunas especies especies aumentan aumentan el pH de su medio de crecimiento en relación a las especies sensitivas.
-
Translo Translocac cación ión más lenta lenta del Alumin Aluminio io a la parte parte aérea aérea de la
planta planta..
Algunas especies acumulan aluminio en la raíces, mientras que otras como los arboles y los helechos la acumulan en las partes aéreas. -
En variedades tolerantes, el aluminio de las raíces no impide la absorción y translocación del calcio y potasio.
-
La tolerancia varietal al aluminio en soya, trigo y cebada está relacionada con la absorción y translocación del calcio, en sorgo con el potasio y en las papas con la translocación del Mg y K.
Efecto Residual del Sobre-encalamiento en los Suelos. Cuando se realiza el encalado del suelo de manera empírica y se aplica de manera excesiva enmiendas químicas alcalinas, se puede provocar
el sobre encalado de este y una subida excesiva del pH, provocando los siguientes efectos no deseables: -
Reducción del movimiento del agua.
-
Deterioro de la estructura del suelo.
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Disminución de la disponibilidad del fósforo, boro, zinc y manganeso. Se ha podido evidenciar que el encalado de los suelos hasta su
neutral neutralida idad, d, favore favorece ce la formac formación ión de agregado agregadoss más pequeñ pequeños, os, lo que puede reducir significativamente las tasas de infiltración. Esta situación hace que ciertos oxisoles, así como ultisoles, se tornen más susceptibles a la erosión. (Sánchez, 1981). Por otro lado Ghani et al. (1955), encontró que la aplicación de oxido de magnesio como enmienda, disminuye las tasas de infiltración, debido al deterioro
de
la
porosidad
no
capilar
en
un
suelo
ferralitico, y no así cuando se utilizaba carbonato de calcio. También el sobre enca encala lami mien entto de los los suel suelos os ácid ácidos os prov provoc oca a la dismi isminu nuci ció ón de la disponibilidad de algunos nutrientes para los cultivos. El encalamiento del suelo hasta la neutralidad, puede provocar la insolubilidad del fósforo, debido a la formación de fosfato de calcio. En suel suelos os con con revest revestim imie ient ntos os de óxido óxidos, s, un sobre sobre-en -enca cala lami mien ento to aumenta la absorción del boro por las arcillas, reduciendo la disponibilidad de este elemento, así mismo se presenta deficiencia de manganeso, ya que este tiende a precipitar en presencia de hierro y aluminio. Otro elemento cuya solubilidad disminuye cuando el pH llega a valores de 6 a 7 es el zinc.
CONCLUSIONES. El principio en el que se basa el encalado del suelo, consiste en la neutralización que sufren los iones H + en la solución del suelo por medio de los iones 0H - que se producen al entrar en contacto la cal aplicada con el agua del suelo. En ese sentido la efectividad de la cal depende en gran parte de la humedad del suelo
Cuando se realiza el encalado del suelo de manera empírica y se aplica de manera excesiva enmiendas químicas alcalinas, se puede provocar el sobre encalado de este y una subida excesiva del pH, provocando los sigu siguie ient ntes es
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Deterioro de la estructura del suelo, dismininusión de la disponibilidad de fosforo, boro, zinc y manganeso Se ha podido evidenciar que el encalado de los suelos hasta su neutralidad, favorece la formación de agregados más pequeños, lo que puede reducir significativamente las tasas de infiltración.
BIBLIOGRAFIA. -
Orsa Orsag, g, V. 2010 2010.. El recu recurs rso o suel suelo o prin princi cipi pios os para para su mane manejo jo y conservación. 1: 278-311
