10. diagnosstico agricola; suelo, agua y material vegetal

II Máster de Nutrición Vegetal Módulo X: Diagnóstico Agrícola: Agua, Suelo y Material Vegetal en Cultivos Hortícolas Intensivos

MÓDULO 10: DIAGNÓSTICO AGRÍCOLA. AGUA,

SUELO Y MATERIAL VEGETAL Antonio L. Alarcón Vera Dpto. Producción Agraria. Área Edafología y Química Agrícola ETSIA. Universidad Politécnica de Cartagena [email protected] Este módulo pretende introducir al alumno en el diagnóstico agrícola, entendido éste desde el punto de vista nutricional y dejando al margen otros aspectos del diagnóstico agrícola (como el sanitario), que también poseen una gran relevancia. Para ello se marcarán las pautas a seguir, proponiendo una serie de tablas de valores que permiten interpretar, de forma general, los parámetros obtenidos en los análisis de agua de riego, suelos y material vegetal. I. INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO AGRÍCOLA 1. Definición

El diagnóstico agrícola consiste en una herramienta de trabajo que nos permite en base a unos análisis de suelo/sustrato, agua de riego y material vegetal, relacionar la nutrición de la planta con la dosificación de fertilizantes con el objetivo de optimizar los procesos de fertilización de un cultivo bajo unas determinadas condiciones agroclimáticas.

Evidentemente, el diagnóstico agrícola cobra especial relevancia, cuando se trata de agricultura intensiva, donde cualquier factor puede influir notablemente en los rendimientos. De esta manera, es especialmente crítico cuando hablamos de fertirrigación, y aún más cuando hablamos de hidroponía.

Está claro que la producción de cualquier cultivo es consecuencia de la acción sinérgica de innumerables factores que interactúan a través del tiempo y del espacio, dando como consecuencia unos malos o buenos rendimientos, con alta o baja calidad de los productos cosechados.

Muchas veces se oye comentar cosas como “este año he utilizado un producto

fertilizante que ha hecho aumentar un 10% mi cosecha de tomates”. En realidad lo que habría que decir es “escogí una buena semilla para mis condiciones, sembré en la época

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acertada, preparé bien el suelo, acompañaron las condiciones climáticas, mantuve un adecuado estado sanitario en mi cultivo, utilicé una adecuada infraestructura para la aplicación del riego y los fertilizantes, manejé bien el riego con agua de buena calidad, llevé a cabo unas correctas labores culturales, diseñé un adecuado plan de riego y abonado adaptándolo en cada momento a las condiciones agroclimáticas, y, por último, utilicé productos fertilizantes de calidad que me permitieron ejecutar correctamente mi plan de abonado, con lo que finalmente, con todo ello, pude aumentar un 10% mi cosecha de tomates”.

Además, todo lo anterior debe ir ligado al mercado, no olvidemos nunca que la

agricultura es una actividad lucrativa, donde los rendimientos no deben medirse en Kg/Ha, si no en $/Ha, donde la calidad postcosecha de los productos y la elección del mercado en tiempo, producto y cliente, son cruciales para la viabilidad económica de los proyectos agrícolas. Tras esta pequeña introducción, y centrándonos en los métodos de diagnóstico, podemos decir que éstos incluyen dos procesos principales:

• Adquisición de datos - Recopilación de toda la información disponible sobre el cultivo y sus

condiciones agroclimáticas: clima, localización de las parcelas, tipo de suelo/sustrato, frecuencia y dosis de riego y abonado, infraestructura de riego y fertilización, orografía, cultivos previos, edad en cultivos arbóreos, cosechas o rendimientos anteriormente obtenidos, plagas y enfermedades comunes, plaguicidas utilizados, análisis anteriores de suelo, agua, foliares, etc.

- Muestreo y preparación de las muestras: “nunca el análisis puede ser mejor

que la muestra”.

- Determinaciones o análisis de las muestras. • Interpretación de los datos adquiridos

Para ello podemos tener como base la comparación con diferentes normas o referencias, si bien el diagnóstico agrícola es algo más complejo que una simple comparación de valores. Los niveles de referencia que encontramos en la bibliografía, no pueden tomarse como un dogma de fe, de nada sirven si no somos capaces de adaptarlos convenientemente, en base a nuestra experiencia en el tema y en la zona, a las condiciones específicas de cada una de nuestras parcelas de cultivo, teniendo en cuenta cultivo y variedad, características del suelo, agua de riego empleada, manejo de riego y fertilización, técnica de cultivo, estado fenológico de la plantación, condiciones climáticas, época del año, condiciones sanitarias del cultivo, etc.

Evidentemente el diagnóstico agrícola debe dar respuesta a una serie de preguntas que se le plantean al agricultor, como son:

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- ¿Está el nutriente X en nivel deficiente? - ¿Están los nutrientes en su correcto equilibrio y cantidad? - ¿Existen problemas de salinidad? - ¿Existe alguna toxicidad? - ¿El programa actual de riego y abonado es correcto? - ¿Existe un correcto manejo y monitoreo del riego y la fertilización? - Si existe alguno de estos problemas ¿qué acciones hay que efectuar para

solventarlo?

2. Clasificación general

En principio podemos establecer la siguiente clasificación de los métodos de

diagnóstico utilizados: • Métodos indirectos: análisis de suelo, agua de riego, material vegetal, tests de

actividad enzimática, técnicas con radioisótopos, etc. • Métodos directos: fundamentalmente experiencias de campo y también pueden

incluirse el diagnóstico visual como un método de diagnóstico directo. • Otros métodos (de menor relevancia actual y que también podrían encuadrarse

dentro de los métodos indirectos):

- Métodos integrados y que utilizan diferentes relaciones: DRIS, BNE, DOP, CND, etc.

- Técnicas de absorción de nutrientes: Neubauer, Stanford y De Ment,

extrapolación de Dean, etc. - Test biológicos.

3. Esquema de operación

Los métodos de análisis están normalizados (Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación en España), pero los resultados obtenidos deben ser correctamente interpretados, si se pretende llevar a cabo un adecuado diagnóstico del cultivo.

Evidentemente, es aconsejable elaborar y definir unos adecuados PNT

(Procedimientos Normalizados de Trabajo). El siguiente esquema define los pasos a seguir para la emisión de un correcto diagnóstico de nutrición y de actuación en consecuencia:

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Corrección y ajuste Corrección y ajuste Interpretación Interpretación personal (experiencia) métodos objetivos

Agua de riego

Condiciones climáticas

Suelo/sustrato

Fertilización y riego: plan de riego y abonado

Cultivo: especie y variedad, historial,

producción estimada

SUELO/SUSTRATO Y SOLUCIONES PLANTA

Análisis de: Fertilidad, extractos, drenaje, solución nutritiva

Análisis de: Hojas, savia, visual, otros (planta completa, pecíolos, actividad enzimática)

Ensayos y experiencias de campo

DIAGNÓSTICO

4. Información aportada y extraída de los diferentes tipos de análisis

A continuación se detalla la información que se puede extraer de cada uno de los diferentes tipos de análisis a efectuar:

Agua de riego

• Determinaciones: pH, CE, cationes y aniones mayoritarios, elementos

minoritarios, índices de segundo grado. • Objetivos:

- Determinación de su calidad agronómica. - Dosificación de los fertilizantes de acuerdo a su composición. - Ajuste o corrección de sus propiedades analíticas (acidificación, paliar

efecto de iones fitotóxicos, prevenir fenómenos de antagonismos).

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Suelo/sustrato

• Determinaciones: propiedades físico-químicas (textura, capacidad de

cambio, curva de retención hídrica), fertilidad (nitrógeno total, fósforo asimilable), nutrientes (iones en disolución, iones de cambio, micronutrientes asimilables), materia orgánica, pH, CE, carbonatos, etc.

• Objetivos:

- Caracterización de suelo/sustrato y determinación de su idoneidad. - Ajuste de la dosis y frecuencia de riego. - Ajuste o corrección de sus propiedades físico-químicas (enmiendas). - Determinar el abonado de fondo. - Corrección de plan de abonado en base al agotamiento de nutrientes. - Determinar pérdidas de nutrientes a lo largo del perfil del suelo.

Extractos y soluciones

• Determinaciones: pH, CE, cationes y aniones mayoritarios, microelementos. • Tipos:

- Solución nutritiva. - Soluciones de drenaje. - Extracto saturado de suelo/sustrato. - Extractos diluidos de suelo/sustrato. - Extractos de sondas de succión.

• Objetivos:

- Comprobación y corrección de la dosificación de fertilizantes (solución nutritiva).

- Conocer la composición real de la disolución disponible para la planta, es decir, disolución presente en el entorno radical en un momento o período determinado (extracto saturado, extractos diluidos, extractos de sondas de succión).

- Corrección de la fertilización o solución nutriente a aportar en base al conocimiento de la demanda o consumo de la planta en un momento o período determinado (solución de drenaje, extractos saturados, diluidos o de sondas de succión).

- Control de los procesos de lavado debido a una salinización progresiva o por un mal uso de la técnica empleada (solución de drenaje, extractos saturados, diluidos o de sondas de succión).

- Evaluación de las pérdidas de fertilizantes y del riesgo de contaminaciones (solución de drenaje).

- Determinación de dosis y frecuencia de riegos (solución de drenaje, extractos saturados, diluidos o de sondas de succión).

- Determinación del porcentaje necesario de lixiviación (solución de drenaje).

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Material vegetal

• Determinaciones: macro y micronutrientes (contenido total, iones en fluidos

vegetales, fracciones activas), otras determinaciones (azúcares, almidón, aminoácidos, etc.).

• Tipos:

- Foliar. - Savia. - Plantas completas. - Otros tejidos vegetales (pecíolos, flores, frutos). - Actividades enzimáticas.

• Objetivos:

- Comprobación y corrección de la eficacia de la fertilización mediante

comparación con índices de referencia (todos). - Evaluaciones rápidas del proceso de nutrición vegetal (savia, actividades

enzimáticas). - Determinaciones de extracciones totales de la plantación (planta

completa). - Evaluación de las reservas nutritivas de la planta (foliar, savia). - Detección de problemas puntuales de nutrición mineral, es decir,

carencias, excesos, antagonismos, desequilibrios (foliar, savia, otros tejidos vegetales).

- Confirmación de diagnósticos visuales o prevención de los mismos antes de que aparezcan (foliar).

- Conocer deficiencias incipientes, fenómenos de antagonismos, etc. (todos).

5. Métodos indirectos: tipos, ventajas e inconvenientes Análisis de suelo

Razones a favor de un diagnóstico basado en el análisis de suelo:

• La composición del suelo es más homogénea y por consiguiente las muestras

más representativas que las del material vegetal. • Permite la corrección de las deficiencias tanto antes de la cosecha como a lo

largo de su desarrollo.

• El análisis del perfil del suelo permite evaluar la pérdida de nutrientes, lo que permite rectificar en lo sucesivo las técnicas de fertilización, así como detectar la evolución de cualquier contaminante potencial de las aguas subterráneas.

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Críticas hacia el diagnóstico basado en el análisis de suelo:

• El volumen de suelo explorado difiere de una especie a otra. • El espesor de cada horizonte está sujeto a importantes variaciones. • El desarrollo radical difiere con la edad y propiedades del suelo dentro de

una misma especie. • La capacidad de la planta para absorber nutrientes del suelo varía con la

especie, edad, temperatura, régimen hídrico, plagas, radiación luminosa, etc. • Existe dificultad para la correcta toma de muestra y su preparación. • No es muy recomendable el análisis del suelo para el seguimiento de N, ya

que el estado del N en el suelo es muy variable. • La actual agricultura intensiva donde el agua y los nutrientes son

suministrados bajo fertirrigación, convierten al suelo en un mero transmisor que requiere solamente unas adecuadas propiedades físicas.

Uno de los problemas más graves a los que se ha enfrentado el análisis de suelos

es encontrar los extractantes adecuados, para que su comparativa no difiera a la extracción potencial de las raíces del cultivo.

Por ejemplo, existen miles de publicaciones que hablan de extractantes idóneos

para determinar las concentraciones asimilables de micronutrientes, que no permiten hablar de un extractante universal para cualquier tipo de suelo y que mantenga la máxima eficiencia para todos los micronutrientes, más aún si pedimos que sea válido para cualquier zona del planeta (uniforme en composición, accesible, etc.). Incluso unos investigadores propusieron la “Coca Cola” como extractante para la determinación de micronutrientes en suelo. Actualmente se utiliza mayoritariamente la extracción con DTPA 0.005 M a pH 7.3, para Fe, Mn, Zn y Cu, aún sabiendo que no resulta igualmente eficaz para todos ellos.

Los ensayos realizados con electroultrafiltración (EUF) parecían ser

prometedores, ya que se trataba de una combinación de electrodiálisis y ultrafiltración mediante un programa adecuado de voltajes y tiempos, que se aproxima a las condiciones reales de campo. Utiliza agua como extractante y permite diferenciar el factor intensidad (nutriente en la disolución del suelo), el factor cantidad (nutriente adsorbido a los coloides) y la capacidad de desplazamiento del equilibrio:

Disolución Adsorción a coloides.

Pero el hecho es que es un método que no se ha generalizado y que actualmente no puede servir de referencia válida a gran escala.

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Análisis de material vegetal

Razones a favor de un diagnóstico basado en el análisis de material vegetal:

• El estudio de todos los factores que condicionan la producción vegetal ha de

estar contrastado con la respuesta en planta. • En un estado óptimo de desarrollo, el análisis de material vegetal permite

determinar exactamente las necesidades nutritivas. • La posibilidad de analizar diferentes partes de la planta, permite detectar

alteraciones fisiológicas y metabólicas originadas por factores adversos.

Críticas hacia un diagnóstico basado en el análisis de material vegetal:

• La concentración del nutriente varía con la especie, la parte analizada, el estado fenológico, abundancia y distribución de las raíces, las condiciones ambientales, etc.

• Fenómenos de dilución y antagonismo pueden llevar a conclusiones

erróneas. • Proporciona información tardía para la corrección de alteraciones

(deficiencias, excesos, etc.). • Falta de estándares de referencia adecuados. • Los análisis de hoja para cultivos anuales pueden servir de poco, ya que

cuando aparece la deficiencia, ya no da tiempo a corregirla.

Actualmente es la hoja el órgano más extensamente analizado, aunque en determinados casos, puede ser más representativo seleccionar partes de la hoja o de la planta como limbo, pecíolo, tallos herbáceos o tejidos conductores (savia) que permite determinar los nutrientes en forma iónica y parcial o totalmente metabolizados, lo que posibilita estudiar su metabolización e integración en sustancias orgánicas. Otros

Isótopos radioactivos

Según Fried y Dean (1952), cuando una planta absorbe un nutriente de más de

una fuente, lo hace en proporción directa a las cantidades asimilables de cada una de las fuentes.

Existen métodos utilizando isótopos radiactivos que pueden establecer la cantidad de nutrientes procedentes del suelo y la cantidad procedente de fertilizantes, a través de la ecuación:

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A = B (1-y)/y Donde A: cantidad de nutriente asimilado. B: cantidad de nutriente radiactivo (fertilizante) aplicado.

y: proporción de nutriente en la planta que procede del fertilizante marcado.

De esta forma, A es independiente de la cantidad de nutriente aplicado por lo que no es preciso cultivar en condiciones de deficiencia extrema, además no afecta la cuantía del desarrollo de la planta y es independiente (en cierta medida) de los factores agroclimáticos. Actividades enzimáticas

Para la validez del uso de sistemas enzimáticos como indicadores de la actividad de un elemento determinado en tejidos vegetales, son esenciales los aspectos siguientes:

• La especificidad del sistema enzimático para dicho elemento. • Posibilidad de medida de la actividad enzimática por medio de técnicas

relativamente simples y precisas.

De esta forma existe literatura que cita las medidas de las siguientes actividades enzimáticas:

• Peroxidasa: Fe. • Ascórbico oxidasa: Cu. • Ribobucleasa y anhidrasa carbónica: Zn. • Nitrato reductasa: Mo, también puede utilizarse como indicador bioquímico

para el N. • Aconitasa: Fe y Mn (aquí pierde rotundidad el principio de que el sistema

enzimático debe ser específico). • Piruvato quinasa: desequilibrios K-Ca-Mg, de nuevo aquí pierde valor el

principio de especificidad. Productos metabólicos como indicadores de deficiencia Así por ejemplo, una deficiencia de Mo lleva a una acumulación de nitratos en planta. Del mismo modo, una deficiencia de K lleva a una acumulación de aminas.

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Savia Consiste en extraer savia de toda la planta u órgano de referencia y determinar los elementos minerales (en sus diferentes formas metabólicas), compuestos orgánicos y fracciones orgánicas. Así podemos seguir la evolución de la absorción de nutrientes en cada momento y su incorporación a moléculas orgánicas. Para el análisis de savia es necesario establecer un órgano representativo:

- Bien definido (edad, posición, orientación). - Que posea pequeñas variaciones diarias en su composición. - Que pueda tomarse en diferentes estados fenológicos.

6. Métodos directos Los métodos directos para determinar los requerimientos de nutrientes por las plantas están basados en ensayos y experiencias de campo. Las experiencias “in situ” si bien constituyen una medida exacta de la fertilidad del suelo, tienen dos inconvenientes:

• Requieren que sean a largo plazo. • Son válidas estrictamente para las especies, variedades, condiciones

agroclimáticas y técnica de cultivo bajo las que se desarrollan. 7. Otros métodos Métodos integrados DRIS El Sistema Integrado de Recomendación de Diagnóstico (DRIS), es un sistema de cálculo que utiliza relaciones de concentración de nutrientes como parámetros para diagnosticar las deficiencias, excesos y desequilibrios nutritivos (N/P, K/P, etc.). Estos parámetros se seleccionan en base a diferencias significativas de dos plantaciones de alto y bajo rendimiento pertenecientes a una misma especie.

Se puede calcular un índice DRIS para cada nutriente, basado en la desviación media de cada relación seleccionada de su valor óptimo, es decir, el índice DRIS óptimo para cada nutriente es 0. Los índices negativos indican deficiencias y los positivos excesos. Su cálculo es relativamente sencillo una vez determinadas las relaciones nutrientes significativas.

Estos métodos presentan la ventaja de su independencia de factores como la

edad del tejido, posición de la hoja, variedad, etc., factores éstos que sí afectan sensiblemente al análisis de material vegetal directo.

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Se ha venido aplicando relacionado con análisis foliar, aunque los resultados

hallados en el caso de análisis de suelos son prometedores. Está claro que es necesario previamente de un extenso banco de datos

constituido por los análisis foliares o de suelos de un gran número de muestras y los rendimientos de cosecha correspondientes.

Otros métodos que utilizan relaciones entre nutrientes

• BNE: Balance Nutriente Evolutivo. Estudio la evolución de los nutrientes a lo largo de las diferentes etapas fenológicas del cultivo.

• DOP: Desviación del Óptimo Porcentual. Utiliza la comparación del contenido

de nutrientes con los valores de referencia, pero cuantificando la desviación en porcentaje para establecer una ordenación en función del efecto limitante de cada nutriente.

• CND: Compositional Nutrient Diagnosis. Al igual que el DRIS utiliza índices

individuales para cada nutriente, pero utilizando su relación respecto a la media geométrica de todos los nutrientes.

Técnicas de absorción de nutrientes Se trata de desarrollar plantas en condiciones controladas (cámaras de cultivo). No son técnicas rápidas y precisan de una confirmación posterior en campo.

• Neubauer: ensayos en contenedores.

Nutrientes en planta = nutrientes en semilla + nutrientes extraídos del suelo • Stanford y De Ment: ensayos con un desarrollo inicial en arena

(contenedores) y posteriormente en el suelo a ensayar.

Nutrientes absorbidos = adicionados + presentes – lixiviados

• Extrapolación de Dean: utilización de curvas de absorción del nutriente por la planta en respuesta a la fertilización con el mismo.

P absorbido (Kg/Ha) 10 A 0 100 200

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Test biológicos

Técnicas para diagnosticar la fertilidad de los suelos con plantas inferiores (algas, hongos) y superiores.

• Técnicas de incubación: ejemplo se puede medir el nitrógeno mineral producido al incubar el suelo a la temperatura adecuada.

• Técnicas microbiológicas: se conoce que Azotobacter y Aspergillus se desarrollan en condiciones aerobias en función de la concentración del elemento que actúa como factor limitante. También los ensayos con algas permiten diagnosticar la asimilabilidad de N, P y S.

II. DIAGNÓSTICO DE AGUAS DE RIEGO 1. Introducción y toma de muestras Introducción La agricultura de regadío moderna, depende tanto de la cantidad como de la calidad de las aguas de riego. Para la evaluación de esta calidad, se tienen en cuenta las características físicas y químicas del agua, y son escasas las ocasiones en las que se consideran otros factores. La calidad del agua no se puede considerar aisladamente, depende de múltiples factores como son las características del suelo/sustrato, el cultivo, el tipo de riego, el laboreo del suelo, las condiciones climáticas, etc. El uso de agua de una determinada calidad está determinado por su manejo, por las condiciones que controlan la acumulación de sales y por el efecto sobre el rendimiento de los cultivos. Los efectos del suelo más comunes, según los cuales se evalúa la calidad del agua empleada, son los relacionados con la salinidad, la velocidad de infiltración del agua en el suelo, la toxicidad debida a iones específicos y otros problemas menos habituales. La preocupación por el problema de la salinidad del agua empleada en el riego no es nueva, ya en 1906, Hilgard propuso una primera clasificación de las aguas de riego de acuerdo con su contenido en sales solubles. La concentración salina total puede estimarse indirectamente mediante la medida de conductividad eléctrica (CE). Un valor elevado de esta CE induce, a su vez, una serie de efectos indirectos de los cuales los más importantes son:

• La disminución de absorción de agua por las raíces debida al aumento de la presión osmótica en la disolución del suelo.

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• El deterioro de las características físico-químicas de los suelos como

consecuencia de una adsorción excesiva del ión sodio en el complejo coloidal y/o una acumulación de sales solubles en el perfil del suelo.

• La toxicidad específica para las plantas de algunos constituyentes tales como

boro, cloruros y sodio.

Como principales efectos beneficiosos de la aplicación de aguas de riego, aparte del suministro de agua y algunos nutrientes, señalar la lixiviación de las sales acumuladas y, según la composición química del agua empleada, el mejoramiento de la estructura del suelo por reemplazamiento del sodio adsorbido por el calcio y el magnesio contenidos en el agua. Quizá la publicación escrita más completa sobre la calidad de las aguas de riego, sea la debida a Ayers y Westcot (Estudio FAO, riegos y drenajes nº 29), en ella se desarrollan los criterios básicos actualmente utilizados para la evaluación de la calidad de las aguas de riego. Pero estos criterios debemos contemplarlos desde las condiciones agroclimáticas propias de cada zona. En el Sureste español, y en general en todas las zonas áridas y semiáridas del planeta, la potencialidad agrícola alcanza valores máximos en regadío, siendo mucho más baja en secano. Este incremento de potencialidad, junto a la escasez de recursos hídricos superficiales, ha determinado frecuentemente la sobreexplotación de acuíferos de litoral, con aguas subterráneas dotadas de altos niveles de sales solubles, capaces de provocar una salinización secundaria o antrópica del suelo. Muestreo de aguas de riego Ha de tomarse una muestra representativa del agua a analizar para poder determinar a partir de ella sus características físicas y químicas. Los recipientes en que se recojan las muestras han de tener unas características determinadas, estar limpios y que no puedan contaminar la muestra. Por ejemplo, tomar muestras en recipientes de productos fitosanitarios o fertilizantes, constituye un elevado riesgo de que los resultados analíticos obtenidos no se correspondan con los parámetros reales del agua. Fundamentalmente, los recipientes deben cumplir los requisitos siguientes:

• No desprender materia orgánica, elementos alcalinos, boro, sílice u otros que puedan contaminar la muestra recogida.

• Que la adsorción ejercida por sus paredes sea mínima sobre cualquiera de los

componentes presentes en la muestra de agua. • Que el material constituyente del recipiente no reaccione con los

componentes de la muestra. • Deberán poderse cerrar y sellar herméticamente. En cualquier caso, el objetivo fundamental es conseguir que la porción de agua

tomada sea representativa de la empleada en el riego del cultivo. En fuentes, redes de

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distribución, pozos dotados de bomba de extracción y casos similares será necesario dejar fluir el agua el tiempo que se estime conveniente para conseguir que la muestra sea verdaderamente representativa. En ríos y corrientes superficiales, será preciso considerar diversos factores, tales como profundidad, flujo de corriente, distancia a la orilla, etc., evitando zonas estancadas, y procurando tomarla del seno de la corriente en flujo. Siempre que sea posible, el recipiente se enjuagará varias veces con el agua objeto del muestreo.

El volumen de la muestra estará en función del número de ensayos y

determinaciones que se pretenden realizar, en principio con 0.25-1 litro bastará. No es posible alcanzar una perfecta y completa conservación, pues nunca se consigue una total estabilización de cada constituyente. Como máximo las técnicas de conservación retrasan los procesos químicos o biológicos, los cuales después de tomada la muestra continúan. Así pues, en cuanto al tiempo entre la recogida y su análisis puede decirse, como norma general, que cuanto menor sea este intervalo mejores serán los resultados del análisis. Conviene guardarla en frigorífico mientras no se lleve a laboratorio, ya que el frío ralentiza las reacciones en el seno de la disolución y además se ofrece protección ante la luz, que podría alterar el valor de algunos parámetros a analizar. Obtenidas las muestras se cerrarán convenientemente y se precintarán, etiquetándolas para su perfecta identificación (procedencia, cultivo, tipo de riego, fecha de muestreo, otras observaciones). 2. Evaluación de la calidad de las aguas de riego Composición de las aguas de riego Los componentes más abundantes de las aguas de riego y que determinan en gran parte su calidad, son los cationes calcio, magnesio, sodio y potasio, y los aniones cloruro, sulfato y bicarbonato. Si el pH es superior a 8.3 las concentraciones de carbonatos pueden llegar a ser significativas. Entre los componentes menores de las aguas de riego, merece especial atención el boro. Este elemento, que habitualmente aparece como borato, es esencial para el desarrollo vegetal en cantidades inferiores a 0.5 ppm, pero resulta extraordinariamente tóxico para la mayoría de los cultivos en cantidades sólo ligeramente superiores al óptimo. Dentro de este grupo de componentes menores, se incluyen también sílice, fluoruro, ioduro, litio, nitrato, nitrito, amonio, sulfito, fosfato, hierro, aluminio, manganeso, cinc, plomo, cromo, pesticidas, herbicidas, materia orgánica, aceites, fenoles, etc. En las zonas en las que se sospeche la existencia significativa de alguno de estos constituyentes, éstos deben ser incluidos en el análisis del agua. En los análisis ordinarios del agua de riego se determinan, además de los componentes mayores, la CE y el pH. En ciertos casos, también se determina la presencia de partículas sólidas en suspensión, evaluada usualmente como turbidez, que puede crear problemas en los sistemas de distribución de agua en las técnicas de riego por aspersión o por goteo.

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Criterios para la evaluación de la calidad del agua Los riesgos más comunes, según los cuales se evalúan los efectos de la calidad del agua son los relacionados con:

• Salinidad. • Infiltración del agua. • Toxicidad de iones específicos. • Otros problemas menos habituales.

3. Efectos en suelo y cultivos Problemas de salinidad Efectos sobre el suelo El grado de concentración salina se mide indirectamente basándonos en el hecho de que conforme aumenta la concentración de sales solubles ionizadas en una disolución, ésta conduce mejor la electricidad, luego la medida de la CE nos informa sobre la concentración de sales existente. De este modo se puede conocer la cantidad aproximada de sales (en g/l) que tenemos en disolución midiendo la CE (dS/m) y multiplicándola por un factor que suele variar entre 0.65 y 0.85 en función del tipo de sales que predominen. Cuando se aplican aguas de riego a un suelo, una parte se infiltra y otra es retenida en el propio suelo. Esta fracción retenida es la que aporta sales al suelo. La acumulación se produce en determinados puntos del perfil, precisamente en aquellos lugares donde tiene lugar o bien la evaporación o bien la extracción de agua por las raíces. Cada planta tiene unos límites de tolerancia a la salinidad, si bien éstos son mayores en invierno y en estado adulto que en verano y plantas jóvenes. En cualquier cultivo, su rendimiento no se ve afectado conforme aumenta la salinidad, hasta alcanzar un nivel (valor umbral) a partir del cual el incremento salino conlleva una progresiva disminución, más o menos rápida, de la producción.

En la tabla 1 se indican los valores umbrales de CE para diferentes cultivos referidos a plantas adultas y riegos tradicionales. En germinación y en estado de plántulas, estos valores generalmente son menores. Valores mayores de los indicados pueden suponer pérdidas de rendimiento superiores al 10%, aunque se debe tener en cuenta que la climatología de la zona, la variedad, el portainjerto, las propiedades y el tipo de suelo pueden hacer variar notablemente los datos expuestos, que deben tomarse exclusivamente como referencia.

Al contenido salino del agua de riego hay que añadir el que aportan los distintos

fertilizantes, todos (excepto la urea) son sales que se disocian en sus iones correspondientes en el agua, aumentando la CE de la misma. Además, hay que tener en

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cuenta factores como la propia salinidad del suelo, las lluvias, la frecuencia de riego, etc., que van a influir en la CE de la disolución del suelo.

Tabla 1. CE umbral (dS/m a 25ºC) del extracto de saturación del suelo (CEs) y del agua de riego (CEa) estimadas para distintos cultivos en estado adulto y con métodos tradicionales de riego.

CE umbral CULTIVOS CE umbral CULTIVOS CE umbral CULTIVOS

HORTÍCOLAS CEs CEa FRUTALES CEs CEa EXTENSIVOS CEs CEa Fresa 1.3 0.9 Aguacate 1.8 1.2 Fríjoles 1.5 1.0 Judía 1.5 1.0 Banana 2.0 1.3 Alfalfa 3.4 2.2

Zanahoria 1.7 1.1 Morera 2.2 1.5 Lino 3.4 2.3 Cebolla 1.8 1.2 Albaricoquero 2.2 1.5 Cacahuete 3.5 2.4 Lechuga 2.0 1.3 Almendro 2.2 1.5 Habas 3.7 2.9 Rábano 2.0 1.3 Ciruelo 2.2 1.5 Caña de azúcar 4.4 3.0 Pepino 2.1 1.4 Melocotonero 2.2 1.5 Lenteja 4.6 3.0

Berenjena 2.5 1.7 Manzano 2.3 1.5 Arroz 4.8 3.1 Pimiento 2.5 1.7 Naranjo 2.4 1.6 Maíz 5.7 3.5

Patata 2.5 1.7 Limonero 2.4 1.6 Soja 6.0 3.7 Col 2.8 1.9 Peral 2.4 1.6 Avena 6.0 3.8

Sandía 3.3 2.2 Nogal 2.4 1.6 Trigo 6.4 4.0 Melón 3.5 2.4 Pomelo 2.5 1.6 Sorgo 6.4 4.0 Tomate 3.8 2.5 Vid 3.5 2.2 Girasol 7.0 4.0

Calabaza 3.8 2.6 Granado 3.8 3.0 Azafrán 7.0 4.8 Bróculi 3.8 2.6 Algarrobo 3.9 3.1 Colza 9.5 5.5 Apio 4.0 2.8 Higuera 4.0 3.2 Remolacha az. 10.0 6.5

Espinaca 4.2 2.9 Olivo 4.3 3.5 Algodón 10.0 6.7 Espárrago 4.5 3.2 Palmera datilera 7.0 4.8 Cebada 11.0 7.5 Bajo climas áridos con ausencia de lluvias que permitan un lavado de las sales del suelo en profundidad, y en cultivos protegidos, se favorece la acumulación de sales en el suelo, más aún si se emplean aguas de elevado contenido salino y/o existe un uso inadecuado de fertilizantes. Es por esto, que sea necesaria una correcta dosificación del abonado y el uso de aguas de riego de buena calidad o al menos, acordes con el cultivo establecido. Por esta razón resulta imprescindible el control de la CE en el suelo. Los suelos arenosos tendrán una débil capacidad de retención de agua, y por ser muy permeables, drenarán más fácilmente y su salinización será más difícil. Aquellos suelos que tengan una textura muy fina (arcillosos), tendrán una capacidad de retención grande, su lixiviación será difícil, sobre todo si en su complejo de cambio predominan los iones sodio, como después veremos. En este caso, debido al gran volumen de agua retenida, ésta proporcionará una gran cantidad de sales y el riesgo de salinización será máximo. De este modo, las aguas de riego y los fertilizantes incorporan sales al suelo (o sustrato) y las aguas de drenaje las eliminan. Cuando la cantidad de sales aportadas supera a la cantidad eliminada, el suelo (o sustrato) sufre un proceso de salinización. Un

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suelo se considera salino cuando tiene una CE superior a 4 dS/m en el extracto de saturación.

La recuperación de los suelos salinos es muy complicada y costosa. En primer lugar hay que establecer un sistema de drenaje que permita el lavado de sales en exceso, después hay que efectuar este lavado mediante riego, el problema se agrava cuando el riego se realiza también con aguas salinas, lo que exige un control riguroso del contenido de sales del agua y del extracto del suelo mediante medidas de CE. Para efectuar el control de la salinidad del suelo se aconseja:

• Agua de riego adecuada. • Buen drenaje. • Sistema de riego apropiado. • Volúmenes de agua adecuados y repartidos en cuantas más veces mejor. • Abonado en cantidades pequeñas y frecuentes. • Control exhaustivo de la CE del medio. Es aconsejable que los suelos sean permeables si el agua de riego tiene un

contenido salino alto. De forma generalizada y sabiendo que son factores críticos la climatología de la zona, el tipo de suelo y la especie y variedad cultivada, se puede aconsejar que en riego por aspersión no se sobrepasen los 2.0 dS/m de CE, en riego por inundación el límite puede situarse en 2.5 dS/m y en riego por goteo, con un buen manejo del mismo, se pueden alcanzar niveles de 4.0 dS/m en la mezcla fertirrigante sin merma alguna del cultivo. Consideraciones en fertirrigación El concepto de fracción de lixiviación (FL), se define como la fracción de agua de riego que debe atravesar la zona de raíces para impedir que la salinidad del suelo exceda de un valor deseado. Respecto a lo anterior, en riego por goteo, de forma orientativa, se puede aplicar la fórmula siguiente: CEa Necesidades de lixiviación FL =

2CE máx (extracto saturado)

Siendo: • CEa = CE del agua de riego. • CE máx = Máxima CE del extracto saturado que tolera un determinado

cultivo (varía entre 8 y 12 según cultivo). En la tabla 2 se exponen los valores de CE máx (dS/m a 25ºC) para diferentes cultivos.

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Tabla 2. CE máxima (dS/m a 25ºC) estimada para el crecimiento de diferentes cultivos.

HORTÍCOLAS CE máx FRUTALES CE máx EXTENSIVOS CE máx

Fresa 4.5 Aguacate 6.0 Fríjoles 6.0 Judía 6.0 Banana 7.0 Alfalfa 16.0

Zanahoria 8.0 Morera 8.0 Lino 11.0 Cebolla 8.0 Albaricoquero 7.0 Cacahuete 7.0

Apio 9.0 Almendro 7.5 Habas 13.0 Lechuga 10.0 Ciruelo 7.5 Caña de azúcar 15.0 Rábano 10.0 Melocotonero 7.0 Lenteja 15.0 Pepino 11.0 Manzano 8.5 Arroz 13.0

Berenjena 12.0 Naranjo 9.0 Maíz 11.0 Pimiento 10.0 Limonero 9.0 Soja 11.0

Patata 11.0 Peral 8.5 Avena 15.0 Col 12.0 Nogal 9.0 Trigo 22.0

Sandía 15.0 Pomelo 9.0 Sorgo 20.0 Melón 16.0 Vid 13.0 Girasol 18.0 Tomate 14.0 Granado 15.0 Azafrán 16.0

Calabaza 16.0 Algarrobo 15.0 Colza 20.0 Bróculi 14.0 Higuera 15.0 Remolacha az. 26.0

Espinaca 16.0 Olivo 15.0 Algodón 30.0 Espárrago 20.0 Palmera datilera 35.0 Cebada 32.0

La distribución y el flujo de sales en el suelo se ve afectado por la frecuencia y por la localización de los riegos. Tras la aplicación de un riego, debido a los procesos evapotranspirativos, va descendiendo la humedad del suelo/sustrato, lo que provoca una progresiva concentración de las sales disueltas, sobre todo de aquéllas proporcionalmente menos absorbidas por el cultivo, hasta la aplicación del siguiente riego.

Cuanto mayor sea el intervalo entre riegos, mayores valores de salinidad total se alcanzarán en la disolución del suelo, y mayor será la presión osmótica de la solución, esto añadido a la mayor dificultad de absorción debida al descenso de humedad, se traduce en enormes dificultades para la absorción de agua por parte de la planta.

Se estima que en condiciones normales la concentración de sales del agua

aplicada en el riego aumenta de 4 a 10 veces en la disolución del suelo. La programación del riego, cuando la salinidad es un factor importante en la disponibilidad del agua por las plantas, debe tender a que se suministre el agua requerida y se evite el estado de estrés hídrico en los cultivos.

De este modo, una mayor frecuencia de riegos favorece la absorción de agua por

parte de las raíces por el doble efecto de mantener elevada la humedad en el suelo y evitar aumentos desmesurados de la salinidad en la disolución del suelo. Por esta razón, aguas de riego que por su elevado contenido salino resultan inutilizables mediante métodos de riego tradicionales, pueden ser empleadas en riego por goteo, siempre y cuando se efectúe un adecuado manejo del mismo, y se mantenga un adecuado drenaje.

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Por otro lado, la distribución de sales en el perfil del suelo es consecuencia

directa del régimen de humedad de éste. Así en riego por goteo, bajo el emisor, se presenta una zona muy lavada de sales que se acumulan en la superficie que delimita el bulbo húmedo generado y, sobre todo, en la superficie del suelo, donde se muestran las características afloraciones salinas de color blanco.

De las características físico-químicas del suelo, especialmente de su textura y

estructura, y de los caudales y volúmenes de riego empleados depende la forma del bulbo húmedo y por tanto la distribución de sales en el perfil del suelo. La consecuencia agronómica de esto es evidente, en la zona interna del bulbo, más lavada, se ve favorecido el crecimiento radicular, mientras que la periferia del bulbo donde se acumulan las sales, constituye una barrera para el desarrollo de las raíces, con lo que éstas permanecen en una zona muy localizada dentro del perfil del suelo, y de este modo, el cultivo se hace extremadamente dependiente del adecuado manejo del riego.

Cuando ocurren lluvias no muy intensas, se corre el peligro de que parte de las

sales acumuladas en la superficie del suelo se arrastren hasta la zona de desarrollo del sistema radicular, por esta razón conviene regar cuando llueva para favorecer la migración de las sales fuera de la zona de máximo desarrollo del sistema de raíces.

En condiciones de salinidad, y siempre y cuando podamos mantener una correcta oxigenación del sistema radical, conviene que los riegos sean frecuentes y que cada uno de ellos lleve consigo su porcentaje de lavado, es decir, el exceso necesario para arrastrar las sales fuera de la zona de influencia de las raíces y mantener baja la salinidad dentro del bulbo y, a la vez, aumentar el volumen de la zona de baja salinidad.

Las necesidades de riego a emplear son consecuencia de tres factores:

• La cantidad que necesita el suelo para mantener su capacidad de campo, y que dependerá fundamentalmente de los procesos evaporativos que sufra éste.

• La que consuma el cultivo en cuestión en función de su transpiración.

• La necesaria para mantener las sales fuera de la zona de influencia de las

raíces. Estas necesidades de lavado pueden ser calculadas orientativamente mediante la fórmula antes mencionada.

Efectos sobre los cultivos Existe un desequilibrio en la dinámica del agua en la planta en condiciones de salinidad, hay mayor resistencia a la pérdida de agua por la hoja al incrementarse el nivel salino. El nivel de quinetina, que controla la apertura estomática, es bajo, mientras el del ácido abcísico, que es responsable del cierre de los estomas, aumenta en condiciones de salinidad.

La fotosíntesis se ve reducida siempre en condiciones salinas. Cuando el nivel de salinidad es alto, el daño del aparato fotosintético se incrementa, lo que se traduce en síntomas foliares de clorosis, necrosis y paralelamente una reducción de la fotosíntesis por unidad de superficie foliar.

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Bajo condiciones salinas la planta requiere más energía para absorber agua y nutrientes, energía que debe ser suministrada por los procesos de fotosíntesis y respiración, por tanto, en condiciones de salinidad se evidencia una disminución en la fijación del CO2 y del desarrollo de la planta. Algunas especies, incluso algunas variedades dentro de una misma especie, son más tolerantes que otras, y pueden extraer el agua con mayor facilidad. Problemas de infiltración Algunas propiedades físicas de los suelos, tales como la dispersión de las partículas, la estructura del suelo o la estabilidad de los agregados, están directamente relacionadas con el tipo de iones intercambiables.

Así, los iones divalentes, y en particular el calcio, proporcionan características físicas favorables a los suelos, floculando los agregados, mientras que el sodio adsorbido determina la dispersión e hinchamiento de las arcillas, llegando, cuando su proporción es suficientemente elevada, a causar la dispersión y la reducción de la permeabilidad de los suelos. Se considera generalmente que cuando el sodio de cambio del suelo alcanza el 10% de la capacidad de cambio catiónica, el deterioro de las características físicas es ya importante, tanto más cuanto más elevado sea su contenido en arcilla.

Las aguas de salinidad muy baja (<0.5 dS/m) también pueden provocar problemas de infiltración, ya que tienden a lixiviar las sales y minerales solubles, incluyendo las de calcio, reduciendo así la influencia de este elemento sobre la estabilidad de los agregados y la estructura del suelo frente al efecto dispersante del sodio. El mecanismo de degradación consiste en que el sodio reemplaza, en el complejo de cambio del suelo, a los cationes calcio y magnesio, produciendo una disgregación de los agregados, con lo que quedan libres partículas muy finas que obstruyen los poros, creando capas impermeables y compactas. Esto origina una falta de infiltración del agua, provocando encharcamientos y una disminución de los poros que afecta a la respiración de las raíces. Los suelos se vuelven más densos y compactos dificultando el laboreo. Para la estimación del riesgo de impermeabilización del suelo por dispersión de arcillas debida al efecto del sodio (alcalinización), se define la relación de adsorción de sodio (RAS) (Richards, 1954) en el agua de riego como: RAS = Na / ( , los cationes se expresan en meq/l ) /Ca Mg+ 2 Esta relación está estrechamente relacionada con el porcentaje de sodio de cambio en el complejo adsorbente del suelo (figura 1).

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Figura 1. Nomograma para determinar el RAS de las aguas de riego y para estimar el valor

correspondiente del porcentaje de sodio de cambio del suelo en equilibrio con el agua (Richards, 1954).

Problemas de toxicidad Aparte del efecto osmótico, la presencia de sales solubles en la zona radicular determina la absorción de algunos iones específicos que se acumulan en los diversos tejidos y especialmente en la hoja, llegando a provocar efectos tóxicos debidos, bien a la toxicidad del propio ión, a la formación inducida de productos metabólicos tóxicos o a desequilibrios iónicos y/o nutricionales. En las aguas de riego normales, los componentes más comunes que pueden provocar problemas de toxicidad son cloruro, sodio y boro. Toxicidad por cloruros El ión cloruro es muy móvil tanto en el suelo como en la planta y emigra fácilmente hacia las partes de actividad fisiológica: hojas, tallo de gramíneas, tejidos parenquimatosos, etc. Los síntomas visuales característicos son necrosis o quemaduras

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que aparecen inicialmente en los ápices de las hojas, con un característico tono bronceado en los primeros estados. Si la concentración es muy elevada la necrosis se extiende e incluso se puede producir una defoliación. La tabla 3 muestra la tolerancia a cloruros de diferentes cultivos.

Tabla 3. Tolerancia aproximada de diferentes cultivos a los cloruros, expresados en meq/l en la disolución del suelo.

CULTIVO CLORUROS

ADMITIDOS CULTIVO CLORUROS

ADMITIDOS Aguacate 4 Lechuga 8

Judía 4 Pimiento 8 Limón 4.5 Geranio 8 Tabaco 4.5 Pepino 10 Fresa 6 Tomate 15

Naranja 7 Gladiolo 20 Arroz 7 Algodón 20 Sorgo 7.5 Remolacha 25

Toxicidad por sodio La relación de adsorción de sodio (RAS) elevada y el alto nivel de porcentaje de sodio de cambio, están ligados a una absorción aumentada de sodio por parte de la planta. Por esta razón, se utilizan estos parámetros para evaluar el riesgo de toxicidad por sodio. Los síntomas foliares en el caso del sodio consisten en necrosis o quemaduras que se inician a lo largo del borde de las hojas más viejas, y se extienden a las zonas intervenales al aumentar la concentración de sodio. El sodio puede alterar el balance nutritivo de la planta causando deficiencia relativa de calcio, potasio o magnesio. Valores relativamente bajos de sodio cambiable en el suelo (2-10%) ya pueden provocar toxicidad en el caso de especies sensibles. Toxicidad por boro Normalmente un nivel de 0.1-0.2 ppm de boro en el agua de riego es suficiente para cubrir las necesidades de las plantas. Los síntomas visuales de exceso aparecen habitualmente en las hojas más viejas, y consisten en necrosis de puntas y bordes y moteado amarillo o pardo característico en el limbo de la hoja.

Las especies sensibles pueden presentar toxicidad con contenidos relativamente bajos de boro en el agua de riego (0.5-1 mg/l).

La tabla 4 muestra la tolerancia de diferentes cultivos a la toxicidad provocada

por el boro contenido en el agua de riego.

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Tabla 4. Tolerancia relativa de diferentes cultivos al contenido en boro (mg/l) en las aguas de riego.

CULTIVOS HORTÍCOLAS

NIVEL CRÍTICO

CULTIVOS FRUTALES

NIVEL CRÍTICO

CULTIVOS EXTENSIVOS

NIVEL CRÍTICO

Zarzamora 0.5 Limonero 0.4 Cacahuete 1.3 Pimiento 1.3 Pomelo 0.5 Avena 1.5 Calabaza 1.4 Aguacate 0.6 Maíz 1.7 Guisante 1.9 Naranjo 0.7 Trigo 1.8 Rábano 2.0 Albaricoquero 0.8 Cebada 1.8 Tomate 2.1 Melocotonero 0.8 Girasol 2.5 Patata 2.4 Cerezo 0.8 Tabaco 2.9 Pepino 2.4 Níspero 0.9 Trébol dulce 2.9

Zanahoria 2.5 Caqui 1.0 Sorgo 3.0 Lechuga 2.6 Higuera 1.0 Alfalfa 3.5 Coliflor 2.7 Vid 1.0 Veza 3.5

Col 2.7 Manzano 1.1 Remolacha 3.6 Apio 2.7 Peral 1.1 Algodón 3.8 Nabo 2.8 Nogal 1.1

Alcachofa 2.8 Ciruelo 1.1 Melón 2.9 Olivo 1.8

Cebolla 3.0 Palmera 3.8 Haba 3.2

Espárrago 4.0 Otros problemas menos habituales Otras toxicidades Los sulfatos, a elevadas concentraciones, más que un efecto de toxicidad, ejercen una acción limitadora en la absorción del calcio por la planta y un aumento en la absorción de sodio y potasio, además de contribuir a la elevación de la presión osmótica del medio.

Los iones bicarbonato y magnesio, también pueden producir algún tipo de toxicidad específica, aunque en la mayoría de los casos es un efecto indirecto, bien por precipitación del calcio o bien por disminución de la absorción de éste. Las aguas naturales contienen cantidades muy pequeñas de micronutrientes (Fe, Mn, Zn, Cu, Mo) y de otros elementos traza (Ni, Co, Cd, Ag, Cr, Pb), de ordinario la concentración es inferior a 0.1 ppm y no existen problemas de toxicidad. Sin embargo, puede producirse una contaminación industrial de las aguas naturales de modo que se alcancen concentraciones elevadas, en este caso conviene considerar el riesgo de toxicidad, tanto para el vegetal como para el hombre. En la tabla 5 se muestra una estimación de las máximas concentraciones permisibles de elementos traza en el agua de riego:

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Tabla 5. Máxima concentración permisible de elementos traza en el agua de riego, para no causar

toxicidad en los cultivos ni en los consumidores (adaptado de Ayers y Wescot, 1987).

ELEMENTO CONCENTRACIÓN MÁXIMA PERMISIBLE (ppm)

Aluminio (Al) 5.0 Arsénico (As) 0.1 Cadmio (Cd) 0.01 Berilio (Be) 0.1 Cinc (Zn) 2.0

Cobalto (Co) 0.05 Cobre (Cu) 0.3 Cromo (Cr) 0.1

Flúor (F) 1.0 Hierro (Fe) 5.0 Litio (Li) 2.5

Manganeso (Mn) 3.0 Molibdeno (Mo) 0.2

Níquel (Ni) 0.3 Plomo (Pb) 5.0 Selenio (Se) 0.05 Vanadio (V) 0.2

Interacciones entre nutrientes influenciadas por el factor salinidad El potasio y el calcio son los dos únicos iones que pueden ser deficientes como consecuencia de la salinidad en el medio radicular. Altas concentraciones de ión sodio en la disolución del suelo pueden limitar grandemente la absorción del calcio y, en menor medida, la del potasio, ya que la absorción de este ión se realiza a través de un proceso altamente selectivo.

Por otra parte, parece existir una concentración óptima de nitratos en función del grado de salinidad de la solución, más concretamente en función del nivel de cloruros existente. 4. Evaluación de los parámetros analíticos Análisis del agua de riego Comprobación Puesto que la electronegatividad de una disolución se mantiene siempre, las sumas de las concentraciones de aniones y de cationes, expresadas ambas en meq/l, deben ser iguales o presentar diferencias muy pequeñas (<5%).

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La relación entre la concentración de sales totales disueltas (en mg/l) y la CE (en

dS/m) oscila entre 600 y 850. Los valores de la relación tienden a elevarse a medida que aumenta la CE y la proporción de iones divalentes. Índices de primer grado • pH: no es un índice demasiado importante en la clasificación de un agua de riego, no

obstante, cuando se sospecha la existencia de algún tipo de contaminación, puede ser un buen índice de detección, pues puede alejarse exageradamente del rango normal (6-8.5 unidades). El pH no constituye un criterio de calidad del agua de riego, ya que tiende a ser tamponado por el suelo y la mayor parte de los cultivos toleran un amplio rango de pH, independientemente de las ventajas que supone su ajuste en las disoluciones de fertirriego.

• Contenido salino total: determinado indirectamente a través de la medida de CE o

directamente por sumatorio de las especies analizadas. Es el primer y frecuentemente principal factor a tener en cuenta a la hora de dictaminar la calidad de un agua de riego. La CE proporciona una medida de la concentración total de sales solubles. La tabla 6, muestra la clasificación del agua de riego según diversos autores en base a este parámetro.

Tabla 6. Clasificación de las aguas de riego según el riesgo de salinidad, basándose en la medida de

CE (dS/m).

BAJO MEDIO ALTO MUY ALTO REFERENCIA 0.10 - 0.25 0.25 - 0.75 0.75 - 2.25 > 2.25 Richards, 1954

< 0.75 0.75 - 1.50 1.50 - 3.00 > 3.00 Univ. California, 1972 < 0.70 0.70 – 3.00 > 3.00 Ayers & Westcot, 1987 < 1.20 1.20 – 3.50 > 3.50 Cerdá, 1980

• Iones: deben determinarse siempre los cationes mayoritarios (calcio, magnesio, sodio

y potasio) y los aniones mayoritarios (cloruros, sulfatos y bicarbonatos). Además se determinarán carbonatos en aguas con pH>8.3 y otras especies iónicas que puedan ser significativas dependiendo de la procedencia del agua de riego o del uso que se vaya a hacer de la misma (nitratos, fosfatos, amonio, etc.).

La tabla 7 (elaboración propia) recoge una valoración individual de los principales iones involucrados en la calidad del agua de riego, considerando un cultivo moderadamente sensible a la salinidad.

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Tabla 7. Valores normales, óptimos y de riesgo en aguas de riego para un cultivo moderadamente

sensible a la salinidad (elaboración propia).

PARÁMETRO VALORES NORMALES

VALORES ÓPTIMOS

VALORES DE RIESGO

ACCIONES PREVENTIVAS O DE CORRECCIÓN

pH 7 – 8.3 5.5 – 6.5 < 7.5 · Acidificación de la solución · Aporte de azufre o cales

agrícolas al suelo CE (dS/m) 0.5 - 5.0 < 2.0 > 3.0 · Riegos frecuentes con

adecuado drenaje

Calcio (meq/l)

Hasta 40 8 – 20 y, sobre todo,

equilibrado con resto de iones

< 8 o desequilibrio con resto de iones

(Mg+2 y Na+)

· Aporte de calcio · Aporte de magnesio

· Acidificación del suelo

Magnesio (meq/l)

Hasta 30 4 – 10 y, sobre todo,

equilibrado con resto de iones (Ca+2)

< 4 o desequilibrio con otros iones

(Ca+2)

· Aporte de magnesio · Aporte de calcio

· Adecuado drenaje y frecuencia de riego

Sodio (meq/l)

Hasta 40

Lo más bajo posible

> 8 o exceso

relativo frente a Ca+2

· Aporte de calcio · Aporte de materia orgánica y azufre


Potasio (meq/l)

Hasta 1

Es un nutriente a aportar

Que exceda de las necesidades del

cultivo

· Ajuste a las necesidades del cultivo

Bicarbonatos

(meq/l)

Hasta 10

0.5 – 1.0

> 3, aunque depende de la

concentración de otros iones (Ca+2)

· Acidificación de la solución

nutriente

Sulfatos (meq/l)

Hasta 40

4 – 10

< 4 o > 20

· Aporte de azufre o sulfatos · Adecuado drenaje y frecuencia de riego · Aporte de calcio

Cloruros (meq/l)

Hasta 40

Lo más bajo posible

> 8


· Mayor aporte de nitratos

Boro (mg/l)

Hasta 3

0.1 – 0.4

> 0.7 · Adecuado drenaje y frecuencia de riego

· Mayor aporte de nitrógeno · Aporte de calcio

• Microelementos y otras determinaciones no habituales: en muchas zonas debe

determinarse el contenido en boro, y dependiendo del origen y/o empleo del agua de riego en cuestión, también se puede interesar la determinación de otros micronutrientes (Fe, Mn, Cu, Zn), materia orgánica, población microbiana, sílice, etc.

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Índices de segundo grado Pretenden medir el efecto combinado de dos o más sustancias que se encuentran disueltas en el agua de riego. • RAS (Relación de Adsorción de Sodio): es el índice de segundo grado más

interesante, y determina el efecto nocivo del ión sodio según su proporción relativa con calcio y magnesio. A partir de RAS = 10, el agua de riego puede tener importantes efectos alcalinizantes sobre el suelo.

Ayers y Westcot introdujeron un factor de corrección empírica que trataba de tener en cuenta la presencia de los aniones carbonato y bicarbonato, y su posible influencia en los procesos de disolución o precipitación de sales alcalinotérreas, al entrar en contacto el agua con las partículas del suelo. Surge así el denominado RAS ajustado.

RAS ajustado = RAS [1 + (8.4 – pHc)] El valor de pHc es el pH teórico del agua y se calcula según se expresa en la tabla 9 para el índice de Langelier. La valoración del RAS ajustado, aunque prácticamente no es utilizado, depende de la CE del agua de riego analizada, así existe un riesgo alto de alcalinización para un agua de CE 0.5 dS/m, por encima de un RAS ajustado de 10, mientras que para un agua con CE 2.0 dS/m, el riesgo alto de alcalinización puede considerarse a partir de un RAS ajustado de 25. Posteriormente Suárez (1981) introdujo una nueva corrección que estima la disolución del calcio de carbonatos y silicatos o la precipitación del mismo, surge así el concepto de RAS corregido (RASº), que en la actualidad es el recomendado. La figura 2 (Rhoades, 1977) y su tabla anexa (Suárez, 1981) establece el cálculo y una estimación de la interpretación de este parámetro, en base a la fórmula siguiente:

RASº = Na / 2/)º( MgCa +

Los cationes se expresan en meq/l, siendo Caº el contenido corregido de calcio en el agua de riego también en meq/l. Una vez disponible un medio eficaz para evaluar los posibles problemas de infiltración derivados del uso de aguas de riego con contenidos elevados de sodio, consideremos las posibles soluciones, fundamentalmente para lograr una disminución del RAS o el RAS corregido. Los tratamientos químicos incluyen la aplicación de enmiendas al suelo o al agua de riego, bien proporcionando calcio directamente, como cuando se utiliza yeso u otras sales de calcio, o provocando la disolución de la caliza del suelo mediante la adición de un ácido. Otra alternativa a los problemas de infiltración es la mezcla de dos o más aguas de riego de distinta calidad, que permita disminuir el RAS.

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Figura 2. Concentración de calcio (Caº) en el agua del suelo, contenida en el suelo cerca de la

superficie, que resultaría de regar con aguas de determinado valor HCO3-/Ca+2 (expresados en

meq/l) y CEa (expresada en dS/m) (Suárez, 1981). La gráfica muestra la reducción relativa de la infiltración provocada por la salinidad y el RASº (Rhoades, 1977).

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• Relación de calcio: proporción relativa del calcio frente al resto de cationes. Interesa

que sea superior a 0.35. Determinada por la expresión CaNa Mg+ +Ca

donde los

iones se expresan en meq/l. • Relación de sodio: proporción relativa del sodio frente al resto de cationes. Interesa

que sea lo menor posible. Viene dada por la expresión Na

Ca Na Mg+ + donde los

iones se expresan en meq/l. • Carbonato sódico residual (índice de Eaton): indica la acción degradante del agua,

considerando la proporción de aniones carbonato y bicarbonato frente a los cationes calcio y magnesio. Viene dada por la ecuación CSR = (CO3

-2 + HCO3-) - (Ca+2 + Mg+2), donde los iones

se expresan en meq/l. Según el CSR, las aguas se clasifican en recomendables (CSR < 1.25), poco recomendables (1.25 < CSR < 2.5) y no recomendables (CSR > 6.25).

• Dureza: hace referencia al contenido de iones divalentes (calcio y magnesio) de un

agua de riego. Se mide generalmente en grados hidrotimétricos franceses y viene definida por la expresión

Dureza = Ca Mg• . • .2 5 4 12

10+

donde Ca y Mg se expresan en mg/l.

Según el índice de dureza, las aguas se clasifican en muy dulces (< 7), dulces (7-14), medianamente dulces (14-22), medianamente duras (22-32), duras (32-54) y muy duras (> 54). En general, las aguas muy duras son poco recomendables en suelos fuertes y compactos, si bien no es un índice demasiado importante desde el punto de vista agronómico.

• Coeficiente alcalimétrico (índice de Scott): indica el riesgo de toxicidad debida al ión cloruro, teniendo en cuenta la presencia de sodio y sulfatos. Se determina según lo siguiente:

- Si (Na+ - 0.65 · Cl-) es cero o negativo, entonces

k = 2040 / Cl-

- Si (Na+ - 0.65 · Cl-) es positivo pero no mayor de (0.48 · SO4

-2), entonces

k = 6620 / (Na+ + 2.6 · Cl-)

- Si (Na+ - 0.65 · Cl- - 0.48 · SO4-2) es positivo, entonces

k = 662 / (Na+ - 0.32 · Cl- - 0.43 · SO4

-2) Desde el punto de vista de este índice, la calidad del agua de riego se considera buena (k > 18), tolerable (18-6), mediocre (6-1.2) y mala (<1.2).

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5. Clasificación de las aguas de riego Generalmente se recurre a las llamadas normas combinadas (basadas en la utilización combinada de alguno de los índices antes descritos) para establecer la clasificación de un agua de riego. Frecuentemente están poco adaptadas a las condiciones específicas de cada lugar, por lo que conviene tomarlas con cautela, o mejor, establecer clasificaciones paralelas propias para cada comarca agrícola. Algunas de las normas combinadas más significativas son: • Norma de Riverside: en 1954, el Laboratorio de Salinidad de USA (Richards, 1954)

elaboró un diagrama para la clasificación de las aguas de riego basado en los riesgos de salinidad (evaluados a partir de la CE) y de sodio (evaluado a partir del RAS) (figura 3). Tuvo una amplia difusión en todas las zonas áridas y semiáridas, y aún hoy día se sigue utilizando. Aún así, con frecuencia, sería conveniente ampliar los límites entre los distintos grupos de riesgo de salinidad, para obtener un diagrama más adaptado a la realidad.

Figura 3. Clasificación del agua de riego, normas de Riverside (US Salinity Laboratory).

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• Norma de H. Greene: establecida en base al porcentaje de sodio sobre el total de

cationes y al contenido salino en meq/l (figura 4). Es una norma muy poco restrictiva.

Figura 4. Norma de Greene para la clasificación de las aguas de riego.

• Norma de L. V. Wilcox: considera el porcentaje de sodio respecto al total de cationes

y la CE (figura 5). Es una norma bastante restrictiva.

Figura 5. Norma de Wilcox para la clasificación de las aguas de riego.

• Norma Tames: define las aguas de buena calidad (CE < 0.8 dS/m, CSR < 1.25 meq/l,

B < 0.33 ppm y Relación de Ca > 0.35) y de mala calidad (CE > 20 dS/m o CSR > 2.5 meq/l o B > 3.75 mg/l o Relación de Ca < 0.35), dejando la evaluación del resto de aguas intermedias según las condiciones de suelo, clima y cultivo.

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6. Influencia del agua en el mantenimiento de instalaciones de riego localizado. Obstrucciones Introducción

En una instalación de riego localizado, los elementos que necesitan un mantenimiento son los siguientes:

• Cabezal de filtrado: necesita un mantenimiento de limpieza para evitar la

colmatación de los filtros. • Cabezal de bombeo: más que un mantenimiento específico, requiere unas

condiciones de trabajo idóneas. • Conducciones y emisores: necesitan un mantenimiento de limpieza para

evitar, fundamentalmente, obstrucciones en los emisores. • Equipo de fertirrigación: precisa una calibración de sondas y un

mantenimiento de limpieza.

Debido a las pequeñas dimensiones de los orificios de salida de los goteros y a la baja velocidad con la que el agua circula, la obstrucción de goteros es uno de los principales problemas a los que se enfrenta una instalación de riego localizado. Agentes, causas y tratamientos de los procesos de obstrucción

La obstrucción de emisores obedece principalmente a tres causas:

• Físicas: sólidos en suspensión (arenas, limos y arcillas). • Químicas: por precipitación de sales contenidas en el agua, depósitos de Fe,

Mn y S, y precipitación de fertilizantes. • Biológicas u orgánicas: algas, bacterias y restos vegetales o animales.

Causas físicas

Las aguas de ríos o de embalses sin revestir, suelen contener gran cantidad de sólidos en suspensión, sobre todo, arcillas y limos. También es corriente que algunas aguas de pozo contengan importantes cantidades de arena. Este tipo de materiales provoca importantes obstrucciones y colmataciones por sedimentación y taponamiento.

Son frecuentes también, las obstrucciones debidas a raspaduras de plástico

producidas durante la fase de montaje de la instalación.

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Además de los taponamientos que originan este tipo de partículas, cuando el

régimen hidráulico tiende a ser laminar, las partículas finas (limos, arcillas) se depositan sobre las paredes de conducciones y emisores disminuyendo lentamente su caudal. Tratamientos de obstrucciones de tipo físico

Para evitar las obstrucciones debidas a causas físicas, se utilizan los siguientes dispositivos:

• Floculación: ante aguas que contienen gran cantidad de materiales en suspensión que colmatan rápidamente sistemas de filtrado, cabe la posibilidad de dejarlos sedimentar en un embalse y tratarlas con agentes coagulantes y floculantes, que aumentan la agregación entre partículas facilitando su sedimentación. Ejemplos de agentes floculantes son sulfato de aluminio, cloruro férrico, aluminatos, sulfato ferroso, cal, etc., así como polímeros orgánicos.

• Prefiltrado: aquí cobra especial importancia el empleo de hidrociclones con

aguas que presentan gran cantidad de partículas de arena en suspensión. También merece la pena mencionar la utilización de mallas, rejillas y decantadores.

• Filtros de arena: llevan a cabo tres acciones simultáneas, tamizan el agua en

función de su diámetro de poro, cada pequeño poro actúa como decantador debido a la baja velocidad del agua en el interior de los filtros (1-2 m/min) y además se establecen fuerzas electrostáticas que determinan una retención de partículas de pequeño tamaño. Estos filtros de arena, en virtud de lo dicho anteriormente, retienen partículas de tamaño hasta 1/10 del diámetro efectivo de la arena, por lo que suele utilizarse una granulometría de arena con diámetro efectivo igual al diámetro mínimo de paso del agua por el emisor, como norma de seguridad.

• Filtros de malla y de anillas: efectivos con aguas no muy sucias que

contengan partículas de tipo orgánico.

• Emisores de flujo turbulento: actualmente se diseñan emisores de flujo suficientemente turbulento que limita la sedimentación de partículas finas sobre el interior de sus paredes.

A continuación se muestra a título orientativo los sistemas de filtrado a instalar

en función del tipo de agua empleada:

• Agua directa de pozo:

- Con presencia de arena: hidrociclón + filtro de anillas - Sin presencia de arena: filtro de anillas + filtro de malla

• Agua de embalse: prefiltro + filtro de arena + filtro de anillas

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• Agua de canales (en circulación):

- Sin arcillas o algas: filtro de anillas sobredimensionado - Con algas, fangos y carga orgánica: filtro de arena + filtro de anillas

• Aguas problemáticas según su composición química (ferruginosas, calizas,

etc.): tratamiento químico + filtro de arena + filtro de anillas • Aguas residuales: según casos

Causas químicas

Las aguas de procedencia tanto superficial como subterránea, a menudo contienen elevados niveles de sales disueltas que pueden precipitar formando incrustaciones. El carbonato cálcico es el constituyente más común de las incrustaciones, generalmente en la forma mineral de calcita que se forma a las temperaturas comunes dentro de las redes de riego.

En aguas con contenidos suficientemente elevados de calcio y bicarbonatos, al finalizar cada riego se forma, por desecación de la última gota, un depósito de carbonato cálcico al sobrepasar el producto de solubilidad de esta sal, lo que puede obstruir la salida del emisor. Cuando el índice de saturación del carbonato cálcico (índice de Langelier) es superior a 0.5 y la dureza del agua es mayor de 200-300, el riesgo de precipitaciones de carbonato cálcico es muy considerable. El espaciado elevado entre riegos también contribuye a aumentar los problemas ocasionados por precipitación de carbonato cálcico.

El calcio también induce la formación de precipitados de yeso (sulfato cálcico dihidratado).

La oxidación de hierro, manganeso y azufre, bien por producida por bacterias o bien por contacto con el aire u otros oxidantes (agentes clorantes, ozono), también provoca la precipitación de estos elementos.

El riesgo de formación de obstrucciones de origen químico es muy elevado por encima de pH 7.5, con dureza superior a 300 o con niveles de hierro o manganeso mayores de 1.5 ppm.

La inyección de ácidos puede evitar o redisolver las incrustaciones, reducir o

eliminar la precipitación mineral y crear un ambiente indeseable para el crecimiento microbiano.

La propia técnica de fertirrigación puede también contribuir a los problemas de

ensuciamientos y obstrucciones de redes de riego y emisores, ya que estamos aportando fertilizantes minerales que no son más que sales solubles que contiene elementos nutritivos necesarios para el cultivo. Conviene tener en cuenta que por encima de pH 7, la disponibilidad del fósforo y el calcio pueden decrecer considerablemente debido al predominio de la forma HPO4

-2 (que forma precipitados insolubles en contacto con el calcio) sobre la forma H2PO4

- (que forma compuestos muy solubles con el calcio).

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Por encima de pH 7 el riesgo de precipitación de calcio y magnesio en forma de

carbonatos, CaCO3 y MgCO3, es muy alto, lo que puede provocar importantes obturaciones de emisores y otros componentes en los sistemas de fertirriego.

El hierro, a menos que se adicione diariamente o en forma quelatada, se

encuentra en forma iónica disponible para la planta en menos del 50% a pH 7, mientras que a pH 8 no queda nada disponible debido a su precipitación en forma de hidróxido férrico Fe(OH)3 (óxido, robín o herrumbre). Por el contrario, por debajo de pH 6.5, más del 90% del hierro aplicado permanece disuelto y disponible para las plantas. El manganeso sigue una dinámica similar.

Resumiendo, el pH en las soluciones de fertirrigación, debe ser tal que permita

estar disueltos a la totalidad de los nutrientes sin dañar las raíces, evitando de este modo la formación de precipitados (algunos de los cuales pueden presentarse en forma de finísima suspensión invisible al ojo humano) que pudieran causar obturaciones en los sistemas de riego e indisponibilidad para la absorción radical de dichos nutrientes. Tratamientos de obstrucciones de tipo químico

• Adecuado manejo del agua de riego y los fertilizantes. • Tratamientos con productos químicos.

Fundamentalmente hay que centrarse en la acidificación del agua de riego de

cara a evitar precipitados o redisolverlos. Para ello se emplean los ácidos nítrico, sulfúrico, clorhídrico y fosfórico. A continuación se muestran algunas indicaciones según el tipo de precipitado formado.

• Precipitados de carbonato cálcico: la inyección continua de ácidos hasta

ajustar el pH en torno a 6, sería muy eficaz contra la formación de este tipo de depósitos. Cuando los precipitados ya están formados, se trata a pH 2 y se dejan las conducciones 24 horas llenas con la solución ácida.

• Precipitados de hierro, manganeso y sulfuros: especialmente importante es el

caso del hierro. Se puede operar de dos formas, oxidando la forma ferrosa, provocando su precipitación antes de la operación de filtrado (airear el agua, aplicación de hipoclorito sódico –1 ppm por cada 0.7 de Fe-, adición de permanganato potásico –0.6 ppm por cada 1 ppm de Fe-). La segunda forma de actuación es acidificar para mantener la forma ferrosa estable en disolución.

• Precipitados causados por el inadecuado manejo de fertilizantes: conviene

ajustar las cantidades de abonos en la disolución madre a su grado de solubilidad, observar las cantidades máximas aconsejadas de fertilizante en disoluciones madre y de riego, efectuar un prerriego y un postrriego con agua clara (sin fertilizantes) y contemplar su grado de incompatibilidad.

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Causas biológicas

Las aguas de procedencia superficial, presentan generalmente problemas asociados a obstrucciones de origen biológico, algas y bacterias que forman agregados obstruyendo los emisores. Los residuos de descomposición de algas pueden acumularse en tuberías y emisores y servir de soporte para el crecimiento de una masa viscosa de bacterias.

Las conducciones de color oscuro o enterradas dificultan la proliferación de algas. En tuberías y líneas portagoteros de poco espesor y colores claros se ha observado la proliferación de algas filamentosas.

Conviene tener en cuenta que los fosfatos son generalmente el factor limitante del crecimiento de algas, aspecto que hay que tener en cuenta al aplicar fertilizantes fosforados.

La presencia de hierro puede ocasionar obstrucciones de origen físico, químico y biológico combinados. Algunas bacterias filamentosas (ferruginosas) oxidan al hierro que precipita como hidróxido y es retenido por la masa de bacterias. Esta maraña puede a su vez retener partículas en suspensión, más aún si son de tipo orgánico al formar complejos organoférricos que originan un cieno de color rojizo. A partir de 0.2 ppm de hierro el agua puede ser problemática en este sentido. La misma dinámica (aunque suele ser menos problemática) se da ante aguas ricas en manganeso.

Cuando el agua presenta concentraciones de SH2 superiores a 0.5 ppm y muestran un pH ácido (3-5.5) existen bacterias que ocasionan la precipitación del azufre. Tratamientos de obstrucciones de tipo biológico

Para evitar este tipo de obstrucciones se emplean los métodos y sistemas siguientes:

• Filtros de anillas. • Tratamientos con productos químicos:

- Control y eliminación de algas: principalmente mediante el empleo de

productos químicos alguicidas (sulfato de cobre [0.3-3.0 g/m3, cada 15 días en verano y cada 30 días en primavera y otoño], permanganato potásico [4-16 g/m3]) seguido de floculación y sedimentación.

- Cloración contra bacterias causantes de obstrucciones: por adición de

hipoclorito sódico, hipoclorito cálcico o cloro gas. El pH óptimo para la acción biocida del cloro está entre 5.5 y 6, parte del cloro activo se pierde al ser adsorbido por la materia orgánica presente, y es el cloro libre residual el que ejerce la acción biocida. Se debe adicionar cloro de manera que en el emisor más alejado se mantenga una concentración de cloro libre de 0.5-1.0 ppm, durante al menos 45 minutos. La adición de

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cloro total, aunque depende de la carga orgánica que tenga el agua, se puede estimar en 3-10 ppm, se puede adicionar a través del equipo inyector de fertilizantes si se utiliza hipoclorito sódico (lejía).

- Compuestos químicos alternativos en el control de bacterias y algas:

ozono, acroleína, sales de amonio cuaternario, yodo, bromo, etc., también se han empleado, aunque su uso es mucho más restringido.

Evaluación del riesgo de obstrucciones según el análisis del agua de riego

• pH: valores básicos (>7.5) incrementan el riesgo de formación de precipitados (hidróxidos, carbonatos, etc.).

• Sólidos en suspensión: por encima de 100 ppm existe un riesgo grave de

obstrucciones.

• Total de sólidos disueltos: elevados niveles de algunas sales (bicarbonatos, calcio, sulfatos) constituyen un riesgo potencial de formación de precipitados.

• Sulfuro de hidrógeno: se detecta por presencia de olor característico.

• Hierro y manganeso: conviene acidificar la muestra en el mismo instante de

su toma (1 gota de ácido cada 25 ml), para evitar su oxidación, y de esa forma poder llevara cabo un análisis de garantía.

• Demanda de cloro: hay que tener en cuenta que la presencia de materia

orgánica, sulfuros, hierro, etc. consumen cloro y aumentan la demanda de éste para reducir la población microbiana.

• Índice de Langelier: valora el riesgo de obstrucciones por carbonato cálcico,

valores positivos indican tendencia a formarse incrustaciones. La acidificación reduce este índice al disminuir la concentración de ión bicarbonato.

Is = pHa – pHc

Donde: pHa: pH del agua de riego pHc = (pK2`- pKc`) + p(Ca+Mg) + pAlk

(pK2`- pKc`): se calcula a partir de la suma en meq/l de (Ca+2 + Mg+2 + Na+), columna 1 y 2 de la tabla 8. p(Ca+Mg): se calcula a partir de la suma en meq/l de (Ca+2 + Mg+2), columna 1 y 3 de la tabla 8. pAlk: se calcula a partir de la suma en meq/l de (CO3

-2 + HCO3-),

columna 1 y 4 de la tabla 8.

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Tabla 8. Valores de (pK2`- pKc`), p(Ca+Mg) y pAlk, para el cálculo de pHc, según el sumatorio de

los diferentes iones.

Σ iones (meq/l) (pK2`- pKc`) p(Ca+Mg) pAlk 0.05 2.0 4.6 4.3 0.10 2.0 4.3 4.0 0.15 2.0 4.1 3.8 0.20 2.0 4.0 3.7 0.25 2.0 3.9 3.6 0.30 2.0 3.8 3.5 0.40 2.0 3.7 3.4 0.50 2.1 3.6 3.3 0.75 2.1 3.4 3.1 1.00 2.1 3.3 3.0 1.25 2.1 3.2 2.9 1.50 2.1 3.1 2.8 2.00 2.2 3.0 2.7 2.50 2.2 2.9 2.6 3.00 2.2 2.8 2.5 4.00 2.2 2.7 2.4 5.00 2.2 2.6 2.3 6.00 2.2 2.5 2.2 8.00 2.3 2.4 2.1

10.00 2.3 2.3 2.0 12.50 2.3 2.2 1.9 15.00 2.3 2.1 1.8 20.00 2.4 2.0 1.7 30.00 2.4 1.8 1.5 50.00 2.5 1.6 1.3 80.00 2.5 1.4 1.1

La tabla 9 resume la evaluación del riesgo potencial de obstrucciones según análisis del agua de riego.

Tabla 9. Riesgo potencial de obstrucción en sistemas de riego localizado según análisis de agua de riego (adaptado de Nakayama, 1982).

Evaluación del riesgo Determinación

Bajo Medio Alto Sólidos en suspensión (ppm) <50 50-100 >100

Sólidos disueltos (ppm) <500 500-3000 >3000 pH <7 7-8 >8

Indice de Langelier <0.0 0.0-0.5 >0.5 Hierro (ppm) <0.2 0.2-1.5 >1.5

Manganeso (ppm) <0.2 0.2-1.5 >1.5 Sulfuro de hidrógeno (ppm) <0.5 0.5-2.0 >2.0 Población bacteriana (nº/ml) <10000 10000-50000 >50000

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Consideraciones generales de mantenimiento

La lucha contra las obstrucciones (independientemente de su origen) ha de ser eminentemente de carácter preventivo, ya que incluso tras deshacer los depósitos formados, resulta difícil eliminarlos por completo de la instalación.

Por este motivo, resulta interesante efectuar algunas observaciones de índole

general, antes del estudio específico del mantenimiento de componentes y sistemas.

• La toma de agua de embalses abiertos, es preferible colocarla a una profundidad superior a 2 metros, donde la iluminación y, por tanto, la proliferación de algas es menor. Eso sí debe estar colocada a más de 50 cm del fondo con el fin de evitar la aspiración de la suciedad acumulada en el mismo.

• Una bandada de patos (siempre que no estén sobrealimentados) contribuye a

mantener limpia el agua, sin embargo, los peces pueden ocasionar obstrucciones debidas a huevos y crías, así como contribuir a la aspiración de la suciedad del fondo al removerlo.

• Siempre debe haber un filtro de malla a continuación de los inyectores de

fertilizantes a la red de riego, como elemento de seguridad.

• El color de los precipitados puede informarnos de su origen, los de color blanco suelen ser carbonatos, los de color marrón óxidos de hierro y los ocasionados por microorganismos tienen color oscuro y aspecto grasiento.

• Cada cierto tiempo (según manejo y calidad del agua de riego) hay que abrir

los extremos de las tuberías y arrastrar los posibles restos no disueltos tras un tratamiento ácido.

• Filtros, conducciones, emisores, etc. deben ser negros o estar enterrados para

dificultar la proliferación de algas y bacterias.

• Hay que prestar mucha atención a las incompatibilidades de los fertilizantes. bajo ningún concepto se debe realizar una mezcla concentrada que contenga fertilizantes cálcicos (nitrato cálcico) con fósforo (ácido fosfórico, fosfatos monoamónico, fosfato monopotásico, complejos con fósforo) o sulfatos (sulfato potásico, sulfato de magnesio).

Tratamiento de obstrucciones producidas por microorganismos

• Tratamiento preventivo con cloro: durante al menos 45 minutos, el agua del emisor más alejado debe fluir con una concentración de cloro libre de 0.5-1.0 ppm.

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• Recuperación de emisores obstruidos: es dificultosa, con goteros

parcialmente obstruidos, se recomienda la aplicación durante 12 horas de concentraciones de cloro de 250-500 ppm, seguido de un lavado con agua a presión.

Tratamiento de obstrucciones producidas por carbonato cálcico

• Tratamiento preventivo: acidificación hasta pH 5.5-6.0 o índice de Langelier 0.

• Tratamiento de limpieza: introducción de agua acidulada (pH 2) a baja

presión en la red de riego hasta que esté completamente llena, manteniéndola al menos una hora. A continuación limpiar las tuberías generales con agua a gran presión abriendo los extremos de las tuberías con el objeto de que las incrustaciones desprendidas no lleguen a los emisores. Por último se limpian los emisores con agua acidificada a presión durante al menos ½ hora.

Tratamiento de obstrucciones producidas por precipitados de Fe, Mn y S

• Tratamientos preventivos:

- Provocar su oxidación y precipitación antes de los filtros de arena, y retener ahí las partículas (airear el agua por medio de saltos, aplicación continua de oxidantes como hipoclorito sódico a razón de 1 ppm por cada 0.7 ppm de hierro).

- Acidificación.

• Tratamiento de limpieza: acidificación como en el caso del carbonato

cálcico. III. DIAGNÓSTICO DE SUELOS 1. Introducción

El mantenimiento de la fertilidad de los suelos es un problema clásico de la agricultura desde tiempos primitivos.

Pronto el agricultor aprendió de su experiencia hechos como: • Un mismo cultivo continuamente sobre una misma zona mermaba su

productividad.

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• La adición de residuos animales o vegetales aumentaban la fertilidad del

suelo.

• Si los residuos eran de leguminosas los resultados eran mejores.

• La fertilidad mejoraba con la adición de salitre, margas, etc.

En el siglo III a. C., Aristóteles, al observar que las plantas crecían en el suelo, dedujo que el material constituyente de las plantas era suelo. Esta idea, se mantuvo más o menos hasta el célebre experimento de Van Helmont.

A partir del siglo XVIII, comienzan las investigaciones para esclarecer las bases

de la nutrición de las plantas, que constituirán el fundamento del correcto diagnóstico de la fertilidad de un suelo. Ya en el siglo XIX, Justus von Liebig y las experiencias de la estación experimental de Rothamsted, permitieron establecer los principios del suministro de abonos para el mantenimiento de la fertilidad del suelo.

Evidentemente, la productividad de un determinado suelo vendrá dada, no sólo

por la riqueza o fertilidad potencial del mismo, sino que serán claves una serie de factores externos tales como clima, especie cultivada, prácticas culturales, agua de riego empleada, etc.

En cualquier caso existen dos formas de conocer las propiedades físico-químicas

de un suelo y de obtener de éste un rendimiento máximo: • Práctica: observación y seguimiento de la parcela de cultivo, comparando

rendimientos con manejos y abonados realizados y perfeccionándolos en base a esto. Sistema eficaz, pero lento y no transladable de una zona a otra.

• Mediante análisis físico-químicos del suelo: permite establecer unos baremos

de los diferentes parámetros físico-químicos, lo que posibilita prever un plan racional de abonado. Además los resultados pueden ser, en cierta medida, extrapolados de unas zonas a otras.

2. Tipos de análisis de suelo y determinaciones

Existen dos tipos de análisis de suelos: • Análisis de fertilidad, de caracterización o rutinario: permite establecer unas

pautas generales de abonado y manejo. Se establece siempre al inicio de una plantación o cambio importante en la técnica o manejo del cultivo. En el mismo se determinan, al menos, los parámetros siguientes:

- Textura. - pH y CE. - Materia orgánica. - Carbonatos. - Fósforo y potasio.

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• Análisis específico: se realizan para el estudio de un problema concreto que presente nuestro suelo o cuando se establece el seguimiento de una determinada experiencia o técnica de cultivo. Puede incluir, al margen de las anteriores, determinaciones como las siguientes:

- Parámetros físicos: densidad real y aparente, capacidad de campo, punto

de marchitez, agua útil, porosidad total, macroporosidad, etc. - Nitrógeno y relación C/N. - Capacidad de cambio y cationes de cambio. - Análisis de extracto de saturación: aniones y cationes. Para el estudio de

salinidad o el seguimiento de cultivos intensivos (bajo invernadero, fertirrigación).

- Microelementos asimilables.

3. Toma de muestras Consideraciones

Axioma fundamental “el análisis nunca puede ser mejor que la muestra”.

Alrededor del 85% del error total del análisis es debido a la toma de muestra, siendo el 15% restante consecuencia del error analítico, el establecimiento de submuestras, etc.

El objeto final del análisis de suelo suele ser dictaminar el estado de fertilidad del mismo y sus necesidades de fertilizantes y correctores, por lo general, en la práctica agrícola estas aplicaciones sólo se pueden hacer de forma global a toda la parcela, por lo que es crítico conseguir una muestra media que represente fielmente a la parcela completa.

Así pues, el objetivo de la toma de muestras es obtener una muestra

representativa del suelo a analizar, para conocer entre otros parámetros, el contenido medio en uno o más nutrientes. El problema radica en la gran variabilidad de los suelos que hace imposible establecer un método completamente satisfactorio para la toma de muestras.

Es obvio que los detalles del procedimiento deben quedar determinados por el

propósito con que se toma la muestra (experiencias de investigación, recomendaciones y orientación de abonados, estructura de agregados, evolución de los nitratos en el perfil, grado de humificación de la materia orgánica en el suelo, etc.). Operaciones previas

Entre las operaciones previas a la técnica de muestreo en sí, destaca la división previa de un terreno en zonas homogéneas en base a las heterogeneidades que se observen:

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- Topográficas (altura, desnivel). - Texturales y color del suelo (contenido en materia orgánica). - Desarrollo relativo de cultivos o malas hierbas. - Tratamientos fertilizantes. - Cultivo: tipo de portainjerto, variedad, edad de la plantación, etc. - Técnica de riego empleada. Una vez obtenidas las parcelas homogéneas a muestrear se efectúa un adecuado

diseño de los puntos de muestreo. Éstos puede estar distribuidos radialmente partiendo del centro de la parcela, en cuadrícula, en zig-zag, etc. Número de submuestras

La heterogeneidad de los suelos, hace que la toma de muestras sea un factor crítico. Es cierto, que esta heterogeneidad es baja en parámetros como el pH y máxima en otros como los nutrientes asimilables.

De este modo, Shuffelen tomó 1 m2 de suelo y analizó el K asimilable en cada

dm2 del mismo, tomando como 100% el promedio, encontró que las submuestras variaban entre el 43% y el 200%. El error inherente al muestreo era del 40%. Evidentemente no todos los suelos presentan variaciones tan grandes, y además la variación de niveles es prácticamente la misma para ese m2 que para una hectárea.

Lo establecido para un adecuado muestreo es, tras efectuar un correcto diseño,

tomar entre 15 y 40 submuestras distribuidas regularmente por toda la superficie del terreno, con las que se elabora una muestra compuesta de unos 800-1000 g.

Tomando la variante del error para una sola submuestra del 100%, esta variante

del error irá disminuyendo en el factor 100 / √n, conforme aumente el número de submuestras tomadas. Así será para 4 submuestras: 100 / √4 = 50%.

% Variante del error 40- 30- 20- 10- 15 40 60 80 Número de submuestras

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Con 15 submuestras desciende a 26% (lo que se corresponde 10.4% del error

total del análisis si tomamos el 40% de error inherente al muestreo según la experiencia de Shuffelen) y con 40 submuestras disminuye hasta el 15.8% (lo que supone un 6.3% del error total del análisis).

De esta forma habría que optar por tomar menor (15) o mayor (40) cantidad de

submuestras en función de la heterogeneidad del terreno a analizar.

Profundidad de los muestreos

El objeto de muestreo debe ser aquella capa de suelo en la que las raíces del cultivo absorben la mayor parte de los nutrientes.

En cítricos y frutales, esa máxima actividad de raíces puede situarse alrededor de

25 – 50 cm. En los campos de cultivo (cultivos extensivos y hortícolas), la profundidad

normal del muestreo es la misma a la que llega la labranza, ya que es en esta capa donde las raíces se desarrollan normalmente. Suele tener unos 15-25 cm de espesor.

En prados y pastizales la capa de terreno donde las raíces presentan su máxima

actividad es inferior, generalmente en torno a 5-7 cm. Dada la importancia de las variaciones en la toma de muestra a una profundidad tan reducida, se utilizan barrenas especiales en las que una placa horizontal les impiden penetrar a mayor profundidad de la adecuada.

Asimismo la profundidad ideal para la toma de muestras puede variar en función

de la determinación a realizar. De este modo, respecto al nitrógeno nítrico, extremadamente móvil, se ha comprobado que análisis a una mayor profundidad (60 cm) se correlaciona mejor con la respuesta nutricional de la planta. Época y zonas de muestreo

No existe una época de muestreo fija, no obstante se recomienda muestrear dos meses después de un abonado mineral y cuatro meses después de una enmienda orgánica o calcárea, siendo preferible después de la cosecha. En muchas ocasiones se suele muestrear cuando aparece algún problema o deficiencia en el cultivo.

Además conviene tener en cuenta una serie de consideraciones respecto a las

zonas y material muestreado.

• Evitar muestrear zonas cercanas a bosques, caminos, ramblas, zonas con pastoreo reciente, etc.

• No mezclar suelo y subsuelo de la misma parcela ni muestras de distintas

parcelas.

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• En suelos salinos, las eflorescencias salinas se muestrean por separado y a

continuación muestrear el perfil en tres profundidades. Utensilios para la toma de muestras

Los utensilios más usados en la toma de muestras son:

• Sonda acanalada cuya parte inferior es una media caña de 20 cm de longitud terminada en cuña.

• Barrena de 30-35 cm cuya parte roscada debe tener unos 3 cm de diámetro.

• Pala o azada para cavar un hoyo en V de unos 20 cm de profundidad y tomar

muestras de los lados del hoyo.

La toma de muestras se lleva a cabo mediante sonda de muestreo diseñada para ello o con una pala o azada, con esta última se da un corte en el suelo y de la pared del corte se toma una capa delgada en toda su profundidad.

Generalmente se toman con la ayuda de una azada, aunque resulta mucho más cómodo y representativo (muestreos a la misma profundidad) efectuarla con una barrena especial para la toma de muestras. Además, con estos utensilios aseguramos la toma de un número mínimo de submuestras, cosa bastante improbable si el muestreo se efectúa con azada.

4. Determinaciones físicas Textura

Se define textura como la proporción en que se encuentran las partículas

elementales de arcilla, limo y arena. La clasificación internacional fija los límites siguientes para distinguirlas:

• Arena gruesa: de 2 a 0.2 mm. • Arena fina: de 0.2 a 0.02 mm. • Limo: de 0.02 a 0.002 mm. • Arcilla: < de 0.002 mm.

Una vez que se conocen los porcentajes de arcilla, limo y arena, se determina la

clase textural haciendo uso del diagrama textural.

Interpretaciones agronómicas Los suelos de tipo arenoso son ligeros, calientes, con buen drenaje y baja

capacidad de retención de agua y fertilizantes. Recomendables para vid, hortalizas, cítricos, algodón, tabaco, leguminosas, patatas, forrajes, cacahuetes, maíz, plátanos,

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ajos, cebollas, melones, sandías, batatas, caña de azúcar, melocotón, etc. En general son los preferibles en sistemas bajo fertirriego, donde se efectúan aplicaciones frecuentes de bajo volumen.

Los suelos francos son medios, con buena retención de agua y fertilizantes y los

más apropiados para la mayoría de los cultivos.

Los suelos de tipo arcilloso son pesados, difíciles de trabajar y con drenaje nulo o escaso. Apropiados para caña de azúcar, plátanos, alcachofa, arroz, trigo, alfalfa y otros forrajes, y en algunos casos cítricos y tomates. Densidad real y aparente

La densidad real de un suelo es la relación masa/volumen que tienen las partículas

individuales del mismo. Su valor es muy parecido al del cuarzo, 2.65 g/cm3. Se determina mediante la utilización de un picnómetro. La densidad aparente es la relación masa/volumen del suelo en su estado natural

(incluyendo el espacio poroso). La densidad aparente de un suelo aumenta conforme éste tiene unas características

más arenosas, de forma aproximada se pueden dar los siguientes valores de densidad aparente:

• Suelo arcilloso: 1.20-1.30 g/cm3

. • Suelo franco limoso: 1.25-1.35 g/cm3

. • Suelo franco: 1.35-1.50 g/cm3

. • Suelo franco arenoso: 1.40-1.60 g/cm3

. • Suelo arenoso: 1.50-1.70 g/cm3.

Porosidad total

Nos indica el volumen del suelo no ocupado por partículas sólidas. Se puede calcular mediante la siguiente fórmula:

Pt (%) = 100 (1 – da/dr) Donde da es densidad aparente y dr densidad real. Parámetros que definen la capacidad hídrica del suelo Equivalente de humedad

Se define equivalente de humedad como la cantidad de agua retenida por un suelo en equilibrio cuando es sometido a una fuerza centrífuga de 1000 veces la

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gravedad. En la práctica, esta cantidad de agua en % tiene un valor similar a la capacidad de campo del suelo.

El equivalente de humedad en % de suelo seco (Ho) se puede estimar aplicando la

fórmula de Garner:

Ho = 0.555 (% arcilla) + 0.187 (% limo) + 0.027 (% arena) Capacidad de campo

La capacidad de campo como porcentaje de suelo seco se estima mediante la fórmula de Paele:

Cc = 0.865 Ho + 2.54

Punto de marchitez

La humedad correspondiente al punto de marchitez permanente expresada como porcentaje de suelo seco se estima con la fórmula de Brigss y Shantz:

Hm = Ho/1.84

Agua útil

La reserva de agua útil (en % de suelo seco) queda definida por:

% Reserva útil = Cc – Hm La reserva útil en m3/Ha, se calcula según la fórmula siguiente:

Reserva útil = (Cc – Hm) · da · h · 102

Siendo da densidad aparente (en g/cm3) y h la profundidad del suelo (profundidad de las raíces) en metros. Agua fácilmente utilizable

El valor de la reserva de agua fácilmente utilizable que equivale al agua que las plantas pueden consumir entre riego y riego, se corresponde con 2/3 de la reserva útil.

AFU = 2/3 Reserva útil

Consideraciones agronómicas: dosis práctica de riego

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La dosis práctica de riego se puede calcular a partir de esta reserva de agua

fácilmente utilizable (% AFU), aplicando un factor más o menos constante según el sistema de riego y que tiene en cuenta las pérdidas de agua por escorrentía superficial y por percolación.

Dosis práctica de riego (m3/Ha) = (AFU)/Ea

Ea = 0.70-0.75 en riego superficial, 0.84-0.85 en aspersión y >0.97 en riego por goteo.

Bien es cierto, que en sistemas de riego más o menos tecnificados, no interesa que se agote el agua fácilmente utilizable para dar un riego, siempre que las condiciones de aireación lo permitan, interesa dar un riego cada vez que se agote aproximadamente un 10% del agua útil que contiene el suelo. En suelos arcillosos, este valor debe ser más alto para fomentar la oxigenación del entorno radical. 5. Determinaciones físico-químicas pH

El pH se define como el logaritmo de la inversa de la concentración de iones hidrógeno. El pH del suelo indica el comportamiento ácido, básico o neutro del mismo, afectando a la asimilación de nutrientes por la planta, al determinar la forma química bajo la que se encuentra cada elemento. El ámbito de pH más frecuente para los suelos es de 4 a 9. Calificación de los suelos según pH La tabla 10 muestra la clasificación de los suelos según su pH.

Tabla 10. Clasificación del suelo según su pH (Soil Science Society of America, 1987).

pH Calificación del suelo Efectos < 4.5 Extremadamente ácido Condiciones muy desfavorables

4.5-5.0 Muy fuertemente ácido Toxicidad por Al y lo indicado abajo

5.1-5.5

Fuertemente ácido Exceso de Co, Cu, Fe, Mn y Zn

Déficit de Ca, K, N, Mg, Mo, P y S. Escasa actividad bacteriana 5.6-6.0 Moderadamente ácido Adecuado para la mayoría de cultivos 6.1-6.5 Débilmente ácido Máxima disponibilidad de nutrientes 6.6-7.3 Neutro Mínimos efectos tóxicos 7.4-7.8 Débilmente alcalino Suelos generalmente con caliza 7.9-8.4 Moderadamente alcalino Disminuye la disponibilidad de P

Deficiencia creciente de Co, Cu, Fe, Mn y Zn 8.5-9.0 Fuertemente alcalino En suelos no sódicos puede haber carbonato de magnesio

Mayores problemas de clorosis férrica

> 9.0 Muy fuertemente

alcalino Suelo sódico. Presencia de carbonato sódico

Baja actividad microbiana. Condiciones muy desfavorables

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Interpretaciones agronómicas

Un suelo con pH inferior a 5.7 implica un bajo contenido en bases, salvo que su contenido en materia orgánica sea alto, posibles deficiencias de calcio, magnesio, fósforo, molibdeno y boro y probables toxicidades de manganeso, cinc, aluminio, hierro y níquel. En este tipo de suelos es recomendable la práctica del encalado para elevar su pH.

En suelos calcáreos es normal un pH elevado (7.8-8.3), son probables clorosis

inducidas por el exceso de cal, desequilibrios en el complejo de cambio si el magnesio es escaso y bloqueo de nutrientes por la elevación del pH. Si el pH es elevado y no hay carbonato cálcico activo, deben existir cantidades elevadas de sodio y magnesio de cambio, que han de ser corregidas.

Un pH ácido puede corregirse mediante encalado con cierta facilidad (tabla 11),

aunque no conviene elevar el pH en más de una unidad en un mismo año, ya que podríamos afectar la flora microbiana del suelo.

Tabla 11. Necesidades medias de caliza (como carbonato cálcico finamente pulverizado) para elevar el pH de suelos ácidos (Tm/Ha):

Tipo de suelo De pH 4.5 a 5.5 De pH 5.5 a 6.5

Arenosos y arenoso francos 0.7 0.9 Franco arenosos 1.1 1.6

Francos 1.8 2.3 Franco limosos 2.7 3.2

Franco arcillosos 3.4 4.5 Orgánicos 7.4 8.5

Es mucho más difícil corregir el pH de suelos altamente alcalinos, apenas

pueden efectuarse prácticas encaminadas a una cierta corrección que no será muy duradera, como acidificación del agua de riego, aportes de S (tabla 12), etc.

Tabla 12. Corrección de suelos alcalinos hasta pH 6.5-7.0 con aportes de S (Kg/Ha):

Aporte en toda la superfice Aporte en surcos o bandas pH Suelo arenoso Suelo arcilloso Suelo arenoso Suelo arcilloso

7.5 450-650 900-1100 225-280 340-550 8.0 1100-1700 1700-2200 340-550 650-900 8.5 1700-2200 > 2200 650-900 > 900

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Conductividad eléctrica

La medida de la conductividad eléctrica (CE) de los extractos obtenidos de los

suelos permite establecer una estimación aproximadamente cuantitativa de la cantidad de sales solubles que contienen.

Dada la variación de la medida experimental con la temperatura, se refiere a

25ºC o a 20ºC. Así se establece si hay cantidades de sales solubles suficientes para producir interferencias en la normal germinación de las semillas, en el crecimiento de las plantas o en la toma de agua.

Se considera un suelo salino desde el punto de vista agronómico, si es capaz de disminuir la productividad del cultivo en un 50%. Habría que hablar de un suelo salino o no salino para una variedad determinada. Calificación de los suelos según CE

La tabla 13 muestra la clasificación de los suelos según su CE.

Tabla 13. Clasificación del suelo según su valor de CE.

CE (dS/m a 25ºC) en extracto 1:5

CE (dS/m a 25ºC) en extracto saturado

Clasificación del suelo

< 0.35 < 2 No salino 0.35-0.65 2-4 Ligeramente salino 0.65-1.15 4-8 Salino 1.15-2.00 8-16 Muy salino

> 2.00 > 16 Extremadamente salino

Consideraciones agronómicas

Ya se vio detenidamente el efecto del contenido en sales sobre suelo y cultivos cuando se estudió el diagnóstico de aguas de riego. Solamente decir que en el extracto 1:5, valores inferiores a 0.05 dS/m denotan una gran pobreza de suelo, los sanos dan valores alrededor de 0.2 o hasta 0.5 dS/m en suelos muy pesados.

Siempre que se encuentren valores superiores a 1 dS/m es recomendable realizar

el análisis del extracto saturado, para estudiar el problema específico de la salinidad. Carbonato cálcico total

Suelos con más del 10% de carbonato cálcico (CaCO3) ven toda su dinámica

físico-química dominada por este compuesto.

En terrenos calizos el fósforo se ve fuertemente retenido, siendo necesarios aportes de fertilizantes fosfóricos 3-4 veces superiores a los normales.

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Calificación de los suelos según carbonato cálcico total La tabla 14 muestra la calificación del suelo según su contenido en carbonato cálcico total.

Tabla 14. Calificación del suelo según su contenido en carbonato cálcico total.

Valor de CaCO3 total Calificación del suelo < 5 % Muy poco calizo

5 – 10 % Poco calizo 10 – 25 % Medianamente calizo 25 – 45 % Notablemente calizo

> 45 % Fuertemente calizo Materia orgánica

La materia orgánica presente en los suelos procede de residuos vegetales y animales en diversos estados de descomposición. La estricta determinación total de la materia orgánica se debe llevar a cabo mediante combustión seca u oxidación por vía húmeda. Sin embargo, este procedimiento no es utilizado habitualmente, ya que la cantidad total de materia orgánica no tiene un interés agrícola inmediato.

Este interés está representado por la fracción denominada "humus", en la que los

materiales originados han sufrido profundas transformaciones.

Calificación del suelo según contenido de materia orgánica

La tabla 15 muestra la calificación de los niveles de un suelo, según su contenido

en materia orgánica.

Tabla 15. Niveles de un suelo, según su contenido en materia orgánica.

% Materia orgánica Nivel Tipo suelo y riego Nivel crítico < 1.0 Muy bajo Secano 1.5 %

1.0 – 2.0 Bajo Regadío 2 % 2.0 – 3.0 Normal Suelo arcilloso 2.5 % 3.0 – 4.0 Alto Suelo franco 1.8 %

> 4.0 Muy alto Suelo arenoso 2.2 %


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La interpretación del contenido en materia orgánica de un suelo depende del

contenido en arcilla, del pH y del carbonato cálcico presente en el suelo. Interesan valores elevados si los contenidos en arcilla, arena o caliza son elevados. Tener siempre en cuenta la importancia que tiene la materia orgánica sobre la estructura del suelo, parámetro clave para poder efectuar un adecuado manejo del riego y la nutrición de los cultivos. Además, unos adecuados contenidos en materia orgánica pueden favorecer en determinadas circunstancia una más adecuada asimilación de N, P, K, Ca, S, Fe, Zn, B, Cu y Mo. 6. Determinaciones químicas Grupos de cultivos

Evidentemente, el análisis de caracterización de un suelo nos aporta información

de su riqueza o pobreza, independientemente de factores como el clima o el cultivo a desarrollar. Está claro que un suelo puede ser rico para un cultivo poco exigente y pobre para otro muy exigente. En ambos casos el análisis nos reporta los mismos resultados, pero evidentemente la interpretación no puede ser la misma. De igual manera, no es la misma interpretación en el caso de un secano que un regadío, ni si se trata de un secano en clima seco que en uno fresco.

Para tener en cuenta este binomio clima-cultivo se han efectuado tres grandes

grupos, que serán tenidos en cuenta para alguno de los parámetros reseñados a continuación. Bien es cierto que lo ideal es tener una tabla interpretativa para cada especie (incluso para cada variedad) y para cada zona microclimática, aunque esto aún queda muy lejos.

• Grupo I (secano): pastos, praderas, girasol, cereales de invierno, forrajeras de

secano, viña, olivo, almendro y, en general, cultivos de secano con pluviometría inferior a 400 mm.

• Grupo II (principalmente cultivos extensivos de regadío): remolacha, patata,

maíz, algodón, cereales de invierno, etc. En este grupo también se incluyen aquellos cultivos de secano pero situados en zonas con pluviometría superior a 500 mm, uva de mesa o vid de regadío y frutales de hueso y pepita bajo cultivo extensivo en general.

• Grupo III (cultivos intensivos): incluye todas los cultivos hortícolas y

ornamentales, agrios y frutales intensivos. Pueden incluirse en este grupo, los cultivos bajo fertirrigación durante los 2-3 primeros años de implantación, posteriormente es preferible efectuar un seguimiento específico mediante análisis del extracto de saturación y de sondas de succión.

Carbonato cálcico activo

El carbonato cálcico activo corresponde a la fracción fina del carbonato cálcico total y ejerce una mayor influencia en la práctica agrícola. Contribuye a los fenómenos

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de clorosis observados en cítricos, vid y otros muchos cultivos, consecuencia de las dificultades de absorción de micronutrientes, Fe y Mn, que pasan a formas no asimilables, influenciadas por la acción depresiva del ión bicarbonato, potencial redox, pH, humedad, temperatura, etc. Calificación de los suelos según carbonato cálcico activo

La tabla 16 muestra la calificación de los niveles de un suelo, según su contenido en carbonato cálcico activo.

Tabla 16. Calificación de los niveles de un suelo, según su contenido en caliza activa.

Valor de CaCO3 activo Nivel < 6 % Bajo

6 – 10 % Medio 10 – 15 % Alto

> 15 % Muy alto Consideraciones agronómicas

El carbonato cálcico activo da idea del poder clorosante que tiene el suelo, es decir, del riesgo potencial de aparición de clorosis (fundamentalmente férrica) que presenta el suelo. Nitrógeno total

La calidad de la materia orgánica total del suelo y las condiciones de humificación del mismo están definidas, en gran parte, por la capacidad del suelo para unir nitrógeno a la molécula de los ácidos húmicos. Esta síntesis queda reflejada por el contenido de nitrógeno total, que en su mayor parte se encuentra en los suelos en esta forma orgánica. La conversión microbiológica del nitrógeno orgánico en las formas iónicas constituye un importante aspecto de la química del nitrógeno en los suelos.

El nitrógeno mineral lo constituyen la forma amónica y la nítrica, extraídas con

KCl 2N. La forma nítrica es muy soluble, móvil y fácilmente lavable. La forma amoniacal se fija preferentemente en el complejo de cambio, pasando con la aireación y elevación de la temperatura a la forma nítrica mediante la acción de las bacterias nitrificantes.

Hay que tener en cuenta que el factor intensidad (nitrógeno nítrico) debe considerarse separadamente del factor capacidad (nitrógeno orgánico), a menos que se posea algún método para averiguar la velocidad de nitrificación en ese suelo y para esa temporada.

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El 97-99% del nitrógeno de un suelo está en forma orgánica no asimilable para

la planta y ha de descomponerse por acción microbiana a formas asimilables (nitrato principalmente).

Una relación C/N elevada, unida a pH bajo, fosfatos insuficientes o CE baja, son signos de poca habilidad para producir nitratos. Las cantidades de nitrógeno inorgánico total (nitratos + amonio) se sitúan en suelos fértiles en 40-75 ppm.

Calificación de los suelos según nitrógeno total y mineral

La tabla 17 muestra la calificación de los niveles de un suelo, según su contenido en nitrógeno total y nitrógeno mineral.

Tabla 17. Calificación de los niveles de un suelo, según su contenido en nitrógeno total y mineral.

Valor de Nitrógeno total Valor de Nitrógeno mineral Nivel < 0.05 % < 10 ppm Muy bajo

0.05 – 0.10 % 11-20 ppm Bajo 0.10 – 0.20 % 21-40 ppm Normal - Medio 0.20 – 0.30 % 41-75 ppm Alto

> 0.30 % > 75 ppm Muy alto Consideraciones agronómicas

La determinación del nitrógeno total por el método Kjeldahl posibilita la cuantificación del N orgánico (que supone más del 90% del total del suelo) y el N amoniacal. Debe quedar claro, que el nitrógeno nítrico no se cuantifica por este método. Por otra parte decir que el %N supone alrededor del 5% de la materia orgánica presente.

Relación C/N

Dado que la capacidad que tiene el suelo de abastecer de nitrógeno a un determinado cultivo no guarda relación con el contenido de nitrógeno total que posee el terreno, es difícil la interpretación de los valores obtenidos con fines de asesoramiento, aunque es lógico que los suelos, para que sean capaces de suministrar nitrógeno en cantidad adecuada para un cultivo, deban poseer nitrógeno total en cantidad apreciable.

La relación C/N da idea de la capacidad de liberación de N que posee la materia

orgánica presente en el suelo, es decir, indica el ritmo de mineralización de la materia orgánica, o sea, su capacidad para producir nitratos. Calificación de los suelos según relación C/N

La tabla 18 muestra la calificación de los niveles de un suelo, según su relación

C/N.

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Tabla 18. Calificación de los niveles de un suelo, según su relación C/N y valoración de la rapidez para liberar nitrógeno.

Relación C/N Nivel Liberación de N

< 6 Muy bajo Excesiva 6 – 10 Bajo Alta

10 – 12 Normal Normal 12 – 15 Alto Escasa

> 15 Muy alto Muy escasa


Una relación C/N elevada, unida a un pH bajo, o fosfatos insuficientes, o conductividad eléctrica baja, indica un suelo con poca capacidad para liberar nitratos a partir de la materia orgánica que contiene. La adición de nitrógeno reduce la relación C/N y, por tanto, el tiempo preciso de mineralización.

Una baja relación C/N indica el agotamiento del suelo, como ocurre cuando se

explota intensamente o cuando se erosiona. También es consecuencia de un excesivo calentamiento del terreno, lo que acelera la descomposición de la materia orgánica. Una relación C/N baja puede bajar la capacidad de cambio del suelo o provocar una mineralización muy rápida, pero, seguramente, el efecto más frecuente y peligroso es la pérdida por el suelo de la estabilidad estructural, con lo cual se reduce la permeabilidad y se favorece la erosión.

La relación C/N es más elevada en condiciones ácidas que neutras. En los suelos

agrícolas, la capa arable contiene una materia orgánica cuya riqueza media en carbono es del 51% y del 5% en nitrógeno, resultando una razón de 10; en el subsuelo, el contenido medio en carbono es de un 40% y de 5% el de nitrógeno, siendo su relación más baja.

Fósforo asimilable

La absorción de nutrientes se relaciona con la actividad metabólica, la cual a su vez depende de la temperatura. Así, en tiempo frío se requieren mayores aportes de fertilizantes que en tiempo caluroso para una misma respuesta. Esto es particularmente importante en el caso del fósforo.

El fósforo es un macroelemento esencial que, al ser deficiente en los suelos por

su tendencia a formar compuestos insolubles con muchos cationes, constituye un factor limitante en la producción de cultivos.

El contenido en fósforo total oscila desde un 0.03% en suelos minerales hasta un

0.5% en suelos orgánicos, expresado como P2O5. El fósforo asimilable por las plantas es un porcentaje muy pequeño del total. Cualquier método de determinación de fósforo del suelo requiere una calibración posterior de campo para que el análisis sea útil.

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Calificación del suelo según contenido en fósforo asimilable Las tablas 19 y 20 muestran la valoración del contenido en fósforo asimilable según distintos métodos analíticos.

Tabla 19. Valoración del contenido en fósforo asimilable según distintos métodos analíticos.

Método Saunder Valor de Fósforo asimilable Nivel

200 ppm Alto 100 ppm Normal 50 ppm Bajo 30 ppm Deficiente

Método Bray-Kurtz Valor de Fósforo asimilable Nivel

0-3 ppm Muy bajo 3-7 ppm Bajo

7-20 ppm Normal 20-30 ppm Alto > 30 ppm Muy alto

Método Truog Valor de Fósforo asimilable Nivel

0-5 ppm Muy bajo 5-15 ppm Bajo

15-25 ppm Normal 25-40 ppm Alto > 40 ppm Muy alto

Método Dyer Valor de Fósforo asimilable Nivel

0-1 ppm Insuficiente 1-1.5 ppm Medio > 3 ppm Bien provisto

Método Joret-Hebert Valor de Fósforo asimilable Nivel

0-0.5 ppm Insuficiente 0.5-1.5 ppm Medio > 1.5 ppm Bien provisto

Método Buriel-Hernando Valor de Fósforo asimilable Nivel

< 50 ppm Pobre 50-130 ppm Medio > 130 ppm Rico

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Tabla 20. Valoración del contenido en fósforo asimilable según el método Olsen.

Nivel de fósforo asimilable (ppm)

CULTIVO Muy Bajo Bajo Normal Alto Muy alto Suelto 0-4 5-8 9-12 13-20 21-32 Franco 0-6 7-12 13-18 19-30 31-48

GRUPO

I Arcilloso 0-8 9-16 17-24 25-40 41-64 Suelto 0-6 7-12 12-18 19-30 31-48 Franco 0-8 9-16 17-24 25-40 41-64

GRUPO

II Arcilloso 0-10 11-20 21-30 31-50 51-80 Suelto 0-8 9-16 17-24 25-40 41-64 Franco 0-10 11-20 20-30 31-50 51-80

GRUPO

III Arcilloso 0-12 13-24 25-36 37-60 61-96 Consideraciones agronómicas

En los suelos calizos, la concentración de fósforo en la disolución del suelo queda condicionada por la concentración de calcio en la fase líquida del suelo, la cantidad y tamaño de las partículas de CaCO3, el contenido en materia orgánica y la cantidad de arcilla total o parcialmente saturada en calcio o magnesio. La elevación de estos factores hace que disminuya la concentración de fósforo en la disolución del suelo, y a la inversa, con lo que es difícil tener un método de extracción e interpretación que se adapte bien a todas estas condiciones. Dicho de otra forma, un nivel alto de P Olsen para un suelo con 10% de CaCO3, en buena lógica no tiene por que serlo en la misma proporción en un suelo con 50% de CaCO3.

En riego localizado el fósforo aumenta su movilidad notablemente respecto al

riego tradicional, no llegando a sufrir pérdidas por lixiviación; al no existir pérdidas por lavado se crea una riqueza suficiente de fósforo en el bulbo húmedo en cualquier momento y ésta se mantiene más o menos constante.

Se utilizan los fosfatos monoamónicos, sales más solubles y móviles, y el ácido

fosfórico que actúa como fertilizante y agente limpiante de las conducciones; no obstante, son incompatibles con determinados nutrientes, tales como las sales de hierro, provocando precipitación e inmovilización de ambos nutrientes, así como calcio y magnesio en suelos calizos, y con las aguas de elevada dureza.

A la hora de considerar los planes de abonado, conviene tener en cuenta las siguientes situaciones:

• Contenidos de fósforo normales o altos: aportes para mantener los niveles, cubriendo las necesidades del cultivo y las eventuales pérdidas (abonado de mantenimiento).

• Contenidos de fósforo bajos: además de las necesidades de mantenimiento

hay que cubrir las llamadas necesidades de enriquecimiento, cuyas cantidades (incremento respecto a las dosis de mantenimiento) pueden calcularse orientativamente según lo expuesto en la tabla 21.

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Tabla 21. Necesidades de enriquecimiento de fósforo para suelos con bajos contenidos, expresadas

en % de incremento respecto a la dosis de mantenimiento.

Nivel de Carbonato cálcico TIPO DE SUELO Bajo Medio Alto Arenoso 10 % 20 % 30 % Franco 20 % 30 % 40 %

Arcilloso 30 % 40 % 50 %

• Contenidos de fósforo muy altos: se reducirán las necesidades de mantenimiento. Estas cantidades (disminución respecto a las dosis de mantenimiento) pueden calcularse orientativamente según la tabla 22.

Tabla 22. Necesidades de aporte de fósforo para suelos con altos o muy altos contenidos, expresadas en % de reducción respecto a la dosis de mantenimiento.

Nivel de Carbonato cálcico TIPO DE

SUELO Bajo Medio Alto Arenoso 30 % 20 % 10 % Franco 40 % 30 % 20 %

Arcilloso 50 % 40 % 30 %

• Cuando los niveles sean excesivos se suprimirán los aportes de fósforo en cultivos arbóreos durante 1-3 años, y si el cultivo es hortícola se reducen a la mitad durante ese tiempo. En ambos casos se repite el análisis tras el período considerado.

Análisis del extracto acuoso de suelos

En el extracto acuoso se determinan una serie de elementos que son esenciales para el desarrollo de la planta y otros que pueden ser tóxicos y que es necesario su control por los posibles daños que puedan originar al cultivo si se encuentran en cantidades elevadas. Los principales iones solubles son cloruros, sulfato, carbonato, bicarbonato, sodio, potasio, calcio y magnesio.

El análisis de extractos acuosos de suelos es especialmente importante cuando se

quiere hacer incidencia en el análisis de aniones (cloruros, sulfatos, bicarbonatos, nitratos), ya que estas especies no presentan una retención por parte del complejo de cambio, por lo que los niveles en el extracto acuoso indicarán prácticamente la cantidad total que está a disposición de las raíces del cultivo (ya se trate de nutrientes o de iones que puedan resultar fitotóxicos).

Conviene expresar los resultados obtenidos en extractos saturados en meq/l o

mg/l de la especie considerada, mientras que si empleamos un grado de dilución fijo para la obtención del extracto (extractos 1:5, 1:2, 1:1), se suelen expresar los resultados

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en meq/100 g de suelo, con lo que se independiza el resultado obtenido del factor de dilución empleado. Cloruros, sulfatos y bicarbonatos La tabla 23 muestra la interpretación del contenido de cloruros, sulfatos y bicarbonatos presentes en el extracto saturado del suelo. Tabla 23. Interpretación del contenido de cloruros, sulfatos y bicarbonatos presentes en el extracto

saturado del suelo.

Nivel de cloruros Nivel de sulfatos Nivel de bicarbonatos Interpretación - < 3 meq/l < 0.1 meq/l Bajo

< 5 meq/l 3-20 meq/l 0.1-2.5 meq/l Satisfactorio 5-10 meq/l 20-30 meq/l 2.5-5 meq/l Medio > 10 meq/l > 30 meq/l > 5 meq/l Excesivo

Para pasar de niveles expresados en meq/100 g de suelo a meq/l en extracto

saturado, y poder de esta forma aplicar la tabla anterior, se puede utilizar la siguiente ecuación:

2 · f · meq/100 g = meq/l en extracto saturado

Siendo f:

• Suelo arenoso: 16.7 • Suelo franco: 12.5 • Suelo arcilloso: 8.3

Análisis del complejo de cambio Capacidad de cambio

La capacidad de cambio catiónico (CCC) de un suelo indica la concentración de cationes que un suelo adsorbe; ésta varía dependiendo del tipo y cantidad de arcilla y de materia orgánica que contiene, y del pH del suelo.

La cantidad de cationes fijados por el complejo arcillo-húmico indica la

capacidad de cambio catiónica de un suelo (T) expresada en meq/100 g de suelo. La suma de las bases de cambio (S) es la suma de los cationes metálicos fijados

en el complejo arcillo-húmico en un momento determinado. El grado de saturación (V = S/T x 100) es más o menos alto según esté el

complejo arcillo-húmico más o menos saturado por cationes metálicos.

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Los cationes pueden intercambiarse con otros cuando la partícula coloidal se

encuentra en presencia de una disolución de cationes de otra naturaleza. Pero ocurre que, en unas condiciones determinadas, el número de cargas del complejo coloidal neutralizadas por cationes será un valor constante para cada suelo. Este valor, expresado como meq/100 g de suelo, es la capacidad de cambio de cationes.

Clasificación de los suelos según niveles de CCC

La tabla 24 muestra la interpretación de los niveles de CCC.

Tabla 24. Interpretación de los niveles de CCC en suelo.

Valor de CCC (meq/100 g) Nivel < 5 Muy bajo

5 – 10 Bajo 10 – 20 Medio 20 – 30 Elevado

> 30 Muy elevado Como valores medios de CCC según la textura pueden considerarse los valores expuestos en la tabla 25.

Tabla 25. Valores medios de CCC según la textura del suelo.

Tipo suelo Valor de CCC (meq/100 g) Arenoso 10 Franco 15

Arcilloso 20 Análisis de los cationes de cambio y extraíbles

Aunque la magnitud característica del fenómeno que estudiamos es la capacidad

de cambio, el conocer cuáles son y en qué proporción están los cationes saturados del complejo de cambio, tiene, de hecho, gran importancia sobre el estado actual del suelo.

Los principales cationes de cambio son calcio, magnesio, sodio y potasio,

aunque hay otros presentes en cantidades apreciables como hidrógeno, aluminio, amonio y microelementos metálicos esenciales (manganeso, cinc, cobre y hierro ferroso); todos ellos en equilibrio dinámico con los contenidos presentes en la solución del suelo.

Los cationes están presentes en el suelo en forma soluble (disueltos),

intercambiable y/o en forma no cambiable (componentes de la fracción sólida del

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suelo). La cantidad presente en la solución del suelo es pequeña respecto a las demás formas.

El paso de una forma a otra es frecuente cuando el suelo evoluciona, pues

participan en un proceso de cambio reversible. Los cationes de cambio, al igual que la capacidad de cambio, se expresan en meq/100 g de suelo.

Un catión de cambio será la diferencia entre el porcentaje extraíble (disponible

para el cultivo) y el soluble.

Clasificación de los suelos según niveles de cationes de cambio La tabla 26 muestra la interpretación del contenido y porcentaje relativo de los cationes de cambio del suelo.

Tabla 26. Interpretación del contenido y porcentaje relativo de los cationes de cambio del suelo.

Cationes Nivel (% sobre CCC total) Nivel (meq/100 g) Interpretación < 50 < 3.5 Muy bajo

50-60 3.5-10 Bajo 60-70 10-20 Medio 70-80 20-30 Alto

Calcio

> 80 > 30 Muy alto < 10 < 0.6 Muy bajo

10-20 0.6-2.5 Bajo 20-30 2.5-5 Medio 30-40 5.-7.5 Alto

Magnesio

> 40 >7.5 Muy alto < 2.5 < 0.25 Muy bajo 2.5-5 0.25-0.5 Bajo 5-10 0.5-0.75 Medio

10-20 0.75-1 Alto

Potasio

> 20 > 1 Muy alto - - Muy bajo

< 0.5 - Bajo 0.5-5 < 2 Medio 5-15 2-5 Alto

Sodio

> 15 (sódico) > 5 Muy alto Clasificación de los suelos según niveles de potasio extraíble (de cambio + soluble) La tabla 27 muestra la interpretación del contenido de potasio extraíble (potasio de cambio más potasio soluble) presente en el suelo de cultivo.

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Tabla 27. Interpretación del contenido de potasio extraíble (de cambio + soluble) en suelo.

Nivel de potasio asimilable (meq/100 g)

CULTIVO Muy Bajo Bajo Normal Alto Muy alto Suelto 0-0.15 0.15-0.3 0.3-0.45 0.45-0.75 0.75-1.2 Franco 0-0.2 0.2-0.4 0.4-0.6 0.6-1 1-1.6

GRUPO

I Arcilloso 0-0.25 0.25-0.5 0.5-0.75 0.75-1.25 1.25-2 Suelto 0-0.2 0.2-0.4 0.4-0.6 0.6-1 1-1.6 Franco 0-0.25 0.25-0.5 0.5-0.75 0.75-1.25 1.25-2

GRUPO

II Arcilloso 0-0.3 0.3-0.6 0.6-0.9 0.9-1.5 1.5-2.4 Suelto 0-0.25 0.25-0.5 0.5-0.75 0.75-1.25 1.25-2 Franco 0-0.3 0.3-0.6 0.6-0.9 0.9-1.5 1.5-2.4

GRUPO

III Arcilloso 0-0.35 0.35-0.7 0.7-1.05 1.05-1.75 1.75-2.8 Clasificación de los suelos según niveles de Ca, Mg y Na extraíble (de cambio + soluble) La tabla 28 muestra la interpretación del contenido de calcio, magnesio y sodio extraíbles en el suelo de cultivo. Tabla 28. Interpretación del contenido de calcio, magnesio y sodio extraíbles (de cambio + soluble)

en suelo.

Nivel asimilable (meq/100 g) CATIÓN Muy Bajo Bajo Normal Alto Muy alto

Suelto 0-3 3-6 6-7 7-8 > 8 Franco 0-4.5 4.5-9 9-10.5 10.5-12 > 12

Calcio

Arcilloso 0-6 6-12 12-14 14-16 > 16 Suelto 0-0.5 0.5-1 1-1.5 1.5-2 > 2 Franco 0-0.75 0.75-1.5 1.5-2.25 2.25-3 > 3

Magnesio

Arcilloso 0-1 1-2 2-3 3-4 > 4 Suelto 0-0.3 0.3-0.6 0.6-1 1-1.5 > 1.5 Franco 0-0.45 0.45-0.9 0.9-1.5 1.5-2.25 > 2.25

Sodio

Arcilloso 0-0.6 0.6-1.2 1.2-2 2-3 > 3 Clasificación de los suelos según relaciones entre cationes de cambio

La tabla 29 muestra la interpretación de relaciones entre cationes de cambio.

Tabla 29. Interpretación de diferentes relaciones entre cationes de cambio.

K/Mg (meq/100 g) Ca/Mg (meq/100 g) Nivel < 0.2 < 1 Baja

0.2-0.3 5 Ideal > 0.5 > 10 Alta

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Consideraciones agronómicas respecto al abonado potásico En el caso del potasio hay que considerar el potasio en disolución, el cambiable, el lentamente cambiable, el no cambiable o fijado y el perteneciente a minerales primarios. El potasio fijado puede ser la clave para la asimilación de este elemento para determinados suelos. Los cultivos con un sistema radicular débil suelen sufrir falta de potasio, mientras que las plantas con raíces bien desarrolladas, casi siempre extraen del suelo el potasio que necesitan, aunque se trate de un suelo pobre.

A la hora de considerar los planes de abonado, conviene tener en cuenta las siguientes situaciones:

• Contenidos de potasio normales o altos: aportes para mantener los niveles, cubriendo las necesidades del cultivo y las eventuales pérdidas (abonado de mantenimiento).

• Contenidos de potasio bajos: además de las necesidades de mantenimiento

hay que cubrir las necesidades de enriquecimiento, cuyas cantidades (incremento respecto a las dosis de mantenimiento) pueden calcularse orientativamente según lo expuesto en la tabla 30.

Tabla 30. Necesidades de enriquecimiento de potasio para suelos con bajos contenidos, expresadas

en % de incremento respecto a la dosis de mantenimiento.

Nivel de Potasio de cambio TIPO DE SUELO Bajo Muy bajo Arenoso 20 % 40 % Franco 10 % 20 %

Arcilloso 30 % 40 %

• Contenidos de potasio muy altos: se reducirán las necesidades de mantenimiento. Estas cantidades (disminución respecto a las dosis de mantenimiento) pueden calcularse orientativamente según la tabla 31.

Tabla 31. Necesidades de aporte de potasio para suelos con altos o muy altos contenidos, expresadas en % de reducción respecto a la dosis de mantenimiento.

Nivel de potasio de cambio TIPO DE

SUELO Alto Arenoso 10 % Franco 20 %

Arcilloso 40 %

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• Cuando los niveles sean excesivos se suprimirán los aportes de potasio

durante 1-3 años, repitiendo el análisis tras el período considerado.

Consideraciones agronómicas respecto al abonado magnésico Para suelos equilibrados:

• 0-0.2 meq/100 g de Mg: bajo. • 0.3-0.4 meq/100 g de Mg: deficiencia en cultivos sensibles como remolacha,

patatas y frutales.

• 0.5-0.8 meq/100 g de Mg: frutales y cultivos intensivos necesitarán aporte suplementario de magnesio.

• 0.9-1.2 meq/100 g de Mg: sólo se precisa fertilización magnésica en cultivos

bajo invernadero.

• 1.2-2 meq/100 g de Mg: si el magnesio está equilibrado con potasio y calcio, no se necesitará aporte de magnesio.

La relación K/Mg (en meq/100 g) es un buen parámetro para valorar la

deficiencia de magnesio: debe ser < 1.5 para cultivos de secano, < 1 para hortalizas y remolacha y < 0.6 para frutales y cosechas de invernadero. Aluminio de intercambio

La tabla 32 muestra la interpretación de los niveles de Al+3 intercambiable, si bien es cierto, que dicha interpretación está muy afectada por el grado de tolerancia de las diferentes especies y variedades.

Tabla 32. Interpretación de los niveles de aluminio de intercambio del suelo.

% Saturación de Al Nivel > 5 Bajo

5.1-15 Medio 15.1-30 Elevado

> 30 Muy elevado Microelementos asimilables

Los análisis del suelo deben contener las cantidades de microelementos consideradas como asimilables para las plantas. Esta determinación presenta cierta dificultad debido a los niveles tan bajos en que se encuentran presentes y las interferencias de los diversos factores que intervienen en su asimilabilidad: pH, materia

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orgánica y quelación, textura del suelo, interacción entre elementos nutritivos, microorganismos, etc.

Los métodos de análisis deben distinguir las formas del microelemento en el

suelo en relación con la asimilabilidad por las plantas; deben extraerse las siguientes fracciones:

• Soluble en agua (solución del suelo).

• Cambiable (iones adsorbidos por las cargas eléctricas de las partículas del

suelo).

• Quelatada o ligada (la mayor parte de los microelementos son metales pesados capaces de formar complejos con componentes de la materia orgánica o con residuos biológicos del suelo).

La fracción soluble en agua es muy baja para los cuatro microelementos

catiónicos. Por el contrario para el boro la fracción soluble es considerada el mejor criterio de asimilabilidad.

Bien es cierto que resulta difícil el calibrado de los métodos de extracción

adoptados, de los que se deducirán la interpretación de los resultados analíticos. Es necesario poder establecer la correlación entre las cantidades extraídas y las respuestas de los cultivos para una gran gama de suelos que vaya desde los suelos pobres a los suelos ricos. Al interpretar estos análisis debe considerarse, además del valor absoluto, toda una serie de factores: variedad y tipo de portainjertos, el pH del suelo, contenido en caliza total y activa, régimen hídrico y concentración de bicarbonatos en el agua, contenido en materia orgánica, la actividad microbiana, las condiciones de oxido-reducción, la proporción existente entre los diferentes micronutrientes, posibles efectos antagónicos con macronutrientes, etc. Calificación de los suelos según su contenido en microelementos La tabla 33 muestra la interpretación del contenido en micronutrientes metálicos asimilables del suelo.

Tabla 33. Interpretación del contenido de hierro, manganeso, cinc y cobre asimilables del suelo, obtenidos mediante extracción con DTPA.

Fe asimilable Mn asimilable Zn asimilable Cu asimilable Interpretación

< 1 ppm < 0.5 ppm < 0.5 ppm < 0.2 ppm Muy bajo 1-3 ppm 0.5-1.5 ppm 0.5-1.0 ppm 0.2-0.4 ppm Bajo 3-6 ppm 1.5-3 ppm 1.0-2 ppm 0.4-0.8 ppm Medio > 6 ppm > 3 ppm > 2 ppm > 0.8 ppm Alto

Se sabe que los antagonismos son muy marcados, excesos de fósforo pueden inducir deficiencias de Zn o Fe, el Mn es altamente antagónico con Fe, etc. Por tanto, al

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interpretar estos análisis deben considerarse muchos factores además del valor absoluto obtenido en el análisis. La tabla 34 muestra la interpretación del contenido en boro asimilable del suelo.

Tabla 34. Interpretación del contenido de boro asimilable del suelo.

B soluble en agua hirviendo B en extracto saturado Interpretación < 0.2 ppm < 0.2 ppm Muy bajo

0.2-0.5 ppm 0.2-0.7 ppm Bajo 0.5-3 ppm 0.7-1.5 ppm Normal > 3 ppm > 1.5 ppm Excesivo (tóxico)

Respecto al boro hacer hincapié en que la interpretación de sus niveles debe efectuarse atendiendo a la sensibilidad de la especie cultivada, ya que puede variar enormemente de un caso a otro, así como atender a los fenómenos de antagonismos que puedan plantearse. La tabla 35 muestra la interpretación del contenido en molibdeno asimilable del suelo. Tabla 35. Interpretación del contenido de boro asimilable del suelo extraído con oxalato de amonio.

Molibdeno asimilable Interpretación < 0.05 ppm Muy bajo

0.05-0.1 ppm Bajo 0.1-0.2 ppm Normal > 0.2 ppm Alto

7. Diagnóstico de suelos agrícolas bajo fertirrigación Introducción

La técnica de fertirrigación implica un cultivo plenamente intensivo, en el que el correcto diseño y seguimiento de los diferentes parámetros que controlan el sistema juegan un papel esencial.

De esta forma, las técnicas de diagnóstico aplicadas no pueden a referirse a

períodos de tiempo demasiado prolongados y, por supuesto, a períodos anuales, cuestión válida en el diagnóstico general o de caracterización de un suelo para cultivos extensivos.

Ahora se hace necesario un seguimiento continuo de nuestra parcela, basado

fundamentalmente (en lo que hace referencia al suelo) en análisis, interpretación y diagnóstico de la disolución del suelo en contacto con el entorno radical, basándonos fundamentalmente en análisis de extractos (saturados, diluidos o de sondas de succión)

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y nunca desligándolos de otra serie de informaciones-diagnósticos que nos permitirán el adecuado ajuste de los aportes al cultivo, a saber:

• Diagnóstico general del suelo

- Textura: proporciones relativas de arcilla, limo, y arena. - Relación de agua/aire previsible, entendida como lecturas esperadas de

tensiómetros.

• Diagnóstico del agua de riego

- Composición química del agua. - Índices y ratios.

• Diagnóstico del clima esperado

- Temperaturas (máximas y mínimas). - Humedad relativa. - Radiación luminosa. - Velocidad de aire. - Régimen de lluvias.

• Diagnóstico de la planta

- Análisis foliares, por fases fenológicas. - Procesos fisiológicos o sintomatología de reconocimiento visual. - Características intrínsecas de la variedad cultivada.

• Diagnóstico de la instalación de riego y fertilización:

- Uniformidad de riego, sobre todo trabajando con dosis de escaso volumen

(corta duración del riego). - Dosis aportada por planta. - Capacidad y tecnología en la inyección de fertilizantes, sobre todo en lo

que atañe al control de pH y CE. Aspectos prácticos de los tensiómetros

En este punto abordaremos como se ha de diseñar, implantar y manejar adecuadamente el empleo de tensiómetros, como instrumentos de referencia a la hora del manejo práctico del riego. Establecimiento de las estaciones tensiométricas

Es recomendable la implantación de una estación de tensiómetros por cada sector de riego, y al menos dos estaciones por cultivo. Éstas deben de constar de:

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• Un tensiómetro superficial, situado a 10 – 20 cm de profundidad y a 10 cm

de planta y emisor.

• Un tensiómetro de profundidad, colocado a 30 – 40 cm de profundidad y a 20 cm de planta y emisor.

• Un tensiómetro de subsuelo, a 60 – 90 cm de profundidad y a 10 cm de

planta y emisor. Mantenimiento

Para el correcto mantenimiento de los tensiómetros colocados en campo, se deben tener en cuenta las siguientes operaciones.

• Calibrarlos o ajustarlos a cero periódicamente, hay que recordar que los golpes pueden producir descalibraciones.

• Una vez instalados en el suelo, comprobar que no exista formación de

burbujas haciendo el vacío con un vacuómetro.

• Mantener en nivel del líquido de relleno. Realización de lecturas y valores recomendables

Las toma de lecturas en las estaciones tensiométricas deben establecerse como norma general, dos veces al día, una previa al riego y otra unas tres horas tras la finalización del mismo, una vez que se alcanza el equilibrio entre el suelo y la solución aportada.

Como referencia, puede tomarse como lecturas recomendables los valores

siguientes:

• En suelos pesados: lectura máxima 30 – 40 cb, mínima 12 – 15 cb.

• En suelos de textura ligera: lectura máxima 25 – 30 cb, mínima 10 – 12 cb. Aspectos prácticos de las sondas de succión

En este punto abordaremos como se ha de diseñar, implantar y manejar

adecuadamente el empleo de sondas de succión, como instrumento de referencia a la hora del ajuste y manejo práctico del proceso de fertirriego. Diagnóstico de sondas de succión La interpretación de los valores obtenidos en el análisis de las sondas de succión no puede establecerse mediante tablas de referencia. El diagnóstico debe realizarse

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mediante el seguimiento de la evolución de los valores y la respuesta de la planta, es decir, más que el valor absoluto de los parámetros medidos interesa cual es la evolución de los mismos a lo largo del tiempo de desarrollo del cultivo, y relacionar esto con la respuesta o sintomatología del cultivo. También debe quedar claro, que el empleo de sondas de succión no es un método aceptable para el seguimiento de fósforo y micronutrientes (a excepción del boro), si manejamos sondas de succión con cápsula cerámica porosa, otra cuestión es el manejo de nuevos extractómetros como el de la foto, en la que sí es factible este seguimiento.

Pasos previos a la instalación La cerámica contribuye a aumentar las concentraciones de calcio, sodio y potasio en la solución extraída del suelo, además de presentar una importante adsorción de fósforo. Para paliar esto, la sonda debe dejarse 12 horas sumergida en HNO3 0.1 N. Este tratamiento también contribuye a aumentar la permeabilidad de las sondas de succión provista de cápsula cerámica porosa. Posteriormente se sumergen en agua destilada y se le aplica vacío para extraer agua por unos 30 minutos, repitiendo esta operación hasta asegurar, midiendo la CE, que la sonda no está contaminando la solución extraída. Establecimiento de las estaciones de sondas de succión

Es recomendable la implantación de una estación de sondas de succión por cada sector de riego, y al menos dos estaciones por cultivo. Estas deben de constar de:

• Una sonda de succión superficial, situada a 15 – 20 cm de profundidad y a 10 cm de planta y emisor.

• Una sonda de succión de profundidad, colocada a 30 – 40 cm de

profundidad y a 30 – 40 cm de planta y emisor.

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Realización de la toma de muestras

Para efectuar un muestreo que sea representativo y refleje fielmente las condiciones de nuestro cultivo, es recomendable llevar a cabo las siguientes acciones desde el punto de vista práctico:

• Realizar el vacío 2 – 3 horas después del riego, mediante jeringa o vacuómetro, procurando dejar bien cerrada la entrada de aire por el tubo de succión. También es factible en cultivos con fertirrigación diaria, realizar el vacío 3 horas antes del riego.

• Obtener la muestra pasadas más de 6 horas con la actuación del vacío,

extrayendo la solución de la sonda con una jeringa. El líquido succionado se ha guardar en un frasco de cierre hermético para su envío inmediato al laboratorio.

• Los valores de pH medidos en las sondas de succión provistas de cápsula

cerámica porosa han de ser corregidos, debido a que al ser la cápsula impermeable al H2CO3, presente en el suelo, da valores en exceso:

- Si pH > 8: No hacer corrección. - Si pH 7.4-8: restar 0.5 al valor obtenido. - Si pH < 7.4: restar 1 al valor obtenido.

8. Demanda nutricional NPK

Un modelo racional de fertilización de cultivos, ha de basarse en el balance nutricional de aportes, suministros del suelo y eficiencia del sistema. Este sistema es plenamente aplicable a plantaciones en cultivo más o menos extensivo o tradicional, Cuando se trate de sistemas más tecnificados, dotados de riego localizado y fertirrigación, conviene establecer un seguimiento más específico de control de riego y fertilización, como por ejemplo el seguimiento del estatus nutricional del cultivo mediante análisis de la disolución del entorno radical (sondas de succión), que permite una detección a tiempo y actuación en consecuencia de los desequilibrios detectados, justo cuando se producen y antes de que éstos puedan afectar al cultivo.

En cualquier caso, para cultivos más o menos tradicionales, el modelo de

demanda nutricional es de suma utilidad. La fórmula que gobierna este balance es: Demanda del cultivo – Suministro del suelo Dosis a aplicar = Eficiencia

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Los factores de demanda de diferentes cultivos se muestran en la tabla 36.

Tabla 36. Factores de demanda NPK, para diferentes cultivos, expresados en Kg de nutriente por

Tm de producto producido (Pinilla, 2001).

Factor de demanda (Kg/Tm de producto) CULTIVO N P K Pimiento 3.6 0.3 4.2 Tomate 7.4 0.9 11.0 Fresa 7.0 0.9 8.1 Melón 4.0 1.0 6.2 Sandía 3.2 0.8 3.3 Coliflor 7.5 1.1 12.0 Bróculi 6.0 0.9 5.0

Col 5.0 0.8 5.5 Café 18.0 1.3 16.6

Caña de azúcar 1.3 0.2 1.2 Tabaco 77 5.7 73

Aguacate 21.7 3.3 13.9 Limón 5.7 0.6 3.6

Naranja 5.8 0.6 3.4 Manzana 5.8 0.6 3.4

Arroz 13.2 3.3 26.0 Patata 4.0 0.5 3.8 Trigo 24.3 3.5 24.1

La dosis a aplicar debe además, contemplar los valores que aporta el suelo, para restarlos de esa demanda. Los valores suministrados por el suelo deben estimarse en base al análisis. La eficiencia de las aplicaciones va a depender del tipo de fertilizante utilizado y la técnica de aplicación, del tipo y composición del suelo y de la climatología existente. Evidentemente se hace necesario una calibración para cada zona, que permita una adecuada estimación de los aportes del suelo según análisis, así como una estimación de la eficiencia de las aplicaciones. IV. DIAGNÓSTICO DE MATERIAL VEGETAL 1. Introducción histórica

De Saussure (1804) fue el primero en poner de manifiesto el papel fisiológico de los elementos minerales en los vegetales. Pero hubo que esperar mucho tiempo para empezar a fundamentar esto de forma cuantitativa (ley del mínimo de Liebig en 1885, Teoría del crecimiento medio que proporcionan los bioelementos de Mitscherlich en 1909).

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En cualquier caso, hasta el primer cuarto del siglo XX, no se supo que el análisis químico de los tejidos de la propia planta, en especial de la hoja, podía ser la guía de sus necesidades nutricionales, naciendo así el diagnóstico foliar.

Así, Lagatu y Maume (1924 y 1926) lo definieron como el diagnóstico del

estado de nutrición de una planta por la evolución de la composición química de una hoja convenientemente elegida.

2. Criterios básicos para el diagnóstico La elección de la hoja como órgano de control se fundamentó en el hecho de que

diversos órganos o fracción de ellos, tenían distinto poder indicativo. Además, pronto se vio que esta capacidad variaba según su posición en la planta y que era necesario, para realizar un adecuado diagnóstico, seguir la evolución en el tiempo del órgano de referencia elegido.

No obstante pronto empezaron a aparecer limitaciones en el esquema del

diagnóstico foliar, posiblemente originadas por las interacciones entre los bioelementos en el metabolismo vegetal y por no tener en cuenta en muchas ocasiones, el carácter dinámico de los nutrientes en la hoja o en el órgano de referencia elegido.

Aún así, pronto se establecieron una serie de normas básicas a tener en cuenta si

se pretendía elaborar un diagnóstico correcto:

• Conocer el papel de cada bioelemento, lo que permite predecir el grado de interacción entre nutrientes.

• Conocer la existencia de factores no minerales, en el medio ambiente o en

los procesos intrínsecos de la planta, que pueden modificar los criterios de diagnóstico.

3. Uso del análisis de plantas

El análisis de plantas se desarrolló en principio para generar información del estado de nutricional de plantas como una guía del manejo de nutrientes para una óptima producción. Además está siendo usado para proteger el medio de una sobrefertilización de cultivos.

Para el manejo nutricional de cultivo los datos analíticos son usados

fundamentalmente en: • Diagnosis de problemas nutricionales. • Predicción de problemas nutricionales que pudieran afectar al cultivo en un

futuro.

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• Seguimiento del estatus nutricional del cultivo para una óptima producción.

Las técnicas más extensamente usadas son todas aquellas basadas en la

concentración o relaciones entre los elementos químicos totales en partes de plantas y referidos a materia seca.

Regulación de la concentración de los nutrientes en plantas

Aunque en un momento dado la planta es capaz de modificar la relación de absorción de los nutrientes en función de sus necesidades, las concentraciones en los tejidos varían en unos rangos muy estrechos y dependiendo del órgano en cuestión.

La absorción de nutrientes por las raíces de las plantas se lleva a cabo mediante

proteínas transportadoras situadas en el plasmalema. Estas proteínas se controlan por las concentraciones existentes en el medio externo y por el estatus que tenga la planta para cada nutriente.

4. Problemática del muestreo Evidentemente, todos estos conceptos, para su correcta aplicación exigen una

representatividad y fiabilidad en el muestreo, cuestión que aún está sin resolver adecuadamente para todos los cultivos.

Debe conocerse la porción vegetal (órgano o fracción de órgano) idónea a

muestrear en cada especie vegetal y en cada condición de cultivo, a fin de poder obtener las tablas o curvas de referencia de cada elemento, capaz de incidir en el desarrollo y la producción del cultivo.

De esta manera, se debe combinar:

• Facilidad de muestreo y posibilidad de repetición.

• Máxima fiabilidad relacionada con sensibilidad a las variaciones ocasionadas

por el ciclo vegetativo, aportes fertilizantes, condiciones medioambientales, etc.

Como los diagnósticos foliares están sujetos a variaciones de origen externo, no

es posible utilizar, de forma absoluta, los valores obtenidos. Estos valores, pueden tener una aplicación práctica, cuando se trate de hojas del

mismo tipo y edad, misma ubicación en la planta, misma especie y se cultiven en condiciones similares en cuanto a factores externos como clima, suelo, agua de riego, etc.

Posiblemente a raíz de estas razones, han surgido metodologías alternativas de

diagnóstico como son:

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• Análisis de savia. • Diagnóstico fisiológico. • Análisis de extractos de tejidos conductores. • Diagnóstico peciolar. • Niveles de actividad enzimática. • Balance nutriente dinámico o evolutivo (BNE). • DRIS (Diagnosis Recommendation Integrated System).

Generalidades del muestreo foliar

El diferente nivel de permanencia o migración de los elementos en las distintas etapas de crecimiento según su capacidad de movilización (Mg circula fácilmente, Fe lentamente, K pasa con facilidad de hojas viejas a jóvenes), la edad de la planta (N y K decrecen su concentración con la madurez de la planta, Ca y Mg aumentan), etc., afectan al análisis foliar. La determinación de las partes integrantes de la muestra, el momento fenológico y el número mínimo de unidades, son factores críticos a la hora de establecer un adecuado diagnóstico basado en el análisis foliar. En general, no se deben muestrear los tejidos fisiológicamente jóvenes ya que suelen sufrir cambios rápidos en su composición. De esta manera, hay que fijar una serie de parámetros en el muestreo foliar:

• Momento fenológico: floración, fructificación, etc. La composición mineral varía a lo largo del ciclo de cultivo.

• Clima y exposición solar: puede influir determinantemente en el factor

dilución/concentración de la muestra.

• Edad del órgano considerado: las hojas jóvenes mantienen una composición mineral diferente a hojas adultas. Por tanto, hay que fijar una época de muestreo para cada especie en la que se mantengan estables las concentraciones de los diferentes elementos.

• Proximidad a órganos sumideros de nutrientes tales como frutos.

• Ausencia de enfermedades o plagas.

En la mayoría de frutales las hojas plenamente desarrolladas sólo están presentes

después de la floración, con lo que se dificulta un diagnóstico nutricional precoz en base al análisis foliar.

Además, cuando se detecta un desequilibrio nutricional en la hoja, el cultivo ya

se verá afectado por el mismo, y ese desequilibrio es consecuencia de lo acontecido en la disolución del suelo en el entorno radical en un período anterior.

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En general las muestras se componen de 50-100 hojas representativas de la parcela muestreada.

Para especies leñosas se suele muestrear el tercio medio de los brotes del año,

definiendo adecuadamente la posición respecto al fruto.

Para especies herbáceas se suelen muestrear hojas jóvenes (o recientemente maduras) completamente desarrolladas.

A continuación se establecen algunos criterios de muestreo para diferentes cultivos:

• Cítricos: hojas con pecíolo del tercio medio de ramas no fructíferas, de 5 a 7

meses de edad. • Aguacate: hojas sin pecíolo de 5 a 7 meses de edad de ramas no fructíferas

del brote de primavera. • Banano: 3ª hoja considerando como 1ª la más joven que tenga una superficie

superior a las ¾ partes de una hoja normal. Las épocas pueden ser dos, corte y floración.

• Café: tercero y cuarto par de hojas de las ramas con frutas recolectadas en verano.

• Caña de azúcar: parte central (sin vena central) de las hojas medias de la caña 4 meses después de la germinación.

• Melocotonero (durazno): hojas con pecíolo maduras de la parte media o hacia la base de ramas terminales del año, 8 a 12 semanas después de la floración.

• Manzano: hojas con pecíolo de los brotes del año durante el verano. • Almendro, albaricoquero: hojas con pecíolo de la parte media de los brotes

del año tomadas 8 a 12 semanas después de la floración. • Olivo: hojas con pecíolo de la parte central de los brotes del año, de

noviembre a febrero (hemisferio norte). • Vid pecíolos: hojas situadas en la proximidad de los racimos al final del

período de floración, o para medir potasio, 60-70 días después de la floración sobre las hojas más jóvenes llegadas a la madurez.

• Vid limbos: hojas opuestas al racimo basal en el momento del cuajado del fruto, o bien, hojas opuestas al 2º racimo, o bien hojas situadas en el tercio medio de sarmientos con frutos al comienzo de la maduración.

• Cereales: las 2-4 primeras hojas a partir de la cima, en el momento de desarrollo de la espiga. O bien brote completo a partir de 5-8 cm sobre el suelo.

• Maíz: limbo de la hoja de la espiga una vez que se han formado por completo los penachos, la época más adecuada es la inmediata a la polinización, desde que aparecen las sedas de la inflorescencia femenina (barbas).

• Arroz: hojas superiores completamente desarrolladas al estado prefloral. • Algodón: hojas sin pecíolo más jóvenes recientemente llegadas a la madurez,

formadas sobre el tallo principal en el momento de la floración.

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• Remolacha: hojas adultas en posición intermedia entre las hojas jóvenes del

centro y el verticilo exterior. • Tabaco: hojas enteramente desarrolladas de la parte más alta durante la

floración. • Lechuga: hojas medianas en pleno desarrollo a la fecha de formación del

cogollo. • Patata: hojas jóvenes completamente desarrolladas al comenzar la floración. • Fresa: hojas completamente desarrolladas de la parte central de la planta

hacia la mitad de la vegetación. • Judía: limbos foliares cuando al menos un 10% de las plantas estén en

floración. • Tomate: 5ª hoja sin pecíolo desde el ápice desde el comienzo de floración. • Pepino: limbo de la 6ª hoja a contar desde el ápice en el momento del cuaje

de los primeros frutos, o en la madurez de los mismos. • Sandía y melón: hojas jóvenes en pleno desarrollo hacia la mitad de la

floración. • Pimiento: hojas más jóvenes totalmente maduras durante la floración. • Crisantemo: 5ª-6ª hoja desde el ápice al comenzar la floración. • Clavel: brotes terminales (15 cm) al estado prefloral. • Poinsetia (flor de Pascua): hojas recién llegadas a su completo desarrollo al

comenzar la floración. • Gerbera: hojas de media edad al comenzar la floración. • Gladiolo: primeras hojas completamente desarrolladas al comenzar la

floración. • Geranio (pelargonio): hojas recién llegadas a su completo desarrollo al

comenzar la floración. • Rosa: hojas superiores completamente desarrolladas de brotes gemíferos.

5. Otras consideraciones en el análisis del material vegetal

• Fracciones del elemento en cuestión dentro de la planta. Para determinados

elementos sus fracciones activas, no se correlacionan siempre bien con el contenido total analizado (ejemplos: Fe y Ca).

• Análisis de fruto: importancia en elementos como Ca y B. Por ejemplo, para

estudiar el riesgo de Blossom end rot, es más preciso el análisis de frutos que el análisis foliar.

• Edad del órgano muestreado: N, P y K bajan su contenido con la edad de la

hoja, Ca y Mg suben. Los micronutrientes varían según la especie considerada.

• Influencia de la cosecha: N, Ca y Mg aumentan con la carga de la cosecha,

mientras que K generalmente disminuye. • Importancia de la posición de la hoja dentro del árbol y de su posición

relativa con el fruto (brotes con o sin fruto). Por ejemplo, en cítricos las

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ramas sin fruto presentan niveles foliares de N, P y K mayores y más bajos de Ca, respecto a ramas con fruto.

6. Optimización de la fertilización Con todo lo visto hasta aquí, con las problemáticas de muestreos, interacciones,

condiciones ambientales, etc., es evidente la peligrosidad y dificultad de emitir diagnósticos de extensión generalizada.

Algunos autores prefieren disponer del historial productivo y nutricional de las

plantas de distintas parcelas como guía de fertilización (Crop Log System). Evidentemente estas particularizaciones del diagnóstico a zonas y cultivos

locales resulta mucho más efectivo, y es lo que se debe hacer a nivel práctico para técnicos de campo. Ahora bien, esto hace muy difícil su extensión generalizada, con lo que se limitan las posibilidades (con fines de investigación y desarrollo) de que los avances encontrados en un caso puedan ser correctamente aplicados a otro.

La curva de extracciones según el estado fenológico, está intrínsecamente ligada

a factores externos como condiciones del suelo, humedad, climatología (ciclo de cultivo), estado sanitario, agua de riego, etc. De esta forma, las generalizaciones al respecto hay que tomarlas con cautela.

Quizá los avances informáticos en el tratamiento de datos permita el

establecimiento de programas que integren la ingente cantidad de variables que participan en la correcta emisión de un diagnóstico, con lo que se pueda emitir éste, con cierta independencia de los factores particulares de cada cultivo.

7. Tablas orientativas de referencia

Existe una extensa bibliografía que recogen niveles foliares de referencia para numerosos cultivos en diferentes situaciones de cultivo. A menudo estos datos de referencia resultan ser contradictorios, en buena parte debido a las diferentes condiciones agroclimáticas en las que fueron determinados, que dificultan la generalización de estos valores.

A continuación se detallan una serie de niveles de referencia para diferentes

cultivos de interés (tabla 37), no sin antes recordar que estos valores hay que tomarlos con cierta cautela por todo lo referido con anterioridad, y que la correcta proporción entre los diferentes nutrientes, es más importante que los valores foliares absolutos de los mismos.

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Tabla 37. Contenidos suficientes de nutrientes referidos a materia foliar seca, para diferentes

cultivos.

CULTIVO % N

% P

% K

% Ca

% Mg

ppm Fe

ppm Mn

ppm B

ppm Zn

ppm Cu

ppm Mo

Trigo 3-5 0.3-0.6 3.5-5.5 0.4-1 0.12-0.25 25-150 35-100 6-12 25-70 7-15 0.1-0.3

Maíz 2.8-3.5 0.25-0.5 2-3.5 0.25-1 0.2-0.5 40-200 35-100 6-15 25-70 6-12 0.15-0.5

Arroz 2.9-4.2 0.2-0.4 1.8-2.6 0.2-0.6 0.2-0.4 25-120 40-100 6-15 30-70 7-12 0.4-1

Remolacha 4-6 0.35-0.6 3.5-6 0.7-2 0.3-0.7 60-200 35-100 40-100 20-80 7-15 0.25-1

Patata 5-6.5 0.4-0.6 5-6.6 0.6-2 0.25-0.8 60-180 40-100 25-70 40-100 7-15 0.2-0.5

Algodón 3.6-4.7 0.3-0.5 1.7-3.5 0.6-1.5 0.35-0.8 50-200 35-100 20-80 25-80 8-20 0.6-2

Judía 3-6 0.25-0.5 2-3 0.5-2 0.25-0.7 80-200 40-100 25-80 30-70 7-15 0.4-1

Pimiento 3-4.5 0.3-0.6 4-5.4 0.4-1 0.3-0.8 80-180 30-100 40-80 20-60 8-15 0.2-0.6

Sandía 2-3 0.2-0.45 2.5-3.5 1.5-3.5 0.4-0.8 80-150 30-100 30-80 20-70 5-10 0.2-1

Pepino 2.8-5 0.3-0.6 2.5-5.4 5-9 0.5-1 80-150 60-120 40-80 35-80 7-15 0.8-2

Lechuga 4.5-5.5 0.45-0.7 4.2-6 1.2-2.1 0.35-0.6 80-120 30-100 25-60 30-80 7-15 0.2-1

Tomate 4-5.5 0.4-0.65 3-6 3-4 0.35-0.8 100-200 40-100 40-80 20-70 7-15 0.3-1

Aguacate 1.6-2 0.1-0.25 1-3 1-3 0.4-0.8 50-200 30-150 50-100 30-100 5-15 0.2-1

Banano 2.8-3 0.2-0.3 3.7-4 0.7-1.5 0.4-0.5 80-120 70-150 30-60 20-60 10-20 0.3-1

Manzano 2.2-2.8 0.18-0.3 1.1-1.6 1.3-2 0.2-0.35 60-200 35-100 25-50 20-50 5-12 0.1-0.3

Almendro- albaricoquero

2.2-3.2 0.18-0.35 2-3.2 1.2-2.5 0.3-0.6 80-150 30-100 20-60 20-50 5-12 0.1-0.3

Melocotonero 2.2-3.2 0.18-0.35 1.5-3 1.5-2.5 0.3-0.6 80-200 35-100 20-60 25-50 7-15 0.1-0.3

Olivo 1.6-1.8 0.1-0.15 0.6-0.8 2-3 0.2-0.4 50-100 30-80 15-40 20-50 8-15 0.1-0.3

Limonero 2.2-3 0.15-0.3 1.2-2 3-8 0.2-0.5 70-150 25-100 25-60 25-60 6-15 0.25-1

Naranjo 2.4-3.5 0.15-0.3 1.2-2 3-7 0.25-0.7 60-120 25-100 30-70 25-60 6-15 0.2-0.5

Fresa 2.5-3.2 0.25-0.4 1.5-2.5 0.8-1.5 0.25-0.6 150-300 40-100 30-70 20-70 7-15 0.2-1

Vid 2.3-2.8 0.25-0.45 1.2-1.6 1.5-2.5 0.25-0.6 90-200 30-100 30-60 25-70 6-12 0.15-0.5

Crisantemo 3.5-5.5 0.3-0.5 3.3-5 0.5-2 0.3-0.6 90-180 50-120 25-70 25-80 5-12 0.15-0.4

Clavel 2.8-4.2 0.25-0.45 2.5-5 1-2 0.25-0.5 60-150 40-120 30-80 20-60 5-12 0.15-0.4

Poinsetia 4-6 0.3-0.7 1.5-3.5 0.7-2 0.3-0.8 100-200 40-120 30-80 30-80 5-12 0.2-1

Gerbera 2.2-3.6 0.2-0.4 3.2-5.2 0.8-2 0.2-0.4 90-200 30-100 20-50 25-80 5-12 0.2-0.6

Gladiolo 2.9-5 0.25-0.6 2.5-4 0.5-1.5 0.2-0.4 80-200 40-120 25-80 20-70 8-15 0.2-0.5

Pelargonio 2.5-3.2 0.3-0.45 1.2-2.8 0.8-1.2 0.2-0.5 80-180 25-100 20-50 15-50 6-12 0.2-0.5

Rosa 2.8-4.5 0.25-0.5 1.8-3 1-1.5 0.3-0.6 80-150 35-120 30-70 25-80 7-15 0.2-1

Café 2.7-3 0.16-2 2.1-2.3 1.2-1.4 0.3-0.4 80-200 25-100 50-60 25-50 5-15 0.1-0.15

Tabaco 2.2-2.5 0.25-0.45 2.5-4.5 1.3-2.4 0.4-0.8 100-150 50-150 30-80 25-70 8-15 0.2-0.6

Caña de azúcar

1.9-2.1 0.20.24 1.1-1.3 0.8-1 0.2-0.3 100-200 100-250 15-30 25-50 8-10 0.15-0.3

8. Diagnóstico visual

Cuando la concentración de un nutriente alcanza niveles altos o bajos en planta, aparecen síntomas característicos en hojas, tallos o frutos. Estos síntomas pueden incluir:

• Clorosis marginal e intervenal.

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• Necrosis marginal foliar. • Áreas o manchas necróticas del tejido foliar o del fruto. • Necrosis en la corteza. • Muerte de los meristemos y de las yemas terminales. • Alta pigmentación en el limbo foliar, tallos y frutos. • Hojas agrupadas en forma de rosetas. • Fracaso en la expansión y desarrollo del limbo foliar. • Enanismo parcial o completo de la planta. Estos síntomas pueden ser usados para cultivos en los que los síntomas

específicos de deficiencia y/o toxicidad han sido perfectamente ilustrados.

Hay que tener en cuenta que factores no iónicos tales como herbicidas, funguicidas, algunas enfermedades y plagas y agentes causantes de la contaminación ambiental, pueden dar como resultado síntomas visuales que podrían ser confundidos con trastornos o alteraciones nutricionales.

Además, cuando más de un nutriente es deficiente, pueden presentarse síntomas

totalmente diferentes a los producidos por los elementos considerados de forma aislada. De esta forma, el confiar únicamente en un diagnóstico por síntomas visuales puede dar lugar a interpretaciones erróneas.

Por ejemplo, es difícil distinguir los síntomas visuales de exceso de cloruros

(>0.5%, normales 0.1-0.4%) en hortícolas de los de deficiencia de potasio (1.2 –1.7%, normales >2.0%). En ambos se dan necrosis marginales de hojas adultas. La carencia de K también desarrolla necrosis del pecíolo y las hojas afectadas se secan totalmente. La única manera fiable de diferenciar entre las dos causas, es el análisis químico. Una clave dicotómica sencilla que permite esclarecer las deficiencias o toxicidades observadas visualmente, puede ser la siguiente:

• Hojas viejas y maduras:

- Clorosis:

o Uniforme: deficiencia de N (S). o Intervenal o punteada: deficiencia de Mg (Mn).

- Necrosis:

o Puntos y quemaduras marginales: deficiencia de K. o Intervenal: deficiencia de Mg (Mn).

• Hojas jóvenes y ápices:

- Clorosis:

o Uniforme: deficiencia de Fe (S). o Intervenal o punteada: deficiencia de Zn (Mn).

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- Necrosis (clorosis): deficiencia de Ca, B, Cu. - Deformaciones: deficiencia de Mo (Zn, B).

• Hojas viejas y maduras:

- Necrosis:

o Manchas: toxicidad de Mn (B). o Puntos y quemaduras marginales: toxicidad de B, sales.

- Clorosis, necrosis: toxicidad no específica.

Las siguientes fotografías muestran algunos ejemplos de diagnóstico visual para

diferentes cultivos, usualmente cultivados en condiciones intensivas. Deficiencias de Nitrógeno

80


Deficiencias de Fósforo

81


Deficiencias de Potasio

82


Deficiencias de Calcio

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Deficiencias de Magnesio

Deficiencias de Azufre

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Deficiencias de Hierro

Deficiencias de Manganeso

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Deficiencias de Cobre

Deficiencias de boro

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Deficiencias de cinc

Deficiencias de molibdeno

Toxicidad por exceso de cloruro sódico

87


Toxicidad por Boro

88


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