Medidas para la corrección de suelos salinos

Cuando se utiliza un suelo de cultivo este siempre lleva acoplado una degradación del mismo, que podríamos definir como el proceso que rebaja la capacidad actual y potencial del suelo para producir (cuantitativa y cualitativamente) bienes y servicios (FAO-UNESCO). 

Si analizamos las posibles degradaciones, las podríamos clasificar en tres grupos: 

1. Degradación de la fertilidad
2. Erosión 
3. Contaminación

Pero en el caso de tierras de cultivo, el uso de agua de mala calidad o la sobrefertilización, junto con las degradaciones pueden generar la salinización de estos. 

La definición más clara y sencilla de suelo salino sería decir que es aquel que tiene una cantidad de sales mayor a los que la planta puede tolerar. 

En dichos suelos salinos la principal anormalidad desde el punto de vista químico es la acumulación de iones, que en principio son nutrientes muchos de ellos, pero que debido a su exceso se vuelven dañinos (sodio, calcio, magnesio, potasio como cationes y cloruros, sulfatos, nitratos y boratos como aniones).

Figura 1. Encostramiento y salinización en la capa superficial de un cultivo en invernadero.

La salinización trae consigo unos efectos negativos para el propio suelo: se produce un deterioro generalizado de sus propiedades físicas como consecuencia de dicha salinización, perdiendo la estructura que afectan a propiedades tan importantes como porosidad, encostramiento, densidad aparente, permeabilidad, drenaje, escorrentía, estabilidad estructural, etc. 

Otra cuestión muy importante es que se produce una disminución en la capacidad de retención de agua del mismo. En la figura 1 se muestra la imagen de un encostramiento en la capa superficial de un suelo. 

Por otro lado, la planta sufre también los efectos de la salinización del suelo, ya que tiene una mayor dificultad para absorber agua del suelo. Cuando se incrementa la concentración de sales implica un aumento de la presión osmótica del medio y esto aumento la succión de las plantas para absorber agua radicular. 

Además, se crea un efecto acumulativo de sodicidad al fijarse el sodio en el complejo de cambio que deteriora las propiedades físicas. De manera que como vemos también el reservorio nutricional del suelo se ve afectado negativamente y eso incidirá directamente en la salud de los ciclos de cultivo. Lo podemos ver en la imagen de la Figura 2. 

Figura 2. Apelmazamiento salino con desestructuración en planta de tomate.

Dentro de los cultivos, la salinización afecta a su rendimiento y por esta razón ya es bien conocida la tolerancia de los mismos a la salinidad, como vemos en la tabla 1. 

Entre los cultivos poco tolerantes al sodio (Na⁺) tenemos el maíz, judía, fresa, almendro, melocotón, cítricos, aguacate y vid.

De la misma manera son conocidos los problemas que generan determinados electrolitos iónicos en algunos cultivos:

• Calcio (Ca⁺²): hortalizas de hoja, frutales de hueso.
• Cloro (Cl^-): Patata, fresa, frutales de hueso, cítricos, aguacate y vid.
• Sulfato (SO₄^2-): Lechuga y platanera.
• Bicarbonato (HCO₃^- ): judía.

Por todo lo anterior es muy importante saber realizar correcciones de salinidad para mejorar el estado de salud de nuestros suelos y que no se vuelva un problema irresoluble como ha pasado en algunas tierras de cultivo.

Para la corrección se pueden utilizar diferentes tecnologías desde la más simple que sería un programa de lavado de sales con agua hasta las más complejas utilizando nuevos formulados de la industria auxiliar con carácter mejorador de la salinidad en el suelo 

En nuestro caso vamos a describir como haríamos la corrección con uno de los elementos que más se utilizan en la agricultura actual y de antaño que es el uso de yeso agrícola.

Parámetros de interés que definen la salinidad

Conviene antes recordar conceptos importantes asociados a la salinidad que son los que controlan el estado de la misma.

Contenido de sales que nos da idea del contenido de sales solubles en forma iónica, que tiene el suelo:

• Todos los suelos contienen algo de sales, que son esenciales para el crecimiento de las plantas. Sin embargo, un exceso de sales inhibe el crecimiento de las plantas al afectar el equilibrio suelo-agua. Suelos que contengan exceso de sales aparecen naturalmente y también como resultado del uso y manejo del suelo. Las mediciones de conductividad eléctrica detectan la cantidad de cationes o aniones (sales) en solución. Cuanto mayor es la cantidad de aniones o cationes tanto mayor es la lectura de la conductividad eléctrica. Los iones generalmente asociados con salinidad son Ca++ , Mg++, K+ , Na+ , H+ (cationes) ó NO3 - , SO4 - , Cl- , HCO3 - , OH- (aniones).
• ST (mg/L o ppm) = 0,64 CE (micromhos/cm). En la figura 3 se amplía la información relativa a la conductividad eléctrica. 

Conductividad eléctrica (C. E)

La medida de la conductividad eléctrica (C. E) de los extractos obtenidos de los suelos permite establecer una estimación aproximadamente cuantitativa de la cantidad de sales solubles que contiene. Su información es básica para orientar los cultivos a los suelos con una determinada salinidad y evitar problemas de toxicidad.

Unidades de expresión y relaciones de interés: 

• 1mS/cm = 1 dS/m = 1 mmhos/cm
• ppm (mg/L) = 640 * CE (dS/m)
• Meq de cationes/L = 10 * (dS/m)
• Presión osmótica π (atm) = 0.36 * CE (dS/m)

Figura 3. La conductividad eléctrica de los suelos. 

La salinidad condiciona la respuesta de los cultivos. No obstante, la interpretación y la calidad del suelo en función de la salinidad depende mucho de los lugares específicos y de la tolerancia de los cultivos. 

En la Figura 4 presentamos las clases de salinidad, la respuesta de los cultivos y las consecuencias para la diversidad microbiana del suelo, tal y como recoge la Guía para la Evaluación de la Calidad y Salud del Suelo del Instituto de calidad de suelos del USDA.

Adaptado de: Soil Survet Staff (1993); y Smith y Doran (1996). Las conversiones del extracto de pasta de saturación a una suspensión del suelo: agua: 1:1 fueron realizados empleando la ecuación de regresión (y= 2.75x - 0.69) desarrollada por Hogg and Henry (1984).

Porcentaje de sodio intercambiable (PSI) que expresa la relación del sodio en el complejo de cambio con respecto al resto de cationes y que es de las más importantes porque define en mayor o menor grado el reservorio nutricional del suelo.

PSI = (Iones Na intercambiable/ Total iones intercambiables) x100

La clasificación de los suelos salinos es la siguiente:

• Salino cuando la CE > 4 mmhos/cm y PSI < 15
• Sódico cuando la CE < 4 mmhos/cm y PSI > 15
• Salino-sódicos cuando CE>4 y PSI >15

En la Tabla 2 presentamos una clasificación similar teniendo en consideración el conjunto de los parámetros. Para comprender todos los parámetros incluido en esa tabla es necesario recordar que la relación de absorción de sodio o RAS se define como:

Fracción de lavado (FL)

• FL = (CE agua de riego/CE máx en drenaje) x 100
• Si un cultivo de algodón se riega con CE = 3 mmhos/cm
• FL = (3x100) /42 = 7,1 %

Para que no aumente la salinidad del suelo se debe incrementar la dosis de riego un 7,1 %. De forma general y sin tener en cuenta lo anterior, se suele incrementar la FL en un 200 % en caso de arcillosos y un 25 % en el caso de arenosos cuando existen problemas de salinidad.

Uso de yeso como corrector para reducir la salinidad

El corrector que se puede utilizar, por precio, es el yeso (más bajo). La reacción que se produce es la que mostramos a continuación:

CaSO₄ + Na₂CO₃   -------      Na₂SO₄ + CaCO₃. 

Y ya, el sulfato de sodio se puede quitar por lavados.

El azufre se suele utilizar en tierras calizas. En este caso el proceso tendría dos etapas:

1. S -----   SO₃ ----- SO₃ +H₂O ------ H₂SO₄
2. H₂SO₄ + CaCO₃ ----- CaSO₄ + CO₂ + H₂O

H₂SO₄ + 2CaCO₃ ----- CaSO₄ + Ca(HCO₃)₂ con materia orgánica y humedad suficiente.

100 Kg de yeso equivale a 19 Kg S o 16 Kg H₂SO₄.

1 meq Na /100 g suelo equivale a 1,91 t yeso/ha, 0,36 t S/ha y 0,30 t/ha para un espesor de 15 cm. Si hacemos los cálculos para 30 cm habría que duplicar las cantidades.

Para suelos salino-sódicos se suelen incorporar mejorantes de suelo y posterior lavado.

Cálculo de la cantidad de yeso a aplicar en Kg/ha

Para poder calcular la cantidad de yeso a aportar realizamos los siguientes pasos:

• 1. Establecemos los factores de conversión

1 meq K/ 100 g =391 ppm K

1 meq Ca/ 100 g =200 ppm Ca

1 meq Mg/ 100 g =122 ppm Mg

1 meq Na/ 100 g =230 ppm Na

• 2. Ver la necesidad de reducción del PSI

Este es el más importante, y como sabemos, los problemas empiezan aparecer cuando el PSI esta por encima de 15. 

Vamos a suponer que en nuestro suelo se ha cuantificado un PSI = 17 %. Como quiero normalizar ese valor a 15, la reducción que quiero realizar es del 2 %. Y suponemos una capacidad de intercambio total de 25 meq/100 g.

PSI deseado = PSI actual – 2 %

PSId = 17 – 2 % = 15 %

• 3. Calcular el Na a eliminar de la CIC en meq/100 g

Na a eliminar = CIC total x PSId = 25 x (2/100) = 0,5 meq/100 g

• 4. Calcular la cantidad de yeso en mg/100 g suelo

1. 1 meq Na = 1 meq yeso agrícola
2. 1 meq yeso = 86 mg yeso agrícola

mg yeso agrícola/ 100 g suelo = 86 * 0,5 = 43 mg yeso/100 g suelo

• 5. Convertir mg yeso/100 g suelo en Kg yeso/t suelo

43 mg yeso/100 g suelo x (1 kg yeso/ 10^6 mg yeso) x (10^6 g yeso/1 t yeso) = 0,43 kg yeso / 1 t

• Paso 6. Calculamos el peso de suelo de 1 ha en función de la profundidad que supondremos de 30 cm

Masa suelo (kg) = Da (g/cc = t/m³) x PDR x 10.000 m³/ha = 1,09 x 0,3 x 10.000 = 3270 t/ha

• Paso 7. Calcular los Kg de yeso/ha

kg yeso /ha = 0,43 kg yeso/ 1 t x 3.270 t/ha = 1406,1 Kg yeso /ha

Evidentemente cuando los valores de PSI necesiten reducciones severas es conveniente hacerlo en varios años sucesivos para llegar a un suelo con su salinidad corregida.