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Curso de Salinidad de Suelos

TIPOS DE SUELOS SALINOS Debido a diferencias en la intensidad con que han actuado los factores formadores de los suelos en las diversas áreas fisiográficas, se encuentra una gran variabilidad de suelos en las diferentes regiones de América Latina. En todas las formaciones de suelos los efectos de la acumulación de sales solubles en el perfil son diversos y su intensidad depende de la cantidad de arcillas presentes en el suelo, de la magnitud de los procesos de precipitación y evaporación y del régimen de lavado y drenaje de una región dada. Se acepta, generalmente, que en todas las formaciones de suelos en las cuales las sales solubles en agua juegan un papel dominante determinando sus propiedades físicas, químicas y biológicas, pertenecen a la familia de los suelos afectados por sales independientemente del hecho de que, dependiendo del tipo de sales y de su mineralogía ellos pueden variar en apariencia, morfología, propiedades y las posibilidades de utilización (Zsabolcs, 1995). Debido a lo anterior ocurren diferentes tipos de suelos salinos que tienen diferentes requerimientos para su rehabilitación y manejo sostenible lo que hace indispensable tener claridad sobre el tipo de afección. Se distinguen los siguientes tipos de suelos afectados por sales: Suelos salinos Se considera que un suelo es salino cuando la concentración de sales solubles - principalmente cloruros y sulfatos y, en casos extremos, nitratos de sodio, calcio y magnesio - en la zona de raíces alcanza niveles demasiado altos para el crecimiento y producción óptimos de las plantas. Los suelos salinos se desarrollan preferencialmente en aquellas regiones en donde las lluvias son insuficientes para compensar las pérdidas de agua causadas por la evapotranspiración, condición en la cual se favorecen los procesos de concentración y precipitación de minerales en ausencia de un régimen de lavado. También se pueden desarrollar en regiones húmedas bajo condiciones de alta demanda evaporativa, nivel freático superficial y actividad humana. Puesto que las sales en el agua de riego son uno de los principales causantes de salinización de los suelos la irrigación se debe planear y manejar de modo que se pueda mantener un óptimo balance de sales en la zona radical. Un balance de sales favorable ocurre cuando la cantidad de sales que entran a la zona de raíces es menor o igual a la cantidad que sale en el agua de drenaje. Suelos Sódicos Se conocen como tales aquellos suelos de las regiones semiaridas, semihúmedas y húmedas en los cuales predomina el ión Na+ en el complejo de cambio. En estas condiciones se presenta una reacción del suelo elevada (alto pH), deterioro de las condiciones físicas del suelo especialmente de la capacidad para conducir agua y gases, al tiempo que causa desbalances nutricionales en el suelo que afectan las plantas que se siembren en ellos. Suelos con alta saturación de magnesio El ión Mg+2 tiene propiedades dispersivas y puede causar efectos adversos sobre las propiedades físicas del suelo en forma similar a como lo hace el sodio intercambiable. En algunas regiones del mundo como en los deltas de los ríos Nilo en Egipto, Sacramento en California o en el valle del río Cauca en Colombia, se han reportado suelos afectados por altas saturaciones de Mg+2 en el complejo de cambio. Estos se caracterizan por una reacción alcalina pero con pH menor que

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en los suelos sódicos, por ser muy plásticos y pegajosos cuando están húmedos y muy duros cuando secos. El Mg+2 confiere a estos suelos propiedades físicas indeseables al dispersar las arcillas y la materia orgánica y modifican las propiedades hídricas. Generalmente, se considera que todos los suelos afectados por una alta saturación de Mg+2 pertenecen a una misma clase de grupo sin importar su génesis, las diferencias en los procesos de formación que les han dado origen, sus propiedades, las fuentes de Mg+2, la forma de enriquecimiento magnésico o el tipo y la movilidad de los compuestos acumulados (Darab, 1994). Según el mismo investigador el término suelos magnésicos incluye: a) Suelos en donde el Mg se acumula en forma de sales inorgánicas, principalmente sulfato y cloruro de Mg que son tóxicas para las plantas. Se les conoce como Solonchack (Kovda et al, 1967). b) Suelos de color oscuro y textura pesada con altas cantidades de Mg (intercambiable, soluble y total), baja conductividad hidráulica y limitada movilidad de la humedad en el suelo. Se conocen como hidromórficos (Emerson y Smith, 1970 y Darab y Remenyi, 1978). c) Otro grupo presenta una alta saturación de Mg acompañada de una amplia variación en la saturación de Na con todas las características morfológicas del perfil solonetz. Algunos autores resaltan la similaridad en el comportamiento de los iones Mg+2 y Na+ en la formación solonetz (Maté, 1955). En el valle del río Cauca (Colombia) se ha encontrado que aproximadamente 117.000 hectáreas están afectadas por alta saturación de Mg intercambiable; estos suelos se agrupan dentro de 5 tipos principales de perfiles magnésicos que indican la existencia de diferentes procesos de formación dependiendo de la posición fisiográfica, condiciones de clima y suelo, especialmente de la existencia de arcillas expandibles (tipo 2 :1) en cantidades elevadas ; en algunos suelos de la serie Burrigá (Vertisoles) se han encontrado cantidades de arcilla superiores al 90%. (Borrero, García y Gómez 1997; García, Borrero, González y Gómez 1997; García, Borrero y Gómez, 1998). Suelos ácidos sulfatados Este tipo de suelos se encuentra principalmente en áreas costeras, deltas y estuarios. Su formación proviene de la presencia de sulfatos en el agua de mar, de hierro en los sedimentos y de una rápida acumulación de materia orgánica, la cual es proveniente de manglares principalmente. Estos componentes junto con condiciones de inundación, conducen a condiciones severas de reducción durante las cuales se puede formar gran cantidad de pirita en el suelo. Al producirse el drenaje los valores de pH de estos suelos son inicialmente neutros, luego ocurre una disminución gradual a medida que se sucede la oxidación debida a la acción de bacterias del género Thiobacillus principalmente T. thioxidans y T. ferroxidans. Cuando el pH alcanza el rango óptimo la oxidación se hace más rápida. El pH resultante es tan bajo que la actividad microbial se suprime totalmente. En la oxidación de FeS2 a Fe3+ y SO4-2 se liberan 3 hidrógenos. La mayor disminución del pH se produce si el Fe+3 se precipita como Fe (OH)3 aunque también sucede si el resultado es la Jarosita (K Fe3 (SO3)2 (OH)6). Esto hace que esos suelos sean de poco valor para la agricultura (Rowell, 1981; Bloomfield, 1981).

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El manejo de estos suelos debe propender por el aumento del pH a niveles aceptables. En muchos casos el uso de cales es bastante restringido por problemas de transporte y debe pensarse en el lavado de las soluciones acídicas y en la remoción de la acidez intercambiable mediante inundación con agua de mar. En algunos casos su recuperación es antieconómica. Los procesos de oxidación-reducción son de importancia en suelos en donde el Fe+2 puede oxidarse a hidróxido férrico en los tubos de drenaje enterrado. Esto puede ocurrir por acción de bacterias filamentosas que pueden oxidar la pirita a un residuo ocre que se deposita en los drenajes en donde los iones ferrosos y los sulfatos se están oxidando. También, en ambos casos el resultado puede ser el mismo: oclusión de los drenes. La reducción de sulfatos en suelos saturados puede contribuir a la formación de suelos sódicos en la extensión en que se forma Na2CO3. Este se puede reducir si existen un nivel freático cercano a la superficie (menos de 1.50 m) y un suplemento de energía disponible para la reducción de sulfatos. Por acción biológica se produce la reducción de la descomposición de material vegetal y humatos y por oxidación del carbono orgánico se genera CO2 precursor del CO3 (Whittig y Janitzky, 1963). Suelos alcalinos Hace referencia a aquellos suelos con elevados contenidos de metales alcalino-térreos (cationes básicos) como Na, Ca, Mg, y K. En ellos el pH es generalmente mayor de 7.0. Suelos calcáreos Presentan contenidos muy elevados de carbonatos, principalmente de Ca y Mg, el pH es siempre superior a 8.4 y presentan reacción fuerte al HCl 0.1N. En este tipo de suelos se pueden formar carbonatos de muchos metales los cuales imponen límites a la solubilidad de esos iones metálicos y a su disponibilidad para las plantas. En los diferentes sistemas de clasificación los suelos afectados por sales aparecen en niveles taxonómicos diferentes o simplemente no son considerados como es el caso de los suelos afectados por Mg en el U.S. Soil Taxonomy (1975), Zsabolcs (1995), propuso un sistema de agrupación que para propósitos técnicos y prácticos tiene ventajas el cual aparece en la tabla 1. En este sistema aparecen los diferentes grupos de suelos afectados por sales de acuerdo con la química de las sales causantes de su formación, el ambiente en el cual aparecen, las propiedades que afectan adversamente a la biota y las posibilidades de manejo sostenible.

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Tabla 1. Agrupación de los suelos salinos de acuerdo con sus relaciones ambientales (Zsabolcs, 1995). TIPO DE SUELOS AFECTADOS

SALINOS

ALCALINOS

YESIFEROS

PRINCIPALES IONES O ELECTROLITOS QUE CAUSAN SALINIDAD O ALCALINIDAD SO4=, Cl-, Na+, NO3-

AMBIENTE

Arido y semiarido

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POSIBILIDADES DE MANEJO SOSTENIBLE

1.Mantener condiciones naturales Alta presión osmótica de la solución del suelo ; 2. Pasturas extensivas, prod. de halofitas 3. Agricultura bajo riego (drenaje) toxicidades específicas

1.Mantener condiciones naturales 2.Pasturas extensivas, prod de halófitas Iones de sodio capaces de Semiaridos, húmedo y Alto pH, condiciones físicas deficientes, deficiencia 3.Agricultura después de prácticas de mejoramiento de Ca semihúmedos hidrólisis alcalina 4.Agricultura bajo riego y drenaje 5.Reforestación CaSO4, Ca++

Mg+2

Aridos y semiáridos

Semiáridos, semihúmedo Areas costeras y lagunas ricas en sedimentos con SULFATO ACIDOS Fe+2, Al+3 (principalmente alto contenido de como sulfatos) sulfatos ; depresiones y valles aluviales MAGNESICOS

PROPIEDADES QUE AFECTAN ADVERSAMENTE LA BIOTA

Bajo pH (ácido) Deficiencias nutricionales

Toxicidad de iones, alta presión osmótica, deficiencias nutricionales Alta acidez, toxicidad de Fe y Al. Deficiencia de nutrientes

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1.Mantener condiciones naturales 2.Pasturas extensivas, prod. de halófitas 3.Agricultura bajo riego y drenaje 1.Agricultura después de prácticas de mejoramiento 2.Agricultura bajo riego y drenaje 1.Mantener condiciones naturales 2.Pasturas extensivas, producción de halófitas 3.Agricultura bajo riego y drenaje