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SALINIZACIÓN, SODIZACIÓN Y ACIDIFICACIÓN DE SUELOS

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
CIENCIAS BIOLOGICAS
MICROBIOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA
Grupo N°4
SALINIZACIÓN, SODIZACIÓN Y ACIDIFICACIÓN DE SUELOS
CURSO
MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL
:
PROFESOR :
ZAVALETA VERDE, David
ALUMNOS :
-
AGUILAR RODRÍGUEZ, Ervin
-
CRUZ CRUZ, Jhon
-
MUDARRA SARE, Josué
-
OLIVARES ACUÑA Yoselyn
-
RUIZ FERNANDEZ, Kelly
-
VALDIVIESO ZAVALETA, Jeefer
-
VARAS CHUN, María Luisa
-
VENEROS TORREZ, Alejandra
Trujillo- Perú
2019
SALINIZACIÓN, SODIZACIÓN Y ACIDIFICACIÓN DE SUELOS
1. SALINIZACIÓN DE SUELO
La salinidad de un suelo se define como la concentración de sales solubles
que existe en la solución del suelo. Las sales que entran en el suelo (por riego
y/o otro origen) se concentran como resultado de la evaporación y
traspiración de la planta. Esta concentración de sales en la solución del suelo
produce un aumento del potencial osmótico del agua del suelo. Este
incremento afecta a la absorción del agua por las plantas de forma que las
plantas y los cultivos deben consumir una energía extra para poder extraer el
agua de la solución del suelo en el que se concentran las sales1.
A la salinización primaria o natural se le une la salinización secundaria debida
a la acción del hombre. Esta salinización secundaria se debe principalmente
a los aportes de sales al suelo en las aguas de riego, los fertilizantes, así
como al ascenso de sales por elevación de los niveles freáticos.
Los principales cationes y aniones que componen las sales solubles que dan
lugar a la salinidad del suelo son:
o
Cationes: sodio (Na+), calcio (Ca2+), magnesio (Mg2+), potasio (K+).
o
Aniones: cloruro (Cl-), sulfato (SO42-), nitrato (NO3-), bicarbonato
(HCO3-)
1.1.
Efectos de la salinidad del suelo
Las sales presentes en la solución del suelo pueden reducir la
evapotranspiración al hacer el agua del suelo menos «disponible»
para su extracción por las raíces de las plantas.
Las sales poseen afinidad por el agua, lo que se traduce en la
necesidad del cultivo de aplicar una mayor fuerza para la extracción
del agua de un suelo salino.
Algunas sales generan efectos tóxicos en las plantas, lo que puede
producir la reducción del metabolismo y del crecimiento de las plantas.
Toxicidad directa del sodio y cloro, así como deficiencias inducidas de
nutrientes. Estas deficiencias reducen el crecimiento de las plantas al
reducir el alargamiento de las hojas, así como el crecimiento y la
división de las células de las hojas.
La salinización de los suelos es un problema común de las regiones
áridas y semiáridas, esto se debe a que la evapotranspiración es
mayor que la precipitación lo que origina el aumento de las sales
solubles en el perfil del suelo, debido a procesos de capilaridad;
también, se presentan problemas de salinización en lugares donde el
drenaje es muy pobre.
1.2.
Efecto del Na+
La presencia de un exceso de Na puede causar en ciertas condiciones
la deterioración de la condición física del suelo.
Un exceso de Na en el suelo es acompañado generalmente de un bajo
contenido de Ca, al mismo tiempo, el Na tiene un efecto antagónico en
la absorción de Ca, del Mg y del K.
Las plantas frutales son sensibles al Na pues acumulan cantidades
toxicas de este elemento aun a los niveles más bajos de Na entre (210%), un exceso de Na causa necrosis terminal y marginal en las hojas
que resulta su caída prematura.
1.3.
CAUSAS
-
Descomposición de rocas: la principal fuente de iones y aniones
son los minerales primarios del suelo y las rocas expuestas de la
corteza terrestre; que durante el proceso de edafización se fueron
liberando y pasaron a formar parte del suelo.
-
Aguas de mar: Suelos eriazos de la costa, abundan los iones
provenientes del cloruro de sodio, que permanecen en el mismo
lugar debido a las escazas lluvias de la zona.  Sales cíclicas: La
turbulencia del mar origina la formación de pequeñas gotas
cargadas de sales que son llevadas por el viento y luego son
depositadas sobre los suelos que están frente a la costa.
-
Las sales de los suelos están representadas por iones que en su
mayoría sirven de nutrientes a las plantas, pero que en
concentraciones muy altas pueden afectar el rendimiento y causar
toxicidad.
1.4.
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.
1.4.1. Clases de suelos salinos
-
Suelo salino
También conocido como “álcali blanco”. Son aquellos cuya
conductividad eléctrica en el extracto saturado es mayor de 4
mmhos/cm a 25º C, con un porcentaje de sodio inferior al 15% y un
pH generalmente menor de 8,5.
La concentración de sales puede llegar en estos suelos incluso al 1%
de su peso. Su formación se debe generalmente a falta de drenaje y
elevado porcentaje de evaporación, lo cual origina la mencionada
acumulación de sales.
Principalmente
contienen cloruros,
sulfatos,
carbonatos
y
bicarbonatos de sodio y calcio, magnesio y potasio, y también pueden
proceder de las sales contenidas en aguas que han atravesado capas
geológicas ricas en ellas.
Para su mejora es indispensable dotar al suelo de un buen drenaje y
lavarlo, así como aportar azufre, que independientemente de rebajar
el pH favorecerá la formación de sulfato sódico, sal soluble y por tanto
lavable
-
Suelo salino-sódico
Tienen una conductividad del extracto saturado superior a 4 mhos/cm.
A 25º C., con un porcentaje de sodio de cambio superior al 15%. Estos
suelos suelen originarse por un proceso de salinización y acumulación
de sodio y en ellos, si el contenido en sales es elevado, el pH
raramente es superior a 8,5.
Los
suelos
salino
sódicos
son
similares
a
los
salinos
y
presentan problemas similares hasta que se elimina el exceso de
sales, y de sodio en la zona donde se desarrollan las raíces del cultivo;
para esto se debe lavar con precaución, ya que si las sales solubles
son lixiviadas pueden originar un cambio de las propiedades del suelo
convirtiéndolo en alcalino.
-
Suelo salino no sódico
En estos suelos la conductividad del extracto saturado es menor de
4mmhos/cm. a 25º C., el sodio de cambio supera el 15% y el pH es
superior a 8,5, debido al predominio de carbonato sódico (que puede
originar pH de hasta 10).
Entre sus sales se provoca una dispersión de la materia orgánica,
dando lugar a una apariencia oscura, “álcali negro”.
La recuperación, tiene que ser abordada mediante la eliminación
de sodio de cambio (rebajar el pH) aplicando yeso, entre otros
productos, que reaccionarían con el carbonato sódico, formando
carbonato cálcico y sulfato sódico (álcali blanco).
2. LA SODIFICACIÓN
La sodificación es el proceso en el cual se aumenta el porcentaje de sodio
en las sedes de intercambio, lo que induce la dispersión de las arcillas y la
materia orgánica.
2.1.
Funciones.
 Producción de Biomasa
 Función hidrológica
 Trasnformador medioambiental
2.2.
Causas.
Los factores que originan la acumulación excesiva de sales en el suelo
pueden ser naturales o antropogénicos.

Factores medioambientales:
 Acontecimientos geológicos.
 Infiltración de aguas subterráneas
 Inundaciones de agua.

Factores de origen humano:
 Riego con aguas salubres.
 Uso de fertilizantes.
 Utilización de aguas residuales.
 Vertida de aguas residuales.
 Contaminación de suelos por aguas y subproductos
industriales.
2.3.
Impacto y consecuencias.
La sodificación refleja un incremento en la conductividad eléctrica de
la solución del suelo que tiene efectos adversos sobre las propiedades
físicas y químicas del suelo y dificultará el crecimiento y la
productividad vegetal 2.
Los suelos afectados en este proceso se denominan suelos salinos
(en ellos el Ca y Mg).
Esta acumulación de Na produce alcalinización que da lugar a la
dispersión de arcillas y de la materia orgánica y destrucción de la
estructura del suelo.
2.4.
Efectos
El exceso de sales en el suelo tiene efectos trascendentales sobre los
cultivos. La concentración de sales eleva presión osmótica del suelo
(en consecuencia, el agua menos concentrada contenida en los jugos
celulares de las plantas tiende a salir hacia la solución del suelo para
igualar ambas concentraciones; las plantas sufren de estrés hídrico
(se secan a pesar de que el suelo contenga agua)).
La sodicación aumenta la concentración de algunos iones que pueden
resultar tóxicos para plantas o pueden causar desequilibrio en el
metabolismo de los nutrientes.
2.5.
Recomendaciones
 Muestreo en el campo y análisis químicos en el laboratorio.
 Control de la calidad del agua de riesgo.
 Una vez el suelo se ha degradado por sodificación resulta muy
difícil su mejora3.
3. ACIDIFICACIÓN DE SUELOS
La acidificación del suelo es el proceso mediante el cual el pH del mismo
disminuye, es decir, aumenta la concentración de H+ y la capacidad de
neutralización de bases. Aunque hay suelos naturalmente ácidos y seres
vivos capaces de sobrevivir en condiciones ácidas, un suelo con un pH bajo
o en disminución va a presentar problemas de desarrollo porque el
crecimiento de plantas y microorganismos va a estar inhibido. Los problemas
empiezan a aparecer cuando el pH disminuye por debajo de 5,54.
3.1.
CAUSAS DE LA ACIDIFICACIÓN DE SUELOS
a) Lavado de bases
-
Régimen percolante, es decir, precipitación mucho mayor que
evapotranspiración.
-
Meteorización inicial. Se liberan bases (Ca, Mg, Na, K), que con
una percolación prolongada son lavadas.
-
El lavado se ve facilitado por la formación de ácido carbónico
cuando el agua entra en el suelo:
CO2 +H2O→H2CO- + H+
-
El hidrogenión desplaza a las bases de las sedes de intercambio.
b) Nitrificación
-
Transformación de amonio (NH4) de fertilizantes, orina y heces de
ganado a ácido nítrico por oxidación:
NH4 + + 2O2 → NO3 - + 2H+ + H 2O
-
En
suelos
agrícolas
este
proceso
es
aditivo
al
propio
empobrecimiento en bases del suelo por el propio cultivo.
c) Intercambio de bases por H en las raíces de las plantas
-
En las raíces se produce la absorción de nutrientes (Ca, K, Mg)
liberándose H.
-
La acidificación neta es igual a la suma de cationes menos la suma
de aniones.
-
El nitrógeno puede ser tomado como catión o anión, por lo que es
un factor fundamental la forma en que éste es absorbido por la
planta.
d) Descomposición de la materia orgánica
R-COOH → R-COO + H
e) Carácter acidificante de algunas sustancias orgánicas presentes
en el suelo
-
Restos orgánicos con alta relación C/N (por ejemplo, coníferas).
-
Sustancias húmicas precursoras.
-
Ácidos fúlvicos.
f) Oxidación de sulfuros
Hidrólisis y oxidación de pirita en zonas mineras (drenaje ácido) y en
suelos desecados:
4FeS2 + 14O2 + 4H2O → 4Fe2+
8SO
g) Deposición atmosférica de dióxido de azufre (SO2), óxidos de
nitrógeno (NOx) y amoniaco (NH3)
-
Deposición ácida: mezcla compleja de compuestos químicos en la
que predomina el H2SO4 y/o HNO3, formados por vía húmeda
(precipitación) o por vía seca (partículas o gases absorbidos).
-
El origen de este proceso es natural, debido a las emisiones
volcánicas o al spray marino, y, sobretodo, antrópico, debido a las
emisiones humanas generadas en la quema de combustibles
fósiles.
-
La deposición ácida es la principal causa de la acidificación de
suelos en regiones como Europa central y occidental.
3.2.
Efectos de la acidificación de suelos
 Disminución de la disponibilidad de nutrientes (P, Mg, Ca) en los
lugares donde suelen ser absorbidos por las plantas por haber sido
intercambiados por otros cationes como H+ o Al3+.
 Riesgo de encontrar niveles tóxicos de aluminio (Al), manganeso (Mn)
y otros metales que en condiciones ácidas pueden llegar a ser muy
móviles. El aluminio va a producir un descenso en el crecimiento en
longitud de las plantas y lo va a hacer actuando a dos niveles:
inhibiendo el crecimiento celular e inhibiendo la división celular. Por su
parte, el manganeso va a provocar daños en las partes aéreas de las
plantas: manchas necróticas en los tallos y manchas rodeadas de un
halo de necrosis en las hojas, que además van a aparecer arrugadas.
 Agotamiento de la capacidad de amortiguamiento del suelo. Se va
produciendo una disminución progresiva de la capacidad de
neutralizar ácidos a medida que el pH disminuye.
 Disminución del crecimiento de plantas y de los procesos
microbiológicos que ocurren en el suelo, especialmente si el pH
disminuye por debajo de 4. De esta forma se va a perder aporte de
materia orgánica al haber menos biomasa y los procesos de
nitrificación que realizan las bacterias van a estar desfavorecidos. Esto
conlleva una debilitación de la estructura de agregados del suelo que
favorecía la aireación y el movimiento de agua, y se van a formar
costras superficiales que aumentan la escorrentía y disminuyen la
lixiviación5.
 La producción de cultivos en suelos ácidos impide conseguir altos
potenciales de rendimiento y buena calidad de las cosechas, en
muchas regiones la productividad del maíz ha disminuido por efecto
de la acidez. En estas condiciones del suelo la solubilidad del aluminio,
hierro, y manganeso es elevada y sus concentraciones aumentan
hasta llegar a niveles muy tóxicos para las plantas. Por su parte, el
aluminio también impide la absorción del calcio y magnesio.
Finalmente, las raíces se acortan y engrosan impidiendo así la
absorción de agua y nutrimentos, en particular el abasto del fosforo y
molibdeno se ve seriamente comprometido. Sin embargo, el problema
más grave es sobre el proceso de fijación biológica de nitrógeno en las
leguminosas6.
3.3.
Manejo de suelos ácidos
Al ser las deposiciones atmosféricas una de las principales causas de
la acidificación de suelos, una de las técnicas paliativas consistiría en
reducir las emisiones de SO2 y NOx limitando el uso y quema de los
combustibles fósiles que los generan.
Si la acidez no es excesiva o es causada de forma natural es
reconmendable el uso de cultivos tolerantes que puedan desarrollarse
sin problemas en estos terrenos. Consultar tabla de rangos de pH
óptimos para los distintos cultivos.
Hay que tener cuidado a la hora de elegir el fertilizante si nos
encontramos en un terreno dedicado a la agricultura, evitando la
utilización de fertilizantes que aumente la acidez como por ejemplo los
amónicos.
Si es nuestra decisión corregir el pH de un suelo, lo primero que
debemos hacer es evaluar la cantidad de corrector que es necesario
aplicar para llevar los valores de acidez a un rango que sea compatible
con las necesidades de las plantas que se desarrollan en él. Esta
operación se denomina de evaluación de la necesidad cal del suelo,
que es la cantidad de material corrector que se debe agregar a un
suelo y a una determinada profundidad para lograr el pH deseado.
Este valor de corrector se expresa en cantidad de CaCO3 (Carbonato
de Calcio) en peso referido a una superficie, peso o volumen de suelo
a corregir6.
Una buena distribución del correctivo en el suelo es esencial para su
reacción, por lo que la distribución al voleo en cobertura y el mezclado
en la capa arable con implementos de discos luego de la aplicación
brinda la mayor eficiencia. El arado tiende a ubicar el producto de
encalado en el fondo de la capa arable por lo que no resulta un
implemento adecuado. En sistemas de no remoción de suelo, como la
siembra directa, la alternativa es la aplicación en bandas o al voleo en
superficie, siendo en este caso la reacción más lenta y no tan
completa, por lo que deberán seleccionarse correctivos de alta
solubilidad7.
4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
1.
Food & Agriculture Org, Evapotranspiración del cultivo: guías para la
determinación de los requerimientos de agua de los cultivos, 2006
2.
Levy, G.J., Fine, P., Goldstein, D., Azenkot, A., Zilberman, A., Chazan,
A., Grinhut, T. Long term irrigation with treated wastewater (TWW) and
soil sodification. Biosystems Engineering 128, 2014, 4-10.
3.
Aragüés, R., Medina, E.T., Martínez-Cob, A., Faci, J. Effects of deficit
irrigation strategies on soil salinization and sodification in a semiarid dripirrigated peach orchard. Agricultural Water Management 142, 2014, 1-9.
4.
Lillo, J. 2015. Acidificación de suelos-Gestión y conservación de suelos y
aguas. Agroinformación-Análisis de suelos. En línea. Revisado 11-072015.
Disponible
en
http://www.miliarium.com/prontuario/MedioAmbiente/Suelos/Acidificacion
Suelos.html
5.
Castellanos, J. 2015. Manejo y corrección de acidez de suelo. En línea.
Revisado
11-07-2015.
Disponible
en
web://www.intagri.com/articulos/suelos/ manejo-y-corrección-de-acidezde-suelo #sthash.5KvRjMNM.dpbs
6.
Colocelli, N. 1997. Encalado de suelos. En línea. Revisado 12-07-2015.
Disponible en web://www.produccion.com.ar/1997/97jun_15.htm.
7.
Magra, G, Ausilio, A. 2004. Correcion de la acidez de los suelos.
Universidad Nacional de Rosario. Revista Agromensaje, Facultad de
Ciencias Agrarias. Argentina. Vol.08:2004. 15 p.
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