Dinámica de nutrientes, pH y propiedades químicas del suelo agrícola

Propiedades del suelo influenciadas por el pH

El pH es un factor determinante en la salud del ecosistema edáfico. Sus principales influencias son:

• Disponibilidad de nutrientes: Dependiendo del valor del pH, los nutrientes son asimilables o no por la planta.
• Microorganismos: La actividad biológica está condicionada, ya que no todos los microorganismos viven en el mismo rango de pH.
• Estabilidad estructural:
  • pH alto: Produce sodicidad, lo cual influye negativamente en la entrada de agua, la conductividad hidráulica y la aireación.
  • pH bajo: Genera un alto potencial iónico, lo que produce un efecto floculante.

Manganeso (Mn) y Aluminio (Al): Son iones fitotóxicos cuando se presentan en bajos valores de pH. El exceso de protones (H⁺) afecta la permeabilidad de la membrana de la raíz, volviéndolas quebradizas.

Tipos de acidez en el suelo

• Acidez activa: Representada por los protones libres en la solución; es el entorno donde crecen las plantas.
• Acidez potencial: Protones de intercambio. Se determinan muestreando el suelo y extrayendo el Hidrógeno (H) y el Aluminio (Al) utilizando cloruro de potasio (KCl).

Efectos de la salinidad en las plantas

La presencia excesiva de sales provoca un retardo en la germinación, menor área foliar y altura, necrosis, disminución del rendimiento y, en casos severos, la muerte del ejemplar.

Nota metodológica: Es fundamental conocer la metodología para determinar la salinidad del suelo, ya que no todos los métodos emplean la misma relación suelo:agua.

La solución del suelo y la reserva de nutrientes

La solución del suelo constituye la mayor reserva de nutrientes para los cultivos:

• Macronutrientes: Concentraciones de 10^-3.
• Micronutrientes: Concentraciones de 10^-6.
• Unión de cationes: La unión del Calcio (Ca⁺²) y Magnesio (Mg⁺²) con la fase sólida es de carácter electroestático.

El Nitrógeno en la fracción mineral

El nitrógeno mineral incluye las siguientes formas:

1. Amonio fijado en las arcillas.
2. Amonio intercambiable y en solución.
3. Nitrato en la solución del suelo.

Factores que afectan la mineralización: Temperatura, pH, contenido de agua, disponibilidad de Oxígeno (O₂), salinidad y disponibilidad de nutrientes.

Conductividad Eléctrica (CE)

La CE es una medida indirecta, ya que no mide las sales en sí mismas, sino la capacidad del suelo para conducir la corriente eléctrica.

• Principales cationes: Ca⁺², Mg⁺², Na⁺, K⁺.
• Principales aniones: SO₄^-2, CO₃^-2, HCO₃^-, SO^-2.

Impacto del sodio y estacionalidad

¿Qué propiedad del suelo es más afectada por el exceso de sodio? Se produce una reducción de poros y de la permeabilidad, un incremento en la resistencia mecánica y un movimiento del agua mucho más lento.

Importancia de la época de medición: Es imperativo considerar la época en que se mide la CE, ya que la cantidad de agua y sales disueltas varía a lo largo del año. La CE aumenta en suelos húmedos y disminuye en secos; asimismo, la temperatura y el estado del cultivo modifican este parámetro.

Método de Olsen

Se aplica cuando el pH es mayor a 7.

Dinámica del Nitrato y procesos de pérdida

El destino del nitrato en el suelo puede ser: absorción por la planta, lixiviación, mineralización, desnitrificación o volatilización.

Procesos de pérdida gaseosa

• Volatilización: El nitrógeno se pierde en forma de amoníaco (NH₃). Se origina a partir del amonio y se favorece con temperaturas y pH altos. Su destino final es la atmósfera.
• Desnitrificación: Se pierde como gas a partir del nitrato. Se favorece en suelos saturados o con poco O₂. Su destino es la atmósfera.

Índices de disponibilidad de Nitrógeno (N): Nitrato, nitrito y amonio.

Relación Carbono:Nitrógeno (C:N) e inmovilización

La relación C:N determina la disponibilidad del nutriente durante la descomposición de residuos:

• C:N > 20: Se produce la inmovilización del N. Los niveles de nitrato y amonio decrecen porque los microorganismos lo utilizan para formar su propio tejido.
• C:N < 20: El nitrógeno es liberado al suelo a medida que los microorganismos descomponen el residuo.

Fósforo y transporte de nutrientes

Método de Bray y Kurtz para Fósforo

Mide el Fósforo (P) lábil mediante un método en medio ácido, liberando parte del P retenido por el Hierro (Fe) y el Aluminio (Al).

Uniones de los nutrientes con la fase sólida

• Covalente: Unión del NH₃ a la solución del suelo.
• Electroestática: El Potasio (K) queda retenido en la superficie negativa de las arcillas y la materia orgánica (MO). Presenta un fácil intercambio con la solución del suelo.
• Específica: El fosfato se une fuertemente al Fe y Al, quedando menos disponible para la planta.

Ley de Fick

Describe el flujo difusivo de nutrientes. Los parámetros involucrados son: viscosidad, tortuosidad y cantidad de poros. Su fórmula es:
J = -DA (dC/dX)

Formas iónicas y relaciones

• Formas iónicas del P en el suelo: Ortofosfato, H₂PO₄^-, HPO₄^-2.
• Interacciones entre nutrientes: Antagonismo (-), bloqueo (-), reemplazo (+), sinergismo (+).