EL SUELO-ALMACÉN Y SU ANÁLISIS (2 de 2)

Cuando se hace un análisis de agua los valores proporcionados son, salvo error en la analítica, incuestionables. Si el análisis dice que hay 3,6 meq/l de Mg⁺⁺, sabemos que ese magnesio estará disponible para la planta una vez incorporada el agua al medio de cultivo y también sabremos que, este magnesio, será más que suficiente para nutrir correctamente al cultivo. No ocurre esto con los típicos análisis de suelos en los que la analítica utilizada está basada en el uso de extractantes que pretender simular las condiciones en las que se producen las movilizaciones de los nutrientes en el suelo. Dado que los factores involucrados son muy complejos, la interpretación de los datos analíticos de suelos son menos precisas que los de las aguas de riego. No obstante, al haber distintos tipos de análisis para suelos, cada uno tiene su mecánica de interpretación. En esta entrada no se va a tratar el tema de la interpretación de los datos de los análisis de suelos. Numerosa bibliografía puede ser encontrada al respecto y es especialmente recomendable el libro de Antonio Casas y Casas E. “Análisis de suelos-agua-planta y su aplicación en la nutrición de cultivos” publicada por el Instituto la Rural de Cajamar, y que puede ser consultado libremente en este enlace http://www.publicacionescajamar.es/series-tematicas/agricultura/analisis-de-suelo-agua-planta-y-su-aplicacion-en-la-nutricion-de-cultivos-horticolas-en-la-zona-peninsular/

Con fines de diagnosis nutricional, básicamente, se puede decir que hay tres tipos de análisis, análisis de fertilidad, análisis del complejo de cambio del suelo y análisis de elementos solubles. Los dos primeros informan sobre la capacidad del suelo-almacén, es decir, sobre la “capacidad de la trastienda”. Los datos cuantitativos proporcionados por estos análisis son poco variables a lo largo de una campaña agrícola y su modificación estructural solo se consigue a lo largo de varias campañas a través de la fertirrigación o por la aportación de enmiendas. La frecuencia de realización de estos análisis puede ser de uno por campaña agrícola como máximo. Dilatar más esta frecuencia dependerá, sobre todo, del manejo que se haga de la fertirrigación. Si partimos de un suelo equilibrado, y la fertirrigación se realiza de conformidad a parámetros relacionados con las necesidades del cultivo, en el tiempo, el suelo permanecerá equilibrado.

El análisis de elementos solubles, por el contrario, informa sobre la cantidad de nutrientes, y el equilibrio entre ellos, que están inmediatamente disponibles para la planta. Puede decirse que es una fotografiá instantánea del estado nutricional del suelo, la “tienda de los nutrientes”. Los datos cuantitativos proporcionados por estos análisis pueden variar sustancialmente en pocos días merced a la variación de los porcentajes de lixiviación en el manejo del riego, la modificación de las soluciones nutritivas aportadas o la modificación de las tasas de absorción de nutrientes por el cultivo. La frecuencia con que se ha de hacer este tipo de análisis dependerá, sobre todo, de la experiencia espacial que se tenga sobre los parámetros relacionados con la nutrición del cultivo, es decir, calidad del agua de riego, características del suelo, necesidades del cultivo, etc. Para una situación novedosa, 2 o 3 análisis pueden ser necesarios. Si se posee suficiente experiencia, un análisis de verificación, que se haga en una fase crítica del desarrollo del cultivo, ha de ser suficiente.

1) ANÁLISIS DE FERTILIDAD. 

Trata de informar sobre la capacidad del suelo para abastecer a la planta con los elementos básicos de la nutrición N-P-K y de las cualidades fundamentales que condicionan este proceso. Los datos básicos que ha de proporcionar este análisis son:

• Porcentaje de materia orgánica. La materia orgánica representa una fuente primaria de elementos nutritivos. Para porcentajes de materia orgánica en el entorno del 2 %, la cantidad de nutrientes que puede poner el suelo a disposición del cultivo no es muy importante desde el punto de vista cuantitativo, pero es una cantidad segura y casi permanente. Se puede asegurar que una planta, en un suelo de estas características, nunca morirá de inanición, aunque lógicamente su rendimiento será muy deficiente.
• Porcentaje de carbonato cálcico (caliza). Los suelos de la cuenca mediterránea española tienen altos porcentajes de caliza. Ello siempre asegura un pH fuertemente alcalino, imposible de corregir en la práctica. La experiencia demuestra que esto no es un problema grave para la correcta nutrición de los cultivos hortícolas. También hay que tener en cuenta que la ventaja de estos suelos es que suelen estar bien estructurados debido a la abundancia de calcio y magnesio que hace muy difícil la aparición de suelos alcalinos o sódicos que son aquellos que tienen más de un 15 % de sodio intercambiable.
• Nitrógeno. El nitrógeno que dan los análisis, como N_total, se determina por el método Kjeldahl y su valor oscila entre el 0,1 y el 0,2 %. Este nitrógeno total está, en su mayor parte, como nitrógeno orgánico y una pequeña cantidad está como nitrógeno mineral, sobre todo en forma de nitrato y otra pequeña parte en forma amoniacal. Un suelo con el 2% de materia orgánica cubre, aproximadamente, el 10 % de las necesidades nitrogenadas de los cultivos. Por otra parte, el nitrógeno mineral que hay en el suelo procede de la mineralización del nitrógeno orgánico y de la aportación de los fertilizantes nitrogenados. Los análisis suelen dar este valor como N_nítrico en ppm y es el analizado en el extracto de la pasta saturada del suelo como más adelante veremos.
• Fósforo. El contenido de fósforo en el suelo se cuantifica en ppm sobre suelo seco. Para suelos de pH alcalino se recomienda la analítica por el el método Olsen . En estos suelos el fósforo se retrograda con facilidad a formas insolubles por lo que hay una tendencia a aportarlo en exceso, a veces hasta límites no recomendables. Teniendo en cuenta que para cualquier situación, contenidos por encima de 150 ppm de P se consideran excesivos, me atrevo a asegurar que más del 50 % de los análisis de suelos realizados en Almería tienen valores por encima del reflejado.
• Potasio. El potasio asimilable es el soluble (el del extracto de la pasta saturada) más el cambiable (el del complejo de cambio). Como en los siguientes apartados nos eferiremos a ellos solo queda apuntado que, la forma en que suele expresarse el K asimilable es en ppm de suelo seco.

• Textura. En todo análisis de fertilidad es fundamental determinar este dato. De la importancia de la textura del suelo, tanto en lo físico como en lo nutricional, no hace falta hacer ningún alegato. Baste decir que, desde la vertiente nutricional, la valoración de los datos analíticos siempre se hace en función de la textura del suelo, pudiendo estar “alto” un elemento nutritivo para un suelo arenoso y, el mismo valor, resultar “bajo” para un suelo arcilloso. Para la interpretación de los datos de los análisis de fertilidad en función de la textura del suelo, López Ritas clasifica los suelos en los tres grandes grupos que se muestran en la tabla.

2) ANÁLISIS DEL COMPLEJO DE CAMBIO.

El complejo de cambio del suelo está formado por un conglomerado de partículas de arcilla y coloides orgánicos (complejo arcillo-húmico) que tienen en su periferia cargas negativas y adsorben los cationes del suelo . La cuantificación de la capacidad de adsorción se mide en miliequivalentes por 100 gramos de suelo seco. En suelos de pH alcalino la gran mayoría de las cargas negativas del complejo de cambio están saturadas por los cationes calcio, magnesio, sodio y potasio, también denominados bases de cambio, de tal forma que, se da por hecho, que la capacidad de intercambio catiónico del complejo de cambio (C.I.C) es igual a la suma de los miliequivalentes adsorbidos de estos cuatro cationes. En suelos ácidos, y dependiendo del grado de acidez, aparecen espacios ocupados por hidrogeniones (H⁺) y cationes de aluminio.

La C.I.C. está muy relacionada con la textura del suelo (porcentaje y tipo de arcilla), con el pH y, en menor medida, con el % de materia orgánica (para valores del 1-2 % de M.O. que son los normalmente encontrados en nuestra zona de cultivo). Su valor oscila entre 7 y 25 meq/100 gramos para suelos de textura gruesa a fina respectivamente. Una referencia muy utilizada en la valoración de los suelos es el porcentaje de cada una de las bases de cambio que conforman el complejo de cambio. Por ejemplo la definición de suelo alcalino o sódico se refiere a los suelos en los que el % de sodio intercambiable es superior al 15 % del total de las bases cambiables. Se entiende que un suelo está bien estructurado cuando el porcentaje de calcio cambiable se encuentra entre el 60 y el 80 %, el magnesio entre el 10 y el 25 % y el potasio y el sodio entre el 5 y el 10 %.

Para hacerse una idea del “tamaño” de este almacén se pueden hacer algunos números. Por ejemplo, para 1 m² (10x10 dm) de suelo de densidad aparente 1,33 kg/l, una profundidad de 1,5 dm, un volumen de suelo mojado del 75% y una C.I.C. de 10 meq/100g, equivalente a 100 meq/Kg, la capacidad de almacenamiento de bases de cambio será de 15.000 meq/m² (10x10x1,5x1,33x0,75x100). Por otro lado, para 1 m² de cultivo en suelo, el gasto de agua es de, aproximadamente, 450 l/m² y campaña agrícola. Con un agua de riego de 1,0-1,2 dS/m de conductividad y un aporte nutritivo de 0,9-1,0 dS/m, tendremos una solución nutritiva de 2,0-2,1 dS/m que tendrá unos 20 meq/l de aniones y otro tantos de cationes, lo cual nos dará, para un año, un aporte de cationes (bases de cambio) de 9.000 meq/ m² y año (450x20). Es decir, por el “almacén” del complejo de cambio pasa, a lo largo del año, más de un 50 % de la “mercancía” que hay, lo que supone una gran capacidad de influencia de la fertirrigación (agua y nutrientes) sobre las cantidades y equilibrios de los cationes de cambio. Dicho de otro modo, lo que en un momento dado hay en el complejo de cambio es fruto de la calidad del agua de riego y de la nutrición aportada. Si el complejo de cambio de un suelo está en equilibrio, y se aporta una nutrición conforme a las necesidades nutritivas del cultivo, el equilibrio permanecerá estable en el tiempo.

3) ANÁLISIS DE ELEMENTOS SOLUBLES.

Con este tipo de análisis se pretende tener una información puntual del estado nutricional del suelo lo más parecido a la realidad. El análisis tradicional es el del extracto de la pasta satura del suelo. Para hacer la pasta saturada, en el laboratorio, se toma un peso conocido de suelo seco, y tamizado a 2 mm ø, al que se le va añadiendo agua destilada hasta que la pasta toma un aspecto característico brillante y sin agua libre. Esta pasta se deja en reposo 24 horas, tomando precauciones para que no pierda humedad, y al día siguiente se pone una muestra en un embudo especial (büchner), se aplica vacío y se obtendrá un “extracto de la pasta saturada” sobre el que se mide la CE, los aniones y los cationes. Cuando en la bibliografía se menciona el valor de la salinidad de un suelo se refiere siempre a la medición realizada de esta forma. La bibliografía tradicional considera el límite entre suelos salinos y no salinos el valor de CE de 4,0 dS/m en el extracto de la pasta saturada.

Si se cuantifica el agua gastada para realizar la pasta saturada, se puede obtener el porcentaje de saturación. Este dato revela algunas claves sobre la textura del suelo. Los suelos de textura gruesa o arenosos suelen tener porcentajes de saturación por debajo del 35 % mientras que los suelos de textura fina o arcillosos suelen tener porcentajes de saturación por encima del 45 %. Un aumento o disminución del contenido de materia orgánica del suelo tiende a aumentar o disminuir el porcentaje de saturación. Generalmente se acepta que la humedad de un suelo en el punto de saturación es el doble que en capacidad de campo y cuatro veces más que en el punto de marchitez. Esto quiere decir que la CE de la pasta saturada será, aproximadamente, la mitad que la CE del agua de la rizosfera del cultivo dado que, en fertirrigación, el suelo casi siempre está en el punto de capacidad de campo.

Las concentraciones de aniones y cationes que aparecen en este tipo de análisis reflejan muy realmente la capacidad nutritiva del suelo y se correlacionan muy directamente con la fertirrigación que se esté practicando. Si se aplica el riego de acuerdo con las necesidades hídricas del cultivo, y con el porcentaje de lixiviación que se corresponda con la CE del agua de riego, la CE del extracto será inferior a la CE del gotero en un 20-30 % aproximadamente.

Con la aparición de las sondas de succión se tiene otra alternativa para la cuantificación de los elementos solubles disponibles para la planta. En este blog ya hay bastante información recopilada respecto de este instrumento que ha venido a mejorar sustancialmente la práctica de la fertirrigación. La medición de la CE de la solución nutritiva succionada, junto con los datos de la tensión matricial proporcionados por los tensiómetros, permite evaluar constantemente el manejo de la fertirrigación. Además, tomando muestras y analizando la SN de la sonda se obtiene una información muy directa del estado nutricional de la solución nutritiva en la rizosfera del cultivo. Generalmente, y siempre que sea posible, se debe de realizar la succión a tensiones lo más próximas a la capacidad de campo. Siempre será mejor obtener muestras a 30-40 centibares de tensión que no a 50 ó 60. Generalmente, la CE de la solución nutritiva succionada es mayor que la CE de la solución nutritiva de gotero. Dependiendo del manejo de la fertirrigación, diferencias entre el 10 % y el 25 % son las normalmente encontradas.

Las tablas adjuntas muestran un ejemplo bastante completo de los tipos de análisis que se han comentado anteriormente. Obviando la interpretación de los datos, que como ya se comentó no es un objetivo de esta entrada, vamos a ver como se correlacionan entre sí algunos de los valores proporcionados por los análisis.

El nitrógeno nítrico que aparece en el análisis de fertilidad, se refiere en este caso, al nitrógeno que hay en el extracto de la pasta saturada. Se llega a este dato teniendo en cuenta el porcentaje de saturación del siguiente modo: en los 5,95 meq/l de NO₃^- que hay en el extracto de la pasta saturada, hay 5,95 meq/l de N. Multiplicado este valor por 14 (peso del ion nitrógeno) nos dará 83,3 mg/l de N y, multiplicando este valor por el porcentaje de saturación (32 %), dará los 27 ppm de N nítrico que aparece en el análisis de fertilidad.

Las 391 ppm de potasio asimilable que hay en el análisis de fertilidad provienen de sumar el potasio cambiable (el que hay en el complejo de cambio) y el el potasio soluble (el que hay en el extracto de la pasta saturada). Para transformar el potasio del complejo de cambio en peso sobre suelo seco se procede de la siguiente forma: se pasan los 0,9 meq/100 g a meq/kg, multiplicando por 10, y dará 9 meq/Kg. A continuación se pasan los 9 meq/Kg a mg/Kg, multiplicando por 39 (peso del ion potasio), y dará 351 ppm de potasio cambiable. Para averiguar el potasio soluble se procede igual que para el nitrógeno pasándolo a mg/l y luego a ppm según la siguiente operación: 3,2 x 39 x 0,32 = 40 ppm de potasio soluble. Ahora que los dos potasios están en ppm se suman y se obtienen las 391 ppm de potasio asimilable que contempla el análisis de fertilidad. El calcio y magnesio asimilable se determinan de la misma forma que el potasio asimilable, en el supuesto de que se quiera averiguar este dato.

P.D. Siento que haya quedado una entrada un poco, o mucho, "tocho".