Salinidad en cultivos agrícolas

Salinidad en cultivos agrícolas
Introducción
La salinización y la alcalinización (sodicación) de los suelos agrícolas son quizás los
problemas más serios que enfrenta la agricultura en nuestros días. La aceleración de
estos procesos se debe a la intensificación global de la desertificación, al bombeo
indiscriminado del agua para riego en zonas cercanas al mar y a la introducción masiva
de sistemas de riego, sin asegurar que el destino final del drenaje sea el mar. Estos
procesos provocan una disminución en el desarrollo y la producción de varios cultivos. En
el caso de cultivos sensibles como aguacate, frutales y cítricos está en peligro su
existencia. Dentro de los rangos normales de salinidad, la sensibilidad de la planta está
determinada sobre todo por la composición de las sales y no por la concentración total
de éstas.
Concentración total de sales
La conductividad eléctrica (CE) nos sirve para medir la concentración total de sales en
una solución, pero no indica qué sales están presentes. La CE se expresa en dS/m
(anteriormente denominada mmho/cm). Cuando se habla de la CE, debemos siempre
especificar si es la CE del agua de riego, la CE del agua de drenaje o la CE de la solución
del suelo. En el caso de la CE de la solución del suelo, hay que especificar en qué estado
de humedad del suelo.
En laboratorios de suelo se determina la CE del extracto de suelo saturado o una
relación determinada de suelo:agua. La siguiente tabla relaciona la medición de la CE en
extracto de suelo saturado con la medición en distintas relaciones de suelo:agua:
conductividad de extracto conductividad de extracto conductividad de extracto
de suelo saturado
de suelo 1:2
de suelo 1:5
0.00 a 0.75 0.00 a 0.25 0.00 a 0.12
0.75 a 2.00 0.25 a 0.75 0.12 a 0.35
2.00 a 3.50 0.75 a 1.25 0.35 a 0.65
3.50 a 5.00 1.25 a 1.75 0.65 a 0.90
5.00 a 6.00 1.75 a 2.25 0.90 a 1.10
> 6.00 > 2.25 > 1.10
A medida que el suelo se seca, la CE de la solución del suelo va en aumento. A una
misma cantidad de sales aplicada al suelo, la concentración de las sales en la solución
de suelo en capacidad de campo será menor, cuanto más agua sea capaz de retener el
suelo.

Conociendo la CE podemos evaluar, aproximadamente, otros parámetros:
Contenido de sales en la solución (en gramos/litro) = CE (dS/m) a 25ºC x 0.64
Presión osmótica de la solución (en atmósferas) = CE (dS/m) x 0.36
Contenido de sales en el agua (en meq/L) = CE (dS/m) x 10
En relación con la CE, el Laboratorio de Salinidad de Riverside (USA) clasifica el agua en
los siguientes seis grupos:
GRUPO C1 : CE entre 0.10 y 0.25 dS/m. Agua de “Baja Salinidad”, apta para el riego de
cualquier cultivo, en cualquier tipo de suelo, con baja o nula probabilidad de generar
salinidad en los suelos.
GRUPO C2: CE entre 0.25 y 0.75 dS/m. Este tipo de aguas se consideran como de
“Salinidad Media”; pueden usarse para el riego de cultivos, a condición de que exista
cuando menos, un lavado moderado de los suelos. La mayoría de cultivos, resisten esta
agua, sin prácticas especiales de control.
GRUPO C3 :CE entre 0.75 y 2.25 dS/m. Este tipo de aguas se consideran como de
“Salinidad Alta” y solamente deben usarse en suelos con buen drenaje y en cultivos
resistentes a las sales.
GRUPO C4: CE entre 2.25 y 4.00 dS/m. Este tipo de aguas se consideran como de
“Salinidad Muy Alta” y en muchos casos no son recomendables para riego. Sólo deben
usarse en suelos muy permeables y con buen drenaje, empleando volúmenes en exceso.
Sólo para cultivos muy tolerantes a la salinidad.
GRUPO C5: : CE entre 4.00 y 6.00 dS/m. Agua de “Salinidad Excesiva”. Sólo debe usarse
en casos muy especiales, extremando las precauciones.
GRUPO C6: : CE entre 6.00 y 10.00. Agua no aconsejable para el riego en ningún caso.

Composición de las sales del suelo
Los principales cationes presentes en suelo son:
Ca 2+ , Mg 2+ , Na + y K + .
Los principales aniones presentes en el suelo son:
HCO3 2- , Cl - , SO4 2- , CO3 2- , y NO3 - .
Para conocer la composición de las sales, debemos hacer un análisis químico de la
solución.
Cualquier elemento puede convertirse en tóxico para la planta si su concentración en la
solución del suelo es alta, o si se encuentra en desequilibrio con otros elementos. Los
elementos que más frecuentemente pueden encontrarse en la solución del suelo en
niveles perjudiciales para las plantas son el cloro, el boro y el sodio, sobre todo en zonas
áridas y semiáridas, aunque en determinadas condiciones pueden abundar también en
regiones más húmedas.
Entre los procesos que favorecen la salinización del suelo mencionaremos los siguientes:
□ Calidad del agua de riego y su manejo. La fuente principal del cloruro, el boro y
el sodio es, en muchos casos, el agua de riego. El manejo correcto del riego puede reducir
la toxicidad de estos elementos.
□ Bombeo exagerado, sobre todo de pozos cercanos al mar.
□ Lluvias escasas. Una baja pluviometría no asegura el lavado de las sales que
se acumulan en el suelo como resultado del riego. No hay aportes de agua a los
acuíferos. Se usa agua de menor calidad.
□ Alta evaporación. En regiones con una tasa alta de evaporación las sales
se concentran en la capa superior del suelo.
□ Capa freática superficial. Las sales que contiene el agua que llega con facilidad a
la superficie del suelo por capilaridad se concentran en la capa superior del suelo.
□ Alta capilaridad del suelo. Relacionado con los dos puntos anteriores.
□ Tipo de suelo. Suelos arcillosos tienden a salinizarse con más facilidad.
□ Depresiones del terreno. Las sales superficiales son arrastradas por el agua a
las partes bajas del terreno.
□ Baja capacidad de infiltración. Dificulta la lixiviación de las sales.
□ Drenaje insuficiente. Para el lavado de las sales es necesario asegurar el
drenaje interno y superficial.

Cloro
El cloro es uno de los elementos que más abundan en el agua de riego. Éste
aparece como anión cloruro (Cl - ).
El cloruro es indispensable para el desarrollo de la planta, ya que actúa en
procesos vitales como la fotosíntesis, transporte de cationes, apertura y cierre de
estomas y división celular. Las plantas lo requieren en pequeñas cantidades (no más
de 0.5 meq/L en la solución del suelo), pero cuando su concentración es muy alta el
cloruro puede convertirse en un elemento tóxico.
El cloruro es absorbido por las plantas en forma activa. Su movimiento de las raíces a
las hojas es rápido, siempre acompañando cationes. El cloruro se concentra sobre todo
en las hojas, pero se puede encontrar en concentraciones relativamente altas en otras
partes de la planta.
Según una recopilación de datos de diferentes fuentes, los daños que puede provocar
el cloruro son los siguientes:
□ Necrosis de las puntas de las hojas, que avanza con la acumulación de
cloruros.
□ En casos graves aparecen necrosis en las puntas de las ramas.
□ Caída de hojas, flores y frutos.
□ Reducción de la conductividad de los estomas.
□ Reducción del potencial hídrico de las hojas.
□ Reducción de la fotosíntesis.
□ Fruta pequeña y baja producción.
□ Inhibición del crecimiento de la planta.
□ Inhibición del crecimiento de las raíces.
La toxicidad del cloruro está determinada por varios factores:
□ Concentración del cloruro en la solución del suelo.
□ Presencia de otros aniones en la solución del suelo.
□ Factores climáticos.
□ Selectividad de absorción por las raíces de la planta.
□ Capacidad de translocación de raíces a hojas.
□ Ritmo de crecimiento de la planta.
□ Estado fisiológico de la planta.
□ Tolerancia de los tejidos.
□ Mecanismos fisiológicos de defensa.

Boro
El boro es un elemento esencial para el desarrollo de las plantas. Participa en el
movimiento de fotosintatos (compuestos que tienen su origen en la fotosíntesis), favorece
el movimiento del calcio y tiene mucha importancia en el proceso de polinización y
fecundación del óvulo. Su carencia puede provocar problemas en el cuajado de los frutos.
La diferencia entre la concentración requerida por la planta (0.3-0.5 ppm) y la toxicidad
(1.0 ppm en la mayoría de las plantas cultivadas) es muy pequeña, por lo que se debe
tener especial cuidado con este elemento. Los síntomas de toxicidad son generalmente
zonas amarillentas en las hojas, partiendo de las puntas y difundiéndose hacia la base.
Sodio
Para la mayoría de las plantas cultivadas no se ha demostrado que el Na sea esencial,
aunque se sabe que puede reemplazar al potasio en algunos casos. Muchas plantas
cuentan con mecanismos que reducen la absorción y la translocación del sodio a las
hojas, por lo que no es común que aparezcan síntomas de toxicidad en éstas, ya que se
acumula en tallos, troncos y raíces. Los síntomas de toxicidad del sodio en las hojas son
manchas necróticas intervenales. El exceso de sodio puede provocar deficiencias de otros
cationes, como potasio, calcio y magnesio.
El efecto perjudicial del sodio sobre los cultivos es, en la mayoría de los casos, indirecto,
debido a la influencia negativa que tiene este catión sobre la estructura del suelo. El sodio
desplaza al calcio y al magnesio del complejo arcillo-húmico, provocando así la dispersión
de las partículas del suelo, lo que acarrea el desmoronamiento de la estructura del suelo.
El suelo pierde su capacidad de aireación y de infiltración. Además se produce la
alcalinización del suelo, pudiéndose elevar el pH por encima de 8.5.
El peligro de alcalinización (o sodicación) del suelo puede determinarse con la ayuda de
tres parámetros:
1. Relación de Adsorción de Sodio (RAS), que se calcula según la ecuación:
Todas las concentraciones en miliequivalentes/litro

La importancia de medir el RAS radica en que el ion sodio tiene por característica una
fuerte tendencia a desestabilizar la estructura del suelo, causando anorexia en las plantas.
En relación con el valor RAS, el Laboratorio de Salinidad de Riverside clasifica el agua en
los siguientes cuatro grupos:
GRUPO S1 : Valor RAS entre 0 y 10. Son aguas de bajo contenido en sodio, útiles para el
riego de la mayoría de suelos y cultivos.
GRUPO S2: : Valor RAS entre 10 y 18. Son aguas de mediano contenido en sodio, útiles
para el riego de suelos de textura gruesa o de suelos orgánicos con buena permeabilidad.
GRUPO S3: : Valor RAS entre 18 y 26. Son aguas de alto contenido en sodio, solo
aplicables a suelos yesíferos o a suelos con prácticas especiales de manejo. No son
útiles para el riego de cultivos altamente sensibles al sodio, como lo son la mayoría de
frutales.
GRUPO S4 : Valor RAS mayor de 26. Son aguas de muy alto contenido en sodio,
prácticamente inadecuadas para el riego de la mayoría de suelos y cultivos.
2. Porcentaje de Sodio Intercambiable (PSI), que se calcula según la ecuación:
[Na + ]
[Ca 2+ ] + [Mg 2+ ] + [Na + ] + [K + ]
Todas las concentraciones en miliequivalentes/litro
X 100
El PSI expresa el porcentaje de Na + respecto a los demás cationes adsorbidos. Se
considera que un suelo puede sufrir problemas de sodicación y dispersión de la arcilla
cuando el PSI > 15%.
3. Carbonato de Sodio Residual (CSR), Na2CO3, que se calcula según la ecuación:
( [CO3 2- ] + [HCO3 - ] ) - ( [Ca 2+ ] + [Mg 2+ ] )
Todas las concentraciones en miliequivalentes/litro

El concepto de Carbonato de Sodio Residual tiene en cuenta las concentraciones de los
aniones carbonato y bicarbonato y de los cationes calcio y magnesio. Un suelo regado con
agua con un CSR alto (exceso de carbonatos y bicarbonatos en relación con el contenido
de calcio y magnesio) puede transformarse en sódico.
Según la CSR podemos clasificar el agua en:
Recomendable: CSR inferior a 1.25 meq/L
Poco recomendable: CSR entre 1.25 y 2 meq/L
No recomendable: CSR superior a 2.5 meq/L
Diagrama de Scholer
El diagrama de Scholler combina la información de la conductividad eléctrica del agua con
la del peligro de alcalinización. En dicho diagrama figuran 24 campos que se asocian a 24
tipos diferentes de aguas:

Características de suelos salinos y de suelos sódicos
Con respecto al contenido de sales los suelos pueden clasificarse como salinos, sódicos o
sódicos-salinos.
Suelos salinos:
□ Alta concentración de sales solubles.
□ Buena estructura.
□ Buena permeabilidad.
□ RAS bajo.
□ pH menor de 8.5.
Suelos sódicos:
□ Baja concentración de sales solubles.
□ Mala estructura.
□ Reducción de la permeabilidad.
□ Reducción de la aireación.
□ RAS mayor de 13.
□ PSI mayor de 15%.
□ CSR mayor de 2 mM.
□ pH mayor de 8.5
□ Formación de costra.
Suelos sódico-salinos:
□ Alta concentración de sales solubles.
□ Estructura algo dispersa.
□ Permeabilidad algo afectada.
□ Aireación algo afectada.
□ RAS alto.
□ PSI alto.
□ CSR mayor de 1.5 mM.
□ Lavado de sales provoca sodicación.
Manejo de agua salina
Siempre tenemos que tener en cuenta que el cultivo no se desarrolla en el agua de riego,
sino en la solución del suelo, en la que las sales pueden estar mucho más concentradas.
Cuando nos vemos obligados a usar agua con un nivel de salinidad relativamente alto,
debemos evitar en lo posible la acumulación de sales en la zona radicular y manejar la
fertirrigación de tal forma que se reduzca la absorción de elementos tóxicos.
Por sus características el riego por goteo es el más indicado para su uso con agua salina.
El riego por goteo nos permite mantener en la zona radicular una humedad cercana a la
capacidad de campo, lo que evita una concentración alta de sales. La zona del bulbo
mojado que ocupan las raíces se lava continuamente, lo que previene la acumulación de
sales. No se mojan las hojas con el agua de riego (las hojas de algunos cultivos absorben
con facilidad las sales disueltas en el agua de riego).

Hay
que tener en cuenta que cuando se riega por goteo existe un riesgo en el momento
que comienzan las lluvias. Si no llueve lo suficiente como para desplazar las sales por
debajo de la zona radicular, el agua de lluvia puede introducir a la zona radicular las sales
acumuladas en la parte superior del bulbo mojado. Por esta razón se recomienda
mantener el riego activo durante las primeras lluvias del otoño, si estas son débiles, para
evitar la entrada de las sales a la zona radicular.
Cuando se riega por goteo, el sistema radicular de la planta es más reducido y, además,
hay un lavado constante, por lo que es necesario fertilizar todo el tiempo para evitar
carencias y desequilibrios.
Requerimientos
de lixiviación
Para evitar la acumulación de sales cuando existe un problema de salinidad, se utiliza al
regar una cantidad adicional de agua a la que llamamos Requerimiento de Lixiviación
(RL).
La
fórmula más frecuente para calcular el RL es la que desarrollaron en el Laboratorio de
Salinidad de Riverside, según la cual:
RL =
en la que:
CEagua
CE ) - CE ua
RL = Requerimiento
de lixiviación
CEagua = Conductividad eléctrica del agua (dS/m)
CEe = Conductividad eléctrica “umbral” del extracto de suelo saturado (dS/m)
Para calcular la cantidad de agua a aplicar con el riego:
en la que:
(5 e ag
(1 + RL) x Qri
Q riego = cantidad
de agua de riego programada, según coeficiente de evapotranspiración.
En el caso de fertirrigación, el abono se comienza a inyectar después que se haya
aplicado el agua de riego adicional.
ego

Mejoramiento de suelos sódicos
En el caso de suelos sódicos el proceso de mejoramiento puede llevar años si la
estructura del suelo fue dañada, por lo que se debe controlar continuamente la
composición de las sales del suelo cuando existe peligro de sodicación.
Los medios que se emplean para la enmienda de suelos sódicos son físicos y químicos y
están encaminados a mejorar la estructura del suelo. Generalmente se deben combinar
dos o más de los siguientes métodos:
□ Siembra de pastos tolerantes para mejorar la capacidad de infiltración.
□ Asegurar drenaje apropiado, también subterráneo si es necesario.
□ Aplicaciones de materia orgánica para mejorar la estructura del suelo.
□ Aplicaciones de azufre para reducir el pH.
□ Aplicación de yeso (SO4Ca) para intercambiar el Na + por el Ca 2+ .
Aplicaciones de yeso (SO4Ca x 2H2O) como enmienda de suelos sódicos
Para este fin se usa, generalmente, el yeso que se forma en el proceso de fabricación del
ácido fosfórico (a veces llamado yeso agrícola), que contiene aproximadamente 90% de
sulfato cálcico.
Durante el proceso de intercambio del calcio con el sodio adsorbido al complejo arcillo-
húmico del suelo se forma sulfato sódico (SO4Na2) que es muy soluble y se lava con
facilidad.
Al determinar la cantidad anual de yeso a aplicar se debe tener en cuenta que la
solubilidad del SO4Ca es muy baja, 2 gramos / litro.
El yeso necesario para desplazar 1 meq Na + /100 g de suelo, a una profundidad de 50 cm,
es de aproximadamente 8 toneladas de yeso agrícola por hectárea. Según el sodio que
queremos desplazar y el agua que recibirá el terreno durante el año se pueden calcular los
años necesarios para completar el proceso.

En la siguiente tabla se presentan los datos de un suelo sódico que fue tratado con yeso
durante 10 años, según Kelley y Brown:
profundidad
(cm)
cationes intercambiables (meq/100 g suelo) PSI pH
Na + K + Ca 2+ + Mg 2+
antes de comenzar las aplicaciones de yeso
0-30 3.13 0.23 1.08 70 9.7
30-60 2.87 0.98 0.42 67 9.4
60-90 2.41 0.28 1.78 54 9.6
90-120 1.59 0.34 2.57 35 9.1
al cabo de diez años de aplicaciones
0-30 0.27 0.0 5.05 5 7.5
30-60 0.40 0.0 4.59 8 8.1
60-90 0.43 0.0 4.63 8 8.3
90-120 1.00 0.0 4.13 19 8.7
Publicado por el Departamento Agronómico