CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS NUTRITIVOSActualmente se admite que las plantas superiores pueden contener hasta 60 elementos, de los cuales 16 de ellos (C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn y Cl) son considerados esenciales para su normal desarrollo mientras que otros 4 (Na, Si, Co y V) son considerados solo esenciales para algunas de ellas Todos estos elementos desempeñan funciones muy importantes en las plantas, y cuando están presentes en cantidades insuficientes, pueden producirse graves alteraciones y reducirse notablemente el crecimiento de las mismas. MACRONUTRIENTES: Elementos primarios (N, P y K) y secundarios (Ca, Mg y S). Los macronutrientes son los elementos necesarios en cantidades relativamente abundantes para asegurar el crecimiento y la supervivencia de las plantas. La presencia de una cantidad suficiente de elementos nutritivos en el suelo no garantiza por sí misma la correcta nutrición de las plantas, pues estos elementos han de encontrarse en formas moleculares que permitan su asimilabilidad por la vegetación. En síntesis, se puede decir que una cantidad suficiente y una adecuada disponibilidad son fundamentales para el correcto desarrollo de la vegetación. Nitrógeno (N). Los procesos de combinación del N con otro elemento reciben el nombre de fijación del nitrógeno y se realizan, en la naturaleza, gracias a la acción de ciertos microorganismos y a las descargas eléctricas que tienen lugar en la atmósfera. Sin embargo, la cantidad de N fijado suele ser pequeña en comparación con la que las plantas podrían utilizar.La actividad microbiana descompone, gradualmente, los materiales orgánicos complejos en iones inorgánicos simples, que pueden ser utilizados por las plantas. Fósforo (P). Puede incorporarse a los suelos por medio de la fijación bioquímica por microorganismos, el P no posee tal ayuda microbiana dado que procede únicamente de la descomposición de la roca madre que tiene lugar durante el proceso de meteorización. La cantidad de P total del suelo, expresada como P2O5, en raras ocasiones sobrepasa el 0,50% y puede clasificarse, como inorgánico y orgánico. Potasio (K). es, tal vez, el elemento mineral que se encuentra en mayor proporción en las plantas y es relativamente frecuente en las rocas. Con independencia del K que se añade como componente de diversos fertilizantes, el K presente en los suelos procede de la desintegración y descomposición de las rocas que contienen minerales potásicos. Junto a este K mineral debe incluirse el procedente de la descomposición de restos vegetales y animales, de este componente depende la textura.Elementos secundarios.estos elementos presentes en el suelo suelen cubrir las necesidades de los cultivos, por lo que, en general, no es preciso realizar aportes de ningún tipo al suelo. Este grupo de elementos comprende Ca, Mg y S. El S es absorbido principalmente como anión sulfato (SO4 =). También puede entrar por las hojas como dióxido de azufre (SO2) presente en al aire. El S es parte de cada célula viviente y forma parte de 2 de los 21 amino ácidos que forman las proteínas. Ayuda a desarrollar enzimas y vitaminas Promueve la nodulación en las leguminosas Es necesario en la formación de clorofila a pesar de no ser un constituyente de este compuesto MICRONUTRIENTES Reciben el nombre de micronutrientes, aquellos elementos indispensables para que las plantas puedan completar su ciclo vital, aunque las cantidades necesarias de ellos sean muy pequeñas. El contenido total de micronutrientes en el suelo es función del material de partida y de los procesos edafológicos. Aquellos elementos cuya concentración total en el suelo es normalmente inferior a 1000 mg/kg son llamados elementos traza. Dentro de este grupo podemos incluir a los micronutrientes (Cu, Mn y Zn),
imprescindibles para las plantas y para los animales en baja concentración, pero que pueden volverse tóxicos al alcanzar determinados niveles. Hierro (Fe).A pesar de su abundancia en suelos y rocas, es uno de los micronutrientes más deficiente. El Fe es el cuarto elemento más abundante en la corteza continental después del O, Si y Al, constituyendo alrededor del 15% en peso de la corteza terrestre. Es, con diferencia, el microelemento más abundante en los suelos, ya sea como constituyente mineral o bien bajo la forma de óxidos e hidróxidos. No obstante, en suelos con horizontes enriquecidos en materia orgánica, el Fe aparece principalmente en forma de quelatos. Su contenido en los suelos templados suele variar entre el 1 y 5%. En casos aislados, pueden hallarse valores cercanos al 10%. En el suelo, el contenido de Fe fluctúa en el rango de 0,20 al 5%, en un orden de magnitud similar al de la roca subyacente. EL COBRE (Cu) es un micronutriente. . Sin Cu, no habría fotosíntesis ya que este nutriente es necesario para la formación de clorofila el material que le da su color verde a las plantas y que les permite absorber la luz solar utilizada durante la fotosíntesis. El Cu es retenido por la materia orgánica con mayor fuerza que cualquier otro micronutriente. Sulfato de cobre es una sustancia iónica. Esto sugiere que es fácilmente soluble en agua para producir iones de cobre y sulfato. Elcloroenlaplanta - La función del cloro en la planta no es bien conocida, aunque se considera esencial. - Se absorbe bajo la forma de ión cloruro Cl-, que presenta gran movilidad dentro de la planta, emigrando fácilmente hacia las partes de mayor actividad fisiológica. El cloro en el suelo - El cloro se encuentra en el suelo bajo la forma de cloruro, y en muy pequeña cantidad formando parte de compuestos orgánicos. - Bajo la forma de cloruro, la cantidad presente en el suele puede variar muchísimo, dependiendo, sobre todo de las cantidades de NaCl, CaCl2 y MgCl2 presentes. El cloro no se aplica como fertilizante directo, porque los residuos vegetales suelen bastar para cubrir las necesidades de los cultivos. El sodio (Na) en el suelo •
El sodio se encuentra en el suelo en estado combinado y principalmente en forma de sales.Regiones con clima húmedo y semihúmedo presentan bajo contenido de sodio,. Por el contrario en regiones áridas y semiáridas se presenta a menudo acumulación de Na+ en la superficie de los suelos, debido a que el incremento de la evaporación conduce el agua del nivel freático hacia la superficie. Las arcillas saturadas en Na+ tienen como propiedad particular que en presencia de agua de lluvia y con CO2 disuelto se hidrolizan liberando Na+ y OH- que rápidamente alcalinizan el medio alcanzándose valores de pH 9, 10 o incluso más.
El significado para la planta •
Las plantas se dividen en natrofílicas y natrofóbicas de acuerdo a su tolerancia al Na+.
•
El sodio es móvil dentro de la planta y comparado con otros nutrientes como el potasio y el magnesio tiene un significado secundario dentro de la nutrición de la planta.Regula la presión osmótica a nivel celular el cual conduce a un eficiente uso del agua.El ion Na puede activar parcialmente enzimas (ADP-glucosapirofosforilasa) dentro del metabolismo de la planta (síntesis del almidón) que también pueden ser activadas por iones K. El significado para los animales Como activador de enzimas ATP-asas en los animales, un adecuado suministro de sodio es importante para la capacidad de mantener eficiente la producción del animal.
•
Componentes del suelo: Los elementos más abundantes de la corteza terrestre Son el oxígeno (O) y el silicio (Si), que representan el 75 % del total. A continuación le siguen el aluminio (Al), el hierro (Fe), el calcio (Ca), el sodio (Na), el potasio (K), y el magnesio (Mg).»Arcillas »Óxidos e hidróxidos »Carbonato Cálcico (CaCO3) »Yeso Capacidad de intercambio iónico: las arcillas y materia orgánica poseen cargas negativas por ello se realiza el intercambio Humus: materia orgánica en descomposición que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos. La composición química del humus varía porque depende de la acción de organismos vivos del suelo, como bacterias, protozoos, hongos y ciertos tipos de escarabajos. Los productos finales de la descomposición del humus son sales minerales, dióxido de carbono y amoníaco. Adsorción de cationes. El complejo arcillo-húmico tiene carga negativa, por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie. Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y rápido con los cationes libres de la solución del suelo. Cationes adsorbidos: calcio (Ca++), magnesio (Mg++), potasio (K+), sodio (Na+), amonio (NH4+), hidrógeno (H+) Intercambio catiónico : Es la suma total de los cationes adsorbidos por el Complejo Arcillo-Húmico, que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solución del suelo. Se expresa en meq/100 g. de suelo es la capacidad que tiene un suelo para retener y liberar iones positivos, merced a su contenido en arcillas. Éstas están cargadas negativamente, por lo que suelos con mayores concentraciones de arcillas exhiben capacidades de intercambio catiónico mayores. es una medida de un material (coloide) para retener cationes intercambiables.
Capacidad de intercambio catinico:CUANDO LOS IONES METALICOS NUTRIENTES SON TOMADOS POR LAS RAICES DE LAS PLANTAS, EL ION H+ ES INTERCAMBIADO POR IONES METALICOS EL SUELO ACTUA COMO BUFFER Y RESISTE CAMBIOS DE pH. MINERALES ARCILLOSOS Se sustituye un átomo de menor valencia por otro de mayor valencia, como Mg+2 por Al+3 MATERIALES ORGANICOS Se sustituyen los cationes en los grupos carboxílicos. Humus: alta CIC (300-400 meq/100g). Suelos con materia orgánica típica 10-30 meq/100g. Definir los máximos niveles admisibles y los posibles factores que puedan influir en la respuesta del suelo a los agentes contaminantes, como son: Vulnerabilidad. Representa el grado de sensibilidad del suelo frente a la agresión de los agentes contaminantes. Está relacionado con la capacidad de amortiguación: a mayor capacidad de amortiguación menor vulnerabilidad. Poder de amortiguación: Representa la capacidad que tiene un suelo de inactivar los efectos negativos de los contaminantes y se puede ejercer por varios mecanismos: Degradación Adsorción Complexación Insolubilización Biodisponibilidad: Es la asimilación del contaminante por los microorganismos y en consecuencia la posibilidad de causar algún efecto negativo o positivo Movilidad: regulará la distribución del contaminante y por tanto su posible transporte a otros sistemas. Persistencia: regulará el periodo de actividad de la sustancia y por tanto es otra medida de su peligrosidad Carga Crítica: Representa la cantidad máxima de un determinado componente que puede ser aportado a un suelo sin que se produzcan efectos nocivos. Utilización del agua de riego salino: El mal uso del agua de riego provoca la salinización y la sodificación del suelo. SALINIZACIÓN: Se produce una acumulación de sales más solubles que el yeso que interfieren en el crecimiento de la mayoría de los cultivos y plantas no especializadas SODIFICACIÓN: Se produce una acumulación de sodio intercambiable que tiene una acción dispersante sobre las arcillas y de solubilización de la materia orgánica, que afecta muy negativamente a las propiedades físicas del suelo ,por lo que el medio será menos apto para el crecimiento de los cultivos. SUELOS BASICOS: En áreas planas de pocas lluvias, el suelo puede llegar a ser muy básico debido a la presencia de sales básicas como el Na2CO3. CLASIFICACION DE LOS SUELOS: Según la clasificación de Richards, se consideran:
SALINOS los suelos cuya conductividad eléctrica (del extracto de saturación) sea mayor de 4 mS/cm SÓDICOS menor de 4 mS/cm, siempre que el porcentaje de sodio intercambiable (PSI) sea mayor de 15. En función de las sales presentes en un suelo podemos realizar una primera clasificación, muy básica, que consistiría en categorizar este tipo de suelos en: Salinos,Salino-Sódicos,Sódicos no salinos RECUPERACION DE SUELOS SALINOS Dotar al suelo de un buen drenaje y lavarlo Aportar azufre, que independientemente de rebajar el pH favorecerá la formación de sulfato sódico, sal soluble y por tanto lavable. SUELOS SALINO-SODICOS: CARACTERISTICAS Tienen una conductividad del extracto saturado superior a 4 mhos/cm.A 25ºC. Porcentaje de sodio de cambio superior al 15%. Se originan por un proceso de salinización y acumulación de sodio SUELOS ACIDOS: Cuando los nutrientes (iones metálicos) son absorbidos por las raíces de las plantas, el ión hidrógeno es intercambiado por los iones metálicos. Este proceso más la percolación del Ca+2, Mg y otros metales desde el suelo por el agua que contiene H2CO3 lo vuelve ácido: SUELO: Ca+2 + 2CO2 + 2H2O SUELO: 2H+ + Ca+2 (raíz) + 2HCO3FUENTES DE ACIDEZ EN LOS SUELOS Los residuos de minas que contienen pirita pueden producir también SUELOS ACIDOS por SO4-2.Sedimentos marinos básicos que contienen FeS2 producen suelos ácidos por la oxidación de la pirita al aire libre. Macronutrientes: SON AQUELLOS ELEMENTOS PRESENTES EN NIVELES SUSTANCIALES EN PARTES Y FLUIDOS DE LA PLANTA. SON ESENCIALMENTE: CARBONO
CALCIO
HIDROGENO
MAGNESIO
OXIGENO
AZUFRE
NITROGENO
FOSFORO
POTASIO
•
ORIGEN DE LA ACIDEZ: Lixiviación de bases Formación de ácidos solubles como ácido carbónico (H2CO3) y otros ácidos producto de la acción de microorganismos Liberación de H+ por las raíces de las plantas al absorber bases. Disociación de H+ por los coloides del suelo Hidrólisis del Al durante la meteorización de alumino-silicatos CLASIFICACIÓN DE LA ACIDEZ
•
ACIDEZ ACTIVA: Abundancia de H+ en la solución del suelo. Se mide por el pH del suelo ACIDEZ INTERCAMBIABLE: Corresponde a la suma de H+ y Al3+ ocupando posiciones de intercambio al pH del suelo. Se mide en meq/100 g ó cmolc/kg
•
ACIDEZ NO INTERCAMBIABLE: Corresponde a las cargas que se disocian al aumentar el pH ACIDEZ TITULABLE: Corresponde a la cantidad de base fuerte requerida para llevar el pH del suelo a un valor determinado (por ejemplo pH 7). Se mide en meq/100 g ó cmolc/kg La suma de la acidez intercambiable y la acidez no intercambiable corresponde a la acidez titulable.
•
SUELOS CON PROBLEMAS DE ACIDEZ
•
Los suelos que en condición natural pueden presentar acidez intercambiable en forma importante son principalmente:
•
Suelos arenosos de Rivera
•
Suelos de sierra desarrollados sobre basamento cristalino
•
Estos suelos muchas veces presentan condiciones de acidez más severa en el horizonte subsuperficial que en el horizonte A
•
Los suelos que en condición natural pueden tener problemas de acidez, relacionados con acidez titulable:
•
Suelos arenosos del litoral
•
Suelos de texturas medias o livianas del sur y este
•
Los suelos que se volvieron ácidos por manejo. Problema generalmente asociado a una situación inicial de pH ligeramente ácido y texturas medias o livianas
•
En todos los casos el análisis de pH del horizonte A de los suelos es la mejor indicación para comprobar la existencia de suelos con problemas de acidez