Agronomía Tropical  >  Colección  >  Sumario Volumen 50  >  Articulo


Agronomía Tropical 50(4): 645-658. 2000

CALIFICACIÓN DE LOS SUELOS POR SALES Y DISPERSIÓN POR SODIO Y SU APLICACIÓN EN LA EVALUACIÓN DE TIERRAS

Roberto Villafañe*

*Profesor Titular. Universidad Central de Venezuela
Facultad de Agronomía. Instituto de Ingeniería Agrícola
Av. Universidad, vía El Limón. Apdo. 4509
Maracay 2101. Estado Aragua. Venezuela

RECIBIDO: Julio 08, 1999


RESUMEN

Existen varios procedimientos de calificación de suelos afectados por sales, algunos de ellos concebidos dentro de los sistemas taxonómicos y otros desarrollados con propósitos de diagnóstico y recuperación de suelos afectados. La utilización de estos procedimientos en programas de planificación agrícola requiere de la participación de expertos en la selección, análisis e interpretación de la información de suelo, debido a la indefinición de niveles de salinidad respecto de la tolerancia de los cultivos a las sales, así como de la imprecisión en las relaciones de la distribución de los niveles de salinidad y dispersión por sodio en el perfil de suelo con la profundidad de exploración de las raíces de los cultivos. La calificación aquí propuesta torna estos aspectos en consideración y permite obtener una calificación simple y rápida de los suelos, a partir de información de salinidad y dispersión por sodio obtenida en estudios especiales o taxonómicos de suelo.

Palabras Clave: Salinidad; sodicidad; dispersión; calibración.

INTRODUCCIÓN

Entre los procedimientos de calificación de suelos afectados por sales, destacan: el propuesto por el Laboratorio de Salinidad de los Estados Unidos de Norteamérica (USSLS, 1954), el soviético (Kovda y Szaboles, 1979), el australiano (McIntyre, 1979), el indio (Chhabra, 1996), el sugerido por Pla (1985), el propuesto por la FAO-UNESCO (FAO, 1988), el planteado por Van Hoorn y Van Alphen (1994) y el expuesto por el Servicio de Conservación de Suelos de los Estados Unidos de Norteamérica en la taxonomía de suelos (USSCS, 1994).

El laboratorio de salinidad de los Estados Unidos de Norteamérica (USSLS, 1954) desarrolló su sistema para propósitos de recuperación de suelos afectados por sales, basado fundamentalmente en la conductividad eléctrica del extracto de la pasta del suelo saturado (CEe), el porcentaje de sodio intercambiable (PSI) y el pH de la pasta del suelo saturado (pHs). El sistema presenta tres categorías: a) suelo salino (CEe > 4 dS/m, PSI < 15 y pHs < 8,5), donde las sales predominantes son cloruros y sulfatos, y el ion sodio representa menos del 50% de los cationes solubles, b) suelo salino- sódico (CEe > 4 ds/m, PSI > 15 y pHs > 8,5), dominan el cloruro y el sulfato de sodio, y c) suelo sódico (CEe < 4 dS/m, PSI > 15 y pHs > 8,5), en el cual el catión que prevalece en la solución es el sodio y la estructura del suelo es pobre.

La taxonomía de suelos soviética (Kovda y Szabolcs, 1979), combina la pedogénesis con la geoquímica de sales y con la respuesta de las plantas a la salinidad, presentando tres tipos de suelos afectados por sales: a) Solonchak, caracterizado por un contenido alto de sales solubles en los primeros 30 cm de suelo (frecuentemente mayor de 2%), que imposibilita el establecimiento de cultivos, b) Suelo parecido a Solonchak, caracterizado por un, contenido de sales solubles que genera una CEe de 10 a 45 dS/m (0,5 a 1,5%) en los primeros 100-150 cm de suelo, y cuando son cultivados, los rendimientos son bajos, y e) Solonetz, el cual tiene una apreciable cantidad de sodio intercambiable y un horizonte B con estructura columnar.

La calificación australiana (McIntyre, 1979) considera para la definición de los suelos afectados por sales tres aspectos: salinidad, sodicidad y álcalinidad. Para cada uno de estos aspectos presenta tres categorías: no afectado, afectado y fuertemente afectado, como se ilustra en el Cuadro 1.

La calificación propuesta por los indios (Chhabra, 1996) se apoya en la del Laboratorio de Salinidad de los Estados Unidos de Norteamérica (USSL-S, 1954), pero precisa un poco más las sales en cada caso y adopta un pHs de 8,2 como valor de separación entre los alcalinos y los no alcalinos, por ser éste el valor a partir del cual precipita el carbonato de calcio y se inicia el proceso de sodificación. Las categorías establecidas son: a) suelo salino (pHs < 8, 2; PSI < 15, CEe > 4 dS/m), sin carbonatos en el extracto de la pasta del suelo saturado, y b) suelo alcalino (pHs ≥ 8,2; PSI ≥ 15, CEe variable, frecuentemente < 4 dS/m), con presencia de bicarbonato y carbonato de sodio en el extracto de la pasta del suelo saturado.

CUADRO 1. Calificación australiana de los sucios afectados por sales (Adaptado de McIntyre, 1979).


Aspectos Categorías

No afectado Afectado Fuertemente afectado

Salinidad <0,1 (Franco) 0,1 (Franco) <0,3
(%) <0,2 (Arcilloso) 0,2 (Arcilloso) .
Sodicidad
(PSI)
<6 6-14 >14
Alcalinidad
(pHs)
<8 8 - 9,5 >9,5

En 1985, Pla propuso, con fines de diagnóstico de suelos actual o potencialmente afectados por sales, el sistema de calificación siguiente: a) Suelo actual o potencialmente salino, aquel con alta concentración salina actual o potencia¡ que limita o puede limitar el desarrollo de los cultivos debido a la presión osmótica alta en la solución del suelo, b) Suelo actual o potencialmente salino-sódico o sódico, es el que con la introducción del riego puede sufrir o ha sufrido deterioro de su estructura debido a la acumulación de sodio intercambiable por no existir yeso en el suelo, y e) Suelo actual o potencialmente salino-ácido, con alto contenido de sales y pequeñas cantidades de hidróxialuminio, lo cual hace que el pHs sea o pueda ser inferior a 5.

En la taxonomía de suelos de la FAO-UNESCO (FAO, 1988), la salinidad es considerada entre las categorías de mayor nivel: Solonchak y Solonetz. El Solonchak es aquel suelo que en algún momento de¡ año tiene una CEe > 15 dS/m en alguna profundidad del perfil menor de 125 cm, en el caso de textura arenosa, o menor de 75 cm si la textura es arcillosa. También se considera Solonchak aquel con una CEe 4 dS/m en los primeros 25 cm de¡ perfil. El Solonetz por su parte, es el suelo con un horizonte B nátrico. Van Hoorn y Van Alphen (1994) plantean una calificación de los suelos afectados por sales, que toma en cuenta la tolerancia de los cultivos. Dicho planteamiento se resume en el Cuadro 2 y está basado en la escala de salinidad señalada por el USSLS (1954) respecto de la tolerancia de los cultivos a las sales.

CUADRO 2. Calificación de los suelos según la tolerancia de los cultivos a las sales (Adaptado de Van Hoorn y Van Alphen, 1994).


Categorías CEe promedio
(dS/m)
Características

No salino <2 Ningún cultivo es afectado
Ligeramente salino 2 - 4

Afectado los cultivos sensibles

Salino 4 - 8 Afectados muchos cultivos
Fuertemente salino 8 - 16

Posible sólo cultivos tolerantes

Extremadamente salino >16

Muy pocos cultivos son posibles


Los suelos de taxonomía norteamericana (USSCS, 1994), presentan algunos horizontes diagnósticos relacionados con la salinidad, como el horizonte sálico, el gípsico, el cálcico y el nátrico.

El sálico está basado en un horizonte de 15 cm o más de espesor, con sales más solubles que el yeso, donde la CEe (1:1) > 30 dS/m y el producto del espesor en cm por la CE en dS/m es igual o superior a 900.

El horizonte gípsico es enriquecido con sulfato de calcio, donde el producto del espesor en cm por el porcentaje de yeso es igual o mayor que 150. Referente al cálcico corresponde al horizonte de acumulación de carbonato de calcio, su espesor es igual o mayor que 15 cm y no es duro o cementado.

En cuanto al nátrico es un tipo especial de horizonte argilico con estructura columnar, o prismática y un PSI > 15 ó más magnesia, más sodio intercambiable que calcio, más acidez intercambiable (a pH 8,2) en uno o más subhorizontes dentro de los 40 cm de su límite superior.

Cuando se requiere calificar los suelos por sales y sodio con fines de planificación agrícola, los procedimientos descritos presentan dificultades para su utilización debido a la falta de definición en los niveles de salinidad en relación con la tolerancia de los cultivos a las sales, así como en lo concerniente a la influencia de la distribución de los niveles de salinidad y de la dispersión por sodio en el perfil sobre la profundidad de exploración de las raíces de los cultivos. De allí la necesidad de disponer de un procedimiento de calificación que tenga en consideración estos aspectos.

Propuesta

Tomando en cuenta las consideraciones planteadas en el párrafo anterior, se propone una calificación por sales y dispersión por sodio que expresa, de manera simple, las limitaciones del suelo para la producción agrícola. En este caso, un suelo que por su contenido y distribución de sales y sodio en el perfil sólo pueda ser utilizado económicamente para pocos cultivos tendrá más limitaciones que aquel que sea empleado por mayor número de cultivos. En este caso, para salinidad se propone la calificación indicada en el Cuadro 3, y para dispersión por sodio, la señalada en el Cuadro 4.

CUADRO 3. Calificación de la salinidad del suelo.

Categorías Características

Suelo no salino

CEe < 2 dS/m. No se afectael rendimiento de ningún cultivo de manera económica.

Suelo ligeramente salino

2 ≤ CEe < 4 dS/m. Los cultivos sensibles rinden más del 50%, pero menos del 85%.

Suelo moderadamente salino

4 ≤ CEe < 8 dS/m. Los cultivos moderadamente sensibles rinden más del 50%, pero menos del 85%.

Suelo salino

8 ≤ CEe < 12 dS/m. Los cultivos moderadamente sensibles rinden más del 50%, pero menos del 85%.

Suelo muy salino

CEe ≥ 12 dS/m. Los cultivos moderadamente tolerantes y las plantas halófilas.


Nota: La CEe a utilizar para la calificación corresponderá al valor promedio obtenido en los primeros 40 cm de suelo si se trata de cultivos de raíces someras, en los primeros 70 cm en cuanto a las intermedias o en los primeros 100 cm si son raíces profundas.

 


 

CUADRO 4. Calificación de la dispersión del suelo.

Categorías Características

Suelo no disperso

El suelo no se mantiene disperso cuando se agita en una suspension suelo-agua 1:10

.

Suelo disperso por causas distintas al sodio

El suelo no se mantiene disperso cuando se agita en una suspension suelo-agua 1:10 y 4,65 CEe-RASe ≥ 2,69.

.

Suelo disperso por causa del sodio

El suelo no se mantiene disperso cuando se agita en una suspension suelo-agua 1:10 y 4,65 CEe-RASe ≥ 2,69.


Nota: Dispersión detectada en cualquier estrato dentro de los primeros 40 cm de suelo si se trata de cultivos de raíces someras, dentro de los primeros 70 cm si son intermedias o dentro de los primeros 100 cm cuando se habla de raíces profundas. La suspensión se prepara en un tubo de ensayo de 30 ml de capacidad agregándose 2 g de suelo y 20 ml de agua destilada o desionizada, luego es agitada vigorosamente durante 30 seg con movimiento de vaivén logrando observar el grado de dispersión a las 2 h de reposo.

La calificación por sales está basada en los niveles de tolerancia de los cultivos a las sales definidos por Maas y Hoffman (1977) y Maas (1990) en la profundidad de exploración de las raíces del cultivo considerado.

La dispersión por sodio se definió, respetando la magnitud de la relación de adsorción de sodio en el extracto de la pasta del suelo saturado (RASE) como la CEe del mismo. En tal sentido se adaptaron, de Ayers y Westcot (1987), los valores de relación de adsorción de sodio corregida (RAS°) y la conductividad eléctrica del agua de riego (CEr) indicados por ellos para la condición de no riesgo. En este caso se asumieron los valores de RAS° como los valores de RASe y los valores CEr en equilibrio con el agua del suelo como los valores de CEe. La ecuación obtenida con dichos datos (Figura 1) se indica a continuación:

RASe = 4,65 CEe - 2,69 650

FIGURA 1. Dispersión del suelo atribuible al sodio, deducida de los valores de conductividad eléctrica (CEe) y relación de adsorción de sodio (RASE) en el extracto de la pasta de¡ suelo saturado. Se excluyen los sucios cuya fracción arcillosa contenga exclusivamente caolinita y/o sesquióxidos.

FIGURA 1. Dispersión del suelo atribuible al sodio, deducida de los valores de conductividad eléctrica (CEe) y relación de adsorción de sodio (RASE) en el extracto de la pasta de¡ suelo saturado. Se excluyen los sucios cuya fracción arcillosa contenga exclusivamente caolinita y/o sesquióxidos.

Si el par ordenado CEe, RASE de una muestra de suelo se ubica por encima de la línea recta definida por la ecuación indicada, habrá dispersión por sodio y si se ubica exactamente en la línea o por debajo de ella, la dispersión, si existiera, no será atribuible al sodio. El suelo puede estar disperso por razones distintas al sodio, tales como bajo contenido de materia orgánica (MO), textura predominantemente limosa y laboreo inadecuado entre otras.

En la calificación de la dispersión por sodio quedan excluidos aquellos suelos cuya fracción arcillosa esté constituida exclusivamente por caolinita y/o sesquióxidos, debido a la insensibilidad de estos minerales al sodio (McNeal y Coleman, 1966 y Naghshinch-Pour et al., 1970).

Aplicación de la propuesta

Para ilustrar el uso de la propuesta se utilizaron los datos de salinidad y sodicidad presentados en el estudio de variabilidad espacial de la salinidad en el valle de Quíbor, realizado por Villafañe et al. (1999) y las determinaciones de dispersión efectuadas posteriormente en las muestras de suelo procedentes de dicho estudio. Las categorías de salinidad se ilustran en la Figura 2 y las de dispersión en la Figura 3. La distribución espacial de la salinidad indicada en la Figura 2 permite evaluar las tierras sólo desde el punto de vista de su utilización con cultivos de raíces someras, debido a que la información de salinidad señalada en el estudio se limita a los primeros 40 cm de suelo. En consecuencia, en los sitios identificados con salinidad menor que 4 dS/M puede establecerse cualquier cultivo, con la particularidad que en aquellos con un valor igual o mayor que 2 dS/m no se logrará el rendimiento máximo mientras que en los lugares con valor menor que 2 dS/m sí.

En los sitios con salinidad igual o mayor que 4 dS/m pero menor que 8 dS/m serviría para cultivos moderadamente sensibles; en los sitios con salinidad igual o mayor que 8 dS/m, pero menor que 12 dS/m deberían emplearse cultivos moderadamente tolerantes, y en los sitios con salinidad mayor que 12 dS/m únicamente, tolerantes. En todos los casos, por lo indicado al principio del párrafo, las sugerencias corresponden a cultivos de raíces someras.

El Cuadro 5 sirve para elaborar las listas de cultivos posibles en cada situación. Por ejemplo, en los sitios con salinidad mayor que 12 dS/m debe sembrarse pasto Bermuda, mientras en los sitios con salinidad menor que 2 dS/m serviría cualquier cultivo con raíces someras de los indicados en el cuadro.

FIGURA 2. Distribución espacial de la silinidad en los primeros 40 cm de suelo.

FIGURA 2. Distribución espacial de la silinidad en los primeros 40 cm de suelo.

 

FIGURA 3. Distribución espacial de la dispersión en los primeros 40 cm de suelo.

FIGURA 3. Distribución espacial de la dispersión en los primeros 40 cm de suelo.

 

CUADRO 5. Cultivos adaptados a las condiciones climáticas del valle de Quíbor, clasificados según la tolerancia a las sales y la profundidad de exploración de las raíces.


Tolerancia (*) Alcance de la raíz Cultivos

Sensible Somero Ajonjolí, Sesamun indicum
. . Caraota, Phaseolus vulgaris
. . Cebolla, Allin cepa
.

.

Intermedio Parchita, Passiflora edulis
.
. Profundo Aguacate, Persea spp
. . Cítricos, Citrus sp.
Moderadamente sensible Somero Alfalfa, Medicago sativa
. . Auyama, Curcubita pepo
. . batata, Ipomoea batatas
. . Brócoli, Brassica oleracea var. Botrytis
. . Célery, Apium graveolens
. . Coliflor, Brassica oleracea var. Botrytis
. . Lechuga, Lactuca sativa
. . Melón, Cucumis melo
. . Pasto Buffel, Cenchrus ciliaris
. . Patilla, Citrullus lanatus
. . Pepino, Cucumis sativus
. . Pimentón, Capsicum annuum
. . Repollo, Brassica aleracea var. Capitata
. . Tomate, Lycopersicon esculentum
.
. Intermedio Caña de Azúcar, Sacchaurum spp
. . Girasol, Helianthus annuus
. . Maíz, Zeta mays
. . Sesbania, Sesbania exaltata
.
. Profundo Vid, Vitis sp.
.
Moderadamente tolerante Somero Piña, Ananas comosus
. . Soya, Glycine max
.
. Intermedio Pasto Rhodes, Chloris gayana
. . Pasto Sudán, Sorghum sudanense
. . Sorgo, Sorghum bicolor
.
. Profundo Guayaba, Psidium guajaba
. . Lechosa, Carica papaya
. .
Tolerante Somero Pasto Bermuda, Cynodo dactylon
.
. Intermedio Algodón, Gossypium hirsutum
.
. Profundo Palma datilera, Phoneix dactylifera

(*) Adaptada de Maas (1990).

En cuanto a la dispersión del suelo atribuible al sodio, en la Figura 3 se ilustra el comportamiento de los suelos desde el punto de vista de la susceptibilidad a la dispersión, separando en primer lugar los no dispersos de los dispersos y luego dentro de los dispersos, los que obedecen al sodio de los dispersos por otras razones. Los sitios afectados por sodio son pocos mientras los dispersos por razones distintas al sodio son tantos que un estudio más detallado debe adelantarse para identificar los factores determinantes de tal situación.

En general los suelos del valle tienen un contenido bajo de MO y la fracción textural dominante es la limosa. Además, los productores practican de manera intensa la labranza convencional. Por otra parte se visualiza que el contenido moderado de sales en muchos casos contrarresta la dispersión. Análisis de varianza y pruebas de media realizados por estratos y para las variables CEe y RASe, agrupados en este caso los datos según las categorías de dispersión, indican que los valores de CEe y RASE en la categoría no disperso son significativamente más altos que los encontrados en las otras categorías, influyendo obviamente la CEe en la agregación. Los resultados de dichos análisis se resumen en el Cuadro 6.

CUADRO 6. Resultados de análisis de varianza y pruebas de media (Tukey) de las variables conductividad eléctrica (CEe) y relación de adsorción de sodio (RASe), agrupadas por categorías de dispersión.


Categorias de dispersión Estratos 0 - 20 cm Estratos 20 - 40 cm

CEe (**) RASe (**) CEe (**) RASe (**)

No disperso 4,79 a 2,17 a 4,18 a 1,84 a
Disperso por causas distintas al sodio 2,49 b 1,09 ab 2,51 b 0,99 ab
Disperos por causas del sodio 0,69 b 1,37 b 0,69 b 0,62 b

(**) Diferencias altamente significativas en el análisis de varianza (<0,01).
(*) Diferencias significativas en el análisis de varianza (<0,05).
(a y b) Agrupamiento de las medias por prueba de Tukey, a una significación de 0,05.

CONCLUSIONES

  • La calificación por sales propuesta es aplicada en la evaluación de tierras, posiblemente la utilización de información de salinidad contenida en estudios de suelo, siempre y cuando ella tenga la densidad de muestreo suficiente.

  • En cuanto a la calificación debida a dispersión por sodio también puede hacer uso de la información contenida en estudios de suelo. La prueba de dispersión propuesta se reemplazaría con información relativa a la estructura del suelo y a su grado de desarrollo, contando solamente con información del suelo y no con muestras del mismo.

SUMMARY

There are various rating procedures for salt affected soils, some of which were conceived within soil taxonomies and others developed for the diagnosis and reclamation of salt affected soils. The use of these methods in agricultural planing requires experts for the selection, analysis and interpretation of soil information, due to lack of definition of salinity levels with regards to the crop's salt tolerance. Moreover, relations between the distribution of salinity levels and of sodium dispersion in the soil profile with the rooting depths of crops have not been precisely stated. The rating system proposed in this study considers these aspects and is capable of performing a simple and quick rating of soils using salinity and sodium dispersion information obtained from a special or taxonomic soil study.

Key Words: Salinity; sodicity; dispersion; rating.

BIBLIOGRAFÍA

AYERS, R. y D. WESTCOT. 1987. La calidad del agua en la agricultura. Estudio FAO Riego y Drenaje 29. Roma, Italia. 174 p.

CHHABRA, R. 1996. Soil salinity and water quality. A. A. Balkema Publshers. Brookfield, USA. 284 p.

FAO. 1988. FAO-UNESCO soil map of the world. World Soil Resources Report 60. FAO. Rome, Italy. 119 P. 657

KOVDA, V. and I. SZABOLCS. 1979. Soil salinization and alkalinization processes. Modelling of soil salinization and alkalinization. Agrokemia es Talajtan. Budapest, Hungary. 28 (suppl.): 11-32.

MAAS, E. 1990. Crop salt tolerance. In: Agricultural Salinity Assessment and Management Manual. K. K. Tanji (Ed.). ASCE. New York, USA. 262-304.

MAAS, E. and G. HOFFMAN. 1977. Crop salt tolerance-Current assessment. J. lrrig. and Drain. Div., ASCE. 103:115-134.

McINTYRE, D. 1979. Exchangeable sodium, soil plasticity and hydraulic conductivity of some australian soils. Aust. J. Soil Res. 17:115-120.

McNEAL, B. and N. COLEMAN. 1966. Effect of solution composition on soil hydraulic conductivity. Proc. Soil Sci. Soc. Am. 30:308-312.

NAGHSHINEH-POUR, B., G. KUNZE and C. CARSON. 1970. The effect of electrolyte composition on hydraulic conductivity of certain Texas soils. Soil Sci. 110:124-127.

PLA, I. 1985. Origen, distribución y diagnóstico de suelos afectados por sales en Venezuela. Rev. Fac. de Agronomía (Maracay). 14: 125-150.

UNITED STATES SALINITY LABORATORY STAFF (SSLS). 1994. Keys to soil taxonomy. United States Department of Agriculture. Sixth Edition. Washington D.C., USA. 305 p.

UNITED STATES SOIL CONSERVATION SERVICE (SSLS). 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkaly soils. United States Department of Agriculture. Handbook 60. Washington D. C., USA. 160 p.

VAN HOORN, J. and J. VAN ALPHEN. 1994. Salinity control. In- Drainage principles and aplication. H. P. Ritzema (Ed.). International Institute for Land Reclamation and Improvement. Wageningen, The Netheriands. 533-600.

VILLAFAÑE, R., 0. ABARCA y M. AZPURUA. 1999. Determinación de la variabilidad espacial de las sales en el valle de Quíbor. Sistema Hidráulico Yacambú-Quíbor, C.A. y Renfagro, S.A. Barquisimeto, Venezuela. 61 p.


^

Agronomía Tropical  >  Colección  >  Sumario Volumen 50  >  Articulo