Datos principales en un análisis químico de suelo: ¿qué significan? ¿Cómo afectan la fertilidad del suelo?

Es posible, mediante un análisis de suelo bien realizado, evaluar el grado de deficiencia de nutrientes y determinar las cantidades a aplicar en fertilización y encalado. Un factor importante para una alta productividad sostenible en la agricultura, el análisis químico del suelo es el instrumento básico para transferir información sobre el encalado y la fertilización, desde la investigación al agricultor (DA SILVA et al., 2009).

En Brasil operan cinco programas de control de calidad interlaboratorio: Rolas, para RS y SC; Cela, por Relaciones Públicas; IAC, para laboratorios que utilizan el método de la resina en SP y otros ocho estados; Profert, para MG y algunos estados vecinos; y Embrapa Solos, que cubre el resto del país, especialmente las regiones de Cerrados, Sudeste, Norte y Nordeste. Alrededor de 220 laboratorios participan en dichos programas, y la concesión de “sellos” que acreditan su conexión con el programa de competencia representa un gran incentivo para la confiabilidad de los laboratorios (DA SILVA et al., 2009).

En adelante utilizaremos como base el trabajo de Prezotti y Martins (2013), que explica de manera didáctica los parámetros analizados en un análisis químico del suelo. La calidad de la investigación permite calibrar e interpretar los resultados de los análisis, a partir de los cuales se hacen recomendaciones de correctores y fertilizantes.

El análisis químico del suelo consta de dos etapas principales: extracción y cuantificación. En la etapa de extracción se utilizan soluciones químicas, llamadas “extractores”, que intentan simular la absorción de nutrientes por parte de las plantas. En este paso se agita un cierto volumen del extractor con un volumen definido de suelo, desplazando los nutrientes de la fase sólida a la fase líquida (solución de equilibrio).

En la etapa de cuantificación se determina el contenido de los elementos en la solución de equilibrio, utilizando dispositivos como el espectrofotómetro de absorción atómica, que permite la cuantificación de los elementos: K, Na, Ca, Mg, Zn, Cu, Fe, Mn, Pb, Cd, Cr, Ni, etc. La cuantificación de P, B y S se realiza mediante espectrofotómetro UV/Visible (colorímetro), el Al mediante titulación y el pH se determina mediante un potenciómetro.

Los contenidos de nutrientes determinados por análisis químicos del suelo se comparan con valores de referencia, presentados en tablas de interpretación, permitiendo así clasificar el nivel de fertilidad del suelo e indicar la cantidad de correctivos y fertilizantes a aplicar para la máxima eficiencia de los cultivos.

Los principales parámetros analizados en el análisis de suelos son:

pH

El pH mide la acidez activa del suelo, que es la actividad del H⁺ presente en la solución del suelo. El pH varía con el tiempo, cambiando su valor en función del manejo del suelo, sucesivos cultivos y fertilización. Las plantas, al absorber nutrientes cargados positivamente (K⁺, mg⁺⁺, California⁺⁺ etc.), suelte H⁺ desde las raíces a la solución del suelo, lo que reduce el pH. En la reacción de los fertilizantes nitrogenados con el suelo, concretamente en la nitrificación (cambio de amonio a nitrato), también se libera H.⁺. Además de estos, otros factores contribuyen al aumento de la acidez del suelo, como las precipitaciones, el riego, entre otros.

Aluminio (Al³⁺)

Indica el contenido de aluminio en forma iónica Al³⁺ (también llamada acidez intercambiable) que es la forma tóxica para las plantas. Todos los suelos contienen aluminio en diferentes formas o compuestos, siendo su contenido total prácticamente constante. Lo que varía son las formas en que se encuentra el aluminio.

Con el tiempo, la lixiviación de bases del suelo, provocada por las lluvias, la absorción de bases por las plantas en sucesivos cultivos y la aplicación de fertilizantes, principalmente nitrógeno amoniacal, vuelven a acidificar el suelo, reduciendo su pH y aumentando así la solubilidad del aluminio. que cambia de la forma Al(OH)₃⁰ para al³⁺ (y otras formas intermedias), causando nuevamente toxicidad a las plantas.

En suelos ácidos, la solubilidad del Al³⁺ es muy alta, causando daños a las raíces de las plantas. A medida que aumenta el pH, la solubilidad del Al disminuye.³⁺, hasta pH 5,5, sin presencia de la forma tóxica, predominando el aluminio en forma Al(OH)³, que es un precipitado inerte.

Alabama³⁺ Provoca que las raíces se engrosen, reduce su crecimiento y previene la formación de pelos radiculares, perjudicando la absorción de agua y nutrientes. Sin embargo, existen especies de plantas con alta tolerancia al Al.³⁺, como varias especies del género Eucalipto.

H+Al

También llamada “acidez potencial” o “acidez total”. Las clases de interpretación para acidez potencial (H+Al) estimadas por correlación con el pH SMP Estas clases de interpretación son genéricas y de poca aplicación práctica, ya que la determinación de H+Al tiene como objetivo principal el cálculo del CTC Total del suelo ( T). Generalmente los valores de H+Al son mayores en suelos ricos en materia orgánica, especialmente si tienen valores de pH bajos.

Suma de Bases (SB)

Representa la suma de las bases presentes en el suelo, es decir, los elementos K⁺, en⁺ Aquí²⁺ y magnesio²⁺. También se le llama S, y se debe evitar esta representación para evitar confusión con el azufre, cuyo símbolo también está representado por la letra S.

Las clases de interpretación para la suma de bases (SB) son genéricas y sin aplicación práctica, siendo estimadas para ayudar en los cálculos de CTC total, CTC efectivo y saturación de bases (V).

CTC total

Es la capacidad de intercambio catiónico del suelo, medida a pH 7, también representada por la letra T. Es una de las variables más importantes para interpretar el potencial productivo del suelo. Indica la cantidad total de cargas negativas que podría presentar el suelo si su pH fuera 7. Estas cargas son capaces de adsorber (retener) nutrientes cargados positivamente (K⁺, California²⁺ y magnesio²⁺), añadido al suelo mediante encalado o fertilización, y otros elementos como Al³⁺, h⁺, en⁺ etc.

La AT es una característica del suelo y tiene un valor prácticamente constante (sólo puede modificarse con la aplicación de altas dosis de materia orgánica o como consecuencia de un intenso proceso de erosión, cuando hay pérdida de la capa superficial). Así, dado que la cantidad total de cargas negativas en el suelo es prácticamente constante, cuanto mayor sea la cantidad de Al³⁺, h⁺ y Na+ en el suelo más pequeño es la cantidad de cargas negativas disponibles para adsorber las bases K⁺ Aquí²⁺, mg²⁺. Cuando la cantidad de nutrientes catiónicos agregados mediante fertilización es mayor que la CIC del suelo, estos nutrientes (K⁺, California²⁺, mg²⁺) se puede perder por lixiviación.

• Los suelos arcillosos y/o suelos con alto contenido de materia orgánica generalmente tienen T elevada, es decir, pueden adsorber grandes cantidades de nutrientes catiónicos.
• Los suelos arenosos tienen baja T e, incluso con pequeñas adiciones de bases, son susceptibles a pérdidas por lixiviación.
• Los suelos de regiones de clima templado, menos meteorizados, generalmente tienen mayor T que los suelos de regiones tropicales, debido a la mineralogía y a mayores niveles de materia orgánica debido a la menor tasa de mineralización que proporcionan las bajas temperaturas.

CTC efectivo (t)

Indica la cantidad de cargas negativas ocupadas por cationes intercambiables. En este caso, H no se considera⁺.

Saturación de bases (V)

Indica el porcentaje del total de cargas negativas ocupadas por las bases (K⁺ + na⁺ +Ca²⁺+mg²⁺).

La unidad utilizada para expresar la saturación de bases es el porcentaje (%), la cual es aceptada por el Sistema Internacional de Unidades porque es un índice calculado y no concentración o niveles.

Con el encalado se busca incrementar la saturación base del suelo hasta valores adecuados a los requerimientos del cultivo, que generalmente oscilan entre 50 y 80%. Al aumentar la saturación de bases del suelo con encalado, hay una reducción proporcional de H+Al, reduciendo así la acidez del suelo.

Saturación de aluminio (m)

Al es el único elemento cuya proporción se determina en base a t, ya que T se estima considerando todas las cargas negativas ocupadas por bases, a pH 7. Para los demás elementos (K⁺, California²⁺, mg²⁺ y no⁺), la proporción se calcula en relación a T. Para el adecuado crecimiento y desarrollo de las plantas, lo ideal es que no haya presencia de Al³⁺, es decir, que el pH sea mayor que 5,5, cuando el pH es igual a cero. Por tanto, suelos con el mismo contenido de Al³⁺ pueden tener diferentes valores de m, siempre que tengan diferentes valores de t.

Na e ISNa

Na es el contenido de sodio disponible (intercambiable) e ISNa es el índice de saturación de sodio del suelo, también llamado porcentaje de sodio intercambiable (PST).

Cuando está presente en altas concentraciones en el suelo, el Na puede tener un efecto depresor sobre la productividad de los cultivos al dificultar la absorción de agua y nutrientes por parte de la planta o por su efecto dispersante sobre las arcillas, alterando el suelo y reduciendo la infiltración de agua, el intercambio de gases y dificultando la formación de raíces. penetración difícil.

Sólo la información sobre el contenido de Na disponible en el suelo no es suficiente para evaluar los efectos adversos sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas. También es importante conocer la proporción en relación con otros cationes del suelo, como K⁺, California²⁺ y magnesio^2+.

Materia orgánica del suelo (MO)

La materia orgánica del suelo (MO) está formada por residuos de la parte aérea y radicular de las plantas, microorganismos y exudados radiculares. Se compone básicamente de C, H, O, N, S y P. La proporción de estos elementos ronda los 58% de C, 6% de H, 33% de O y 3% de N, S y P.

El contenido de materia orgánica del suelo es un indicativo de su potencial productivo, ya que los suelos con mayor contenido de MO tienen mayores valores de T y una mayor capacidad de suministrar nutrientes a las plantas, en comparación con suelos con menores contenidos de MO.

En suelos tropicales, la OM es la principal responsable de la generación de cargas negativas del suelo, aportando hasta 80% de las cargas negativas del suelo.

Con la mineralización de la MO en el suelo se liberan bases que estaban inmovilizadas en las cadenas de carbono de los tejidos vegetales, lo que promueve un aumento del pH y la disponibilidad de nutrientes. También se produce la complejación de Al.³⁺ del suelo por las moléculas orgánicas liberadas, lo que contribuye a reducir la toxicidad de este elemento y elevar el pH.

En el análisis de suelos, el contenido de N generalmente no se determina debido a su compleja dinámica en el suelo, con cambios en su forma dependiendo de las condiciones ambientales, como humedad, temperatura, pH, actividad de microorganismos, etc. Aunque existen métodos para determinar las diferentes formas de N en el suelo, aún no ha sido posible un método que integre una cantidad tan grande de factores y proporcione un índice de disponibilidad de N.

Una forma de estimar el potencial de suministro de N del suelo es cuantificar su disponibilidad a través de la materia orgánica del suelo.

Fósforo disponible (P)

El contenido de fósforo (P) “disponible” para las plantas es una medida relativa de la cantidad del elemento en el suelo. Para su determinación se utilizan extractantes específicos, siendo los más comunes Mehlich1 y Resina. Las cantidades de P recuperadas por estos extractores son diferentes. Sin embargo, para cualquiera de ellos, la indicación de niveles altos significa que en ese suelo existe una baja probabilidad de respuesta del cultivo a la aplicación de P. Si ocurre lo contrario, si los valores determinados en el análisis son bajos, significa que existe la necesidad de aplicar P para que haya un crecimiento adecuado de las plantas y puedan alcanzar la productividad deseada.

Fósforo restante (P-rem)

Mide la capacidad de adsorción de P del suelo, es decir, cuánto P aplicado es retenido por las arcillas del suelo. Cuanto más arcilloso sea el suelo, mayor será la adsorción de P por las arcillas y menor será la cantidad de P en la solución de equilibrio, ya que parte del P en la solución será retenido por las arcillas. Después de un cierto tiempo de contacto, el P se cuantifica en la solución en equilibrio (de ahí el nombre de “fósforo restante”). La concentración final de P en la solución indica la capacidad de adsorción del suelo y permite inferir sobre su textura, ya sea arcillosa, media o arenosa.

Potasio disponible (K)

Indica el contenido de potasio disponible en el suelo. Se extrae mediante extractor Mehlich-1 o resina de intercambio catiónico.

Con la erosión de los minerales, parte del K estructural pasa a formas intercambiables y en solución. Sin embargo, se trata de un proceso lento y, en la mayoría de los casos, insuficiente para abastecer de mayor productividad a los cultivos comerciales, especialmente aquellos de ciclo corto.

La mayor o menor capacidad del suelo para reemplazar K en solución depende de la cantidad de K estructural, que varía con la cantidad y calidad de los minerales del suelo. Por este motivo, existen diferentes comportamientos de los cultivos según el tipo de suelo. Como ejemplo se puede citar el cultivo del banano, que crece mejor en suelos con altos niveles de K y alta capacidad de sustitución por minerales.

Calcio (Ca) y Magnesio (Mg)

Indican la cantidad de calcio y magnesio en el suelo en forma intercambiable (Ca²⁺ y magnesio²⁺), es decir, capaz de ser absorbido por las plantas.

El contenido de Ca²⁺ y magnesio²⁺ están directamente relacionados con la acidez del suelo. Los suelos generalmente ácidos tienen niveles bajos de Ca.²⁺ y magnesio²⁺ y suelos con buena fertilidad, niveles más altos de Ca²⁺ y magnesio²⁺. Estos son los elementos que más influyen en la V debido a la mayor tasa de ocupación de la T.

En suelos ácidos, sus niveles aumentan con la aplicación de cal, lo que, a su vez, aumenta la saturación de bases del suelo, aumenta el pH y reduce la toxicidad del Al.

Los suelos con bajos contenidos de T y bajos contenidos de Ca y Mg (características de los suelos arenosos) pueden presentar un V medio a alto. Esto se debe a que V es un valor relativo y puede dar una falsa indicación de alta fertilidad.

Azufre (S)

El contenido de S en el suelo se altera fácilmente por el manejo del suelo o por la lluvia, ya que se lixivia fácilmente en forma de SO.₄^2-. Generalmente su contenido es mayor en capas inferiores, como por ejemplo de 20 a 40 cm.

En las recomendaciones de fertilización, el S suele quedar relegado a un segundo plano debido a su aportación a través de fertilizantes, como el sulfato de amonio, el superfosfato simple o el sulfato de potasio. Otra razón es que dosis relativamente bajas (40 a 80 kg/ha) son suficientes para satisfacer la demanda de la mayoría de los cultivos.

Sin embargo, cuando se utilizan continuamente fertilizantes que no tienen S en su composición, como fórmulas de alta concentración, que están compuestas principalmente por urea, superfosfato triple, MAP y cloruro de potasio (Ejemplo: 25:05:20) y en alta productividad , deficiencia de S.

Las especies más exigentes en S pertenecen a las familias de las crucíferas (col, coliflor, etc.) y liliáceas (ajo, cebolla, etc.) con demandas medias de 70 a 80 kg/ha de S. Legumbres, cereales y cultivos forrajeros tienen requerimientos menores (15 a 50 kg/ha). En general, las leguminosas requieren mayores cantidades de S que las gramíneas, debido a su mayor contenido de proteínas.

Micronutrientes

El análisis de micronutrientes tiene algunas limitaciones que dificultan evaluar su disponibilidad real en el suelo. Los bajos niveles extraídos, principalmente B, Cu y Zn, el pH, el contenido de arcilla y la materia orgánica del suelo son variables que pueden influir en la interpretación de la disponibilidad de micronutrientes, además de los diferentes niveles de requerimientos de los cultivos.

Es necesario conocer las características de cada micronutriente, su dinámica en el suelo y en la planta, para poder tomar medidas preventivas, evitando así futuras deficiencias en los cultivos.

B: Fácilmente lixiviado en suelos arenosos con bajos niveles de materia orgánica. Las altas precipitaciones y los niveles excesivos de riego aumentan las pérdidas por lixiviación. Los síntomas de deficiencia ocurren en períodos secos y tienden a desaparecer con el retorno de la humedad adecuada al suelo. Esto ocurre debido a una reducción en la mineralización de la materia orgánica, fuente importante de B para el suelo. La sequía también reduce el transporte de B en el suelo y el crecimiento de las raíces, reduciendo así su absorción.

zinc: La aparición de deficiencias es más común en suelos arcillosos con pH elevado. Al igual que el P, es retenido con mucha energía por las arcillas del suelo, lo que dificulta su absorción por las plantas. El encalado reduce la disponibilidad de Zn debido al aumento del pH. Altas dosis de fertilizantes fosfatados también reducen la disponibilidad de Zn.

Culo: En suelos orgánicos existe mayor probabilidad de deficiencia de Cu debido a la formación de complejos estables, lo que dificulta que las plantas absorban Cu. Los suelos arenosos son más deficientes en Cu que los arcillosos debido a la facilidad de lixiviación.

Fe: Generalmente abundante en suelos tropicales. Su disponibilidad se reduce considerablemente al aumentar el pH del suelo. Por este motivo, el encalado es una práctica eficiente para reducir la toxicidad del Fe en cultivos sensibles a este elemento. La deficiencia de Fe puede ser causada por exceso de P, pH alto y bajas temperaturas.

 Minnesota: Al igual que el Fe, generalmente abunda en suelos tropicales. Su disponibilidad también disminuye al aumentar el pH del suelo. En suelos orgánicos se forman complejos que reducen la disponibilidad de Mn para las plantas. Los síntomas de deficiencia son más comunes en suelos arenosos, con T baja y en épocas secas y de altas temperaturas.

CL: Aunque es uno de los iones más móviles en el suelo y se lixivia fácilmente, generalmente está bien disponible para las plantas. Su disponibilidad aumenta con el encalado. Se encuentra en niveles más elevados en suelos cercanos al mar o en aquellos que reciben tratamientos con agua salina, como los de las granjas lecheras.

Mes: Las deficiencias ocurren en suelos arenosos y ácidos, y el encalado aumenta su disponibilidad. Es importante en la fijación de N atmosférico por las leguminosas. Las plantas lo necesitan en pequeñas cantidades; generalmente, entre 40 y 50 g/ha satisfacen las necesidades.

Ni: Se convirtió en un micronutriente esencial para las plantas luego de que estudios demostraran su función como componente de la ureasa, una enzima que cataliza la reacción de la urea, transformándola en amoníaco y dióxido de carbono. No existen estudios que encuentren deficiencia de Ni en las plantas. Hay que tener cuidado con la toxicidad provocada por las aplicaciones de residuos industriales y lodos de depuradora.

Existe una gran diversidad de extractantes utilizados para determinar los micronutrientes en el suelo. Sin embargo, en análisis de rutina el más utilizado es Mehlich-1, debido a la facilidad de preparación de la solución y porque ya contamos con el extracto donde se determinó P y K. El extractante más utilizado para B es el agua caliente.

Ante esto, pudimos comprender la importancia de realizar análisis químicos del suelo, ya que indica parámetros que sirven de guía para la toma de decisiones en la elección de las mejores fórmulas y productos, además de las cantidades correctas, lo que conduce a un retorno económico además de un equilibrio del entorno de producción.

Referencias

DA SILVA, Fábio Cesar et al. Manual de análisis químicos de suelos, plantas y fertilizantes.. Brasilia, DF: Información Tecnológica Embrapa; Río de Janeiro: Embrapa Solos, 2009.

PREZOTTI, LC; MARTINS, AG Guía de interpretación de análisis de suelos y hojas. (págs. 1-104). Vitória: Instituto Capixaba de Investigación, Asistencia Técnica y Extensión Rural, 2013.

Autores

Ing. Agr. Dra. Angélica Schmitz Heinzen

Ing. Agr. Maestría en Ciencias. Thiago Stella de Freitas