La Conductividad Eléctrica del Suelo en el Desarrollo de los Cultivos


El desarrollo de los cultivos está condicionado por muchos factores, tanto bióticos como abióticos, dentro de estos últimos se encuentran las propiedades fisicoquímicas de los suelos. Sin duda, algo que determina la calidad y fertilidad de un suelo agrícola es el contenido de sales presentes. Estas sales  reducen el potencial osmótico de la solución del suelo, reduciendo al mismo tiempo la disponibilidad de agua  para las plantas, a pesar de que el suelo muestre niveles razonables de humedad. Los problemas de salinidad son más acentuados en regiones áridas y semiáridas. La manera en la que se mide dicha salinidad en los suelos es mediante la conductividad eléctrica (CE).

¿Qué es la conductividad eléctrica (CE) del suelo?

La CE mide la capacidad del suelo para conducir corriente eléctrica al aprovechar la propiedad de las sales en la conducción de esta; por lo tanto, la CE mide la concentración de sales solubles presentes en la solución del suelo.Su valor es más alto cuanto más fácil se mueva dicha corriente a través del mismo suelo por una concentración más elevada de sales.

Las unidades utilizadas para medir la CE son dS/m (decisiemens por metro). Esta medida es equivalente a la que anteriormente se utilizaba: mmhos/cm.

 Progresion-de-danio-por-la-salinidad

Figura 1. Progresión del daño por la salinidad del suelo en plantas de fresa. Una planta sana a la derecha y plantas fuertemente afectadas hacia la izquierda.

Foto: Koike.

Salinidad en los suelos agrícolas

La salinidad a menudo se confunde con sodicidad del suelo, pero son dos cosas completamente distintas, ya que estos suelos tienen diferencias significativas en sus propiedades químicas como se aprecia en el Cuadro 1.

Cuadro 1. Clasificación de suelos afectados por sales de acuerdo a sus propiedades químicas.

Fuentes: Havlin, 2013.

Grupo de suelo

CEe

Porcentaje de sodio intercambiable (PSI)

pH del suelo

Salino

>4

<15

<8.5

Sódico

<4

>15

>8.5

Salino-sódico

>4

>15

<8.5

En un suelo salino se acumulan cationes como sodio (Na+), potasio (K+), calcio (Ca+2) y magnesio (Mg+2), así como los aniones cloro (Cl-), sulfato (SO4-2), bicarbonato HCO3-) y carbonato (CO3-2). Por otro lado, los suelos sódicos cuentan con altos contenidos de Na, pero no de las demás sales anteriormente enlistadas.

Manejo. Los suelos salinos son manejados con lavado, mientras que a los suelos sódicos se les aplican mejoradores a base de calcio (yeso agrícola) o formadores de calcio (azufre, ácido sulfúrico, polisulfuro de calcio o amonio) y posteriormente la aplicación de láminas de riego para eliminar el sulfato de sodio excesivo de la solución de suelo, mejorando las características físicas que se afectaban por la presencia de sodio (Castellanos, 2000). Por otro lado, a los suelos salino-sódicos se les aplican primero mejoradores de suelo, como los enunciados anteriormente, y después se aplican láminas de lavado. 

Origen. Los procesos que originan la salinidad de los suelos pueden ser los siguientes:

  • Meteorización de rocas o materiales parentales.
  • Mantos freáticos elevados que no impiden el movimiento vertical del agua.
  • Calidad pobre del agua de riego (contenido alto de sales).
  • Mal manejo del riego, donde la lámina de drenaje es insuficiente para el lavado de sales.
  • Ex vasos de lagos o lagunas sometidos a evaporación por largos períodos.
  • Aplicación excesiva de fertilizantes, abonos animales o compostas.
 El-requerimiento-de-lavado

Figura 2. El requerimiento de lavado puede ir de un 5 a 10 % más de agua, adicional a la lámina de riego. 

Foto: Intagri

Métodos para medir la salinidad. La salinidad del suelo se mide a través de dos métodos: 1) conductividad eléctrica en el extracto de saturación (CEe); 2) conductividad eléctrica en extracto 1:2, es decir, que por cada unidad de suelo se agregan dos de agua. El último método se caracteriza por ser práctico y sencillo. Muchos de los reportes están referidos en CEe. En el cuadro 2 se tiene la equivalencia entre los valores de ambos métodos.

Cuadro 2. Relación entre CEe y conductividad eléctrica en extracto 1:2, para suelos de diversas texturas del centro de México.

Fuente: Agrolab, 1999.

CE en suelo: agua (1:2)

CEe

<0.15

<0.4

0.15-0.5

0.4-1.2

0.5-1.0

1.2-2.4

1.0-1.5

2.4-3.8

1.5-2.0

3.8-5.5

2.0-2.5

5.5-7.9

>2.5

>7.9

¿Para qué sirve conocer la CE en los suelos?

Determinar la CE es fundamental para tomar las decisiones de manejo del suelo, si es necesario algún mejorador del suelo o no, y para determinar la fracción de lavado que se adicionará. También conocer este parámetro del suelo facilita determinar el cultivo y variedad a establecer de acuerdo a su tolerancia a los niveles de salinidad presentes en el suelo. El sistema de cultivo, ya sea surcos o en melgas, de igual forma se puede determinar al conocer la salinidad del suelo, e incluso el manejo del agua en los sistemas de riego y ubicación de la cinta de riego por goteo, cuando así sea el caso. La importancia del contenido de sales a través del valor de CE, permite tomar la decisión de utilizar el suelo para fines agrícolas o no hacerlo (Cuadro 3), dependiendo del sistema de riego. Parcelas que cuentan con sistemas de fertirrigación ayudan a manejar la salinidad de manera localizada, pues mediante este sistema pueden mover las sales fuera del bulbo de humedad, donde está ubicada la mayor parte del sistema radical de las plantas, logrando un impacto menos negativo sobre el cultivo. El riego por goteo, es entonces aquel que permite una mayor versatilidad para el manejo de las sales del suelo.

Cuadro 3. Clasificación de los suelos en base a su CEe y el efecto general sobre los cultivos.

Fuente: Castellanos, 2000.

CEe

Condiciones de salinidad y efecto sobre las plantas

<1

Suelo libre de sales. No existe restricción para ningún cultivo.

1-2

Suelo muy bajo en sales. Algunos cultivos muy sensibles pueden ver restringidos sus rendimientos.

2-4

Suelo moderadamente salino. Los rendimientos de cultivos sensibles pueden verse afectados en su rendimiento.

4-8

Suelo salino. El rendimiento de casi todos los cultivos se ve afectado por esta condición de salinidad.

8-16

Suelo altamente salino. Solo los cultivos muy resistentes a la salinidad pueden crecer en estos suelos.

>16

Suelo extremadamente salino. Prácticamente ningún cultivo convencional puede crecer económicamente en estos suelos.


La conductividad eléctrica y su influencia sobre los cultivos

Síntomas y daños por salinidad en los cultivos. La salinidad disminuye el crecimiento de los cultivos al ocasionar una disminución en la disponibilidad de agua, llegando a presentar síntomas similares a los provocados por una sequía, aún cuando se tengan niveles suficientes de humedad en el suelo. Los síntomas varían con los estados fenológicos de los cultivos, los cuales son más severos en las etapas iniciales de crecimiento de los cultivos, sobre todo durante la germinación de semilla.  Otros de los síntomas que se aprecian en los cultivos por altas concentraciones de sales son el retraso en el crecimiento y/o la presencia de distintas decoloraciones dependiendo de la especie, principalmente la coloración verde-azulada de la planta. La apariencia azulosa es resultado de una cubierta cerosa con un espesor poco 

Los síntomas varían con los estados fenológicos de los cultivos, los cuales son más severos en las etapas iniciales de crecimiento de los cultivos, sobre todo durante la germinación de semilla.  Otros de los síntomas que se aprecian en los cultivos por altas concentraciones de sales son el retraso en el crecimiento y/o la presencia de distintas decoloraciones dependiendo de la especie, principalmente la coloración verde-azulada de la planta. La apariencia azulosa es resultado de una cubierta cerosa con un espesor poco común sobre la hoja y el color verde más intenso debido a una concentración de clorofila por unidad de superficie del follaje. En ocasiones, se generan clorosis en el follaje por el alto contenido de sales, asociado al uso de aguas de riego con alto contenido de bicarbonatos.


 El-requerimiento-de-lavado

Figura 3. Síntomas en el follaje por salinidad del suelo en el cultivo de caqui. 

Foto: IVIA

Algunas especies desarrollan áreas necróticas en la punta, así como en los bordes del follaje al crecer en suelos salinos.

Rendimientos de los cultivos. No todos los cultivos tendrán la misma respuesta a un mismo nivel de salinidad, algunas especies producen rendimientos aceptables a niveles altos. Cultivos sensibles tienen rendimientos pobres al incrementar mínimamente la CE del suelo (Cuadro 4). La diferencia de estas especies está estrechamente relacionada con su fisiología, y para ser más precisos con la adaptación osmótica (reducen su potencial osmótico al igual que el agua salina) que tienen sus raíces para mantener el flujo de agua del suelo hacia ellas.

Cuadro 4. Tolerancia de los cultivos a la salinidad, expresada en el porcentaje de rendimiento.

Fuente: Mass y Hoffman (1977) y Carter (1981).

Cultivo

Rendimiento relativo en %, en base a la CEe indicada, dS/m

Umbral de CEe dS/m

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

...15

Algodón

100

100

100

100

100

100

100

98

93

88

62

7.7

Cebada

100

100

100

100

100

100

93

86

79

72

37

8.0

Trigo

100

100

100

100

100

100

93

86

79

71

36

6.0

Arroz

100

100

88

76

63

51

39

27

15

2

0

3.0

Maíz

100

100

100

100

98

90

84

78

70

63

29

4.8

Papa

100

96

84

72

60

48

36

24

12

0

0

1.7

Caña

100

98

92

86

81

75

69

63

57

51

28

1.7

Fresa

100

67

33

0

0

0

0

0

0

0

0

1.0

Rosal

100

74

36

0

0

0

0

0

0

0

0

1.0

Otros mecanismos fisiológicos que influyen en la tolerancia de algunas especies pueden ser su capacidad de exclusión iónica (principalmente sodio y cloro) o la acumulación der sustancias orgánicas en el citoplasma. De manera general se recomiendan suelos con CEe 1 dS/m para el adecuado desarrollo de los cultivos.

Fuentes consultadas:

-Havlin, J. L.; Tisdale, S. L.; Nelson, W. L.; Beaton, J. D. 2013. Soil Fertility and Fertilizers an Introduction to Nutrient Management. Ed. Pearson. EE. UU. 516 p.

-Castellanos, R. J. Z. 2000. Manual de Interpretación de Análisis de Suelos y Aguas. Ed. Intagri. Gto., México. 186 p. 

-Martínez, C. A.; Royo, A.; Aragüés, R. 1987. Tolerancia de la Cebada (Hordeum vulgare L.) a la Salinidad. Ed. INIA. Madrid, España. 20 p. 

Curso sobre Evaluación de la Fertilidad del Suelo para Formular Recomendaciones de Fertilización

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