suelos salinos. aer laboulaye, córdoba 23 de julio...

Diferenciación y aptitud de uso de los suelos salino-sódicos

Miguel A. TaboadaInstituto de Suelos, CIRN, INTA

Suelos salinos. AER Laboulaye, Córdoba23 de julio de 2010

Salinizacióndel suelo

Superficie del suelo

Fondo del perfildel suelo

Vía seca (vientos desde areas salinas ysalitrales o desde el mar)

Vía húmeda (disolución por agua delluvia, inundación por des-borde de cursos de aguasalina)

Origen biológico: producción de S2-

en suelos sulfato-ácidos

Agua subterránea: disolución deestratos salinos de lacorteza terrestre

¿dónde y por qué?

El exceso de sales en la solución del suelo afecta la negativamentela disponibilidad de agua para las plantas. Pero no todos los cultivosson igualmente sensibles.

0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20 25 30

Salinidad (dSm-1)

Ren

dim

ient

o re

lativ

o (%

)

Soja

Cebada

Agropiro

CE = 4 dS /m

El exceso de sodio intercambiable afecta la estabilidad delsistema de poros, y por ende la movilidad del agua del suelo.

Los suelos sódicos son en general poco permeables.

Aca va un título

0

4

8

12

16

20

0 20 40 60

PSI

Con

duct

ivid

ad h

idrá

ulic

a (c

m/d

ía)

III. Concentraciones críticas

Baja permeabilidad

Efecto del sodio intercambiable sobre lapermeabilidad del suelo

PSI = 15

III. Concentraciones críticas

Suelos salinos:

Conductividad eléctrica (CE) > 4 dS / m

Suelos alcalinos:

Porcentaje de sodio intercambiable (PSI) > 15

pH > 8,5

Estos valores se originan en la taxonomía de los suelos. Los problemas pueden empezar con valores inferiores, en función de la tolerancia de cada cultivo, la profundidad del suelo a la cual aparecen, etc.

Regiones subhúmedas y húmedas: grandes planicies (pendiente < 0,1 %) con capa freática cercana a lasuperficie del suelo.

Paisajes modelados por el viento en paleoclimas más secos queel actual.

Evidencias:

• No existe red de drenaje integrada en arroyos y ríos;

• Muchas lagunas son antiguas cubetas de deflación eólica, hoyllenas de agua;

• Patrón de lagunas-lomas semilunares, en dirección de los vientospredominantes.

1º cuestión: geomorfología y relieve

Bajos Submeridionales

Oeste Bonaerense

PampaDeprimida

SE de Córdoba

Rasgo común: red de drenaje poco desarrollada. Las sales no seeliminan naturalmente hacia el mar.

EVENTOS DE INUNDACION

Freatimetría en áreas de derrame del Río Quinto

1980 1990 2000

-3.50

-2.00

-0.50

Alt

ura

de la

nap

al (m

)

av: -2.02sd: 0.64

av: -2.84sd: 0.62

(▲) Ceballos (P=0.01; R=0.53); (◊) Speluzzi (P<0.001; R=0.81); (○) Catriló (P<0.001; R=0.88); (▲) Quemú (P<0.001; R=0.76); (●) Alvear (P<0.001; R=0.83).

Fuente: Viglizzo et al. (2007).

-7,0

-6,0

-5,0

-4,0

-3,0

-2,0

-1,0

0,0

-2,5 -2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0,0

Groundwater level of Pico (m)

Groundw

ater level of other locations (m)

Altura de la napa de agua (m) en Gral. Pico

Altura de la napa de agua (m

) en otras localidades

Dinámica sincronizada del agua subterránea en el noreste de La Pampa

y = -0,0167x + 39,569R2 = 0,01, R=0,11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

600 700 800 900 1000 1100 1200 1300

Precipitación anual (mm)

Áre

a in

unda

da (%

)

y = -0,0167x + 39,569R2 = 0,01, R=0,11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

600 700 800 900 1000 1100 1200 1300

Precipitación anual (mm)

Áre

a in

unda

da (%

)

y = 12,852x2 - 2,9535x - 0,3865R2 = 0,77; R=0,88

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Ascenso de la napa freática (m)Á

rea

inun

dada

(%)

y = 12,852x2 - 2,9535x - 0,3865R2 = 0,77; R=0,88

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Ascenso de la napa freática (m)Á

rea

inun

dada

(%)

Relaciones entre precipitación anual, ascenso de la napa freática y porcentaje de tierras inundadas en la cuenca del Río Quinto

Inundaciones y encharcamientos periódicos

Sequías periódicas

Lagunas interconectadas durante las inundaciones

Paisaje chato: cualquier obra hace de represa

Inundaciones y secas se relacionan con el tipo de suelospredominantes.

Existen diferentes tipos de inundaciones, en funciónque se originen por agua subterránea o por agua delluvia.

Ello se relaciona con la presencia, o no, de un subsuelo arcilloso sódico: el horizonte Bt nátrico.

2º cuestión: tipo de suelo tipo de inundación

Tipos de inundación

Ascenso freático

noconfinado

Suelos sin horizonte nátrico arcilloso:ascenso librede agua subterránea

Profundidad crítica en función de la altura freática

Capafreática

Zona de ascenso capilar

Horizonte A

Zona librede sales

Zona de acumulaciónde sales

ClNa ClNa ClNa

Horizonte A

Capafreática

Zona de ascenso capilar

ClNa ClNa ClNa

Zona de acumulaciónde sales

Tipos de inundación

Suelos con subsuelo arcilloso impermeable: confinamiento freático y acumulaciónsuperficial de agua de lluvia

Napa “colgante”

HorizonteArcilloso impermeable

Ascenso freático

confinado

A

2Bt1

2Bt2

2BCk

2C

Suelo sódico de la PampaDeprimida (Natracuol)

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

00 10 20 30 40 50 60

clay (%)so

il de

pth

(m)

AhBA

Bt1Bt2

BCkm

carbonatos

Agua subterráneasalinidad elevada

Agua de lluviano salina

anegamiento

arcilla

Tipos de inundación

Calidad del agua de inundación

Agua de lluvia Agua subterránea

Agua no salina

Problemas de hidromorfismoedáfico

(deficientes condiciones de aireación y transitabilidad)

Agua con sales solubles de sodio

Problemas asociados de hidro- y

halomorfismo edáfico (exceso de sales y

sodio intercambiable)

Problemas físicos de las inundaciones con agua salina

Tipo de sal sódica predominante

Cloruros (Cl-) y sulfatos (SO42-):

Salinización temporariaSodificación moderada

•Peladales•Erosión hídrica•Restricciones hídricas

Bicarbonatos (HCO3-):

Sodificación severa y permanente

•Desestabilización estructural•Sellado y encostramiento

superficial•Erosión hídrica•“agua muerta”

Tipos de paisajes y suelos asociados de las áreas inundables

Las imágenes satelitales muestran diferentes tipos de relieves en las regiones argentinas que poseen campos bajos y suelos salino – sódicos asociados.

Pampa DeprimidaImágen LandsatPartidos de Pila y Castellisobre la bahía deSamborombón

Canal 9 DoloresRuta 11

Déficit hídrico

Canal 9 Dolores Ruta 11

Bahía de Samborombó

Exceso hídrico

Bahía de Samborombón

Relieve muy chato

Represamiento

Canal 9

Exceso hídrico

Pueden reconocerse diferentes posiciones topográficas asociadas con:

• áreas relativamente convexas (lomas y microlomas);

•áreas planas o tendidos

•áreas cóncavas o de acumulación (bajos y cubetas).

Patrón de distribución heterogéneo (“overo”) enMagdalena (prov. Bs.As.).

Lomas agrícolas

Bajos y cubetas

Bajos tendidos

Ap

A

AC

2Bt

2BCk

Capa Freática

Pampa Deprimida, Borde Norte

Natracualf típico: Suelo sódico desde

la superficieEnlame

A

AB

2Bt1

2Bt2

2BCk

Capa Freática

IV. Diferenciación y aptitud de uso

A

2Bt1

2Bt2

2BCk

2C

Natracuol típico:Suelo sódico en el

Horizonte Bt nátrico, perocon horizonte A de buena calidad

Pampa Deprimida, Borde Norte

Horizonte A someropero rico en MO

Horizonte A somero

IV. Diferenciación y aptitud de uso

En los bajos suele haber suelos noafectados por sales y/o sodio, perocon fuerte hidromorfismo

Moteados y concrecionesde hierro – manganeso.

Pampa ArenosaImágenes Landsat. Sur del partido de Lincoln

Déficit hídrico

Exceso hídrico

Médanos paralelos con depresiones intermedanosas

Médano 5 – 6 km ancho

h ≈ 6 m

DepresiónIntermedanosa0,5 – 2 km ancho

A11

II A12II AC

II C

Hapludol énticoAreno franco

cenizas

agua subterránea

A12AC

A11

ÍI Bt sódico

Hapludol thapto-nátrico

Suelos de la Pampa Interior o Arenosa

Hapludol típicoaptitud agrícola

Hapludoles thapto-nátricos(partido de Lincoln)

Horizonte thapto

Suelos de la Pampa Interior o Arenosa

Suelo actual

Suelo enterrado o thapto-suelo

Capa freática

IV. Diferenciación y aptitud de uso

Inundación por ascenso freático. Sales depositadas en la superficie

Serie RosalesBajos y planos(Sódico a partir del Bt):

Natralbol típico(A-E-Bt-BC-C)

Serie Laboulaye:Haplustol udoténtico(Ap-A-AC-C)Lomas medanosas

Criterios de diferenciación y aptitud de uso:

• profundidad a partir de la cual aparecen los problemas de sales y/o sodio intercambiable;

• espesor y calidad del horizonte superficial

• tipo de anegamiento y tipo de sal;

• frecuencia y duración de los anegamientos;

• distribución espacial (¿cuál suelo domina?).

Tecnologías de rehabilitación de suelos salinos y sódicos

Existen tecnologías probadas y en desarrollo para la recuperación desuelos salino – sódicos. Pero la duración del efecto será corta si nocontrola la fuente del aporte de sales: el ascenso del agua subterránea.

• Sistemas de drenaje (por ejemplo, drenes topo);

• Manejo del agua superficial (por ejemplo, sistematizaciónagrohidrológica).

Badén bordeado

Sistematización agrohidrológica (F. Damiano, INTA Clima y Agua)

Tecnologías de rehabilitación

Máquinas:

Hoja niveladora (propia)

Pala frontal (alquilada)

(Damiano y Taboada, 2004/05)

Tecnologías de rehabilitación

1. Recuperación química

2. Recuperación biológica

3. Prevención del ascenso de sales.

Enmiendas: yeso (SO4Ca.2H2O),ácidos, azufre, etc.

Labranza profunda: paratill, cultivie

Abonos orgánicos: estiércol,abono de piletón de tambo.

Plantas mejoradoras: arroz, maíz deGuinea, especies megatérmicas, etc.

Manejo de la cobertura superficial:pastoreo rotativo, SD, intersiembra.

Descompactación y enyesado

La descompactación con cultivie aumenta la producción de ryegrass

Producción de ryegrass

1874,5

2325,5 2260,8

0,0

500,0

1000,0

1500,0

2000,0

2500,0

3000,0

Testigo Cultivie Cultivie+yeso

kg h

a-1

MS

(Gentileza: Hilario Salas, CREA Navarro)

0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00

-22,5

-12,5

-7,5

-2,5

Prof

undi

dad

(m)

Densidad aparente (Mg m-3)

testigodescompactadodesc. + yeso

La descompactación disminuye la densidad del suelo(Gallardo, Fernández y Taboada, en preparación)

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00,00 5,00 10,00 15,00

R (MPA)

Prof. (cm)Descompactado

Desc. + yeso

Testigo

0

20

40

60

80

100

120

140

Testigo Decompactado Decompactado+yeso

Tasa

de

infil

trac

ión

(mm

h-1

)

La descompactación disminuye la resistencia del suelo y aumenta la tasa de infiltración (Gallardo, Fernández y Taboada, en preparación)

Manejo del pastoreo con descansos periódicos

en bajos con suelos sódicos (Tesis: C. Vecchio, UNLP)

1

1,05

1,1

1,15

1,2

1,25

1,3

1,35

set08 Dic-08

dens

idad

apa

rent

e (M

g m

-3) Pastoreo continuo

Pastoreo rotativoClausura

Descenso de la densidad del suelo (Gentileza: C. Vecchio, UNLP)

Mejoran las propiedades del suelo superficial(C. Vecchio, UNLP)

Pastoreo continuo

Pastoreo rotativo Clausura

0-8 cm 9,5 7,8 78-16 cm 10,5 10 9

16-24 cm 10,5 10 9,5

pH

Pastoreo continuo

Pastoreo rotativo Clausura

0-8 cm 15,5 15 108-16 cm 26,2 20,5 23

16-24 cm 26 23 19

RAS (sodicidad)

Pastoreo continuo

Pastoreo rotativo Clausura

0-8 cm 1,8 2,9 4,68-16 cm 0,9 1,2 1,7

16-24 cm 0,8 1,1 1,4

% MO

Manejo del pastoreo

0

1

2

3

4

5

6

7

Abr-83

Jun-8

3Ago

-83oc

t-83

dic-83

feb-84

abr-8

4jun-8

4ag

o-84

oct-8

4dic

-84feb

-85ab

r-85

jun-85

ago-8

5

Con

duct

ivid

ad e

léct

rica

de e

xtra

ctos

de

satu

raci

ón(d

S m

-1)

clausura pastoreo

Horizonte A1

** *** ** ***

continuo

0

1

2

3

4

5

6

7

Abr-83

Jun-8

3Ago

-83oc

t-83

dic-83

feb-84

abr-8

4jun-8

4ag

o-84

oct-8

4dic

-84feb

-85ab

r-85

jun-85

ago-8

5C

ondu

ctiv

idad

elé

ctric

a de

ext

ract

os d

e sa

tura

ción

(dS

m-1

)

clausura pastoreo

Horizonte A1

** *** ** ***

continuo

Control de salinidadLavado y Taboada (1987)

Tecnologías de rehabilitación

0 – 30 cm: 6,34 dS/m30 – 60 cm: 7,02 dS/m

Efecto de la cobertura del sueloTrigo bajo riego en La Rioja

012345678

0-30 cm 30-60 cm

CE

(dS

/ m)

LCSD

La implantación de sp. megatérmicas aumenta la producción de forraje, en comparación con el pastizal natural(Otondo et al., 2009)

Cuadro 1 Valores promedio de producción l(Kg./MS/ha) de tres años de evaluación de especies

subtropicales

Especie Año Producción Promedio

anual Kg/MS/ha

Desvío estándar

Producción Promedio trianual (*) Kg/MS/ha

2006 4 916,41 845,27 2007 5 817,58 908,44 Chloris gayana

Var. Fine Cut 2008 4 339,67 1 030,48 5024,55 b

2006 4 574,63 371,95 2007 7 983,32 216,67 Chloris gayana

Var. Pioneer 2008 5 126,96 1 25,07 5894,97 b

2006 4 400,87 923,45 2007 7 162,38 1 147,82 Panicum Coloratum

Var. Klein 2008 5 931,91 605,79 5831,72 b

2006 2 532,54 771,85 2007 3 250,08 618,06 Testigo

(Pastizal natural) 2008 2 308,26 297,45 2696,96 a

(*). Letras distintas difieren significativamente para p<0,05

8,48,6

8,89

9,29,4

9,69,810

10,210,4

Primavera Verano Otoño Invierno

pH

ChlorisPanicumClausuraPastoreo

Las mejoras en la productividad se relacionan con descensos de pHy de la sodicidad(Gentileza: J. Otondo, INTA Depresión del Salado)

Manejo de hacienda, comederosy bebederos en bajos

SUMARIO

a) Saber distinguir entre tipos de suelo:

• Presencia o no de horizonte Bt nátrico: tipo de inundación;

• Criterios de aptitud de uso en función de profundidad del horizonte nátrico y el espesor y calidad del horizonte A;

b) Suelos en parches u “overos”: ¿cuál prevalece?

c) Rehabilitación supeditada al control del agua subterránea y ordenamiento de excedentes de agua.

d) Rehabilitación de suelos:

• Métodos correctivos (no sólo yeso…).

• Métodos preventivos: aumentar cobertura superficial (manejo del pastoreo, implantación de megatérmicas) usando SD.

• Evitar labranzas en suelos con napa muy salina.

Desafío: ¿es posible la agricultura?

SD: cambio de paradigma

¿por qué no se podía hacer agricultura?

• profundidad del suelo a la cual se presentan las limitantes por sodio y sales

• riesgo de ascenso capilar de sales

• trabajabilidad del suelo y problemas de piso

¿cuánta agua útil puede almacenar el suelo libre de limitantes?

• ¿cuán profundo está el horizonte Bt nátrico (sea o no thapto)?

• ¿cuál es la calidad del suelo que queda arriba del Bt nátrico?

0,8 a 1,2 mm agua almacenada por cm de suelo, según latextura.

No es lo mismo tener 30 cm hasta el Bt, que tener 60-80 cm.

La posibilidad de la agricultura depende de la autonomíahídrica del suelo y del manejo de esa agua almacenada.

Suelos salinos. AER Laboulaye, Córdoba23 de julio de 2010

¡Muchas gracias!

Crecimiento activo (enero)

01020304050607080

Chloris Panicum E. clausura E. pastoreada

% c

ober

tura

Especie Dominante (1)Mat. MuertoSuelo desnudo

Fin de crecimiento (mayo)

01020304050607080

Chloris Panicum E. clausura E. pastoreada

% c

ober

tura

Fin del reposo (setiembre)

01020304050607080

Chloris Panicum E. clausura E. pastoreada

% c

ober

tura

8.7

9.2

9.7

10.2

Chloris

Panicum

Testigo

Pastoreo

Primavera Verano Otoño Invierno

pH

0-1

5 cm

0.5

1.5

2.5

3.5

Chloris

Panicum

Testigo

Pastoreo

Primavera Verano Otoño Invierno

CE

(d

Sm

/m)

0 -

15 c

m

5

10

15

20

25

Chloris

Panicum

Testigo

Pastoreo

Primavera Verano Otoño Invierno

RA

S 0

- 1

5 cm

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

Chloris Panicum E.Clausura E. Pastroreo

abc c

ab

Den

sida

d Ap

aren

te (g

r/cm

3 )

0

5

10

15

20

25

30

Chloris Panicum E.Clausura E.Pastoreo

a a aa

Hum

edad

Edá

fica

%

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Chloris Panicum E.Clausura E. Pastoreo

a

b

aa

índi

ce d

e In

esta

bilid

ad

0

1

2

3

4

Chloris Panicum E.Clausura E. Pastoreo

aba

bc

c

Tasa

de

infil

raci

ón (

cm/h

s)

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

Prof

undi

dad

freá

tica

(m)

0

5

10

15

20

25

30

Abr-83

Jun-83

Ago-83

oct-83

dic-83

feb-84

abr-8

4jun

-84ag

o-84

oct-8

4dic

-84feb

-85ab

r-85

jun-85

ago-8

5

CE

agua

freá

tica

(dS

m-1

)

Profundidad freática salinidad freática

Fondo del Bt nátrico

inundaciónsuperficie

Lavado y Taboada(1988). Catena 15: 577-594

Diseño agrohidrológico predial del establecimiento “El Contador”(Damiano y Taboada, 2004/05).

1415

B

A

B

A

BS. AS.LA PAMPA

Relación entre altura de napa y rendimiento de los cultivos en la alta y baja cuencadel Río Quinto

M aracó

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

-5 -4 -3 -2 -1 0

Maracó

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

-5 -4 -3 -2 -1 0

Maracó

0

1000

2000

3000

01234

Maíz Trigo Girasol SojaRealicó

0

500

1000

1500

2000

2500

-5 -4 -3 -2 -1 0

T. Lauquen

0

1000

2000

3000

4000

01234

T. Lauquen

0

1000

2000

3000

01234

T. Lauquen

0

1000

2000

3000

4000

01234

T. Lauquen

0

3000

6000

9000

01234

Maíz

Trigo

Girasol

Soja