suelo salino (1)

76
SUELOS SALINOS SUELOS SODICOS

Upload: hernan-franco-munoz

Post on 19-Feb-2017

870 views

Category:

Technology


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Suelo salino (1)

SUELOS SALINOS

SUELOS SODICOS

Page 2: Suelo salino (1)

La salinidad de los suelos como agente contaminante

O Los suelos salinos se encuentran de un modo natural en la naturaleza y se encuentran en equilibrio con su medio ambiente. En la clasificación de la FAO se les denomina Solonchaks y Solonets, . La sales como agente contaminantes son el resultado de un mal uso por parte del hombre, en la inmensa mayoría de los casos son consecuencia del regadío

O La concentración de sales confiere al suelo unas propiedades muy particulares con efectos muy nocivos para los cultivos.

Page 3: Suelo salino (1)

Se distinguen dos situaciones, con

morfologías, propiedades, génesis y usos de

los suelos muy diferentes, según que el catión

predominante en el complejo de cambio sea

el Na+ o el Ca++.

Page 4: Suelo salino (1)

Si el catión predominante es el Ca++,

O Las sales solubles son muy abundantes en el suelo. El perfil se encuentra muy poco diferenciado, pero su estructura tiende a ser estable, como resultado de la acción floculante del Ca++. La alta presión osmótica de la solución del suelo es la responsable de la baja productividad. A estos suelos se les denomina suelos salinos (o suelos halomorfos). El suelo representativo es el solonchak.

Page 5: Suelo salino (1)

Cuando es el Na+ el catión dominante

O Se produce la dispersión de las arcillas, lo que lleva a una destrucción de la estructura. Por otra parte, la hidrólisis de las arcillas sódicas conduce a la alcalinización del perfil, y esta provoca intensa alteración mineral. El perfil queda bien diferenciado desde el punto de vista morfológico. A estos suelos se les llama suelos sódicos (en ocasiones alcalinos) y su clase representativa es el solonetz.

Page 6: Suelo salino (1)

Son suelos típicos de las regiones de clima seco, pues dada la alta solubilidad de las sales estas tienden a movilizarse bajo clima húmedo. Así son abundantes en las regiones áridas como Egipto, Irán, India, Paquistán, China, Ecuador, Perú, Chile, México... . En España se calcula que unas 800.000 hectáreas están afectadas por sales. A nivel mundial la cifra se eleva a 76 de millones (lo que representa alrededor del 5% de las tierras cultivadas)

Page 7: Suelo salino (1)

O Salinidad

O El efecto de la salinidad sobre las plantas es diverso y variable. Existe una clasificación generalizada que agrupa las plantas en halófitas y no halófitas. Las primeras se refieren a aquellas plantas que poseen mecanismos de resistencia a las salinidad, aunque su grado de tolerancia es muy variable. La mayor parte de las plantas cultivadas, se consideran como no halófitas, siendo las más tolerantes la mayoría de los cereales.

O En general, las parcelas con suelos salinos se caracterizan por presentar un desarrollo escaso, con frecuentes claros.

O Los efectos de la salinidad se podrían agrupar bajo tres aspectos diferentes: relaciones hídricas, balance de energía y nutrición (Martinez Raya, 1996).

Page 8: Suelo salino (1)

ONaturaleza de las sales

solubles

Page 9: Suelo salino (1)

O La forma o estado de presentación es variable y estacional. Las sales pueden encontrarse en el suelo de varias formas: precipitadas bajo la forma de cristales, disueltas en la disolución, o bien retenidas, adsorbidas, en el complejo de cambio.

O El contenido en sales en cualquiera de estas tres situaciones está cambiando continuamente al ir cambiando la humedad edáfica, pasando las sales de una posición a otra.

O período seco: la cristalización aumenta, las sales en solución disminuyen (aunque la solución se concentra) y aumentan las adsorbidas.

O período húmedo: el comportamiento es inverso.

Page 10: Suelo salino (1)
Page 11: Suelo salino (1)

En cuanto a su composición, estas sales son el resultado de la combinación de unos pocos elementos químicos, fundamentalmente: O, Ca, Mg, Na, K, Cl, S, C, N. Estos elementos necesarios para la formación de las sales son muy frecuentes en la

corteza terrestre.

Page 12: Suelo salino (1)

O Las sales de las aguas de riego proceden

fundamentalmente de la meteorización de las rocas y

sedimentos, muy frecuentemente de la disolución de

sedimentos salinos o contaminación de aguas

freáticas procedentes del mar. Otra parte de sus iones

constituyentes, fundamentalmente cloro y azufre

proceden de las emanaciones volcánicas.

O La secuencia de liberación de los iones constituyentes

de las rocas y minerales, su movilidad y su facilidad

para acumularse en las aguas, son inversamente

proporcionales al coeficiente de energía de estos

iones.

Page 13: Suelo salino (1)

Por tanto, los nitratos, cloruros, sulfatos y carbonatos de iones alcalinos y

alcalinotérreos, son las sales que con mayor facilidad han de formarse

como consecuencia de la meteorización de la corteza terrestre.

Page 14: Suelo salino (1)

Los elementos químicos pueden ser agrupados en cinco categorías de acuerdo con su movilidad durante la meteorización y su capacidad de migración:

O Grupo 1. Virtualmente no lavable: Si (en cuarzo)

O Grupo 2. Débilmente lavable: Fe, Al,

O Grupo 3. Lavable: P, Mn

O Grupo 4. Fuertemente lavable: Ca, Na, K, Mg, Cu, Co, Zn

O Grupo 5. Muy fuertemente lavable: Cl, Br, I, S, C, B

Page 15: Suelo salino (1)

Las sales más frecuentemente encontradas son:

O CLORUROS: NaCl, CaCl2, MgCl2, KCl

O SULFATOS: MgSO4, Na2SO4,

O NITRATOS: NaNO3, KNO3

O CARBONATOS: Na2 CO3

O BICARBONATOS: NaCO3H

Los cloruros junto con los sulfatos son las principales sales formadas en este proceso. El calcio, el magnesio y el sodio son los cationes que mayoritariamente se unen a los cloruros y a los sulfatos para formar las sales, con menor frecuencia se encuentra el potasio y los bicarbonatos, carbonatos y nitratos.

Page 16: Suelo salino (1)

Solubilidad de la sales

Page 17: Suelo salino (1)

Frecuencia, grados de solubilidad y los efectos tóxicos particulares estas sales

Page 18: Suelo salino (1)

Cloruros O El cloruro sódico es la sal más frecuente en los suelos salinos, junto

con los sulfatos sódico y magnésico, y suele formar parte de las eflorescencias blancas que aparecen en la superficie del suelo durante la estación seca. Su toxicidad es alta.

O El cloruro magnésico se acumula en suelos que tienen una salinidad extremadamente alta. Es una sal de toxicidad muy elevada y se puede formar en suelos con alto contenido en NaCl, en los que el Na+ se intercambia con el Mg2+ adsorbido en las posiciones de intercambio:

O Partícula adsorbente-Mg + NaCl ----> Partícula adsorbente-Na + MgCl2

O Es una sal muy higroscópica, pudiendo absorber humedad del aire. Sus eflorescencias tienen un sabor amargo.

Page 19: Suelo salino (1)

El cloruro cálcico, si bien su solubilidad es muy alta, es una sal muy poco

frecuente en suelos debido a la mayor estabilidad de otras sales cálcicas,

como los sulfatos o los carbonatos:

CaCl2 + Na2SO4 + 2H2O ----------> 2NaCl (halita)+ CaSO4. 2H2O (yeso)

CaCl2 + Na2CO3 ----------> 2NaCl (halita) + CaCO3 (calcita)

tanto el yeso como el carbonato cálcico precipitan y la reacción progresa

hacia la derecha.

El cloruro potásico presenta unas propiedades análogas a las del NaCl,

aunque es poco frecuente en los suelos debido a que el K se inmoviliza en

el suelo, bien en las estructura de las arcillas de tipo ilita o bien en la

biomasa debido a su carácter de macronutriente.

Page 20: Suelo salino (1)

Sulfatos

O El sulfato sódico es frecuente en los suelos salinos. Sus eflorescencias tienen un sabor jabonoso-salado. Su solubilidad se ve afectada fuertemente por la temperatura, lo que hace que tienda a concentrarse en la superficie del suelo, ya que durante el período cálido asciende a la superficie del suelo formando parte de las eflorescencias (rasgo muy típico de los suelos salinos) y durante el período húmedo, se lava menos que las otras sales. Mucho menos tóxica que el sulfato magnésico.

Page 21: Suelo salino (1)

O El sulfato magnésico es una sal frecuente en los

suelos salinos, muy soluble y altamente tóxica.

O El sulfato potásico, es escaso, en general, en los

suelos salinos, por lo que no suele ser

responsable de salinizaciones en condiciones

naturales, aunque puede crear problemas

cuando se hace un mal uso de los abonos,

generalmente en invernaderos. Junto con el KCl

son las sales menos tóxicas.

Page 22: Suelo salino (1)

Carbonatos y bicarbonatos

O Los carbonatos y bicarbonatos sódicos presentan una solubilidad elevada, aunque dependiendo de la temperatura. Su presencia en suelos en cantidades relativamente elevadas implica condiciones de alcalinidad (pH > 9) debido a la formación de OH- :

O Na2CO3 + H2O ----------> 2Na+ + HCO3- + OH-

O HCO3- + H2O ---------> H2CO3 + OH-

Page 23: Suelo salino (1)

O La presencia de otras sales solubles en la solución del suelo limita la formación del carbonato y bicarbonato sódico, por lo que estas sales suelen ser abundantes cuando la salinidad total es baja, ya que se pueden producir reacciones como:

O Na2CO3 + CaSO4 -------> CaCO3 + Na2SO4

O Na2CO3 + MgSO4 -------> MgCO3 + Na2SO4

O en las que el CaCO3 y el MgCO3 son poco solubles y precipitan, con lo que las reacciones se desplazan hacia la derecha. En presencia de NaCl, la solubilidad del carbonato y bicarbonato sódico disminuye igualmente por efecto del ión común.

O La fuerte alcalinidad que originan crea condiciones poco aptas para el crecimiento de los cultivos, pudiéndose presentar efectos desfavorables a concentraciones bajas (0,05-0,1 %). El bicarbonato sódico es menos alcalino que el carbonato, debido a que el ácido carbónico neutraliza en parte el efecto alcalino. Su solubilidad es también menor que la del carbonato.

Page 24: Suelo salino (1)

Nitratos

O El nitrato sódico es una sal muy soluble y

tóxica, aunque, en general, muy poco

frecuente y rara vez supera el 0,05 %. Se

han citado en cantidades elevadas en

desiertos muy áridos de Chile, Perú, India,

Arabia.

Page 25: Suelo salino (1)

Otras sales no solubles frecuentes en los suelos

salinos O Carbonato cálcico y carbonato magnésico

O El carbonato cálcico, al ser de muy baja solubilidad, no tienen efectos perjudiciales para las plantas. Es un compuesto muy abundante en suelos.

O El carbonato magnésico es mucho más soluble que el cálcico, sin embargo es muy rara su presencia en los suelos.

O Sulfato cálcico

O El yeso (CaSO4.2H2O) es una sal que por su baja solubilidad tampoco es perjudicial para las plantas. Junto con los carbonatos, es un mineral muy frecuente en los suelos salinos

Page 26: Suelo salino (1)

En resumen.

O En los suelos salinos predominan los cloruros y sulfatos de Ca y Ma, y en menor medidad de Na, mientras que el los sódicos son los carbonatos y bicarbonatos sódicos los que predominan.

O La solubilidad de las sales, y por tanto su estado y movilidad, está muy influenciada por la temperatura (aunque unas mucho mas que otras). Por ello presentan un comportamiento muy dinámico, presentando importantes variaciones estacionales (unas determinadas sales se encontrarán precipitadas en invierno y solubles y móviles en el verano; además la composición de la disolución del suelo será distinta en la estación fría de la de la estación cálida).

Page 27: Suelo salino (1)

Efectos de la salinidad y sodicidad sobre el suelo y las plantas

Page 28: Suelo salino (1)

El primer efecto es el estrés hídrico. La planta no puede extraer agua del suelo al presentar la disolución del suelo una alta concentración de sales. La piel de la raíz actúa como una membrana semipermeable que en condiciones normales deja entrar el agua del suelo (el agua pasa del medio mas concentrado hacia el menos para tratar de buscar un equilibrio; soluciones isotónicas) pero en los suelo salinos no ocurre así, sino a veces el efecto contrario ¡la planta cede su agua al suelo!, efecto conocido como plasmolisis. Como resultado gran parte del agua de un suelo salino no es absorbible por las plantas. Este efecto llevó a Shimper (1903) a plantear la teoría de la sequedad fisiológica, en la que se postula que en medios salinos, aunque exista una humedad elevada, las plantas sufren estrés hídrico, se secan y acaban muriendo.

Relaciones hídricas

Page 29: Suelo salino (1)

Balance energético. No obstante, esta teoría no describe completamente todos los efectos

perjudiciales de la salinidad, ya que en ocasiones las plantas no sufren

estrés hídrico sino que disminuyen considerablemente su altura. Para

explicar este efecto, Bernstein (1961) desarrollo la teoría del ajuste

osmótico, la cual propone que las plantas, al aumentar la presión

osmótica de la solución del suelo, se ven obligadas a una adaptación

osmótica de sus células para poder seguir absorbiendo agua;

adaptación que requiere un consumo de energía que se hace a costa de

un menor crecimiento. Aceves (1979) propone la teoría de la división y el

crecimiento celular, en la cual la disminución del crecimiento se atribuye

a que las sales afectan a la división celular, producen un engrosamiento

prematuro de las paredes celulares y limitan el crecimiento de forma

irreversible.

Page 30: Suelo salino (1)

Nutrición.

O En el aspecto nutricional, se produce una serie de importantes modificaciones, debido, por un lado, a las variaciones de pH que afectan a la disponibilidad de los nutrientes, y por otro, a las interacciones ocasionadas por la presencia en exceso de determinados elementos. Tal sucede con los cloruros y nitratos y fosfatos, el calcio y el sodio o los del potasio y sodio. La dominancia de calcio provoca antagonismos, entre otros, sobre el potasio, magnesio, hierro, boro y zinc. Sin embargo, existen relaciones de sinergismo entre potasio e hierro y entre magnesio y fósforo.

O Igualmente la presencia en exceso de ciertos iones puede provocar toxicidad, debido a su acumulación en distintas partes de las plantas, como pueden ser las semillas, los tallos y las hojas. Los más significativos, en este aspecto, son los cloruros, el sodio y el boro, afectando con mayor incidencia a los cultivos plurianuales

Page 31: Suelo salino (1)

Disminución del rendimiento por efecto de la salinidad

Page 32: Suelo salino (1)

Rendimiento de diferentes cultivos versus conductividad eléctrica del

agua de riego. Cultivo Porcentaje ( % ) del rendimiento máximo

100 90 75 50 0

C.E. del agua de riego ( ds/m )

Maiz ( Zea maiz amilaceo ) 1.1 1.7 2.5 3.9 10.0

Lechuga ( Lactuca sativ a) 0.9 1.4 2.1 3.4 9.0

Cebolla ( Allium cepa ) 0.8 1.2 1.8 2.9 7.5

Alfalfa ( Medicago sativa ) 1.3 2.2 3.6 5.9 15.5

Tomate ( Lycopersicon esculentum Mill. ) 1.7 2.3 3.4 5.0 8.4

Betarraga ( Beta vulgaris ) 2.7 3.4 4.3 6.4 15.0

Brocoli (Brassica oleracea botrytis ) 1.9 2.6 3.7 5.5 13.5

Espinaca (Spinacia oleracea ) 1.3 2.2 3.5 5.7 15.0

Palma Datilera ( Phoenic dactylifera ) 2. 1. 4.5 7.3 12.0 32.0

Habas (Vicia faba ) 1.7 1.8 2.0 4.5 12.0

Granada ( Puncia granatum ) 1.8 2.6 3.7 5.6 14.0

Page 33: Suelo salino (1)

Ecuaciones para estimar la reducción

de rendimiento por efecto de la salinidad del agua de riego

Cultivo Rendimiento en % = r 2

Maíz 104.00 – (10,883 * C.E.) 0.962

Tomate 124,94 – (14,889 * C.E.) 0.999

Cebolla - Ajo 103,86 – (14,387* C.E) 0.962

Lechuga 102,96 – (11,894 * C.E ) 0.959

Habas 100.00 - (8,645 * C.E.) 0.950

Palma Datilera 101,62 – (3,301 * C.E.) 0.963

Espinaca 102,23 – (7,081 * C.E. ) 0.965

Brócoli 108,26 - (8,320 * C.E) 0.961

Betarraga 112,40 - ( 7,767 * C.E.) 0.956

Granado 106,91 – ( 7,927 *C.E.) 0.961

Page 34: Suelo salino (1)

Rendimiento relativo de los cultivos en

el Valle de Lluta

Cultivo

Parte alta Parte media Parte baja

%

Maíz 80,85 69,75 44,93

Cebolla -Ajo 72,21 57,53 24,73

Lechuga 76,79 64,66 37,54

Alfalfa 86,91 79,94 64,36

Betarraga 95,32 87,40 69,70

Brócoli 89,96 81,47 62,50

Espinaca 86,65 79,43 63,28

Palma datilera 94,36 90,99 83,46

Habas 80,98 72,16 52,45

Granado 89,47 81,39 63,31

Tomate 92,18 77,00 43,05

Page 35: Suelo salino (1)

Sodicidad

O La sodicidad o alcalinización se desarrolla

cuando en la solución del suelo existe una

concentración elevada de sales sódicas capaces

de sufrir hidrólisis alcalina, de tipo carbonato y

bicarbonato de sodio. Junto a estas sales de

base fuerte NaOH y ácido débil (H2CO3), existen

importantes cantidades de sales sódicas

neutras carentes de propiedades alcalinizantes

(principalmente cloruros y sulfatos) y sales de

calcio y magnesio.

Page 36: Suelo salino (1)

O Un elevado contenido en Na+ en la solución del suelo, en relación con el Ca++ y Mg++, da lugar al incremento de este ión en el complejo de cambio, lo que provocaría, dada su baja densidad de carga (elevado radio de hidratación y baja carga), el aumento del espesor de la doble capa difusa, los efectos de repulsión entre los coloides y, con ellos, la dispersión de la arcilla y la solubilización de la materia orgánica. Según varios autores la concentración de Na+ frente al Ca++ y Mg++ en la solución del suelo ha de ser superior al valor límite del 70% para que el Na+ pueda desplazar al Ca++ y Mg++ en el complejo de cambio, dada la menor energía de adsorción del sodio. Es generalmente admitido que para que el sodio juegue un importante papel en la evolución del suelo, es decir, para que se produzca la alcalinización, la concentración de sodio adsorbido frente a los otros cationes ha de superar el valor crítico del 15%, o sea Na /S > 15% (S = suma de todos los cationes adsorbidos).

Page 37: Suelo salino (1)

O Las arcillas saturadas en Na tienen propiedades particulares, en presencia de agua de lluvia por tanto con CO2 disuelto, se hidrolizan, liberando Na+ y OH- según la siguiente ecuación:

O Arcilla-Na + H2O + CO2 <===> Arcilla-H + Na2CO3

O Na2CO3 + H2O <===> 2Na+ + 2OH- + H2CO3

O Como consecuencia el medio se alcaliniza rápidamente, alcanzándose valores de pH progresivamente cada vez más altos; 9, 10 o incluso más

Page 38: Suelo salino (1)

O Las ecuaciones anteriores se pueden

simplificar en una:

O Arcilla-Na + H2O <===> Arcilla-H + Na+ +

OH-

Page 39: Suelo salino (1)

Causas de salinidad

O El proceso de acumulación de sales en los suelos con predominio del Ca y el Mg se le denomina salinización. Cuando es el Na el que predomina netamente el suelo evoluciona de muy distinta manera, desarrollándose un proceso, con resultados completamente distintos, que es el llamado alcalinización.

O Dos son las condiciones necesarias para que se produzca la acumulación de sales en los suelos:

Aporte de sales

Posible eliminación ha de estar impedida.

Page 40: Suelo salino (1)

Origen de las sales

O Aporte de sales

O El regadío es la causa principal de

contaminación por sales.

O Eliminación de las sales impedida

O Esto se produce por la acción del drenaje y

del clima.

Page 41: Suelo salino (1)

Medida de la salinidad / sodicidad

O Conductividad eléctrica (CEs)

O Soil Taxonomy, adopta el valor de 2 dS/m

como limite para el carácter salino

O Laboratorio de salinidad de los EE.UU. ha

establecido el limite de 4 dS/m para que la

salinidad comience a ser tóxica para las

plantas

Page 42: Suelo salino (1)

El United States Salinity Laboratory de Riverside establece los siguientes grados de

salinidad

O 0 - 2 Suelos normales

O 2 - 4 Quedan afectados los rendimientos de los cultivos muy sensibles. Suelos ligeramente salinos.

O 4 - 8 Quedan afectados los rendimientos de la mayoría de los cultivos. Suelos salinos.

O 8 - 16 Sólo se obtienen rendimientos aceptables en los cultivos tolerantes. Suelos fuertemente salinos.

O > 16 Muy pocos cultivos dan rendimientos aceptables. Suelos extremadamente salinos.

Page 43: Suelo salino (1)

O La CE de un suelo (CEs) cambia con el contenido

en humedad, así disminuye en capacidad

máxima (se diluye la solución) y aumenta en el

pundo de marchitamiento (se concentran las

sales). Se ha adoptado que la medida de la CEs

se debe hacer sobre el extracto de saturación a

25°C. A una muestra de suelo se le añade agua

destilada a 25°C hasta conseguir la saturación

y se extrae el agua de la pasta mediante succión

a través de un filtro.

Page 44: Suelo salino (1)

Medida de la sodicidad: PSI y RAS

O La concentración en Na se puede medir bien en la disolución del suelo o bien en el complejo de cambio. En el primer caso se denomina razón de adsorción de sodio (RAS) y en el segundo hablamos del porcentaje de sodio intercambiable (PSI).

O En los suelos es muy importante determinar que tipo de cationes predominan en el complejo adsorbente (si es el Ca++ o por el contrario el Na+). El porcentaje de Na+ respecto a los demás cationes adsorbidos se denomina porcentaje de sodio intercambiable (PSI).

PSI = 100 x Na / CIC

Page 45: Suelo salino (1)

Categorías de suelos

O Suelos Normales: CEs < 4 dSm-1 a 25°C y PSI < 15%

O Suelos Salinos: CEs > 4 dSm-1 a 25°C y PSl < 15%

O Suelos Sódicos: CEs < 4 dSm-1 a 25°C y PSI > 15%

O Suelos Salino-Sódicos: CEs > 4 dSm-1 a 25°C y PSI > 15%

Page 46: Suelo salino (1)

Suelos sódicos

Suelos normales

Suelos salinos sódicos

Suelos salinos

C.E

dS/m

4,0

15 % PSI

Page 47: Suelo salino (1)

O El contenido de sodio en el suelo expresado en

porcentaje de sodio de intercambio puede ser estimado

a través de la RAS del agua de riego utilizando la

siguiente expresión

100 (-0,0126 + 0,01475 RAS)

PSI = --------------------------------------------

1 + (-0,0126 + 0,01475 RAS)

Page 48: Suelo salino (1)

O Para estudios de riego se ha propuesto la utilización de la

RAS del extracto de saturación como un buen índice para

estimar el deterioro por sodificación del suelo. La relación

de absorción de sodio ( RAS ) es un parámetro que refleja

la posible influencia del ión sodio sobre las propiedades del

suelo, ya que tiene efectos dispersantes sobre los coloides

del suelo y afecta a la permeabilidad. Sus efectos no

dependen sólo de la concentración en sodio sino también

del resto de cationes

Page 49: Suelo salino (1)

O se recomienda usar el RAS del extracto de

saturación para caracterizar la condición

sódica, definiéndose un valor de RAS de 13

como límite para dividir suelos sódicos de

suelos no sódicos (Soil Science Society of

America, 1987; Soil Survey Staff, 1999).

Page 50: Suelo salino (1)
Page 51: Suelo salino (1)
Page 52: Suelo salino (1)

RESULTADOS DE ESTUDIOS EN LA ZONA

Page 53: Suelo salino (1)
Page 54: Suelo salino (1)

Serie Chacalluta

Page 55: Suelo salino (1)

Serie Gallinazo

Page 56: Suelo salino (1)

Serie Minas

Page 57: Suelo salino (1)
Page 58: Suelo salino (1)

Porcentaje de Sodio de Intercambio en los Suelos de los Sectores del valle de Lluta

Sector del valle PSI %

Alto 4.56

Medio 4.29

Bajo 5.85

Page 59: Suelo salino (1)
Page 60: Suelo salino (1)
Page 61: Suelo salino (1)

Recuperación de suelos salinos y sódicos

Page 62: Suelo salino (1)

O Para la recuperación de suelos salinos es necesario el lavado de las sales, mediante el cual, o son transportadas a horizontes más profundos de los explorados por las raíces de las plantas, o son evacuadas a otras zonas, por medio de drenes. Las zonas receptoras no deben ser sensibles a la contaminación originada.

O El manejo del suelo, para la eliminación de las sales, se realiza de distinta manera y con resultados diferentes según que el problema tóxico sean las sales solubles o el sodio en el complejo de cambio (carbonato y bicarbonato sódicos).

O En el primer caso su planteamiento es muy sencillo y su realización práctica también es relativamente fácil, en general, pero si el problema de toxicidad lo representan las sales alcalinas de sodio el problema es más complejo y los resultados son aún más problemáticos.

O Para eliminar las sales solubles, basta con regar abundantemente con lo que se produce el lavado de las sales que no se habría producido por causa de la aridez.

O El tipo de sales presentes va a condicionar las posibilidades de recuperación:

Page 63: Suelo salino (1)

O Para los cloruros sódicos el lavado es relativamente fácil en

suelos con yeso, en los que el Ca2+ que se libera no

permite que el Na+ pase a forma intercambiable.

O La eliminación del cloruro magnésico y del sulfato

magnésico del suelo es difícil, ya que el magnesio, debido a

su alta densidad de carga tiende a ocupar las posiciones de

intercambio, desplazando a los iones monovalentes durante

el lavado; por lo que su lavado requeriría enmiendas

cálcicas.

Page 64: Suelo salino (1)

O Pero si en el suelo son abundantes las sales sódicas de reacción alcalina como los carbonatos y bicarbonatos sódicos, el lavado artificial del suelo provoca efectos contraproducentes, ya que al añadir más agua lo que se consigue es que el suelo sea cada vez más alcalino, pues como ya hemos visto.

O Arcilla-Na + H2O + CO2 <===> Arcilla-H + Na2CO3

O Na2CO3 + H2O <===> 2Na+ + H2O + H2CO3

O En estos casos, el problema puede solventarse (aunque con graves dificultades prácticas) utilizando mejoradores que consiguen cambiar el anión de la sal sódica. Estos mejoradores pueden ser de varios tipos, aunque los más frecuentemente empleados son de tres clases: otras sales solubles de calcio, como el yeso, ácidos o formadores de ácido, azufre, ácido sulfúrico, sulfatos de hierro o aluminio y sales de calcio de baja solubilidad, como la caliza molida o subproductos de la industria azucarera. Actualmente se encuentran en el mercado productos, denominados desalinizadores que actúan especialmente sobre la humedad del suelo.

Page 65: Suelo salino (1)

O El procedimiento usual es añadir yeso sobre la superficie,

con lo cual se forma sulfato sódico que es una sal casi

neutra y por tanto ya si lavable:

O Na2CO3 + CaSO4 <===> CaCO3 + Na2SO4

O Arcilla-Na + CaSO4 <===> Arcilla- Ca + Na2SO4

Page 66: Suelo salino (1)

Calculo de las necesidades de lavado NL

Page 67: Suelo salino (1)

RL = (CE ar / 2 max CE es ) x 100

Requerimientos de Lixiviacion

Riego por Goteo

Riego por gravedad

CE a

RL = ---------------------

5CEe - CEa

RL = Requerimiento de Lixiviación

CEa = CE agua de riego

CEe = Cond Eléctrica extracto

saturación dS/m

Max Cee = cond eléctrica extracto para

100 % de reducción rendimiento

Page 68: Suelo salino (1)

Necesidades de lavado para un cultivo de frutilla

O Requerimientos lixiviación del tomate

CE es = 12,5 milimhos/cm

CE ar = 1,2 milimhos/cm

RL = (1,2/ (2 x12,5 )

RL = 0,048

Page 69: Suelo salino (1)

Requerimiento de lixiviacion O Es = (1- RL)

O Es = eficiencia de salinidad

O RL= Requerimiento de lixiviación

Es = ( 1 – 0,048)

Es = 0,952

Page 70: Suelo salino (1)

Recuperación de suelos Sódicos

O Suelos pobres en calcio en forma de carbonatos son

aquellos que presentan valores inferiores a 2.000 mg de cal

por kilo de suelo

La recuperación se logra con la aplicación de

enmiendas calcáreas

Page 71: Suelo salino (1)

Pasos necesarios O 1.- Determinar la CIC y el contenido de

sodio

O 2.- Determinar la cantidad de sodio que se

desea quede en el perfil : PSI < 15 %

O 3.- CIC = 20 meq/100 gr PSI = 20%

entonces si se requiere un PSI = 10 %

se deben reemplazar:

( lo que hay – lo que se quiere )= lo que sale

(4 – 2) = 2

Page 72: Suelo salino (1)

Relaciones de desplazamiento del sodio O 1 meq Ca2+ contenido en el yeso

(SO4Ca 2H2O) desplaza 1 meq Na+

O 1 meq de SO4Ca 2H2O equivalen a 86 miligramos de yeso

32 + 64 + 40 + 36

1 meq de SO4 Ca 2 H2O = --------------------- = 86 mg

2

Page 73: Suelo salino (1)

> Si un meq de calcio contenido en el yeso desplaza 1 meq de Na. Por tanto 86

mg de yeso /100 gr suelo desplazan 1 meq de Sodio/100 gr suelo

>Si el suelo tiene calcio se puede usar azufre, entonces 1 meq de azufre

desplaza 1 meq de sodio

1 meq de S = 32/2 = 16 mg

Por tanto 16 mg de S/100 gr desplazan 1 meq de sodio/100gr

Si se quiere desplazar 2 meq de sodio, entonces se debenm aplicar:

2meq x 86 = 176 mg de yeso /100 gr o 1,76 gr de yeso por kg de suelo

Page 74: Suelo salino (1)

Cuanto pesan los primeros 30 cm de 1 ha

O Densidad = Masa/volumen

O Masa = Densidad x volumen

1,3 x 3000 = 3.900 ton

0,00176 kg x 3.900.000 kg = 6.864 kg

Dosis calculada 6.864

Cd = ------------------------------ = ------------ = 9.152

Factor de corrección 0,75

Page 75: Suelo salino (1)

Tiempo necesario para la rehabilitación

O No se debe aplicar más de 5 Ton/ha debido a que la

eficiencia del yeso disminuye, el proceso debe durar a

lo menos 5 años por tanto el tiempo necesario será:

Dosis calculada

Dosis anual = -------------------------

5

9.152

Dosis anual = ------------- = 1.830 KG/HA/AÑO

5

Page 76: Suelo salino (1)