I.INTRODUCCION: En el presente informe se definirá que es la salinidad y su importancia en el estudio de suelos. La importancia de la cuantificación también se mencionará así como el fundamento del método realizado en la práctica. El principio del método así como el uso del medidor de conductividad eléctrica que nos permite obtener los resultados que se observarán luego en el informe. Los objetivos se aclaran al iniciar el trabajo, así como las conclusiones son mostradas al finalizar este trabajo. Se mencionarán los materiales utilizados así como el procedimiento técnico que se realizó al usar el método electrométrico. Los resultados son presentados en una tabla y los cálculos son diferenciados entre las muestras que se utilizaron en la práctica. Las discusiones y las conclusiones son presentadas al término siguiendo el orden lógico de lo expuesto anteriormente. II. OBJETIVOS: Efectuar la determinación de la conductividad eléctrica de una muestra de suelo salino Observar el efecto del volumen de agua aplicado, en el lavado de suelos salinos Comparar la conductividad eléctrica de soluciones, en varios niveles de concentración, de diferentes sales solubles. III. MARCO TEORICO: La salinidad de un suelo se define como la concentración de sales solubles que existe en la solución del suelo. Las sales que entran en el suelo (por riego y/o otro origen) se concentran como resultado de la evaporación y traspiración de la planta. Esta concentración de sales en la solución del suelo produce un aumento del potencial osmótico del agua del suelo. Este incremento afecta a la absorción del agua por las plantas de forma que las plantas y los cultivos deben consumir una energía extra para poder extraer el agua de la solución del suelo en el que se concentran las sales. Se define como salinización del suelo al conjunto de procesos mediante los cuales se acumulan las sales solubles en la solución del suelo. Estos procesos pueden darse de forma natural en zonas deprimidas topográficamente, suelos pobremente drenados, y/o clima árido, semiárido o seco-subhúmedo donde la evaporación supera a la precipitación. A la salinización primaria o natural se le une la salinización secundaria debida a la acción del hombre. Esta salinización secundaria se debe principalmente a los aportes de sales al suelo en las aguas de riego, los fertilizantes, así como al ascenso de sales por elevación de los niveles freáticos. Los principales cationes y aniones que componen las sales solubles que dan lugar a la salinidad del suelo son: o Cationes: sodio (Na+), calcio (Ca2+), magnesio (Mg2+), potasio (K+). o Aniones: cloruro (Cl-), sulfato (SO42-), nitrato (NO3-), bicarbonato (HCO3-). Las sales presentes en la solución del suelo pueden reducir la evapotranspiración al hacer el agua del suelo menos “disponible” para su extracción por las raíces de las plantas. Las sales poseen afinidad por el agua, lo que se traduce en la necesidad del cultivo de aplicar mayor fuerza para la extracción del agua de un suelo salino. La presencia de sales en el agua del suelo reduce la energía potencial en la solución del agua del suelo. Por otra parte algunas sales generan efectos tóxicos en las plantas, lo que puede producir la reducción del metabolismo y del crecimiento de las plantas. (FAO, 2006) La salinidad del suelo afecta la planta como resultado de la inhibición osmótica de la absorción del agua, como resultado de la acumulación de solutos necesaria para mantener la turgídez de la planta; la planta será tolerante a la salinidad en la medida que esa acumulación no disminuya el crecimiento. (Instituto Interamericano de Ciencias Agrícolas de la OEA, 1966) Debido a que la concentración de sales varía a medida que cambia el contenido de agua del suelo, la salinidad del suelo se mide y expresa normalmente en base de la conductividad eléctrica del extracto de saturación del suelo. (FAO, 2006) El procedimiento para medir la CE de un suelo consiste en tomar una muestra de suelo, añadir agua destilada hasta su saturación y extraer el agua de la pasta resultante mediante succión a través de un filtro que no deje pasara las partículas del suelo. El agua así obtenida se denomina extracto de saturación y el valor resultante se toma como índice de la salinidad del suelo. (Ministerio de agricultura, 2004). CAUSAS DE ACUMULACION DE SALES: Depósitos atmosféricos de sales oceánicas a lo largo de zonas costeras (aerosoles). Penetración por subsuelo, de agua marina al agua subterránea del acuífero costero. Movimiento de agua salina de la profundidad hacia arriba, llegando al agua dulce que se encuentra en la capa freática. EFECTOS DE ALTAS CONCENTRACIONES DE SALES EN LOS CULTIVOS: Altas concentraciones de sales en el suelo crean diferentes efectos en las plantas, por ejemplo: 1. Efecto hídrico: al aumentar el contenido en sales de un suelo, se aumenta la presión osmótica del mismo, y cuando ésta es superior a la de las células vegetales, se crea un gradiente o flujo de agua desde el interior de la célula hacia el suelo, lo que genera un aumento de la concentración de sales intracelular, lo que puede ocasionar graves daños a la célula, incluso la muerte. 2. Efecto energético: cuando aumenta el contenido en sales dentro de la célula vegetal, se produce un aumento de la presión osmótica a nivel intracelular, lo que provoca una absorción extra de agua por parte de la célula, para regular esta diferencia de presiones, lo que da lugar a un retardo en el desarrollo de la planta, por un sobre gasto energético. 3. Efecto nutricional: un aumento del contenido en nutrientes a nivel intracelular puede dar lugar a la aparición de síntomas de toxicidad. CONDUCTIVIDAD ELECTRICA El contenido de sales en el suelo, suele medirse de forma indirecta dado que la presencia de iones en el agua la hace conductora de la electricidad. Se utiliza la conductibilidad del agua para estimar su contenido en sales solubles. La conductibilidad eléctrica varía con la movilidad de los iones y por lo tanto con la temperatura. Para obtener valores comparables siempre se mide a una temperatura fija de 25C. IV. MATERIALES Y METODOS: A). DETERMINACIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA Materiales: Muestra de suelo salino. Vasos de plástico de 100ml. Baguetas de vidrio. Embudos de vidrio con papel de filtro. Pizeta con agua destilada. Probeta graduada de 50ml. Salómetro. Balanza. Procedimiento: 1. Pesar 20g de suelo, y colocarlos dentro de un vaso de plástico. 2. Adicionar 20ml de agua destilada para obtener una solución 1:1, agitar la mezcla con una bagueta de vidrio por 5min. 3. Vaciar la mezcla suelo-agua al embudo que tenga papel de filtro previamente humedecido y colocar el filtrado en vasos limpios. 4. En la solución filtrada leer la conductividad eléctrica usando un salómetro. B). DETERMINACIÓN DEL EFECTO DEL VOLUMEN DE AGUA APLICADA EN LAVADO DE SALES Materiales : Muestra de suelo salino. Vasos de plástico de 100ml. Baguetas de vidrio. Embudos de vidrio con papel de filtro. Pizeta con agua destilada. Probeta graduada de 50ml. Salómetro. Balanza. Procedimiento: 1. Utilizar 3 muestras de suelo salino 20g y colocarlas en los embudos con papel de filtro previamente humedecido con agua destilada. 2. Lavar los suelos agregando al primer embudo 30mml de agua destilada, al segundo 60ml y al tercero 90ml. Esto debe realizarse usando la probeta graduada y aplicando las cantidades aproximadamente de 20 en 20ml. 3. Luego que haya drenado el agua de exceso descartar los filtrados, cerrar las llaves de paso y agregar 20ml de agua destilada y dejar reposar por 5mim. 4. Transcurrido ese tiempo, abrir las llaves de paso colectar los filtrados en vasos de plástico limpios. 5. Determinar la conductividad eléctrica de las soluciones filtradas usando el salómetro y anotar los resultados obtenidos en el cuadro. V. RESULTADOS Determinación de la conductividad eléctrica CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (dS/m) Muestra 29 Determinación del efecto del volumen de agua aplicada en el lavado de sales CE (Ds/m) DEL SUELO LAVADO CON 30mL 60mL 90mL 18.5 6.65 5.2 VI. DISCUSIONES Efectos de salinidad observados se observa que la CE es mayor mientras menos lavado este el suelo, por lo que se infiere que de acuerdo al volumen de agua tiene relación con la conductividad debido la perdida de determinadas sales El contenido de sales de un suelo se puede estimar aproximadamente a partir de una pasta saturada o en una suspensión diluida, ya que distintos autores mantienen que mientras menos saturado el suelo se observa menor resistencia es decir la inversa a la conductividad y el más saturado presenta una mayor resistencia a retener las sales debido a que las sales disueltas en un contenido mas amplio. VII. CONCLUCIONES La salinidad suele ser una de las limitantes productivas más serias y puede ser mitigada efectuando un control y manejo de riego correcto, utilizando agua de mejor calidad, aplicando materia orgánica para mejorar la estructura del suelo, entre otras acciones que nos permitan proteger el cultivo. Es importante decidir si conviene invertir en un suelo para disminuir su salinidad o encontrar un cultivo adecuado para ese suelo salino. VIII. CUESTIONARIO 1) Explique brevemente el origen de la salinidad del suelo. Las sales presentes en los suelos salinos proceden de la meteorización de los minerales y rocas que constituyen la corteza terrestre. De estos elementos, los que participan en las sales de los suelos salinos son: Ca, Mg, Na, K, Cl, S y C, con menor frecuencia, N, B e I. La meteorización de las rocas por si sola rara vez ha ocasionado que se acumulen grandes cantidades de sal en un lugar. (Universidad Agraria – Promsa Mag, 2004) Los suelos salinos litorales se producen por una intrusión del agua de mar y la composición química de las sales presentes corresponde a la del agua de mar. Los suelos salinos o sódicos continentales se producen, en cambio, por el ascenso de tablas superficiales de aguas ricas en sales o por lavado deficiente de la zona radical en donde se han acumulado las sales provenientes de las aguas de riego. (Fassbender, 1994). 2) ¿Cuáles son las sales más frecuentes en los suelos afectados por salinidad? El cloruro sódico y el sulfato sódico son las sales más comunes en los suelos salinos. Un exceso de minerales en el suelo puede llegar a ser un grave problema para una región árida o semiárida, ya que las precipitaciones son insuficientes para lixiviar los iones minerales de las capas superiores del suelo, cerca de la superficie. (Taiz y Zeiger, 2006). 3) Coloque los valores correspondientes en el siguiente cuadro. PARAMETR TIPO DE SUELO O Salino Sódico Salino- pH 8.5 > 8.5 sódico 8.0 – 10.0 C.E. (dS/m) ≥ 4.0 < 4.0 ≥ 4.0 PSI (%) < 15.0 > 15.0 >15.0 5) ¿Qué practicas son recomendadas para la corrección de un suelo salino y uno sódico? Los suelos salinos son los que se recuperan más fácilmente. Los agricultores inundan la superficie del suelo para que la percolación lixivie las sales fuera del perfil del suelo. El agua de alta calidad funciona mejor, pero grandes cantidades de agua moderadamente salina también funcionarán. Sin embargo el tratamiento de agua debe tener un bajo contenido de sodio. El encharcamiento es una forma de aplicar agua de lixiviación. En el encharcamiento, equipos pesados construyen diques de tierra bajos para dividir la parte afectada en estanques, que son entonces inundados. El campo puede encharcarse varias veces, dando tiempo para el drenaje entre inundaciones. (Plaster, 2000, p. 185). - Preparar adecuadamente un campo para el riego, los niveles adecuados evitan manchas bajas que recolectan sal. El agricultor debe instalar también un drenaje durante la preparación del campo. - Si es posible, usar agua de riego de alta calidad. Mantener el suelo húmedo. El agua diluye las sales del suelo, bajando el efecto del potencial osmótico. - Regar por encima de lo suficiente para que las sales se lixivien fuera de las zonas de raíz de las plantas. - Devolver tanta materia orgánica al suelo como sea práctico, incluyendo abonos, residuos de cosechas y abonos verdes. - Evitar la sobre-fertilización. La mayoría de fertilizantes son sales y pueden componer problemas de salinidad. - Mantener un buen programa de pruebas del suelo para supervisar la salinidad y evitar la sobre-fertilización. - Sembrar cosechas de plantas en los lomos de los campos regados por surcos. Las sales suelen concentrarse en la parte superior del lomo. - Usar el riego por goteo; éste tiende a reducir el estrés de la sal porque mantiene uniforme la humedad del suelo y mueve las sales fuera de la zona de raíz de las plantas de cosecha y en el suelo, entre las plantas y las filas. (Plaster, 2000, p. 186). A) Estrategias de manejo: buenas practicas - 1era: implantar cultivos cuyo umbral de tolerancia a la salinidad esté por encima del valor máximo que puede presentar el suelo a lo largo del período de cultivo. - 2da: Acondicionar la cama de siembra de manera que tenga un menor contenido salino en el momento de la siembra. - 3era: Situar las semillas o las plántulas en aquellas partes de los surcos con menos riesgo de acumulación de sales, o localizar las especies más tolerantes en posiciones del paisaje con mayor riesgo de recibir aguas salinas de partes superiores de la ladera. - 4ta: utilizar el valor del índice salino relativo de cada fertilizante, como criterio a la hora de decidir entre diferentes productos. B) Estrategias ligadas al manejo del riego: requerimientos de lavado Se debe conocer la calidad de agua de riego y aportar una cantidad de agua que, además de satisfacer la demanda hídrica de las plantas y la demanda evaporativa de la atmósfera en las distintas épocas del año, asegure que habrá un excedente (fracción de lavado) que permita transferir sales fuera de la zona de enraizamiento gracias a un sistema de drenaje. Con este lavado de sales se debe conseguir que la salinidad del agua del suelo sea, como máxima, igual a la del agua de riego utilizada. (Porta, López y Poch, 2010, p.287). Normalmente los suelos sódicos no pueden ser recuperados por una simple lixiviación porque la superficie del suelo sellada impide el drenaje. Es normalmente necesario eliminar primero el sodio. Esto se hace normalmente tratando el suelo con yeso. El yeso granular puede diseminarse en la superficie del suelo, o el yeso molido finamente puede ser aplicado a través de un sistema de riego. Cuando el yeso se introduce en el suelo, se disuelve y el calcio reemplaza al sodio en los sitios de intercambio de catión. El sulfato de sodio se lixivia fuera del suelo: Na+ + CaSO4 Micela Ca2+ + NaSO4 Micela Na (se lixivia) El yeso es el remedio más barato pero se pueden usar también otras sustancias químicas. Si el suelo contiene algo de cal (CaCO3), el azufre molido finamente añadirá calcio de una forma indirecta. El azufre se convierte en ácido sulfúrico por medio de las bacterias. Los iones de hidrógeno del ácido sulfúrico, pueden reemplazar al sodio en los sitios de intercambio. Más importante es el hecho de que el ácido reacciona con la cal del suelo para hacer yeso: CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + H2O + CO2 (gas) La conversión del azufre a ácido sulfúrico lleva algo de tiempo, por lo que el tratamiento de azufre es relativamente lento. (Plaster, 2000, p. 186). 6) Un agua de riego contiene 500 ppm de sal. Si se aplica una lámina de riego de 25 cm, ¿Cuál será la cantidad de sal añadida a una hectárea de suelo? Asumiendo que no haya buen drenaje y sólo evapotranspiración. Agua 500 ppm sal Lámina de agua = 25 cm 1 ha = (100)(100)(0.25) = 2500 m³ 1000000 ----------- 500 TM de sal 250-------------- x x = 1.25 TM de sal 7) Un suelo franco arenoso (d.a = 1.5 g/cm3) presenta una CIC de 20 meq/100 g y 6 meq/100 g de sodio intercambiable. La conductividad eléctrica de la solución suelo en capacidad de campo (20% de humedad gravimétrica) es 6 dS/m. Caracterice dicho suelo en función a su salinidad. PSI = [Na] x 100% = 6 meq/100 g. Sevelo x 100 CIC 12 meq/100 g suelo PSI = 30% PSI > 12% El suelo analizado es un suelo sódico 8) ¿Cuál será la cantidad de yeso (CaSO4.2H2O) de 90% de pureza necesario para reducir el PSI del suelo anterior a 10% en 2 hectáreas del suelo anterior? (Prof.= 20 cm) 6 meq Na ---- 30% PSI 0.08g Ca+2------100 g 2 meq Na ---- 10% PSI 0.08g Ca+2------100 g 4 meq Na ---- 20% PSI (eliminar) x = 4.8 TMCa2+ 1 meq Ca2+ ---- 0.02 2g Ca+2 yeso 4 meq Ca2+ ---- 0.08g/100 g suelo 40 -------- 172 4.8 TM ---- X X = 20.64 TM VT = (2000) (0.2) = 4000 m² MSS = (VT) (da) = 6000 TM Yeso 90% pureza 20.64 TM ----- 90% X----------- 100% X = 22.93 TM yeso IX. BIBLIOGRAFIA: INSITTUTO INTERAMERICANO DE CIENCIAS AGRICOLAS DE LA OEA. 1966. Simposio sobre salinidad. Perú. Universidad Nacional Agraria la Molina. MINISTERIO DE AGRICULTURA. La salinidad de los suelos y sus efectos en la agricultura. Ecuador. Ed. Universidad Agraria. FASSBENDER, H. 1994. Química de suelos con énfasis en suelos de América. 2ª ed. Costa Rica. Ed. IICA. LINCOLN, T; ZEIGER, E. 2006. Fisiología vegetal. 3ª ed. España: publicaciones de la Universidad de Jaume I. PLASTER, E. 2000. La Ciencia del Suelo y su Manejo. Ed. Paraninfo. Madrid. PORTA, J.; LÓPEZ, M.; POCH, R. 2010. Introducción a la Edafología, Uso y protección de suelos. 2ª ed. Madrid. Ed. Mundi-Prensa.