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  • ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA AGROPECUARIA DE MANAB

    MANUEL FLIX LPEZ

    CARRERA DE MEDIO AMBIENTE

    PERIODO ABRIL/SEPTIEMBRE

    SEXTO SEMESTRE

    CATEDRATICO:

    ING. SERGIO ALCVAR

    ASIGNATURA:

    CONTAMINACIN DE SUELO

    ABRIL, 2014

  • INTRODUCCIN

    La contaminacin del suelo es la presencia de compuestos qumicos hechos

    por el hombre u otra alteracin al ambiente natural del mismo.

    Esta contaminacin generalmente aparece al producirse una ruptura de

    tanques de almacenamiento subterrneo, aplicacin de pesticidas, filtraciones

    de rellenos sanitarios o de acumulacin directa de productos industriales. Los

    qumicos ms comunes incluyen hidrocarburos de petrleo, solventes,

    pesticidas y otros metales pesados.

    La ocurrencia de este fenmeno est estrechamente relacionada con el grado

    de industrializacin e intensidad del uso de qumicos.

    En lo concerniente a la contaminacin de suelos su riesgo es primariamente

    de salud, de forma directa y al entrar en contacto con fuentes de agua

    potable.

    La delimitacin de las zonas contaminadas y la resultante limpieza de esta

    son tareas que consumen mucho tiempo y dinero, requiriendo extensas

    habilidades de geologa, hidrografa, qumica y modelos a computadora.

    El suelo es un medio receptivo por excelencia, puesto que interacciona con la

    litsfera, la hidrsfera y la atmsfera y recibe el impacto de los seres vivos

    que, de manera directa o indirecta, pueden romper el equilibrio qumico

    establecido en su seno. Es importante notar que el suelo posee una capacidad

  • de auto-depuracin, en sus horizontes ms contaminados, que le permite

    asimilar una cierta cantidad de contaminantes.

    CONTAMINACIN DEL SUELO

    Ins Garca y Carlos Dorronsoro

    TEMARIO

    Tema 1O. La problemtica de la utilizacin del suelo. Tipos de degradaciones.

    Consecuencias en el suelo. Evaluacin de la degradacin. Importancia de la degradacin

    del suelo y estado actual.

    Tema 11. Concepto de contaminacin del suelo. Desarrollo histrico. Agentes

    contaminantes y su procedencia. Procesos responsables de la redistribucin y

    acumulacin.

    Tema 12. La salinidad de los suelos como agente contaminante. Naturaleza de las

    sales solubles. Causas de salinidad. Efectos de la salinidad y sodicidad. Medida de la

    salinidad / sodicidad. Manejo de suelos salinos y sdicos. Recuperacin de suelos

    salinos y sdicos.

    Tema 13. Contaminacin por fitosanitarios. La contaminacin por fitosanitarios

    como resultado de un mal uso. Definicin de fitosanitarios. PLAGUICIDAS.

    Clasificacin. Evolucin en el suelo de los plaguicidas. Procesos. Persistencia. Factores

    que regulan la evolucin de plaguicidas en el suelo. Impacto ambiental. Prevencin,

    destoxificacin y prdida de plaguicidas en suelos. HERBICIDAS. Clasificacin. Modo

    de actuacin.

    Tema 14. Contaminacin por fitosanitarios. FERTILIZANTES. Introduccin.

    NITRGENO. Ciclo. Tipos de fertilizantes nitrogenados. Efectos secundarios. Impacto

    ambiental. FSFORO. Ciclo. Formas. Efectos secundarios. Impacto ambiental.

    POTASIO. Ciclo. Formas. Efectos secundarios. MACRONUTRIENTES

    SECUNDARIOS. Efectos secundarios. OLIGOELEMENTOS. Ciclo. Fuentes. Formas.

    Necesidades. Exceso. ABONOS ORGNICOS.

    Tema 15. Contaminacin por metales pesados. Introduccin. Dinmica de metales

    pesados en suelos. Riesgos y lesgilacin en materia de metales pesados. Procedencias.

    Factores que afectan su presencia y disponibilidad. La importancia de la especiacin,

    algunos ejemplos

    Tema 16. Contaminacin por actividades mineras. Tipos de actividades. Impactos.

    Restauracin.

    Tema 17. Lluvias cidas. Efectos sobre el suelo. Concepto de carga crtica.

    Evaluacin.

  • Tema 18. Vulnerabilidad y autodepuracin del suelo. Propiedades del suelo y

    reaccin a los contaminantes. El suelo como bomba qumica de tiempo. Poder de

    autodepuracin del suelo.

    Tema 19. Descontaminacin de suelos contaminados. Introduccin. Tratamientos.

    Planificacin. Casos prcticos

    LECCIN 10. DEGRADACIN DEL SUELO.

    Carlos Dorronsoro

    1. La problemtica de la utilizacin del suelo. Concepto de

    degradacin.

    Como se ha expuesto en los temas anteriores, el suelo es un ente de la Naturaleza, cuyas

    caractersticas son el resultado de una larga evolucin hasta alcanzar un equilibrio con las

    condiciones naturales. Y hemos de tener claro que en esas condiciones ambientales no est

    incluida la accin de las civilizaciones humanas. El suelo es un componente del medio

    natural y como tal debe ser considerado como un suelo virgen, no explotado. Es evidente

    que su continua y abusiva utilizacin por parte del hombre ha truncado su evolucin y ha

    condicionado negativamente sus propiedades. Como resultado el suelo se deteriora, se

    degrada.

    Se considera como degradacin del suelo a toda modificacin que conduzca al deterioro del

    suelo.

    Segn la FAO - UNESCO la degradacin es el proceso que rebaja la capacidad actual y

    potencial del suelo para producir, cuantitativa y cualitativamente, bienes y servicios.

    La degradacin del suelo es la consecuencia directa de la utilizacin del suelo por el

    hombre. Bien como resultado de actuaciones directas, como agrcola, forestal, ganadera,

    agroqumicos y riego, o por acciones indirectas, como son las actividades industriales,

    eliminacin de residuos, transporte, etc.

    Actualmente existe una fuerte tendencia que clama por una utilizacin racional del suelo.

    Sus principios se agrupan en lo que se conoce por Conservacin de Suelos. Las teoras

    conservacionistas persiguen obtener mximos rendimientos pero con mnima degradacin.

    El cuidado del suelo es esencial para la supervivencia de la raza humana. El suelo produce

    la mayor parte de los alimentos necesarios, fibras y madera. Y sin embargo, en muchas

    partes del mundo, el suelo ha quedado tan daado por un manejo abusivo y errneo que

    nunca ms podr producir bienes (FAO, 1976).

    2. Tipos de degradaciones.

  • Dentro del amplio concepto de degradacin se distinguen una serie de degradaciones

    diferentes.

    2.1 Degradacin de la fertilidad. Es la disminucin de la capacidad del suelo para

    soportar vida. Se producen modificaciones en sus propiedades fsicas, qumicas,

    fisicoqumicas y biolgicas que conllevan a su deterioro.

    Al degradarse el suelo pierde capacidad de produccin y cada vez hay que aadirle ms

    cantidad de abonos para producir siempre cosechas muy inferiores a las que producira el

    suelo si no se presentase degradado.

    Puede tratarse de una degradacin qumica, que se puede deber a varias causas: prdida

    de nutrientes, acidificacin, salinizacin, sodificacin, aumento de la toxicidad por

    liberacin o concentracin de determinados elementos qumicos. El deterioro del suelo a

    veces es consecuencia de una degradacin fsica, por: prdida de estructura, aumento de la

    densidad aparente, disminucin de la permeabilidad, disminucin de la capacidad de

    retencin de agua. En otras ocasiones se habla de degradacin biolgica, cuando se

    produce una disminucin de la materia orgnica incorporada.

    2.2 Erosin. La erosin es la prdida selectiva de materiales del suelo. Por la accin del

    agua o del viento los materiales de las capas superficiales van siendo arrastrados. Si el

    agente es el agua se habla de erosin hdrica y para el caso del viento se denomina erosin

    elica.

    El concepto de erosin del suelo se refiere a la erosin antrpica, que es de desarrollo

    rpido. Frente a ella est la erosin natural o geolgica, de evolucin muy lenta.

    La erosin geolgica se ha desarrollado desde siempre en la Tierra, es la responsable del

    modelado de los continentes y sus efectos se compensan en el suelo, ya que actan con la

    suficiente lentitud como para que sus consecuencias sean contrarrestadas por la velocidad

    de formacin del suelo. As en los suelos de las superficies estables se reproduce el suelo,

    como mnimo, a la misma velocidad con que se erosiona.

    Es ms, es muy importante destacar que la erosin natural es un fenmeno muy beneficioso

    para la fertilidad de los suelos.

    Efectivamente, como es sabido, todas las propiedades del suelo, y por tanto su profundidad,

    son consecuencia de una determinada combinacin de los factores formadores. En una

    determinada regin aparecer un suelo cuya profundidad ser el resultado de un clima

  • concreto (temperatura y precipitaciones), sometido a la actividad de unos determinados

    organismos, en un tipo de relieve, que actan sobre una clase de roca durante un tiempo. Si

    no actuase la erosin natural esa profundidad de material edafizado se ira alterndose

    progresivamente cada vez ms conforme el suelo se fuese volviendo ms antiguo y llegara

    un momento que todos los minerales originales se habran transformado totalmente, ya no

    aportaran ningn nutriente nuevo al suelo y este quedara constituido por un residuo

    totalmente infrtil. Prcticamente toda la Tierra estara recubierta de una capa inerte, sin

    posibilidad de soportar vida alguna (figura).

    Afortunadamente este panorama aterrador no se presenta precisamente debido a la erosin

    geolgica. Esta lenta erosin va decapitando lentamente las capas superiores de los suelos

    con lo que va disminuyendo el espesor del suelo y este se va progresivamente

    profundizando hacia capas ms internas donde se encuentra el material original sin

    transformar (para mantener su profundidad de equilibrio con las condiciones ambientales)

    (figura). As, de esta manera se van incorporando continuamente nuevos materiales al suelo

    (materiales frescos, no alterados, con abundantes minerales que al alterarse aportan

    nutrientes a los suelos). El tipo de suelo ser siempre el mismo (mientras no se produzca un

    cambio en las condiciones ambientales) pero, se ir desplazando con el tiempo!. Hacia el

    interior de la tierra en los relieves planos y caminando lateralmente en los relieves

    colinados (los valles se van ensanchando).

    2.3 Contaminacin. Por ltimo, el suelo se puede degradar al acumularse en l sustancias

    a unos niveles tales que repercuten negativamente en el comportamiento de los suelos.

    La FAO define la contaminacin como una forma de degradacin qumica que provoca la

    prdida parcial o total de la productividad del suelo.

    El diccionario de la Real Academia define la contaminacin como la alteracin de la

    pureza de alguna cosa, como los alimentos, el agua, el aire, etc.

    La acumulacin de sustancias txicas para los organismos suele producirse de una manera

    artificial, como consecuencia de las actividades humanas, pero tambin puede ocurrir de

    manera natural, la edafizacin libera sustancias contenidas en las rocas (heredadas o

    neoformadas) que se concentran en el suelo alcanzando niveles txicos.

    3. Consecuencias de la degradacin.

    La degradacin tiene importantes consecuencias. Veamos las referidas al suelo en s mismo

    y dejaremos las medioambientales y socioeconmicas para otras disciplinas (avalanchas,

    inundaciones, empobrecimientos, migraciones, etc).

    Prdida de elementos nutrientes (N, P, S, K, Ca, Mg...). Puede ser de manera directa,

    bien al ser eliminados por las aguas que se infiltran en el suelo o bien por erosin a

    travs de las aguas de escorrenta, o de una forma indirecta, por erosin de los

    materiales que los contienen o que podran fijarlos.

    Modificacin de las propiedades fisicoqumicas: acidificacin, desbasificacin y

    bloqueo de los oligoelementos que quedan en posicin no disponible.

  • Deterioro de la estructura. La compactacin del suelo produce una disminucin de la

    porosidad, que origina una reduccin del drenaje y una prdida de la estabilidad:

    como consecuencia se produce un encostramiento superficial y por tanto aumenta la

    escorrenta.

    Disminucin de la capacidad de retencin de agua: por degradacin de la estructura

    o por prdida de suelo. Esta consecuencia es especialmente importante para los

    suelos andaluces sometidos a escasas precipitaciones anuales.

    Prdida fsica de materiales: erosin selectiva (parcial, de los constituyentes ms

    lbiles, como los limos) o masiva (prdida de la capa superficial del suelo, o en los

    casos extremos de la totalidad del suelo).

    Incremento de la toxicidad. Al modificarse las propiedades del suelo se produce una

    liberacin de sustancias nocivas.

    En definitiva, se produce un empeoramiento de las propiedades del suelo y una

    disminucin de la masa de suelo. Estos efectos tienen dos consecuencias generales: a corto

    plazo, disminucin de la produccin y aumento de los gastos de explotacin (cada vez el

    suelo necesita mayor cantidad de abonos y cada vez produce menos). A largo plazo:

    infertilidad total, abandono, desertizacin del territorio.

    4. Evaluacin de la degradacin

    Como la degradacin del suelo es un proceso muy complejo, debido a muy diferentes

    causas y con consecuencias y efectos diversos, es muy difcil desarrollar un sistema nico

    de evaluacin.

    Los principales organismos internacionales dedicados al medio ambiente se han venido

    preocupando de este grave problema y han desarrollado una serie de directrices de uso

    recomendado para las distintas naciones. En esta lnea, FAO - UNESCO - PNUMA

    (Organizacin de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin -

    Organizacin de las Naciones Unidas para la Educacin, la Ciencia y la Cultura - Programa

    de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente) han desarrollado un metodologa para la

    evaluacin de la degradacin de los suelos de aplicacin a todo el mundo (Metodologa

    Provisional para la Evaluacin de la Degradacin de los Suelos, FAO, Roma, 1980).

    4.1 Principios de trabajo

    El principio fundamental de esta metodologa es que el clima (en su concepto mas amplio

    que considera hasta los organismos que l condiciona) ataca los suelos, los cuales poseen

    una resistencia natural frente a las fuerzas degradantes y esta estabilidad es drsticamente

    modificada por la accin humana.

    Un segundo principio trata la formacin del suelo como un proceso dinmico, en continua

    evolucin, y por tanto la metodologa ha de poder evaluar de distinta manera a un suelo que

    se encuentre bien conservado pero que actualmente se est degradando con rapidez de otro

  • suelo que por el contrario se encuentre muy degradado pero que actualmente lo haga a una

    velocidad de deterioro muy pequea.

    Un tercer principio adoptado en esta metodologa es que la evaluacin de los riesgos

    alcanza su mxima utilidad cuando al realizar la evaluacin se eliminan todos los factores

    relativamente inestables o no permanentes (como puede ser la vegetacin o el uso actual)

    no se consideran al poder cambiar en un momento determinado. De esta manera las

    evaluaciones (que consumen tiempo y presupuesto) adquieren un carcter permanente (no

    se vuelven obsoletas por un simple cambio en el uso del suelo).

    4.2 Trminos de degradacin

    De lo expuesto en el apartado anterior se desprende que al hacer una evaluacin de la

    degradacin de los suelos existen varios enfoques.

    Estado actual del suelo. Representa la valoracin de como de degradado se encuentra el

    suelo. Es una medida de la degradacin soportada por el suelo hasta el momento presente.

    Su evaluacin es imprescindible para planificar la tolerancia de un suelo a la previsible

    degradacin futura.

    Degradacin actual (intensidad de la). Es la degradacin que acta en el momento

    presente. Dado que la degradacin se expresa como una velocidad anual, es decir, como la

    intensidad del proceso, y no como el dao acumulado desde el pasado hasta el presente, la

    informacin referente a la degradacin actual debe complementarse con la informacin

    relativa al estado actual del suelo, con el fin de poder determinar cuanta degradacin puede

    soportar el suelo.

    Riesgo de degradacin. Es el riesgo de que ocurra degradacin en ciertas condiciones

    adversas definidas. Para su clculo se consideran slo factores estables (o por lo menos

    relativamente estables) como clima, suelo y relieve. La vegetacin, uso y explotacin

    actual de la tierra no se tienen en cuenta para que la evaluacin no se quede

    automticamente anticuada por un cambio del uso de la tierra y para el clculo del riesgo se

    maneja un valor estndar adverso como seria la eliminacin de la vegetacin natural y el

    abandono del suelo en barbecho desnudo continuo. Esta evaluacin marca la tendencia

    general de las tierras a la degradacin. De esta manera se evala como se comportara el

    suelo si se le somete a una psima explotacin. Partiendo de la evaluacin de los riesgos se

    puede predecir la degradacin que soportar un determinado suelo al someterlo a diferentes

    usos, al ir sustituyendo el valor estndar (suelo desnudo) por los correspondientes a los

    diferentes usos que se estn ensayando.

    Resumiendo, la evaluacin basada sobre factores permanentes se denomina riesgos de

    degradacin de un suelo y es independientemente del uso actual que este soportando.

    Cuando se consideren los factores inestables actualmente presente se obtiene una

    evaluacin de la degradacin actual.

    4.3 Normativa para la evaluacin de la degradacin

  • Para evaluar cada tipo de proceso degradante se emplea una determinada propiedad,

    expresada en unas unidades concretas y se analiza como va cambiando cada ao.

    Degradacin fsica de la fertilidad: aumento anual de la densidad aparente, en gr/cm3; o

    bien por disminucin anual de la permeabilidad, en cm/hr.

    Degradacin qumica de la fertilidad:

    acidificacin, disminucin anual de la saturacin en bases, en %;

    salinizacin, aumento anual de la conductividad elctrica en pasta saturada a 25C

    en dS/m (dS=deciSiemens) o en mmhos/cm, siendo ambas medidas equivalentes (1

    dS/m = 1 mmhos/cm);

    sodificacin, aumento anual del sodio cambiable, en %;

    toxicidad, aumento anual de los elementos txicos, en ppm.

    Degradacin biolgica de la fertilidad: disminucin anual del humus, en %.

    Erosin hdrica y elica: prdida anual de suelo, en t/ha/ao.

    Contaminacin: aumento anual de contaminantes, en %/ao o en ppm.

    Los distintos grados de intensidad de degradacin se establecen en una serie de escalas

    correspondientes a cada tipo de degradacin (la diversidad de agentes contaminantes

    impiden el establecimiento de una escala de uso general), como se resumen en la siguiente

    tabla.

    5. Importancia de la degradacin del suelo y estado actual.

    La importancia de la degradacin se deduce de la importancia del objeto que deteriora. La

    FAO-UNESCO-PNUMA han puesto de la relieve la extrema gravedad de este problema en

    numerosas ocasiones y como resultado de la 1 Conferencia de las Naciones Unidas sobre

    Desertificacin, celebrada en Nairobi en 1977 elabor la CARTA MUNDIAL DE LOS

    SUELOS.

    A modo de resumen podemos destacar los siguientes hechos.

    El suelo es un componente esencial del medio ambiente en el que se desarrolla la vida.

    El suelo es frgil, de difcil y larga recuperacin (tarda desde miles a cientos de miles de

    aos en formarse), y de extensin limitada, por lo que se considera como recurso no

    renovable. Un uso inadecuado puede provocar su prdida irreparable en tan slo algunos

    aos.

    Se usa para fines muy diversos: agricultura, ganadera, pastos y montes, extraccin de

    minerales y de materiales para la construccin, soporte para las construcciones, eliminacin

    de residuos, para actividades de ocio y recreo.

  • El problema de la degradacin del suelo no es un descubrimiento de nuestra civilizacin,

    pues ya quedaba registrado en los documentos de los romanos y de los griegos: As ya

    Platn describa la destruccin del suelo como resultado de las deforestaciones.

    No obstante en un principio el problema no era acuciante debido a la escasa densidad de

    poblacin y al hecho de que las civilizaciones primitivas se establecan en las llanuras

    prximas a los ros (suelos frtiles, con abundante agua y fciles comunicaciones). La

    espectacular explosin demogrfica actual ha provocado la roturacin de tierras en relieves

    cada vez con pendientes ms fuertes, fuertemente degradables, y como consecuencia frenar

    la degradacin del suelo se ha convertido en uno de los grandes retos de nuestra

    civilizacin.

    El proyecto internacional "Global Assessmente of Soil Degradation", 1991, (GLASOD) ha

    puesto de manifiesto el grave estado de degradacin en que se encuentran actualmente los

    suelos en todo el mundo (Mapa Mundial de Degradacin 1:10 millones; versin didctica).

    Los resultados referentes a los distintos tipos de degradaciones provocadas por el hombre

    se reproducen en la siguiente tabla

    En esta tabla destaca la erosin del suelo como el proceso que afecta al mayor nmero de

    hectreas, representando el 83,6% de toda la degradacin (1.642 millones de hectreas).

    Dentro de este proceso es la erosin hdrica el fenmeno ms importante (55,7%). Tambin

  • es de resaltar que la contaminacin del suelo (de la que tanto se habla ltimamente, en vez

    del gravsimo problema de la erosin) afecta slo a 21,8 millones de hectreas (si bien hay

    que aclarar que los datos de esta tabla se refieren a la contaminacin local del suelo y no a

    la contaminacin difusa, como es la producida por la agricultura que contamina muchmas

    ms hectareas que la local).

    Si a las 1.701 millones de hectreas (Mha) de las tierras actualmente cultivadas en el

    mundo le sumamos las 3.190 Mha de reas potencialmente cultivables obtenemos un total

    de 4.891 Mha, de las que 1.093,7 estn afectadas por la erosin hdrica, lo que representa

    un 22% de todas estas reas. La erosin elica afectara al 11%, la degradacin qumica al

    5% y la fsica al 2%, aproximadamente. En resumen parece correcto afirmar que el 40% de

    las tierras cultivadas o potencialmente cultivables del mundo.

    Los pases desarrollados, generalmente con climas hmedos, la contaminacin de suelo es

    el ms grave problema, mientras que en los pases de climas subhmedos a ridos la

    erosin constituye el principal problema (Mapa Mundial de Erosin Hdrica, Mapa

    Mundial de Erosin Elica, Mapa Mundial de Erosin Hdrica ms Elica). Especialmente

    delicada es la situacin de los suelos de Espaa (Mapa de la Erosin del Suelos en Espaa),

    y concretamente en Andaluca Oriental la erosin afecta de manera muy grave a la gran

    mayora del territorio (Mapa de Riesgos de Erosin del Suelo en Andaluca). Tambin se

    pone de manifiesto la importancia de la erosin a nivel mundial al evaluar la carga de

    sedimentos que transportan los ros en las grandes cuenca hidrogrficas (tabla).

    En el informe GLASOD se identifican cinco intervenciones humanas que han provocado la

    degradacin de los suelos: deforestacin y explotacin de bosques (574Mha),

    sobrepastoreo (679Mha), manejo impropio de suelos agrcolas (552Mha), sobreexplotacin

    de la vegetacin para usos domsticos (133Mha) y actividades industriales (23Mha).

    En las anteriores figuras se reproduce la situacin de los suelos a nivel mundial, en Espaa

    y en Andaluca. Estos mapas son por s mismos significativos, pero no dejan de ser

    aproximaciones ms o menos certeras del nivel de degradacin de los suelos del mundo,

    pero nosotros tenemos en nuestro entorno pruebas palpables que nos muestran el terrible

    estado de degradacin que soportan los suelos.

    Efectivamente si salimos al campo (o recordamos cualquier paisaje cercano) registraremos

    imgenes en las que la superficie del suelo es amarillo, gris, rojiza, parda, o cualquier

    coloracin pero siempre predominando los tonos claros. Esta imagen esta en contradiccin

    con el concepto de suelo. Como sabemos el suelo est constituido por varios horizonte,

    pero presentando en siempre en superficie un horizonte A, de enriquecimiento en materia

    orgnica y por tanto de color negro (o por lo menos gris oscuro).

  • Qu ocurre en los suelos de nuestros campos de labor? Por qu presentan colores claros?

    Donde est el horizonte negro superficial, que hara que en las imgenes de los paisajes

    rurales predominara el color negro, solamente enmascarado por el verde de la vegetacin?

    La respuesta por aterradora que sea no deja de ser sencilla. El horizonte superficial de

    color negro, rico en materia orgnica, el horizonte frtil, ha desaparecido de nuestros

    campos! (un agricultor con dotes de observacin habr observado estos cambios si ha

    roturado una tierra virgen). Los cambios de coloracin slo pueden ser atribuibles a una

    degradacin del suelo, que ha perdido su materia orgnica. La prdida de materia orgnica

    se produce por varias causas: bien por agotamiento (no reposicin al extraer las cosechas),

    por mineralizacin (al eliminar la cobertera vegetal aumenta la temperatura del suelo y

    prevalece la mineralizacin frente a la humificacin) o por erosin. Generalmente estas

    causas actan de forma progresiva: el suelo pierde la materia orgnica, se vuelve muy

    inestable a la erosin y se sufre una erosin progresiva que en casos extremos llega a

    destruir completamente al suelo (en este estado se encuentra gran parte de los suelos de los

    olivares andaluces, en los que lo que se est labrando directamente las margas).

    Conociendo la tipologa del suelo se puede reconstruir sus horizontes y se puede evaluar la

    intensidad de la erosin sufrida (figura).

    Finalmente, vamos a conclur este captulo recordando nuevamente que uno de los retos

    ms importantes con que se enfrenta la humanidad, es la degradacin del medio ambiente

    en general y concretamente la degradacin de los suelos cultivados. La deforestacin

    masiva que han sufrido los suelos en todo el mundo como resultado de una presin

    socioeconmica cada vez ms asfixiante, unida a un desconocimiento absoluto de los

    gravsimos problemas que conlleva la utilizacin indiscriminada del suelo ha desembocado

    en la dramtica situacin actual. Afortunadamente nuestra civilizacin parece estar

    despertando segn se desprende de la lectura de los informes especializados que los

    organismos competentes emiten peridicamente como la FAO, UNESCO, PNUMA

    (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente) y UICN (Unin Internacional

    para la Conservacin de la Naturaleza y de los Recursos Naturales), entre otros. A

    continuacin finalizamos reproduciendo algunos prrafos de estos informes (textos FAO-

    UNESCO-PNUMA).

    Todas esas aseveraciones contenidas en la seleccin de informes FAO-UNESCO-PNUMA

    no debemos aceptarlas en su sentido negativo, de resignacin catastrofista, y s en el

    sentido constructivo de que la degradacin del suelo representa un gravsimo problema en

    el sistema de explotacin actual, pero que puede ser perfectamente controlada mediante la

    aceptacin de las teoras conservacionistas. Como se ver en los siguientes temas, las

    prdidas para un determinado suelo de cultivo se pueden reducir en aproximadamente a la

    mitad por un procedimiento tan sencillo como es desarrollar las labores en direccin

    perpendicular a la lnea de mxima pendiente en vez de paralelo a esta direccin, como

    sigue siendo incomprensiblemente la prctica habitual en nuestros campos. Si adems entre

    las franjas de cultivo se intercalan fajas de hierbas, u otro cultivo herbceo, las prdidas

    pueden ser reducidas hasta su cuarta parte. La construccin de vias de desage para el agua

    de escorrenta es una medida que proporciona muy buenos resultados. Por ltimo, si se

    hacen labores de terraceo la erosin es eliminada en sus 9/10 partes y si se procede al

    abancalamiento del terreno el control de la erosin es prcticamente absoluto dentro de los

    bancales.

  • Si las tcnicas anteriores no fuesen aconsejables habra que planificar otro tipo de uso del

    suelo, en este sentido adelantaremos tambin que una recubierta permanente puede reducir

    las prdidas de suelo hasta en cincuenta veces su valor inicial y una buena cubierta densa

    puede llegar a ejercer un factor de proteccin de hasta 1000 veces con respecto a un cultivo

    cerealista de secano.

    La conservacin del suelo para las generaciones futuras es un deber moral irrenunciable, su

    realizacin prctica est todava a nuestro alcance y constituye una lnea de conducta que

    puede ser llevada a cabo de manera individual sin esperar a que nos sea impuesta por la

    Administracin la cual va siendo lentamente sensibilizada sobre los gravsimos problemas

    medioambientales.

    TEMA 11. CONTAMINACIN DEL SUELO E IMPACTO

    AMBIENTAL

    Ins Garca

    1 Concepto de contaminacin del suelo

    Un suelo se puede degradar al acumularse en l sustancias a unos niveles tales que

    repercuten negativamente en el comportamiento de los suelos. Las sustancias, a esos

    niveles de concentracin, se vuelven txicas para los organismos del suelo. Se trata pues de

    una degradacin qumica que provoca la prdida parcial o total de la productividad del

    suelo.

    Hemos de distinguir entre contaminacin natural, frecuentemente endgena, y

    contaminacin antrpica, siempre exgena.

    Un ejemplo de contaminacin natural es el proceso de concentracin y toxicidad que

    muestran determinados elementos metlicos, presentes en los minerales originales de

    algunas rocas a medida que el suelo evoluciona. Un caso significativo se produce sobre

    rocas serpentinizadas con altos contenidos de elementos como Cr, Ni, Cu, Mn..., cuya

    edafognesis en suelos con fuertes lavados origina la prdida de los elementos ms

    mviles, prcticamente todo el Mg, Ca, ...y, en ocasiones hasta gran parte del Si, con lo que

    los suelos residuales fuertemente evolucionados presentan elevadsimas concentraciones de

    aquellos elementos metlicos, que hacen a estos suelos susceptibles de ser utilizados como

    menas metlicas. Obviamente a medida que avanza el proceso de concentracin residual de

    los metales pesados se produce el paso de estos elementos desde los minerales primarios, es

    decir desde formas no asimilables, a especies de mayor actividad e influencia sobre los

    vegetales y el entorno. De esta forma, la presencia de una fuerte toxicidad para muchas

    plantas slo se manifiesta a partir de un cierto grado de evolucin edfica, y por tanto es

    mxima en condiciones tropicales hmedas.

    Otro ejemplo de aparicin natural de una anomala de alta concentracin de una forma

    txica se produce en la evolucin acidificante de los suelos por la accin conjunta de la

    hidrlisis, lavado de cationes, presin de CO2 y cidos orgnicos que, progresivamente,

  • conducen a una mayor concentracin de Al disuelto y a un predominio de especies nocivas

    como Al+3 o las formas Al-OH escasamente polimerizadas (Macias, 1993).

    Los fenmenos naturales pueden ser causas de importantes contaminaciones en el suelo.

    As es bien conocido el hecho de que un solo volcn activo puede aportar mayores

    cantidades de sustancias externas y contaminantes, como cenizas, metales pesados, H+ y

    SO4=, que varias centrales trmicas de carbn.

    Pero las causas ms frecuentes de contaminacin son debidas a la actuacin antrpica, que

    al desarrollarse sin la necesaria planificacin producen un cambio negativo de las

    propiedades del suelo.

    En los estudios de contaminacin, no basta con detectar la presencia de contaminantes sino

    que se han de definir los mximos niveles admisibles y adems se han de analizar posibles

    factores que puedan influir en la respuesta del suelo a los agentes contaminantes, como son:

    vulnerabilidad, poder de amortiguacin, movilidad, biodisponibilidad, persistencia y carga

    crtica, que pueden modificar los denominados "umbrales generales de la toxicidad" para la

    estimacin de los impactos potenciales y la planificacin de las actividades permitidas y

    prohibidas en cada tipo de medio.

    Vulnerabilidad. Representa el grado de sensibilidad (o debilidad) del suelo frente a la

    agresin de los agentes contaminantes. Este concepto est relacionado con la capacidad de

    amortiguacin. A mayor capacidad de amortiguacin, menor vulnerabilidad. El grado de

    vulnerabilidad de un suelo frente a la contaminacin depende de la intensidad de

    afectacin, del tiempo que debe transcurrir para que los efectos indeseables se manifiesten

    en las propiedades fsicas y qumicas de un suelo y de la velocidad con que se producen los

    cambios secuenciales en las propiedades de los suelos en respuesta al impacto de los

    contaminantes.

    Permite diferenciar los riesgos potenciales de diferentes actividades o predecir las

    consecuencias de la continuacin en las condiciones actuales.

    En muchas ocasiones, resulta difcil obtener los grados de sensibilidad de los suelos frente

    a un determinado tipo de impacto, debido a la fuerte heterogeneidad de los suelos, incluso

    para suelos muy prximos.

    Poder de amortiguacin. El conjunto de las propiedades fsicas, qumicas y biolgicas

    del suelo lo hacen un sistema clave, especialmente importante en los ciclos biogeoqumicos

    superficiales, en los que acta como un reactor complejo, capaz de realizar funciones de

    filtracin, descomposicin, neutralizacin, inactivacin, almacenamiento, etc. Por todo ello

    el suelo acta como barrera protectora de otros medios ms sensibles, como los

    hidrolgicos y los biolgicos. La mayora de los suelos presentan una elevada capacidad de

    depuracin.

    Esta capacidad de depuracin tiene un lmite diferente para cada situacin y para cada

    suelo. Cuando se alcanza ese lmite el suelo deja de ser eficaz e incluso puede funcionar

    como una "fuente" de sustancias peligrosas para los organismos que viven en l o de otros

    medios relacionados.

  • Un suelo contaminado es aqul que ha superado su capacidad de amortiguacin para una o

    varias sustancias, y como consecuencia, pasa de actuar como un sistema protector a ser

    causa de problemas para el agua, la atmsfera, y los organismos. Al mismo tiempo se

    modifican sus equilibrios biogeoqumicos y aparecen cantidades anmalas de determinados

    componentes que originan modificaciones importantes en las propiedades fsicas, qumicas

    y biolgicas del suelo.

    El grado de contaminacin de un suelo no puede ser estimado exclusivamente a partir de

    los valores totales de los contaminantes frente a determinados valores guia, sino que se

    hace necesario considerar la biodisponibilidad, movilidad y persistencia (Calvo de Anta,

    1997).

    Por biodisponibilidad se entiende la asimilacin del contaminante por los organismos, y

    en consecuencia la posibilidad de causar algn efecto, negativo o positivo.

    La movilidad regular la distribucin del contaminante y por tanto su posible transporte

    a otros sistemas.

    La persistencia regular el periodo de actividad de la sustancia y por tanto es otra

    medida de su peligrosidad.

    Carga crtica. Representa la cantidad mxima de un determinado componente que

    puede ser aportado a un suelo sin que se produzcan efectos nocivos.

    Este concepto de carga crtica explica, por ejemplo, por qu los efectos de la lluvia cida

    aparecieron de forma ms alarmante en los pases Escandinavos que en los de Centro

    Europa, estos ltimos con valores de precipitacin cida ms altos.

    La abundancia de lagos, el predominio de suelos pobres en cationes bsicos y abundantes

    formas de Al y Fe activas debido a la baja velocidad de alteracin existentes a las bajas

    temperaturas de los pases Escandinavos, fueron las causas del intenso impacto. Por el

    contrario, en Centroeuropa la presencia de suelos formados a partir de loess, ricos en Ca,

    junto a las temperaturas ms altas, permiten una mayor capacidad de amortiguacin. Ahora

  • bien, cincuenta aos ms tarde tambin se manifestaron los efectos de la lluvia cida en

    Centroeuropa, lo que implica que es necesario un estudio del suelo y su entorno para hacer

    una buena planificacin de valoracin de impacto ambiental.

    2 Desarrollo histrico

    Las primeras manifestaciones de contaminacin antrpica pudieron causar efectos similares

    a los de otras causas naturales. As en las primeras culturas sin duda el fuego, que fue un

    elemento clave para el desarrollo de las mismas, permiti modificar la organizacin

    espacial del suelo. En un incendio forestal se producen un gran nmero de sustancias

    voltiles, cenizas, etc, que regresan al suelo con la lluvia o simplemente por la accin de la

    gravedad.

    El desarrollo agrcola del Neoltico y sobre todo el posterior descubrimiento de los metales

    y la manera de transformarlos, debieron ser las causas fundamentales de la contaminacin

    de los suelos.

    Las labores agrcolas en climas ms o menos ridos provoca frecuentemente la salinizacin

    del suelo. El regado intensivo con aguas de baja calidad (a veces, adems, en reas con

    suelos de sustratos ricos en sales) provoca la rpida degradacin del suelo. La salinizacin

    ha originado prdidas muy importantes de la capacidad productiva en todas las culturas.

    El descubrimiento y utilizacin de los metales origin la meteorizacin de S= y elementos

    metlicos, que provocaron la contaminacin del entorno.

    Desarrollo de la cultura urbana. La concentracin de poblacin en pequeos espacios

    implican residuos que se eliminan a travs del suelo y el agua, as como el incremento de

    actividades comerciales e industriales.

    La revolucin industrial ha representado una extrema abundancia de productos residuales

    que han llevado en el siglo XX, y ms concretamente en la segunda mitad, los niveles de

    contaminacin mundial a lmites insostenibles.

    En la evolucin de la contaminacin producida por diferentes compuestos se observa en los

    ltimos aos que los compuestos radiactivos tienen tendencia a disminuir mientras que

    otros como los organoclorados, derivados del petrleo y contaminaciones de origen

    biolgico, no dejan de aumentar.

    La evolucin de los distintos contaminantes en los ltimos aos se representa en las

    siguientes figuras.

  • 3. Agentes contaminantes y su procedencia

    Son muy diversos. Dentro de ellos tenemos los metales pesados, las emisiones cidas

    atmosfricas, la utilizacin de agua de riego salina y los fitosanitarios.

    Estos agentes contaminantes proceden generalmente de la actuacin antropognica del

    hombre, as los metales pesados proceden directamente de las minas, fundicin y refino;

    residuos domsticos; productos agrcolas como fitosanitarios; emisiones atmosfricas

    mediante actividades de minera y refinera de metales, quema de combustibles fsiles,

    purines, etc.

    Los metales pesados en pequeas dosis pueden ser beneficiosos para los organismos vivos

    y de hecho son utilizados como micronutrientes, pero pasado un umbral se convierten en

    elementos nocivos para la salud.

    Las emisiones cidas atmosfricas proceden generalmente de la industria, del trfico

    rodado, abonos nitrogenados que sufren el proceso de desnitrificacin. Como consecuencia

    de esta contaminacin se disminuye el pH del suelo con lo que se puede superar la

    capacidad tampn y liberar elementos de las estructuras cristalinas que a esos pH pueden

    solubilizarse y son altamente txicos para animales y plantas.

    Utilizacin de agua de riego salina. El mal uso del agua de riego provoca la salinizacin y

    la sodificacin del suelo. En el primer caso se produce una acumulacin de sales ms

    solubles que el yeso que interfieren en el crecimiento de la mayora de los cultivos y

    plantas no especializadas (se evala por la elevacin de la conductividad elctrica del

    extracto de saturacin). En el segundo caso se produce una acumulacin de sodio

  • intercambiable que tiene una accin dispersante sobre las arcillas y de solubilizacin de la

    materia orgnica, que afecta muy negativamente a las propiedades fsicas del suelo

    (agregados menos estables, sellado del suelo, encostramiento y disminucin de la

    conductividad hidrulica), por lo que el medio ser menos apto para el crecimiento de los

    cultivos.

    Fitosanitarios. Dentro de ellos agrupamos los plaguicidas y los fertilizantes. Son,

    generalmente, productos qumicos de sntesis y sus efectos dependen tanto de las

    caractersticas de las molculas orgnicas (mayora de los plaguicidas) como de las

    caractersticas del suelo.

    Los fertilizantes adems de contener metales pesados, producen contaminacin por

    fosfatos (eutrofizacin en lagos) y nitratos.

    En la siguiente figura se esquematizan las rutas de la contaminacin.

    4 Procesos responsables de la redistribucin y acumulacin

    Un riesgo importante en la acumulacin de contaminantes en el suelo se produce en

    aquellas situaciones en las que el contaminante no pierde su capacidad txica sino que

    nicamente se encuentra almacenado en forma inactiva en el suelo mientras este mantenga

    unas determinadas condiciones pero que, si stas desaparecen regresa a su condicin

    negativa. Este hecho es frecuente en molculas orgnicas de alta persistencia pero es

    especialmente importante en metales pesados.

    Todos los metales pueden aparecer en el suelo en formas de muy baja asimilabilidad,

    actividad y movilidad geoqumica que, generalmente, se relaciona con el predominio de

    compuestos escasamente solubles (sulfuros, hidrxidos, fosfatos...) o pueden aparecer en

    especies ms solubles. En algunos casos hay diferencias importantes entre la toxicidad de

    las distintas formas de oxidacin de un mismo elemento (influencia del potencial redox),

    como es el caso de los compuestos de Cr(III) y Cr(VI). As el Cr(VI) es muy mvil y txico

    como anin, mientras que el Cr(III) es relativamente insoluble y se adsorbe fuertemente

    sobre las superficies, adems es menos txico.

    La importancia de las condiciones fsicoqumicas y biticas del medio y las repercusiones

    de su modificacin son particularmente interesantes en el anlisis de diferentes situaciones

    de impacto. Un ejemplo es el descrito por Iimura et al (1977) referente al envenenamiento

    causado por arroz en suelos de Japn con alto contenido en Cd. Con tcnicas tradicionales

    de cultivos no se producan daos, al mantenerse el suelo en condiciones reductoras todo el

    ao. Ahora bien el drenaje temporal realizado para facilitar el laboreo caus la oxidacin de

  • S= a SO4= con la que desciende el pH y hace que aumente la concentracin de Cd en

    disolucin y por tanto en el arroz provocando la disentera (itai-itai). Este ejemplo es

    ilustrativo de la importancia de la especie y no de la cantidad total de un determinado

    compuesto.

    La importancia adquirida por la Especiacin, ha obligado al desarrollo de un nmero de

    tcnicas de anlisis qumico o de modelizaciones termodinmicas. El anlisis qumico da

    informacin sobre la forma en que se presenta un determinado elemento o especie: soluble

    en agua, cambiable, ligado a la materia orgnica, adsorbido, ocluido... o nuevos trminos

    como: lbil, no lbil, complejo estable, bioasimilable, etc... Las modelizaciones

    termodinmicas utilizan el equilibrio, los mecanismos de reaccin y las constantes por las

    que se rigen, para calcular la actividad de las diferentes especies en las disoluciones.

    Los mecanismos ms importantes para el control de contaminantes son: reacciones de

    precipitacin-disolucin, reacciones cido base, reacciones oxidacin reduccin, reacciones

    adsorcin-desorcin, reacciones de complejacin, y procesos metablicos.

    Los contaminantes pueden salir del suelo por: volatilizacin, bioasimilacin, disueltos en el

    agua y erosin.

    La actuacin de estos procesos va a condicionar el que el contaminante pueda presentarse

    en forma activa o inactiva y por tanto inocua.

    TEMA 12. CONTAMINACIN POR SALES SOLUBLES

    Carlos Dorronsoro

    1 La salinidad de los suelos como agente contaminante

  • Los suelos salinos se encuentran de un modo natural en la naturaleza y se encuentran en

    equilibrio con su medio ambiente. En la clasificacin de la FAO se les denomina

    Solonchaks y Solonets, su tipologa, constituyentes, propiedades y formacin son

    estudiados en los tratados de Edafologa y no van a ser considerados en estas pginas. La

    sales como agente contaminantes son el resultado de un mal uso por parte del hombre, en la

    inmensa mayora de los casos son consecuencia del regado y este ser el enfoque de estas

    lneas, aunque si se harn breves alusiones a los suelos salinos naturales.

    La concentracin de sales confiere al suelo unas propiedades muy particulares con efectos

    muy nocivos para los cultivos.

    Se distinguen dos situaciones, con morfologas, propiedades, gnesis y usos de los suelos

    muy diferentes, segn que el catin predominante en el complejo de cambio sea el Na+ o el

    Ca++.

    Si el catin predominante es el Ca++, 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 accin floculante del Ca++. La alta presin osmtica de la solucin 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.

    Cuando es el Na+ el catin dominante se produce la dispersin de las arcillas, lo que

    lleva a una destruccin de la estructura. Por otra parte, la hidrlisis de las arcillas sdicas

    conduce a la alcalinizacin del perfil, y esta provoca intensa alteracin mineral. El perfil

    queda bien diferenciado desde el punto de vista morfolgico. A estos suelos se les llama

    suelos sdicos (en ocasiones alcalinos) y su clase representativa es el solonetz.

    Por otra parte cuando existe un alto contenido en sales y estas son sdicas, el sodio

    predomina en el complejo de cambio y los suelos son salino-sdicos.

    Son suelos tpicos de las regiones de clima seco, pues dada la alta solubilidad de las sales

    estas tienden a movilizarse bajo clima hmedo. As son abundantes en las regiones ridas

    como Egipto, Irn, India, Paquistn, China, Ecuador, Per, Chile, Mxico... . En Espaa se

    calcula que unas 800.000 hectreas estn afectadas por sales. A nivel mundial la cifra se

    eleva a 76 de millones (lo que representa alrededor del 5% de las tierras cultivadas) y como

    se muestra en la siguiente tabla se encuentran distribuidas de una manera muy desigual.

    2 Naturaleza de las sales solubles

  • La forma o estado de presentacin es variable y estacional. Las sales pueden encontrarse en

    el suelo de varias formas: precipitadas bajo la forma de cristales, disueltas en la disolucin,

    o bien retenidas, adsorbidas, en el complejo de cambio.

    El contenido en sales en cualquiera de estas tres situaciones est cambiando continuamente

    al ir cambiando la humedad edfica, pasando las sales de una posicin a otra. As en el:

    perodo seco: la cristalizacin aumenta, las sales en solucin disminuyen (aunque la

    solucin se concentra) y aumentan las adsorbidas.

    perodo hmedo: el comportamiento es inverso.

    En cuanto a su composicin, estas sales son el resultado de la combinacin de unos pocos

    elementos qumicos, fundamentalmente: O, Ca, Mg, Na, K, Cl, S, C, N. Estos elementos

    necesarios para la formacin de las sales son muy frecuentes en la corteza terrestre.

    Composicin de la corteza

    terrestre, segn Clark (en %)

    Oxgeno 49,13

    Silicio 26,00

    Aluminio 7,45

    Hierro 4,20

    Calcio 3,25

    Sodio 2,40

    Magnesio 2,35

    Potasio 2,35

    Hidrgeno 1,00

  • Titanio 0,61

    Carbono 0,35

    Cloro 0,20

    Fsforo 0,12

    Azufre 0,10

    Manganeso 0,10

    Las sales de las aguas de riego proceden fundamentalmente de la meteorizacin de las

    rocas y sedimentos, muy frecuentemente de la disolucin de sedimentos salinos o

    contaminacin de aguas freticas procedentes del mar. Otra parte de sus iones

    constituyentes, fundamentalmente cloro y azufre proceden de las emanaciones volcnicas.

    La secuencia de liberacin 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 energa de estos iones.

    Coeficiente de energa, segn Fersman

    ANIONES CATIONES

    NO3 0,18 K 0,36

    Cl 0,23 Na 0,45

    SO4 0,66 Ca 1,75

    CO3 0,78 Mg 2,10

    SiO3 2,75 Al 4,25

    Fe 5,15

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

    son las sales que con mayor facilidad han de formarse como consecuencia de la

    meteorizacin de la corteza terrestre.

    Los elementos qumicos pueden ser agrupados en cinco categoras de acuerdo con su

    movilidad durante la meteorizacin y su capacidad de migracin:

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

  • Grupo 2. Dbilmente lavable: Fe, Al, Si

    Grupo 3. Lavable: Si, P, Mn

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

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

    La posibilidad de encontrar estos compuestos en los suelos salinos y aguas salinas es mayor

    cuanta ms alta sea la categora en que se encuentran clasificados los elementos. Los

    grupos cuarto y quinto constituyen los principales compuestos acumulados como resultado

    del proceso de salinizacin.

    Las sales ms frecuentemente encontradas son:

    CLORUROS: NaCl, CaCl2, MgCl2, KCl

    SULFATOS: MgSO4, Na2SO4,

    NITRATOS: NaNO3, KNO3

    CARBONATOS: Na2 CO3

    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.

    Solubilidad de la sales

    Se trata de una propiedad muy importante, pues adems de afectar a la movilidad y

    precipitacin, va a regular su mxima concentracin en la solucin del suelo, y cuanto

    mayor sea esta, ms importante va a ser su efecto perjudicial para los cultivos. Las sales

    mas txicas son, pues, las que presentan elevadas solubilidades, que darn soluciones muy

    concentradas. Por el contrario las sales con baja solubilidad no representaran ningn

    problema grave ya que precipitaran antes de alcanzar niveles perjudiciales.

    Como puede verse en la siguiente tabla, los cloruros y nitratos son los ms solubles,

    despus los bicarbonatos junto a los sulfatos, siendo en general los menos solubles los

    carbonatos. Por tanto sern estos ltimos los primeros en precipitar, seguidos del sulfato

    clcico y no sern considerados dentro del concepto de sales solubles, concepto que se

    refiere a sales muy solubles, concretamente empiezan a partir del carbonato sdico.

    Solubilidades en agua de

    algunas sales a 20 de

    temperatura, en gramos/litro

    CaCO3 0,01

    MgCO3 0,10

  • CaSO4.2H2O 2,40

    Na2CO3 71,00

    Na2SO4.7H20 195,00

    MgSO4 262,00

    Ca(HCO3)2 262,00

    KNO3 316,00

    NaCl 360,00

    MgSO4.7H20 710,00

    NaNO3 921,00

    MgCl2.6H2O 1.670,00

    CaCl2.6H2O 2.790,00

    En general, la solubilidad de la sales aumenta con la temperatura. En soluciones complejas,

    la presencia de sales con iones comunes disminuye la solubilidad de estas sales. Por el

    contrario, cuando los iones son diferentes se suele aumentar la solubilidad de la sal menos

    soluble.

    En la siguiente tabla (Porta et al., 2003) se reproduce la frecuencia, grados de solubilidad y

    los efectos txicos particulares estas sales.

    Clase Presencia en los

    suelos salinos Solubilidad

    Toxicidad

    para las

    plantas

    CLORUROS

    Sdico Comn alta +++

    Magnsico Comn alta ++++

    Clcico Raro alta ++

    Potsico Baja alta +

    SULFATOS

    Sdico comn muy variable ++

    Magnsico comn media ++++

    Potsico baja alta +

    CARBONATOS

    Sdico en suelos sdicos media +++++

    BICARBONATOS

    Sdico en suelos

    sdicos media ++++

    Cloruros

    El cloruro sdico es la sal ms frecuente en los suelos salinos, junto con los sulfatos sdico

    y magnsico, y suele formar parte de las eflorescencias blancas que aparecen en la

    superficie del suelo durante la estacin seca. Su toxicidad es alta.

  • El cloruro magnsico 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:

    Partcula adsorbente-Mg + NaCl ----> Partcula adsorbente-Na + MgCl2

    Es una sal muy higroscpica, pudiendo absorber humedad del aire. Sus eflorescencias

    tienen un sabor amargo.

    El cloruro clcico, si bien su solubilidad es muy alta, es una sal muy poco frecuente en

    suelos debido a la mayor estabilidad de otras sales clcicas, 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 clcico precipitan y la reaccin progresa hacia la derecha.

    El cloruro potsico presenta unas propiedades anlogas 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 carcter de macronutriente.

    Sulfatos

    El sulfato sdico 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 perodo clido

    asciende a la superficie del suelo formando parte de las eflorescencias (rasgo muy tpico de

    los suelos salinos) y durante el perodo hmedo, que en nuestro clima coincide con el fro,

    se lava menos que las otras sales. Mucho menos txica que el sulfato magnsico.

    (Kovda, 1967 en Porta et al., 2003)

    El sulfato magnsico es una sal frecuente en los suelos salinos, muy soluble y altamente

    txica.

  • El sulfato potsico, 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 txicas.

    Carbonatos y bicarbonatos

    Los carbonatos y bicarbonatos sodicos 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 formacin de OH- :

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

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

    La presencia de otras sales solubles en la solucin del suelo limita la formacin del

    carbonato y bicarbonato sdico, por lo que estas sales suelen ser abundantes cuando la

    salinidad total es baja, ya que se pueden producir reacciones como:

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

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

    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 sdico disminuye igualmente por efecto del in comn.

    La fuerte alcalinidad que originan crea condiciones poco aptas para el crecimiento de los

    cultivos, pudindose presentar efectos desfavorables a concentraciones bajas (0,05-0,1 %).

    El bicarbonato sdico es menos alcalino que el carbonato, debido a que el cido carbnico

    neutraliza en parte el efecto alcalino. Su solubilidad es tambin menor que la del carbonato.

    Nitratos

    El nitrato sdico es una sal muy soluble y txica, aunque, en general, muy poco frecuente y

    rara vez supera el 0,05 %. Se han citado en cantidades elevadas en desiertos muy ridos de

    Chile, Per, India, Arabia...

    Otras sales no solubles frecuentes en los suelos salinos

    Carbonato clcico y carbonato magnsico

    El carbonato clcico, al ser de muy baja solubilidad, no tienen efectos perjudiciales para las

    plantas. Es un compuesto muy abundante en suelos.

    El carbonato magnsico es mucho ms soluble que el clcico, sin embargo es muy rara su

    presencia en los suelos.

    Sulfato clcico

  • 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

    (figura 1).

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

    sdicos los que predominan.

    La solubilidad de las sales, y por tanto su estado y movilidad, est muy influenciada por la

    temperatura (aunque unas mucho mas que otras). Por ello presentan un comportamiento

    muy dinmico, presentando importantes variaciones estacionales (unas determinadas sales

    se encontrarn precipitadas en invierno y solubles y mviles en el verano; adems la

    composicin de la disolucin del suelo ser distinta en la estacin fra de la de la estacin

    clida).

    Mineraloga

    Las formas mineralogicas en las que se acumulan estas sales en los suelos son muy

    variables, ya que dependen de la temperatura y de la humedad. Existe una gran variedad de

    especies minerales que se diferencian en el grado de hidratacin de su molcula, as como

    por la posibilidad de que se formen sales mixtas en las que intervienen ms de un catin.

    Durante un ciclo de humectacin y secado, muy comn en los suelos salinos, pueden

    cambiar las especies cristalinas aunque no se modifique la composicin inica global. As,

    el Na2SO4 se puede presentar en forma de tenardita (deshidratado), mirabilita (con 10

    molculas de H2O) o bloedita (sal mixta). Una revisin bibliogrfica nos proporcionara de

    30 a 40 minerales para estos suelos, pero en general los estudios han estado dirigidos a

    cuantificar el contenido en sales y sus efectos en el suelo y en las plantas y se ha

    investigado poco en la identificacin de las especies mineralgicas presentes.

    Los minerales ms frecuentes son:

    Dentro de los cloruros:

    Halita ClNa

    Dentro de los sulfatos:

    Hemihidrita CaSO4.1/2H20

    Mirabilita Na2SO4.10H20

    Tenardita Na2SO4

    Epsomita MgSO4.7H20

    Hexahidrita MgSO4.6H20

    Bloedita Na2Mg(SO4)2.4H20

    Dentro de los carbonatos:

  • Nahcolita NaHCO3

    Trona Na3CO3HCO3.2H2O

    Soda Na2CO3.10H20

    3 Causas de salinidad

    El proceso de acumulacin de sales en los suelos con predominio del Ca y el Mg se le

    denomina salinizacin. Cuando es el Na el que predomina netamente el suelo evoluciona

    de muy distinta manera, desarrollndose un proceso, con resultados completamente

    distintos, que es el llamado alcalinizacin.

    Dos son las condiciones necesarias para que se produzca la acumulacin de sales en los

    suelos: aporte de sales y su posible eliminacin ha de estar impedida.

    3.1 Origen de las sales

    Para que un suelo se contamine en sales se han de cumplir dos condicones: que haya un

    aporte de sales y que estas no se eliminen.

    Aporte de sales

    El regado es la causa principal de contaminacin por sales.

    La puesta en regado de una zona, sin un estudio previo de planificacin del suelo, del

    agua, de la geomorfologa e hidrologa ha sido la responsable de la salinidad de extensas

    reas agrcolas en todo el mundo (especialmente en las regiones ridas y semiridas).

    El agua muy frecuente aporta directamente las sales al suelo. Como es sabido en la

    naturaleza no existe el agua pura y al aadir sistemticamente agua durante largos periodos

    conduce a una acumulacin no deseada de sales en el suelo. Pero los problemas se vuelven

    realmente graves cuando se utilizan aguas para el riego con altas concentraciones en sales.

    Aparte por el efecto del mojado se pueden producir modificaciones negativas como seran

    la liberacin de sales del propio suelo y de su material original as como procesos de

    alteracin mineral que liberaran iones que pueden recombinarse para formar sales

    solubles.

    Es clsico el ejemplo de la regin de Mesopotamia en la que la utilizacin de aguas de

    riego salinas condujo a la salinizacin de los suelos. La prdida de la productividad de las

    tierras fu la causa de cada de la civilizacin sumeria hace unos 5000 aos. Hoy da se

    acepta que la mayor parte de los suelos bajo riego presentan algunas prdidas de

    productividad por problemas de salinidad.

    Por otra parte se ocasionan problemas graves de salinizacin en superficies de cotas bajas,

    cuando se realizan transformaciones de riego de reas situadas en zonas altas y no se ha

    previsto su influencia en aquellas otras. Directamente por la accin de las aguas de riego,

    pero tambin se puede producir por las movilizaciones de tierras que pueden provocar la

    aparicin de rocas salinas en la superficie del terreno que adems de contaminar a los

  • suelos in situ provocaran su acumulacin en los suelos de las depresiones cercanas por

    accin de las aguas de escorrenta.

    Sobreexplotacin de acuferos y salinizacin de las aguas por bajada de los niveles

    freticos y contaminacin con aguas salinas ms profundas (caso de Almera).

    Tambin por el caso contrario de elevacin del nivel fretico.

    El empleo de elevadas cantidades de fertilizantes, especialmente los ms solubles, ms all

    de las necesidades de los cultivos, es otra de las causas que provocan situaciones de altas

    concentraciones de sales, que contaminan los acuferos y como consecuencia los suelos que

    reciben estas aguas.

    Finalmente la actividad industrial, en ocasiones, puede acarrear situaciones serias de

    acumulacin de determinadas sales en los suelos situados bajo su zona de influencia, por

    medio de la contaminacin atmosfrica o mediante las aguas que discurren por su cuenca

    hidrogrfica.

    (Aparte estaran las causas de la salinidad de los suelos naturales: heredadas directas, o por

    transformacin de los minerales, de la roca madre; aporte a partir de la aguas de escorrenta

    superficial, hipodrmica o subterrneas; y por transporte elico).

    3.2 Eliminacin de las sales impedida

    La segunda condicin que se debe cumplir para la formacin de un suelo salino es que la

    posible eliminacin de las sales se encuentre impedida. Esto se produce por la accin del

    drenaje y del clima.

    Es necesario que el agua circule lentamente, para que impregne el suelo, disuelva las sales

    y estas se distribuyan en el perfil sin que puedan eliminarse grandes cantidades de ellas.

    Ello se origina en suelos con malas condiciones de drenaje.

    Por otra parte, el clima ejerce una accin tambin fundamental en la formacin de estos

    suelos, hasta el punto de que en un principio se pens que el clima rido era indispensable.

    Y de hecho la mayora de los suelos salinos se encuentran desarrollados bajo climas mas o

    menos ridos, pero al haberse encontrado suelos salinos formndose bajo otros tipos de

    climas hoy se acepta que los climas ridos favorecen enormemente la formacin de estos

    suelos y su conservacin, pero no es un requisito excluyente. Bajo este clima, los breves

    periodos hmedos provocan la disolucin de las sales, y con ello su movilizacin, mientras

    que con las intensas y largas sequas se originan fuertes evaporaciones, que producen la

    ascensin de los mantos freticos y al intensificarse la evaporacin concentran las sales de

    la solucin del suelo, que precipitan acumulndose en determinados horizontes del perfil.

    Bajo climas hmedos, las sales solubles de las aguas de riego son lavadas y transportadas a

    horizontes inferiores, hacia los acuferos subterrneos y finalmente llevadas a los ocanos.

  • Por consiguiente, normalmente no existen graves problemas de salinidad en regiones

    hmedas excepto en los casos de utilizacin de aguas de riego muy ricas en sales.

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

    4.1 Salinidad

    El efecto de la salinidad sobre las plantas es diverso y variable. Existe una clasificacin

    generalizada que agrupa las plantas en halfitas y no halfitas. 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

    halfitas, siendo las ms tolerantes la mayora de los cereales.

    En general, las parcelas con suelos salinos se caracterizan por presentar un desarrollo

    escaso, con frecuentes claros.

    Los efectos de la salinidad se podran agrupar bajo tres aspectos diferentes: relaciones

    hdricas, balance de energa y nutricin (Martinez Raya, 1996).

    Relaciones hdricas. El primer efecto es el estrs hdrico. La planta no puede extraer

    agua del suelo al presentar la disolucin del suelo una alta concentracin de sales. La piel

    de la raz acta 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 isotnicas) pero en los suelo salinos no ocurre as, 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 llev a Shimper (1903) a plantear la teora de la sequedad fisiolgica,

    en la que se postula que en medios salinos, aunque exista una humedad elevada, las plantas

    sufren estrs hdrico, se secan y acaban muriendo.

    Balance energtico. No obstante, esta teora no describe completamente todos los

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

    sino que disminuyen considerablemente su altura. Para explicar este efecto, Bernstein

    (1961) desarrollo la teora del ajuste osmtico, la cual propone que las plantas, al aumentar

    la presin osmtica de la solucin del suelo, se ven obligadas a una adaptacin osmtica de

    sus clulas para poder seguir absorbiendo agua; adaptacin que requiere un consumo de

  • energa que se hace a costa de un menor crecimiento. Aceves (1979) propone la teora de la

    divisin y el crecimiento celular, en la cual la disminucin del crecimiento se atribuye a

    que las sales afectan a la divisin celular, producen un engrosamiento prematuro de las

    paredes celulares y limitan el crecimiento de forma irreversible.

    Nutricin. 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 fsforo.

    Igualmente la presencia en exceso de ciertos iones puede provocar toxicidad, debido a su

    acumulacin en distintas partes de las plantas, como pueden ser las semillas, los tallos y las

    hojas. Los ms significativos, en este aspecto, son los cloruros, el sodio y el boro,

    afectando con mayor incidencia a los cultivos plurianuales.

    4.2 Sodicidad

    Los efectos de la sodicidad son numerosos y an mucho ms perjudiciales.

    La sodicidad o alcalinizacin se desarrolla cuando en la solucin del suelo existe una

    concentracin elevada de sales sdicas capaces de sufrir hidrlisis alcalina, de tipo

    carbonato y bicarbonato de sodio. Junto a estas sales de base fuerte NaOH y cido dbil

    (H2CO3), existen importantes cantidades de sales sdicas neutras carentes de propiedades

    alcalinizantes (principalmente cloruros y sulfatos) y sales de calcio y magnesio.

    Un elevado contenido en Na+ en la solucin del suelo, en relacin con el Ca++ y Mg++, da

    lugar al incremento de este in en el complejo de cambio, lo que provocara, dada su baja

    densidad de carga (elevado radio de hidratacin y baja carga), el aumento del espesor de la

    doble capa difusa, los efectos de repulsin entre los coloides y, con ellos, la dispersin de la

    arcilla y la solubilizacin de la materia orgnica. Segn varios autores la concentracin de

    Na+ frente al Ca++ y Mg++ en la solucin del suelo ha de ser superior al valor lmite del

    70% para que el Na+ pueda desplazar al Ca++ y Mg++ en el complejo de cambio, dada la

    menor energa de adsorcin del sodio. Es generalmente admitido que para que el sodio

    juegue un importante papel en la evolucin del suelo, es decir, para que se produzca la

    alcalinizacin, la concentracin de sodio adsorbido frente a los otros cationes ha de superar

    el valor crtico del 15%, o sea Na /S > 15% (S = suma de todos los cationes adsorbidos).

    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- segn la siguiente

    ecuacin:

    Arcilla-Na + H2O + CO2 Arcilla-H + Na2CO3

    Na2CO3 + H2O 2Na+ + 2OH- + H2CO3

  • Como consecuencia el medio se alcaliniza rpidamente, alcanzndose valores de pH

    progresivamente cada vez ms altos; 9, 10 o incluso ms.

    Las ecuaciones anteriores se pueden simplificar en una:

    Arcilla-Na + H2O Arcilla-H + Na+ + OH-

    La alcalinizacin del perfil produce una serie de consecuencias desfavorables para las

    propiedades fisicoqumicas del suelo. As tanto las arcillas sdicas como el humus se

    dispersan, los agregados estructurales se destruyen. Las arcillas y los cidos humicos se

    iluvian, acumulndose en el horizonte B, formndose un horizonte de acumulacin de

    arcillas sdicas, es decir, que se origina un horizonte ntrico (si la intensidad de la

    iluviacin es suficiente). Los cambios estacionales producen el hinchamiento y contraccin

    de las arcillas sdicas (montmorillonita) formndose una estructura prismtica fuertemente

    desarrollada. Finalmente, como el medio se ha vuelto fuertemente alcalino, la cristalinidad

    de las arcillas disminuye, se vuelven inestables, parte de ellas se descomponen, se

    destruyen los vrtices y aristas superiores de los prismas originndose una estructura muy

    peculiar llamada columnar que presenta la cara superior de los prismas redondeada. En

    ocasiones, los humatos sdicos iluviados se acumulan en estas superficies revistindolas de

    colores muy oscuros.

    Este proceso se puede dar directamente en el suelo o puede aparecer a continuacin del

    proceso de salinizacin, cuando se produce el lavado de las sales ms solubles y se

    acumulan los carbonatos y bicarbonatos sdicos.

    En los suelos sdicos, es el sodio el que causa la toxicidad, que podemos centrar en tres

    vias distintas: efecto nocivo del sodio activo para el metabolismo y nutricin de las plantas;

    toxicidad debida a los bicarbonatos y otros iones; elevacin del pH a valores extremos por

    accin del carbonato y bicarbonato sdicos (Simn, 1996).

    De las sales solubles son los sulfatos los que menos toxicidad presentan. Las sales

    cloruradas son altamente txicas. Las sales sdicas presentan una toxicidad muy alta y

    adems su efecto adverso se ve aumentado por el elevado pH que originan (9,5 a 10,5).

    5 Medida de la salinidad / sodicidad

    La dinmica de las sales solubles en el tiempo y en el espacio, es relativamente rpida; de

    ah que, tanto en estudios de salinizacin como en aquellos otros de lavado y recuperacin

    de suelos salinos, sea necesaria una monitorizacin a intervalos cortos y la recogida de un

    gran nmero de muestras. Si a esto le unimos que el anlisis de las sales solubles,

    especialmente los aniones, es un proceso largo y no exento de dificultades, se comprende

    que, ya desde antiguo, la salinidad se intentase estimar de manera indirecta a partir de

    determinados parmetros de las soluciones salinas, cuya medida fuese relativamente fcil y

    rpida.

    5.1 Medida de la salinidad: conductividad elctrica (CEs)

    La conductividad elctrica ha sido el parmetro ms extendido y el ms ampliamente

    utilizado en la estimacin de la salinidad. Se basa en la velocidad con que la corriente

  • elctrica atraviesa una solucin salina, la cual es proporcional a la concentracin de sales

    en solucin. Sde mide a 25C en un conductivmetro y las medidas se expresaban hasta

    hace unos aos se expresaba en mmhos/cm, hoy dia las medidas se expresan en dS/m

    (dS=deciSiemens), siendo ambas medidas equivalentes (1 mmhos/cm = 1 dS/m). Por tanto

    la CEs refleja la concentracin de sales solubles en la disolucin.

    Para distinguir suelos salinos de no salinos, se han sugerido varios lmites arbitrarios de

    salinidad. Se acepta que las plantas empiezan a ser afectadas de manera adversa cuando el

    contenido en sales excede del 1%. La clasificacin americana de suelos, Soil Taxonomy,

    adopta el valor de 2 dS/m como limite para el carcter salino a nivel de gran grupo y

    subgrupo, pues considera que a partir de ese valor las propiedades morfolgicas y

    fisicoqumicas del perfil (y por tanto la gnesis) quedan fuertemente influenciadas por el

    carcter salino. Mientras que el laboratorio de salinidad de los EE.UU. ha establecido el

    limite de 4 dS/m para que la salinidad comience a ser txica para las plantas (punto de

    vista, pues, aplicado).

    En base a la CEs el United States Salinity Laboratory de Riverside establece los siguientes

    grados de salinidad.

    0 - 2 Suelos normales

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

    ligeramente salinos.

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

    8 - 16 Slo se obtienen rendimientos aceptables en los cultivos tolerantes. Suelos

    fuertemente salinos.

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

    En lo referente a las aguas en la siguiente tabla se resumen sus valores normales en

    diferentes ambientes.

    CE a 25C en dS/m

    Agua de lluvia 0,15

    Agua de rio 0,30

    Agua del Mar

    Mediterrneo 63

    Agua de riego 0,75 - 2,25

    La CE de un suelo (CEs) cambia con el contenido en humedad, as disminuye en capacidad

    mxima (se diluye la solucin) 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

    saturacin a 25C. A una muestra de suelo se le aade agua destilada a 25C hasta

    conseguir la saturacin y se extrae el agua de la pasta mediante succin a travs de un

    filtro.

  • La salinidad de un suelo se mide de esta de manera indirecta mediante un conductivmetro,

    por la relacin que hay entre la concentracin en sales de una solucin y su facilidad para

    transmitir la corriente elctrica (la manera ms directa sera extraer la disolucin de los

    poros del suelo, evaporarla en estufa a 110C y pesar el residuo; pero no se opera as

    porque la extraccin de la disolucin de los poros es muy compleja).

    5.2 Medida de la sodicidad: PSI y RAS

    La concentracin en Na se puede medir bien en la disolucin del suelo o bien en el

    complejo de cambio. En el primer caso se denomina razn de adsorcin de sodio (RAS) y

    en el segundo hablamos del porcentaje de sodio intercambiable (PSI).

    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 dems cationes adsorbidos se denomina porcentaje de sodio intercambiable

    (PSI).

    PSI = 100 x Na / CIC

    siendo CIC la capacidad de intercambio de cationes (en ocasiones llamada capacidad de

    cambio de cationes y representada por CCC).

    Se considera que un suelo puede empezar a sufrir problemas de sodificacin y dispersin

    de la arcilla cuando el PSI > 15%.

    Otra manera de determinar la sodicidad de un suelo es evaluar la concentracin de Na+ en

    la solucin del suelo en vez de medir su concentracin en el complejo adsorbente como

    hace el PSI. Para estimar as el grado de sodificacin, Richards et al., (1954) proponen la

    razn de adsorcin de sodio (RAS), calculada a partir de las concentraciones de Na+, Ca2+

    y Mg2+ en mmol / dm3 de las soluciones salinas:

    RAS = concentrac. de Na+, dividido por la raz cuadrada de la semisuma de las

    concentraciones de Ca++ y Mg++

    A partir del RAS se puede calcular el porcentaje de sodio intercambiable (PSI):

    PSI =100 (-0,0126 + 0,01475 RAS), dividido por 1 + (-0,0126 + 0,01475 RAS)

    Se puede relacionar, as mismo, la presin osmtica OP con la conductividad elctrica del

    extracto ECs, mediante la siguiente ecuacin:

    OP = 0,36 x ECs (mmhos/cm)

    De esta forma se evalan los suelos sdicos, cuando la CEs es menor de 4 dS/m a 25C y el

    PSI es mayor de 15%, siendo los suelos salinos-sdicos aquellos que tienen un a CEs

    mayor de 4 dS/m a 25C y un PSI mayor de 15%.

    Quedan por consiguiente establecidas las siguientes categoras de suelos:

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

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

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

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

    FAO ponen de manifiesto la importancia climtica en la formacin de estos suelos.

    Consideran que existe un alto riesgo de salinizacin de suelos cuando el ndice P/ETP es

    inferior de 0,75.

    6 Manejo de suelos salinos y sdicos

    La composicin y concentracin de la solucin del suelo afecta decisivamente en la

    germinacin, crecimiento y desarrollo de las plantas. Pero las especies vegetales presentan

    una sensibilidad muy diferente; por ejemplo, en la imagen se muestra como se

    comportaran tres especies vegetales en suelos de diferentes salinidades. Adems la

    sensibilidad a la salinidad de las plantas es distinta en las diferentes fases de su desarrollo

    (germinacin, nascencia, crecimiento).

    El objetivo de la evaluacin de los suelos salinos y sdicos es conseguir un manejo

    adecuado de los mismos, de manera que permita obtener cultivos rentables, por un lado, y

    su posible recuperacin y regeneracin, por otro.

    Como ya se ha indicado la solubilidad de las sales es un parmetro evaluador de su

    toxicidad para los cultivos. En la siguiente tabla se reproduce la mxima solubilidad de las

    sales para un suelo que est sometido a una temperatura de 40C (temperatura frecuente en

    los meses de verano en los climas ridos).

    Solubilidad mxima

    CE, dS/m gr/l meq/l

    MgSO4 363 262 4.352

    Na2SO4 504 430 6.064

    NaCl 453 318 5.440

    MgCl2 618 353 7.413

    Na2CO3 693 441 8.320

    NaCO3H 272 137 3.261

    Todas las sales solubles pueden constituir soluciones con altsimos valores de CE. Sin

    embargo el yeso tan solo puede dar soluciones con un mximo de 2,5 dS/m. Cuando en un

    suelo, el yeso es muy abundante, solo se encontrara disuelto 2,04 gr/l y el resto se

    encontrara precipitado, por lo que la solucin nunca superar el valor de 2,5 dS/m.

    6.1 Salinidad y produccin

    A la hora de evaluar la posible productividad de un suelo salino hay que tener en cuenta

    que los criterios de evaluacin aqu sealados pueden tener un comportamiento diferente en

    funcin de una serie de factores que suelen alterar significativamente los resultados de las

    tablas de reduccin de cosecha de las distintas especies. Esto es una consecuencia de varios

  • factores, entre los que se encuentran la variabilidad que puede presentar la muestra de suelo

    seleccionada para realizar la diagnosis de salinidad, las tcnicas de cultivo aplicadas, las

    diferentes condiciones de humedad del perfil del suelo, los comportamientos variables

    segn clases de sales existentes, o la seleccin de especies y variedades adaptadas a las

    condiciones de salinidad e incluso la relacin entre la concentracin de las sales durante las

    distintas fases del desarrollo de los cultivos (Martinez Raya 1996).

    Las tcnicas de cultivo influyen positiva o negativamente sobre las condiciones salinas. La

    incorporacin de fertilizantes pueden elevar el contenido de ciertas sales, como sucede con

    las derivadas del potasio o nitratos o facilitar el lavado, al favorecer los procesos de

    intercambio. Las tcnicas de riego utilizadas as como, los caudales aplicados, van a incidir

    sobre el lavado y afectarn al equilibrio salino de la solucin del suelo, especialmente

    cuando se emplea la tcnica de fertirrigacin. Las labores de preparacin del terreno, la

    localizacin y dosis de la semilla y posteriores labores de escarda tienen especial

    importancia en condiciones de salinidad.

    La utilizacin de materiales que afecten a las condiciones de humedad del perfil del suelo,

    hace que puedan obtenerse rendimientos significativamente ms elevados de los sealados

    en la bibliografa. Con el empleo de las tcnicas del enarenado se han conseguido

    rendimientos econmicamente rentables, en plantas tan sensibles como la juda, con

    conductividades de 4 dSm-1 y con reducciones de cosecha muy inferiores a las esperadas.

    Resultados parecidos pueden obtenerse con el empleo de plsticos, paja, bagazo, etc

    (Martnez Raya, 1996).

    En numerosas parcelas en todo el mundo se ha experimentado el comportamiento de todo

    tipo de plantas de cultivo frente a la salinidad, como en esta demostracin de una de esas

    estaciones agrcolas o esta otra mostrada en el Pabelln Ecolgico de la Exposicin

    Universal de Hannover de 2000, en la que se demostraba como al aumentar la salinidad

    (maceteros de la izquierda) disminua el desarrollo de las plantas de maz.

    Ensayos experimentales realizados sobre parcelas artificialmente salinizadas y con unas

    condiciones controladas han permitido desarrollar ecuaciones que evalan la prdida de

    produccin frente a la salinidad, resultando una relacin lineal entre la salinidad del suelo y

    la prdida de produccin de los cultivos. Mass & Hoffman (1977) encuentran que existe

    una relacin lineal entre la salinidad del suelo y la disminucin en la produccin de los

    cultivos:

    Y = 100 - b (CEs -a)

    donde "Y" es la produccin del cultivo en % con respecto al mximo, "CEs" es la

    conductividad elctrica del extracto de saturacin en dS m-1 y "a" y "b" son dos parmetros

    cuyos valores son constantes para cada cultivo. Esta ecuacin puede representarse

    grficamente.

  • El valor "a" representa el mximo de conductividad para la cual la produccin es del 100

    %, pudindose definir como el umbral de salinidad para cada cultivo. A continuacin viene

    un tramo inclinado que forma con la horizontal un ngulo "alfa" cuya tangente es el

    parmetro "b", y que se puede considerar como el % de disminucin de rendimiento por

    unidad de CEs que supere el valor de "a" (expresa la sensibilidad del cultivo a los aumentos

    de salinindad). Los parmetros "a" y "b" para diferentes cultivos, as como los valores de

    "Y" para diferentes CEs estn expresados en la tabla, en la que tambin se incluyen las

    salinidades del agua de riego para la misma disminucin del rendimiento. En ella se

    muestra la disminucin de los cultivos a la salinidad expresada por distintos valores de

    salinidad del suelo (CEs) y del agua de riego (CEar), refiriendolas a disminuciones del

    rendimiento correspondientes al 0, 10, 25 y 50%. Para disminuciones del cultivo superiores

    al 50% ya no se mantiene la linealidad en la relacin entre Y y CEs.

    La relacin entre Y y CEs se puede representar grficamente obtenindose 5 grupos de

    cultivos de diferente sensibilidad frente a la conductividad elctrica.

    Aceves (1979) propone otra ecuacin para estimar Y, en la que se tienen en cuenta la

    conductividad elctrica del extracto de saturacin (CEs), la conductividad a la cual el

    rendimiento es cero (CEo) y la conductividad a la que el rendimiento es del 100% (CE100):

    Y = (CEo-CEs) / (CEo-CE100) x 100

    las ecuaciones para estimar el rendimiento relativo de diversos cultivos se pueden ver en la

    correspondiente tabla.

    6.2 Salinidad y necesidades de lavado

    Para evitar la acumulacin de sales en la zona de enraizamiento, se hace necesario

    suplementar las dosis de riego con objeto de que el agua sobrepase la zona de

    enraizamiento y lave las sales de ella. Con este fin, Ayers et al. (1985) establecen los

    conceptos de fraccin de lavado y requerimientos de lavado:

    Fraccin de lavado (FL). Es la fraccin de agua riego que atraviesa la zona radicular y es

    susceptible de lavar las sales. FL= Fd / Fr, siendo Fd los centmetros de agua drenada por

    debaj


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