- Característiques generals dels sòls alcalins
- estructura
- composició
- Retenció d'aigua
- ubicació
- Composició química i correlació amb el desenvolupament de les plantes
- Una alta salinitat o concentració excessiva de sals solubles en aigua
- Sodicidad o excés d'ió sodi (Na
- Altes concentracions de bor soluble
- Limitació de nutrients
- Ió bicarbonat (HCO
- Presència de ió alumini (A l'
- Altres ions fitotòxics
- nutrients
- Correcció de sòls alcalins
- Estratègies per millorar els sòls alcalins
- Pràctiques de correcció de sòls alcalins
- -Correcció de salinitat transitòria
- -Arado de l'subsòl o subsolatge profund
- -Correcció per addició de guix
- -Mejoramiento amb ús de polímers
- -Correcció amb matèria orgànica i encoixinat
- Aplicació de fertilitzants químics en el subsòl
- -Cultius de primer ús
- -Reproducció d'espècies vegetals tolerants a les restriccions de l'subsòl salí
- -Evitación de les limitants de l'subsòl
- -Pràctiques agronòmiques
- referències
Els sòls alcalins són sòls que tenen un alt valor de pH (major de 8.5). El pH és una mesura de l'grau d'acidesa o alcalinitat d'una solució aquosa i el seu valor indica la concentració d'ions H + presents.
El pH de terra és un dels índexs més importants en l'anàlisi de sòls, ja que influeix decisivament en els processos biològics que ocorren en aquesta matriu, incloent el desenvolupament de les plantes.
Figura 1. Els sòls alcalins posseeixen alt contingut d'argiles, la qual cosa provoca expansió i contracció. Font: flickr.com/photos/eddgarreve
Els pH de valors extrems àcids o bàsics, generen condicions adverses per al desenvolupament de totes les formes de vida a terra (vegetals i animals).
Matemàticament el pH s'expressa com:
pH = -log
on és la concentració molar d'ions H + o hidrogenions.
L'ús de el pH és molt pràctic, ja que evita gestionar xifres llargues. En solucions aquoses, l'escala de pH varia entre 0 i 14. Les solucions àcides, on la concentració d'ions H + és alta i més gran que la d'ions OH - (oxihidrilo), tenen pH menors de 7. En solucions alcalines on les concentracions d'ions OH - són les dominants, el pH té valors majors de 7.
L'aigua pura a 25 o C, té una concentració d'ions H + igual a la concentració d'ions OH - i per tant el seu pH és igual a 7. Aquest valor de pH es considera neutre.
Figura 2. Les flors de la planta Hortensia (Hydrangea macrophylla), són blaus si el sòl on creix té pH àcid i rosades, si el sòl és alcalí. Font: Raul654
Característiques generals dels sòls alcalins
Entre les característiques dels sòls alcalins podem esmentar:
estructura
Són sòls amb una estructura molt pobra i de molt baixa estabilitat, poc fèrtils i problemàtics per a l'agricultura. Presenten un segellat superficial característic.
Freqüentment presenten una capa calcària dura i compacta entre 0.5 i 1 metre de profunditat i diversos tipus de compactacions en forma de crostes i pisos.
Això comporta a una alta resistència mecànica a la penetració de les arrels de les plantes, i problemes de ventilació reduïda i hipòxia (baixa concentració d'oxigen disponible).
composició
Posseeixen presència dominant de carbonat de sodi Na 2 CO 3. Són sòls argilosos, on la presència majoritària d'argila provoca l'expansió de terra per inflament en presència d'aigua.
Alguns ions que presents en excés, resulten tòxics per a les plantes.
Retenció d'aigua
Tenen deficient captació i emmagatzematge d'aigua.
Tenen baixa capacitat d'infiltració i baixa permeabilitat, per tant, drenatge deficient. Això comporta al fet que l'aigua de pluja o de reg es queda retinguda a la superfície, generant a més la baixa solubilitat i mobilitat dels escassos nutrients disponibles, que acaba traduint-se en deficiència de nutrients.
ubicació
Generalment se situen en regions semiàrides i àrides, on les pluges són escasses i no es lixivien els cations alcalins de terra.
Composició química i correlació amb el desenvolupament de les plantes
Com sòls argilosos amb predominança d'argiles en la seva composició, posseeixen agregats de silicats d'alumini hidratats que poden exhibir diversos colors (vermell, taronja, blanc), a causa de la presència d'impureses particulars.
Les concentracions excessives de ions d'alumini, són tòxiques per a les plantes (fitotòxiques), i per tant, resulten un problema per als cultius.
La condició alcalina de terra genera una composició química característica amb factors com:
Una alta salinitat o concentració excessiva de sals solubles en aigua
Aquesta condició redueix la transpiració de les plantes i l'absorció d'aigua per les arrels, a causa de la pressió osmòtica que genera.
Sodicidad o excés d'ió sodi (Na
L'alta sodicidad redueix la conductivitat hidràulica de terra, disminueix la capacitat d'emmagatzematge d'aigua i el transport d'oxigen i nutrients.
Altes concentracions de bor soluble
Sent el bor tòxic per a les plantes (fitotòxic).
Limitació de nutrients
Els pH amb valors alts associats als sòls alcalins, amb concentracions predominants d'ions OH -, limiten la disponibilitat de nutrients vegetals.
Ió bicarbonat (HCO
El bicarbonat és també fitotòxic, ja que inhibeix el creixement de l'arrel i la respiració de les plantes.
Presència de ió alumini (A l'
L'alumini és un altre metall fitotòxic que té efectes similars a la presència excessiva de bicarbonats.
Altres ions fitotòxics
En general, els sòls alcalins presenten concentracions fitotòxiques d'ions clorur (Cl -), sodi (Na +), bor (B 3+), bicarbonat (HCO 3 -) i alumini (A l' 3+).
nutrients
Els sòls alcalins també posseeixen reduïda solubilitat de nutrients vegetals, particularment de macronutrients com fòsfor (P), nitrogen (N), sofre (S) i potassi (K) i de micronutrients com zinc (Zn), coure (Cu), manganès (Mn) i molibdè (Mo).
Correcció de sòls alcalins
La producció de cultius vegetals en ambients àrids i semiàrids, està limitada per les restriccions que imposen les baixes i variables precipitacions plujoses, la infertilitat existent i les limitacions físiques i químiques pròpies de terra alcalí.
Hi ha un creixent interès en incorporar els sòls alcalins a la producció agrícola a través de la implementació de mètodes de correcció i millora de les seves condicions.
Estratègies per millorar els sòls alcalins
El maneig dels sòls alcalins inclou tres estratègies principals per augmentar la seva productivitat:
- Estratègies per mitigar les restriccions de les capes profundes o subsòl dels sòls alcalins.
- Estratègies per augmentar la tolerància dels cultius a les limitacions dels sòls alcalins.
- Estratègies per evitar el problema a través de solucions d'enginyeria agronòmica apropiades.
Pràctiques de correcció de sòls alcalins
-Correcció de salinitat transitòria
Per la millora de condicions de salinitat transitòria (salinitat no associada a sorgiments d'aigües subterrànies), l'únic mètode pràctic consisteix a mantenir un flux d'aigua cap al seu interior a través del perfil de terra.
Aquesta pràctica podria incloure l'aplicació de guix (CaSO 4) per augmentar la fracció de lixiviat de sals de la zona de desenvolupament de les arrels. En subsòls sòdics, en contrast, es requereix l'aplicació d'esmenes apropiades en addició a el lixiviat o rentat dels ions sodi.
El bor soluble també pot eliminar-se amb rentats. Posteriorment a l'lixiviat de sodi i bor, es corregeixen les deficiències en nutrients.
-Arado de l'subsòl o subsolatge profund
L'arada de subsòl o subsolat profund, consisteix a remoure la matriu de l'subsòl per trencar capes endurides compactades i millorar la fertilitat i la humitat afegint aigua.
Aquesta tècnica millora la productivitat de terra, però els seus efectes no es mantenen a llarg termini.
La correcció de la sodicidad de terra (o excés d'ió sodi, Na +) amb subsolat profund, només té efectes positius en el llarg termini si s'estabilitza l'estructura de terra amb addició de milloradors químics, com calci en forma de guix (CAS 4) o matèria orgànica, a més de controlar el trànsit o pas de persones, bestiar i vehicles, per reduir la compactació de terra.
-Correcció per addició de guix
El guix com a font d'ions calci (Ca 2+) per reemplaçar als ions sodi (Na +) de terra, ha estat usat extensivament amb èxit variable, amb l'objectiu de millorar els problemes estructurals en els sòls sòdics.
La correcció amb guix prevé un excessiu inflament i dispersió de les partícules d'argila, incrementa la porositat, la permeabilitat i redueix la resistència mecànica de terra.
També hi ha treballs de recerca que reporten un augment de l'lixiviat de sals, de sodi i d'elements tòxics, amb l'ús de guix com a correcció de sòls alcalins.
-Mejoramiento amb ús de polímers
Hi tècniques recentment desenvolupades per la millora de sòls sòdics, que inclouen l'ús de diversos polímers de poliacrilamida (PAM per les sigles en anglès).
Els PAM són efectius en incrementar la conductivitat hidràulica en sòls sòdics.
-Correcció amb matèria orgànica i encoixinat
Els encoixinats superficials (o mulchs en anglès) tenen diversos efectes favorables: redueixen l'evaporació de l'aigua superficial, milloren la infiltració i disminueixen el moviment d'aigua i sals cap a l'exterior.
L'aplicació superficial de residus orgànics en forma de compost, resulta en disminució d'ions Na +, a causa possiblement al fet que alguns compostos orgànics solubles d'el material d'el compost poden atrapar l'ió sodi a través de la formació de compostos químics complexos.
Addicionalment, la matèria orgànica de l'compost aporta macronutrients (carboni, nitrogen, fòsfor, sofre) i micronutrients a terra i promou l'activitat de microorganismes.
La correcció amb matèria orgànica també s'efectua en capes profundes de terra, en forma de llits, amb els mateixos beneficis que l'aplicació superficial.
Figura 3. Esmenes amb cendres volcàniques, per millorar la retenció d'aigua, El Perelló, Tenerife, (Illes Canàries). Font: Patrick.charpiat, from Wikimedia Commons
Aplicació de fertilitzants químics en el subsòl
L'aplicació de llits de fertilitzants químics en el subsòl també és una pràctica de correcció de sòls alcalins que millora la productivitat agrícola, ja que corregeix la deficiència de macro i micronutrients.
-Cultius de primer ús
Diversos estudis han examinat la pràctica de cultius de primer ús com a mecanisme per modificar l'estructura de terra, creant porus que permeten que les arrels es desenvolupin en sòls hostils.
S'han emprat espècies natives perennes llenyoses per produir porus en subsòls argilosos impermeables, el cultiu de primer ús modifica favorablement l'estructura i les propietats hidràuliques de terra.
-Reproducció d'espècies vegetals tolerants a les restriccions de l'subsòl salí
L'ús de la reproducció selectiva per millorar l'adaptació de cultius a les condicions restrictives dels sòls alcalins ha estat molt qüestionat, però és el mètode més efectiu a llarg termini i el més econòmic per millorar la productivitat de collites en aquests sòls hostils.
-Evitación de les limitants de l'subsòl
El principi de les pràctiques d'evitació es basa en el màxim ús de recursos de la relativament benigna superfície de terra alcalí, per al creixement i rendiment dels cultius vegetals.
La utilització d'aquesta estratègia implica utilitzar cultius de maduració primerenca, menys dependents de la humitat de l'subsòl i menys afectats per les seves factors adversos, és a dir, amb la capacitat evitar la condicions adverses presents en el sòl alcalí.
-Pràctiques agronòmiques
Les pràctiques agronòmiques senzilles, com la collita primerenca i l'aportació de nutrients augmentat, incrementen el desenvolupament localitzat de l'arrel i d'aquesta manera, també permeten un augment en el volum de sòl superficial explotat en el cultiu.
La retenció de podes i rostolls són també tècniques agronòmiques de millorament de les condicions de cultiu en sòls alcalins.
referències
- Anderson, WK, Hamza, MA, Sharma, DL, D'Antuono, MF, Hoyle, FC, Hill, N., Shackley, BJ, Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). El rol dels management in yield improvement of the wheat crop - a review with special emphasis on Western Australia. Australian Journal of Agricultural Research. 56, 1137-1149. doi: 10.1071 / AR05077
- Armstrong, RD, Eagle. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Application of composted mentre són litter on a Vertosol and Sodosol soil. 1. Effects on crop growth and soil water. Australian Journal of Experimental Agriculture. 47, 689-699.
- Brand, JD (2002). Screening rough-seeded lupins (Lupinus pilosus and Lupinus atlanticus Glads.) Or tolerance to calcareous soils. Plant and Soil. 245, 261-275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
- Hamza, MA and Anderson, WK (2003). Responses of soil properties and grain yields to deep ripping and gypsum application in a compacted loamy sand soil contrasted with a sandy clay loam soil in Western Australia. Australian Journal of Agricultural Research. 54, 273-282. doi: 10.1071 / AR02102
- Ma, G., Rengasamy, P. and Rathjen, AJ (2003). Phytotoxicity of aluminium to wheat plants in high-pH solutions. Australian Journal of Experimental Agriculture. 43, 497-501. doi: 10.1071 / EA01153