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Noviembre 2016 | Nutrición

Análisis de suelo revisitado

Una herramienta esencial para el diagnóstico nutricional y el manejo integrado de la nutrición

En este artículo el autor indica que en la fruticultura chilena el uso de análisis de suelo es bajo pese a que esta es una herramienta muy útil y efectiva para el manejo sustentable de la nutrición de cultivos y frutales, que permite mejorar y mantener -sin excesos- la fertilidad de los suelos para eliminarla como factor limitante de la producción.

 Rodrigo Ortega Blu, Ing. Agrónomo, MS, PhD. Grupo de Investigación en Suelo, Planta, Agua y Ambiente (GISPA). Universidad Técnica Federico Santa María.

 zanja

El análisis de suelo es una herramienta usada en el mundo por más de un siglo, mientras que en Chile, su uso a nivel productivo tiene más de 50 años.  Sin embargo, a pesar de tratarse de una tecnología madura y absolutamente vigente, su uso en la agricultura chilena, particularmente en la fruticultura, es aún bajo, observándose, en muchos casos, suelos con niveles excesivos de nutrientes, lo que implica pérdida de la calidad del suelo, provoca desbalances nutricionales y, potencialmente, contaminación de las aguas superficiales y subterráneas. Muchas decisiones de fertilización se toman sin análisis de suelo y se basan solo en los niveles foliares de nutrientes; sin embargo, en muchos casos, las deficiencias a nivel de tejido se deben a problemas de absorción y no de disponibilidad de nutrientes. Normalmente el análisis de suelo permite anticipar los potenciales problemas nutricionales que las plantas pueden encontrar en el suelo, o descartar la fertilidad del suelo como un factor limitante en la producción de altos rendimientos y calidad de cosecha.

El análisis de suelo puede definirse como aquella fracción de un nutriente del suelo extraído con una solución extractante determinada y analizado según métodos estándar. Desde el punto de vista nutricional, dicha fracción debe estar relacionada con el rendimiento del cultivo y su respuesta a la fertilización. A mayor concentración del nutriente, mayor rendimiento, hasta un cierto nivel del nutriente del suelo, donde el rendimiento alcanza su máximo y se estabiliza. A este punto se le denomina nivel crítico (NC); bajo el NC la probabilidad de respuesta a adición del nutriente es elevada, mientras que sobre el NC la probabilidad de respuesta es baja (Figura 1). Normalmente, cuando el suelo se encuentra sobre el NC no se fertiliza con el nutriente. 

figura1-relacion

FRACCIONES DE NUTRIENTES EN EL SUELO

Las fracciones de nutrientes más frecuentemente determinadas en laboratorio son: nutrientes totales, nutrientes extractables y nutrientes solubles. Más recientemente se han incorporado análisis microbiológicos y bioquímicos, que son indicadores del funcionamiento y calidad del suelo.

Nutrientes totales: corresponden al contenido total de un elemento o nutriente; por ejemplo, N total, P total, K total, Ca total, micronutrientes totales, etc. Normalmente, los totales no correlacionan adecuadamente con la respuesta del cultivo y se usan principalmente para fines de caracterización.

Nutrientes extractables: corresponden a la fracción de un nutriente extraído con una solución extractante determinada y que representa la disponibilidad de dicho nutriente para las plantas. Por ejemplo, el P extractable puede determinarse con varias soluciones extractantes tales como Olsen (bicarbonato de sodio), Bray (ácido clorhídrico y fluoruro de amonio) y Mehlich 3 (ácido acético, nitrato de amonio, fluoruro de amonio, ácido nítrico y EDTA), dependiendo del pH del suelo. Bray funciona apropiadamente en suelos de pH<7.4, Olsen en pH > 5 y Mehlich 3 en la mayoría de los suelos. Las concentraciones de P extraídas por cada extractante son diferentes, por ello se les considera índices de disponibilidad, y deben ser calibrados con la respuesta de la planta.

tabla1-nutrientes

Los análisis de nutrientes extractables más comunes son:

  • N extractable (N-NO3+N-NH4)
  • P extractable
  • K extractable
  • Ca, Mg y Na extractables
  • S extractable
  • Micronutrientes extractables (Fe, Mn, Zn, Cu y B)

La fracción de nutrientes extractables está incluida dentro de los nutrientes totales.

Existen algunos niveles críticos generales para nutrientes extractables sobre los cuales la probabilidad de respuesta a la fertilización es baja (Tabla 1). La idea es mantener los suelos sobre los niveles críticos para la mayoría de los nutrientes (a excepción del N), sin excesos, requiriéndose inicialmente construir fertilidad y luego mantenerla a través de la reposición de las cantidades de nutrientes extraídas por los cultivos.

tabla2-analisis

En la tabla 2 se presentan resultados de análisis de suelo de un cuartel de frutales en la VI región.

Puede observarse que con la excepción de N y S, los niveles de nutrientes del cuartel son elevados.

Además, se observa que el suelo presenta un nivel excesivo de Cu.

tabla3-niveles

Nutrientes solubles: corresponden a la fracción soluble en agua de los nutrientes en el suelo y representan a aquellos elementos presentes en la solución del suelo, inmediatamente disponibles para la planta. Los nutrientes solubles pueden ser determinados en extracto de pasta saturada o bien en una suspensión de suelo, en distintas relaciones suelo:agua; las más comunes son 1:2 y 1:5, respectivamente.  Dado que las suspensiones son más diluidas que la solución del suelo (obtenida a través de pasta saturada), sus concentraciones de nutrientes son menores. Los valores deben calibrarse contra aquellos obtenidos de análisis de extractos de pasta saturada, sin embargo estos últimos normalmente son 2 a 3 veces superiores. 

El análisis de nutrientes solubles, en extracto de pasta saturada, es de mucha utilidad para el diagnóstico de problemas de salinidad y/o sodicidad y como elemento de monitoreo de programas de fertirriego. A nivel de caracterización del suelo sirve para estimar las tasas de entrega de nutrientes intercambiables hacia la solución del suelo. Existen pocos estándares para solución de suelo o sustrato, sin embargo en la Tabla 3, se presentan algunos niveles generales.

figura2-proporcion

La fracción de nutrientes solubles está incluida dentro de aquella de los nutrientes extractables y representa normalmente entre un 1 y 5% de ésta (figura 2). Existe una relación directa entre los nutrientes extractables y solubles.

tierra

Análisis bioquímico de suelos: En programas de manejo integrado de la nutrición (MIN), donde además de nutrientes se utilizan materia orgánica y microorganismos, es necesario evaluar el funcionamiento del suelo, a través de la actividad de grupos específicos de microorganismos. Estos grupos participan en innumerables procesos y funciones como la descomposición de residuos orgánicos, ciclaje de nutrientes, síntesis de sustancias húmicas, agregación, degradación de xenobióticos y fijación de nitrógeno, entre otras. La actividad enzimática es considerada un valioso indicador para evaluar la calidad del suelo debido a su estrecha relación con parámetros físico-químicos, los microorganismos rizosféricos y el contenido de materia orgánica, así como su sensibilidad frente a cambios en el uso y prácticas de manejo de sistemas productivos. La determinación de la actividad de enzimas hidrolíticas (β-glucosidasa, Ureasa, Fosfatasa, Deshidrogenasa) en el suelo, es una excelente herramienta para detectar cambios tempranos producto del manejo del suelo, presentando una alta correlación con variables como pH, contenido de arcilla, %MO, contenido de P, entre otras. Variables abióticas como disponibilidad de agua, temperatura y humedad también generan cambios en la actividad enzimática, pues influyen directamente en la disponibilidad de nutrientes y actividad microbiana en el suelo.

Además de las enzimas hidrolíticas existen otras que influyen sobre la disponibilidad de nutrientes. Por ejemplo, la actividad de la Amonio Monooxigenasa-AMO (enzima intracelular que participa en la oxidación de NH4+ a NO2-) es un excelente indicador de los procesos de nitrificación y puede ser usada para evaluar el funcionamiento de fertilizantes con inhibidores de nitrificación.

RECOMENDACIONES PARA EL USO DE ANÁLISIS DE SUELO

Idealmente el análisis de suelo debería realizarse al inicio de cada temporada; sin embargo es posible efectuarlo cada tres años con buenos resultados;  no obstante, anualmente debería analizarse el nitrógeno residual (N-NH4 + N-NO3) para realizar el balance de N. La mejor época para realizar el análisis de suelo es lo más cercano al inicio de cada temporada.

figura3-estaciones

Un aspecto clave para el adecuado uso de análisis de suelo es el muestreo. Estadísticamente, a través de una muestra de cierto tamaño se estiman los parámetros de una población dada (huerto, cuarteles, volúmenes de suelo, etc.). Los parámetros de la población más conocidos son el promedio y la desviación estándar; por ejemplo el promedio de fósforo disponible del suelo, el nivel de pH promedio del suelo, etc. El tamaño de una muestra (n) está determinado directamente por la variabilidad de la propiedad de interés; mientras más heterogénea sea ésta, mayor debe ser el tamaño de la muestra. Para la mayoría de las propiedades químicas del suelo, se requiere un tamaño de muestra mayor a 20, es decir, por ejemplo, si se deseara estimar el nivel promedio de fósforo de un suelo cualquiera, se requerirían al menos 20 sub muestras para hacer una muestra compuesta. Dicha muestra debe representar un máximo de 10 hectáreas.

Un elemento importante a considerar es la forma de extraer las muestras: normalmente, un muestreo sistemático o en grilla, es superior a aquel en “x” o en zigzag. En el caso de frutales y vides, es recomendable marcar árboles o plantas de manera sistemática, para ser muestreados cada temporada (figura 3).

En términos de la profundidad de muestreo, para frutales y vides, la profundidad de diagnóstico es 30 cm., mientras que para cultivos la profundidad recomendada es 20 cm.

En todos los puntos de muestreo debe colectarse un volumen de suelo similar, de manera de no sesgar la muestra al momento de componerla. Las submuestras deben mezclarse y homogenizarse apropiadamente, antes de enviar un máximo de 1 kg de muestra al laboratorio.

MANEJO SUSTENTABLE DE LA PRODUCCIÓN EN FRUTALES

El análisis de suelo es una herramienta muy útil y efectiva para el manejo sustentable de la nutrición de cultivos y frutales, de manera de mejorar y mantener, sin exceso, la fertilidad de los suelos de modo de eliminarla como factor limitante para la producción.