Determinación de la salinidad del suelo
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(2) se han hecho siguien* los criterios del Laboratorio fe Salinidad fel U.S.DA publicados en el ampliamente conocife Manual 60,editado en 1964. El contenido fe sales por encima fel cual el crecimiento fe las plantes se afecta, depende entre otros factores fe 1a textura fel sueto. fe 1a distribución fe las sales en el. perfil, fe la roturaleza ycomposición fe las sales presentes y, fundamentalmente, fe la especie fe planta Aunque inicialmente se sugirieron diversos límites para diferentes suelos salinos y no salinos, El laboratorio fe salinidad adoptó un valor fe conductividad eléctrica en el extracto fe saturación (CEe) fe 4 mmhas/cm. Este valor se ha usa*. indiscriminadamente como nivel crítico para todos los cultivos. Hoy se conoce que te sensibilidad fe las plantes a las sales es muy variable y que valores menores a 1.0 mmho/cm pueden afectar negativamente cultivos como el frijol yto yuca. Recientemente se sugurió un valor fe 2mmho/cm como nivel crítico, aunque el mejor criterio debe ser la evaluación fe tes condiciones fel sueto, fe la calidad fe agua fe riego disponible, fe las condiciones climáticas particulares fe la tolerancia osusceptibilidad fel cultivo que sequiera sembrar en un suelo dada. Pese alas condiciones que presentaba la selección fe una concentración crítica fe sodio intercambiable para clasificar suelos sódicos debido a la no existencia fe un cambio marcado en las propiedades fel suelo como consecuencia fe une determinada saturación fe ese ion, el Laboratorio fe Salinidad propuso un valor limite fe Na intercambiable fe 1551 como valor tentativo por encima del cual la estructura fel sueto podría verse afecta*. negativamente. Este valor fué acepta* sin reticencias en muchas partes *lmunfe, apesode que te características fe los suelos fel Suroeste fe los Estados Unidos usados para obtener ese valor fueran manifiestamente diferentes.. Colombia no ha sí* la excepción ydicho límite se ha acepta* ampliamente, apesar * que los contenidos * arcilla y te mineralogía * los suelos hagan que estos reaccionen fe una manera diferente.. Particularmente en el Valle fel Cauca, caracterizado por tener suelos fe texturas. pesadas con altos contenidos fe arcillas expandióles (tipo 2:1). es probable que este valor sea demasiado eleva* por lo cual debe inslstirse en la realización * investigaciones que permitan la obtención * un PSI mas apropia*. Esto conllevaría a la realización * practicas * manejo y recuperación mas acordes con la realidad y las necesidades fe la agricultura moderna. 109.
(3) Cuanfe se hace el diagnóstico fe tescondiciones fe;sstteleeto$9dícidadfe un suelo debe considerarse otros efectos tales como los producidos por una alta saturación fe Mg intercambiable. Este ion tiene características dispersivas que causan efectos adversos sobre las propiedades físicas del suelo en forma similar a como io hace el Na intercambiable.. 12.2. Preparación del Extracte de Saturación Este procedimiento es el mismo reporta* por el Laboratorio * Salinidad fel. Departamento fe Agricultura fe losEstados Unidos (USDA) enel Manual 60 (1964). 12.2.1. Equipo. - Embudos Buchner o Richards. - Bomba * vacío.. - Recipientes (beakers) * 500 mL * capacidad. Recipientes para recoger los extractos.. 12.2.2. Procedimiento (Rhoades. 1982). Pesar fe 200 a 500 g fe suelo seco al aire y colocarlos en un recipiente plástico con. tapa. Pesar el recipiente con el suelo. Adicionar agua destilada y agitar con una espátula hasta que esté próximo a la saturación. Dejar la muestra en reposo, cubierta por varias. horas haste que el agua sature el suelo, agregar agua hasta conseguir una paste completamente saturada Eneste punto, el cual es normalmente reproducible dentro fe un margen mas o menos fel 5$, la pasta saturafe brilla y refleja la luz, fluye y resbala. ligero y libremente cuanfe se Inclina el recipiente, y se consolida fácilmente cuando el. recipiente se golpea después fe abrir uncamino con te espátula Después fe mezclar debe permitirse el reposo fe la muestro durante tofe la noche o. por un mínimo fe 12horas y luego sechequea el punto fe saturación. No debe haber exceso fe agua en te superficie fe te mezcla, ni estar demasía* seca como para perder el brillo. superficial y la fluidez. Si la pasta está demasía* húmefe se agrega suelo secoy en caso. 110.
(4) contrario se adiciona agua Una vez obtenife el punto se saturación se pesa nuevamente el. recipiente con el sueto. correspondiendo el aumento en peso a1a cantidad fe agua agregada. El porcentaje fe saturación*^ pea, de, ^^ seco a105°Cyla suma fe los pesos fel agua añadida yfe aquella presente en la muestra seca al aire así:. PSU) = Pa (100 + Pwl x Pw pm. en don*.. Pa * Peso fel agua usada par saturar la muestra seca al aire. pm = Peso fe la muestra. 12.3. Obtención del Extracto da Saturación. El conocimiento fe las concentraciones totales yfe las proporciones relativas fe los. diversos iones presentes en te solución fel suelo es necesario para diagnosticar problemas * sales y/o sodio para evaluar la respuesta fe los suelos afectados avarios tratamientos fe recuperación.. Ordinariamente dichos procesos se hacen en el extracto fe saturación. Sin embargo, el punto fe saturación puefe variar fe un sueloaotro dependiendo fe las propiedades físicas y químicas que influyen en te retención fe humedad y. por consiguiente, en el gra* se solubilidad * las sales (Rojas et al.. 1982). Adicionalmente te apreciación personal * quien esté realizan* el procedimiento tiene una Influencia notoria en el punto * saturación. En algunos suelos (sódico, magnésicos) con altos contenidos * arcilla yaltes saturaciones * sodio y/o magnesio es difícil 1a obtención del extracto.. To* lo anterior ha traí* como consecuencia el uso * extractos acontenidos elevados * humedad. La extracción se pue* unificar y agilizar si se emplea una relación * suelaagua mas amplia que la existente en pasta * saturación y cuyos niveles *. amductivífed eléctrica, cationes yaniones correlacionen con los obtenidos apartir fel 111. ÍZS:.
(5) sueto satura* (Rojas et al.. 1982) Seconoce que las cantidades absolutas y relativas fe los diferentes solutosen unextracto están influenciadas por la relación suelaagua a la que. seobtenga el extracto (Reítemier, 1946) lo que hace necesario normalizar esta relación con el objeto fe encontrar resultados comparables, y poder evaluar criterios* evaluación uniformes así como extrapolar los resultados obtenidos * un áreaa otra (Rhoades y Clark, 1977).. Rojas et al., (1982), encontraron una correlación altamente significativa entre los resultados obtenidos en los extractos fe saturación y en los fe relación suelaagua 1:1,. 1:2, 1:4 y 1:5 siendo 1:1 y 1:2 las relaciones mas apropiadas. En la tabla 12.1 se. presenten los factores * conversión para expresar los resultados en el extracto fe saturación cuanfe los análisis se efectúanen extractos fe diferentes relaciones suekagua. El Laboratorio fe Salinidad fel USDA (1977) anotó como principales desventajas fe. estas relaciones la posibilidad fe incluir errores debí* a procesos * peptiz8ción,. hidrólisis y dilución * minerales. Adicionalmente, consideran Rhoades y Clark (1977) que los criterios para evaluación * los peligros * salinización están basados en su mayoría, en la composición *1 extracto* saturación. Así por ejemplo casi todos los *tos * tolerancia fe las plantas a la salinidad están expresados en términos * salinidad en el. extracto y la investigación sobre la relación * adsorción fe sodio (RAS), que a nivel general es * considerable volumen, se ha hecho con base en el extracto fe saturación consideran* que tal hecho hace necesario la consideración necesaria * las ventajas y desventajas antes * anotar un nuevo procedimiento.. 12.3.1. Procedimiento. Después * *jar reposar la pasta * saturación por 4 horas o mas se transfiere a embudos Richard o Buchner provistos fe papel fe filtro, se aplica vacío y se recoge el filtra* en frascos o en tubos * ensayo. Si el filtra* resulta turbio se pue* filtrar. La. filtración termina cuan* el aire empieza a pasar a través *1 filtra*. 11.
(6) Tabla 12.1. Factores * conversión para expresar los resultados en el extracto* saturación cuan* los análisis se efectúan en extractos * las diferentes. relaciones suelo, agua (Rojaset al, 1982). Extrato* las relaciones suelo: agua. Extracto* saturación. 1:1. 1:2. 1:5. I.834C84. 1.912C85. Ca2+*. 1.012Cai**. Mg2+. 1.976 Mgj. 3.763 Mg2. 7.622 Mg4. 8.591 Mgs. Na+. 1.668 Na 1. 2.537 Na2. 4.519N84. 5.247 N85. K+. 1.578 K]. 3.422 Na2. 5.727 Na4. 6.250 N85. cr. 2.074 Cli. 3.800 Cl2. 7.627 CI4. 9.699 CI5. HCO3-. 1.798 HCO3. I.3219C82. 2.927 HCO3. 304=. 1.541 SO4. CE. 1.578 CE,. 2. 2.525 CE2. 5. 4. 4.283 SO4. 4.696 SO4. 2.423S04 1. 5.905 HCO3. 5.238 HCO3 2. 1. *. 1:4. 5. 4. 4.661 CE4. 5.284 CE5. Iones expresadosen meq/L * extracto. ** Los subíndices 1.2,4 y 5 indican te relación *1 volumen * agua í en mL ) cuan* el peso *l suelo es 1 (eng).. 1 13.
(7) CjXMtíarjas. El peso fel sueto requerido depende fe laclase y número fe determinaciones a hacer en. elextracto, fe tos métdosanlaítícos aemplear y fe las características particulares fe cafe suelo, en especial del contení** sales.. Ordinariamente, una muestra fe 200 a 500 g es fácil fe manejar y proporciona suficiente extracto para muchos propósitos. En general, por filtración se puefe obtener fe untercioa uncuartofe agua conten)*enel extracto fe saturación.. El secado fe las muestras a 105°C no esconveniente puesto que a esa temperatura el yeso sufretransíormacicnesque to hacen mas soluble en agua. La adición * una gota fe hexametefosfato fesodio (Na3P03) fe 100 mg/L por cafe 25 mL fe extracte previene la precipitación fe carbonato fe cateto. La cantidad fe sodto añadida (0.02 meq/L) esdespreciable.. SI se quiere prevenir o minimizar te acción microbíal se puede agregar Timol al extracto. El almacenamiento fe losextractosdebe hacerse en nevero a 4°C.. Cuanfe el ton predominante en la solución fel suelo es sulfato pueden presentarse distorciones en los resultados como consecuencia fel uso ferelaciones altas suela agua 12.4. Secuencia del Análisis de las Constituyentes Solubles en el Extracto de Saturación. Las determinaciones fe pH y alcalinidad (C03= y HCO3-) deben hacerse inmediatamente en extractos frescos o soluciones tratadas con hexametafosfato. A. continuación deben determinarse laconductividad eléctrica (CEe) puesto que esuna medida que permite estimar laconcentración total fe satos (C£e (mmhos/cm) x 10 = meq/L). Los cationes pueden determinarse en cuelquter orden. Entro los aniones se acostumbra a analizar primero los cloruros puesto que los sulfatas son los mas difíciles fe obtener.. Los nitratos pueden obtenerse por diferencia entro la suma fe cationes y te suma * aniones. También sepueden determino- por el método fel ácife cromotrópico.. 114.
(8) 12.4.1. Determinaciones de Carbonatos (C03=) y Bicarbonatos (HCO3) 12.4.2. Reactivos. - Fenolftaleína 10 g/Lenetanol fel 6038. - Naranja fe metilo 1g/L en agua - Acido sulfúrico 0.01N: Reactivo estandariza*. 12.4.3. Procedimiento. Tomar 5 ml> del extracto y agregar 2 gotas * fenolftaleína; sí la solución adquiere. color rosa se titula con H2SO4 O.OIN haste que el color desaparezca. Si al agregar el indicador te solición permanece Incolora, no hay carbonatos. Añadir entonces 3 gotas * motil naranja ^titular con H2SO4 O.OIN haste el punto final (rosado) fel naranja * metilo. SI el adicionar este'últlmo te solución se coloree fe rosa* no hay HCO3" (esta solución se pue* reservar parala terminación * cloruros). Preparar un blanco fe reactivos con agua destilada hervida para hacer correcciones. E1. contenife fecarbonatos fe lamuestro secalcula como eldoble fe míliequívalentes feácidos usados para obtener elpunto final * fenolftaleína. El contení* * bicarbonatos es igual al. total * milíequlvalentes * ácí* usados para obtener el punto final * naranja * metilo menos te cantidad fe carbonatopresente. Cálculos. C03=(me/L) =. 2Y - N x 1000 V. HC03"(me/L) =. (Z -2Y) x N 1000 V. en donde:. Y = mL fe H2SO4 0.01Nutilizados con el indicador * fenolftaleína.. 1 15.
(9) Z = mL fe H2SO4 O.OIN utilizados con el naranja fe metilo. N = Normalidad fel H2SO4. V » Volumen fe te alícuota. 12.5. Determinación de la Conductivlded Eléctrica (CEe). El agua es un conductor muy pobre fe laelectricidad, pero cuanfe tiene satos disueltas puefe conducirla en proporción directa a 1a cantidad fe sales presentes. Por este razón te conductividad eléctrica fel extracto fe saturación (CEe) es un indicador muy útil fe te salinidad fel sueto.. Puesto que lamayoría fe los extractos fe suelo y aguas fe riego tienen CE menores fe Imho/cm se usa una sub-unidad: el mmho/cm o también el umho/cm. (tmho/cm. =. mmho/cm x IO3 = umho/cm x 106) te cual permite expreso-la CE de una manera mas conveniente y práctica en te mayoría fe los casos. Actualmente, para estar fe acuerfe con el Sistema Internacional deUnidades (SI), se ha adoptado como unidad para expresar te. CE en decisíemen por metro (dS/m). Un mmho/cm es Igual IdS/m (1 Sm/m. =. mmho/cm). La conductividad eléctrica fe las soluciones acuosas salinas aumenta a medida que. aumenta 1a temperatura (aproximadamente 2% por cada ° C); por lo cual es necesario hacer referencia a una temperatura patrón fe 25°C mediante factores fe corrección (Tabla 15. Manual 60). Algunos instrumentos hacen la compensación por temperatura automáticamente y dan uro temperaturacorregida 12.5.1. Equipo - Medidor fe conductividad. - Cekte fe conductividad fe 1.5 a 2.0 mL. 116.
(10) 12.5.2. Reactives. - Solución patrón fe KCl, 0.01M Disolver 0.7456 g fe KCl en agua destilada y completar a volumen fe 1 litro a. 250°C. La lecturaa 35°C es de 1,412 mmho/cm. - Solución patrón fe KCl 0.1M.. Disolver 7.456 gfe KCl enaguo destilada y completar a volumen fe 1 litro a 2S*C. Lectura = 12,900 mmho/cm o 25°C. 12.5.3. Procedimiento. Calibrar toceldafe conductividad usanfe las soluctones patrón. Lavar toceldacon agua o conextracto fe suetoy toar la CEe ptesanlan* los resultados corregid» Tabla 15, Manual 60). Comentarios. Existen atounes rotaciones entre la CE#y la concentración fe sales o entro la CEe y te. presión osmótica que son bástente útilesa peaerfe quesonaproximada -Suma fe cationeso ds entonesen meq/L * tOx CEeondS/m.. - Concentración fe satosen mp/l * 640 x CEe endS/m.. - Presión osmótica en baresa 25°C = 0.36 x CEeendS/m. 12.6. Determinacté* da Cetieaes Satamles. Le determinación fe Ca2*, Mg2*, K* y Na* solubles se hace en el extracto síguien* tos mismos método* utilizados para tos cationes intercambiables (Capitulo 9) y ss expresan en meq/L. 117.
(11) 12.7. Determinación da Clerures (Cl"). Portitulación con nitrato fe ptete (AQNO3) 12.7.1. Reectlves. -Nitrato* ptete (AgN03) 1M. Disolver 169.87 gfe AgN03 en agua y completar a volumen fe un litro. Almacenar en botellaámbar sin exponera la luz. -Nitrato fe ptete 0.005M. Disolver 0.8495 gfe AgN03 enagua y completar a volumen fe un litro. Almacenar en te oscuridad.. - Cromato fe potasio (K2Cr04) al 5*. Disolver 5 gfe K2Cr04 en 50 mL fe agua y agregar gota a gota una solución fe AgN03 1M haste que se produzca un precipilefe estabte ligeramente rojo. Filtrer y diluir atOOmL.. 12.7.2. Procedimiento. Auna alícuota ds 12 mL fe extracte se 8heilen2a4oDta8feK2Cr<Ma15Jlcontocual la solución toma color amarillo. Titular con A0NO3 0.005M hasta obtener un cambio a. color rojo que debe ser estable. Paro agilidad en las determinaciones y aumento en la eftotoncia fel laboratorio puefe usarsela mtema alicuote en teque ss determinan HCO3- y 003a. Hacer un blancofe reactivos y titularlo. Cücujps. cr (meq/L> * (Vri - Va) x N x 1000. 118.
(12) en donde:. VM - mL*AgN03 utilizados ente titulación felá alícuota VB - mL*AgN03 utilizados en la titulación del blanco. N = Normalidad fel AgN03. Va = Volumen fe laalícuota. 12.8. Determinación de Nitretos (NO3-). La feterminación de nitratos puefe hacerce colorimétricamente por el métofefel ácido cromotropico (Sección 6.4.). usagre*» paralaespecíficos o, simplemente, por. gerencia entre cationes yaniones pro^cionoxte *este ma^ra un ctequeo entre el. balance cationes/aniones. Los nitratos en contadas ocacioros constituyen uro fraceióo apreciable fe tos aniones en suelos salinas. En algunas ocaciones se acumulan en aguas subterráneas ycausan problemas cuoxte las mismas se usan pera consumo humero o animal.. Comantirln;. Mucho**.os métodos MU. para la «-terminación * NOj- presentan problemas. *b.*»que algunos ««slituyentes *l suelo cono la meter.» argéntea, .os cloruros yel l-arro presentesen losextractos interfieren seriamente en el desarrollo de.color te. es. ir.£ST m""CU8'te *** 0r*"M ""* ÍnterferaKl,S (K"°°< y. El uso de electrodos pera iones específicos ofrece muchas ventajas por su rapte y MI» M.¡ Aemtorgo. te electros «M, haste el miento, sufren Ínterin. por parte de otros iones ordinariamente presentes en el extracte por lo cua. requieren. •^-•^*>-l«l.d-r^n«l1n(fcN03-.y*NH4*«„ted,«llii,119.
(13) vapor. Estos métodos usan MgO como reactivo alcalino y aleación * Dever*como reductor. Estos métodos presentan laventaja * ser simples, rápidos y precisos, se pueden utilizer extractos coloreados, eliminan la necesidad * usar extractos separados para NH4+ y NO3, además * reducir rápidamente las interferencias. To* io anterior conduce a te necesidad * evaluar algunos * estos métodos en nuestro medio. Para mayor información consultar a Keeney y Nelson (1982). 12.9. Determinación de Sulfatos (S04=) Normalmente,. la concentración fe S04= en las muestras se determina. turbidimétricamente, tal como se indica para el azufre disponible en el Capítulo 10. Los métodos turbidimétricosfuncionan bien siempre que el contení* * S04= * las muestras sea mayor * 5 meq/L.. 12.10. Determinación de Boro (B). í.a concentración * B en las muestras se *termína por formación * un complejo colorea* * ácido bórico-azometina, en igual forma que para B disponible en suelos (Sección 11.5).. i2.11. Porcentaje de Sodio Intercambiable (PSD El PSI se calcula conocien* la ClC y el sodio intercambiable *termina*s según métodos descritos en los capítulos 8 y 9, respectivamente. PSI. = Naint ClC. x 100. en don*:. Naint = Sodio intercambiable en meq/100 g* suelo.. ClC. = Capacidad* intercambiocatiónlcoen meq/100 g*suelo.. 120.
(14) Ca+++Mg++. FIGURA 12-1. Nomograma para determinar la RAS del extracto da taturaoión y para estimar el PSI del suelo en equilibrio con el extracto, (Manual 60).. 121.
(15) Debe tenerse en cuente que el NH40Ac utiliza* para extraer los cationes. intercambiables, extrae también los solubles por lo cual es riecesario hacer la correspondíante corrección al Na como se indica en la sección 8.6. Los errores resultantes *1 uso * una determinada técnica para la ClC, mencionados en. la sección 8.2, afectan el cálculo * PSI. En suelos calcáreos oen suelos con alto contení*. *yeso, feldespatoídes ominerales vermículítícos en *n* el valor * te ClC *termina* arroja dudas sobro su exactitud, se usa la ClC efectiva osuma * bases corregí* para solubles (Sección 8.6).. 12.12. Relación de Adsorción de Sodto (RAS). Para evitar las complicaciones inherentes a los problemas anteriores se pue* usar la relación * adsorción * sodio (RAS) te cual está directamente relaciona* con el PSI.. Investigaciones*! Laboratorio * Salinidad *1 USDA que 1a RAS es un índice efectivo fel peligro * sodíficación * un suelo. Aunque esta relación no se ha establecí* aciencia cierta para algunos suelos * Colombia, pue* usarse como criterio * evaluación para estos suelos mientras no se disponga * mejores herramientas.. La RAS se calcula a partir * valores * Na, Ca y Mg terminados en el extracto * saturación expresados en meq/L, usan* la siguiente fórmula: Na. RAS =. ÍCa_jL_Mg)V/2. l. La figura 12.-1 presenta un monograma que relaciona las concentraciones * Na, Ca y Mg determinadas en el extracto con los valores estimados fe PSI para esas concentraciones yla RAS (ÜSSL, 1964). Pra el efecto se unen los valores del Na (A) con los valores fe la suma felCa + Mg(B).LaRASyel PSI se leen en las escalas Cy D, respectivamente. El PSI también pue* estimarse matemáticamente apartir *1 valor * la RAS mediante la siguiente expresión:. 122.
(16) PSI =. 100 (-0.0126 = 001475 RAS). 1 + (-0.0126 = 0.01475 RAS). Esta relación fué obtenida porel USSL para59 suelos del Oeste fe los Estafes Unidos y con base en ella se constuyo e) monograma que aparece en la figura 12.1. Debí* a que las condiciones fe sueloy fe clima entre los suelos antes mencionados y los suelos * Colombia son diferentes (contrastantes); dichas relaciones (matemáticay gráfica) deben usarse con reserva para evitar cometer errores en te evaluación * la sodicidad* los suelos. 12.13. Referencias. 1. Keeney, D.R. and D.W. Nelson. 1982. Nítrogen-lnorganíc forms. In: Metho*of soil. analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties. Agronomy Monograph No 9 (2ndEdítton). pp.664-698.. 2. Reitemeir, R.F. 1946. Effect ofmolsture content on the dissolved and exchangeable ionsof soils of arid rogions. Soil Sci. 61:195-214.. 3. Rhoades, J.D. 1982. Soluble salts. In: Methods ofSoil Analysis, Part 2 Chemical and microbiological properties. Agronomy Monograph No 9 (2nd Edition). pp. 167-179. 4. Rhoadas, J.D. and M. Clark. 1977.Chemical methods and sampling in use at the U.S. Saliníty lab for characterizing salt-affectedsoilsandwaters. U.S.D.A. Mimeograph. 28. p.. 5. Rojas, A., E. Castilloy R. Lora. 1982. Caracterización* 1asalinidad* los suelos en. extractosprocedentes * varias relaciones suelaagua. Suelos Ecuatoriales 12:24-36.. 6. U.S. S8linity Lab Staff. 1954. Saline and alkaly soils. U.S.D.A. Handbood 60 160p.. 123.
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