Lunes 18 de Junio de 2018

Suelo: Un universo invisible bajo nuestros cultivos

Por Ing. Agr. Pablo Richmond. INTA 9 de Julio

En el último año, en la región pampeana, hemos pasado alternativamente de una situación de exceso de humedad a una sequía que resultó de las más importantes de los últimos años. En este otoño de 2.018, nuevamente hemos tenido precipitaciones abundantes. En la historia de nuestra región, estas situaciones extremas se repiten y alternan a lo largo de los años.
Estas variaciones meteorológicas repercuten sobre el suelo agrícola de muy diversas formas. Podemos enumerar entre ellas factores como la temperatura del suelo, la mineralización de la materia orgánica y la liberación de nutrientes, la pérdida de algunos de ellos por lixiviación o volatilización, la aireación, la dureza, la vida de la masa microbiana y de la microflora y fauna, el crecimiento de raíces que a su vez repercute en la creación de poros, etc. Pero un aspecto importantísimo es el referido a las variaciones en el almacenamiento de humedad en el perfil que exploran las raíces, factor de importancia en el rendimiento de los cultivos. Existen trabajos que muestran una marcada relación entre el agua almacenada en el suelo a la siembra con el rendimiento de los cultivos, especialmente los de invierno.
También el exceso o déficit de precipitaciones se relaciona con las variaciones en la profundidad de la napa freática. Ésta puede actuar como limitante de la producción cuando se encuentra cercana a la superficie, limitando el desarrollo de las raíces. En épocas de sequía, como en el último verano, si se encuentra a una profundidad tal que las raíces pueden alcanzar el frente húmedo originado desde la napa por capilaridad, la misma pasa a ser una fuente de humedad indispensable para el desarrollo de los cultivos.
El productor interesado en hacer un manejo más eficiente de su principal recurso, el suelo, debería conocer los principios básicos de la compleja interacción que se produce entre el suelo, el cultivo (agrícola o forrajero) y la atmósfera. En este artículo se presentan principios básicos de la relación entre el suelo y el agua.
Queda claro que es bueno contar con una adecuada reserva de agua en el perfil explorado por las raíces. Funcionará como un buffer ante las variaciones de las precipitaciones dentro de una campaña agrícola. Pero ¿como se forma? ¿En virtud de que factores esta reserva puede ser mayor o menor?
La podemos visualizar como un sistema dinámico con entradas y salidas de agua. El abastecimiento será, en nuestro sistema de secano, por las precipitaciones y en algunos casos por humedad proveniente de la napa. Las pérdidas estarán dadas por la evaporación del suelo, la transpiración de las plantas y el agua que se pierde en profundidad por lixiviación fuera del alcance de las raíces.
Un primer factor a considerar es que el agua pueda penetrar efectivamente en el perfil. Suelos que han sido laboreados durante muchos años, con un manejo que haya provocado una disminución excesiva de la materia orgánica, son proclives a perder estabilidad de su estructura. Esto provoca que ante presiones, por ej de rodados que compriman los poros, o el impacto de las gotas de lluvia se dispersen las partículas, tapando los poros, impidiendo la infiltración. En evaluaciones realizadas sobre huellas de maquinaria en nuestra zona, se han comprobado situaciones en que prácticamente no se registra ingreso de agua al suelo. En estos casos de encostramientos o compactaciones superficiales, es posible que aunque se registren lluvias, una proporción variable del agua caída escurra hacia los bajos, donde no reporta ninguna utilidad. En este sentido, la siembra directa se define como una práctica que da mayor oportunidad de ingreso del agua al suelo. Compactaciones a diferentes profundidades pueden impedir el pasaje del agua, haciendo que la reserva hídrica del suelo se limite a una determinada capa de suelo. Del mismo modo pueden llegar a limitar el desarrollo de las raíces.
La figura 1 muestra los tipos y profundidades más comunes de compactación en el suelo de acuerdo a su causal.
Figura 1. Compactaciones edáficas
El ingreso del agua al suelo, como el movimiento dentro del perfil, el almacenamieno y la disponibilidad para los cultivos está íntimamente relacionado con una propiedad: La porosidad. Ésta se define como la proporción no ocupada por partículas sólidas de un determinado volumen de suelo. La Figura 2 representa una porción de suelo, donde se diferencian los sólidos y el espacio poroso que puede estar ocupado por aire o agua de acuerdo al contenido hídrico.
Figura 2. Porosidad del suelo.
En un sentido figurado podríamos representar que bajo el cultivo, en nuestro lote, disponemos de un sistema de “cañerías” (Figura 3) cuyas funciones son permitir el ingreso, conducción y almacenamiento de agua, la disolución de nutrientes disponibles para la planta y la aireación, aportando el oxígeno necesario para la vida.
Figura 3: Representación esquemática del sistema poroso.
En la Figura 3 vemos que se clasifican diferentes tipos de poro de acuerdo a su diámetro:
 Microporos: Son los de menor calibre, menor a 0,2 micrones. Están determinados por la textura del suelo (tamaño de las partículas) y su función es el almacenamiento de humedad. En algunos casos esta humedad no está disponible para el cultivo como se explica más adelante.
Mesoporos; De un diámetro medio, entre 0,2 y 9 micrones. A mayor diámetro pasan a estar determinados en mayor medida por la estructura (forma en que las partículas se aglutinan creando agregados). Cumplen funciones de almacenamiento de agua útil para las plantas y los mayores comienzan a tener función de conducción.
Macroporos, mayores de 9 micrones. Determinados por la estructura y por la acción de las raíces y la fauna edáfica. Permiten el ingreso de agua al perfil, su conducción y la aireación del suelo. Resultan indispensables para el desarrollo del sistema radicular. Si tenemos en cuenta que en los procesos de compactación la porosidad disminuye principalmente a costa de los macroporos, se comprende qué aspectos del funcionamiento del sistema se verán más afectados.
Para comprender el rol de transporte o almacenamiento de agua de cada tipo de poro es necesario conocer que el contenido hídrico del suelo es retenido con una determinada fuerza (potencial mátrico) inversamente proporcional al diámetro de los mismos. Las plantas pueden extraer humedad hasta un determinado nivel de potencial que en promedio se ubica en las 15 atmósferas. Este punto límite es denominado Punto de marchitez permanente (PMP). O sea que existe un nivel de humedad en el suelo no aprovechable por el cultivo. Esta situación se da cuando el contenido es tan bajo que el agua está solo retenida en los poros de menor diámetro entre los microporos (Figura 3). En una sequía extrema, la planta muere porque no puede extraer la escasa humedad residual y continúa perdiendo agua por transpiración.
En contenidos hídricos superiores al PMP, el agua está contenida en los microporos de mayor diámetro y mesoporos. Esta es la reserva de humedad para el cultivo.
A medida que la disponiblilidad hídrica sigue aumentando, el agua va saturando los mesoporos. Cada vez la fuerza que la retiene es menor a mayor diámetro. Se llega así a los mesoporos más grandes y macroporos, que no pueden retener todo su volumen en agua y permiten que la misma se desplace dentro del perfil del suelo por acción de la gravedad. Este punto se denomina Capacidad de Campo (CC) que en promedio se ubica en valores de potencial de 0,33 atmósferas. Contenidos hídricos superiores a la capacidad de campo permiten la circulación del agua, que no es retenida. El diferencial en contenido entre CC y PMP es lo que denominamos agua útil para los cultivos.
La Figura 4 muestra el contenido de agua útil (available water) en porcentaje de volumen entre CC (field capacity) y PMP (wilting coefficient), para diferentes texturas de suelo, desde partículas más grandes, arenas (sand) a menores, arcillas (clay).
Figura 4: relación entre textura y retención de humedad
La curva superior (Capacidad de Campo), muestra que los suelos arenosos poseen la menor capacidad de retención hídrica. Los suelos francos, ubicados en el centro del gráfico, presentan alta capacidad de retención total y los mayores volúmenes de agua útil. Al contener mayor proporción de microporos que los arenosos también aumenta el agua retenida no disponible para los cultivos. Los arcillosos, ubicados a la derecha del gráfico, presentan la mayor capacidad de retención hídrica total, pero debido a su alta proporción de microporos, son los que tienen una mayor cantidad de humedad no aprovechable por los cultivos. Lógicamente, otros factores como la historia de manejo, la degradación física y el contenido de materia orgánica pueden generar variaciones de estas proporciones dentro de una misma clase textural.
Este breve resumen, referido solo a aspectos básicos del funcionamiento hídrico del suelo, muestra que bajo la superficie se desarrollan procesos e interacciones complejas. Su mayor conocimiento permite dar mayor certidumbre sobre el efecto a corto, mediano o largo plazo de las decisiones de manejo. Esto explica que de acuerdo a las decisiones tomadas a lo largo de los años, lotes de similares características puedan registrar variaciones en su comportamiento hídrico ante situaciones extremas.
Las diversas prácticas de conservación del suelo que a lo largo de los años el INTA viene sugiriendo, tienden a preservar la salud y potencial productivo del principal capital del productor.

---

---

Noticias Relacionadas

---