13.5 Rol de la estructura del suelo

Por varias razones, la estructura del suelo juega un importante rol en determinar las cantidades de nutrientes minerales que son disponibles para la toma por las raíces. En suelos estructurados no todas las raíces tiene un contacto completo con la matriz del suelo, y en plantas no micorrizadas el grado de contacto raíz-suelo varia entre los segmentos radicales (i.e., a lo largo del eje radical) desde 0 a 100%. En suelos con mayor densidad aparente el contacto es mayor pero se deteriora simultáneamente el crecimiento por elongación (Tabla 13.13). Este deterioro es en parte compensado por las mayores tasas de toma por unidad de longitud radical, por lo menos del nitrato y del agua (Tabla 13.13), así como del fosfato, particularmente en suelos altos en fósforo disponible. Sin embargo, en experimentos en que se incrementó la densidad aparente del suelo y se elevó el contacto suelo-raíz desde 25 a 75%, se observó agregación radical en ciertas zonas y también se incrementó la demanda local de O₂. Para el mantenimiento de la respiración radical en tales sitios de agregación las concentraciones externas requeridas de O₂ son más del triple. El grado óptimo de contacto suelo-raíz y densidad aparente del suelo para la toma de nutrientes y crecimiento vegetal de este modo depende de la aireación y fertilidad del suelo.

En suelos estructurados la disponibilidad de nutrientes, particularmente en especies perennes, es también afectada por otros medios. En suelos arables por lo menos en la capa de arado son raras las macroestructuras establecidas, estas estructuras se presentan en el subsuelo. Sin embargo, en suelos en que son cultivadas especies perennes (pasturas, forrajes) también se presentan macroestructuras en el suelo superficial. Los métodos convencionales de ensayo del suelo para la determinación de la disponibilidad de nutrientes usan muestras del suelo que son homogenizadas antes de la extracción. Estos métodos tienen de este modo dos grandes limitaciones. Ellos no solo ignoran la importancia de la disponibilidad espacial de los nutrientes (como se discutió arriba) sino que también destruyen la estructura del suelo y por lo tanto, por ejemplo, los gradientes que se presentan en la capacidad de intercambio catiónica y en la saturación de bases entre las superficies externas e internas de los agregados. Mientras que las superficies externas de los agregados están usualmente en equilibrio con la solución del suelo en los macroporos, no es el caso con las superficies internas, ya que los procesos de intercambio de iones entre ambas superficies están obviamente limitados y son bastante lentos. Estos aspectos son particularmente importantes en suelos forestales ácidos donde son muy notables los gradientes relacionados estructuralmente en la microvariabilidad de la química de la solución del suelo., además de la heterogeneidad espacial relacionada con la distancia al tallo (Sección 13.2.1).

La mayoría de estas limitaciones concernientes a los aspectos estructurales del suelo pueden evitarse al usar solución del suelo recolectada con lisímetro ó copas de succión en campo, ó a partir de pequeños núcleos de suelo. La solución del suelo puede obtenerse a partir de estos núcleos cualquier mediante circulación de una solución percolada ó mediante centrifugación después del ajuste a la capacidad de campo. Un ejemplo de las diferencias en la concentración catiónica entre la llamada solución en equilibrio del suelo a partir de suelo homogenizado y de la solución percolada del mismo suelo ácido pero aún estructurado, es mostrado en la Tabla 13.14. Por lo general, las concentraciones de cationes (excepto protones) son mucho mayores en las muestras homogenizadas como un resultado de la destrucción de los agregados y exposición de las superficies internas al extractante. Por consiguiente, las correlaciones fueron pobres ó no las hubieron entre los contenidos de potasio y magnesio en las acículas del pícea de Noruega, y las respectivas concentraciones de las dos nutrientes en la solución de extracción. Para las mismas localidades, sin embargo, las correlaciones fueron altamente significativas para ambos nutrientes con las soluciones de las muestras estructuradas.

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