13.6
Relación intensidad/cantidad, factores vegetales, y consecuencias para el ensayo del suelo
En principio los métodos rutinarios de ensayo
del suelo (Sección 13.1, Tabla 13.1) determinan la fracción de nutrientes
“químicamente disponibles”. En términos de un concepto intensidad/cantidad,
dependiendo del método de extracción, este caracteriza principalmente
intensidad (e.g., extracción con agua) ó una cantidad variable de la cantidad,
representado por el pool lábil (Fig. 13.12). El ensayo del suelo para fósforo
en extractos de agua (1 cm2 suelo (60 ml)-1 H2O (22h)-1) se considera una término medio razonable
entre una medición de la intensidad y la capacidad de suministro de fósforo del
suelo. Los extractantes suaves como el bicarbonato de
sodio (método Olsen) caracterizan principalmente la
fracción fosfato adsorbida al aluminio en las superficies arcillosas. Puede
obtener información más detallada concerniente a las fuerzas de ligamiento,
tasa de reabastecimiento, y las relaciones intensidad/cantidad para los
diferentes nutrientes minerales con el método de electro-ultrafiltración (EUF), que involucra el uso de diferentes fuerzas de campos eléctricos y
temperaturas en una suspensión acuosa del suelo. Sin embargo, no es posible
caracterizar el adecuado poder buffer del suelo para el fosfato en términos de
predecir la toma de fósforo por la planta. También, para rutinarios ensayos del
suelo el método EUF no es necesariamente superior ó técnicamente más simple que
los métodos convencionales de extracción (e.g., con CaCl2)
para la predicción del requerimiento de fertilizantes.
Son usados un gran número de métodos
de extracción en los rutinarios ensayos del suelo para micronutrientes los que,
caracterizan principalmente el componente cantidad (Fig. 13.12) y predicen
razonablemente bien el requerimiento de fertilizante cuando las cantidades
extraídas son considerablemente diferentes de aquellas consideradas como
adecuadas. Las predicciones pueden algunas veces ser mejoradas mediante la
consideración de otras propiedades del suelo como el pH, potencial redox,
contenido de arcilla y materia orgánica. En términos de “biodisponibilidad”
(Fig. 13.12) no se han llevado a cabo estudios sistemáticos sobre la
importancia relativa del flujo másico y la difusión en la entrega de los
micronutrientes a las raíces vegetales, ni en el subsuelo como un potencial
contribuyente al suministro de micronutrientes a las raíces. Solo para el zinc
hay evidencia directa e indirecta que apoya la perspectiva de que en suelos
aireados de alto pH por lo menos es la difusión el principal componente de
entrega a las raíces.
Debido a la importancia de ambos las
concentraciones de iones en la solución del suelo y las tasas de
reabastecimiento de estos iones, ha atraído un nuevo interés el uso de resinas
de intercambio iónico como un posible medio para caracterizar el poder buffer
de los suelos, como por ejemplo para potasio, ó simultáneamente para varios
cationes y aniones. En experimentos con fríjol y maíz bajo condiciones de campo
la predicción de la toma de zinc fue más precisa con resinas de intercambio
iónico que con la rutinaria extracción con DTPA.
El ensayo del suelo como base para
la recomendación de aplicación de fertilizantes nitrogenados para varios
cultivos agrícolas y hortícolas en campo se ha mejorado mucho mediante el
método Nmin.
Con este método la cantidad de nitrógeno mineralizado, principalmente nitrato,
en el perfil del suelo es medido al inicio del periodo
de de crecimiento, tomando de
este modo en cuenta los componentes de “biodisponibilidad” (Fig. 13.12), es
decir la alta movilidad del nitrato en el perfil del suelo (flujo másico) y la
toma de nitrógeno desde el subsuelo (crecimiento radical). Dependiendo de la
especie vegetal y de la profundidad de enraizado, el Nmin es
determinado hasta a una profundidad del suelo de 90 cm. El método Nmin puede también mejorar las recomendaciones de fertilización en agricultura
suplida con agua de lluvia bajo condiciones de secano. Ya que en climas húmedos
y semihúmedos la mayoría del nitrato en el subsuelos
se origina de la mineralización del nitrógeno enlazado orgánicamente (Norg)
y de la nitrificación del nitrógeno amonio en el suelo superficial, se han
hecho varias aproximaciones para caracterizar la particular fracción de Norg en el suelo superficial prior al lavado
del nitrato hacia el subsuelo, como por ejemplo, al usar el método UEF ó CaCl2 como un extractante.
Para cereales, ambos el Norg EUF y la extracción con CaCl2 parecen
ser alternativas adecuadas al método Nmin.
La principal limitación de los
métodos de ensayo del suelo es que ellos solo caracterizan algunos de los
factores que determinan el suministro a las raíces de plantas cultivadas en
campo. El mejorar la confiabilidad de las recomendaciones de fertilizantes
basadas en el análisis químico del suelo no depende principalmente del método
de extracción usado, sin más bien de la consideración sistemática de las raíces
y factores ambientales como el contenido de agua en el suelo. Los actuales
modelos para predecir la disponibilidad de nutrientes y la toma de nutrientes
bajo condiciones de campo están por lo tanto basados en ambos factores del
suelo y vegetales (Fig.
13.12) en donde los parámetros de la raíz son los elementos clave. Estos
modelos han sido muy refinados en años recientes y las predicciones sobre la
toma de nutrientes minerales, y la toma real por los cultivos, por ejemplo del
fósforo (Fig. 13.13) ó potasio frecuentemente, aunque no siempre, concuerdan
bien. Como se muestra en la Fig. 13.13 la toma pronosticada y medida del
fósforo estuvieron estrechamente relacionadas en el suelo con alto contenido de
fósforo. Sin embargo, en el suelo con bajo contenido de fósforo la toma
pronosticada fue mucho menor que la toma medida, indicando que las plantas de
trigo en el suelo bajo en fósforo tienen acceso a fuentes de fósforo del suelo
que no fueron consideradas en el modelo. Ofrece una posible explicación la
adquisición de cantidades relativamente grandes de fósforo mediante micorrizas
VA en plantas de trigo, y los cambios inducidos por la raíz en la rizosfera
ofrecen otra. El rol de las micorrizas y de los cambios inducidos por la raíz
en la rizosfera para la “biodisponibilidad” de los nutrientes (Fig. 13.12) es
discutido en detalle en el Capitulo 15.
Fig. 13.13 Toma
de fósforo del trigo de invierno en un experimento en campo después bien de una
aplicación a largo plazo 100 kg P ha-1 (suelo
alto en P) ó sin aplicación de fertilizante P (suelo bajo en P). Comparación
entre la toma de P medida y pronosticada
por el modelo Claassen-Barber.
(Jungk & Claassen,
1989)
En contraste al fósforo, en el caso
del potasio las predicciones estuvieron en estrecho acuerdo con la toma medida
del cultivo de trigo solo en suelos deficientes en potasio mientras que en
suelos suficientes en potasio el modelo superpronosticó la toma de potasio hasta por cuatros veces.
Este superpredicción fue obviamente el resultado de la pobre caracterización de
la demanda vegetal y de este modo la subestimación del rol de la
retroregulación negativa del potasio por las raíces a alto contenido interno
(Sección 2.5.6).
En conclusión, al momento, pero presumiblemente también en el futuro cercano, los modelos de simulación mecanicistas no pueden reemplazar el ensayo del suelo pero pueden refinar las recomendaciones para diferentes niveles de rendimiento, y pueden hacer predicciones más precisas para los cultivos nuevos ó en los efectos de cambiar el balance hídrico del suelo.
