La sal de la tierra contra los cítricos
LJ Venter & Markus van Renssen (Horticultores, Innovación agrícola)
El desafío de la salinización
La salinización del suelo presenta un serio desafío en áreas con clima semiárido. Los suelos salinos provocan una serie de complicaciones, especialmente en los cítricos, que pueden tener un impacto directo o indirecto en el bolsillo del productor.
Cuando los suelos se riegan con agua de alta salinidad (alta CE), el potencial de producción del cultivo disminuye con cada riego, incluso si el efecto no es visible de inmediato. Los altos niveles de sodio en el suelo reaccionan con los coloides del suelo, causando un desequilibrio de nutrientes en los coloides del suelo y provocando la dispersión del suelo. La dispersión del suelo impide que el agua se filtre eficazmente a la zona de las raíces y también podría causar erosión del suelo. El endurecimiento del suelo, el drenaje deficiente y la compactación son todos desafíos asociados a los suelos dispersos.
El agua es uno de los sustratos más importantes en el proceso de fotosíntesis. También es el recurso que toda planta necesita para crecer. En los cítricos, los altos niveles de sodio en el agua causan varios efectos fisiológicos negativos en las plantas.
El impacto de la salinización en el suelo y la producción de cítricos
Cuando las moléculas de sodio dominan los coloides del suelo, causa un desequilibrio en la disponibilidad de otros cationes importantes en el suelo, principalmente calcio, magnesio y potasio. Dichos cationes son desplazados de los coloides del suelo y lixiviados de la zona de las raíces a través del flujo de agua. El sodio domina los coloides del suelo y también la suspensión de agua subterránea, lo que suprime la captación de los otros cationes.
Los cítricos tienen una resistencia de moderada a baja a condiciones de alta salinidad. El sodio y el cloro causan daños a los árboles de cítricos debido a la toxicidad de los iones y a la presión osmótica sobre las raíces.
Toxicidad por iones de sodio y cloro
El pigmento verde, la clorofila, que captura la energía de la luz, es un organelo importante utilizado para la fotosíntesis, incluso en pequeños frutos verdes. La toxicidad de los iones de sodio y cloro se refiere a la acumulación de estos iones en una parte localizada de cualquier órgano de la planta. Si la concentración de estos iones se vuelve demasiado alta, hace que esa parte del órgano de la planta se queme.
Como resultado, esta parte necrótica del órgano de la planta ya no puede realizar la función necesaria (fotosíntesis) y, por lo tanto, se reduce el potencial del árbol para producir y acumular hidratos de carbono. Este tipo de necrosis suele observarse en las puntas de las hojas porque el sodio y el cloro se mueven con el agua a través de la planta, traslocándose así a las puntas de las hojas. (Figura 1).
Figura 1 : Ejemplo de una punta de hoja necrótica – la hoja afectada no puede realizar la fotosíntesis de manera óptima.
Las raíces sufren una toxicidad iónica similar, lo que hace que los pelos de la raíz se quemen y se marchiten. La toxicidad iónica puede causar quemaduras en hasta el 30% de cada hoja, o incluso provocar la caída de la hoja. Los pelos de la raíz afectados por la toxicidad del sodio se secan y pierden toda su función, disminuyendo drásticamente el volumen de agua y nutrientes absorbidos por la planta.
El potencial para la producción de carbohidratos, la absorción de elementos esenciales (calcio, potasio, magnesio) y, en última instancia, el potencial de cultivo se ven reducidos significativamente debido a la toxicidad iónica. Además, el alto contenido de sodio que se acumula en la fruta también causa defectos en la piel, como rajaduras y pliegues, lo que resulta en un impacto negativo adicional en el potencial de cultivo del productor.
El sodio y el potasio son antagonistas en la planta, donde altas concentraciones de sodio suprimen la absorción de potasio (Kronzucker et al. 2013). El potasio controla la apertura y el cierre de las células protectoras de los estomas durante la transpiración. Cuando la alta concentración de sodio suprime los niveles de potasio, se dispone de menos potasio para su uso por las células de protección. El sodio es incapaz de controlar la regulación de las células protectoras y, como resultado, el árbol transpira libremente provocando pérdida de agua.
Figura 2: Según la hipótesis de la bomba de iones de potasio, el potasio controla la apertura y el cierre de las células protectoras de los estomas. (Daszkowska-Golec & Szarejko, 2013)
Presión osmótica en las raíces y absorción de agua
En la mayoría de los casos, la salinización del suelo se debe al riego con agua de alta salinidad (alta conductividad eléctrica o “CE”). El valor CE depende de la temperatura del agua y de la concentración de sales disuelta. Un valor muy alto de CE en el agua (CE > 1 mS.cm-1) es una indicación de que el agua tiene un bajo potencial osmótico (hipertónico) que, en última instancia, afecta al potencial de agua (Ψ).
El potencial osmótico del agua es de gran importancia cuando se trata de la forma en que el agua es absorbida por los árboles. El flujo de agua desde el suelo hasta el pelo de la raíz está en contra del gradiente de potencial hídrico, lo que significa que el agua pasa de un potencial hídrico bajo a uno alto. En un ciclo saludable donde la salinización no es un problema, las células de la raíz contienen más sal que la suspensión de agua subterránea circundante. Por lo tanto, el agua se mueve fácilmente desde el suelo, atravesando la membrana celular, hacia el interior de la raíz, desde donde es transportada a la planta a través del xilema.
Esta translocación de agua esta impulsada por el potencial de presión osmótica. Sin embargo, en los casos en que el suelo está salinizado (o la CE del agua es constantemente alta), este proceso se ve obstaculizado. Para que el agua aún pueda moverse hacia la raíz a través de la membrana, el árbol necesita reducir el potencial hídrico de las raíces y lo hace almacenando moléculas complejas como carbohidratos y otros nutrientes en las raíces. Estos carbohidratos ya no están disponibles para ser utilizados en otros procesos metabólicos del árbol, lo que resulta en una disminución del potencial de producción del árbol. Si la CE del suelo llega a ser demasiado alta, la absorción de agua ya no será posible y las raíces experimentarán toxicidad iónica.
Prevenir los niveles altos de sodio
En primer lugar, es necesario determinar los niveles de sodio en el suelo mediante un monitoreo preciso del suelo. Mediante la realización frecuente de mapas de precisión del suelo ITEST™SOIL, los niveles de sodio se pueden determinar y monitorear para su corrección oportuna. Utilizando la herramienta de comparación MYFARMWEB™ (función que hace posible comparar mapas) los productores pueden comparar los niveles de sodio en el suelo a lo largo del tiempo y determinar si la concentración está aumentando o disminuyendo. Si los niveles aumentan, es importante investigar más a fondo para identificar la causa. Las causas comunes de los niveles altos de sodio incluyen la presencia de sodio en el agua de riego, el agua subterránea y también en las rocas madre.
En segundo lugar, y debido a que la calidad del agua fluctúa continuamente, los niveles de sodio del agua de riego deben ser evaluados regularmente a través de análisis ITEST™WATER oportunos. Si se determina que el agua de riego no es la causa de los altos niveles de sodio, el siguiente paso sería investigar las propiedades físicas del suelo y el flujo de agua subterránea. El servicio MYSOIL CLASSIFICATION™ de Agri Technovation puede utilizarse para determinar las propiedades físicas del suelo, lo que podría ofrecer una posible solución al problema relacionado con la salinidad.
Estrategia de gestión responsable para suelos con alto contenido de sodio
Una vez identificada la causa de los altos niveles de sodio, se debe establecer una estrategia para abordar el problema de manera eficaz. Como se mencionó anteriormente, la salinización puede ser causada por una amplia gama de factores. El enfoque y la atención de Agri Technovation es abordar y resolver cada caso individual con una estrategia única y eficaz. A continuación, se presentan algunas posibles estrategias.
- Mapeo de precisión con ITEST™ y correcciones químicas del suelo
Basándose en el mapeo químico de precisión ITEST™ SOIL, se genera un mapa de corrección de precisión que se centra solo en aquellas áreas donde los niveles de sodio están empezando a ser altos. El yeso se utiliza para lixiviar el sodio del perfil del suelo. Cuando se aplica yeso en aquellas áreas donde se han acumulado sales, se producirá la siguiente reacción (Ecuación 1): Las sales intercambiables (Na+) se unirán al azufre del yeso y el calcio intercambiará su lugar con el sodio en el coloide del suelo. El yeso reacciona con Na2CO3 así como con el sodio absorbido y luego se lixivia fuera del suelo en forma de sulfato de sodio.
Ecuación 1: Reacción química que se produce cuando el sodio reacciona con el yeso.
2. MYSOIL CLASSIFICATION™
En zonas donde una capa física limitante en el suelo causa un drenaje deficiente, no será posible la lixiviación de sodio del perfil del suelo. Por lo tanto, para garantizar una lixiviación eficaz, primero se debe romper la capa limitadora antes de aplicar el yeso. En áreas donde el agua subterránea es la fuente de sodio, o donde el agua se acumula bajo tierra, se debe instalar un sistema de drenaje para llevar el agua lejos. Los mapas de suelo MYSOIL CLASSIFICATION™ se utilizan junto a los mapas de precisión ITEST™ SOIL para determinar la estrategia más eficaz para la lixiviación del sodio.
3.Estrategia de fertilización baja en sodio
El primer paso para el manejo exitoso del sodio es resolver el origen del problema. Si el problema es inevitable, se debe seguir un programa de fertilizantes amigables con el sodio, en otras palabras, el programa asegurará que los árboles produzcan rendimientos óptimos sin agregar sales adicionales innecesarias al suelo. NutriCAST™ desempeña papel integral en este programa. NutriCAST™ es un fertilizante orgánico que contiene lombrices de tierra y es alto en fósforo, potasio, calcio y magnesio. También contiene yeso, que ayuda a lixiviar el sodio. Al utilizar NutriCAST™ en lugar de fertilizantes inorgánicos de nitrógeno, fósforo, potasio y calcio, se evita la aplicación de sales adicionales innecesarias al suelo.
Los fertilizantes inorgánicos solo se aplicarán durante las etapas fenológicas críticas para dirigirse a procesos clave. El Rootfood Ca+S™, que actúa como yeso líquido, también se utiliza en el programa de fertilización para lixiviar el sodio de la zona de las raíces, reduciendo así el impacto directo de la sal en las raíces del árbol y evitando la toxicidad iónica en la medida de lo posible.
Como explica Y. Liang et al., (2007), el silicio también desempeña un papel muy importante en aliviar el estrés salino en las plantas, ya que el silicio:
- Aumenta la actividad de las raíces, aumentando así la absorción de nutrientes;
- Inhibe la transpiración, lo que causa menos estrés osmótico; y
- Aumenta la actividad de las enzimas ATPasa y PPasa en el tonoplasto, promoviendo la absorción de potasio y suprimiendo la captación de sodio.
Al incorporar productos como Si – RELEASE LPH™ (que contiene ácido fúlvico y ortosilicato) en el programa de fertilización, se agrega suficiente silicio para abordar el posible estrés por sodio. El ácido fúlvico aumenta la concentración de carbono orgánico en el suelo, lo que a su vez estimula la producción de raíces capilares y, por lo tanto, contrarresta la toxicidad del ión de sodio. El aumento del carbono orgánico en el suelo mejora la capacidad de amortiguación natural y contrarresta la absorción de sodio. Esto aumenta la liberación de cationes de las partículas de arcilla en el suelo, reduciendo eficazmente el sodio en la concentración de la suspensión.
Dado que la acumulación de sales en la zona radicular suprime la absorción de elementos nutricionales importantes, es esencial que se siga un programa completo de alimentación foliar. Durante ciertos momentos críticos, la necesidad de nutrientes de la planta es mayor que la que pueden proporcionar las raíces. La salinización reduce aún más el potencial de absorción de nutrientes. Por lo tanto, es importante seguir un programa de alimentación foliar eficaz que se centre en la aplicación de elementos específicos en los momentos en que el árbol los necesita.
La intervención oportuna es el secreto del éxito
En conclusión, la salinización del suelo desempeña un papel importante en la absorción de agua, la producción de carbohidratos, el crecimiento y, en última instancia, el potencial de cultivo de los árboles. A largo plazo, un enfoque que implique seguir los pasos y asumir los costos necesarios para hacer correcciones oportunas es finalmente más económico que la pérdida de rendimiento y calidad que podría sufrir como resultado de la salinización. El éxito de una gestión eficaz del sodio radica en evaluar la situación específica oportunamente y luego abordar el problema con una estrategia única y apropiada.
Referencias
- Daszkowska-Golec, A. y Szarejko, I. (2013) “Open or close the Gate – stomata action under the control of phytohormones in sequed stress Conditions,” Frontiers in Plant Science, 4. Disponible en: https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00138.
- Liang, Y. et al. (2007) “Mechanism of silicon-mediated alivio of abiotic stress in high plant: A Review,” Environmental Pollution, 147(2), pp. 422-428. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2006.06.008.