Nutrientes presentes en el suelo

Aunque se han identificado veinte elementos químicos en la mayor parte de las plantas, se ha visto que solamente dieciséis son realmente necesarios para un adecuado crecimiento y una completa maduración de las plantas. A estos 16 elementos se les considera como los nutrientes esenciales. Carbono, oxígeno e hidrógeno, constituyen la mayor parte del peso seco de las plantas, estos elementos provienen del CO2 atmosférico y del agua. Les siguen en importancia cuantitativa el nitrógeno, potasio, calcio, magnesio, fósforo y azufre que son absorbidos del suelo.

Los elementos más importantes para el crecimiento de las plantas son los macronutrientes (nitrógeno, fósforo y potasio) y deberían ser suministrados a las plantas a través de fertilizantes, mesonutrientes (calcio, magnesio y azufre) y micronutrientes u oligoelementos (hierro, manganeso, boro, zinc, cobre y molibdeno) que están generalmente presentes en el suelo en cantidades suficientes y las plantas los necesitan en dosis menores.

En la tabla siguiente se recogen las funciones de estos elementos en las plantas y sus síntomas de deficiencia:

Por tanto el correcto desarrollo de un cultivo dependerá de la contenido nutricional del suelo sobre el que se desarrolla. Pero la cantidad de nutrientes a añadir al suelo, no depende solo del estado químico del suelo sino también de factores como el clima local, la estructura física, la existencia de cultivos previos y presentes, actividad microbiológica, etc. Por tanto, solo tras una evaluación técnica y económica, es posible elegir la cantidad adecuada de fertilizante a añadir. Los pasos a seguir para conseguir un abonado racional son los siguientes:

1. Hacer un análisis del suelo para conocerse riqueza en elementos fertilizantes y poder adoptar la fórmula de abonado más conveniente.
2. Elegir el abono adecuado, utilizando el que tenga un equilibrio semejante a las necesidades del suelo manifestadas en el análisis.
3. Aplicar, según las necesidades del cultivo y el nivel de nutrientes, las cantidades necesarias para obtener una producción óptima.

El nitrógeno en el suelo.

El nitrógeno es un elemento fundamental en la materia vegetal, ya que es un constituyente básico de las proteínas, ácidos nucleicos, clorofilas, etc. Las plantas lo absorben principalmente por las raíces en forma de NH4+ y de NO3-. El nitrógeno permite el desarrollo de la actividad vegetativa de la planta, causando el alargamiento de troncos y brotes y aumenta la producción de follaje y frutos. Sin embargo, un exceso de nitrógeno debilita la estructura de la planta creando un desequilibrio entre las partes verdes y las partes leñosas, siendo la planta más sensible al ataque de plagas y enfermedades.

Más del 95% del nitrógeno del suelo está en forma de materia orgánica, cuya fracción menos susceptible de sufrir una descomposición rápida es el humus. El nitrógeno inorgánico está fundamentalmente como NH4+, del cual sólo una pequeña parte está en la solución del suelo y en las sedes de intercambio, pues nitrifica rápidamente, el restante está en forma difícilmente cambiable formando parte de los silicatos.

La cantidad de nitrógeno disponible para las plantas depende del equilibrio entre mineralización (conversión del nitrógeno orgánico en nitrógeno mineral, ya sea por aminización, amonificación o nitrificación) e inmovilización (proceso contrario). Esta mineralización depende, entre otros factores, de la temperatura del suelo, siendo muy activa con temperaturas altas.

El fósforo en el suelo.

El fósforo forma parte en la composición de ácidos nucleicos, así como las sustancias de reserva en semillas y bulbos. Contribuye a la formación de yemas, raíces y a la floración así como a la lignificación. Una falta de fósforo provoca un ahogo de la planta, crecimiento lento, una reducción de la producción, frutos más pequeños y una menor expansión de las raíces. La mayor parte del fósforo presente en el suelo no es asequible a las plantas y su emisión en la solución de suelo es muy lenta.

El potasio en el suelo.

Siempre se encuentra en forma inorgánica, y en parte en equilibrio reversible entre la fase en solución y la fácilmente cambiable, dependiendo de la temperatura.

Las plantas difieren en su capacidad de utilizar las distintas formas de potasio, según la capacidad de intercambio catiónico de la raíz. Las plantas leguminosas poseen el doble de capacidad de cambio que las gramíneas.

El potasio actúa como un cofactor en reacciones enzimáticas, metabolismo y translocación del almidón, absorción del ión NO3-, apertura de los estomas y síntesis de proteínas. Las carencias de potasio se pueden corregir aportando materia orgánica (compost), sales minerales ricas en potasio, etc.

ANÁLISIS DE SUELOS.

Para detectar posibles deficiencias nutricionales en un cultivo, se pueden emplear tres métodos de análisis:

· Inspección visual del cultivo para localizar signos de deficiencias. Este método sólo advierte deficiencias críticas, una vez producido el daño y a veces los síntomas observados pueden ser poco fiables. La clorosis, por ejemplo, puede ser el resultado de una cantidad de nitrógeno baja, de una alimentación de un nematodo, de un suelo salino o seco, de alguna enfermedad (virosis) o de otros problemas no relacionados con los niveles de nutrición del suelo.
· Análisis de suelo. Miden los niveles de nutriente del suelo así como otras características del mismo. Los agricultores dependen de estos análisis para determinar las necesidades de cal y fertilizante de las cosechas.
· Análisis de tejido vegetal. Miden los niveles de nutriente solo en los tejidos de la planta. Este tipo de análisis permite detectar posibles carencias no encontradas en los análisis del suelo.

De los tres métodos descritos, el del análisis del suelo es el más importante para la mayoría de los cultivos, especialmente para los anuales. Puede realizarse un análisis del suelo al principio de la estación para permitir al agricultor suministrar el nutriente necesario antes de la siembra o plantación. Es importante realizar análisis del suelo para determinar la cantidad de cada nutriente que está disponible para el crecimiento de la planta. A partir de los resultados de estos análisis del suelo, el agricultor puede decidir qué cantidad de fertilizante debe aplicarse para alcanzar el suficiente nivel.

Existen tres etapas para la realización de un análisis de suelos:

· Muestreo del suelo. El agricultor retira muestras del suelo y las envía a un centro de análisis.
· Análisis del suelo. El laboratorio de suelos realiza una prueba de la muestra y concluye con una recomendación al agricultor.
· Elaboración de un plan de fertilización. El agricultor actúa de acuerdo a la recomendación dada por el centro de análisis.

Muestreo del suelo.

Los resultados del análisis de un suelo dependen de la calidad de la muestra recogida por el agricultor al centro de análisis. Por ello a continuación se recogen las recomendaciones a seguir en la toma de muestras de suelo para análisis fisico-químico:

1. Frecuencia del análisis.

   La frecuencia del análisis del suelo depende de la cosecha y de cómo se ha cultivado. Para la mayoría de los cultivos, la recolección de muestras cada dos o tres años debe ser suficiente. Los cultivos intensivos como las frutas u hortalizas necesitan de un muestreo anual, y los cultivos de invernadero realizan sus análisis más a menudo. Se debe realizar el análisis antes de sembrar o plantar.

   Cualquier cambio en las prácticas de cosecha debe ir precedido de un análisis de comprobación del suelo. Por ejemplo, si un agricultor pretende cambiar de un laboreo normal a uno de conservación, se debe realizar un análisis de suelo antes del primer año. Un agricultor que cambia de cultivo debe también realizar un análisis del suelo antes del nuevo cultivo.

2. Zonas de muestreo y número de submuestras.

   La finca debe dividirse en parcelas homogéneas de muestreo en cuanto a color, textura, tratamientos y cultivos. El número de muestras depende de la variabilidad o heterogeneidad de la parcela. La estimación será tanto más exacta cuanto mayor sea el número de submuestras. De modo orientativo, se considera adecuado tomar de 15 a 40 muestras en cada parcela, haciéndolo en zig-zag y metiendo todas las muestras en una bolsa común. No deberá tomarse ninguna muestra que represente una superficie mayor de 4 hectáreas. Se aconseja tomar de 10 a 20 submuestras para parcelas comprendidas entre 5000 y 10000 m2.

3. Profundidad del muestreo.

   Depende del tipo de cultivo, pero por lo general siempre se recomienda desechar los primeros 5 cm de suelo superficial. Para la mayoría de los cultivos basta con tomar muestras de los primeros 20-40 cm del suelo. En el caso de cultivos de césped y praderas la profundidad de muestreo recomendada es de 5 a 10 cm. Por otro lado, en aquellos cultivos de raíces profundas y frutales se recomienda realizar muestreos a una profundidad de 30 a 60 cm.

4. Procedimiento del muestreo.

   Para la toma de muestras se empleará barrenas o tubos de muestreo de suelo. También se puede utilizar una pala. Para ello se ha de realizar un hoyo en forma de V, cortar una porción de 1.5 cm de la pared del hoyo y retirar la mayor parte de la muestra con la hoja. Cada muestra de suelo debe incluir suelo de toda la profundidad de muestreo.

   Una vez terminada la toma de muestras, se recomienda mezclar todas las muestras juntas para obtener una mezcla de suelo homogénea. Tomar aproximadamente 1 kg de esta mezcla, dejarla secar al aire y enviarlo al laboratorio de análisis, especificando al máximo todos los datos de la parcela.

5. Muestreo en invernaderos.

   El programa de fertilización para cultivos en invernaderos es muy diferente al empleado para los cultivos extensivos. Generalmente, los agricultores extensivos dependen principalmente de las reservas de nutrientes del suelo, como el nitrógeno orgánico o el potasio intercambiable. Sin embargo, en los cultivos intensivos en invernadero se suelen emplear sustratos a los que se les suministran los nutrientes a través de complejos planes de fertilización, de esta forma se tiene un control total sobre el estado nutricional de la planta.

   Para la realización de muestreos en estos cultivos, se tomará como ejemplo la metodología empleada en cultivos de hortalizas en arena y con riego por goteo. Para ello se elige un punto a 10-15 cm del tronco de la planta y en dirección a la línea portagoteros. Se aparta la capa de arena y estiércol y pinchamos hasta llegar a la profundidad media de las raíces (10 cm). Para ello se empleará un bastón toma muestras de media caña o una pequeña azada. Lo importante es que se extraiga el suelo a lo largo de toda la perforación y en igual cuantía. La cantidad de suelo extraído (150-200 gr) debe ser similar en todos los puntos de muestreo (submuestras). Se evitará tomar muestras en las bandas y pasillos así como en los 4-5 metros próximos a ellos.

    

   Análisis del suelo.

    

   Existen dos metodologías para realizar un análisis de las muestras de suelo recogidas. El método más antiguo utiliza reacciones químicas que producen cambios de color. El color exacto depende de la cantidad de minerales disponibles en el suelo. En el caso del análisis del pH, el color depende del pH del suelo.

   Estos ensayos químicos sencillos son muy fáciles de realizar pero son poco fiables. Por ello estos ensayos basados en la comparación de colores se han reemplazado en los laboratorios por ensayos que utilizan modernos aparatos como el medidor de pH y el espectrofotómetro. Estos aparatos miden de una forma rápida y exacta cantidades de minerales en las muestras del suelo.

   Sin embargo, los resultados de laboratorio solo son fiables si han sido validados en suelos similares a los del muestreo. Es decir, que los ensayos deben estar basados en estudios realizados sobre la fertilización y niveles de nutrientes en suelos parecidos a los del suelo de muestra.

   Generalmente en el análisis de un suelo se realizan los siguientes ensayos:

   · Determinación de la textura mediante análisis mecánico de tamizado de la muestra.
   · Medida de la materia orgánica del suelo.
   · Determinación de los niveles de pH mediante el empleo de pHmetros.
   · Medida del fósforo soluble o disponible (cantidad de fósforo libre para el crecimiento de la planta) mediante lavado de la muestra con una solución ácida y su posterior análisis en espectrofotómetro.
   · Medida del potasio intercambiable.

   En la actualidad existen numerosos dispositivos electrónicos relativamente baratos (pHmetros de bolsillo digitales, medidores de conductividad y de nutrientes, etc) que permiten realizar a pie de finca ensayos rápidos y a tiempo en cultivos que requieren una constante supervisión del estado nutricional del suelo (cultivos hortícolas, viveros, etc.).

   ANÁLISIS DE TEJIDOS VEGETALES.

   Los análisis de tejido de la planta en combinación con los del suelo dan una visión más completa del estado nutricional de la planta. En los análisis de tejidos, se realizan análisis solo de los nutrientes de la planta, en lugar de a los nutrientes del suelo. Estos análisis son útiles para determinar posibles problemas nutricionales relacionados con la carencia de micronutrientes, más difíciles de determinar en el suelo.
   Con los análisis de tejidos vegetales se pueden diferenciar las fisiopatías producidas por carencias nutricionales de otras enfermedades causadas por hongos, bacterias o virus. Además, estos análisis permiten conocer los fenómenos de competencia entre los distintos elementos, que impiden la absorción de nutrientes.

   Los niveles de nutrientes varían considerablemente en diferentes tejidos de planta o en diferentes edades. Por ello antes de realizar un análisis es importante determinar la parte de la planta utilizada y el estado de crecimiento requerido.
   La toma de muestras de material vegetal para analizar es una operación que se halla en relación con el fin que el análisis persiga, y está siempre subordinado al criterio y buen sentido del operador. No obstante el material vegetal a analizar debe ser siempre representativo, de manera que resulte estadísticamente significativo.

   Con este planteamiento de entrada, se pueden diferenciar dos opciones de muestreo:

   1) Muestreo de partes o planta entera.
   2) Muestreo de hojas para análisis foliar.

   En ambos casos deberá dividirse la parcela en unidades de muestreo. En este caso la unidad de muestreo será un conjunto de plantas que visualmente son parecidas, tienen el mismo vigor, el mismo desarrollo, está en el mismo tipo de suelo, y a las que se les practica las mismas técnicas culturales. Las plantas muestreadas tienen que ser representativas de la unidad de muestreo.

   Cuando el terreno parezca igual, la unidad de muestreo no debe representar a más de:

   Invernaderos: 3000 m2.
   Regadíos: 10000 m2.
   Extensivos: 25000 m2.

   Si hay alguna zona claramente diferente del resto del cultivo pero muy pequeña, se aconseja no tomar muestras de la misma. En todo caso, la muestra debe ir acompañada del correspondiente informe elaborado según criterios del laboratorio receptor.

   A continuación se establecen una serie de normas generales en la recogida y transporte de tejidos vegetales para su análisis, aunque los modos de actuación dependerán del tipo de cultivo:

   · Utilizar bolsas u otros contenedores de papel (evitar el plástico).
   · Si se muestrean partes o planta entera, será necesario tomar 20 o 30 plantas, prestando atención que estén en el mismo estadio de desarrollo y que presenten las mismas características morfológicas.
   · En el muestreo de hojas para análisis foliar, siempre tome las hojas por la unión con el tallo, de forma que el laboratorio reciba la hoja con todo su pecíolo. La hoja a muestrear será la primera totalmente desarrollada, con limbo y pecíolo (será la 4ª, 5ª ó 6ª comenzando a contar por el ápice).
   · El momento más adecuado para el muestreo de hojas es a primeras horas de la mañana.
   · El número de hojas a tomar ha de guardar más relación con la representatividad del muestreo que con la cantidad de material necesario para el análisis, pues este último es muy pequeño. Debido a ello se considera válido el mismo criterio que para el muestreo de suelo, es decir, de 10 a 20 hojas, cogiendo más hojas cuanto más pequeñas sean éstas y viceversa.
   · No demorar su entrega en el laboratorio más que lo estrictamente necesario, evitando la incidencia directa del sol. En caso de que el envío se haga con retraso es conveniente poner las muestras en un refrigerador para frenar su actividad metabólica.
   · Si tienen que esperarse algunos días antes de enviar las muestras al laboratorio, es interesante lavarlas con algún detergente no iónico, tipo ácido cítrico, para evitar en los resultados del análisis la influencia de posibles contaminaciones. Después de lavarlas, se aclaran con agua destilada y se secan al sol.
   · No olvide el etiquetado correcto de las muestras para evitar confusiones.