Efecto de la Salinidad en los cultivos...
El principal efecto es de tipo osmótico. La alta concentración de sales en la solución del suelo hace que el cultivo tenga que hacer un consumo extra de energía para poder absorber el agua del suelo. Este efecto es similar al producido por estrés hídrico, en el que el cultivo sufre la falta de agua en el suelo respecto a lo que demanda para su normal desarrollo. Como consecuencia de este estrés salino el cultivo reduce su desarrollo vegetativo ya que se reduce el crecimiento y la división celular y, por consiguiente, se reduce la producción. Este estrés salino reduce la actividad fotosintética y aumenta la respiración de la planta con la que produce la suficiente energía que facilita la absorción del agua. Debido a este consumo extra de energía los cultivos reducen su normal desarrollo, su germinación y la brotación se hace más débil (fotos de alfalfa, fig.1), lo que hace que el potencial productivo disminuya. Otro efecto que puede considerarse importante es el retraso en la germinación y la emergencia de la planta. Este retraso puede llegar a ser fatal si la emergencia de las plántulas coincide con un estrés hídrico o un encostramiento añadido al estrés salino.
Identificar los problemas de salinidad en el cultivo es difícil ya que, cuando se observan síntomas evidentes del problema, la producción ya suele estar afectada con una reducción de un 30% o más. Además, los cultivos responden de forma diferente a la salinidad. Para poder identificar los problemas se recomienda realizar un análisis del suelo o unas medidas con sonda en el campo. En general, se pueden indicar una serie de síntomas como son: un crecimiento raquítico del cultivo, las hojas crecen más pequeñas que lo normal, la germinación es lenta, la emergencia de las plantas es reducida por lo que se observan marras en el cultivo, (ver fotos de alfalfa, figura 1), también se puede observar necrosis en el borde de las hojas, etc.
Figura 1. Alfalfa afectada por elevada salinidad (izqu.), en comparación con una no afectada (drcha).
Un problema añadido para identificar problemas de salinidad en el cultivo es el relacionado con la variabilidad espacial de la parcela. La variabilidad de las propiedades del suelo que condicionan el movimiento del agua en el suelo (y con ello, de las sales), junto a factores topográficos (zonas bajas donde se acumulan las sales), y de sistema de riego (goteo o por superficie) hacen que la distribución de las sales en la parcela pueda llegar a ser muy variable. La variabilidad espacial y temporal hacen, conjuntamente, que el conocimiento de la salinidad en una parcela de cultivo sea aún más dificultoso.
Figura 2. Efectos de la salinidad en naranjos.
Otro posible efecto de la salinidad en los cultivos está relacionado con aspectos nutricionales. Una alta concentración de sales en la solución del suelo reduce la capacidad de absorción de agua de las raíces, y con ella la de nutrientes. También se pueden dar efectos antagónicos en la absorción de nutrientes, ya que altas concentraciones de Na+ y Cl- pueden provocar una deficiencia en la absorción de K+, PO42-, y/o NO3- por el cultivo.
Efecto de la Sodicidad en los cultivos...
El principal efecto de una elevada sodicidad es la rotura de la estructura física del suelo (figura 3), llegando a sellarse los poros por donde se mueve la solución del suelo con todos los nutrientes. Esto conlleva una falta de aireación, un encharcamiento e incluso un colapso del suelo. Esta falta de aireación y/o encharcamiento puede producir una asfixia radicular del cultivo afectando el rendimiento en primer lugar y pudiéndose llegar a la muerte de la planta.
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| Suelo con buena estructura (no sódico) | Suelo con mala estructura (sódico) |
Figura 3. Efectos de la sodicidad en la estructura y el sellamiento del suelo.
(Tomada de:
Sonon et al. Agricultural and environmental services lab., Universidad de Georgia (US)
Un efecto añadido a esa rotura de la estructura del suelo es el aumento de forma considerable de las pérdidas del suelo por erosión. En las siguientes fotos de la figura 4 se observan las cárcavas producidas por erosión hídrica en suelos con elevada sodicidad. De la misma forma, la dispersión de las partículas finas del suelo puede hacer que éstas se movilicen hacia horizontes profundos, y colmatar con sedimentos las tuberías de drenaje instaladas en profundidad.
Figura 4. Efectos erosivos de una parcela con alto porcentaje de sodio de intercambio (PSI)
Efectos de la toxicidad específica.
La toxicidad específica se debe diferenciar del problema de salinidad y sodicidad, aunque muchas veces viene acompañada de ellas. La toxicidad ocurre cuando se acumulan ciertos elementos en los tejidos de la planta en concentraciones nocivas. Los principales elementos que pueden producir toxicidad son el sodio, el cloruro, y el boro. Los síntomas de toxicidad se observan principalmente en las hojas, con necrosis, pérdida del color verde, llegando a la defoliación (ver fotos naranjos, fig.6; viña, fig.7; y caqui, fig.8).
El aluminio también puede producir toxicidad, aunque muchas veces no se trate como un problema de salinidad. Esta toxicidad debida al aluminio comienza a ser problemática a un pH de suelo inferior a 5.2 (es decir a pH ácido). La sintomatología está relacionada con la inhibición del desarrollo radicular que produce un desarrollo vegetativo reducido del cultivo.
Los cultivos se comportan de forma diversa ante elevados contenidos de estos iones, ya que muestran diferente sensibilidad a estos elementos.
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Toxicidad por Boro.
El boro es un micronutriente esencial en el crecimiento de las plantas. Sin embargo, existe un margen muy pequeño entre los niveles de boro que causan la deficiencia y la toxicidad. Por ejemplo, el rango de boro en el que un cultivo sensible no sufre ni toxicidad ni déficit es 0.3 - 2 mg/l. De forma general, en los cultivos que se desarrollan bajo climas húmedos es donde normalmente se manifiestan síntomas de déficit, mientras que en climas áridos y/o semiáridos es donde se suelen mostrar síntomas de toxicidad.
En el suelo, el boro lo encontramos como ácido bórico B(OH)3 adsorbido principalmente a las partículas de arcilla y materia orgánica del suelo. En el suelo se llega a un equilibrio de adsorción dependiendo del pH del suelo. Al incrementar el pH aumenta la adsorción del B a los coloides del suelo (materia orgánica y arcilla). Esta propiedad del B hace que el equilibrio de la solución del suelo con respecto a su contenido en el agua de riego pueda tardar en alcanzarse de 3 a 150 años dependiendo de la textura y la materia orgánica del suelo. Los suelos arenosos alcanzarían el equilibrio a los 3 años, y los arcillosos más de 100. Esto se debe tener en cuenta, ya que si el suelo alcanza ese equilibrio y el nivel es tóxico, el lavado del B para reducir su concentración en la solución del suelo será difícil, y posiblemente se tardarían varios años en reducirlo a niveles no tóxicos. En estos casos se recomienda cambiar el cultivo a otro más tolerante al boro.Las aguas de riego con mayor riesgo de contener concentraciones preocupantes de B son las procedentes de la depuración de aguas residuales y de la desalación del agua del mar. En el agua de mar el nivel de boro está alrededor de los 4 mg/l pero, una vez procesada por osmosis inversa en la desalación, se reduce a 0.8-1.5 mg/l. Por lo que normalmente se debe realizar un segundo proceso que reduzca la concentración de B. Otra posible fuente de B para los cultivos es la utilización de aguas residuales como agua de riego. En la siguiente figura 5 se muestran niveles de boro de varias estaciones de depuración de aguas residuales de la Comunidad Valenciana. Generalmente dichos contenidos están el niveles moderados (< 1 mg/l) o bajos (< 0,5 mg/l).
Figura 5. Niveles de boro en agua de varias plantas de depuración de aguas residuales de la Comunidad Valenciana.
Niveles altos de boro inducen una reducción de la división celular en las raíces, por lo que se reduce el crecimiento radicular y la brotación (Liu et al, 2000). También se reduce el contenido de clorofila en hoja, por lo que se inhibe la capacidad fotosintética (Lovatt y Bates 1984). Los síntomas generales de la toxicidad por boro se aprecian en un amarillamiento de las hojas adultas, con necrosis apical que evoluciona hacia los márgenes de la hoja. En la siguiente foto (figura 6) se aprecia este amarillamiento en hojas de cítrico.
Figura 6. Hojas de cítricos afectadas por toxicidad por boro. Limonero (A), Naranjo (B), Pomelo (C).
(USDA, 1960. Boron injury to plants)La tolerancia de los cultivos a la toxicidad por Boro puede ser diversa. Existen cultivos muy sensibles como el limonero, hasta cultivos muy tolerantes como el algodón para el que niveles de 10 mg/l no afectan su normal crecimiento. En la tabla 1 se muestra una clasificación en rangos de tolerancia al boro en el agua de riego para algunos cultivos.
Tolerancia Cultivo Cultivo
(nombre científico)Muy Sensible
(<0.5 mg/l)Limonero Citrus limon Zarzamora Rubus spp. Sensible
(<0.5 - 0.75 mg/l)Aguacate Persea americana Pomelo Citrus X paradisi Naranjo Citrus sinensis Albaricoque Prunus armeniaca Melocotón Prunus persica Cerezo Prunus avium Ciruelo Prunus domestica Caqui Diospyros kaki Higuera Ficus carica Viña Vitis vinifera Peral Pyrus communis Manzano Malus domestica Nogal Juglans regia Cebolla Allium cepa Ligeramente Sensible
(<0.75 - 1.0 mg/l)Ajo Allium sativum Batata Ipomoea batatas Trigo Triticum aestivum Cebada Hordeum vulgare Girasol Helianthus annuus Haba Vicia faba Sésamo Sesamum indicum Lupino Lupinus hartwegii Fresa Fragaria spp. Judía Phaseolus vulgaris Brócoli Brassica oleracea italica Cacahuete Arachis hypogaea Moderadamente Sensible
(<1.0 - 2.0 mg/l)Pimiento Capsicum annuum Guisante Pisum sativum Zanahoria Daucus carota Rábano Raphanus sativus Patata Solanum tuberosum Pepino Cucumis sativus Moderadamente Tolerante
(<2.0 - 4.0 mg/l)Lechuga Lactuca sativa Col Brassica oleracea capitata Apio Apium graveolens Nabo Brassica rapa Avena Avena sativa Maíz Zea mays Alcachofa Cynara scolymus Tabaco Nicotiana tabacum Mostaza Brassica juncea Trebol Melilotus indica Coliflor Brassica oleracea Melón Cucumis melo Tolerante
(<4.0 - 6.0 mg/l)Sorgo Sorghum bicolor Tomate Lycopersicon esculentum Alfalfa Medicago sativa Perejil Petroselinum crispum Remolacha roja Beta vulgaris Remolacha azucarera Beta vulgaris Palmera datilera Phoenix dactylifera Muy Tolerante
(<6.0 - 15.0 mg/l)Algodón Gossypium hirsutum Espárrago Asparagus officinalis Tabla 1. Tolerancia de los cultivos al contenido de Boro en agua de riego.(modificado de Ayers y Wescot, 1984).
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Toxicidad por Sodio.
La toxicidad por sodio afecta principalmente a cultivos leñosos. El sodio extraído por las raíces se acumula en las hojas donde se concentra y causa toxicidad. Los síntomas, normalmente, hay que buscarlos en la hoja adulta ya que es donde se da el tiempo suficiente para que se acumule hasta niveles tóxicos. Los síntomas son: quemaduras y tejido seco que va de los bordes exteriores hacia el interior de la hoja (figura 7).
El calcio suele tener un efecto antagónico en la extracción del sodio por la planta, por lo que los daños suelen verse atenuados si la planta extrae la suficiente cantidad de calcio de la solución del suelo.
Figura 7. Efectos de la toxicidad por sodio en vid. (foto tomada de South Australian Research and Development Institute)
Al igual que para el caso del cloruro y del boro, los cultivos tienen diferente tolerancia a la toxicidad por sodio. La clasificación de los cultivos por su tolerancia a este elemento se hace en función del porcentaje de sodio de intercambio del suelo (PSI), según se muestra en la tabla 2.
Sensibles
(PSI <15 %)Semi-tolerantes
(PSI 15 - 40 %)Tolerantes
(PSI > 40%)Aguacate Zanahoria Alfalfa Frutales de hoja caduca Trébol Cebada Nogal Festuca Remolacha azucarera Judías verdes (grano) Lechuga Algodón Algodón (en germinación) Caña de azúcar Maíz Avena Guisante Cebolla Pomelo Rábano Naranjo Arroz Melocotón Centeno Lenteja Ryegrass italiano Cacahuete Sorgo Grama Espinaca Tomate Trigo Tabla 2: Tolerancia de los cultivos a la toxicidad por sodio.
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Toxicidad por Cloruro.
Como en el caso del sodio, la acumulación de este elemento en las hojas hace que los cultivos leñosos sean más sensibles a la toxicidad por cloruro. Los cultivos anuales no suelen verse afectados ya que no suele darse el tiempo suficiente para acumularse en concentraciones tóxicas. El cloruro es muy móvil en el suelo y se lava fácilmente hacia capas profundas del suelo lejos de las raíces. Cultivos sensibles como los cítricos o el caqui pueden mostrar síntomas de toxicidad en forma de necrosis en los bordes del limbo de las hojas, aún con niveles moderados de cloruro en las aguas de riego, como se aprecia en la figura 8.
Figura 8. Efecto de niveles elevados de cloruro en hoja de caqui (Diospyros kaki) variedad rojo brillante con portainjertos lotus.
En la siguiente tabla 3 se muestran los límites máximos de cloruro en suelo y agua de riego a partir de los cuales se detectan síntomas de toxicidad en hojas para algunos cultivos leñosos y patrones.Cultivo Patrón Límite máximo sin síntomas en las hojas Suelo(Cles) (meq/l) Agua riego(Clw) (meq/l) Aguacate
(Persea americana)West Indian 7.5 5 Guatemalan 6 4 Mexican 5 3.3 Citrico
(Citrus spp.)Cleopatra mandarin, Rangpur lime, Sunki Mandarin, Grapefruit. 25 16.6 Rough lemon, Sour orange, Sampson tangelo, Ponkan mandarin 15 10 Citrange troyer, Citrumelo 4475, Trifoliate orage, Cuban shaddock, Calamondin, Sweet orange, Sabage citrange, Rusk citrange. 10 6.7 Viña
(Vitis spp.)Salt Creek, 1613-3 40 27 Dog Ridge 30 20 Frutal de hueso Marianna 25 17 Lovell, Shalil 10 6.7 Yunnan 7.5 5 Tabla 3: Límites máximos de cloruro en el extracto de saturación del suelo (Cles) y en agua de riego (Clw) para diferentes patrones de cultivos leñosos (Ayers y Westcot, 1985)
