Escritor: Marcia Croft
Publicado: 1/1/2020


Introducción

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Suelo

La calidad del suelo, también conocida como salud del suelo, es su capacidad para funcionar– cuán bien desempeña los papeles que necesitamos de él, ya sea en un ecosistema natural o manejado. Para evaluar la salud del suelo se utiliza una variedad de medidas y si bien podemos utilizar estas características como indicadores de su calidad, al final  esa calidad es juzgada por cuán bien desempeña sus funciones. Muchos indicadores requieren pruebas de laboratorio complicadas y técnicas, pero otras pueden hacerse con materiales disponibles localmente.   Aprender sobre su suelo puede ser una buena forma de identificar cultivos adecuados para su ámbito o buscar problemas potenciales.

El suelo es una matriz compleja de partículas inorgánicas (minerales), partículas orgánicas inertes (compuestas de carbono), aire, agua y biota.   Las funciones del suelo en general se dividen en cinco categorías: sostener la diversidad biológica y la productividad; regular agua y soluto líquido; filtrar y degradar la materia orgánica e inorgánica;  circular nutrientes, como nitrógeno y carbono; y proporcionar estabilidad y sostén. Los suelos se evalúan en términos de sus calidades tanto dinámicas como inherentes –las que varían y las que no varían basadas en el uso (respectivamente).

Entender las muchas partes orgánicas e inorgánicas que integran el suelo puede ayudarnos a desarrollar un suelo sano, productivo que llene nuestras necesidades. En el Banco de Semillas de ECHO Asia, utilizamos una serie de parcelas de producción con distintos historiales, y nos interesaba comparar las fortalezas y debilidades relativas de cada parcela, tanto para determinar qué cultivos serían los más adecuados para esos sitios y aprender cómo mejorar los suelos ahí presentes.

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Figura 1. Horizontes típicos en la mayoría de los suelos

Los suelos tienen muchas capas, llamadas horizontes, creadas por procesos geológicos, químicos y biológicos. La mayoría de los tipos de suelo tendrán entre tres y cuatro horizontes distintos. En general, cuanto más antiguo es el suelo, cuanto más se diferencian los horizontes. Sin embargo, en algunos suelos tropicales más antiguos con precipitación anual alta, se expresan muy pocos horizontes del suelo.  Los horizontes suelen seguir un patrón O-A-B-C-R desde arriba abajo dentro del perfil del suelo: el horizonte O está formado de materia orgánica; el horizonte A es materia orgánica descompuesta  (o ‘humus’); el horizonte B (o subsuelo) contiene materiales lixiviados desde arriba; el horizonte C está formado por grandes plataformas de roca no alterada; y el horizonte R es la roca madre  (Figura 1). En los suelos tropicales, si se presentan horizontes, el A con frecuencia falta o es mínimo.

Esta Nota de Investigación describe varias técnicas de muestreo del suelo para un rango de necesidades y capacidades técnicas. Se brindan detalles sobre pruebas para determinar la densidad aparente, la humedad del suelo, el pH y la textura del suelo. Estas pruebas no pueden compararse con las pruebas hechas en un laboratorio de suelos, que a veces pueden ser caras pero proporcionan resultados mucho más precisos. Sin embargo, estas pruebas pueden utilizarse para hacer comparaciones entre parcelas, y además son flexibles y se adaptan con facilidad a las distintas limitaciones de recursos.

Guía general para muestreo de suelo

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Figura 2. Barreno para muestreo de suelo (fabricado en un taller de maquinaria en Chiang Mai)

La mejor herramienta para muestreo del suelo es un barreno, que básicamente es una barra de metal con una sección recortada para extraer la muestra de suelo, con dos agarraderas en la parte superior para poder empujarlo dentro  del terreno. Existen barrenos de distintas longitudes y tamaños, pero un diámetro angosto (unos 2 cm/0.8 in.) permite que se tomen muestras pequeñas pero profundas de suelo sin perturbar la parcela del muestreo. La sección cortada  (Figura 2) permite extraer el suelo con facilidad y que se muestree un volumen estandarizado de cada parcela de interés. Si bien los barrenos son caros para comprar en Estados Unidos (unos US $200), pueden construirse réplicas a mucho menor costo. (En el Banco de Semillas de ECHO Asia en Tailandia, dimos a hacer uno en un taller de maquinaria por unos US$8). Sin un barreno para extraer muestras del suelo, el muestreo se puede hacer con una pala o palín y una regla cavando un volumen y profundidad estándares, o con una sección de un tubo de PVC marcado a intervalos apropiados (Figura 3).

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Figura 3. Acercamiento de barreno para muestreo de suelo mostrando marcas de profundidad

Ya sea que usted desee muestrear un campo completo o una cama elevada, es importante tomar una muestra representativa de su suelo.  El barreno le ayudará a obtener una sección transversal del perfil del suelo extrayendo solamente una pequeña cantidad de suelo. La profundidad de la muestra dependerá de la dureza del terreno. Lo mejor es un mínimo de 10 cm, si bien cuanto más profundo es mejor (pues las raíces de las plantas suelen crecer hasta mucha mayor profundidad). Trate de tomar al menos cuatro sub-muestras o réplicas de las orillas y el centro de su parcela. Si el terreno se compacta excesivamente cuando usted empuja el barreno, no pase demasiado la profundidad de su muestra (p.ej. 10 cm/4 in.), dado que el suelo debajo se compactará y reducirá la fiabilidad de sus mediciones. El volumen de suelo que usted necesita lo determinarán la cantidad y tipos de ensayos que desee hacer. (Para nuestros ensayos en el banco de semillas, cuatro sub-muestras a 10 cm fueron suficientes para completar todas las pruebas y sobró suelo).  Suele ser más fácil tomar las muestras en la mañana pues el terreno está más suave y de algún modo más húmedo. Si toma más muestras de las que pueden hacerse en  un día, trate de tomar la muestra a la misma hora cada día para minimizar errores. Mientras esté en el campo, guardar el suelo muestreado en bolsas de plástico tipo Ziploc ayudará a minimizar la pérdida de agua, si esto es importante para sus ensayos.

Una vez que haya alcanzado el número completo de muestras de sus parcelas, puede combinar las sub-muestras/réplicas cribándolas. Empujar el suelo a través de una criba de alambre (de 1 cm/0.4 in.) puede ayudar a crear una muestra más homogénea de las sub-muestras que tomó. No es necesaria la criba, pero asegura que las réplicas se mezclen adecuadamente antes de que usted comience las pruebas.

Textura del suelo

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Figura 4. La textura influye de muchas maneras sobre las características del suelo

La textura del suelo se refiere a la composición relativa de arena, limo y arcilla de su suelo y puede analizarse por cualesquiera de los dos métodos abajo mencionados. El primero es de alguna manera un poco más cualitativo, pero requiere mucho menos tiempo que el segundo. La textura del suelo puede decirle sobre las partes no-orgánicas de su suelo: las partículas de piedra que aportan estructura para las raíces de las plantas así como también la capacidad para retener los nutrientes del suelo. Las partículas de suelo  pueden dividirse en categorías basadas en su tamaño: arena (2.0 - 0.05 mm), limo (0.05 - 0.002 mm), y arcilla (<0.002 mm). La textura es una de las características más estables del suelo, e influye sobre un gran número de sus características (Figura 4). Si bien es una de las propiedades más difíciles de cambiar, ciertas plantas crecen mejor con ciertos tipos de suelo, de modo que esta información también puede ser útil para hacer corresponder cultivos con el suelo para el cual son más apropiados.  Determinar el tipo de suelo también puede ayudar a dar información sobre estrategias para mejorarlo que se adapten a un sitio particular mediante el uso de cultivos de cobertura de abono verde y enmiendas para el suelo.  

RN4 figure 5 EspFigura 5. Flujograma para ayudar a determinar la clase de textura del suelo. Fuente: USDA. 1999. Guía para la Evaluación de la Calidad y Salud de Suelo. Instituto de Calidad de Suelos p. 33. https://www.slideshare.net/elviti666/guia-para-levantamiento-de-suelos

Procedimiento de muestreo 1 (Prueba de cinta)

Para esta prueba necesitará:

  • Su muestra de suelo
  • Agua

Siga las direcciones en el flujograma en la Figura 5:

Procedimiento de muestreo 2

Para esta prueba necesitará:

Su muestra de suelo

  • Agua
  • Una regla
  • Un recipiente transparente, de lado plano con una tapa a la medida
  • Un instrumento para medir volumen, como una probeta o taza  medidora
 
  1. Tome aproximadamente 100 ml (3.4 US oz.) de suelo de su muestra y agréguela a su recipiente.
  2. Agregue 150 ml (5.1 US oz.) de agua y agite vigorosamente  por al menos 60 segundos.
  3. Deje asentar el contenido del recipiente por alrededor de 1 semana. Las capas en el suelo comenzarán a verse antes de eso, pero son más fáciles de diferenciar después de al menos 5 días. 
  4. La capa superior que se sedimenta será arcilla, seguida de limo y arena (Figura 6). Con una regla graduada en cm, mida desde la parte superior de la línea de agua hasta la parte superior del suelo, la parte superior de cada capa subsiguiente y el fondo del recipiente. Todavía manteniéndolo vertical y tratando de no perturbar las capas sedimentadas, rote el frasco 90o y mida de nuevo, repitiendo hasta que tenga cuatro medidas de cada capa de suelo. No es esencial que tenga cuatro medidas, pero a veces las capas no se asientan en forma pareja y es mejor sacar un promedio.  
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    Figura 6. Capas separadas de partículas de suelo sedimentadas en agua

    Calcule el espesor de cada capa y saque el promedio de las cuatro medidas de cada capa. Luego calcule el porcentaje de arcilla, limo y arena en su muestra de suelo.
  6. Usando la tabla de abajo (Figura 7), determine la textura de su suelo. El ejemplo brindado (las líneas más oscuras rotuladas A, B y C) es para un suelo que tiene un 57% de arena, un 15% de arcilla, y un 28% de limo– un suelo franco arenoso que cae dentro del círculo de tipos de textura de suelo deseable. 
 
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Figura 7. Triángulo de textura del suelo para determinar la textura por porcentaje de componente Fuente: FAO. Textura del Suelo. http://www.fao.org/tempref/FI/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6706s/x6706s06.htm

Contenido de humedad del suelo y densidad aparente

El contenido de humedad del suelo le dice sobre la cantidad de agua presente en el mismo, los que puede indicar cuán bien está siendo regado así como también a cuánta humedad las raíces de las plantas pueden acceder a la profundidad de las muestras que usted tomó. Algunos suelos parecen húmedos en la superficie, pero la humedad no penetra bien, de modo que probar la humedad puede ser una buena forma de examinar las diferencias entre suelos.

La densidad aparente, una medida de la compactación del suelo, se evalúa con facilidad junto con la humedad del suelo. La densidad aparente refleja la capacidad del suelo para brindar soporte estructural, aireación del suelo y movimiento del agua y soluto; dependerá de la textura del suelo así como también de las prácticas de manejo del cultivo. Suelos sueltos, porosos con mucha materia orgánica tendrán una densidad aparente más baja, aunque esto aumentará en forma natural con la profundidad de la muestra, a medida que usted se mueve de un horizonte del suelo a otro. La densidad aparente se calcula al dividir el peso seco del suelo entre su volumen.  

Para esta prueba necesitará:

  • Su muestra de suelo
  • Una balanza bastante precisa; al menos un número decimal es bastante útil
  • Un horno u otras fuente de calor confiable
  • Un dispositivo medidor de volumen, como una cucharada de medida

La densidad aparente ideal dependerá del tipo de suelo (véase Tabla 1). Sin embargo, una densidad aparente demasiado alta restringirá el movimiento del agua y el soluto, y limitará la capacidad del suelo para proporcionar soporte estructural. Una alta densidad aparente puede bajarse al disminuir la alteración del suelo  (p.ej. evitar caminar sobre las camas de siembra), agregar materia orgánica y usar sistemas de rotación de varios cultivos que rompen agregados grandes.

Table 1. Fuente: Servicio de Conservación de Recursos Naturales de USDA. 2008. Soil Quality Indicators: Bulk Density. http://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detail/soils/health/assessment
Textura del suelo Densidad aparente ideal (g/cm3) Densidad Aparente Limitante (g/cm3)
Arenoso <1.60 >1.80
Limoso <1.40 >1.65
Arcilloso <1.10 >1.47

Procedimiento para la muestra

  1. Tome una sub-muestra mínima de 1 cucharada (aprox. 15 cm3) de su muestra total. Registre el volumen que usted usa.
  2. Pese la sub-muestra de suelo (con su humedad latente del suelo) hasta el mayor grado de precisión posible, luego colóquela en una “bandeja de pesado” de aluminio u otro recipiente resistente a temperaturas altas.   
  3. Colóquela en el horno y déjela a 100°C (212°F) hasta que la masa de muestra pare de disminuir, usualmente cerca de una hora.
  4. Pese el suelo seco. Calcule la humedad del suelo y la densidad aparente según las ecuaciones siguientes.

Para calcular la humedad del suelo:

RN4 formulas ESPEn este caso, usamos 15 cm3 como el volumen de 1 cucharada, pero si usa una medida de volumen diferente, tendrá que sustituirla con su propio valor. Tenga presente que el peso a veces también se denomina masa.

pH del suelo

Medir el pH del suelo le dirá su acidez o alcalinidad. La escala del pH es una escala logarítmica, de modo que la concentración de iones de hidrógeno  (H+) será 10 veces mayor en una solución con un pH de 3 que en una con un pH de 4. Los iones de hidrógeno se acumulan en el suelo a través del tiempo, bajando el pH. Proceden de una serie de fuentes pero suelen ser un producto de la respiración de las plantas y materia orgánica en descomposición. Un pH más bajo indica mayor acidez. Las soluciones con un pH de 4.5-5.5 han demostrado tener efectos dañinos sobre las plantas. El pH del suelo también afecta la disponibilidad de nutrientes para las plantas. Si bien el pH de un suelo sano puede fluctuar de  5.5 a 8.0, un suelo ligeramente ácido (6-7) es mejor para la mayoría de las plantas. Ciertas especies de plantas se desarrollan mejor en suelos ligeramente ácidos o ligeramente alcalinos, de modo que esta información puede usarse para hacer corresponder adecuadamente las especies de cultivos con parcelas de producción. Cuando los suelos se vuelven excepcionalmente ácidos (p.ej. menos de 5.5), enmendar el suelo con cal ayudará a aumentar el pH. Los suelos demasiado alcalinos (algo que no suele suceder) generalmente disminuirán en pH  con el tiempo a medida que las plantas continúan respirando y descomponiéndose.

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Figura 8. Tiras indicadoras de pH

Para esta prueba usted necesitará:

  • Su muestra de suelo
  • Tiras para prueba de pH, similares a las mostradas en la Figura 8
  • Agua destilada /pura
  • Algún tipo de filtro muy fino, como filtro de café o bolsita de té

Procedimiento para la muestra

  1. Mescle partes iguales de agua y suelo, luego combine bien.
  2. Filtre la mezcla, usando un filtro par a café, bolsita de té y otro filtro.
  3. Rápidamente inserte la tira indicadora de pH en la solución y compare el color de dicha tira con la escala proporcionada. 

Conclusión

Estas pruebas pueden ayudarle a entender mejor algunas de las propiedades físicas que contribuyen a la salud del suelo. Al medir la textura, la humedad, la densidad aparente y el  pH del suelo, esperamos que obtenga una imagen de la condición del suelo. Con el tiempo, usted puede observar cambios en la forma en que el suelo responde a las prácticas de manejo. Si fuese apropiado y está disponible, quizás quiera continuar las pruebas por un laboratorio profesional para obtener más información.

De todas las prácticas de manejo, agregar materia orgánica tiene los impactos de más amplio rango. Aumentar la materia orgánica mejorará la aireación, la capacidad de retención de agua  y de nutrientes, mientras al misto tiempo aumenta el pH, disminuye la densidad aparente y se agregan nutrientes críticos al suelo a medida que se descompone. Para una productividad agrícola de largo plazo, debe prestarse atención a la vida en el suelo, en particular al papel que desempeñan los organismos del suelo. Dicha vida en el suelo incluye microorganismos (p.ej. bacterias, hongos, levaduras, protozoos), mesofauna (ácaros, colémbolos, etc.) macrofauna (lombrices y escarabajos) y megafauna (conejos y topos).

En EDN 96 encontrará más información sobre la vida en el suelo. El artículo “Soil: A Fresh Look at Life below the Surface” por Danny Blank, antiguo Gerente de la Finca de ECHO, ofrece una nueva mirada  a lo que sucede en el suelo, especialmente en relación con la materia orgánica del suelo y los organismos que sustenta; cómo esta vida en el suelo es impactada por nuestras prácticas de cuidado de la tierra; y cómo a su vez repercute sobre la productividad de nuestras fincas.

Otro recurso útil, titulado Soil Biology Primer del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA), es una introducción al componente vivo del suelo y cómo contribuye a la productividad agrícola y a la calidad del aire y del agua. Este recurso incluye unidades que describen la cadena alimentaria del suelo y su relación con la salud del suelo, así como unidades sobre las bacterias, los hongos, los protozoos, los nematodos, los artrópodos y las lombrices de tierra.

Los procedimientos para evaluar la calidad del suelo aquí descritos son sólo un inicio. Se encuentran muchos más recursos disponibles en línea (algunos de los cuales se mencionan en la siguiente sección) que pueden explicar más sobre las propiedades del suelo y sobre mejorar su calidad mediante un manejo efectivo.

Recursos útiles

Sobre cómo determinar la textura del suelo:

Cahilly, W. 2012. How Is Your Soil Texture? Fine Gardening 72: 67-69. <http://www.finegardening.com/how-to/articles/hows-your-soil-texture.aspx>

La Guía del USDA para calidad del suelo “Soil Quality Test Kit Guide”:

USDA Soil Quality Institute. 2001. Soil Quality Test Kit Guide. Washington DC: USDA. <http://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs142p2_050956.pdf

Sobre indicadores de la calidad del suelo:

USDA NRCS. 2009. Soil Quality Indicators. <http://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detail/soils/health/assessment/>