Soluciones al problema de salinidad en suelos agrícolas

El pasado 28 de abril de 2021 se aprobó la Resolución del Parlamento Europeo sobre la protección del suelo, por la cual se pone de manifiesto la necesidad de elevar dicha preservación desde un marco europeo común, promoviendo su papel multifuncional: suministro de alimentos, sumidero de carbono, producción de biomasa, reserva de biodiversidad, prevención de inundaciones y sequías, fuente de materias primas, ciclo del agua y de los nutrientes… y su uso sostenible, siguiendo los objetivos del Octavo Programa de Acción en materia de Medio Ambiente y del Pacto Verde Europeo.

En este contexto, la protección del suelo, su uso circular y sostenible y su restauración deben integrarse en todas las políticas sectoriales, a fin de impedir una mayor degradación de los suelos, garantizar un nivel de protección y de rehabilitación, cuando sea posible.

Entre las diferentes amenazas, la salinidad supone un grave problema de degradación del suelo a nivel mundial, en parte derivado de la actividad humana y de la crisis climática y la contaminación. Es uno de los causantes de estrés agrícola más importantes y una de las 8 amenazas para el suelo identificadas por la Estrategia Europea de Protección de Suelos, además de una grave amenaza para la agricultura.

Para tener una información veraz sobre posibles soluciones al problema de salinidad en suelos agrícolas, entrevistamos a Virginia Sánchez-Aquino González, Ingeniero Técnico Agrícola, Key Account Manager en la empresa COMPO EXPERT, multinacional alemana especializada en la nutrición vegetal en el ámbito de la agricultura profesional, desde donde se proporcionan las soluciones de alta calidad con su amplio catálogo. COMPO EXPERT es miembro de AEFA desde 2013.

En un suelo siempre hay sales. ¿Cómo o cuándo podemos definir que hay un problema de salinidad del suelo?

La salinidad va más allá de una determinada concentración de sales (iones) en la solución del suelo, que también. Hay dos afirmaciones que son clave para interpretar correctamente la problemática de la salinidad (planta-suelo):

Si no hubiera “sales” no podría haber cultivo: Es decir, las sales minerales (disociados en cationes y aniones) son imprescindibles para el crecimiento vegetal.

“La dosis hace el veneno” como dijo Paracelso hace más de 500 años. Y añadiendo que hay una “dosis” crítica para cada especie vegetal, variedad y sistema de cultivo, hablando de toxicidad general (presión osmótica por concentración total de iones; la planta necesita más energía para absorber agua) y toxicidad específica (daños por alta concentración de sodio, cloro, boro…).

Respecto de la salinidad de un suelo se define como la concentración de sales solubles que existe en la solución del suelo. Las sales que entran en el suelo normalmente vía riego o vía fertilización, se concentran como resultado de la evaporación y transpiración de la planta. Cuando esta salinidad, especialmente por acumulación de sodio en el complejo de cambio, afecta a la estructura (degradación), infiltración (disminuye), absorción de agua (disminuye) y disponibilidad nutrientes (baja).

Dependiendo de la textura del suelo, de su capacidad de drenaje, de la concentración de sales y el tipo de sales que contiene podríamos determinar que existe un problema de salinidad. La mayoría de los suelos afectados por elevadas concentraciones de sales presentan una Conductividad Eléctrica superior a 4 dS/m.

¿La salinidad del suelo es un problema a nivel mundial?

La salinidad de los suelos afecta a la producción de alimentos a escala mundial. Este fenómeno acarrea procesos de degradación de los suelos, perjudicando los rendimientos de los cultivos. En España pone en riesgo la viabilidad económica de los regadíos dando lugar al abandono de tierras.

¿Qué problemas se derivan de la salinidad o salinización del suelo?

La presencia de las sales solubles en la zona de raíces de los cultivos afecta a la asimilación de nutrientes por las plantas y la actividad microbiana del suelo. Esto limita el desarrollo de las plantas y el rendimiento de las cosechas. La salinidad de un suelo reduce la posibilidad de las especies a cultivar.

En algunos casos, puede llevar a la sodificación del suelo, con las consiguientes consecuencias negativas de la degradación de la estructura del suelo. En otros casos puede conllevar la salinización de aguas subterráneas y superficiales, un gran problema para el Medio Ambiente. El manejo de riego va a tener una gran influencia tanto en la acumulación y la distribución de las sales en el perfil del suelo, como en la producción del cultivo.

¿Cuáles son su origen y causas?

Existe una salinización natural o salinización primaria, que se da en zonas deprimidas topográficamente, suelos con mal drenaje natural, clima árido y semiárido donde la evaporación supera a la precipitación. En suelos donde el material geológico original puede ser rico en sales o zonas costeras con poca distancia al mar.

A esto se le une la acción del hombre. Esta salinización llamada secundaria, se debe principalmente a los aportes de sales al suelo en las aguas de riego, mal uso de fertilizantes y purines, así como al ascenso de sales por elevación de los niveles freáticos. En tierras en transformación, una mala nivelación o diseño del riego puede ser crucial. Un manejo inadecuado del riego, lavado insuficiente de sales, mal drenaje o drenajes inexistentes, son factores que inducen a la acumulación de estas en el suelo.

¿Cuáles son los principales efectos de la salinidad en los cultivos?

Los cultivos, en general, no son tolerantes a la sal. Los efectos de la salinidad sobre los cultivos dependen tanto de la tolerancia de cada especie, como del estado de desarrollo de la misma.

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.

Considerando que el cloruro sódico es la sal predominante en los suelos salinos, se produce un desequilibrio nutricional, debido principalmente a los altos niveles de cloro y sodio, que van a impedir la absorción por parte de la planta de nutrientes esenciales como el nitrógeno y el potasio.

Puede darse una toxicidad directa causada por la acumulación de un determinado ion: Cloro, boro o sodio, produciendo desde necrosis hasta una total defoliación.

Uno de los problemas derivados de la salinidad del suelo es la sodificación. ¿Qué nos puede decir al respecto?

De este tema podríamos hablar durante varias horas, pero resumiendo un poco, si la salinidad es de tipo sódico los suelos pueden degradarse seriamente. La sodicidad del suelo es la acumulación de sales con elevado contenido del ion sodio (Na+) en la solución y en el complejo de cambio del suelo. El complejo de cambio sirve de regulador de los nutrientes en la solución del suelo. Un exceso de sodio en el complejo de cambio en relación al contenido de calcio y magnesio, es el causante de la sodicidad del suelo.

En los suelos sódicos, las partículas de arcilla tienden a separarse. Este proceso de disociación, técnicamente se denomina dispersión. Las fuerzas que mantienen unidas a las partículas de arcilla se interrumpen por los iones de sodio. Las partículas de arcilla dispersas se mueven por la estructura del suelo bloqueando sus poros. Los resultados son que la infiltración del agua a través del suelo, se reduce.

Una elevada sodicidad produce una impermeabilización del suelo, lo que ocasiona problemas de encharcamiento del suelo, falta de aireación del sistema radicular y pérdida de la estructura, erosión, etc. El daño a la estructura del suelo reduce la disponibilidad de oxígeno y capacidad de oxigenación en la zona radicular, limitando el crecimiento de las plantas.

El PSI (Porcentaje de Sodio Intercambiable) se define como la cantidad de sodio adsorbido por las partículas del suelo, expresado en porcentaje del CIC (Capacidad de Intercambio Catiónico): PSI = Na intercambiable (meq/100g de suelo) / CIC (meq/100g de suelo).

Los suelos que tienen un valor límite PSI (porcentaje PS Sodio intercambiable) mayor de 15 se clasifican como suelos sódicos. Dado que la medición de PSI no siempre es factible se utilizan la RAS (Relación Absorción Sodio) como indicador de la salinidad del suelo. Es un cálculo a partir de las concentraciones de Na, Mg y Ca que estima la tendencia del agua de propiciar la compactación y apelmazamiento del suelo

¿Afecta la salinidad de campos de cultivo al medio ambiente?

La escasez de agua es uno de los problemas más graves a nivel mundial y la agricultura es uno de los mayores usuarios de agua dulce a escala mundial. El aumento en la concentración de sales disueltas en las aguas es uno de los factores que está directamente vinculado a las actividades agrícolas

El problema de la salinización de aguas aumenta año tras año en las regiones áridas y semiáridas del mundo, como consecuencia de una baja precipitación y un mal manejo del agua de riego y de los fertilizantes.

La técnica más usada para eliminar las sales del suelo es mediante la práctica de los lavados del suelo. Estos lavados se realizan mediante aplicaciones de dosis de riego elevadas, superando el nivel de evaporación necesario para el cultivo, que desplazan las sales a través del suelo hacia horizontes profundos lejos del sistema radicular. Esas sales lavadas son evacuadas y podrían llegar a ríos y acuíferos provocando un efecto negativo en el medio ambiente si no hay un buen sistema de drenaje.

Por otro lado, como dije antes, los suelos sódicos son susceptibles a erosión, esta genera pérdida de suelo y nutrientes. La escorrentía contiene nutrientes y pesticidas que, al no ser absorbidos adecuadamente, pueden llegar a fuentes de agua potable contaminándolas.

¿Son diferentes los procesos de salinización en suelos de secano o regadío?
En los cultivos de secano, como “no se mueve el suelo”, la tierra se va lavando con la lluvia y las sales van percolando y bajando a las capas más inferiores.

En regadío el método de riego empleado tiene una gran importancia. En el riego por surcos, la salinidad se incrementa en ciertas áreas. Según la forma de los surcos o de los caballones permitirá a las plantas escapar de las altas concentraciones de sales. El riego por inundación en superficies bien niveladas, permite aplicar agua de peor calidad que otros métodos. Sin embargo, en ambos métodos de riego, el consumo hídrico es muy alto. Por otra parte, el riego por aspersión ofrece la posibilidad de aplicar cantidades inferiores de agua a las que se necesitan en los riegos por superficie, pero el principal inconveniente de aplicar aguas salinas con este método, es que las sales entran en contacto con la superficie foliar y al ser absorbidas provocan daños directos.

El riego por goteo evita el daño en las hojas y disminuye el consumo de agua, conservando la humedad del suelo alta, lo que permite mantener baja la concentración de sales debido a la frecuencia de las aplicaciones. La facilidad con la que un sistema de goteo permite gestionar el agua de riego, posibilita un mejor control de la salinidad del suelo. El único inconveniente es la necesidad de eliminar las sales que se acumulan en el bulbo radicular.

Gracias a la tecnología aplicada a la agricultura, hace tiempo que existen en el mercado varios tipos de sensores que pueden ser utilizados en la gestión del riego en zonas afectadas por la salinidad. Herramientas que miden la humedad, temperatura y salinidad, así como sondas de succión para medir la salinidad, lisímetro de drenaje para conocer el estado hídrico del suelo, etc. Con esta información se puede manejar el riego de forma que se minimice tanto el estrés hídrico como el salino de los cultivos.

¿Cuáles son las sales y fuentes de estas, más preocupantes en un proceso de salinización de suelos?

Las fuentes más frecuentes en el suelo son el cloruro sódico, cloruro magnésico, sulfato magnésico, sulfato sódico, carbonato sódico. Los principales cationes y aniones que componen las sales solubles que dan lugar a la salinidad son: sodio (Na+), calcio (Ca2+), magnesio (Mg2+), potasio (K+) cloruro (Cl-), sulfato (SO42-), nitrato (NO3-) y bicarbonato (HCO3-).

Los efectos de la sodicidad son numerosos y aún mucho más perjudiciales. El exceso de sodio se traduce en reducción directa en los rendimientos de cultivos.

El uso de los fertilizantes ha sido un factor clave para conseguir un aumento sustancial en las producciones agrícolas a lo largo de la historia. Pero el efecto salino de los fertilizantes debe tenerse en cuenta a la hora de planificar el abonado. No podemos dar una pauta general de uso de fertilizantes para evitar la salinización de suelos.

Por esto suelo decir que no hay fórmulas universales para abonar. Para el correcto cálculo de abonado y hacer una fertilización eficiente, es necesario tener en cuenta muchos valores, entre ellos las características físico-química del suelo en cuestión, la tolerancia a la salinidad del cultivo, la calidad del agua que voy a aportar, momento fenológico, climatología…

¿Qué papel juegan los fertilizantes en un contexto de salinización?

En nuestro caso, es en esta línea en la que hemos desarrollado una novedosa tecnología llamada ERSS-1, basada en un elicitor específico capaz de incrementar la tolerancia de los cultivos al estrés salino.

El mecanismo de acción de los elicitores es conocido parcialmente: son pequeñas moléculas de origen natural que desencadenan el metabolismo secundario y reacciones fisiológicas de las plantas que permiten aumentar el umbral de tolerancia en una situación de estrés, en este caso el elicitor ESSR-1 (Elicitor Salt Stress Release 1) propicia que las plantas en condiciones de estrés salino y elevada presión osmótica celular, puedan atenuar esa situación y les permite hidratarse y funcionar de manera más eficiente en dichas condiciones de estrés.

Todo esto, unido a la aplicación de ácidos policarboxílicos con calcio, que potencian el desplazamiento de sodio del complejo de cambio del suelo, y/o que además se puede combinar con el enfoque convencional de incorporar otro tipo de enmiendas de suelo, que directa o indirectamente faciliten la sustitución del sodio intercambiable del suelo para aprovechar y optimizar el rendimiento en suelos sódicos.

El riego y la fertilización – fertirrigación ¿Qué papel juegan en la salinización?

Como he dicho anteriormente, el manejo del riego y la fertirrigación resulta vital en el control de la salinidad dentro de la relación suelo-planta-agua. La distribución del agua, cambia en función del tipo de suelo y programar el riego significa saber manejar frecuencia y cantidad de agua aplicada, según las necesidades del cultivo.

Desde COMPO EXPERT Spain intentamos diseñar una estrategia de fertilización específica para cada problemática, adaptándonos a las características del agua y del suelo de cada productor. Nuestros jefes de zona junto con el equipo de Crop Managers son capaces de elaborar “un traje a medida” para cada cultivo, de acuerdo a sus necesidades según la etapa fenológica y las características de su explotación. Aplicaciones reales para necesidades reales del campo.

¿Cuáles son los principales desafíos en la agricultura respecto al problema de la salinidad del suelo?
El mayor desafío es producir lo mismo de manera sostenible en el tiempo, es decir, que las soluciones se adapten a la realidad del campo y mantenga su capacidad productiva y de riqueza.

¿En qué líneas de desarrollo están trabajando las empresas para actuar (corregir, evitar, disminuir, …) sobre la salinización de los suelos?

Cada empresa del sector tiene y desarrolla su propia estrategia. Como ejemplo, desde COMPO EXPERT, establecimos como prioridad los tres grandes retos de la agricultura para zonas semiáridas, el proyecto N-Agua 20[23]+, siendo estas gestión del nitrógeno, agua y salinidad. La salinidad es un reto en toda su dimensión que está directamente relacionada con la disponibilidad de agua y la nutrición.

Por ello se plantean líneas de mejora innovadores y disruptivas como pueden ser el uso de humectantes en agricultura para mejorar la eficiencia en el uso del agua y el desplazamiento de sales hacia el exterior del bulbo o productos innovadores que ayudan a reducir el estrés por salinidad a nivel externo e interno de la planta.

Con todo ello según lo comentado a lo largo de todo el artículo, la respuesta o planteamiento ha de ser holístico, integrando gran número de soluciones parciales como riego eficiente, manejo adecuado del suelo, elección de especie/variedad, etc.