La acidez del suelo es uno de los factores que más influye en la calidad del cultivo y en la productividad agrícola. Los suelos ácidos presentan desafíos significativos para los agricultores, ya que interfieren con la disponibilidad de nutrientes esenciales para las plantas y afectan la actividad microbiana del suelo. Una de las soluciones más eficaces para manejar la acidez del suelo es el encalado, un proceso que involucra la aplicación de cal o productos derivados para neutralizar la acidez.
La Acidez del Suelo: Un Desafío para la Productividad Agrícola
Los suelos ácidos tienen un pH bajo, generalmente inferior a 5.5, lo que significa que hay una concentración elevada de iones de hidrógeno (H⁺) que acidifican el suelo. Los suelos ácidos se refieren a aquellos que contienen un pH de valor inferior a 5,5 durante la mayor parte del año. Están asociados con un número de toxicidades (Aluminio) y deficiencias (Molibdeno) y otras condiciones restringentes para las plantas.
Causas y Consecuencias de la Acidez del Suelo
Para comprender la importancia del encalado, primero es necesario comprender las causas de la acidez del suelo. La acidificación de los suelos ocurre naturalmente donde la pluviometría excede a la evapotranspiración, produciéndose un continuo lavado de bases (Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Na²⁺). Sin embargo, el proceso de acidificación de los suelos puede acelerarse por fuentes adicionales de acidez: mineralización de la materia orgánica, respiración y exudación de las raíces, oxidación de azufre (S) y amonio (NH₄⁺), entre otras.
Los suelos ácidos pueden tener efectos devastadores sobre la agricultura:
- Reducción de la disponibilidad de nutrientes: La acidez del suelo reduce la disponibilidad de nutrientes esenciales para las plantas, como el fósforo, el nitrógeno, el potasio, el calcio y el magnesio.
- Aumento de la toxicidad de metales pesados: En suelos ácidos, los metales pesados como el aluminio, el manganeso y el hierro se vuelven solubles, lo que puede ser tóxico para las plantas. Bajo condiciones de pH ácido, el aluminio (Al) presente en el suelo en forma de silicatos y óxidos se solubiliza formando iones Al³⁺, los cuales son tóxicos para las plantas, dependiendo de la especie e incluso variedad. Esto constituye una limitante importante al crecimiento y productividad de los cultivos.
- Disminución de la actividad microbiana: Los suelos ácidos también afectan a los microorganismos beneficiosos del suelo, que son esenciales para la descomposición de la materia orgánica y la liberación de nutrientes.
- Disminución de la estructura del suelo: Los suelos ácidos pueden presentar una estructura inadecuada, lo que dificulta el desarrollo de las raíces y la infiltración del agua.
Tipos de Suelos Ácidos
Una gran parte de los suelos ácidos pertenecen a Acrisoles, Alisoles, Podzoles y sub grupos Dístricos de otros suelos. Los suelos tropicales viejos (oxisoles y ultisoles) son naturalmente ácidos y los suelos derivados de otros materiales parentales pueden volverse ácidos después de periodos largos de uso intenso. En Chile, los suelos ácidos aparecen en la región del Maule y aumentan en frecuencia y extensión hacia el sur del país en la medida que la pluviometría se incrementa, alcanzando su máxima expresión en las regiones de Los Ríos y de Los Lagos. Los suelos son mayoritariamente Andisoles, derivados de materiales volcánicos piroclásticos, cuya alteración dio origen a arcillas estructuralmente desordenadas, principalmente Alofan e Imogolita. Los horizontes superficiales se caracterizan por ser porosos (60%-70% base volumen), permeables, friables, con una baja densidad aparente (< 0,9 g cm-³), y por presentar pH moderadamente ácido a ácido (5,2-6,0), altos contenidos de materia orgánica (8-20%), y alta capacidad de retención de fosfatos. Se trata de suelos de carga variable, con una alta capacidad de intercambio catiónico y aniónico, y una alta proporción de alúmina (óxido de aluminio -Al₂O³-).
El Encalado: Solución Eficaz para Neutralizar la Acidez
El encalado del suelo es una práctica agrícola que consiste en la aplicación de cal agrícola o material alcalino sobre suelos ácidos para reducir su nivel de acidez. El proceso de encalado neutraliza los iones de hidrógeno en el suelo, aumentando el pH y mejorando la disponibilidad de nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas. El encalado consiste en agregar al suelo compuestos que contengan calcio que sean capaces de disminuir la acidez y por otro lado elevar el pH del mismo, persiguiendo como objetivo desplazar y neutralizar el aluminio y manganeso presente en la solución del suelo. Afortunadamente, el encalado es un proceso bastante simple que puede restaurar rápidamente el suelo a su condición adecuada.
Materiales Encalantes y su Efectividad
Los materiales encalantes corresponden principalmente a hidróxidos, óxidos, carbonatos y silicatos de Ca y Mg. Los principales productos son el óxido de calcio, hidróxido de calcio, calcita y dolomita. Los dos primeros son subproductos de la industria siderúrgica (cal viva y cal apagada) que presentan problemas con su manipulación debido a su alta corrosión. Por otro lado, la calcita y dolomita son rocas que son molidas finamente para ser utilizadas.
- La cal agrícola tradicional (compuesta principalmente de carbonato de calcio) y la calcitic corresponde a lo que se conoce como carbonato de calcio (CO₃Ca).
- La cal dolomítica es el carbonato doble de calcio y magnesio ((CO₃)₂CaMg), y también contiene carbonato de magnesio.
La eficacia de un material encalante para neutralizar la acidez del suelo depende de su composición química, especialmente la pureza, y de sus propiedades físicas, especialmente la finura de la molienda. Las cales calcíticas tienen una solubilidad mayor que las dolomíticas por lo cual su efecto corrector es más rápido, sin embargo, el efecto residual es menor. Tanto la cal agrícola como la dolomita poseen muy baja solubilidad en agua, por lo que se mueven lentamente a través del perfil del suelo, influenciando solo la vecindad inmediata de la aplicación.
Beneficios Clave del Encalado del Suelo
El encalado tiene una serie de beneficios que pueden mejorar la calidad del suelo y la productividad agrícola:
- Aumento del pH y mejora de la disponibilidad de nutrientes: El encalado aumenta el pH del suelo, lo que mejora la disponibilidad de nutrientes esenciales para las plantas. En suelos ácidos, el fósforo, el calcio, el magnesio y el potasio suelen ser menos disponibles para las plantas. Después de dicho tratamiento, el pH del suelo aumenta significativamente. Luego se vuelve neutro o ligeramente ácido, gracias a lo cual las plantas pueden absorber mucho mejor los minerales que necesitan.
- Reducción de la toxicidad por metales pesados: Uno de los beneficios más importantes del encalado es la reducción de la solubilidad de metales pesados como el aluminio y el manganeso. El encalado es la práctica más eficaz para reducir la acidez del suelo, aumentar la disponibilidad de cationes básicos (Ca²⁺, Mg²⁺) y reducir la disponibilidad de Al tóxico y, en consecuencia, aumentar el rendimiento de los cultivos.
- Mejora de la estructura del suelo y crecimiento de raíces: El encalado mejora la estructura del suelo, lo que favorece el crecimiento de las raíces.
- Estimulación de la actividad microbiana: Los microorganismos del suelo, que son esenciales para la descomposición de la materia orgánica y el reciclaje de nutrientes, prosperan en ambientes con pH más neutro.
- Mayor eficacia de los fertilizantes: En suelos ácidos, los fertilizantes tienden a ser menos eficaces porque los nutrientes no están disponibles para las plantas.
Diagnóstico y Planificación del Encalado
El encalado debe hacerse de manera cuidadosa y precisa, ya que un exceso de cal también puede afectar negativamente al suelo. Un aspecto determinante es el diagnóstico de la acidez del suelo, lo que se realiza a través de un análisis de suelo ejecutado en un laboratorio especializado y acreditado, a través de indicadores de acidez, tales como el pH del suelo, Al intercambiable, saturación de bases y saturación de Al.
Indicadores Clave del Análisis de Suelo
- pH del suelo: Antes de aplicar cal, es crucial medir el pH del suelo.
- Aluminio intercambiable: El Al intercambiable es una medida de la disponibilidad de Al³⁺ y varía con el pH del suelo en una relación conocida. Por lo tanto, el pH refleja el contenido de Al intercambiable, además de medir la acidez activa del suelo. Como referencia, se ha definido 0,1 cmol Al kg⁻¹ en el suelo como nivel crítico para especies vegetales sensibles.
- Saturación de Aluminio: La saturación de Al representa la proporción de los sitios de intercambio catiónico del suelo que están ocupados por Al³⁺ en reemplazo de los cationes Ca²⁺ y Mg²⁺. Al considerar la corrección en base a saturación de Aluminio, también es necesario conocer el nivel inicial, nivel a obtener y el tipo de suelo, para esto existen tablas ya desarrolladas que ahorran este cálculo.
Cálculo de Dosis y Riesgos
La cantidad de cal necesaria depende del tipo de suelo y del grado de acidez. Para determinar esto, se utilizan tablas y recomendaciones basadas en el pH actual y el pH objetivo del suelo. Por ejemplo, si se desea rebajar la saturación de Aluminio de un 12% a un 5% en un suelo trumao en 1 año, se necesitan 2.943 kilos de CaCO₃ equivalente. La aplicación de dosis de encalado excesivas (sobreencalado) puede reducir significativamente la biodisponibilidad de micronutrientes y causar deficiencias en las plantas, así como también, pueden conducir a desequilibrios de nutrientes y antagonismo entre cationes durante la absorción por las plantas.
Época y Métodos de Aplicación del Encalado
El encalado debe ser una práctica habitual. Lo mejor es iniciar el proceso de encalado después de cosechar los cultivos previamente plantados. Vale la pena elegir un día seco para que el encalado produzca el efecto deseado. Los efectos del encalado son mucho más fáciles de notar después de realizar este tipo de actividades en otoño. En invierno, el proceso de desacidificación es lento y se estabilizan complejos procesos químicos y biológicos.
Momento Óptimo y Frecuencia
Para que una enmienda tenga la mayor efectividad, esta debe ser incorporada al suelo con el último rastraje y con la suficiente antelación a la siembra, considerando tiempo de incubación suficiente. Al hacer aplicaciones en cobertera, debe realizarse previo a condiciones efectivas de precipitaciones que favorezcan su disolución. El encalado de corrección tiene un efecto residual de hasta 4 años; por lo tanto, esta labor se deberá realizar en el 25% del predio anualmente, lo que debe ser corroborado en lo posible con análisis de suelos respectivos.
Técnicas de Aplicación y Dosificación
La cal se debe distribuir uniformemente sobre la superficie del suelo. Para lograr una distribución adecuada, se puede usar un esparcidor de cal o hacerlo manualmente. No aplicar más de 4-5 toneladas de una sola vez ya que pueden producirse efectos de desbalance de bases. Evitar aplicaciones de más de 2000 kilos en aplicaciones de cobertera. Es importante seguir monitoreando el pH del suelo para asegurarse de que el encalado haya sido efectivo.
Cómo aplicar cal agrícola o carbonatonde calcio a tus cultivos
Manejo del Encalado en Suelos Volcánicos del Sur de Chile: Un Caso de Estudio
En el sur de Chile, es común aplicar enmiendas calcáreas en forma incorporada previo a la plantación, con los efectos del encalado restringidos a la profundidad de labranza. Posteriormente, la aplicación de cal superficial o en cobertera se convierte en la única opción para corregir o mantener el pH del suelo dentro de rangos óptimos. Los cultivos frutales, como cerezo, avellano europeo, cítricos, manzano, arándano, frambuesa, uva y duraznero, son afectados por los efectos tóxicos del Al, tales como inhibición del crecimiento de raíces y parte aérea, deterioro de la absorción de nutrientes y agua, reducción del número de flores, rendimiento y calidad de la fruta, y alteraciones de los procesos fisiológicos y bioquímicos básicos.
Investigación en Huertos de Cerezos
Un ensayo se realizó entre agosto de 2022 y mayo de 2023 en un huerto de cerezos de 8 años, ubicado en la Región de Los Lagos, de variedades Regina y Kordia. El experimento se realizó en un suelo volcánico clasificado como ‘Aquic Hapludands’. Previo al establecimiento del experimento, se recolectaron muestras de suelo a una profundidad de 0-30 cm para analizar sus propiedades químicas. Luego, las muestras se recolectaron en diferentes fechas hasta completar 225 días después de la aplicación de los tratamientos, a distintas profundidades: 0-5 cm, 5-10 cm y 10-20 cm (Figura 1). El estado nutricional de los árboles se evaluó mediante análisis foliar de muestras de hojas.
Resultados de la Aplicación de Cal
El análisis de suelo inicial (0-30 cm) mostró un pH ácido (5,5) con altos niveles de Al intercambiable (0,31 cmol kg⁻¹) y saturación de Al (8,5%), y baja disponibilidad de Ca (2,46 cmol kg⁻¹) y Mg (0,41 cmol kg⁻¹) (Figura 3). La cal calcítica aplicada en cobertera incrementó gradualmente el pH del suelo durante el período experimental en los primeros 5 cm de profundidad. A partir de 30 días, el pH fue significativamente mayor (+0,34 unidades). Al final del experimento, la diferencia fue de +0,58 unidades de pH (Figura 3a). La cal hidratada tuvo una reacción más rápida pero de corta duración, con un pico de pH a 15 días en los primeros 10 cm, manteniendo un efecto residual de +0,30 unidades de pH solo en los primeros 5 cm de suelo. La cal líquida no generó variaciones de pH, indicando que la dosis aplicada (50 L ha⁻¹), equivalente a 170 kg de CaCO₃ puro/ha, fue insuficiente. A diferencia del pH del suelo, la respuesta del Al intercambiable a los tratamientos de encalado fue prácticamente nula (Figura 2b).
Estratificación del Suelo y sus Implicaciones
Los resultados de un muestreo de alta resolución (0-5, 5-10, 10-20 y 20-30 cm) revelaron una marcada estratificación de las variables de acidez, con un pH cercano a la neutralidad en los primeros 5 cm, disminuyendo a valores leve a moderadamente ácidos entre 5 y 20 cm, hasta alcanzar un pH fuertemente ácido a 20-30 cm. Inversamente, la disponibilidad de Al aumentó con la profundidad (Figura 3a y b), volviéndose limitante para el crecimiento de las raíces en la estrata 20-30 cm. Este patrón espacial no es natural, sino resultado de sucesivas aplicaciones en cobertera de cal agrícola durante 8 años, y representa una situación generalizada en huertos frutales en suelos volcánicos ácidos del sur de Chile. Una consecuencia adicional de este tipo de manejo del encalado es la acumulación de Ca en las capas superiores del suelo (Figura 3c).
Consideraciones sobre Absorción de Nutrientes
De acuerdo con el concepto de relaciones balanceadas de bases (BCSR, por sus siglas en inglés), la acumulación de un catión en el suelo podría causar una competencia antagonista en la absorción de otros cationes básicos por parte de las plantas. Sin embargo, a pesar de la alta concentración superficial de Ca, la concentración foliar de este nutriente se ubicó en rango deficiente y la concentración de K en rango normal, independiente del tratamiento de encalado (Tabla 2). Esto sugiere que el BCSR puede no ser directamente aplicable a los árboles frutales como para cultivos herbáceos, principalmente debido a su mayor profundidad de enraizamiento que les permiten explorar diferentes condiciones de fertilidad a lo largo del perfil del suelo.
Recomendaciones para un Encalado Óptimo
Esquemas de muestreo en grandes incrementos de profundidad ignoran la estratificación de las propiedades químicas del suelo resultantes del encalado y/o fertilización superficial, lo que lleva a decisiones incorrectas de fertilización o enmienda. Sin embargo, cuando el muestreo se realizó en pequeños incrementos de profundidad, la necesidad de encalado se localiza bajo 20 cm de profundidad (Figura 3a y b), por lo que se descarta la aplicación en cobertera de cal, tal como se ha hecho, debiendo buscar o adaptar equipamiento para la colocación de la cal en profundidad sin dañar las raíces. Similar criterio debiera ser aplicado para la fertilización con nutrientes inmóviles (P) y relativamente inmóviles como K y Mg. Por otra parte, la acumulación de Ca en la superficie del suelo podría haber causado una competencia antagónica en la absorción de otros cationes. En cambio, la concentración foliar de Ca estuvo en un rango deficiente en todos los casos, sugiriendo la absorción de Ca desde una zona más profunda del perfil de suelo, donde la exploración de las raíces se encuentra con una condición de suelo sub-óptima respecto del pH y de la disponibilidad de Ca.
En huertos frutales establecidos, que funcionan como sistemas de cultivo sin labranza, el muestreo de suelo cobra una relevancia mayor para un diagnóstico nutricional adecuado. Se debe preferir un muestreo de suelo con mayor resolución en los primeros 20 cm de suelo, es decir, con incrementos de profundidad de 10 cm, para luego aumentar a incrementos de 20 a 30 cm dependiendo de la estratificación del suelo. De esta forma, se podrá capturar la variación de las propiedades del suelo en profundidad y, en consecuencia, el fruticultor podrá evaluar la efectividad del encalado, decidir su frecuencia de aplicación, conocer el suministro real de nutrientes, y así, tomar decisiones adecuadas sobre la fertilización y el manejo del encalado. Obviamente, complementando también con la información de análisis foliares en la época que corresponda.