Criterios en países con clima Templado Versus Países con clima Tropical:

En las regiones templadas del norte del mundo, las limitaciones impuestas por la acidez del suelo se eliminan, en gran parte, mediante el encalado, para aumentar el pH hasta llevarlo a un valor casi neutro. Esta estrategia no es aplicable a las regiones de Oxisoles y Ultisoles del Trópico, debido a la distinta naturaleza química de los minerales de las arcillas de baja actividad, lo cual resulta en reducciones del rendimiento, si dichos suelos se encalan hasta la neutralidad (Kamprath, 1971; citado por Sánchez y Salinas, 1982). Las principales limitaciones impuestas por la acidez del suelo en las regiones tropicales (toxicidad por aluminio y manganeso, y deficiencias de calcio y magnesio) se deben superar para lograr una agricultura exitosa; por tanto, para atenuar dichas limitaciones, sin hacer aplicaciones masivas de cal, es necesario usar tres estrategias: (1) aplicar cal para reducir la saturación del aluminio del complejo de cambio, colocándolo por debajo de los niveles tóxicos para sistemas agrícolas específicos; (2) aplicar cal para suministrar calcio y magnesio y estimular su movimiento en el subsuelo; y, (3) usar especies y cultivares tolerantes a la toxicidad por aluminio y manganeso.

 

Determinación de la dosis de cal: el diagnóstico de la toxicidad del aluminio, en suelos ácidos, se ha basado en la determinación del aluminio intercambiable (Al³⁺) extraído con KCl 1N (Mohr, 1960; Cate, 1965; Kamprath, 1970; Salinas, 1978; citados por Sánchez y Salinas, 1982). La recomendación para el encalamiento se deriva de las formulas, en las que el requerimiento de cal se enuncia como contenido de calcio, en cmol/kg de suelo, necesario para neutralizar parte del Al³⁺ presente en el complejo de cambio y en la solución del suelo, no siendo necesario neutralizar la totalidad del Al³⁺ presente sino solo la fracción que hace que se comporte como toxico al ocupar 60% o más de la carga catiónica del suelo. Según determinaciones analíticas, 1 cmol/kg de Al⁺³ es neutralizado por 1.5 cmol/kg de Ca⁺².

 

cmol/kg Ca⁺² a aplicar = cmol/kg Al⁺³ a neutralizar x 1.5

 

Tomemos como ejemplo el siguiente suelo, cuyas características químicas se presentan en Cuadro Nº 01.

Cuadro Nº 01. Propiedades Químicas Originales del Suelo

Prof.	are	Arcill	limo	Tex	pH	MO	Ca	Mg	K	Na	Al	CICE	P	Fe	Cu	Zn	Mn	S. Al
(cm)	%					(%)	(cmol/kg)						(ppm)					%
0-20	67	15	18	Fa	4.7	1.4	0.6	0.3	0.05	0.02	3.0	3.97	0.9	70	1.4	0.4	0.8	76
20-60	49	26	25	FAa	4.5	0.4	0.5	0.1	0.02	0.03	3.4	4.05	0.3	6	0.4	0.2	0.6	84
60-100	47	32	21	FAa	4.5	0.4	0.3	0.1	0.03	0.03	3.5	3.96	0.2	6	0.4	0.4	0.4	88

Interpretación cualitativa: Azul: alto; Verde: medio; Rojo: bajo a muy bajo.

Fuente: Edafofinca, 2008.

Para corregir la acidez extrema de este suelo, se debe bajar la acidez cerca al 20%; es decir, se deben neutralizar 2 cmol de Al⁺³. Debido a que el Ca y el Mg, en este suelo, están en concentraciones muy bajas, se utilizará como enmienda una cal dolomítica (carbonato doble de Ca y Mg), que contiene 56% CaCO3 y 43% MgCO3 (22% Ca; 12% Mg).

 

Cálculos:

Cantidad de Ca⁺² requerido = 2 cmol de Al⁺³ x 1.5 = 3 cmol de Ca⁺².

De estos 3 cmol de Ca⁺², se reemplaza 1.0 cmol con Mg⁺²,

Aplicándose entonces, 2 cmol de Ca⁺² y 1cmol de Mg⁺²

Cantidad de dolomita requerida: 2 cmol Ca⁺² x 200 = 400 ppm de Ca⁺²

             400 ppm Ca x 2.6 = 1040 kg/ha de Ca⁺² (según peso 1 ha, a 20 cm de profundidad)

1040 kg/ha de Ca⁺² x 100/22 = 4727 kg/ha de dolomita (22% Ca, 12% Mg).

Con estos 4727 kg (4.7 t/ha) de dolomita se aplicarán:

Ca: 1039 kg/ha; Mg: 567 kg/ha

 

Lo que equivale a aplicar: 2 cmol de Ca⁺² y 1.8 cmol de Mg⁺²

 

En Cuadro Nº 02 se aprecia las propiedades químicas del suelo después del encalamiento, con dolomita:

Cuadro Nº 02. Propiedades Químicas del Suelo Después del Encalamiento

Prof.	are	Arcill	limo	Tex	pH	MO	Ca	Mg	K	Na	Al	CICE	P	Fe	Cu	Zn	Mn	S. Al
(cm)	%					(%)	(cmol/kg)						(ppm)					%
0-20	67	15	18	Fa	4.7	1.4	2.6	2.1	0.05	0.02	1.0	5.77	0.9	70	1.4	0.4	0.8	17
20-60	49	26	25	FAa	4.5	0.4	0.5	0.1	0.02	0.03	3.4	4.05	0.3	6	0.4	0.2	0.6	84
60-100	47	32	21	FAa	4.5	0.4	0.3	0.1	0.03	0.03	3.5	3.96	0.2	6	0.4	0.4	0.4	88

Interpretación cualitativa: Azul: alto; Verde: medio; Rojo: bajo a muy bajo.

Apréciese que los contenidos de Ca⁺² y Mg⁺², subieron a 2.6 y 2.1 cmol/kg, respectivamente; y que el Al⁺³ bajo de 3 a 1 cmol/kg, quedando la saturación de aluminio en 17% en el horizonte superficial (0-20 cm).

Debe considerarse el monitoreo del Ca y Mg, en los años subsiguientes, a profundidades mayores a 20 cm. El horizonte de 20-60 cm debe también aumentar los contenidos de Ca y Mg, para lo cual se recomienda aplicar Yeso Agrícola (CaSO₄.2H₂O) y Sulfato de magnesio (MgSO₄.7H₂O) que son más solubles en agua que la dolomita, pudiendo los dos nutrimentos desplazarse a profundidades mayores a 20 cm con las aguas de percolación (lluvias y/o riego). Las solubilidades en agua de las tres sustancias son: (i) sulfato de calcio: 68 g/100 ml; (ii) sulfato de magnesio: 35.5 g/100 ml; (iii) carbonato doble de calcio y magnesio: 0.0013 g/100 ml.

Las aplicaciones de cal, en base a estas formulas generales, neutralizan la mayor parte del Al³⁺ y aumentan el pH del suelo a valores entre 5.2 y 5.5.

Los bajos valores de bases intercambiables (principalmente Ca y Mg), comunes a estos suelos, se deben tener en cuenta junto con las cantidades de aluminio presentes, ya que el porcentaje de saturación con aluminio expresa correctamente estas relaciones.

                                          Al

                       ——————————— x 100

                         Ca²⁺ + Mg²⁺ + K⁺ + Al³⁺

López y Cox (1977; citados por Sánchez y Salinas, 1982) indican que en la mayoría de los casos el porcentaje de saturación con aluminio (PSA) se debe considerar primero, puesto que los suelos que presentan el mismo nivel de aluminio intercambiable, pero diferentes grados de saturación de aluminio, presentarían diferente respuesta al encalamiento con las mismas dosis de cal. Además Evans y Kamprath (1970, citados por Sánchez y Salinas, 1982) han indicado que para muchos cultivos, los requerimientos de cal basados exclusivamente en el aluminio intercambiable pueden sobrestimar la dosis de cal, debido a diferentes grados de tolerancia de las plantas al aluminio.

El encalado se utiliza en suelos ácidos, los cuales son de baja fertilidad natural; que clasifican en su mayoría como Ultisoles y Oxisoles (Soil Survey Staff, 1999); sus limitaciones son más de naturaleza química que física: deficiencias de fósforo, nitrógeno, potasio, azufre, calcio, magnesio, cinc y boro, más la toxicidad por aluminio y manganeso y la alta fijación de fósforo; las limitaciones físicas más importantes son la baja capacidad de retención de agua, la susceptibilidad a la erosión y la compactación (Sánchez y Cochrane, 1980).

Cochrane et al., (1980; citados por Sánchez y Salinas, 1982) desarrollaron una fórmula para calcular la cantidad de cal que se necesita para disminuir el nivel de saturación de aluminio de la capa superior del suelo al rango deseado:

Cal requerida (t/ha CaCO₃) = 1.8 [Al – RAS (Al + Ca + Mg)/100]

Donde RAS es el porcentaje crítico de saturación de aluminio requerido por un cultivo, una variedad o un sistema agrícola determinado para superar la toxicidad de aluminio; y Al, Ca y Mg son los niveles intercambiables de estos cationes expresados en cmol/kg.

Aplicando la fórmula de Cochrane al suelo que tenemos como ejemplo, nos queda:

Datos:

Al+3	Ca+2	Mg+2	RAS
(cmol/kg)			%
3	0.6	0.3	17

Cal requerida (t/ha) = 1.8  [3 – 17(3+0.6+0.3)/100] = 4.2 t/ha

En el cálculo hecho en párrafos anteriores, usando dolomita, nos dio: 4.7 t/ha

Al comparar la formula de Cochrane con datos reales de campo, la capacidad de predicción de esta ecuación es excelente, teniendo como ventaja adicional que no requiere análisis de suelos exhaustivos sino solamente la extracción de aluminio, calcio y magnesio con KCl 1N e información sobre la tolerancia de los cultivos al aluminio en términos de porcentaje de saturación de aluminio (Cochrane et al., 1980; citado por Sánchez y Salinas, 1982). La adopción de esta fórmula conduce a una utilización más efectiva de la cal y ahorros considerables en las cantidades aplicadas, como también en costos.

Cal como fertilizante aportador de calcio y magnesio:

El énfasis tradicional en la fertilización con NPK, lo que se ha denominado la “cultura del NPK”, ha distraído la atención de las difundidas deficiencias de calcio y magnesio en las regiones de suelos ácidos.

Los principales factores que afectan la disponibilidad de Ca y Mg son: el nivel de estos nutrimentos en el complejo de intercambio; la capacidad de intercambio catiónico efectiva (CICE), los niveles de aluminio intercambiable, la textura del suelo y la mineralogía de las arcillas (Kamprath y Foy, 1971).

En general en los suelos ácidos los niveles de Ca y Mg intercambiables son muy bajos. El rango de valores de Ca y Mg encontrados en las sabanas de Brasil, Colombia y Venezuela es del orden de 0.1-0.7 cmol/kg y 0.06-0.40 cmol, respectivamente, en la capa superior del suelo (Lopes y Cox, 1977; Salinas, 1980; Sánchez, 1977). En el subsuelo estos valores generalmente son menores.

La baja CICE en la mayoría de los suelos ácidos proporciona ventajas y desventajas para el suministro de Ca y Mg. La primera desventaja es la rápida lixiviación durante periodos de lluvias intensas. Durante dichos periodos pueden ocurrir condiciones anaeróbicas temporales que inhiben la absorción de Ca y Mg por las raíces. Durante la estación seca, la sequía acentúa las deficiencias de Ca y Mg. Las platas se enfrentan, por lo tanto, a una situación difícil: probablemente hay una disponibilidad adecuada de Ca y Mg durante parte de la estación lluviosa; durante periodos de intensas lluvias ocurren pérdidas rápidas por lixiviación; y durante la estación seca hay baja disponibilidad debido a la sequía (Gualdrón y Spain, 1980).

El aluminio (Al⁺³) compite con el Calcio (Ca⁺²), en la solución del suelo, por sitios de intercambio. Por consiguiente, la toxicidad de Al⁺³ se puede disminuir mediante adiciones de Ca⁺² (Millaway, 1979). Sin embargo, es escasa la información que existe sobre las dosis de aplicación de cal para satisfacer los requerimientos de fertilización con Ca y Mg. Estudios realizados en Colombia y Brasil reportan dosis que oscilan entre 0.25 y 2.0 t/ha, en cultivos de arroz, yuca, frutales, maíz, fríjol, tabaco, maní y pastos.

El efecto benéfico de la cal ocurre a la profundidad a la cual se incorpore, puesto que la cal no se mueve en los suelos en forma considerable. El subsuelo, en la mayoría de los suelos ácidos, es por lo general ácido; y, con frecuencia, presenta una barrera química para el desarrollo radical, ya sea debida a la toxicidad causada por el Al⁺³, a deficiencia extrema de Ca⁺², o ambas causas. Es común  observar a las raíces de cultivos anuales confinadas casi exclusivamente a la capa arable encalada, con poca penetración hacia el subsuelo ácido. Dichas plantas sufren por deficiencia de agua cuando ocurren periodos de sequía, a pesar de tener suficiente humedad almacenada en el subsuelo. Esto acarrea pérdidas grandes en rendimiento, cuando ocurren estas sequías temporales en etapas críticas de crecimiento durante la estación lluviosa. Se han diseñado tres estrategias para superar este problema: (i) aplicación profunda de la cal; (ii) estimulo al movimiento descendente del Ca y Mg; y, (iii) Uso de especies y cultivares tolerantes al aluminio.

La práctica de incorporar la cal a los primeros 30 cm de profundidad, en vez de los primeros 15 cm, puede ser factible en aquellos suelos granulados que pueden ser labrados a la profundidad de 30 cm, o más; ya que dicha práctica podría ocasionar problemas físicos severos (Sánchez, 1977). Esto indica que, al definir la práctica de encalamiento más adecuada, se deben considerar tanto las propiedades químicas como las físicas del suelo en cuestión.

Una ventaja de muchos suelos ácidos e infértiles, donde predominan arcillas de baja actividad (CIC < 10 me/100 g), es que sus propiedades químicas y físicas permiten el movimiento descendente del Ca y Mg hacia el subsuelo; lo que tiene poco significado practico en otros suelos dominados por arcillas de alta actividad (CIC > 10 me/10 g). Aunque la cal no se mueve considerablemente en los suelos, el Ca y Mg intercambiables presentan movimiento considerable en suelos de baja CICE, cuando están acompañados por aniones como sulfatos y nitratos (Pearson, 1975).

Ritchey et al. (1980) observaron un movimiento significativo de Ca hasta profundidades de 180, 75 y 25 cm, cuando mezclaron cloruro de calcio (CaCl₂), sulfato de calcio (CaSO₄) y carbonato de calcio (CaCO₃), respectivamente, con los primeros 15 cm de una columna de Oxisol y la precipitación anual equivalente se hizo pasar por ella.

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

CONCLUSIONES:

1. Para diagnosticar problemas de acidez en los suelos, deben evaluarse sus propiedades químicas hasta la profundidad mínima de 100 cm; el muestreo tradicional de suelos de 0-20 cm, no permite realizar un diagnostico preciso.
2. La acidez del suelo es causada por bajos niveles de Ca⁺² y/o Mg⁺² y alta concentración de Al⁺³ y/o Mn⁺². Cuando las concentraciones de Al y/o Mn superan el 60%, la toxicidad en los cultivos es severa, por tanto debe enmendarse este problema para garantizar buen crecimiento y desarrollo de las plantas de cultivo.
3. La mejor forma de enmendar problemas de acidez en los suelos es mediante el uso racional y equilibrado de cales agrícolas; entre ellas mencionamos: calcita (CaCO₃), dolomita [Ca Mg (CO₃)₂], yeso agrícola (CaSO₄.2H₂O), sulfato de magnesio (MgSO4.7H₂O) y cloruro de calcio (CaCl₂). La solubilidad en agua de estos materiales es variable; siendo el más soluble de ellos el cloruro de calcio, seguido por el yeso agrícola y el sulfato de magnesio; y, los menos solubles son la calcita y la dolomita.
4. Para formular una buena enmienda, usando cales agrícolas, debe contarse con determinaciones analíticas precisas porque el reemplazo del Al⁺³ y/o el Mn⁺² por Ca⁺² y/o Mg⁺² obedecen a leyes estequiometricas precisas que expresan relaciones de masa de elementos en un compuesto químico o de reactivos y productos en una reacción química. Por este motivo para las evaluaciones químicas debe contarse con los servicios de un laboratorio de suelos debidamente certificado.
5. Los cálculos para definir la cantidad de cal agrícola a aplicar se pueden hacer mediante la determinación de los moles de Ca⁺² que reemplazarán a los moles de Al⁺³ en el complejo de cambio catiónico, para llevar la saturación de Al⁺³ de un valor alto (>60%) a un valor aceptable por los cultivos a establecer (< 30-40%), conociendo las concentraciones de Ca⁺² y Mg⁺² de las cales a utilizar como enmiendas; o utilizando la formula de Cochrane et al., (1980):

 Cal requerida (t/ha CaCO₃) = 1.8 [Al – RAS (Al + Ca + Mg)/100]

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RECOMENDACIONES:

1. Para ejecutar una buena enmienda cálcica, por problemas de acidez en los suelos, debe formularse un plan de acción concreto en el que se especifique: objetivos, análisis de suelos a realizar, laboratorio seleccionado, tipos de cales a utilizar, cálculos de volúmenes de cal a aplicar, forma y momento de aplicar las cales y monitoreo sistemático de el efecto de las cales en los suelos y cultivos. Este plan de acción debe ser formulado por un profesional o técnico experto en la materia para evitar cometer errores.
2. Asegurar que las cales a utilizar cumplan con las concentraciones de Ca⁺² y/o Mg⁺² expresadas en las etiquetas o fichas técnicas del producto. Esto se logra enviando al laboratorio muestras representativas de dichas cales, porque no siempre lo expuesto en las etiquetas de los productos es verdad.
3. El monitoreo sistemático de las enmiendas debe realizarse año a año; y el mismo, debe ser ejecutado por un experto en muestreo de suelos y en interpretación de resultados analíticos.
4. No dejar al azar, ni a la técnica de prueba y error, una enmienda cálcica, porque “el remedio puede resultar peor que la enfermedad”. Un sobreencalamiento es más peligroso y difícil de corregir, que una deficiencia cálcica. No huya a contratar un técnico experto pensando que sus honorarios profesionales son muy onerosos; todo lo contrario, el experto le cobrará el 1-3% de la gran inversión que hará en su proyecto agrícola o forestal; además le aportará informaciones adicionales que no las consigue en libros ni documentos técnicos. Use la tecnología debidamente, sin escatimar recursos económicos; apueste a lo seguro.

 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

• GUALDRON, R., y SPAIN, J. M. 1980. Suelos ecuatoriales. 10, 131-146.
• KAMPRATH, E. J., and FOY, C. D. 1971. En “Fertilizer technology and Use” (R. A.) Olsen et al., eds.), 2^nd Ed., pp105-151. Soil Sci.
• MILAWAY, R. M. 1979. Commun, Soil Sci. Plant Anal. 10, 1-28.
• PEARSON, R. W. 1975. Cornell Int. Agric. Bull, 30.
• POTASH & PHOSPHATE INSTITUTE. 1968. Manual de Fertilidad de Suelos. Atlanta,            Georgia, USA.
• RITCHEY, K. D., DJALMA, M. G., LOBATO, E., and CORREA, O. 1980. Agron. J. 72,  40-44.
• SÁNCHEZ, P. A. 1977. En “Proc. Int. Sem. On Soil Environment and Fertility Management in Intensive Agriculture”, pp 535-566. Soil. Sci. Soil and Manure, Tokio, Japan.
• SANCHEZ, P. A. y COCHRANE, T. T. 1980. En “Priorities for alleviating Soil-Related         Constraints to Food Production in the tropics, pp 107-140. IRRI, Los baños, Philippines.
• SÁNCHEZ, P. y SALINAS, J. 1982. Suelos ácidos, estrategias para su manejo con bajos insumos en América Tropical. Universidad de Carolina del Norte y Centro
• Interamericano de Agricultura Tropical. Cali, Colombia.93 pp.
• SOIL CONSERVATION SERVICE. 1965. Manual de riego. Relaciones  suelo, agua, planta. USDA. Washington, DC.
• SOIL SURVEY DIVISION STAFF. 1993. Soil Survey Manual. United States of Agriculture. Washington, D.C.
• SOIL SURVEY STAFF. 1999. Soil Taxonomy A Basic System of Soil Classification for Making and Interpreting Soil Surveys. 2ª Edition. United States Department of Agriculture. Washington, D.C.