Salinidad del suelo

La salinidad del suelo es el contenido de sal en el suelo ; el proceso de aumento del contenido de sal se conoce como salinización (también llamada salinación en inglés americano ). ^{[ 1 ]} Las sales se encuentran de forma natural en los suelos y el agua. La salinización puede ser causada por procesos naturales como la meteorización de minerales o por la retirada gradual de un océano. También puede producirse a través de procesos artificiales como el riego y la sal de carretera .

Las sales son un componente natural de los suelos y del agua. Los iones responsables de la salinización son: Na ⁺ , K ⁺ , Ca ²⁺ , Mg ²⁺ y Cl ⁻ .

Con el tiempo, a medida que los minerales del suelo se erosionan y liberan sales, estas son arrastradas o lixiviadas por el agua de drenaje en zonas con suficiente precipitación. Además de la erosión mineral, las sales también se depositan a través del polvo y la precipitación. En regiones secas, las sales pueden acumularse, dando lugar a suelos naturalmente salinos. Este es el caso, por ejemplo, en gran parte de Australia .

Las prácticas humanas pueden aumentar la salinidad de los suelos mediante la adición de sales al agua de riego. Una gestión adecuada del riego puede prevenir la acumulación de sales al proporcionar un drenaje suficiente para lixiviar las sales añadidas del suelo. La alteración de los patrones de drenaje que facilitan la lixiviación también puede provocar la acumulación de sales. Un ejemplo de esto ocurrió en Egipto en 1970 con la construcción de la Presa Alta de Asuán . El cambio en el nivel freático antes de la construcción había propiciado la erosión del suelo , lo que conllevó una alta concentración de sales en el nivel freático. Tras la construcción, el continuo aumento del nivel freático provocó la salinización de las tierras cultivables .

Cuando predomina el Na ⁺ (sodio), los suelos pueden volverse sódicos . El pH de los suelos sódicos puede ser ácido , neutro o alcalino .

Los suelos sódicos presentan desafíos particulares debido a su estructura deficiente, que limita o impide la infiltración y el drenaje del agua. Tienden a acumular ciertos elementos como boro y molibdeno en la zona radicular, en niveles que pueden resultar tóxicos para las plantas. ^{[ 2 ]} El compuesto más común utilizado para la recuperación de suelos sódicos es el yeso , y algunas plantas tolerantes a la toxicidad de la sal y los iones pueden ofrecer estrategias para su mejora. ^{[ 3 ]}

El término «suelo sódico» se utiliza a veces de forma imprecisa en la investigación académica. Se ha empleado indistintamente con el término « suelo alcalino », que tiene dos significados: 1) un suelo con un pH superior a 8,2, y 2) un suelo con un contenido de sodio intercambiable superior al 15 % de la capacidad de intercambio. El término «suelo alcalino» se utiliza a menudo, aunque no siempre, para suelos que cumplen ambas características. ^{[ 4 ]}

La salinización en zonas áridas puede producirse cuando el nivel freático se encuentra entre dos y tres metros de la superficie del suelo. Las sales del agua subterránea ascienden a la superficie por capilaridad. Esto ocurre cuando el agua subterránea es salina (lo cual sucede en muchas zonas) y se ve favorecido por prácticas de uso del suelo que permiten que entre más agua de lluvia al acuífero de la que este puede absorber. Por ejemplo, la tala de árboles para la agricultura es una de las principales causas de la salinización en algunas zonas áridas, ya que el profundo enraizamiento de los árboles ha sido sustituido por el enraizamiento superficial de los cultivos anuales.

La salinización por riego puede producirse con el tiempo en cualquier lugar donde se practique este riego, ya que casi toda el agua (incluso la lluvia natural) contiene sales disueltas. ^{[ 5 ]} Cuando las plantas utilizan el agua, las sales quedan en el suelo y, con el tiempo, comienzan a acumularse. Este exceso de agua, más allá de las necesidades de las plantas, se denomina fracción de lixiviación . La salinización por agua de riego también se ve considerablemente incrementada por un drenaje deficiente y el uso de agua salina para el riego de cultivos agrícolas.

La salinización en las zonas urbanas suele ser consecuencia de la combinación de procesos de riego y de aguas subterráneas. El riego también es habitual en las ciudades (jardines y zonas recreativas).

Las consecuencias de la salinidad son

• Efectos perjudiciales sobre el crecimiento y el rendimiento de las plantas.
• Daños a la infraestructura (carreteras, ladrillos, corrosión de tuberías y cables)
• Reducción de la calidad del agua para los usuarios, problemas de sedimentación, aumento de la lixiviación de metales, ^{[ 6 ]} especialmente cobre, cadmio, manganeso y zinc.
• La erosión del suelo se produce , en última instancia, cuando los cultivos se ven demasiado afectados por la cantidad de sales.
• Se requiere más energía para desalinizar

La salinidad es un importante problema de degradación de la tierra . La salinidad del suelo se puede reducir lixiviando las sales solubles con agua de riego en exceso. El control de la salinidad del suelo implica el control del nivel freático y el lavado en combinación con drenaje subterráneo u otra forma de drenaje subsuperficial . ^{[ 7 ] [ 8 ]} La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) ofrece un tratamiento integral de la salinidad del suelo . ^{[ 9 ]}

La presencia de sales solubles en los suelos puede influir significativamente en sus propiedades geotécnicas, especialmente bajo condiciones de humedad variables. Los estudios han demostrado que la saturación prolongada de agua puede provocar la disolución y redistribución de sales en suelos arcillosos y yesíferos, lo que resulta en cambios en la estructura del suelo y una reducción de su resistencia y rigidez. ^{[ 10 ]}

Las investigaciones sobre suelos yesíferos han demostrado además que la variación de la humedad y las condiciones de saturación pueden afectar significativamente el rendimiento mecánico debido a la disolución del yeso y los cambios en la estructura interna del suelo. ^{[ 11 ]}

Estudios anteriores también han demostrado que las condiciones de compactación interactúan con los efectos de la salinidad, donde una mayor compactación mejora la resistencia inicial, pero la exposición prolongada a la humedad aún puede provocar degradación debido a la disolución de sales solubles en suelos yesíferos. ^{[ 12 ]}

Se pueden tolerar altos niveles de salinidad en el suelo si se cultivan plantas tolerantes a la sal. Los cultivos sensibles pierden vigor incluso en suelos ligeramente salinos, la mayoría se ven afectados negativamente por suelos moderadamente salinos, y solo los cultivos resistentes a la salinidad prosperan en suelos muy salinos. La Universidad de Wyoming ^{[ 13 ]} y el Gobierno de Alberta ^{[ 14 ]} publican datos sobre la tolerancia a la salinidad de las plantas.

Los datos de campo en tierras de regadío, en condiciones agrícolas, son escasos, especialmente en países en desarrollo. Sin embargo, se han realizado algunos estudios en fincas en Egipto, ^{[ 15 ]} India, ^{[ 16 ]} y Pakistán. ^{[ 17 ]} Algunos ejemplos se muestran en la siguiente galería, con cultivos ordenados de sensibles a muy tolerantes. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

• Gráficos que muestran el rendimiento de los cultivos y la salinidad del suelo en los campos de los agricultores, ordenados según su tolerancia creciente a la salinidad.
• 
  Figura 1. El trébol egipcio (Berseem), cultivado en el delta del Nilo, es un cultivo sensible a la salinidad y tolera un valor de CEe de hasta 2,4 dS/m, tras lo cual los rendimientos comienzan a disminuir.
• 
  Figura 2. El trigo cultivado en Sampla, Haryana, India, es ligeramente sensible y tolera un valor de CEe de 4,9 dS/m.
• 
  Figura 3. Las mediciones de campo realizadas en los campos de trigo de Gohana, Haryana, India, mostraron un nivel de tolerancia más alto de ECe = 7,1 dS/m. (El trigo egipcio, que no se muestra aquí, presentó un punto de tolerancia de 7,8 dS/m).
• 
  Figura 4. El algodón cultivado en el delta del Nilo puede considerarse tolerante a la salinidad, con un valor crítico de CEe de 8,0 dS/m. Sin embargo, debido a la escasez de datos más allá de 8 dS/m, el nivel máximo de tolerancia no puede determinarse con precisión y podría ser incluso superior.
• 
  Figura 5. El sorgo de Khairpur, Pakistán, es bastante tolerante; crece bien hasta una CEe = 10,5 dS/m.
• 
  Figura 6. El algodón de Khairpur, Pakistán, es muy tolerante; crece bien hasta una CEe = 15,5 dS/m.

Se ha comprobado que el calcio tiene un efecto positivo en la lucha contra la salinidad en los suelos. Se ha demostrado que atenúa los efectos negativos de la salinidad, como la reducción del consumo de agua por parte de las plantas. ^{[ 20 ]}

La salinidad del suelo activa genes asociados con condiciones de estrés para las plantas. ^{[ 21 ]} Estos genes inician la producción de enzimas de estrés vegetal como la superóxido dismutasa , la L-ascorbato oxidasa y la ADN polimerasa Delta 1. Este proceso puede limitarse mediante la administración de glutamina exógena a las plantas. La disminución en el nivel de expresión de los genes responsables de la síntesis de superóxido dismutasa aumenta con el incremento de la concentración de glutamina. ^{[ 21 ]}

A partir del Mapa Mundial de Suelos de la FAO/UNESCO se pueden derivar las siguientes áreas salinizadas. ^{[ 22 ]}

• Suelo alcalino : tipo de suelo con pH > 8,5 
• Respuestas de Arabidopsis thaliana a la salinidad
• Agricultura biosalina : producción de cultivos en condiciones ricas en sal. 
• Biosalinidad : uso de agua salada para riego. 
• Tolerancia de los cultivos al agua de mar : calidad en los cultivos. 
• Desalinización : Eliminación de sales del agua. 
• Impactos ambientales de la sal descongelante : productos químicos utilizados para descongelar superficies. Páginas que muestran breves descripciones de los destinos de redireccionamiento. 
• Halófita – Planta tolerante a la sal 
• Halotolerancia : Adaptación de los organismos vivos a condiciones de alta salinidad. 
• Salinidad en Australia
• Tolerancia a la salinidad de los cultivos
• El sodio en biología
• Ablandamiento del agua : Eliminación de iones positivos del agua dura. 
• Laboratorio de Salinidad de EE. UU. – Laboratorio Nacional para la investigación sobre suelos afectados por la salinidad. 

• Artículo sobre el equilibrio hídrico y salino en el suelo
• Descargue el modelo de lixiviación para suelos salinos.
• Documental "Sal de la Tierra", producido por Prairie Public Television.