El potasio es uno de los nutrientes esenciales que es acumulado en mayor
cantidad por las plantas a pesar de no formar parte de su estructura, pero
interviene en la activación de sistemas enzimáticos que sirven como
catalizadores para las reacciones químicas dentro del vegetal. Es un elemento
relativamente abundante y ampliamente distribuido en la corteza terrestre,
estimándose que la litósfera contiene 2,3% de K2O en base a peso y
el contenido promedio de los suelos es 1,4%.
Lógicamente, el contenido
de potasio total de los suelos es muy variable y puede oscilar desde muy pocos
kilogramos por hectárea en suelos de textura gruesa de origen cuarcítico, hasta
20.000 kg/ha o más en suelos de texturas finas formados de material parental
con alto contenido de minerales potásicos. El origen del potasio del suelo es
la desintegración y descomposición de rocas que contienen minerales potásicos,
considerándose entre éstos a los feldespatos potásicos (ortoclasa y microclina)
y las micas (biotita y moscovita).
Feldespato: KAlSi3O8
Moscovita: H2KAl3(SiO4)3
Biotita: (H,K)2(Mg,Fe)2Al2(SiO4)3
El potasio dentro de las
estructuras de esos minerales no puede ser utilizado por las plantas, pero a
medida que esos minerales se meteorizan van liberando sus componentes, entre
ellos el potasio, que va a pasar a la solución del suelo, o puede ser atraído y
adsorbido a las cargas negativas de la fracción coloidal del suelo ya que es un
ión cargado positivamente (catión), o puede ser fijado nuevamente en las
estructuras de algunos minerales, que como illita y otros, tienen la capacidad
de atrapar este potasio dejándolo inaccesible para las raíces de las plantas.
Esas formas de K en el
suelo han sido clasificadas de diferentes maneras. Algunos señalan que el K del
suelo puede ser agrupado en cuatro categorías de acuerdo a su aprovechabilidad.
Las categorías y las cantidades aproximadas de cada una son: formando parte de
la estructura de minerales, de 5.000
a 25.000 ppm; difícilmente aprovechable, de 50 a 750 ppm; intercambiable,
de 40 a
600 ppm; en solución, de 1 a
10 ppm. Pocos suelos pueden tener cantidades de K fuera de los rangos dados.
Esta situación es interesante, ya que muestra que del contenido total de K en
los suelos, solo una fracción muy pequeña es fácilmente aprovechable para las
plantas en un momento determinado.
Entonces, en el suelo, del
total de potasio presente solo las formas en solución y el adsorbido en el
complejo de intercambio del suelo están fácilmente disponibles para las
plantas. Las raíces absorben los nutrientes de la solución del suelo, por lo
que el conocimiento de la concentración de potasio en solución sería el mejor
índice para conocer el K absorbible por las plantas. Sin embargo, los análisis
de suelo de rutina no reportan estos valores, en parte, debido a su dificultad
para ser acertadamente estimados.
Por otro lado, en los
análisis de suelo con fines de fertilidad se reportan los valores de K
aprovechable, que es fundamentalmente K intercambiable o una estimación del
factor Cantidad (Q), y es la fracción que establece una relación de equilibrio
con la concentración de K en la solución del suelo. Esta relación de equilibrio
es muy dinámica, ya que a medida
que la concentración de K en
solución disminuye porque las plantas lo absorben, el K intercambiable comienza
a enviar K a la solución para restablecer el nivel de equilibrio. Esta
concentración de equilibrio de K, o actividad
del potasio en la solución del suelo [ARKe=aK/(aCa+aMg)1/2],
la cual provee una medida satisfactoria del potencial de K en un suelo o del
factor Intensidad (I), debe mantenerse sobre cierto nivel crítico para que las
plantas dispongan de suficiente potasio para su nutrición.
La concentración de
equilibrio de K en solución o intensidad (I) no es igual para todos los suelos
y depende fundamentalmente de la cantidad de potasio presente, contenido de arcilla
y su mineralogía. Por esta razón, varios suelos pueden tener la misma
intensidad, pero difieren en su capacidad o habilidad para mantener la
concentración de equilibrio dentro de un rango crítico a medida que las plantas
absorben potasio. Debido a eso, se requiere evaluar un parámetro que determine
la cantidad potencial de K presente en el suelo. Estas determinaciones se
denominan Relaciones Cantidad/Intensidad (Q/I).
Sobre la base de esos
conceptos de las relaciones Q/I, en este trabajo se hace una adaptación de las
mismas, relacionando el potasio extraído con una solución de acetato de amonio
normal considerándolo un estimado de Q, con la concentración de potasio en el
extracto de pasta de suelo saturado como un estimado de I, en más de cien
muestras de suelos de diversas partes del territorio venezolano, con el objeto
de alcanzar una ecuación lineal que permita estimar la concentración de K en
solución o el potasio absorbible por las plantas, a partir de los valores de K
extraído con acetato de amonio normal que es una variable que se determina en
los análisis de rutina con fines de fertilidad.
Las relaciones
Cantidad/Intensidad o relaciones Q/I miden la cantidad de K adsorbido en el
complejo de intercambio catiónico a una determinada intensidad (actividad o
concentración de K en solución). Además, determinan la Capacidad Tampón
Potencial de K (PBCK) que representa simplemente la resistencia del
suelo al cambio en contenido de K, o dicho de otra forma, la capacidad del
suelo para suplir K continuamente.
Para medir las curvas Q/I,
a una misma cantidad de suelo se añaden soluciones con concentraciones
crecientes de K, después de un tiempo se logra el equilibrio en el suelo y se
mide la actividad de K en solución. En las muestras donde se aplican soluciones
con concentraciones bajas de potasio, se libera K del suelo a la solución;
mientras que en las muestras donde se aplican soluciones con concentraciones
altas de potasio ocurre lo contrario, es decir, parte del potasio añadido en la
solución es adsorbido a los coloides del suelo para establecer el equilibrio en
ese suelo. Con esta información se hace un gráfico Q/I colocando la cantidad de
K liberada o adsorbida por el suelo en el eje Y (factor Q) y en el eje X se
coloca la cantidad de K remanente en solución (ARKe) o
factor I. Los incrementos en Q con respecto a los incrementos en I representan
la capacidad del suelo para suplir K o PBCK.
En este trabajo se
presentan las relaciones entre un estimado de Q como es el K aprovechable del
suelo determinado por extracción con solución de acetato de amonio normal, y un
estimado de I como es la concentración de K en el extracto de pasta saturada
del suelo. Para ello se utilizaron ciento dieciseis (116) muestras de suelo
analizadas en el Laboratorio Edafofinca, C.A. (Cagua, Venezuela); se
clasificaron las muestras de acuerdo a su contenido de arcilla, buscando formar
grupos homogéneos según tuvieran un elevado coeficiente de correlación entre
los estimados de Q e I, de tal manera que para cada grupo o porcentaje de
arcilla se obtuviera una ecuación de regresión bastante ajustada, que permita
estimar los valores de concentración de K en solución (del extracto de pasta
saturada como estimado de I), a partir de los valores de K aprovechable en
extracciones con solución normal de acetato de amonio que reportan los
laboratorios.
Esta es una versión de las
relaciones Q/I muy diferente a las originales señaladas por Beckett, en las
cuales la cantidad (Q) depende de las cantidades de K añadidas al suelo en las
soluciones de diferentes concentraciones.
O sea, Q va a depender de la concentración de I añadida al suelo. En
nuestro caso, la variable dependiente es I, la cual depende del valor de K
intercambiable para un determinado rango de porcentaje de arcilla, razón por la
cual se coloca I en el eje Y mientras que K intercambiable como estimado de Q
se coloca en el eje X.
La mayor parte de
cualquier nutriente catiónico en el suelo es retenido por la fase sólida, por
eso, su aprovechamiento por las plantas, cuando no está limitada por factores
metabólicos o antagonismos iónicos, necesariamente es regulada por la cantidad
y combinación de los iones en la fase sólida. Las plantas absorben K de la
solución del suelo causando una disminución de su concentración, esto genera un
gradiente que promueve el paso de K de la fase sólida a la solución. Asumimos
que los valores de I para que exista suficiente K en solución para la mayoría
de los cultivos, es decir, el rango crítico, debe estar entre 0,5 y 1,0
me/litro (determinado en el extracto de pasta de suelo saturado).
Las categorías, en la tabla de interpretación original de los niveles de
K aprovechable extraído con acetato de amonio normal, expresados en ppm, son
las siguientes:
MUY BAJO BAJO MEDIO ALTO MUY ALTO
<30 30-100
100-160 160-350 >350
Actualmente se dispone de una población de datos n=116 (observaciones)
El coeficiente de correlación para n=116 es r=0,4277
La ecuación de regresión es Y = 0,2121 + (0,002249) X
De donde X = (Y – 0,2121)/0,002249
Para Y = 0,5, X = (0,5-0,2121)/0,002249 = 128 ppm
Para Y = 1,0, X = (1,0-0,2121)/0,002249 = 350 ppm
Rango crítico = 128-350 ppm
Quiere decir que valores de K aprovechable inferiores a 128 ppm son
bajos, y por encima de 350 son excesivos (consumo de lujo), para cualquier
suelo. Se observa que esos valores son bastante próximos a los valores
establecidos como ALTO (160-350 ppm) en el cuadro original de interpretación de
los resultados analíticos, lo cual le trasmite certeza, validez y confiabilidad
a la ecuación obtenida. Sin embargo, sabemos que esa interpretación es
incompleta porque le falta considerar la textura del suelo en función de su
contenido de arcilla, por lo que a continuación se presentan los resultados
para grupos de suelos con diferentes contenidos de arcilla.
Si esa población de 116 observaciones la agrupamos tratando de hacer
conjuntos de datos lo más uniformes posible, se pueden establecer los
siguientes mejores grupos y sus rangos de valores críticos:
Grupo
1: 0-10% de arcilla, n = 9:
r = 0,90643087 a
= -0,49685364 b = 0,02197266
Grupo
2: 11-30% de arcilla, n = 48:
r = 0,69164408 a
= 0,07008857 b = 0,00481379
Grupo
3: 31-40% de arcilla, n = 28:
r = 0,68374704 a
= 0,0591239 b = 0,00163766
Grupo
4: >40% de arcilla, n = 31:
r = 0,86904131 a
= -0,0782958 b = 0,00163304
Rangos
de valores críticos (X):
Grupos % arcilla n y =
0,5
y = 1,0 y = 0,75
1 0-10 9 45 68 56
2 11-30
48 90 194 142
3 31-40 28 269 574
420
4
>40 31 362 675
520
La validez de estos grupos se aprecia en los elevados coeficientes de
correlación entre las dos variables consideradas (Q e I) y en la pendiente, que
es cada vez menor a medida que aumenta el porcentaje de arcilla de los suelos,
disminuyendo desde 2,197% para el grupo 1 hasta 0,1633% para el grupo 4 con más
de 40% de arcilla, indicando que a mayor contenido de arcilla mayor es la
capacidad amortiguadora del suelo.
El valor de Y = 0,75 representa el punto medio del rango crítico de los
valores de K en solución o estimado de I (en el extracto de pasta de suelo
saturado), por lo tanto, utilizaremos estos valores para establecer las
categorías de respuesta de las plantas, pero identificadas como INSUFICIENTE, SUFICIENTE Y EXCESIVA,
indicando que cuando es INSUFICIENTE el nivel de K aprovechable (Q) es tan bajo
que las plantas responderán a la aplicación de fertilizante potásico, cuando el
nivel de K aprovechable es SUFICIENTE está dentro del rango crítico y por lo
tanto no habrá respuesta de las plantas a la aplicación de fertilizante
potásico, y cuando la categoría es EXCESIVA hay exceso de potasio en el sistema
y puede ocurrir lo que se conoce como consumo de lujo.
Esto se resume en el siguiente cuadro:
Interpretación
de los niveles de K aprovechable (ppm):
Grupos insuficiente suficiente excesivo
1 (0-10% de arcilla) <56 56-100 >100
2 (11-30% de arcilla) <100 100-280 >280
3 (31-40% de arcilla) <280 280-470
>470
4 (>40% de arcilla) <470 470-520 >520
Los valores superiores de los rangos críticos o SUFICIENTE, derivan de
la interpolación entre los valores consecutivos de X para Y = 0,75. De esa manera, 100 proviene
del promedio entre 56 y 142 [(56 + 142)/2 = 99] y 99 se aproxima a 100; 280
proviene del promedio entre 142 y 420 [(142 + 420)/2 = 281] y 281 se aproxima a
280; y 470 proviene del promedio entre 420 y 520 [(420 + 520)/2 = 470].
Finalmente, 520 es el máximo valor de X para Y = 0,75.
Si comparamos estas categorías con la tabla original de interpretación
de los valores de K aprovechable, en la cual el rango crítico varía entre 160 y
350 ppm, podemos apreciar las grandes diferencias entre ambas interpretaciones.
Según esa tabla original, menos de 160 ppm de K aprovechable son insuficientes,
lo cual contrasta con los valores de la tabla cuando se considera el porcentaje
de arcilla, en la cual estas 160 ppm son suficientes para cualquier suelo con
menos de 31% de arcilla. En el otro extremo tenemos que más de 350 ppm es un
valor excesivo, pero cuando se considera el porcentaje de arcilla del suelo, estas
350 ppm son insuficientes si el suelo contiene más de 40% de arcilla.
Lo resaltante de esto en el manejo de la fertilización potásica es que
cuando los suelos tienen bajos niveles de arcilla y nos guiamos por la tabla
que no considera la textura del suelo, podemos aplicar dosis excesivas de
fertilizante propiciando pérdidas importantes de K por lixiviación, porque la
mayor parte del potasio va a la solución del suelo y las condiciones de poca
arcilla favorecen una alta permeabilidad. En esos casos, se debe fraccionar la
aplicación de este nutriente para ser más eficientes en su uso. Por otro lado,
cuando los suelos tienen altos contenidos de arcilla, si no tomamos esto en
cuenta podemos aplicar dosis muy por debajo de lo necesario para mantener un
nivel adecuado de K en solución y el cultivo puede sufrir de deficiencia de
potasio.
Las categorías también pudieran identificarse como BAJA en lugar de
INSUFICIENTE, ALTA en lugar de SUFICIENTE, y MUY ALTA en lugar de EXCESIVA.
Sin fertilizantes es imposible producir la cantidad de
alimentos que necesitamos para satisfacer los requerimientos de la población.
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está a la venta el libro del autor: “Fertilidad de suelos y su manejo en la
agricultura venezolana”. Tiene información muy útil para mejorar la práctica de
fertilización de los cultivos, con miras a una mayor productividad y a un mejor
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Pedro Raúl Solórzano Peraza
Julio de 2018
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