12.1: Suelos, Fertilidad y Crecimiento Vegetal
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- Describir cómo la textura y la estructura del suelo afectan el crecimiento de las plantas.
- Utilice pruebas simples para determinar la textura del suelo.
- Determinar el significado y el impacto de los tres números que normalmente se muestran en las etiquetas de fertilizantes.
Este es un curso sobre la propagación de plantas, pero la propagación solo es útil si puedes cultivar con éxito las plantas que propaga. El suelo, la luz y el agua son claves para cultivar plantas sanas. Aquí tendrás una breve introducción a los suelos y la fertilidad del suelo, una enorme área de conocimiento y estudio.
Vea este video para una explicación de la textura del suelo y la estructura del suelo (1:06)
Textura del suelo
El suelo tiene dos propiedades clave: textura y estructura. La textura del suelo se refiere a la proporción relativa de arena, limo y partículas de arcilla en el suelo. La arena, el limo y la arcilla son los tres tamaños de partículas minerales (originarias de roca y no de material previamente vivo) que componen el suelo. La arena es la partícula más grande, el limo es intermedio y la arcilla es muy pequeña. En términos relativos, si la arena es un barril de 55 galones, el limo es del tamaño de un plato, y la arcilla es del tamaño de una moneda de diez centavos.
Esta mezcla de partículas de diferentes tamaños se llama textura debido a cómo las diferentes combinaciones de estos tipos de partículas hacen sentir la tierra cuando frotas una muestra entre el pulgar y el índice. Las altas cantidades de arena hacen que una muestra de suelo se sienta arenosa, más limo la hace sentir harinosa y mucha arcilla la hace sentir aterciopelada cuando está seca y pegajosa cuando está húmeda.
Puedes hacerte una buena idea de la textura de un suelo de campo haciendo una simple “prueba de tarro”: poner tierra en un frasco, agregar agua, agitar el frasco, luego esperar unos días para ver que las capas de partículas de diferentes tamaños se asientan.
El Triángulo de Textura del Suelo del USDA, arriba, indica el tipo de suelo para diferentes porcentajes de arena, limo y arcilla. Observe que hay líneas que recorren el triángulo; estas son para ayudarle a asociar los porcentajes en los márgenes del triángulo con ubicaciones en el interior. Los números en los márgenes están angulados de manera que son aproximadamente paralelos a las líneas de índice asociadas. Por ejemplo, la línea de índice de 60% de arcilla es una línea horizontal que se extiende a la derecha del 60 en el margen de porcentaje de arcilla. La línea de índice de limo del 20% va desde la parte superior derecha hasta la parte inferior izquierda del triángulo. Y la línea índice de 20% de arena corre hacia arriba desde la parte inferior derecha hasta la parte superior izquierda; las tres líneas están marcadas con una flecha roja. Estas líneas se cruzan en el punto rojo en el centro del área de Arcilla, lo que indica que un suelo con 60% de arcilla, 20% de limo y 20% de arena se clasifica como suelo arcilloso. Cuando los agricultores hablan de su suelo de campo, a menudo usan los términos en el triángulo de textura en lugar de los porcentajes de arena, limo y arcilla. Este enfoque es mucho menos común cuando se habla de la mezcla para macetas utilizada en invernaderos, ya que en estas mezclas hay muy poco suelo mineral real (arena, limo, arcilla).
Los suelos altos en arena tienen un gran drenaje y aireación para que las raíces queden expuestas al aire en el suelo y no se pudran tan fácilmente. Las raíces pueden penetrar fácilmente en el suelo arenoso. Pero los suelos arenosos son pobres para retener la humedad cuando el clima se vuelve seco, y las arenas no retienen bien los nutrientes. Los nutrientes y la humedad se aferran mejor al suelo cuando las partículas del suelo tienen mucha área de superficie, y la arena tiene la menor superficie (relativa al volumen de partículas) de los tres tipos de partículas.
La arcilla, por el contrario, se aferra al agua con tanta tenacidad que es difícil para la planta obtener el agua por sí misma. La arcilla húmeda es pegajosa, y la arcilla se junta con tanta fuerza que cuando se seca se agrupa y se convierte en terrones duros. Las raíces tienen dificultad para penetrar un suelo seco y arcilloso. Pero la arcilla sí tiene mucha superficie por su volumen, y retiene los nutrientes mejor que otras partículas. Los suelos arcillosos tienden a ser fértiles.
Mira este video para echar un vistazo a los agregados de suelo arcilloso (2:15)
El limo tiene propiedades intermedias entre la arena y la arcilla, como cabría esperar. Un suelo ideal tiene algunos de cada tipo. Un suelo franco limoso con 60% limo y 20% cada uno de arcilla y arena es perfecto para el cultivo de maíz, trigo y soja. Pero a los cultivos cuya parte económicamente valiosa está en el suelo, como las papas y los cacahuetes, les va bien en un suelo arenoso, porque los tubérculos y vainas salen del suelo más limpios y con menos esfuerzo mecánico que lo harían de un suelo con mayor arcilla o limo.
Todas las texturas del suelo tienen ventajas y desventajas, dependiendo del clima, la topografía y el cultivo. La textura del suelo de grandes áreas, como los campos, realmente no se puede modificar para adaptarse a un cultivo en particular, por lo que se debe elegir un cultivo que funcione bien en el suelo disponible. Por ejemplo, si tienes un campo con suelos arenosos no vas a hacer camiones en toneladas de arcilla y limo para que el suelo sea adecuado para el maíz. En cambio, cultivarás un cultivo como la papa que le va razonablemente bien en un suelo más ligero y arenoso. Para cultivos cultivados en invernaderos o contenedores, sin embargo, puedes elegir la textura del suelo para que se adapte al cultivo que quieras cultivar.
- ¿Cuáles son las tres partículas que componen la textura del suelo?
- ¿Cuál es el más pequeño? ¿Más grande?
- ¿Un suelo franco es alto o bajo en arcilla en relación con las otras partículas?
- ¿Cómo se determina la textura del suelo usando una jarra de tierra?
Estructura del suelo
La estructura del suelo se refiere a la forma en que las partículas del suelo y otros materiales como la materia orgánica en el suelo se unen en grumos. Estos grumos se llaman agregados. La arena pura no se agrupa en agregados en absoluto (piensa en lo difícil que es conseguir arena en una playa para que se quede unida por un castillo de arena). Cuando la arena, el limo, la arcilla y la materia orgánica interactúan para formar pequeños agregados, como los que se muestran a continuación, crean lo que se llama una estructura granular. Los agujeros grandes en los agregados proporcionan espacios para que los gases y el agua pasen a través, mientras que los agujeros más pequeños retienen el agua. La necesidad de agua es obvia, pero la necesidad de intercambio de gases puede no serlo. Como saben, las células radiculares están creciendo, lo que significa que requieren oxígeno y emiten dióxido de carbono como producto de desecho. El oxígeno necesita estar disponible en la zona de la raíz, y el dióxido de carbono necesita ser ventilado. Si los suelos están anegados, las plantas mueren porque se acumula demasiado dióxido de carbono alrededor de las raíces y las raíces carecen de oxígeno. Por lo tanto, es importante que los suelos tengan estos agujeros en los agregados para el intercambio de gases. Esto se llama aireación-porosidad del suelo. La materia orgánica, que en este caso se refiere a trozos en descomposición de material anteriormente vivo, ayuda a construir los agregados pegando suavemente las partículas del suelo juntas. El espacio entre y dentro de los agregados proporciona aireación-porosidad.
La siguiente ilustración incluye una sección transversal del suelo, mostrando varios agregados de suelo empaquetados juntos. Cada agregado se construye a partir de arena, limo, arcilla y materia orgánica (también llamada humus). Tenga en cuenta los micro y macroporos para el intercambio de agua y gas.
Se dice que el suelo con agregación granular que favorece el crecimiento de las plantas al retener agua y nutrientes, pero permite el drenaje y el intercambio de gases, tiene buena inclinación. El suelo cuelga (a diferencia de la arena), no forma grumos duros (a diferencia de la arcilla) y se rompe en trozos húmedos desmenuzables cuando vuelves una pala de tierra. Si bien los jardineros suelen estar atrapados con cualquier textura del suelo que puedan tener en sus jardines., Una de las tareas más importantes y fácilmente logradas que un jardinero puede asumir para mejorar el suelo del jardín es mejorar la estructura del suelo al:
- aumentar la materia orgánica del suelo, y
- reduciendo la compactación del suelo.
El aumento de la materia orgánica del suelo mejorará y estabilizará la agregación del suelo. La reducción de la compactación, como el tránsito peatonal a través del jardín, mantendrá los macroporos y microporos en el suelo para promover el drenaje, la retención de humedad y el intercambio de gases.
Mira este video para echar un vistazo de cerca a un suelo arenoso (2:41)
- ¿Qué compone el pegamento que retiene las partículas del suelo en agregados?
- ¿Por qué es importante el intercambio de gases en suelos para el crecimiento de las plantas
Materia orgánica del suelo
La materia orgánica del suelo se refiere al material a base de carbono en el suelo que originalmente era un organismo vivo, ya sea vegetal, animal o microbio. En ocasiones, la materia orgánica del suelo también se refiere a organismos como bacterias, hongos, insectos y gusanos que aún viven en el suelo, pero esta discusión se refiere a los materiales que alguna vez estuvieron vivos y ahora están muertos y en descomposición. Las hojas, los tallos y las raíces eventualmente mueren, se incorporan al suelo y se descomponen. Los organismos del suelo descomponen el material vivo anterior y lo transforman en material llamado humus. El humus es pegajoso, y ayuda a unir las partículas del suelo en agregados, como se señaló anteriormente. El humus también puede absorber y retener hasta seis veces su peso en agua, por lo que es muy importante para mejorar suelos ligeros (arenosos). La materia orgánica en descomposición también libera nitrógeno y otros nutrientes que la planta puede absorber para crecer. Y finalmente, el humus, al igual que la arcilla, retiene nutrientes en el suelo a través de carga electroquímica; la materia orgánica está cargada negativamente, por lo que contiene cationes cargados positivamente como el calcio que son importantes para el crecimiento de las plantas.
En resumen, la materia orgánica es antiguamente materia viva que se transforma en humus en el suelo. El humus ayuda a unir las partículas del suelo para mejorar la estructura del suelo, retiene el agua en suelos secos y retiene los nutrientes de las plantas. La descomposición de la materia orgánica hace que los nutrientes como el nitrógeno estén disponibles para las plantas.
La materia orgánica se agrega a los suelos en varias formas:
Compost
Para los jardineros, esta puede ser la forma más familiar de materia orgánica. Hojas, malezas, recortes de pasto y otros materiales orgánicos se mezclan y ocasionalmente se vuelven para promover la descomposición. Esto da como resultado humus que, cuando se agrega al suelo, construye la estructura del suelo. La mayoría de los nutrientes han sido utilizados por los organismos que están descomponiendo la materia orgánica, se pierden en el aire, o son lixiviados por la lluvia, por lo que el compost no es muy efectivo como fuente de nutrientes. Su propósito principal es construir la estructura del suelo y ayudar a retener la humedad y los nutrientes disponibles.
Estiércol verde, o cultivo de cobertura
Un cultivo que se cultiva con el único propósito de labrar el cultivo en la tierra para aumentar la materia orgánica se llama abono verde. Los cultivos de abono verde se utilizan para cambiar la estructura del suelo mediante la incorporación de materia orgánica directamente en el suelo. Esta técnica también se usa ampliamente en la producción de cultivos hortícolas para reducir los patógenos transmitidos por el suelo, y estos cultivos tienen un propósito muy útil de asfixiar las malas hierbas.
Incorporación de residuos de cultivos
Después de cosechar un cultivo, es una buena práctica agrícola y hortícola incorporar el material vegetal restante al suelo. A veces esto se hace con un arado de vertedera para enterrar completamente el residuo, pero el método más moderno es usar el mínimo desnudo de labranza, o dejar el residuo en la parte superior del suelo y plantar sobre el material muerto la próxima primavera. Este último método, llamado labranza cero, es particularmente útil para minimizar la erosión del suelo causada por las partículas del suelo que soplan con el viento o se mueven con el agua que fluye.
La adición de demasiada materia orgánica que tiene demasiado carbono y poco nitrógeno puede agotar el suelo de nitrógeno y dañar el crecimiento de las plantas. Por ejemplo, si intentas mejorar la materia orgánica de tu suelo cultivando pacas de paja o aserrín (ambos son casi todos celulosa, que es muy alta en carbono), cuando los microbios comienzan a descomponer la paja necesitan absorber nitrógeno del suelo solo para su propio crecimiento. Si en su lugar se agrega estiércol al suelo, que es una mezcla de paja (alto contenido de carbono) y desechos animales (alto nitrógeno), los microbios pueden usar el nitrógeno del estiércol para su propio crecimiento ya que descomponen la materia orgánica y ponen más nitrógeno a disposición de las plantas.
- ¿Por qué agregar materia orgánica al suelo?
- ¿Toda la materia orgánica tiene el mismo valor cuando se agrega al suelo, o algunos tipos de materia orgánica son mejores que otros? ¿Por qué?
Contenedores y camas elevadas
El suelo de jardín no se puede usar para jardines de contenedores, sa se compacta demasiado firmemente en macetas y tiene un drenaje terrible. En cambio, lo mejor es hacer una mezcla sin suelo como las disponibles en los viveros, o hacer una mezcla que sea alta en materia orgánica como el musgo de turba o las cáscaras de arroz, para aumentar la porosidad de aireación.
Mire este video para echar un vistazo de cerca a un medio de cultivo de contenedores sin suelo (0:58)
Autor El Dr. Tom Michaels desarrolló esta mesa de ensalada, arriba, la cual tiene un gran potencial para su uso en áreas urbanas con áreas más pequeñas para el cultivo de verduras, incluyendo patios de departamentos. Esta mesa está hecha con madera 2×4 para los lados y las patas, con tela de herrajes y tela de paisaje para el fondo de la mesa. El medio de crecimiento es normalmente una mezcla para macetas a base de turbas. Una mesa de este tamaño suministra suficientes hojas de ensalada durante todo el verano para dos adultos. Podrías modificarlo para tener un suelo más profundo para que puedas levantar una planta de jitomate o pimiento.
Dado que el medio de cultivo es la mezcla para macetas, se seca rápidamente. Se pueden ver algunas modificaciones en esta Mesa de Ensalada Hidropónica, también creada por el Dr. Michaels. Tiene aproximadamente 2′ x 4′ x 7.5″ de profundidad y está hecho con madera, un forro de plástico y una tapa de espuma de poliestireno. Se agregan alrededor de 30 galones de solución nutritiva a la caja, la caja se cubre con una tapa y se colocan plántulas verdes para ensalada como lechuga, espinaca, acelga y col rizada en agujeros en la tapa. Las plantas producen verduras durante la mayor parte del verano y se necesita agregar poca o ninguna agua.
Para ver más sobre la mesa de ensalada hidropónica, consulta el sitio web de la Mesa de Ensalada Hidropónica, donde el Dr. Micheals ha publicado más información sobre cómo puedes hacer una mesa como esta.
Es posible que encuentres que las mesas de ensalada, los jardines de contenedores o las camas elevadas pueden mantenerte en contacto con la comida que comes mientras retienes tu estilo de vida urbano.
Los tres grandes en bolsas de fertilizante
Las bolsas y contenedores para fertilizantes muestran una serie de tres números separados por guiones. A esto se le llama análisis del fertilizante. Los números representan el porcentaje del fertilizante que es nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K), siempre en ese orden. N, P y K son los elementos que necesitan las plantas en las mayores cantidades. El nitrógeno es un elemento clave que se encuentra en la proteína, el fósforo es un componente importante en las moléculas de transferencia de energía como el ATP y como parte de la cadena principal del ADN, y el potasio es una parte esencial del mecanismo para mover nutrientes dentro y fuera de las células. Otros elementos también pueden ser importantes en pequeñas cantidades y en circunstancias especiales, pero el N, P y K son los nutrientes vegetales más comunes.
Un fertilizante de jardín de uso general 10-10-10 tiene 10% de nitrógeno, 10% de fósforo y 10% de potasio. El resto es de relleno, como arena o grava fina. En Minnesota, los fertilizantes disponibles para los propietarios generalmente no tienen fósforo debido a la legislación destinada a reducir la escorrentía de fósforo en nuestros lagos. Se considera que el fósforo es el factor limitante en el crecimiento de las algas, por lo que si el fósforo escapa de patios y jardines hacia los lagos provoca la floración de algas. Además, nuestros suelos de jardín normalmente tienen suficiente fósforo. Un análisis general de fertilizantes sin fósforo sería 10-0-10. El nitrógeno suele ser el nutriente más limitante para el crecimiento de las plantas, por lo que merece la pena leer las etiquetas.
Una precaución: buscar el mejor valor por libra de N no siempre es la estrategia correcta. A veces la forma del nutriente es importante. Si te interesa cultivar una mesa de ensalada hidropónica, las plantas necesitan una forma particular de nitrógeno llamado nitrato, que no suele encontrarse en bolsas grandes y baratas de fertilizante; es más probable que se encuentre en una tienda hidropónica, y cuesta más por libra de N que otras formas.
- ¿Es una bolsa de 20 libras de fertilizante 10-0-0 que cuesta $10 un mejor valor que una bolsa de 10 libras de 46-0-0 que cuesta $20? ¿Por qué o por qué no?