Rehabilitación de Vertisoles Suelos sódicos en el Valle del Cauca: Impacto en el Porcentaje de Sodio Intercambiable (PSI) y la Recuperación Fisiológica en Saccharum officinarum L.

Autor: Andres Echeverri Castro   

Resumen

La degradación de suelos por salinidad y sodicidad afecta a más de 1,030 millones de hectáreas a nivel mundial. En el Valle del Cauca, Colombia, aproximadamente 2.3 millones de hectáreas de Vertisoles presentan problemas de sodicidad que limitan la productividad de la caña de azúcar. Esta investigación evaluó el efecto de cuatro enmiendas, destacando una fórmula sinérgica de Fósforo-Silicio (P-Si), sobre las propiedades fisicoquímicas de un Sodic Endoaquert y la respuesta fisiológica de la variedad CC 12-2120. Los resultados demostraron que el tratamiento P-Si (T3) logró reducir el pH de 8.40 a 7.61 y el PSI de 37.3% a 26.9%, superando la eficacia del yeso convencional. Fisiológicamente, T3 permitió una recuperación total de la capacidad fotoquímica (Fv/Fm de 0.81) y triplicó la acumulación de materia seca en comparación con el control. Se concluye que la sinergia P-Si es una alternativa superior para la rehabilitación de suelos "no recuperables", restaurando la viabilidad económica del cultivo.  

Palabras clave: Sodic Endoaquerts, Sinergia P-Si, Porcentaje de Sodio Intercambiable (PSI), Fotosíntesis, Caña de azúcar.

1. Introducción

La crisis global de degradación de suelos representa la pérdida anual de 1.5 millones de km². En Colombia, el 48% del territorio nacional presenta algún grado de degradación, con un costo económico estimado en US$ 31 millones anuales. Los Vertisoles del Valle del Cauca, caracterizados por arcillas esmectíticas, presentan umbrales críticos de PSI > 15% y estructuras prismáticas que bloquean la absorción de agua y la expansión radicular.  

La aplicación de Silicio (Si) ha emergido como una estrategia innovadora, ya que moviliza el Fósforo (P) fijado y mejora la resistencia al estrés abiótico. El objetivo de este estudio fue evaluar los cambios en el PSI y su relación con variables fisiológicas (clorofila, fotosíntesis, materia seca) bajo diferentes protocolos de enmienda en un suelo tipo vertisol de Palmaseca.  

2. Materiales y Métodos

• Localización: Invernadero de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira. El suelo utilizado fue un Typic Sodic Endoaquert (Familia Burrigá) con un PSI inicial de 37.30% y pH de 8.40.  

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  Diseño Experimental: Diseño Completamente al Azar (DCA) con 5 tratamientos y 10 repeticiones utilizando la variedad de caña CC 12-2120.  

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  Tratamientos: * T0: Control (sin enmienda).  

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    T1: Yeso Agrícola (Dosis para reducir PSI en 7%).  

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    T2, T3, T4: Enmienda P-Si en diferentes niveles de reducción de PSI (7%, 5% y 3% respectivamente).  

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  Variables evaluadas: Propiedades químicas del suelo (pH, CE, PSI, RAS) y parámetros fisiológicos (Número de brotes, Clorofila SPAD, Fluorescencia Fv/Fm, Fotosíntesis neta y Materia seca).  

3. Resultados y Discusión

3.1. Impacto en la Química del Suelo

El tratamiento T3 (P-Si) mostró la mayor capacidad de neutralización de carbonatos, logrando un pH final de 7.61 frente al 8.05 del yeso (T1). La reducción de la Relación de Adsorción de Sodio (RAS) fue drástica en T3, alcanzando un valor de 1.62, lo que indica una mayor estabilidad termodinámica de la solución del suelo en comparación con el control. Se observó una "paradoja de dosis", donde T3 fue más efectivo que T2 a pesar de tener una dosis menor, sugiriendo que dosis excesivas pueden formar costras de yeso o interferencias químicas por exceso de sulfatos.  

3.2. Respuesta Fisiológica y Productiva

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  Brotación y Clorofila: El tratamiento T0 (control) presentó una inhibición total de brotes debido al colapso del metabolismo de las yemas bajo estrés salino. T3 duplicó la capacidad de establecimiento inicial (2.4 brotes) y alcanzó niveles de clorofila de 43 SPAD, un 59% superior a T1.  

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  Eficiencia Fotosintética: La fotosíntesis neta en T3 alcanzó ~31.50 µmol CO₂ m⁻² s⁻¹, superando el doble de la fijación de CO₂ lograda por T1 (14.78). La eficiencia del Fotosistema II (Fv/Fm) en T3 llegó a 0.81, indicando una recuperación casi total del aparato fotoquímico frente al daño oxidativo observado en el control.  

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  Biomasa: T3 triplicó la acumulación de materia seca respecto a T1 (41g vs 15g por unidad experimental). Este incremento representa un salto crítico en la viabilidad económica, proyectando un potencial de azúcar de hasta 25g frente a los 9g del tratamiento convencional.  

  
  

4. Conclusiones

1. La aplicación de la enmienda P-Si (T3) es significativamente más efectiva que el yeso agrícola para reducir el PSI y la RAS en Vertisoles sódicos.  

2. La rehabilitación química del suelo permitió la recuperación del 100% de la capacidad fotoquímica de la caña de azúcar, mitigando el estrés osmótico y la toxicidad iónica.  

3. Se recomienda validar estos resultados a escala de campo para confirmar la estabilidad temporal del efecto correctivo y optimizar las fórmulas según la especificidad edáfica de otros subtipos de Vertisoles.  

   
   

5. Bibliografía Destacada

• Abou et al. (2024): Sinergia P-Si y liberación de fósforo en suelos degradados.  

• Kumar et al. (2023): Manejo de suelos afectados por sales y estructuras esmécticas.  

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  Munns & Tester (2008): Mecanismos de tolerancia al estrés salino en plantas.  

• Stamford et al. (2007): Eficacia de correctores azufrados y cálcicos en suelos sódicos