¿Cómo remediar el suelo de invernadero salinizado con sulfato y nitrato?
- Agregar al suelo degradado cantidades suficientes de agua y fuentes de carbono como glucosa, paja, aserrín entre otros ayuda a la eliminación de nitrato y sulfato
Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica
Durante las últimas décadas, el cultivo de hortalizas en invernadero se ha expandido rápidamente ya que tiene una productividad considerablemente mayor que el cultivo convencional en campo abierto debido a las condiciones superiores de humedad, temperatura y luz, independientemente de la estación y el clima.
Degradación del suelo en los invernaderos
El “estado de salud” del suelo del invernadero influye directa y significativamente en el desarrollo de la plantación; sin embargo, la alta demanda del mercado y el patrón de cultivo intensivo suelen exigir un importante aporte de fertilizantes químicos junto con un riego frecuente. Como resultado, la acidificación y salinización del suelo ocurren comúnmente en estas condiciones lo que no solo modifican en gran medida las propiedades físicas y químicas del suelo, sino que también causan pérdida del rendimiento de las hortalizas; de este modo, la degradación del suelo de los invernaderos es inevitable, y se ha convertido en tema de estudios para el desarrollo sostenible de cultivos.
Nitrato y sulfato (NO3- y SO42-) son los principales iones provenientes de sales más comúnmente presentes en los suelos de los invernaderos.
Eliminación de nitrato
Los métodos de eliminación de nitrato incluyen la desnitrificación, la lixiviación y la reducción de nitrato a amonio. La eliminación del exceso de NO3- del suelo mediante métodos químicos y biológicos se ha estudiado ampliamente, y uno de los enfoques efectivos es crear un ambiente reductor para la desnitrificación.
Hay dos vías para la reducción de NO3− en condiciones anaeróbicas. Uno es mediante su reducción secuencialmente a N2 a través de NO2-, NO y N2O. El otro, reduce el NO3- a NO2- (nitrito) de manera similar al proceso de desnitrificación y luego reduce el NO2- a NH4+ (amonio), con N2O como subproducto. Este mecanismo, llevado a cabo por bacterias desnitrificantes, que aportan la enzima nitrito reductasa, retiene el nitrógeno en el suelo en forma de NH4+. Las dos vías están impulsadas principalmente por los niveles de oxígeno, carbono y pH.
El ambiente anaeróbico y reductor, estimula el proceso de desnitrificación. Aunque la desnitrificación es un proceso anaeróbico facultativo, las enzimas que catalizan el proceso, especialmente nitrito reductasa, son sensibles al oxígeno.
Agregar una fuente de carbono (material orgánico en descomposición) proporciona un agente reductor para las bacterias desnitrificantes directamente y crea un ambiente anaeróbico para la desnitrificación indirectamente, ya que promueve la respiración de microorganismos heterótrofos del suelo, que consumen el oxígeno.
Eliminación de sulfato
La transformación del sulfato (SO42-) se logra principalmente también mediante la acción de microorganismos en condiciones anaeróbicas, convirtiéndolo en formas de sulfuro inorgánico (gas sulfúrico, H2S o S2-) y formas orgánicas (azufre con enlaces éster, azufre con enlaces de carbono y azufre de biomasa microbiana).
El potencial redox del suelo (Eh), el pH, la temperatura y los niveles de carbono son los factores reguladores para la supervivencia de estas bacterias. El SO42- se vuelve inestable por debajo de un Eh de -100 mV, y cuanto más negativo es el potencial redox, más completa es la reducción de sulfato a sulfuro. La actividad de los microorganismos es muy alta cuando el pH del suelo oscila entre 6,5 y 7,5; pH inferior a 5,5 o superior a 9,0, inhiben su desarrollo. Con una temperatura ambiental óptima es de 30 a 35 °C, las bacterias reducen secuencialmente SO42- a S2- a través de la formación de sulfito (SO32-) desde que haya presente un donante de electrones. Las fuentes de carbono lábiles proporcionan electrones para que los microorganismos conviertan el sulfato en otras formas de azufre.
Importancia de la materia orgánica
Agregar al suelo degradado cantidades suficientes de agua y fuentes de carbono como glucosa, paja, aserrín entre otros, puede crear un ambiente anaeróbico para la reducción de nitrato y sulfato.
En un estudio, científicos lograron remediar los suelos salinizados de los cobertizos de plástico y mejorar el rendimiento y la calidad de las hortalizas, utilizando materia orgánica (estiércol, residuos de hongos, aserrín fermentado y aserrín semi-fermentado) con dos dosis de aplicación de 5 g a 8 g kg-1 de suelo. Observaron que la aplicación de aserrín semi-fermentado presenta un mejor efecto para la mejora del suelo. Comprobaron que el tratamiento con 2 g C kg-1 de este aserrín, con riego intermitente es óptimo para la remediación del suelo degradado del invernadero y la mejora del rendimiento vegetal.
Estos hallazgos proporcionan un método económico y práctico para remediar el suelo de invernadero salinizado con sulfato y nitrato en un período corto manteniendo la eficacia de producción.
Fuentes
Zhu,R.; Zhang, P.; Li, X.; Duan, Z. (2023).
How to remediate sulfate-nitrate salinized greenhouse soil? An optimal combination of organic amendment, fertilizer and irrigation
Scientia Horticulturae, 321: 112264.
Bonanomi, G.; De Filippis, F.; Zotti, M.; Idbella, M.; Cesarano, G.; Al-Rowaily, S.; Abd-ElGawad, A. (2020).
Repeated applications of organic amendments promote beneficial microbiota, improve soil fertility and increase crop yield
Applied Soil Ecology,156: 103714.
Imagen
https://agropos.com.br/estufas-agricolas/ Acceso el 26/10/2023.
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