Potencial redox del suelo
Por Lee Berndt, Ph.D., CPAg, CCA-FL
Dos cosas hacen que el césped sea excelente: la genética y el ambiente. Desde mi perspectiva, el trabajo de un administrador de césped es manipular el ambiente para que las gramíneas expresen sus características de acuerdo con su potencial genético. La mayoría sabe que esto significa, por ejemplo, airear con la púa adecuada, a la profundidad y en el momento correctos. Tenga en cuenta que la aireación con extracción de testigos cambia el ambiente del césped porque alivia la compactación del suelo y permite que el aire ingrese en él, libera CO2 y, por lo tanto, estimula el desarrollo de las raíces. La extracción de testigos también elimina materia orgánica de la superficie. La mayoría estaría de acuerdo en que estos son resultados positivos. Sin embargo, la aireación con extracción de testigos también puede ablandar las superficies de césped, algo que normalmente no buscan la mayoría de los superintendentes. Además, puede ser molesta para los golfistas, tanto física como mentalmente. Es lo que llamo una práctica de manejo poco amigable para los socios. El punto es que las prácticas culturales tienen consecuencias, tanto buenas como malas. Y, en ocasiones, emplear estrategias de manejo por sus supuestos efectos positivos puede obstaculizar los objetivos de manejo.
Por ejemplo, tenga en cuenta que ciertos nutrientes están menos disponibles en suelos con un pH alto. Reducir el pH a un nivel más favorable aumenta la disponibilidad de estos nutrientes. La aplicación de azufre elemental es una práctica cultural que se ha recomendado durante años para este propósito y se realiza con frecuencia. El azufre (S) reduce el pH de la solución del suelo al reaccionar con el oxígeno disponible (O2) para producir acidez (H+), según la siguiente reacción:
S + O2 + H2O ? SO42? + H+
Sin embargo, una consecuencia de aplicar azufre para reducir el pH es el agotamiento del oxígeno del suelo, lo que disminuye la cantidad disponible para la respiración de las raíces de las plantas y los microbios. Esto se debe a que el oxígeno se enlaza con el azufre en una reacción química para producir el ácido. Luego, los niveles reducidos de oxígeno pueden afectar, por ejemplo, la absorción de nutrientes, porque el transporte de iones a través de las membranas de las raíces está directamente relacionado con la tasa de respiración radicular, que a su vez está directamente relacionada con la concentración de oxígeno. La Figura 1 ilustra cómo el azufre puede agotar el oxígeno del suelo. A medida que la cantidad de azufre aumenta de cero a tres libras por cada 1,000 sf, el pH del suelo se reduce de 7 a 4.5. Pero observe cómo también disminuye el potencial redox del suelo. El potencial redox es una forma de medir el estado de aireación (también conocido como contenido de oxígeno). Los valores bajos indican falta de oxígeno y, por lo tanto, condiciones anaeróbicas.
Y como el azufre puede reducir el potencial redox, también puede iniciar el desarrollo de la temida capa negra. La Figura 2 muestra que el potencial redox es bajo en suelo anaeróbico con bajos niveles de azufre, aunque se produce poco sulfuro (también conocido como capa negra). La adición de azufre disminuye el potencial redox y aumenta el nivel de sulfuros. Observe que la aplicación de fertilizante con nitrato junto con el azufre mantiene alto el potencial redox y bajo el nivel de sulfuros. Esto ocurre porque el nitrato es un oxidante: aumenta el potencial redox. En otras palabras, la adición de nitrato tiene, en general, el mismo efecto que agregar oxígeno.
La fertilización con fuentes orgánicas naturales de N, como Milorganite, o con fertilizantes nitrogenados a base de amoníaco también puede agotar el oxígeno del suelo y reducir el potencial redox. Esto se debe a que ocurre un proceso llamado nitrificación. Es análogo a la reacción del azufre. La nitrificación es la conversión de amonio (NH4+) en nitrato (NO3?), así como el azufre (S) se convierte en sulfato (SO42?):
NH4+ + O2 ? NO3? + H+
Observe que, al igual que en la reacción del azufre, el oxígeno se enlaza con el nitrógeno. Como resultado, el nivel de oxígeno disminuye. Queda ligado a la creación de una nueva molécula. Esto se denomina reacción de oxidación. Cabe señalar que ambos procesos contribuyen a reducir el pH del suelo; estos procesos de oxidación liberan iones H+ (también conocidos como acidez) directamente al ambiente.
¿Se están utilizando otras prácticas culturales relacionadas con reacciones de oxidación? La respuesta es sí. Algunos administradores de césped han aplicado azúcares, como melaza, para estimular la actividad microbiana. Las comunidades microbianas oxidan los azúcares mediante la respiración, lo que consume oxígeno.
C6H12O6 + O2 ? CO2 + H2O
Y a medida que las poblaciones se alimentan del azúcar, aumentan su tamaño y consumen cada vez más oxígeno.
¿Significa todo esto que no se deben usar azufre, fertilizantes con amonio y azúcares? No. Manipular el pH del suelo con azufre y fertilizarlo con materiales como sulfato de amonio pueden ser prácticas positivas en las circunstancias adecuadas. Estimular la actividad microbiana también puede ser positivo. Pero tenga en cuenta que, si el suelo tiende a tener un potencial redox bajo desde el principio, estas prácticas estarían contraindicadas.
Tenga en cuenta que la materia orgánica siempre se oxida en el suelo, consumiendo oxígeno cuando está disponible. El suelo puede volverse más anaeróbico y alcanzar un potencial redox más bajo cuando se satura de agua durante períodos prolongados de lluvia. Esto se debe a que el agua restringe considerablemente la velocidad de difusión del oxígeno hacia el suelo. Y si luego el suelo se compacta, hay menos espacio poroso lleno de aire, lo que significa que una mayor proporción del espacio poroso contiene agua y restringe aún más la velocidad de difusión del oxígeno. Luego, si se aplica azufre, amonio o azúcar, el potencial redox disminuye aún más y, de pronto, aparece la capa negra o quizá algo peor. Por eso, evitar la aplicación de azufre y fertilizar con fuentes de N a base de nitrato, que aumentan el potencial redox, es una buena práctica de manejo (BMP) para manejar suelos anaeróbicos y la capa negra.
El potencial redox del suelo es un componente sumamente importante del entorno del césped, que los encargados influyen a diario mediante sus prácticas culturales, lo sepan o no. Es un factor determinante de la salud y la calidad del césped, y algo sobre lo que los encargados deben aprender más. Comprender mejor cómo cada práctica cultural puede influir en los diversos componentes del entorno del césped puede aumentar las probabilidades de cumplir con éxito los objetivos de manejo.
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