Todos los suelos contienen cationes de calcio (Ca2+) y magnesio (Mg2+) (iones con carga positiva) atraídos por los sitios de intercambio negativo de las arcillas y la materia orgánica (complejo de intercambio catiónico del suelo). La cantidad y la proporción relativa suelen reflejar los materiales parentales del suelo. El calcio (Ca) y el Mg son nutrientes esenciales para las plantas, y la forma iónica de cada uno de ellos que se mantiene en los sitios de intercambio del suelo es la forma que toman las plantas. El enfoque habitual para determinar si el suministro del suelo es suficiente para satisfacer las necesidades de los cultivos es extraer el suelo con acetato de amonio 1 molar (M) (el mismo procedimiento utilizado para determinar el potasio de prueba del suelo) y evaluar la cantidad medida contra los niveles críticos. Dado que los suelos de Iowa contienen niveles más que adecuados de estos nutrientes, no se ha establecido ni se puede establecer ningún nivel crítico. Por lo tanto, el Ca y el Mg intercambiables no se analizan rutinariamente, ni hay publicaciones de la Universidad del Estado de Iowa que den interpretaciones de las pruebas de suelo de Ca o Mg. A menos que usted esté interesado en la capacidad de intercambio de cationes del suelo (CEC) -en la prueba rutinaria del suelo determinada por la suma de los cationes intercambiables dominantes (Ca2+, Mg2+, K+, H+)- las muestras del suelo no necesitan ser analizadas en el laboratorio para el Ca y el Mg de la mayoría de los campos de Iowa. Además, los suelos de Iowa tienen grandes cantidades de ambos nutrientes y se reponen mediante la aplicación de piedra caliza.
¿Cómo se calcula la relación Ca:Mg?
Una vez que se determinan el Ca y el Mg intercambiables mediante un análisis de laboratorio, la relación se calcula utilizando la base meq (base de carga eléctrica). Por ejemplo, si hay 4,88 meq Ca/100 g de suelo y 1,72 meq Mg/100 g, entonces la relación Ca:Mg es de 2,8:1. La Tabla 1 da el Ca intercambiable, el Mg, y la relación Ca:Mg calculada para varios suelos de Iowa. Estos valores son típicos para los suelos de Iowa. Las relaciones Ca:Mg del suelo son naturalmente superiores a 1:1.
¿Por qué el interés en las relaciones Ca:Mg?
Buena pregunta. De la afirmación mencionada anteriormente de que los niveles de Ca y Mg son más altos de lo necesario para la producción de cultivos en los suelos de Iowa, se puede concluir fácilmente que ignorar la proporción está bien. La investigación confirma que esta conclusión está justificada; sin embargo, la promoción del concepto de proporción persiste hoy en día a pesar de muchos años de investigación que indican lo contrario. El origen de este concepto se deriva del trabajo de Bear y sus colegas en la década de 1940. Sin embargo, su trabajo no diferenciaba entre la respuesta del cultivo (alfalfa) debido a la mejora del pH por la aplicación de cal en suelos ácidos y el cambio en Ca:Mg. Otras investigaciones realizadas en la misma época indicaron que las proporciones no eran importantes. Muchos ensayos de investigación realizados desde entonces no han mostrado una influencia de la relación Ca:Mg en la producción de los cultivos. Un ejemplo es el trabajo realizado por McLean y sus colegas en 1983 en el que se manipularon las proporciones mediante la aplicación de cal calcárea, óxido de magnesio y sulfato de magnesio y se midió la respuesta del rendimiento (Tabla 2). Los resultados indican que tanto los tratamientos de mayor rendimiento como los de menor rendimiento ocurrieron con relaciones Ca:Mg que abarcaban los mismos rangos, indicando así que la relación Ca:Mg no era la razón de las diferencias de rendimiento medidas. Las conclusiones de los investigadores fueron: «Los resultados sugieren fuertemente que para obtener los máximos rendimientos de los cultivos, se debe hacer hincapié en proporcionar niveles suficientes, pero no excesivos, de cada catión básico en lugar de intentar alcanzar una relación de saturación de cationes básicos (BCSR) favorable, que evidentemente no existe». Diversos ensayos de invernadero y de campo indican que la productividad de los cultivos no se ve influenciada por rangos de menos de 1:1 a más de 25:1, es decir, ratios fuera de lo que se mide normalmente en los suelos. Las plantas también juegan un papel en la absorción de Ca y Mg y excluyen el exceso de Ca o Mg en la superficie de las raíces.
Además, la aplicación de Mg no implica que vaya a haber problemas físicos del suelo o de producción de los cultivos; es decir, la aplicación de Mg no es «mala» para los suelos. Por ejemplo, en un estudio realizado por Webb, se aplicó anualmente potasa y sulfato de potasio-magnesio (K-Mag) a un suelo Webster (total de 784 lb Mg/acre durante un período de 8 años). Los rendimientos en la Tabla 3 indican una respuesta al potasio aplicado, pero ningún efecto del Mg aplicado.
En resumen, el concepto de relación Ca:Mg no está probado y no debe ser utilizado como base para las prácticas de fertilización o encalado. Tener niveles suficientes de Ca y Mg es el método apropiado de evaluación, en lugar de tratar de manipular las proporciones. Somos afortunados en Iowa que los niveles de Ca y Mg del suelo son normalmente adecuados, y el mantenimiento de Ca y Mg disponible para las plantas ocurre ya sea porque el suelo tiene un gran suministro o debido al encalado con piedra caliza de cantera local para mantener el pH del suelo adecuado para la producción de cultivos.
Más información sobre las proporciones Ca:Mg se puede encontrar en la publicación de la Extensión Regional del Centro Norte «Soil Cation Ratios for Crop Production», que está disponible en su oficina de extensión o en el sitio web http://www.extension.umn.edu/distribution/cropsystems/DC6437.html.
Tabla 1. Ca intercambiable, Mg y relación Ca:Mg de varios suelos de Iowa.
| Suelo | CEC | Ca | Mg | Ca:Mg Ratio |
|---|---|---|---|---|
| meq/100 g | ||||
| Kenyon | 14.0 | 8,5 | 2,6 | 3,3 |
| Readlyn | 19,5 | 14.5 | 4,2 | 3,5 |
| Klinger | 26,2 | 20.0 | 5,2 | 3,8 |
| Dinsdale | 20.5 | 14,6 | 4,2 | 3,5 |
| Tama | 20.6 | 13,9 | 3,4 | 4,1 |
| Muscatina | 28.3 | 20,4 | 7,1 | 2,9 |
| Primghar | 32,7 | 22,4 | 7,4 | 3.0 |
| Sac | 29,8 | 20,6 | 5,5 | 3.7 |
| Marcus | 43,9 | 37,5 | 11,9 | 3.2 |
| Ida | 22,4 | 16,9 | 5,3 | 3.2 |
| Monona | 22,4 | 18 | 6,2 | 2.9 |
| Napier | 27,6 | 23,5 | 3,2 | 7.3 |
CEC, capacidad de intercambio catiónico.
Tabla 2. Rangos en Ca:Mg para los cinco niveles de rendimiento más altos y cinco más bajos para seis años de cultivo y 12 tratamientos.
| Nivel de rendimiento | Maíz
1975 |
Maíz
1976 |
Frijol de soya
1977 |
Trigo
1978 |
Alfalfa
1979 |
Alfalfa
1980 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Los cinco más altos | 5.7-26,8 | 5,7-14,2 | 5,7-14,9 | 5,7-14,0 | 5,7-26,8 | 6,8-26,8 |
| Los cinco más bajos | 5.8-21,5 | 5,0-16,1 | 2,3-16,1 | 6,8-21,5 | 8,2-21,5 | 5,7-21,5 |
Adaptado de: McLean, E.O., R.C. Hartwig, D.J. Eckert, y G.B. Triplett. 1983. Ratios básicos de saturación de cationes como base para la fertilización y encalado de cultivos agronómicos. II. Estudios de campo. Agronomy Journal 75: 635-639.
Tabla 3. Efecto de la potasa al voleo y del sulfato de potasio-magnesio (K-Mag) aplicados a un suelo Webster sobre el rendimiento del maíz.
| Año | Control | Potasa | K-Mag |
|---|---|---|---|
| bu/acre | |||
| 1967 | 146 | 160 | 161 |
| 1968 | 148 | 161 | 160 |
| 1969 | 144 | 139 | 144 |
| 1970 | 108 | 130 | 124 |
| 1971 | 147 | 157 | 160 |
| 1972 | 129 | 150 | 152 |
| 1973 | 115 | 129 | 129 |
| 1974 | 120 | 133 | 130 |
| 8-media anual | 132 | 145 | 145 |
Potasio aplicado a 160 lb K/acre anualmente. K-Mag suministró 199 lb S/acre y 98 lb Mg/acre anualmente.