Tolerancia del cultivo a la salinidad

Tolerancia del cultivo a la salinidad es el nivel máximo de la salinidad del agua tolerada por un cultivo sin perder su productividad. A niveles más altos la productividad se reduce. Normalmente la salinidad se toma como la salinidad del agua en el suelo o la del agua de riego.

La tolerancia a la salinidad del suelo es de importancia en áreas regadas en regiones (semi)áridas donde el problema de salinidad del suelo puede ser extensivo como resultado de la salinización que ocurre en gran escala en estas regiones cubriendo cientos de millones de hectáreas.^[2] La distribución regional del los 3,230,000 km² suelos afectados por salinidad mundialmente se muestra en distribución mundial basado en el FAO/UNESCO Mapa de Suleos del Mundo.

Donde se practica el riego por aspersión, el agua salino puede causar daño considerable por quemadura de las hojas.^[3]

Historia

Uno de los primeros estudios de la salinidad del suelo y la reacción de las plantas ha sido publicado en el USDA Agriculture Handbook No. 60 , 1954.^[4] Más de 20 años después Maas y Hoffman publicaron los resultados de un estudio extensivo de la resistencia de cultivos a la salinidad.^[5] En el año 2001 un estudio Canadiense ha producido una cantidad apreciable de datos adicionales.^[6] Un reconocimiento amplio de tolerancias referidas mundialmente ha sido hecho por la FAO en 2002.^[7]

La mayoría de los estudios se efectuó en lisímetros o en barriles bajo condiciones controladas. La cantidad de datos de campo en la práctica de la agricultura es escasa, probablemente por requerir mayores esfuerzos, por la auséncia de un control estricto de las condiciones de crecimiento de las plantas afuera de la salinidad propia, y por eso la presencia de una gran variación al azar de los datos. Sin embargo, con métodos estadísticos, no es imposible detectar la tolerancia a partir de datos de campo.^[1]^[8]^[9]

Clasificación

La salinidad del agua y del suelo se deja expresar en varias maneras. El parámetro más común es la conductividad eléctrica del extracto de una muestra de suelo saturado (ECe), medida en unidades de deciSiemens por metro (dS/m), anteriormente expresada en millimhos por centímetro (mmho/cm), que es lo mismo.

Bernstein presentó la siguiente clasificación sel suelo salino basado en ECe (dS/m):^[10]

ECe 0- 2 suelo no salino
ECe 2- 4 ligeramente salino, la producción de cultivos sensitivos se reduce
ECe 4- 8 moderadamente salino, disminuición de la producción de muchos cultivos
ECe 8-16 suelo salino, rendimiento normal solo de cultivos tolerantes
ECe > 16 suelo muy salino, rendimientos aceptables solo de cultivos muy resistentes

Modelación

La manera más común de presentar datos de rendimiento y salinidad es de acuerdo al modelo de Maas-Hoffman (ver figura de arriba): inicialmente una línea horizontal conectada a una línea descendiente. El punto de quiebra se llama umbral o toleráncia. Para datos de campo con variación al azar el nivel de tolerancia se determina con una regresión segmentada.^[11]

Otro método ha sido descrito por Van Genuchten y Gupta.^[12] Se utilizó una curva S invertida como se ve en la figura a la izquierda. El modelo reconoce que la cola de la relación puede tener una inclinación más plana que la parte media. Por otro lado el modelo no provee un nivel de tolerancia bien definido.

Empleando el modelo Maas-Hoffman en situaciones con una tendencia plana al fin de la cola podría llevar a un punto de quiebra con un valor de ECe más bajo, como consecuencia del uso del método de minimalización de las desviaciones de los valores modelados con respecto a los valores observados sobre el domínio entero (es decir incluyendo la cola).

El tercer modelo es el que corresponde al método de regresión parcial^[13] con lo cual se detecta el rango horizontal más largo (el alcance de no efecto) de la relación rendimiento-ECe mientras que más allá de este rango se inicia la disminuición de la producción. Con este método, la tendencia en la última parte de la relación no juega un papel (ver imagen abajo).^[14]

Aumentando la tolerancia

Hoy en día una cantidad considerable de investigaciones se emprende para desarrollar cultivos que tienen una tolerancia elevada con el fin de promover la cultivación en regiones que sufren de la salinidad.^[15]

Daño a las hojas

En Australia se desarrolló la siguiente clasificación de la salinidad de agua aplicado por apersores: ^[3]

Sensitividad	Cloruro (mg/l)	Sódio (mg/l)	Cultivo afectado
Sensitivo	<178	<114	Almendro, melocotón, citrus, ciruela
Moderadamente Sensitivo	178-355	114-229	Capsicum, uva, papa, tomate
Moderadamente Tolerante	355-710	229-458	Cebada, pepino, maíz
Tolerant	>710	>458	Coliflor, algodón, sésamo, sorgo, girasol

Referencias

↑ ^a ^b H.J. Nijland and S. El Guindy, Crop yields, watertable depth and soil salinity in the Nile Delta, Egypt. In: Annual report 1983, International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, The Netherlands. [1]
↑ R.Brinkman, 1980. Saline and sodic soils. In: Land reclamation and water management, p. 62-68. International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, The Netherlands.
↑ ^a ^b Government of Western Australia, Department of Agriculture and Food. Water salinity and plant irrigation. [2]
↑ L. A. Richards, Editor, 1954, Diagnosis and Improvement of saline and alkali soil, Agriculture Handbook No. 60, USDA [3]
↑ Maas EV, Hoffman GJ, 1977. Crop salt tolerance-current assessment. Journal of the Irrigation and Drainage Division, American Society of Civil Engineers 103: 115-134.
↑ Alberta Ministry of Agriculture and Forestry, 2001, Salt Tolerance of Plants[4]
↑ Tanji KK, Kielen NC. 2002. Agricultural drainage water management in arid and semi-arid areas. FAO irrigation and drainage paper 61. FAO, Rome. [5]
↑ D.P. Sharma, K.N. Singh and K.V.G.K Rao (1990), Crop Production and soil salinity: evaluation of field data from India. Paper published in Proceedings of the Symposium on Land Drainage for Salinity Control in Arid and Semi-Arid Regions, February 25th to March 2nd, 1990, Cairo, Egypt, Vol. 3, Session V, p. 373 – 383. On line: [6]
↑ R.J. Oosterbaan, Crop yields, soil salinity and water table depth in Pakistan. In: Annual Report 1981, p. 50-54. ILRI, Wageningen, The Netherlands. Reprinted in Indus 24 (1983) 2, p. 29 - 33. On line: [7]
↑ Bernstein, L., 1964. Salt tolerance of plants. In: Agric. Inf. Bulletin. no. 283, USDA
↑ A method for segmented regression [8]
↑ Van Genuchten M.Th and S.K.Gupta. 1993. A reassessment of the crop tolerance response function. Journal of the Indian Society of Soil Science, Vol. 41, No. 4, pp 730-737
↑ Method of partially segmented regression
↑ Resumen de contribuciones de varios autores en: Crop Yield and soil salinity in farmers' fields; data from Egypt, India and Pakistan used to find salt tolerance of crops measured in farmers' fields [9]
↑ T. J. Flowers, 2004, Improving crop salt tolerance. In: Journal of Experimental Botany, Vol. 55, No. 396, pp. 307-319. On line: [10]