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El horizonte negro o black layer y las aplicaciones de nitratos

Las aplicaciones frecuentes y livianas (Spoon-feeding) de nitratos puede reducir la toxicidad causada por el horizonte negro. Lee Berndt, Ph.D.

El horizonte negro puede ser un problema serio para los que manejan greens de golf. El horizonte de sulfuros, justo debajo de la superficie del suelo, detiene el movimiento de agua y aire, y los pastos mueren a medida que el sulfuro de hidrógeno ataca las raíces de las plantas.
Tradicionalmente, los superintendentes de las canchas de golf han combatido al horizonte negro mediante aireaciones y mejorando el drenaje del suelo. Las investigaciones indican que también se puede proteger al césped del horizonte negro a través de aplicaciones frecuentes y livianas de nitratos y evitando las aplicaciones con azufre.

¿Qué es el horizonte negro?

El nombre de “horizonte negro” es sin duda el más apto. Se manifiesta como una banda negra y mal oliente en la zona radicular de los céspedes. Su espesor fluctúa entre fracciones de una a varias pulgadas. Químicamente, el horizonte negro es un depósito de sulfuros. Este se forma cuando el gas sulfuro de hidrógeno (H2S) reacciona químicamente con elementos metálicos tales como el hierro.
Mientras que ciertos metales como el hierro existen en todos los suelos, el sulfuro de hidrógeno sólo se forma por la respiración de las bacterias reductoras de azufre. En otras palabras, el sulfuro de hidrógeno es esencialmente un gas de desecho que es producido por microorganismos específicos de la misma manera que los humanos y otros animales producen dióxido de carbono.
De esta manera, para que el sulfuro de hidrógeno sea producido y liberado, el ambiente debe ser favorable para las bacterias reductoras de azufre. Dichas condiciones se resumen básicamente en dos: gran cantidad de materia orgánica y disponibilidad de agua en el suelo. La materia orgánica es el alimento y la fuente de energía para las bacterias, a la vez que el agua las mantiene hidratadas. Las bacterias necesitan también que el estado de aireación del suelo sea bajo. Esta es una condición muy importante, ya que pequeñas cantidades de oxígeno matan muchas de las bacterias reductoras de azufre presentes en el suelo. Las condiciones de anaerobiosis deberían prevalecer para producir el sulfuro de hidrógeno.
Otro requerimiento importante es la abundancia de algunas formas de azufre, tales como sulfatos o azufre elemental. El azufre es la molécula respiratoria de la bacteria, así como el oxígeno lo es para los humanos. Si las moléculas de azufre no se hallan en el suelo, las bacterias reductoras de azufre no pueden respirar correctamente y el gas sulfuro de hidrógeno no se produce.

El efecto tóxico

El sulfuro de hidrógeno es aparentemente la causa de la muerte de los céspedes. Se sabe que este gas produce la muerte de las células radicales, sofocando a las plantas a medida que se detiene la respiración de sus raíces. Es la causa del decaimiento de las raíces en arroz, citrus y algunos otros cultivos. Las investigaciones revelan que el sulfuro de hidrógeno es asimismo letal para el creeping bentgrass. Tan poco como 7 días de exposición a 1,000 parte por millón de sulfuro de hidrógeno son necesarios para provocar la muerte del bentgrass.
Sería inapropiado decir que el horizonte negro de sulfuros metálicos por sí mismo es tóxico para los céspedes. Los sulfuros metálicos son químicamente inertes, lo que significa que no pueden producir efectos adversos sobre los seres vivos. Sin embargo, el horizonte negro indica la presencia de sulfuro de hidrógeno, un veneno muy poderoso para las plantas.
Por un lado, el horizonte negro puede resultar muy útil para los superintendentes, revelando la existencia de condiciones de anaerobiosis en la zona radicular y la producción de este gas altamente tóxico para las plantas. Sin embargo, un depósito de sulfuros metálicos en el suelo también impide el movimiento del agua y del aire a través del perfil, lo cual ayuda a mantener las condiciones de anaerobiosis una vez que estas se han establecido.

Recomendaciones para evitar la toxicidad

Otros microorganismos distintos de las bacterias reductoras de azufre pueden consumir el oxígeno en la zona radicular y rápidamente reducir la aireación del suelo, especialmente si las lluvias, la materia orgánica y el nitrógeno orgánico son abundantes y las temperaturas del suelo lo suficientemente altas. La compactación del suelo y otros problemas físicos del suelo que reduzcan la tasa de difusión del oxígeno dentro del suelo también disminuyen la aireación.
Los superintendentes tienen dos opciones para prevenir la generación de sulfuro de hidrógeno:

a) Aumentar el estado de aireación de los suelos; ó

b) Evitar una aplicación excesiva de azufre suplementario.
Cuando un suelo pierde oxígeno, su “potencial redox” a menudo disminuye, permitiendo que las bacterias reductoras de azufre prosperen y produzcan el tóxico sulfuro de hidrógeno. Los suelos con un horizonte negro a menudo mejoran gradualmente después de repetidas aireaciones mecánicas mediante sacabocados, slicing o spiking.

Las investigaciones indican que los fertilizantes a base de nitratos pueden también ayudar a establecer un potencial redox que sea lo suficientemente alto para evitar la liberación de sulfuro de hidrógeno. Sin embargo, el efecto del nitrato sobre el potencial redox y la producción del sulfuro de hidrógeno es temporaria. Esto se debe a que el nitrato desaparece en los suelos anaeróbicos a través de un proceso denominado denitrificación, en el cual los nitratos se convierten en nitrógeno gaseoso. En nuestras investigaciones, el agregado de nitratos desaparece luego de 10 días desde su aplicación. En ese momento, el potencial redox del suelo disminuye, y el sulfuro de hidrógeno comienza a producirse nuevamente. De esta manera, este método para disminuir el horizonte negro requiere aplicaciones frecuentes y suaves con nitratos (“spoon feeding”).

Investigaciones realizadas en la Universidad Estatal de Michigan demostraron la importancia del azufre en la producción del sulfuro de hidrógeno. Cuando se aplicó azufre elemental, el potencial redox de las muestras de suelo experimental se redujo significativamente, y se formaron grandes cantidades de sulfuros. Cuando el azufre adicional estaba ausente del suelo, su potencial redox permanecía alto y se formaba poco sulfuro, aún cuando el suelo fue inundado con agua por 21 días.

GOLF COURSE MANAGEMENT – OCTOBER 1996. PG 57-58

Traducción: Ing. Guillermo Busso y Carlos Di Bella

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