CATIONES EN SUELOS Vanesa Carbajosa Natalia Díez Raquel Juan Laureana de Prado

1. CONCEPTOS GENERALES Los procesos de intercambio iónico son reversibles e ilimitados. Tienen una decisiva influencia en: Las propiedades físico-químicas del suelo. La alimentación de las plantas que crecen en ese suelo. La mayor o menor acidez del suelo. - El modo de ser retenidos los nutrientes que se agregan. .

Intercambio iónico: Proceso reversible por el cual las partículas sólidas del suelo o coloides adsorben iones de la fase acuosa y desorben cantidades equivalentes de otros iones, estableciéndose un  dinámico entre ambas fases. Según el tipo de iones que se intercambien: Cambio de cationes: Suelo-M   +   X+   ----->   Suelo-X   +   M+ Cambio de aniones: Suelo-N   +   Y-    ----->    Suelo-Y   +   N-

Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC ó CCC): Es una medida de la cantidad de cationes fácilmente intercambiables que neutralizan la carga negativa de los minerales de arcilla y humus existentes en el suelo. meq/100 g de suelo cmoles+/kg de suelo

Ionización de coloides -Cambiadores- Arcillas: Arcilla-OH + OH- Arcilla-OH- + H2O Humus: Humus-OH + OH- Humus-O- + H2O Humus-COOH + OH- Humus-COO- + H2O Hidróxidos: Fe(OH)3 + OH- Fe(OH)4-

2. RESPONSABLES DE LA CIC EN LOS SUELOS

CIC DE ARCILLAS Y HUMUS Humus 200 100-300 Alófana 150 50-200 Ilita 30 Compuesto Media (meq/100 g de suelo) Intervalo (meq/100 g de suelo) Humus 200 100-300 Alófana 150 50-200 Ilita 30 20-40 CIC< de 10 meq/100g en suelos arenosos CIC > de 40 meq/100g en suelos arcillosos con mucha materia orgánica

CATIÓN HIDRATACIÓN FIJACIÓN Cationes de cambio Unión catión-coloide: por fuerzas electroestáticas que dependen de la distancia de la carga del catión a la superficie del coloide. CATIÓN HIDRATACIÓN FIJACIÓN ¡EXCEPCIÓN! --> H+ Radio efectivo= radio catión + radio agua

Al3+ > Ca2+, Mg2+ > K+, Na+, NH4+, H+ Poder de fijación Según la carga: Al3+ > Ca2+, Mg2+ > K+, Na+, NH4+, H+ Tomando en cuenta el radio efectivo, el poder de fijación real: Al3+ > Ca2, H+ > Mg2+ > K+, NH4+ > Na+ Los efectos de concentración y dilución afectarán al equilibrio coloide-disolución: [ ] Fijación

3. PORCENTAJE DE SATURACIÓN DE BASES Bases de cambio: Ca2+, Mg2+, K+, Na+ Σ Bases = Saturación de bases (S) Σ Cationes ácidos = Insaturación (H+, Al3+) T = CIC V % = (S/T) X 100 V % Suelo < 40% Desaturado 40% - 50% Ligeramente saturado 50% - 80% Medianamente saturado > 80% Saturado

Los principales cationes que se fijan en los suelos son: Ca2+, Mg2+, K+, Na+ y H+, Al3+. También son importantes los cationes: Fe2+, Mn2+, Zn2+, Cu2+ y NH4+.

Saturación de bases aproximada según pH pH del suelo % de saturación de bases 3.9 4.5 5.3 25 6.2 50 7.1 75 7.5 90 8.0 100

Factores que regulan el contenido de cationes del suelo FACTORES INTRÍNSECOS Roca madre: - Graníticas  Alto contenido de Si4+ y Al3+ Pobres en cationes básicos Calizas  Ricas en cationes básicos Areniscas  H+, Al3+ CIC de las arcillas Materia orgánica: Ácidos fúlvicos (pH bajo) Ácidos húmicos (pH alto) Tamaño de los poros y capacidad de retención 14

4. Relaciones numéricas entre cationes Porcentaje de Sodio Cambiable  <15% - Si el % es superior es posible que haya infiltración pobre y también toxicidad para las plantas. Para evitar interferencias iónicas entre el cambiador y la planta es preciso que haya estos % de cationes en el coloide de cambio: -Ca2+: 60%-80% -Mg2+: 10%-20% -K+: 3%-6% -Na+: <3% Ca2+ / Mg2+ = 5 K+/Mg2+ = 0,2

Técnica para el cálculo del CIC y de las bases de cambio de un suelo Reemplazamiento de los cationes con Ba2+. 2º reemplazamiento con Mg2+  Parte disuelta y parte fijada. Meq añadidos – meq sobrantes = CIC Espectrometría de absorción y emisión atómica