ACIDEZ DEL SUELO Oscar Piedrahíta Junio 2009

El pH del suelo es una medida de la acidez o de la alcalinidad de la solución del suelo pH = - log[H+]

Los suelos minerales ácidos con pH inferiores a 5.2 contienen a menudo cantidades apreciables de Al y de Mn en la solución del suelo, que son perjudiciales para el crecimiento vegetal.

Por qué es importante el pH?  El pH es una variable fundamental Controla la química y las reacciones en las soluciones del suelo. (El potencial de oxido-reducción es la otra variable fundamental) La química del suelo es la relación entre los componente de la solución entre sí, con los coloides y microorganismos del suelo.  El pH afecta todas las propiedades del suelo. Físicas, químicas y biológicas  El pH afecta: la Capacidad de intercambio catiónico, la solubilidad de los minerales del suelo y de las enmiendas aplicadas, el estado en que se encuentran los elementos, la disponibilidad de los nutrientes, la actividad biológica, el crecimiento de las raíces, la degradación de la materia orgánica.

MEDICION DE pH Las diferentes relaciones suelo-agua producen valores de pH ligeramente distintos Relación suelo-agua 1:1 o 1:2 o pasta

Medición de pH con tirillas tornasol NO HAY EXCUSA PARA NO MEDIR pH DEL SUELO PARA SABER SI SE REQUIERE DE ENCALAMIENTO

Tipos de acidez en el suelo Activa y potencial –Acidez activa es la concentración de H+ en la solución del suelo. Es la acidez medida con el pH del suelo. Es solo una parte de la acidez total –Acidez potencial es la acidez total del suelo La acidez total tiene en cuenta la capacidad tampón (Buffer) del suelo Incluye la acidez intercambiable o de reserva del suelo Importancia de la Acidez Potencial –Define las políticas de manejo de pH –Determina la cantidad de cal requerida para lograr un cambio dado de pH

Origen de la acidez Potencial = Desarrollo de Cargas en los Coloides del Suelo Los coloides del suelo (arcillas y materia orgánica) desarrollan carga superficial. Esto ocurre de dos maneras: Substitución isomorfa (carga permanente) y Deprotonación (Pérdida de protones) de los grupos funcionales superficiales (carga dependiente del pH).

CATIONES EN EL SUELO

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO (CIC) Grado al cual un suelo puede sostener e intercambiar cationes básicos tales como Ca, Mg, NH4 y K, así como el H, Al, Fe y Mn Miliequivalentes en 100 cc de suelo en pasta saturada 30 o más < CIC < 5 o menos Suelos orgánicos Suelos arenosos Suelos arcillosos La CIC está relacionada con: –nivel de pH, –proporción de arcillas y –cantidad de materia orgánica.

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO Una CIC alta es deseable porque hace : –menos probable la lixiviación de los nutrientes y –más probable el mantenimiento de mayores cantidades de reservas.

Acidez del suelo Suelos con alta CIC pueden retener altos niveles de acidez. Son suelos orgánicos o arcillosos que son altamente tamponados y requieren altas cantidades de cal para aumentar el pH Suelos con baja CIC no retienen acidez. Son suelos arenosos y requieren menos cantidad de enmienda para corregir el pH.

Mecanismos de la Acidez del Suelo H + y Al 3+ son las principales fuentes de acidez del suelo 5,5 < pH < 6,8 –H + y grupos ácidos débiles (orgánicos) 4 < pH < 5,5 –Al 3+ es la principal fuente de H + pH < 4 –Fe 3+ es una fuente importante de H +

HIDROGENIONES H +

Fuentes de la acidez Minerales acidificantes (Al, Fe, sulfuros) Uso de fertilizantes (Principalmente NH4+) Remoción de bases por lixiviación Remoción de bases por cosechas CO2 de respiración de plantas y microorganismos Acidos orgánicos Lluvia

Hidrólisis del aluminio soluble 4 < pH < 5,5

Acidez por Remoción de Calcio y Magnesio

LAS PLANTAS INTERCAMBIAN HIDROGENIONES [H+] POR CATIONES EFECTO: ACIDULACION DEL SUELO

Acidez por Adición de Hidrogeniones [H+] Descomposición de la materia orgánica Absorción de nutrientes. Las raíces toman los cationes básicos (NH4 +, Ca +2, Mg +2, y K + ) y los intercambian por H+ para mantener el balance iónico. Algunos fertilizantes generan H+ por oxidación del ión amonio a nitrato.

NITRIFICACION DE FERTILIZANTES Las bacterias del suelo convierten el (NH4 + ) en (NO3 - ) (Nitrificación) 2NH4 + (ión amonio) + 4O2 2NO3 - (nitrato) + 4H + (hidrógeno ácido) + 2H2O

ACIDEZ GENERADA POR FERTILIZANTES Acidez generada por fuentes comunes de N Fuente de Nitrógeno Kg CaCO3 / Kg N requerido para neutralizar la acidez Amoníaco Anhidro 1.8 Urea 1.8 Nitrato de Amonio 1.8 Sulfato de Amonio 5.4 Fosfato Monoamonio (MAP) 5.4 Fosfato Diamonio (DAP) 3.6 REVALUADO

Disminución de pH por agricultura sin enmiendas

EFECTOS DE ACIDEZ Exceso de aluminio y manganeso Disminuye disponibilidad de elementos Precipitación e inmovilización de fósforo Los microorganismos del suelo no funcionan con eficacia en suelos ácidos. Algunos herbicidas no trabajan bien.

Disponibilidad de Nutrientes

Suelo: pH y microorganismos El crecimiento de muchas bacterias se ve inhibido a pH < 6,0. Hongos son dominantes en condiciones ácidas. Lombrices crecen mejor a pH >6.5 La nitrificación es inhibida si pH<5.5 Nitrificación = conversión de NH4+ a NO3- Fijación de N atmosférico muy restrigida a pH < 6.0 Decomposición de residuos de plantas lento en condiciones ácidas (pH <5.5)

Toxicidad de Aluminio e Hidrógeno Efectos principales del Al +3 y de H + en crecimiento: Lesión a las raíces y Disminución de la absorción de los cationes (Ca2+, Mg2+, K+).

SOLUBILIDAD DEL ALUMINIO

DEFICIENCIA INDUCIDA DE FOSFORO Crecimiento reducido de la raíz Reacciones de precipitación-adsorción Interferencia con metabolismo de P en la planta.

Alto Aluminio Poco Fósforo Crecimiento restringido de raíces de algodón causado por aluminio Soil Acidity and Liminig

Toxicidad por Aluminio

Precipitación de Fósforo en las Raíces

Disponibilidad de Fósforo según pH

Aprovechamiento de Fósforo según pH

RESUMEN