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 Al3+ son las principales fuentes de acidez del suelo

• 5,5 < pH < 6,8 – H+ y grupos ácidos débiles (orgánicos)

• 4 < pH < 5,5 – Al3+ es la principal fuente de H+

• pH < 4 – Fe3+ 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

Efecto de fertilización sobre Acidez

Intercambiable

Cultivo de Banano

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

0 10 20 30

Años

cm

ol(

+)/

L]

Ap

Bw1

Bw2

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.

EFECTO DE LA ACIDEZ

http://msucares.com/pubs/infosheets/is0864.pdf

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

Eficiencia Relativa en

Aprovechamiento de Fósforo [%]

0

20

40

60

80

100

120

5 6 6,5pH del suelo

Efi

cie

ncia

rela

tiva [

%]

RESUMEN