PH Del Suelo

PROPIEDADES QUÍMICAS DEL SUELO

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN

Facultad de Ciencia Agrarias, Industrias Alimentarias y Ambiental

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE AGRONOMÍA

Docente: Ing. Teófilo Durand RuizCorreo Electrónico: [email protected]

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pH DEL SUELO

• Son una abreviación de ‘pondus hydrogenii’, traducido como potencial de hidrógeno, y fueron propuestas por Sorensen en 1909, que las introdujo para referirse a concentrarse muy pequeñas de iones hidrógeno. Sorensen, creador del concepto de pH, lo define el logaritmo negativo de la actividad de los iones hidrógeno en una solución:

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¿QUÉ ES pH?

• Medida de la expresión de la acidez que es dad por la cantidad de H+. Se maneja en una escala.

Ejemplos pHJugo de limón 2.3

Vinagre 2.8Jugo de naranja 3.7

Café negro 5.0Leche 6.6Sangre 7.4

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¿QUÉ ES pH?

El pH del suelo es una medida de la acidez o de la alcalinidad de la solución del suelo .

pH = - log[H+]

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¿QUÉ ES pH?

• La acidez presente en el suelo corresponde a la concentración de iones hidronio en disolución, extraída de la mezcla de suelo y agua o del suelo y una disolución extractora.

• Matemáticamente el pH de una disolución se indica así:

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¿QUÉ ES pH?

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.

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ESCALA DE pH

log10 10 = 1

log10 100 = 2

log10 1000 = 3

log10 10000 = 4

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ESCALA DE pH

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ESCALA DE pH (Acidez, Alcalinidad y neutralidad)

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CALIFICACIÓN DE LOS SUELOS POR SU pH

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DAÑOS POR REACCIÓN ALTA O BAJA DEL SUELO

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DISPONIBILIDAD DE LOS NUTRIENTES SEGÚN EL pH

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ACOMODACIÓN DE LOS CULTIVOS AL pH

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El encalado junto con la siembra de especies tolerantes constituyen las

prácticas más apropiadas y económicas para corregir los problemas de acidez

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pH DEL SUELO

La presencia de carbonatos (CO3-2) y

su hidrólisis promueven suelos con pH entre 8 y 10 (suelos alcalinos).

La acción disolvente del agua sobre la piedra caliza libera carbonatos.

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pH DEL SUELO

Suelos con un 80% de Saturación de Bases Intercambiables tendrán valores de pH cerca de 7. Bases intercambiables

(Ca+2, Mg+2, K+2, Na+)

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pH DEL SUELO

Cuando el % de SB (Saturación de Bases) aumenta el valor de pH aumenta.

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pH DEL SUELO

La erosión causa pérdida de las Bases Intercambiables.

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CATIONES CAMBIABLES meq / 100g

Bajo Medio Alto

Ca < 3.0 3.0 – 6.0 > 6.0

Mg < 1.5 1.5 – 2.5 > 2.5

K < 0.2 0.2 – 0.4 > 0.4

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DESEABLE RANGO DE CATIONES INTERCAMBIABLES

Catión Rango

Calcio 65% - 80%

Magnesio 10% - 20%

Potasio 3% - 8%

Sodio < 6%

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¿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.

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MEDIDAS DE pH DEL SUELO

Método electrométrico :

Se utiliza un medidor de pH de lectura

directa.

Es más preciso.

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MEDIDAS DE pH DEL SUELO

Método colorimétrico :

Uso de compuestos orgánicos que cambian

de color dependiendo del pH.

Es el método más sencillo.

Es menos exacto.

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FACTORES QUE AFECTAN EN LA MEDIDA DEL pH

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pH DEL SUELO

Lugares cercanos a fábricas e industrias a veces son responsables de la acidez de los

suelos por causa de la lluvia ácida.

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Relación entre pH y Disponibilidad de Nutrimentos

El pH del suelo tiene un efecto sobre la

disponibilidad de los elementos.

Un aumento en el pH está relacionado

con un aumento de Ca, Mg y S.

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Molibdeno aumenta al aumentar el pH.

A bajo pH aumenta la disponibilidad de

Al, Fe, Mn, Zn.

A pH bajo (ácido) se reduce la

disponibilidad de N, P, K, Ca, Mg, Cu,

B y Mo.

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En suelos alcalino se reduce la

disponibilidad de N, Fe, Zn, Mn, Cu, y

B.

La mejor disponibilidad de nutrimentos

para las plantas se encuentra a pH

entre 5.5 y 7.

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Toxicidad por hierro, manganeso y

aluminio ocurre a pH 4.5 o menos.

Alta concentración de aluminio

intercambiable en suelos ácidos afecta

al crecimiento de raíces.

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MEDICIÓN DE pH

Las diferentes relaciones suelo-agua producen valores de pH ligeramente distintos

Relación suelo-agua 1:1 o 1:2 o pasta

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TABLA INTERPRETATIVA pH DEL SUELO

Valor Categoría

< 4.4 Extremadamente Acido

4.5 – 5.0 Muy Fuertemente Acido

5.1 – 5.5 Fuertemente Acido

5.6 – 6.0 Moderadamente Acido

6.1 – 6.5 Ligeramente Acido

6.6 – 7.3 Neutro

7.4 – 7.8 Ligeramente Alcalino

7.9 – 8.4 Moderadamente Alcalino

8.5 – 9.0 Fuertemente Alcalino

> 9.0 Muy Fuertemente Alcalino31

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pH DEL SUELO Y NUTRIENTES

Factor Efecto

Disponibilidad de fósforo Máxima entre pH 5.5 – 7.0

Disponibilidad de micronutrientes Todos los micronutrientes, excepto el Mo, están más disponibles a pH 5.5 – 6.0

Toxicidad de aluminio Disminuye a medida que el pH aumenta.

CI C (Capacidad de Intercambio catiónico)

Aumenta a medida que el pH aumenta (mayor retención de Ca, Mg y k, menos lixiviación)

Mineralización de N pH 6.0 – 6.5 óptimo para la actividad de los nitrificadores

Fijación de N La nodulación disminuye a pH < 5.5

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MEDICIÓN DE pH CON TIRILLAS TORNASOL

NO HAY EXCUSA PARA NO MEDIR pH DEL SUELO PARA SABER SI SE REQUIERE DE

ENCALAMIENTO33

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PRINCIPIOS DE pH DEL SUELO

o En el laboratorio la medida de pH refleja la acidez activa del suelo solamente. No refleja la acidez total del sistema.

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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).

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CATIONES EN EL SUELO

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CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO (CIC)

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CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO

• 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.

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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.

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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.

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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+

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HIDROGENIONES H+

El Hidrógeno es un ión Intercambiable

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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

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HIDRÓLISIS DEL ALUMINIO SOLUBLE

4 < pH < 5,5

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Acidez por Remoción de Calcio y Magnesio

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TIPOS DE ACIDEZ EN EL SUELO

Acidez activa :

La acidez total de un suelo está compuesta de :

Acidez activa y Acidez Potencial

Es la concentración de H+ en la solución del suelo.

Es la acidez medida con pH del suelo. Es solo una parte de la acidez total. Iones de H en la solución del suelo Iones de H que provienen de la disociación de Al.

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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.• Iones de H y Al retenidos y/o adsorbidos en las

partículas del suelo.

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Importancia de la Acidez Potencial

o Define las políticas de manejo de pH o Determina la cantidad de cal requerida para lograr un cambio dado de pH.

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LAS PLANTAS INTERCAMBIAN HIDROGENIONES [H+] POR CATIONES

EFECTO:

ACIDULACION DEL SUELO

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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.

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NUTRIFICACIÓN DE FERTILIZANTES

Las bacterias del suelo convierten el (NH4+) en (NO3-) (Nitrificación)

2NH4+ (ión amonio) + 4O2

2NO3- (nitrato) + 4H+ (hidrógeno ácido) + 2H2O

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ACIDEZ GENERADA POR FERTILIZANTES

Acidez generada por fuentes comunes de N

Fuente de Nitrógeno Kg CaCO3 / Kg Nrequerido 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

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Disminución de pH por agricultura sin enmiendas

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Efecto de fertilización sobre Acidez Intercambiable

Cultivo de Banano

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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.

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FACTORES

• El nivel de acidificación se ha incrementado, por varios factores:

• Pérdida de la capa arable por erosión.• Extracción de nutrientes en sistemas de cultivo intensivo.• Efecto residual ácido de fertilizantes nitrogenados

amoniacales.• Manejo inadecuado del encalado.• Deforestación y habilitación para el cultivo de suelos

ácidos.• Escaso uso de técnicas de diagnóstico de la fertilidad de

los suelos.56

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El fenómeno de la acidez

• Reduce el crecimiento de la plantas.

• Ocasiona disminución de la disponibilidad de algunos

nutrimientos como Ca, Mg, K y P.

• Favorece la solubilización de elementos tóxicos para las

plantas como el Al y Mn.

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DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES

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TOXICIDAD DE ALUMNIO 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+).

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DEFICIENCIA INDUCIDA DE FOSFORO

• Crecimiento reducido de la raíz • Reacciones de precipitación-adsorción

• Interferencia con metabolismo de P en la planta.

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ALTO ALUMNIO POCO FÓSFORO

Crecimiento restringido de raíces de algodón causado por aluminio

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Toxicidad por Aluminio

Toxicidad por Aluminio reduce el crecimiento de las raícesAl

ppmAlgodón

Longitud de Raíz

0 16 cm

0.25 11 cm

0.50 8 cm

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Precipitación de Fósforo en las raíces

Altos niveles de aluminio causan su precipitación en las raícesP uptake (consumo), mg

pH Tops Raíces

4.7 3.52 1.72

5.0 4.68 0.98

6.0 5.56 0.94

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Disponibilidad de Fósforo según pH

Máxima Disponibilidad

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Aprovechamiento de Fósforo según pH

Eficiencia Relativa en Aprovechamiento de Fósforo [%]

020406080

100120

5 6 6,5pH del suelo

Efic

ienc

ia re

lativ

a [%

]

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Aprovechamiento de Fósforo según pH

Eficiencia Relativa en Aprovechamiento de Fósforo [%]

020406080

100120

5 6 6,5pH del suelo

Efic

ienc

ia re

lativ

a [%

]

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REACCIÓN DEL SUELO

Acidez – Alcalinidad

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IMPORTANCIA DEL pH EN EL SUELO

En la disponibilidad de nutrientes. En la identificación del tipo de carga que los coloides.

En taxonomía de suelos. Para detectar coloides inorgánicos no cristalinos:

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CAPACIDAD BUFFER DEL SUELO

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SUELOS ÁCIDOS

Suelos que presentan valores de pH menores a 6.5

Más del 85 % del área del país está ocupada por suelos ácidos

Para su formación se requieren fuentes de protones

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TIPOS DE CULTIVOS QUE PRESENTAN TOLERANCIA PARA EL PH

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pH (Acidez)Tipo de cultivo

Temperatura

Precipitación (mm) pH Interpretación del nivel de pH

Algodón 20 – 35 600 – 800 6 – 7 Ligeramente Acido, Rango Neutro

Arroz 25 – 35 1500 5.5 – 6.5 Moderadamente Acido, Ligeramente Acido

Banano 18 – 35 1800 5.0 – 8.0 Fuert. Acido, Mod. Acido, Lig, Acido, Rang. Neutro, Deb. Alcalino

Cacao 20 – 30 + 1500 6.0 – 7.5 Lig. Acido, Rang. Neutro. Deb. Alcalino

Café 20 – 25 1300 – 1800 5.5 – 6.5 Moderadamente Acido, Lig. Acido

Caña de Azúcar 24 – 37 1300 – 1500 7.0 Neutro

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Temperatura


Cítricos 23 – 30 1600 – 2000 6.0 – 7.0 Lig. Acido, Rang. Neutro. Neutro

Cocotero > 22 1500 – 2000 5.0 – 8.0 Fuert. Acido, Mod. Acido, Lig. Acido, Rang. Neutro, Deb. Alcalino

Maíz 20 – 30 800 – 1000 5.5 – 8.0 Mod. Acido, Lig. Acido, Rang. Neutro, Deb. Alcalino

Mango > 24 800 – 1000 5.7 – 6.5 Moderadamente Acido, Lig. Acido

Maracuyá 24 – 32 1500 – 2000 6.0 – 7.0 Ligeramente Acido, Rango Neutro

Melón 22 – 33 500 – 600 6.0 – 7.0 Lig. Acido, Rang. Neutro, Neutro

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Temperatura


Palma africana 22 – 33 > 2000 6.0 Ligeramente Acido

Papaya 21 – 33 > 1500 6 – 7 Ligeramente Acido, Rango Neutro

Piña 22 – 27 1300 – 1500 5.0 – 6.5 Fuert. Acido, Mod. Acido, Lig. Acido

Plátano 18 – 37 1800 – 2500 6 – 7 Ligeramente Acido, Rango Neutro

Sorgo 21 – 32 500 5.0 – 8.5Fuert. Acido, Mod. Acido, Lig. Acido, Rang. Neutro, Deb. Alcalino, Mod.

Alcalino

Soya 22 – 25 500 – 600 6.0 – 6.5 Ligeramente Acido

Yuca 20 – 31 1300 – 1500 5.5 – 6.5 Moderadamente Acido, Lig. Acido

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TIPOS DE CULTIVOS QUE PRESENTAN TOLERANCIA CON LA C.E.

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Conductividad Eléctrica (Salinidad)

Tipo de cultivo Temperatura

Precipitación (mm) C.E. Interpretación del

nivel de C.E.Algodón 20 – 35 600 – 80 7.7 Alto

Arroz 25 – 35 1500 3.0 AltoCaña de Azúcar 24 – 37 1300 – 1500 1.7 Medio

Cebada (Forrajera) 23 – 26 500 – 200 6.0 AltoCebada (Grano) 23 – 26 501 – 200 8.0 Alto

Cebolla 23 – 26 502 – 200 1.2 MedioMaíz 20 – 30 505 – 200 1.7 Medio

Maíz Dulce 20 – 30 504 – 200 1.7 MedioManí 23 – 26 503 – 200 3.2 Alto

Naranja 23 – 26 506 – 200 1.7 MedioPapa 23 – 26 507 – 200 1.7 MedioSoya 22 – 25 500 – 600 5.0 AltoTrigo 23 – 26 508 – 200 6.0 AltoUva 23 - 26 509 – 200 1.5 Medio

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TIPOS DE CULTIVOS QUE PRESENTAN TOLERANCIA CON EL SODIO INTERCAMBIABLE

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Saturación Sodio IntercambiableTipo de cultivo

Temperatura

Precipitación (mm) % Na Interpretación del nivel de

pHAlgodón

(Germinación) 23 – 30 500 – 200 < 15 Bajo, Moderado

Algodón 20 – 35 500 – 200 > 40 Muy Alto

Arveja 23 – 36 500 – 200 < 15 Bajo, Moderado

Cebada 23 – 36 500 – 200 > 40 Muy Alto

Cebolla 23 – 36 500 – 200 15 – 40 Moderado, Alto, Muy Alto

Maíz 23 – 36 500 – 200 < 15 Bajo, Moderado

Maní 23 – 36 500 – 200 < 15 Bajo, Moderado

Naranja 23 – 36 500 – 200 < 15 Bajo, Moderado

Trigo 23 – 36 500 – 200 15 – 40 Moderado, Alto, Muy Alto

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