2 PROPIEDADES QUIMICAS

8/3/2019 2 PROPIEDADES QUIMICAS

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PROPIEDADES QUÍMICASDEL SUELO AGRÍCOLA



Propiedades químicas

Elementos químicos:- Inorgánicos- Orgánicos

CIC pH

CE



Elementos químicos del suelo

Pueden estar contenidos en: La fase sólida: formando parte de la estructura

de los minerales o de la materia orgánica La fase líquida: disueltos en el agua del suelo.

Total o parcialmente disociados en iones(aniones y cationes).Agua + iones = solución del suelo Cationes (K+, Ca++, Fe++, Mg++, NH4+) Aniones (NO3

-, CO3=, Cl-).



Elementos inorgánicos

Los elementos más abundantes de la cortezaterrestre son el oxígeno y el silicio (75%).

Le siguen el aluminio (Al), el hierro (Fe), el calcio(Ca), el sodio (Na), el potasio (K) y el magnesio

(Mg).

Depende mucho del material de origen: Suelos volcánicos que provienen de picones:

Ricos en Mg y Fe y con poco Na y K Suelos volcánicos que provienen de jables:

Ricos en K y Na y con menos Fe y Mg



Componentes inorgánicos

Los compuestos más abundantes son: Arcilla Óxidos e hidróxidos: generalmente asociados a

las arcillas (OH)

Carbonato cálcico (CaCO3) Yeso (CaSO4.2H2O)



Arcilla

Silicatos de aluminio hidratados con estructuralaminar.

Tipos: caolinita, mica, vermiculita… La arcilla es un coloide electronegativo dotado de

propiedades de adsorción propias, por lo que escapaz de retener en su superficie los cationes de lassustancias ionizadas.

Las arcillas absorben agua, aumentando su volumeny por lo tanto su capacidad de intercambio iónico.



Materia orgánica

El pequeño porcentaje de materia orgánicapresente en el suelo resulta indispensable para elmantenimiento de sus propiedades físicas,químicas y biológicas

La materia orgánica del suelo se puede encontraren distinto estado de descomposición. Lo másinteresante es disponer de suficiente cantidad demateria orgánica en forma de humus.



Humus

El humus es materia orgánica ya descompuesta

y estable, procedente de restos animales yvegetales. Su composición varía ya que depende del

material de origen y de la acción de organismos

vivos que habitan en el suelo (hongos, bacterias,protozoos, lombrices…) Es una materia homogénea, amorfa, oscura e

inodora. Productos finales de su degradación: sales

minerales y CO2.



El humus también es un coloide electronegativo, eigual que las arcillas, atrae a los cationes.

El humus es hidrófilo (que retiene mucha agua) y

desempeña una importante función en la retencióndel agua.



Complejo arcillo-húmico Son pequeñas partículas de arcilla y humus que se

encuentran en los agregados del suelo, coaguladas por

la acción del calcio. El complejo arcillo-húmico (CAH) determina la fertilidad

del suelo: es responsable de las propiedades físico-químicas del suelo y de la absorción de nutrientes.

Tiene carga negativa por lo que atrae y retienecationes en su superficie.

Los cationes adsorbidos se encuentran en un

intercambio continuo y rápido con la solución del suelo. En los suelos con exceso de sodio, este elemento

dispersa las arcillas, rompiendo el CAH.



Disociación de sales

Las sales se disocian en susiones (solución del suelo): Cationes: Carga + Aniones: Carga –

Los cationes quedanadsorbidos en el CAH decarga negativa



Adsorción: es un proceso físico o químico por el cualátomos, iones o moléculas son atrapadas o retenidas enla superficie de un material

Absorción: es un proceso físico o químico en el cualátomos, moléculas o iones pasan de una primera fase aotra incorporándose al volumen de la segunda fase.



Capacidad de cambio

Es un fenómeno de superficie, los iones son

adsorbidos en la superficie de las partículas dearcilla y humus.

Iones intercambiables:Iones intercambiables: son retenidos débilmente porlos coloides del suelo. Pueden ser reemplazadosrápidamente por los iones presentes en la solución delsuelo.

- Iones no intercambiables: son adsorbidos fuertemente

o ubicados en sitios inaccesibles, por lo tanto eldesplazamiento es nulo.

Iones solubles: son los que se encuentran en la

solución suelo.



Capacidad de cambio

La tienen las partículas de arcilla, humus y del CAH: Tienen una gran superficie en relación con el volumen

que ocupan. Tienen carga eléctrica negativa y se fijan a ellas los

cationes, de carga positiva.Las características conjuntas de disponibilidad de una gran

superficie, y carga electronegativa, explican la enorme

capacidad de cambio que poseen.



Capacidad de Intercambio CatiónicoEs la suma total de los cationes adsorbidos por el

CAH que pueden ser intercambiados por otroscationes de la solución del suelo. La CIC nos da una idea del “tamaño de la despensa”

donde almacenar cationes. Se expresa en meq / 100 g. de suelo. Los cationes que frecuentemente ocupan las posiciones

de cambio en los suelos son: Ca++, Mg++, K+, Na+, H+,

Al+++, Fe+++, Fe++, NH4+, Mn++, Cu++ y Zn++. El intercambio se produce en cantidades químicamente

equivalentes.



Valores medios de C.I.C. según la textura del suelo(U.S.D.A.)

Suelos arenosos…………1-5 meq /100 gSuelos francos…………... 5-15 meq /100 gSuelos arcillosos…………15-30 meq /100 g

Valor extremo inferior <5 meq /100 g: suelos pobres,arenosos, poco aptos para la vida de las plantas

Valor extremo superior >30 meq /100 g: son suelosexcesivamente arcillosos, con problemas depermeabilidad y estructura



En general: Los cationes de mayor valencia son adsorbidos más

fuertemente. Los de igual carga son adsorbidos en función del radio

hidratado.

El orden prioritario de adsorción entre los diferentes

cationes sería el siguiente (Serie de Hofmeister):

H+ > Al+++ > Ca++ > Mg++ > K+ > NH4+ > Na+



Cuando se incorpora al suelo un abono, por ejemplo unabono potásico, al disolverse en el agua se incrementael número de cationes K+ de la disolución del suelo.Muchos de estos cationes sustituirán a cationes Ca++

del C.A.H. pasando estos a la disolución. Cuando laplanta absorba cationes K+ de la disolución del suelo,otros cationes K+ pasarán del CAH a la disolución, conel fin de mantener un cierto equilibrio entre disolución y

complejo.



Se llama porcentaje de saturación de bases a la proporciónde la CIC ocupada realmente por los iones Ca++, Mg++,K+ y Na+ (llamados bases)

V(%) = Ca++ + Mg++ + Na+ + K+ x 100

C.I.C

Saturación de bases



Valores normales/deseables

Capacidad Int. Catiónica (CIC) > 10 meq / 100 g

Sodio (Na)< 5

% CIC

Potasio (K)15 – 20

Calcio (Ca)50 – 60

Magnesio (Mg)15 - 25

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pH

La acidez del suelo se determina por la concentraciónde protones en la solución del suelo. Se expresa como pH, que es el logaritmo cambiado de

signo, de la concentración de protones en una

disolución determinada.pH = - log [ H + ]

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El valor de pH varía entre 0 y 14 En la mayoría de los suelos el valor de pH varía entre

4,5 y 10

Fuertemente básico > 9.0Moderadamente básico 8.0 -9.0

Ligeramente básico 7.4 -8.0Neutro 6.6 -7.4Ligeramente ácido 6.0 -6.6

Moderamente ácido 5.0 -6.0Fuertemente ácido < 5.0

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El pH nos da una indicaciónquímica de la capacidad dereacción del suelo, principalmente: Disponibilidad de nutrientes Daños a raíces (pH extremos)

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Importancia del pH del suelo para las plantas: Disponibilidad y absorción de nutrientes: óptimo 6 - 7. Actividad de organismos del suelo: proliferan con

valores medios y altos. Se reduce con pH inferior a 5,5. Presencia o ausencia de elementos tóxicos (Al, Mn, Fe)

Descomposición de la materia orgánica. La producción vegetal depende del pH y del rango de

adaptabilidad

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Alfalfa 6.2 - 7.8Espárragos 6.2 - 7.8Col 5.5 - 7.2Zanahoria 5.7 - 7.0

Melón 5.6 - 7.3Pimiento 5.2 - 6.8Tomate 5.2 - 6.7Maíz 6.0 - 7.0

Papa 5.0 - 7.0

Cebolla 6.0 - 7.4Manzano 5.1 - 6.8Vid 6.0 - 7.5Arroz 5.0 - 6.5

Arvejas 6.0 - 7.5Caña azúcar 5.5 - 8.0Piña 5.0 - 6.0

Cultivos y Rango pH



Poder tampón del suelo

Es la capacidad de resistir al cambio de pH de lasolución del suelo

La neutralización de los iones H+ y Al+3 en la solucióndel suelo tendrá sólo un pequeño efecto, debido a que

serán rápidamente reemplazados por iones adsorbidospor el coloide.

Esto es lo que dificulta la variación del pH con

enmiendas.

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La conductividad eléctrica Es el parámetro más extendido y utilizado para estimar

la salinidad. Se basa en la velocidad con que la corriente eléctrica

atraviesa una solución salina, la cual es proporcional ala concentración de sales en solución.

Se expresa en dS/m (dS=deciSiemens) (1 mmhos/cm = 1 dS/m).

Por tanto, el contenido de salino de una solución seconoce midiendo la conductividad eléctrica de la

solución, mediante la fórmula:STD = 0,64 · CE gramos / litro de disolución (g/l)

STD: SÓLIDOS TOTALES DISUELTOS0,64 ClNa (sobreestimación)

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Salinidad del sueloEn base a la CE el United States Salinity Laboratory de

Riverside establece los siguientes grados de salinidad. 0 - 2 Suelos normales 2 - 4 Quedan afectados los rendimientos de los cultivos

muy sensibles. Suelos ligeramente salinos. 4 - 8 Quedan afectados los rendimientos de la mayoría

de los cultivos. Suelos salinos. 8 - 16 Sólo se obtienen rendimientos aceptables en los

cultivos tolerantes. Suelos fuertemente salinos. > 16 Muy pocos cultivos dan rendimientos aceptables.

Suelos extremadamente salinos.

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Principales sales

Carbonatos, sulfatos, cloruros (99% de las sales) Nitratos, fosfatos (suelos fertilizados)

Las peores desde el punto de vista agrícola son: Cloruros Sulfatos, sobre todo de sodio y magnesio Carbonatos y bicarbonatos de sodio Boro



Salinización de suelos Causas de aparición:

Causas naturales

Constitución geológica del terreno

Actividad volcánica

Ascensión del subsuelo

Transporte por viento

Intrusión marina

Antrópicas

Agua de riego

Sobreexplotación acuíferos

Fertilización (nitrógeno)



Cultivos resistentes

Cultivos leñosos:Palmeras, granado, algarrobo...

Hortalizas:Cebolla, tomate, espárrago, alcachofa...

CerealesArroz y cebada

Otros:Algodón, lenteja, azúcar de caña...



Cultivo CE en el extracto saturado para un rendimiento potencialdel:

100% 90% 75% 50% 0%Calabaza,calabacin

3,2 3,8 4,8 6,3 9,4

Brócoli 2,8 3,9 5,5 8,2 14,0

Tomate 2,5 3,5 5,0 7,6 13,0Pepino 2,5 3,3 4,4 6,3 10,0

Col repollo 1,8 3,4 5,8 9,9 18,0

Papa 1,7 2,5 3,8 5,9 10,0

Millo(dulce)

1,7 2,5 3,8 5,9 10,0

Pimiento 1,5 2,2 3,3 5,1 8,6

Lechuga 1,3 2,1 3,2 5,1 9,0Cebolla 1.2 1.8 2.8 4,3 7,4

Zanahoria 1.0 1.7 2.8 4.6 8,1

Habichuela 1.0 1.5 2.3 3.6 6,3



Cultivo CE en el extracto saturado para un rendimientopotencial del:

100% 90% 75% 50% 0%

Aguacate (patrón) 1,0 2,5

Plátano 1,2 4,0

Mango 2,0 8,0

Papaya 2,0 8,0

Naranjo 1,7 2,3 3,3 4,8 8,0

Viña 1,5 2,5 4,1 6,7 12,0

Fuente: FAO (1987) y Clemente Méndez (Cabildo Tenerife)



Sodicidad del suelo El sodio en el suelo dispersa el CAH y daña la

estructura. En los suelos es muy importante determinar que tipo de

cationes predominan en el complejo adsorbente (si esel Ca++ o por el contrario el Na+).

El porcentaje de Na+

respecto a los demás cationesadsorbidos se denomina porcentaje de sodiointercambiable (PSI).

PSI = Na / CIC x 100 Se considera que un suelo puede empezar a sufrir

problemas de sodificación y dispersión de la arcillacuando el PSI > 5%.

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Tipos de suelo

Suelos Normales: CE< 4 dS/m, PSI< 15%, pH variable

Suelos Salinos: CE >4 dSm/m, PSl< 15%, pH< 8.5

Suelos Sódicos: CE< 4 dSm/m, PSI> 15%, pH> 8.5.

Suelos Salino-Sódicos: CE> 4 dS/m PSI> 15%, pH= 8.5



CE4

SALINONORMAL

15

SALINO SÓDICOSÓDICO

PSI



Enmiendas

El sodio abundante de la solución hace que el complejode cambio del suelo se encuentre saturado o semi

saturado por este elemento. La primera acción a tomar es desadsorberlo del

complejo de cambio para que pueda ser eliminado por

arrastre de la solución del suelo con el agua añadida. El desplazamiento del sodio del complejo solo

puede hacerse mediante su intercambio con otro catión,siendo de elección el calcio por su mayor capacidad deser adsorbido y por ser un elemento inocuo.

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