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 distintosRelación 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 NitrógenoKg 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.

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 FósforoCrecimiento 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

cien

cia

rela

tiva

[%

]

RESUMEN