EL COMPLEJO DE INTERCAMBIO (CI) del SUELOdel SUELO

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICA (CIC) 

Parte IParte I 

Bibliografía:Bibliografía: Temas de Edafología:  Capítulos 4 y 5 

1Dra. Susana Hang

TemarioTemario

• Introducción• Componentes del complejo de cambio• Tipo de cargas eléctricasC t í ti l d l i t l id l• Características generales de los sistemas coloidales

• La doble capa eléctrica  y la doble capa difusa: Características.

• Capacidad de intercambio catiónico (CIC) y capacidad de intercambio Aniónico (CIA)

• Cationes intercambiables• Cationes intercambiables• Índices: su identificación en datos analíticos de cartas de suelo

Dra. Susana Hang 2

IntroducciónIntroducción

• Se denomina complejo de intercambio a la fracción coloidal del suelo que tiene la capacidad de adsorber y de intercambiar iones entre si y con la solución del suelo.

• Es un fenómeno de interface (entre más de una cara o FAZ). 

• Es complejo porque esta integrado por componentes• Es complejo porque esta integrado por componentes de naturaleza muy variada.

• Su importancia agronómica: Influye en propiedades fí i ( bilid d l ió dfísicas (estructura, estabilidad estructural, retención de agua) , químicas (acidez, alcalinidad), fertilidad (reposición de nutrientes).

3Dra. Susana Hang

SISTEMAS COLOIDALES (SC)

Contienen moléculas grandes o partículas pequeñas, de decir, ocupan una posición intermedia en lo que se refiere al tamaño de la partícula.

Intervalo de tamaño aproximado de moléculas o partículas coloidales: 20 Å – 2000 Å (0 002µm‐0 2µm)

Características de los Sistemas Coloidales:

coloidales: 20 Å  2000 Å (0.002µm 0.2µm).

• Tamaño de la partícula.

• Propiedades superficiales (incluyendo las eléctricas)

• Interacciones partícula‐partícula.

• Interacciones partícula disolvente• Interacciones partícula‐disolvente

4Dra. Susana Hang

Suelo: Sistema trifásico y heterogéneo

Inorgánica (minerales primarios, arcillas, óxidos hidratados otros)

fase liquida fase gaseosa fase sólida

hidratados, otros)

Orgánica (productos orgánicos,

i i )

Fase sólida

SUELOmicroorganismos)

Fase líquidaAgua

S l ió d l lSolución del suelo

Fase gaseosa Atmósfera del suelo

5Dra. Susana Hang

Arena muy gruesa (2000-1000 µmArena gruesa (1000-500 µm)

TamañoSeparación por análisis mecánico

g ( µ )Arena media (500- 250 µm)Arena fina (250- 100 µm)Arena muy fina (100 50 µm)Limo (50 2µm)

F ólid

Limo (50 – 2µm)Arcillas (<2 µm)

Composición similar al Arena Fase sólida inorgánica

Origen

Composición similar al material original

Material original con transformaciones

Arena

Limotransformaciones

Predominio de material neoformado

Arcilla

Propiedades

Actividad casi nula

Actividad pequeña

Arena

LimoPropiedades p q

Gran actividad Arcilla

Limo

COMPONENTES DEL COMPLEJO DE INTERCAMBIOCOMPONENTES DEL COMPLEJO DE INTERCAMBIO

Los Componentes del Complejo de Cambio son todos los

posibles Adsorbentes presentes en el suelo: compuestos

minerales y orgánicos capaces de desarrollar carga

eléctrica (+ y -).

7Dra. Susana Hang

Minerales de arcilla AluminosilicatosMinerales hojosos formados por laminillas, cada laminilla esta formada por capas

Capa tetraédricaCapa de

tetraedros de [Si2O5]-2

Capa octaédrica Capa de ALUMINA Al (OH)Al2(OH)6

Capa de BRUCITA Mg3(OH)6

8Dra. Susana Hang

Minerales de Arcilla  Estructura cristalina

Mediante una reacción química entre la capa de tetraedros y de octaedros se forma la estructura de Lamina o Laminilla

LAMINILLA, LAMINACAPAS de TETRAEDROS y OCTAEDROS

1:1

2:1

9Dra. Susana Hang

Tipo de las cargas eléctricas generadas en los minerales de arcillas

1‐ Sustitución isomórfica o carga permanente

•Tetraedros con Al reemplazando el Si•Octaedros con Mg ó Fe2+ reemplazando Al

Se genera una Densidad de carga superficial

2‐ Dependiente del pH  o carga variable

Se desarrollan cargasSe desarrollan cargas en los bordesequivalentes a un grupo funcional

10Dra. Susana Hang

Tipos de Minerales de Arcilla

CArcilla

Tipo de capas

EspaciadoCIC 

(meq/100g)

Cargas dependientes 

del  pH

Caolinita 1:1 7.2 1‐10 Alto

Illita (micas) 2:1 10 20‐40 Bajo

Vermiculita 2:1 10‐15 120‐150 Bajo

Montmorillonita 2:1 Variable 80‐120 Bajo

Intergrados 2:1:1 14 20‐40 Alto

11Dra. Susana Hang

Óxidos e hidróxidos de suelo

Dependiente del pH  o carga variable

12Dra. Susana Hang

COMPONENTES ORGÁNICOS DEL SUELO

Estructura hipotética de un Acido Húmico

COMPONENTES ORGÁNICOS DEL SUELO

Grupos funcionales que generan cargas dependientes del pHp q g g p p

13Dra. Susana Hang

Grupos funcionales de las sustancias húmicas

14Dra. Susana Hang

Componentes del Complejo de Intercambio del suelo

Carga por sustitución isomórfica d d d l HMinerales de arcilla Cargas dependientes del pHMinerales de arcilla

Alofanos C d di t d l HMinerales Alofanos

Ó

Cargas dependientes del pHMinerales

Óxidos hidratados Cargas dependientes del pH

Cargas dependientes del pHOrgánicos Grupos funcionalesHidroxilo, carboxilo, fenólico aminafenólico, amina

15Dra. Susana Hang

Dispersiones coloidalesDispersiones coloidales

Característica común a todos los tipos deCaracterística común a todos los tipos de dispersiones coloidales

Gran relación AREA‐VOLUMEN en las partículas implicadas

16Dra. Susana Hang

SUPERFICIE ESPECIFICA

No de  Arista  Superficie Bloques [cm] Expuesta [cm2]

1 1 6125 0,2 301000 

millones 0 001 6000millones 0,001 6000

SUPERFICIE ESPECIFICA = SUPERFICIE / VOLUMEN [cm2/g]

TAMAñO

FORMA

A B C

Superficie Especifica de A<B<<C

Propiedades eléctricas de los SCPropiedades eléctricas de los SC

• Adquieren carga eléctrica por ionización, por adsorción de iones (o b ) d t t di l ( j )ambas) cuando se ponen en contacto con un medio polar (ej.agua).

• Como cualquier sistema electrolítico (solución verdadera) debe haber numero equivalente de iones de signo opuesto para que se 

l l di ió d l t t lid dcumpla la condición de electroneutralidad.

• La característica especial de los SC consiste en que una de las especies cargadas tiene dimensiones coloidales y puede tener una carga neta muy superior a la de un ion monovalentecarga neta muy superior a la de un ion monovalente.

• En el sistema deberá haber iones con carga contraria a la de la partícula coloidal para que se mantenga la electroneutralidad CONTRAIONESCONTRAIONES.

• También existirán iones del mismo signo que las partículas coloidales  COIONES.

Dra. Susana Hang 19

Neutralidad eléctrica

• Para que se mantenga la neutralidad q geléctrica debe haber un exceso de contraiones neutralizantes en lacontraiones neutralizantes en la proximidad de la partícula coloidal cargadacargada.

Dra. Susana HangDra. Susana Hang

Distribución de los iones en los sistemas coloidales

Dra. Susana Hang 21

Modelo de Helmholtz

+++

‐‐‐

Representación gráfica

++++

‐‐‐

l Eléctrico,

++++

‐‐‐‐

Potencia

Contraiones 

++++

‐‐‐‐ +

+‐‐ Distancia, nm

Dra. Susana Hang 22

Superficie coloidal 

La DCD

• En la proximidad de una tí l l id l d h

‐‐‐‐partícula coloidal cargada hay 

un equilibrio entre las fuerzas eléctricas que tienden a atraer contraiones y repeler coiones y 

‐‐‐y p y

la agitación térmica que tiene a producir una distribución uniforme de iones.

‐‐‐‐

• El efecto combinado de las fuerzas eléctricas y la agitación térmica da por resultado una

‐‐‐

+ contraiones

térmica, da por resultado una doble capa eléctrica “difusa” llamada la DC de Gouy‐Chapman

‐

Dra. Susana Hang

‐ Coiones (igual signo que la partícula coloidal)

Distribución de los iones en los sistemas coloidales

• El exceso de contraiones cerca de la superficie de la partícula cargada apantalla la atracción electrostática ala atracción electrostática a los contraiones más alejados de la superficie de la partícula

• El potencial eléctrico cae• El potencial eléctrico cae rápidamente al principio y después más lentamente al aumentar la distancia.l l lé h• El potencial eléctrico se hace nulo en una región donde la distribución de cargas es uniforme (solución 

d d )verdadera).

24Dra. Susana Hang

La DCDLa DCD• Un aumento de la concentración de electrolitos favorece que la

DCD se haga más compacta (menor espesor) dado que incrementa g p ( p ) qla caída de potencial por unidad de distancia)

Dra. Susana Hang 25

La DCDLa DCD• El aumento de la valencia de los contraiones favorece que la DCD

se haga más compacta (menor espesor), dado que incrementa la caída de potencial por unidad de distancia.

ψ

Dra. Susana Hang 26

Cálculo del espesor de la capa difusa

D dDonde:

κ‐1 es la extensión de la doble capa o distancia a la superficie coloidal a la cual la concentración iónica es muy próxima a la de la solución externa.

e es la carga elemental del electrón.

ε es la constante dieléctrica del medio.

k es la constante de Boltzman.

z es la carga del contraión.

l t ió d l l ió tn0 es la concentración de la solución externa.

T es la temperatura absoluta.

Reordenando:

C: constante que agrupa todas las constantes (e, ε, k, T, π). 

A partir de esta ecuación podemos describir numéricamente el efecto sobre el espesor de la doble capa que tienen  

l d l ió

Dra. Susana Hang 27

1‐ la carga del contraión2‐ la concentración externa

Ejercicio de aplicación

1- Calcular el espesor de κ-1 (considerar la constante C= 2)1- Calcular el espesor de κ (considerar la constante C= 2).2- Representar gráficamente,ψ ƒ d (potencial en función de distancia).

z n0 κ-1

0.1M1

0.01M

0.1 M2

0.01 M

Dra. Susana Hang 28

Variación del espesor de la capa difusa según la carga del contraión y la concentración externa

70

contraión y la concentración externa

50

60

ifusa, n

m

30

40

de la cap

ad

Z1

Z2

10

20

Espe

sord

Z2

01 0,3 0,1 0,01 0,001

Concentración solución externa, M

Dra. Susana Hang29

30Dra. Susana Hang

Solución Externa Solución Externa Solución ExternaSolución Externa

Conceptos de floculación y dispersión

Capa Difusa Capa Difusa Capa Difusa Capa Difusa

Partícula Cargada Partícula Cargada Partícula CargadaPartícula Cargada

El mayor espesor de lacapa difusa de cadapartícula impide el“solapamiento” de las

dif

El pequeño espesor dela capa difusa de cadapartícula permite el“solapamiento” de las

difcapas difusas capas difusas.

Condición del  SC disperso Condición del  SC floculado

Sistemas floculados y dispersos

Sistema disperso Partículas de arcilla individualizadas

Si t d diSistema agregado y dispersoFormación de clusters por asociación de laminas de 

arcillaarcilla

Sistema agregado ySistema agregado y floculado

32Dra. Susana Hang

Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC): Es la cantidad de Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) Es la cantidad de cationes que el complejo de cambio puede intercambiar con la solución del suelo (predominante en suelos de regiones templadas)

Capacidad de Intercambio Aniónico (CIA): Es la cantidad de i l l j d bi d i t bi l aniones que el complejo de cambio puede intercambiar con la

solución del suelo

La unidades de expresión: meq (g de suelo) -1; meq (100g suelo)-1 ( ) 1 ( ) 1Cmol (kg suelo)-1, mmol (kg de suelo)-1

Valores de referencia de CIC: 10 - 40cmol kg-1

33Dra. Susana Hang

Intercambio iónico Iones adsorbidos o intercambiables

Son los encargados de mantener la electroneutralidad del suelo

CIC CIA

15‐25 meq/100 g suelo                                    2‐4 meq/100g suelos    

Características de las reacciones de intercambio ió icatiónico

Son reversibles

S t i ét iSon estequiométricas

Son rápidas

Cumplen con la ley de masasCumplen con la ley de masas

Efecto dilución de valencia

Representación grafica de la generación de cargas eléctricas  (+ y ‐) de los componentes del suelo en función del pH

35Dra. Susana Hang

Electroneutralidad del suelo

Solución del suelo: agua, aniones, cationes, etc.

Cationes  Al+3, H+, Ca+2, Mg+2, K+, NH4+, Na+

i

Aniones  H2PO4‐1, SO4

‐2, NO3‐, Cl‐, OH‐

Los cationes provienen de la meteorización de los minerales y de la mineralización de los compuestos orgánicos.

S d biSe pueden ubicar:

•La fase sólida Estructurales • En la interfaz solido liquido CATIONES INTERCAMBIABLES• En la interfaz solido-liquido CATIONES INTERCAMBIABLES• En la fase liquida Cationes Solubles.

Relación de concentraciones entre los Cationes Intercambiables y los Cationes SolublesIntercambiables y los Cationes Solubles

CATIONES INTERCAMBIABLES

SOLIDA

CATIONES SOLUBLES LIQUIDA

Estructurales

SOLIDA

GASEOSA

Dra. Susana Hang37

Cationes intercambiables

Son los encargados de mantener la electroneutralidad del suelo

Son adsorbidos por mecanismos y energías variables

Propiedades de las reacciones de intercambio catiónico

Son reversibles

Son estequiométricas

Son rápidas

Cumplen con la ley de masas

Efecto dil ción de alencia

38Dra. Susana Hang

Efecto dilución de valencia

CATIONES INTERCAMBIABLES Y SU DISTRIBUCIÓN

LEY DE COULOMB

2´

DrqqKF =

F fuerza de atracción o repulsión (N)F, fuerza de atracción o repulsión (N), q y q´, son las cargas eléctricas (coulomb), r, es la distancia entre cargas (m), D es la constante diéléctrica (78 agua 25ºC)D, es la constante diéléctrica (78, agua 25ºC), K, constante de proporcionalidad (8.9 .109 para las unidades planteadas)

39Dra. Susana Hang

M i i l d l ADSORCIÓNMecanismos involucrados en la ADSORCIÓN

•Fuerzas de van der Waals•Fuerzas de enlace por puente Hidrógeno

•Enlace iónico•Enlace covalente

40Dra. Susana Hang

Selectividad Catiónica

La reemplazabilidad relativa de un ión se denomina

Serie Liotrópica Na+>K+ ≈NH4+> Mg++>Ca++>Al+++Serie Liotrópica Na >K ≈NH4 > Mg >Ca >Al

41Dra. Susana Hang

Proporciones frecuentes de cationesProporciones frecuentes de cationes

Base Ca+2 Mg+2 K+ Na+% de CIC 75 85 12 18 1 5 1% de CIC 75-85 12-18 1-5 1

Relación respecto al Calcio - 5:1 32:1 80:1

Comentario:N l l i C M K N iNaturalmente la secuencia es Ca>Mg>K>Na y esto se repite en un grannúmero de suelos, es decir que la composición de la saturación esmucho más uniforme que la composición de la roca madre de la cualderivan.

42Dra. Susana Hang

Nomenclatura de los distintos integrantes de la capacidad de intercambio catiónico

H+ T = Capacidad de Intercambio CatiónicoHH+

H+

Na+

IT = Capacidad de Intercambio Catiónico

I = Insaturación (ACIDEZ POTENCIAL)

S = Saturación

---

Iones en solución

↔

Na+

Na+

Ca+2

Ca+2

T (CIC)

S

V = Saturación Relativa (%)---

Ca+2

Mg+2

K+

K+

---

K+-

43Dra. Susana Hang

Cationes adsorbidos

Cationes solubles

INDICES

•T (valor “T”) = CIC•T (valor T ) = CIC

•Suma de Bases S

•Saturación V = S/T *100

Porcentaje de sodio intercambiable (PSI):Porcentaje de sodio intercambiable (PSI):

Se determina de dos formas según la condición de alcalinidad/acidez del suelo.

• En suelos alcalinos, S≈ T

•En suelos ácidos, S ≠ TEn suelos ácidos, S ≠ T

Reconocer los índices característicos asociados al CI

de la fase solidasolida

de la fase liquida

INDICES 

45Dra. Susana Hang

EL COMPLEJO DE INTERCAMBIO (CI) ( )del SUELO

CAPACIDAD DE INTERCAMBIOCAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICA (CIC) 

Parte II

•Introducción•Salinidad y Sodicidad•Efecto dilución•pH•Relación del CI con nutrientes poco solubles: el caso del P

Dra. Susana Hang 4646Dra. Susana Hang

La Capacidad de Intercambio confiere a los suelos características que permiten el q pcrecimiento vegetal

•Permite la floculación de coloides•Permite la floculación de coloides, proceso necesario en la agregación de las partículas minerales y orgánicas (fertilidad física).•Permite la retención y almacenamiento del aguadel agua.•Reserva de nutrientes (fertilidad química)•Reduce la pérdida de cationes por lixiviado (la solubilidad de los cationes adsorbidos muy limitada).adsorbidos muy limitada).

•Confiere capacidad buffer a los suelos.

INDICES Y ATRIBUTOS ASOCIADOS AL COMPLEJO DE INTERCAMBIOpH, cationes intercambiables, PSI, CIC, S, V (también esta resaltado p , , , , , (

Conductividad por su relación con el espesor de la capa difusa)

de la fase solida

de la fase liquida

INDICES 

48

Aspectos vinculados con el complejo de intercambio del suelo

Salinidad •Asociado a la solución del suelo •Efecto indirecto sobre el estado de los coloides del suelo•Efecto directo sobre la disponibilidad del agua

Sodicidad /Alcalinidad •Asociado a la calidad de los iones intercambiablesEf t di t b l t d d l l id d l l•Efecto directo sobre el estado de los coloides del suelo

•Efecto indirecto sobre la disponibilidad de nutrientesParámetros usados:Parámetros usados:

•Conductividad eléctrica del extracto de saturación•Porcentaje de sodio intercambiable

R l ió d d ió d di•Relación de adsorción de sodio•pH

49Dra. Susana Hang

Relación de concentraciones entre los Cationes Intercambiables y los Cationes Solubles

•Reserva de nutrientes (fertilidad química)

Intercambiables y los Cationes Solubles CATIONES

INTERCAMBIABLES

CATIONES SOLUBLES LIQUIDA

Estructurales

SOLIDA

GASEOSA

LIQUIDA

Considerando los primeros 20 cm de un suelo de Dap: 1.2 g cm‐3, saturación = 0.4 cm3 cm-3 (contenido de agua a saturación), CIC= 24 meq 100g‐1, y TRES condiciones de salinidad

SalinidaddS m‐1

meq en solución (meq L‐1)

meq adsorbidos (meqL‐1)

Relación  Catión Adsorbido/ Catión Soluble

1 9 720 80

Dra. Susana Hang50

2 19 720 383.6 34 720 21

Connotaciones Agronómicas relacionadas con la concentración salina de la solución del suelo (“solución externa”) y  el sodio intercambiable

Salinidad (Asociado a la solución del suelo)

•Efecto indirecto sobre el estado de los coloides del suelo•Efecto indirecto sobre el estado de los coloides del suelo•Efecto directo sobre la disponibilidad del agua

d d d / l l d dSodicidad /Alcalinidad (Asociado a la calidad de los iones intercambiables)

•Efecto directo sobre el estado de los coloides del suelof•Efecto indirecto sobre la disponibilidad de nutrientes

Parámetros usados:

•Conductividad eléctrica del extracto de saturación•Porcentaje de sodio intercambiable•Porcentaje de sodio intercambiable•Relación de adsorción de sodio•pH

51Dra. Susana Hang

Parámetros de para clasificar suelos como Salinos,  Sódicos, o Salinos‐Sódicos

Salino Sódico Salino‐sódicoParámetro

Salino Sódico Salino sódico

Conductividad  Mayor 4 dS m‐1 Menor 4 dS m‐1 Mayor 4 dS m‐1

Eléctrica (CE, dS m‐1)Porcentaje de sodio intercambiable (PSI, %)

Menor 15 % Mayor 15 % Mayor 15%intercambiable (PSI, %)

El pH también puede ser usado como indicador de suelos sódicos que pueden tener valoresEl pH también puede ser usado como indicador de suelos sódicos que pueden tener valores superiores a 8.5 debido a que la energía de ligadura del Na intercambiable (menor que la de cationes divalentes) permite mayor hidrólisis  (H+ + OH‐).  

Dra. Susana Hang 52

Ecuaciones de Intercambio Catiónico

El objetivo de todas las ecuaciones de Intercambio Catiónico es calcular uncoeficiente de intercambio que sea válido para un rango amplio de concentraciones.

•La relación de intercambio catiónico más general es una ecuación de Acción de Masasde Acción de Masas (La ecuación de acción de masas se escribe con cantidades químicamente equivalentes para los sitios de intercambio y los cationes intercambiables)

se puede plantear una “constante”se puede plantear una constante

X = catión adsorbido

Ecuación de equilibrio de GapónX ó s = catión adsorbido

Reordenando:

{ } ( )NakNas

+{ }{ }

( )( ) 2Ca

kCa 2g

s

s+

=

El KG es completamente uniforme desde 0 a 40% de sodio intercambiable, y toma el rango de valores:

0.01 - 0.015 L mmol-1

( )Efecto dilución

{ }{ }

( )( ) 2Ca

NakCaNa

2gs

s+

+

={ } ( ) 2CaCa s

(Na+) = (Ca2+) ( )( )

Na + { }sNa( ) 2Ca 2+ { }sCa

512 32 0,32diluyendo 4 veces

128 16 0 16128 16 0,16diluyendo 4 veces

32 8 0,08

•La selectividad a favor del catión divalente se mantiene en todo rango de concentraciones.La  selectividad a favor del catión divalente se mantiene en todo rango de concentraciones.•Sin embargo, la máxima selectividad se manifiesta en sistemas diluidos.•A medida que aumenta la concentración salina se reduce la afinidad de los divalentes respecto a los monovalentes.

Dra. Susana Hang 55

•La concentración total modifica las actividades iónicas en forma no proporcional a la carga del catión.•La actividad de los divalentes disminuye más que la actividad de los monovalentes cuando aumenta la concentración total.

El pH del suelo ó Reacción del suelol l d d dAlcalinidad - Acidez

La reacción del suelo se mide a través del pH.

pH +pH + pOHpOH 1414pH + pH + pOHpOH = 14= 14

pH = – log [H+] = 7 y pOH = – log [OH‐] = 7

H+ > OH-, la reacción es ácida

H+ = OH-, la reacción es neutraH OH , la reacción es neutra

H+ < OH-, la reacción es alcalina

Clasificación de los Suelos según el pHg p

pH Términos Descriptivos< de 4,5 extremadamente ácido4 5 a 5 0 Muy fuertemente ácido4,5 a 5.0 Muy fuertemente ácido5,1 a 5,55.6-6.0

Fuertemente acidomedianamente ácido

6 1 6 l á d6,1 a 6,5 ligeramente ácido6.6-7.3 neutro

7,4 a 7.8 Medianamente básico7,4 a 7.8 Medianamente básico7.9-8.4

8,5 a 9,0básico

ligeramente alcalino9 1 a 10 0 alcalino9,1 a 10,0 alcalino> de 10,1 Fuertemente alcalino

El pH del sueloA idAcidez

actual o pHAcidez

potencial o Insaturación

H+

H+ H+

H+

I--

↔

H+

Na+

Na+

C +2

T (CIC)

---

Ca+2

Ca+2

Mg+2

K+

S---

K+

K+

--

Relación entre el pH y saturación de bases

Curvas de Neutralización del suelo

Capacidad buffer del suelo 

Formas de determinar el pH del suelo:

•pH en agua: relación 1:2, 1:2.5. 1:1, en pasta

•pH en Cl2Ca (0.01 M)

•pH en KCl (1N)

•pH hidrolítico: suelo/ agua 1/10•pH hidrolítico: suelo/ agua 1/10

P Para pensar un poco…

Por qué el pH actual disminuye después de un aporte de K+?

Por qué la corrección del pH se debe realizar a partir de la información de la acidez de cambio?

Por qué se utiliza carbonato de calcio o carbonato de magnesio para corregir el pH actual del suelo?

Por que en suelos ácidos puede observarse disminución de la concentración de nitratos?

El poder amortiguador frente a los cambios de pH es una El poder amort guador frente a los camb os de pH es una de las características más importantes del suelo para la vida de las plantas

La capacidad Buffer (CB) de los suelos

•La disponibilidad de los nutrientes para las plantas depende de su concentración en la p p p psolución del suelo, sin embargo es mas importante aun la capacidad del suelo de mantener dicha concentración.

•La CB representa la habilidad del suelo para reponer un ion a la solución•La CB representa la habilidad del suelo para reponer un ion a la solución. 

•La CB involucra todos los componentes  sólidos del sistema (iones adsorbidos,  formando parte de los componentes minerales y orgánicos del suelo).

Disponibilidad  de algunos elementos en el suelo, según el pH

Analicemos el caso del P

Dependencia de la disponibilidad del P con el pH del suelo

Etapas de la disociación Constantes de disociación

•El Ac. fosforico es  un ácido Poliprotico

H3PO4 + H2O   H3O+ + H2PO4‐ 7,5 x 10-3

H2PO4‐ + H2O   H3O+ + HPO4

‐2 6,2 x 10-8

HPO ‐2 + H O   H O+ + PO ‐3 1 x 10-12HPO4 + H2O   H3O + PO4 1 x 10

Los aniones de Fosfato forman compuestos de solubilidad muy baja con Hierro, Aluminio y Calcio

AlPO4 9.84×10-21 Ca3(PO4)2 2.07×10-33

FePO4.2H2O 9.91×10-16

La disponibilidad del P es controlada por la solubilidad de sus compuestos

Máxima disponibilidad pde  P

La CB puede ser descripta como la relación entre la concentración adsorbida Δ Q y la concentración en solución ΔI

Ejemplo de la relación entre Q e I, en dos suelos con distinta CB  (Δ Q/ ΔI ).

CB >CBΔ Q/ ΔI = pendiente

CBA>CBB

Relación entre la CB y la textura del suelo

Representación de la influencia de la CB sobre los cambios en la concentración de P en solución por adición de fertilizante.Para mantener la misma concentración  en solución en ambos suelos la adición de P debiera ser mayor en el suelo arcilloso que en el arenoso.