Propiedades químicas - Relación Suelo Agua Planta

Propiedades químicas
• Capacidad de intercambio de iones
• Capacidad de intercambio de cationes
• Capacidad de intercambio de aniones
• Porcentaje de saturación de bases
• Reacción del suelo : pH
• Poder tampón o Buffer de los suelos
Capacidad de intercambio
ionico
Es un fenómeno de superficie, los iones son adsorbidos en la
superficie de las partículas de arcilla y humus.
- Iones intercambiables son retenidos débilmente por los
coloides del suelo. Pueden ser reemplazados rápidamente por
los iones presentes en la solución.
- Iones no intercambiables son adsorbidos fuertemente o
ubicados en sitios inaccesibles, por lo tanto el desplazamiento
es nulo.
- Iones solubles son los que se encuentran en la solución suelo.
Importancia de la capacidad de
intercambio
•Controla la disponibilidad de nutrientes para las
plantas: K+, Mg++, Ca++, entre otros.
•Interviene en los procesos de floculación - dispersión
de arcilla y por consiguiente en el desarrollo de la
estructura y estabilidad de los agregados.
•Determina el papel del suelo como depurador natural al
permitir la retención de elementos contaminantes
incorporados al suelo.
Origen de cargas negativas de los
coloides
1. Sustitución isomórfica
Se sustituye un ión por otro de tamaño similar pero de
carga diferente.
2. Bordes rotos o caras expuestas
Es dependiente del pH. Mayor pH favorece la
disociación de H+ de los grupos -OH y COOH
3. Ionización de grupos -OH y COOH de coloides orgánicos e
inorgánicos
o arcilla
Capacidad de Intercambio
Cationico (CIC)
Al+++
Ca++
Mg++
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++.
Mecanismos de intercambio
El intercambio se produce en cantidades
químicamente equivalentes.
1meq se define como 1 mg de H o la cantidad de
cualquier otro ión capaz de combinarse con él o
desplazarlo
La CIC se expresa en miliequivalentes (meq) por 100
gramos de material.
CIC de materiales del suelo
Materiales
Materia orgánica
CIC (meq/100g suelo)
150 - 500
Caolinita
3 - 15
Illita
10 - 40
Montmorillonita
50 - 80
Vermiculita
Alofán
Cuarzo y Feldespatos
100 - 150
25 - 70
1-2
La CIC dependerá de:
• Tipo de coloide arcillas y humus
• Porcentaje de cada uno de ellos presentes en el suelo
• pH del suelo por su efecto en generar cargas
negativas
Efecto de las propiedades de los iones sobre
su capacidad de intercambio
1. Valencia
Cationes polivalentes son adsorbidos más fuertemente
que los monovalentes. Ej. Al+++ > Ca++ > Na+
2. Hidratación
Iones menos hidratados son más fuertemente atraídos por
los sitios de cargas negativas de los coloides
Iones pequeños son más fuertemente hidratados que los
más grandes ya que la carga central positiva está más cerca
de los dipolos de agua.
Porcentaje de saturación de bases (V)
Bases del suelo
Ca++, Mg++, K+, Na+
V = (Ca++ + Mg++ + K+ + Na+) * 100
CIC
Hay una relación entre el pH y porcentaje de saturación
de bases.
A > pH > porcentaje de saturación de bases
Reacción del suelo: pH
pH = -log [H+]
Fuertemente básico
> 9.0
Moderadamente básico 8.0 - 9.0
Ligeramente básico
7.4 - 8.0
Neutro
6.6 - 7.4
Ligeramente ácido
6.0 - 6.6
Moderamente ácido
5.0 - 6.0
Fuertemente ácido
< 5.0
Acidez del suelo
Causas de la ácidez
1. Clima
2. Material generador
3. Producción de CO2 por la actividad de los microorganismos
del suelo y raíces de las plantas.
CO2 + H2O
CO3 - + 2H+
4. Producción de H+ por las raíces: intercambio posterior de H+
por bases del medio.
5. Humicación de la materia orgánica: producción biológica de
ácidos húmicos (AH) y ácidos fúlvicos (AF) (R-COOH)
Causas de la ácidez
6. Oxidación: compuestos reducidos de N y S .
7. Fertilización
8. Pérdida de cationes básicos (absorción de plantas y
percolación)
9. Complejo rico en bases de cambio, hidrólisis de bases.
10. Sales CaCO3
Importancia del pH
•Procesos involucrados en la formación y desarrollo de
suelos
•Disponibilidad y absorción de nutrientes
•Actividad de organismos del suelo
•Presencia o ausencia de elementos tóxicos (Al, Mn, Fe)
•Descomposición de la materia orgánica
•La producción vegetal ya que las plantas tienen
determinados requerimientos de pH y rango de
adaptabilidad
•La CIC y CIA
Disponibilidad de elementos y
actividad de microorganismos
pH
Hongos
Adaptación de las plantas al pH
Especie
pH óptimo
Remolacha
6.5 - 8.0
Cebada
6.5 - 7.8
Duraznero
6.0 - 7.5
Trigo
5.5 - 7.5
Arándano
4.9 - 5.3
Poder tampón o Buffer de los suelos
• Capacidad de resistir al cambio de pH de la solución
del suelo
•La neutralización de los iones H+ y Al+3 en la solución
del suelo tendrá sólo un pequeño efecto, debido a que
serán rápidamente reemplazados por iones adsorbidos
por el coloide (acidez pasiva).
• El poder tampón cambia con los suelos.