Propiedades Químicas del Suelo
- 1. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL “FRANCISCO DE MIRANDA” ÁREA TECNOLOGÍA PROGRAMA CIENCIAS AMBIENTALES P R O F. D E I S Y C H I R I N O Propiedades Químicas del Suelo
- 2. Conceptos generales: ▪ Solución del suelo. Es agua del suelo en conjunto con los nutrientes ▪ disueltos en ella. ▪ Ión. Átomo o grupo de átomos que ha ganado o perdido ▪ electrones. ▪ Catión. Es el Ión de carga positiva. ▪ Anión. Es el Ión de carga negativa. ▪ Complejo arcilloso-húmico (complejo coloidal). Son pequeñas partículas de humus y arcilla que están en suspensión en la solución del suelo, que por acción del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa, formando así el C. A-H., que determina la fertilidad del suelo. Tiene carga negativa. Disociación. Los compuestos químicos de la solución del suelo se disocian en cationes y aniones. Por ejemplo, el nitrato sódico se disocia en el anión nitrato y catión sodio Coloide: Un a partícula coloidal es aquella que posee u n tamaño menor de 0,001 m m de diámetro, dimensiones responsables de la alta superficie específica que las caracteriza; poseen, además, carga eléctrica que les confiere u n a alta reactividad química
- 3. Propiedades químicas del suelo: ▪ Reacción (pH) y acidez intercambiable. ▪ Conductividad eléctrica. ▪ Capacidad de intercambio catiónico. ▪ % Saturación con bases. ▪ Materia orgánica. ▪ Nutrientes disponibles (P,Ca, K, Mg, Na). ▪ Bases intercambiables (K, Ca, Mg, Na). ▪ Micronutrientes catiónicos (Fe, Cu, Zn, Mn). ▪ ▪ N (NT, NO3, NH4) y S (SO4) disponibles.
- 4. IMPORTANCIA DEL PH DEL SUELO, QUE INFLUYE EN LOS SIGUIENTES ASPECTOS: A) PROCESOS INVOLUCRADOS EN LA FORMACIÓN Y DESARROLLO DE SUELOS. B) DISPONIBILIDAD Y ASIMILACIÓN DE NUTRIENTES POR LAS PLANTAS. C) ACTIVIDAD DE LOS ORGANISMOS DEL SUELO DESCOMPOSICIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA. D) PRESENCIA O AUSENCIA DE ELEMENTOS TÓXICOS (FE, AL, MN). E) LA PRODUCTIVIDAD VEGETAL, YA QUE LAS PLANTAS TIENEN DETERMINADOS REQUERIMIENTOS DE PH Y RANGOS DE ADAPTABILIDAD. Propiedades Químicas del Suelo Reacción del suelo: se refiere al grado de acidez o basicidad (alcalinidad) del suelo y se obtiene al medir el pH del mismo. El pH se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones H+ en la solución del suelo. La acidez del suelo se determina por la concentración de protones en la solución del suelo.
- 5. ¿CÓMO DETERMINAR EL PH DEL SUELO? 2.- Determinación en el laboratorio. KCl H2O La acidez de un suelo se determina midiendo la actividad del Ion H+ en la solución del suelo y se expresa como un parámetro denominado potencial hidrogeno (pH). La acidez del suelo se puede medir de dos formas diferentes: 2.- Determinación en el laboratorio. KCl H2O 1.- Uso de papel indicador como un método de diagnostico rápido en el campo.
- 6. Propiedades Químicas del Suelo ❑Ácidos: en términos generales, una sustancia que tiene la capacidad de ceder protones al disociarse, para formar hidronio (H3O+) ❑ Bases: es una sustancia que al disociarse recibe protones del agua, que actúa como acido y origina iones hidróxido (OH-) Clasificación de los suelos según el valor del pH (U.S.D.A.) El valor de pH varía entre 0 y 14 En la mayoría de los suelos el valor de pH está comprendido entre 4,5 y 10
- 8. Importancia del pH del suelo para las plantas ✓El pH ejerce una gran influencia en la asimilación de elementos nutritivos. ✓El intervalo de pH comprendido entre 6 y 7 es el más adecuado para la asimilación de nutrientes por parte de las plantas. ✓Los microorganismos del suelo proliferan con valores de pH medios y altos. Su actividad se reduce con pH inferior a 5,5. ✓Cada especie vegetal tiene un intervalo de pH idóneo. ✓ Procesos involucrados en la formación y desarrollo de suelos. ✓ Descomposición de la materia orgánica. ✓ La productividad vegetal, ya que las plantas tienen determinados requerimientos de pH y rangos de adaptabilidad.
- 9. SUELOS ACIDOS Son aquellos donde la mayor proporción de cationes cambiables son H+1 y varias formas de Al+3. Solamente en suelos ácidos, bajos en MO se encuentra ciertas cantidades de H+1 intercambiable. Sin embargo se ha demostrado que los suelos de H Intercambiable y que es el Al+3 y no el responsable de la acidez del suelo.
- 10. CARACTERISTICAS DE LOS SUELOS ACIDOS pH menores de 6.5 CIC relativamente baja (entre 5 y 40 cmol/ kg de suelo) y dominada por cationes básicos. % SB entre 3 y 70 %. Ca+2 intercambiable inferior a 4 Cmol/Kg Mg+2 intercambiable < 1 Cmol/Kg. K+ intercambiable entre 0.2 y 0.8 Cmol/Kg. Desbalance de cationes cambiables. Acidez intercambiable entre 3 y 30 Cmol/Kg. Deficiencia de P a pesar del contenido alto P-total. Reducida actividad de losmicroorganismos.
- 11. Propiedades Químicas del Suelo ❑ Características de los suelos ácidos: ➢ pH entre 3,5 y 6,0 ➢ Calcio intercambiable inferior a 4Cmol/Kg suelo ➢ Potasio intercambiable entre 0,2 y 0,8 Cmol/Kg de suelo ➢ Magnesio intercambiable inferior a 1Cmol/Kg suelo ➢ Capacidad de intercambio catiónico dominada por los iones ácidos del suelo ➢ Acidez intercambiable mayor a 3 Cmol/Kg suelo ➢ Los suelos ácidos presentan baja disponibilidad de bases, de fosforo y de molibdeno y pueden presentar toxicidad con Al, Mn o Fe.
- 12. Mapa de suelos ácidos en Venezuela
- 13. ❑ Fuentes de acidez en los suelos: a. Grupos ácidos de los minerales arcillosos b. Grupos ácidos de la materia orgánica c. Ácidos solubles - Aplicaciones intensivas de fertilizantes amoniacales y de urea. - Mineralización de la materia orgánica que puede producir ácidos orgánicos solubles. Propiedades Químicas del Suelo Fuentes que ceden protones Tipos de acidez en los suelos: a. Acidéz activa o real: es la que se mide normalmente al determinar el pH del suelo y esta representada por los hidrogeniones (H+) en la solución del suelo b. Acidéz potencial o cambiable: es la Acidéz que esta asociada al aluminio y se establece determinando la cantidad de aluminio intercambiable que tiene el suelo al lavarlo con una solución de KCL 1N. Esta Acidéz puede ser 1.000 veces real en suelos ligeros y hasta 50.000 a 100.000 veces mayor en suelos pesados y ricos en materia orgánica. c. Acidéz total: la constituyen la suma de las dos anteriores.
- 14. Propiedades Químicas del Suelo Factores que afectan el pH del suelo: ▪ Material de origen ▪ Precipitación ▪ Descomposición de la materia orgánica ▪ Profundidad del suelo ▪ Fertilización nitrogenada ▪ Siembra de cultivos
- 15. Propiedades Químicas del Suelo ❑ Salinidad: un suelo es salino si tiene una cantidad excesiva de determinadas sales (cloruros y sulfatos). La salinidad depende en gran magnitud del clima. Se consideran sales solubles las que están compuestas por los siguientes iones: ✓Cationes: calcio, magnesio, sodio, potasio ✓Aniones: cloruro, sulfato, bicarbonato, carbonato Sales Solubilidad (meq/l) Sales Solubilidad (meq/l) CaCO3 0,5 MgSO4 5760 MgCO3 2,5 NaCl 6108 CaHCO3 3 – 12 NaSO4 6830 MgHCO3 15 – 20 NaCO3 8320 CaSO4 30 MgCl2 14955 NaHCO3 1642 CaCl2 25470 Villafañe, 1997. Cuadro 5. sales frecuentes en los suelos
- 16. Propiedades Químicas del Suelo ❑ Suelos alcalinos, origen y naturaleza de las sales: 1. Se incluyen en este grupo aquellos suelos que presentan valores de pH> 7,3 2. El termino salinidad hace referencia a la concentración excesiva de sales solubles en el suelo que impiden o dificultan el desarrollo normal de los cultivos 3. La salinización altera las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo y en consecuencia su fertilidad 4. Se consideran sales solubles aquellas mas solubles que el yeso (SO4Ca), cuya solubilidad es de 2,6 g/l. 5. Zonas cercanas a regiones costeras 6. Zonas áridas con alta evaporación y transpiración y baja precipitación 7. Meteorización de minerales primarios que constituyen la corteza terrestre. 8. Zonas con nivel freático alto y contaminado con sales provenientes de aguas subterráneas salobres, pueden alcalinizar el suelo por ascenso capilar de sales 9. Los riegos son causa de la salinidad de la mayor parte de los suelos del mundo.
- 17. Propiedades Químicas del Suelo ❑ Indicadores de salinidad del suelo: esta relaciona la proporción relativa de sodio con respecto al calcio y magnesio contenidos en una solución salina. Se expresa como: RAS= Na Ca2++Mg2+/2 ❑Porcentaje de sodio intercambiable (PSI): indica la sodicidad del suelo y no es mas que la concentración de Na+ multiplicado por 100 y dividido entre la capacidad de intercambio catiónico PSI= Concentración de Na+ x 100 C.I.C.E
- 18. Propiedades Químicas del Suelo ❑ Conductividad eléctrica: Es la medida de la cantidad de corriente que pasa a través de la solución del suelo. La conductividad eléctrica de una solución es proporcional al contenido de sales disueltas e ionizadas contenidas en esa solución. Por tanto, el contenido de sales de una solución se conoce midiendo la conductividad eléctrica de la solución, mediante la fórmula: ST = 0,64 · CE CE = Conductividad eléctrica. Se expresa en: ✓deciSiemens / metro (dS/m) ✓milimhos / centímetro (mmho/cm) 1 dS/m = 1 mmho/cm ST = Contenido total de sales. Se expresa en: ✓gramos / litro de disolución (g/l)
- 19. Propiedades Químicas del Suelo ❑ Capacidad de intercambio catiónico (C.I.C): Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C. A-H, que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solución del suelo. ✓Se expresa en meq / 100 g. de suelo Valores medios de C.I.C. según la textura del suelo (U.S.D.A.) ✓Suelos arenosos…………1-5 meq / 100 g ✓Suelos francos…………... 5-15 meq / 100 g ✓Suelos arcillosos…………15-30 meq / 100 g ✓ Valor extremo inferior…. < 5 meq / 100 g ✓ Valor extremo superior…. > 30 meq / 100 g ✓Humus…………………….150-500 meq / 100g
- 20. Propiedades Químicas del Suelo Capacidad de intercambio catiónico SUELOS con C.I.C. < 5 meq / 100 g son suelos pobres, arenosos, poco aptos para la vida de las plantas SUELOS con C.I.C. > 30 meq / 100g son suelos excesivamente arcillosos, con problemas de permeabilidad y estructura
- 21. Propiedades Químicas del Suelo ❑ Clasificación de los suelos afectados por sales: Las sales del suelo están contenidas en la solución del suelo y adsorbidas por el complejo coloidal. Considerando los valores de C.E y el PSI, los suelos se clasifican en cuatro categorías; 1. Sódico 2. Salino – sódico 3. Normal 4. Salino Fuentes de alcalinidad en el suelo: En el suelo funcionan como fuentes de alcalinidad aquellas sustancias que al reaccionar con el agua producen iones hidroxilo, en este sentido, los cationes alcalinos del suelo están constituidos por las bases, es decir, por los cationes Ca2+, Mg2+, K+ y Na+
- 22. Propiedades Químicas del Suelo ❑ Indicadores que señalan la existencia de sales en el suelo: ✓ Aparición de peladero o áreas sin vegetación o cultivo ✓ Presencia de costras blanquecinas o negras ✓ Retraso en el crecimiento y/o muerte regresiva de la planta ✓ Predominio de malezas como verdolaga, algodón de ceda, malva, entre otras.
- 23. Propiedades Químicas del Suelo Ejemplo: Cuadro 6. pH, conductividad eléctrica y composición iónica en extractos de saturación de suelos Prof. (cm) CE (ds/m) Cationes (me/L Aniones (me/L Ca Mg Na K CO3 2- HCO3 - SO4 2- Cl- 0-20 2,09 6,2 8 2,64 7,89 0,97 - 2,70 4,90 12,07 Sales predominantes: NaCl > CaSO4 - SUELO NORMAL: CUANDO C.E < 2 DS/M Y PSI < 15%. ESTOS VALORES INDICAN POCAS SALES DISUELTAS Y POCO SODIO ABSORBIDO. - SUELO SALINO: CUANDO C.E > 2 DS/M Y PSI < 15%. ESTOS VALORES INDICAN QUE HAY UNA CONCENTRACIÓN DE SALES SUFICIENTEMENTE ALTA COMO PARA RESTRINGIR EL DESARROLLO DE LOS CULTIVOS. - SUELO SÓDICO: CUANDO C.E < 2 DS/M Y PSI > 15%. - SUELO SALINO – SÓDICO: CUANDO C.E > 2 DS/M Y PSI > 15%