Edafología 4
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EDAFOLOGÍA PROPIEDADES QUÍMICAS DEL SUELO Kevin Jarod Mejía ( [email protected]) Departamento de producción vegetal CUROC
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EDAFOLOGÍAPROPIEDADES QUÍMICAS DEL SUELO
Kevin Jarod Mejía
Departamento de producción vegetal
CUROC
UNIDAD 1: FACTORES Y PROCESOS DE FORMACIÓN DEL SUELO
Tema: Propiedades químicas del suelo
Objetivos:
1. Conocer las características químicas de los
suelos agrícolas.
2. Estudiar la importancia de las propiedades
químicas de los suelos.
Sumario
Propiedades químicas del suelo
Los elementos químicos en el suelo
Capacidad de intercambio
catiónico
El pH del suelo
Los elementos químicos en el sueloLos elementos químicos del suelo pueden estar contenidos
en:
Fase sólida: formando parte de la estructura de los
minerales o incluidos en compuestos orgánicos
Fase líquida: contenidos en el agua del suelo, por lo
general, las moléculas están total o parcialmente
disociadas en iones: los de carga positiva se llaman
cationes y los de carga negativa se llaman aniones
*El agua del suelo, junto con los nutrientes disueltos, recibe el
nombre de solución del suelo
Oxígeno (O2)
Silicio (Si): ambos representan el 75% del total.
El resto lo componen:
Aluminio (Al+3)
Hierro (Fe)
Calcio (Ca)
Potasio (K)
Magnesio (Mg)
Los elementos más abundantes de la corteza terrestre son:
Arcillas
Las arcillas: son silicatos de aluminio hidratados, con
estructura laminar.
Existen diferentes tipos de arcillas:
Caolinita,
Mica
Montmorillonita
Vermiculita
Clorita.
Componentes inorgánicos del suelo
Compuestos asociados a las arcillas
Óxidos e Hidróxidos: Compuestos de oxígeno y del
grupo OH con otros elementos.
Carbonato cálcico: sal derivada del ácido carbónico,
de fórmula CaCO3. Se encuentra en la naturales
principalmente en forma de calcita y aragonito. No se
disuelve en agua pura, pero si en agua que contenga
CO2, como es el caso del agua del suelo.
Yeso: Mineral común consistente en sulfato de calcio
hidratado (CaSO4.2H2O)
Capacidad de Intercambio Catiónico
(CIC)
Capacidad que tiene un suelo para retener y liberar iones
positivos, según el contenido en arcillas y materia orgánica.
Las arcillas están cargadas negativamente, por lo que suelos
son mayores concentraciones arcillas exhiben capacidad
de intercambio catiónico mayores.
A mayor contenido de materia orgánica en el suelo
aumenta su CIC
Las arcillas
Son estructuras moleculares que se encuentran
en forma de laminas y las cuales están
constituidas por Alúmina y Sílice y pueden ser
del tipo:
1:1
1:2
2:2
Relación Sílice - Alúmina en las arcillas
1:11:2
2:2Al+3
-++++++
+++++
++++
+++++++ +
Al3+ : Ca2+ : Fe2+
Mg2+ : K+ : Na+ : NH4+
Humus
Materia orgánica en descomposición que se encuentra en el suelo y
procede de restos vegetales y animales muertos.
La composición química del humus varia porque depende de la
acción de organismos vivos del suelo, como bacterias, protozoos,
hongos y ciertos tipos de escarabajos.
El humus es una materia homogénea, amorga, de color oscuro e
inodora.
Los productos finales de la descomposición del humus son sales
minerales, dióxido de carbono y amoniaco
Adsorción de cationes: el complejo arcillo-húmico tiene
carga negativa, por lo que atrae y retiene cationes
(Carga +) sobre su superficie.
Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio
continuo y rápido con los cationes libres de la solución del
suelo.
Cationes adsorbidos:
calcio, magnesio,
potasio, sodio, amonio,
hidrógeno
SUELOS con CIC < 5 meq / 100 g :: son suelos
pobres, arenosos, poco aptos para la vida de
las plantas.
SUELOS con CIC > 30 meq / 100 g :: Son suelos
excesivamente arcillosos, con problemas de
permeabilidad y estructura
Valores medios de CIC. Según la
textura del suelo (U.S.D.A)
Suelo arenosos 1-5 meq/100 g
Suelos francos 5-15 meq/100 g
Suelos arcillosos 15-30 meq/100 g
Turba de sphagnum 100 meq/100 g
Valor extremo inferior <5 meq/100 g
Valor extremo superior >30 meq/100 g
Humus 150-500 meq/100 g
Solución del suelo: agua del suelo nutrientes disueltos
en ella.
Ion: Átomo o grupo de átomos que ha ganado o
perdido electrones.
Catión: Ion de carga positiva
Anión: Ion de carga negativa
Complejo arcillo-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
pH
El pH del suelo.
Es la medida de la acidez y la alcalinidad de la solución del suelo; se determina por la concentración de 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 + ]
Importancia del pH del suelo
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 nutrientes por parte de las plantas.
Los microorganismos del suelo prolifera 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.
(pH entre 4,5 y 5) (pH entre 6 y 6,5)
(Hydrangea sp.)
Clasificación del suelo según pH< 4.5 Extremadamente acido
4.5 – 5.5 Fuertemente ácido
5.6 – 6 Medianamente acido
6.1 – 6.5 Ligeramente acido
6.6 – 7.3 Neutro
7.4 – 7.8 Medianamente básico
7.9 – 8.4 Básico
8.5 – 9 Ligeramente alcalino
9.1 – 10 Alcalino
> 10 Fuertemente alcalino
El pH varía
entre 0 y 14
En la mayoría de
los suelos el valor
comprendido es
de 4.5 a 10
Propiedades químicas afectadas
Movilidad de elementos tóxicos: Al, Mn y metales pesados al encontrarse mayoritariamente disueltos.
Disponibilidad baja de nutrientes: Ca, Mg (perdida por lixiviación), Mo y P (precipitan con Al).
Problemas de adsorción de aniones: fosfatos, sulfatos y cloruros por parte de los hidróxidos, que adquieren carga positiva a pH ácido.
Propiedades biológicas afectadas
Humificación: baja descomposición de la materia orgánica debido a la baja cantidad de bacterias capaces de sobrevivir en estos suelos.
Ciclo del nitrógeno: las bacterias fijadoras de N y nitrificadoras tienen dificultades de supervivencia conforme bajamos en el rango de pH.
Movilidad y absorción de nutrientes se ve reducida en gran medida por la perdida por lixiviación.
Propiedades físicas afectadas.
-Estructura poco estable: se debe a que el Fe y Al son más solubles y a la falta de Ca; las arcillas y el humus son de baja calidad.
-Al haber una mala estructura, la porosidad y aireación se ven empeoradas.
pH neutro
Actividad biológica
Optimo para la actividad microbiana.
La mayor parte de bacterias y actinomicetos se desarrollan mejor a pH neutro y ligeramente alcalino.
Los hongos se desarrollan a un pH más amplio.
Propiedades físicas
Suelos estables.
Poder amortiguador
Es la capacidad del suelo para oponer resistencia a los cambios de
pH.
Al y H+
La incorporación de iones OH- neutralizan los H+
Encalado de los suelos del trópico
Para que un suelo pueda alcanzar el punto más cercano a la
neutralidad debe ser encalado
Conductividad
eléctrica
Salinidad del suelo
Un suelo es salino cuando tiene un exceso de
sales solubles, cuyos iones en la solución del
suelo impiden o dificultan el desarrollo normal
de las plantas
Se consideran sales solubles las que están
compuestas por los siguientes iones:
Cationes: calcio (Ca), magnesio (Mg), sodio
(Na), potasio (K)
Aninontes: Cloruro, Sulfato, Bicarbonato,
carbonato
“El contenido total de sales se expresa en g/l”
Clasificación de los suelos según su
salinidad
TIPO DE SUELO CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (dS/m)
Suelo normal < 2
Suelo salino > 2
Salinidad ligera 2 – 4
Salinidad mediana 4 – 8
Salinidad fuerte 8 – 16
Salinidad extrema > 16
dS/m = deciSiemens / metro
Tipos de Suelos
Suelos salinos
Para corregir un suelo salino se debe:
Lavar el suelo
Suelo Ácidos
Encalado
El método más común y efectivo para corregir la acidez
del suelo, consiste en la aplicación masiva de sales
básicas con el objeto de neutralizar la acidez causada
por H y Al.
La reducción de la acidez y la toxicidad de Al mejora el
crecimiento de la raíces de las plantas permitiéndoles
profundizar mas en el perfil del suelo y exportar un mayor
volumen de suelo e busca de agua y nutrimentos.
Suelo
Al+
Cal
Al+
Al+ H+
H+
H+
Factores a considerar en el
encalado
Dosis
Calidad del material
Fuente de material
Método y época de aplicación
Método y momento de aplicación
del encalado
El material encalante se debe extender uniformemente sobre el suelo y mezclarse bien con este.
La uniformidad en el esparcimiento es necesaria para evitar puntos con exceso o con falta de cal en el campo.
Es mejor encalar 1 ó 2 meses antes de la siembra y abonado.
Esparcirlo antes del arado.
En suelos arenosos: aplicaciones pequeñas y frecuentes, para evitar la erosión.
Materiales de encalado
Oxido de calcio (CaCO3)
Hidróxido de calcio (Ca(oh)2)
Dolomita (CaCO3+MgCO3) 21,6% Ca y 13,1% de Mg
Oxido de magnesio (MgO)
Magnesita (MgCO3) 28% de Mg
Arcillas calcáreas (CaCO3) *margas de textura arcillosa
Escorias industriales (silicato de calcio CaSiO3 y silicato de
magnesio MgSiO3)
Equivalentes químicos de materiales de encaladoMaterial Formula Equivalente
Químico
Contenido de Ca
(%)
Contenido de
Mg (%)
Carbonato de
calcio
CaCO3 100 40
Dolomita CaCO3,MgC
O3
108 21,6 13,1
Oxido de calcio Cao 179 71
Hidróxido de
calcio
Ca(OH)2 138 54
Hidróxido de
magnesio
Mg(OH)2 172 41
Carbonato de
magnesio
MgCO3 119 28.5
Oxido de
magnesio
MgO 248 60
Silicato de calcio CaSiO4 86 34.4
Silicato de
magnesio
MgSiO4 100 24
Suelos
Calcáreos
Suelos calcareos
pH alcalino en suelos puede llegar a 8,5 reduce
la asimilabilidad de nutrientes tales como el
fósforo y microelementos, especialmente el Fe.
El pH muy alto provoca clorosis férrica en las
plantas
Para suelos básicos tratamientos
ácidos:
Azufre
Polisulfuro de calcio
Acido sulfúrico
Yeso*
Sulfato de hierro
Sulfato de aluminio
Caliza molida
Suelos salino sódicos
Contienen sales solubles y sodio en cantidades
sufiecientemente grandes como para afectar el
desarrollo de la mayoria de los cultios.
Para sustiuir el Na+ en el complejo de cambio lo
más usual es hacerlo con Ca+, usando sulfato
cálcico y lavando despues del sulfato sódico
formado.
Suelos No salino sódicos
Contienen suficiente sodio como para afectar el
desarrollo de las plantas, pero no contiene un exceso de
sales solubles
El exceso de sodio puede inducir deficiencias de otros
elementos, particularmente Ca y Mg
Incrementando la cantidad de Ca es posible estabilizar
el suelo.
Usando este procedimiento los suelos no salinos sodicos
tienen la oportunidad de formar una estructura estable
al agua.
RESUMEN
Propiedades químicas del suelo
Los elementos químicos en el suelo
Capacidad de intercambio
catiónico
El ph del suelo
Conductividad eléctrica
