10. reacción del suelo
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10. Reacción del sueloAcidez. Factores que influyen en el pH del suelo. Relación del pH con
propiedades físicas, químicas y biológicas. Contenido del suelo en carbonatos y caliza activa.
Edafología y Climatología Agrícola (Módulo de Edafología)
Grado en Ingeniería Agrícola
ETS de Ingeniería Agronómica (Universidad de Sevilla)
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Concepto de pH
El agua puede disociarse de la siguiente manera:H2O ⇄ H+ + OH−
La velocidad con que transcurren la reacción de disociación (V1) y la reacción deasociación (V2) es la siguiente:
V1 = K1 × H2OV2 = K2 × H+ × OH−
De modo que la constante de equilibrio se puede definir mediante la siguienteecuación:
Keq =K1K2
=H+ × OH−
H2O
En condiciones estándar, la constante de equilibrio del agua es 1.8 × 10-16 M(valor experimental).
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Concepto de pH
Suponiendo que la concentración de agua, [H2O], se mantiene constante en todo momento, ya que la variación es despreciable, su valor será:
[H2O] = (1000 g/L) × (18 g/mol)-1 = 55.55 M
A partir de estas ecuaciones, puede determinarse el valor del producto iónico del agua (Kw):
Kw = [H+] × [OH-] = Keq × [H2O] = (1.8 × 10-16) × 55.55 M = 10-14
Aplicando logaritmos decimales a la ecuación:
log10 [H+] + log10 [OH-] = log10 (10-14) = -14
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log10 [H+] + log10 [OH-] = log10 (10-14) = -14
Si definimos el pH como el negativo del logaritmodecimal de la concentración de protones y el pOHcomo el negativo del logaritmo decimal de laconcentración de OH-, tenemos lo siguiente:
pH = -log10 [H+] pOH = - log10 [OH-]
pH + pOH = 14
Concepto de pH
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Concepto de pH
La suma de pH y pOH es constante, de modo queun incremento en uno de ellos va acompañado deuna disminución del otro.
De esta manera, se considera que pH = 7 es elpunto neutro, ya que en ese punto, pH = pOH:
[H+] = [OH-] = 10-7
Valores de pH por debajo de 7 corresponden acondiciones ácidas, mientras que por encima de 7,se trata de condiciones básicas.
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Acidez del suelo
El valor de pH del suelo proporciona información acerca de los efectos perjudiciales de la acidez, aunque no permite diagnosticar las causas.
La superficie de los coloides del suelo puede estar cargada negativamente debido a: Los átomos de oxígeno con electrones desapareados y a los
grupos hidroxilos no compartidos (carga pH-dependiente). Las sustituciones isomórficas en los grupos tetraédricos u
octaédricos de los cristales de arcilla (carga permanente).
Las cargas pH-dependientes están relacionadas con la cantidad de protones de la siguiente manera:
R-OH ⮂ R-O- + H+
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Acidez del suelo
En el caso de las cargas pH-dependientes, cuanto mayor es la concentración de protones en la solución del suelo, mayor es el número de cargas que pueden ser bloqueadas.
Humus
C=O
OH
C=O
OH
Carga neutra
Humus
C=O
O–
C=O
O–
Carga negativa
Ácido
Básico
H+H+
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Acidez del suelo
Sin embargo, la idea de que los suelos ácidos son los que tienen su complejo de intercambio saturado en protones ha ido cediendo frente a la de que los suelos ácidos no son simplemente suelos-H3O+ o suelos-H+, sino también suelos-Al3
+.
Mg2+
Ca2+H3O+
K+Ca2+ Ca2+
Ca2+
Mg2+
Mg2+ Ca2+Ca2+K+
Ambiente neutro – básico Ambiente ácido
H3O+
Al3+ Al3+ Al3+
Al3+Al3+
H3O+ H3O+ H3O+
H3O+H3O+H3O+H3O+
H3O+
H3O+ Al3+
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Acidez del suelo
En medio ácido, la estructura cristalina de las arcillas saturadaspor protones colapsa, liberando Al3+, Mg2+, Fe3+, etc.
Los cationes de aluminio o magnesio pasan a la solución delsuelo, mientras que el hierro precipita como Fe2O3 (observándoseun color rojo más o menos intenso).
Arcilla alteradaen ambiente ácido
Al3+ Mg2+
Fe3+
K+
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Acidez del suelo
Arcilla alteradaen ambiente ácido
Al3+
Al3+Al3+ Al3+ El Al3+ liberado puede entrar en el espacio
interlaminar y desplazar a otros cationes
Al3+
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Acidez del suelo
Los efectos de la acidez sobre las plantas están estrechamente ligados a la toxicidad del aluminio de la solución del suelo.
pH 6.5 pH 5.5 pH 5.2
Raíces de algodón
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Cambios locales de vegetación debidos a pequeñas variaciones de acidez (Lituania), Antonio Jordán / Imaggeo
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Acidez del suelo
En los suelos naturales, el valor de pH oscila entre 3(suelos con sulfatos ácidos) y 12 (suelos alcalinos).
Los suelos aptos para la agricultura tienen un pH comprendido entre 5.5 y 8.5.
El pH en agua no es un parámetro estable, ya que se ve afectado por la estación del año, el estado de desarrollo del cultivo, y diversos factores ecológicos. Entre estos factores se encuentra el CO2 de la atmósfera del
suelo, resultado de la respiración de la biomasa edáfica, que puede ocasionar una cierta acidificación del suelo:
CO2 (g) + H2O HCO3- + H+
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Acidez del suelo
El suelo puede clasificarse según el valor de su pH. La reacción del suelo hace referencia a su grado de
acidez o basicidad, y generalmente se expresa por medio del pH.
La reacción del suelo es un concepto que se usa frecuentemente en lugar de pH, indicando que el suelo es un sistema que depende de varios subsistemas que interaccionan entre sí, y no depende sólo del valor de la acidez.
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0 1413121110987654321
Extremadamente ácido
Fuertemente ácido
Ligeramente ácido Neutro
Básico
Alcalino
Escala de pH en suelos
Suelos minerales de zonas áridas
Suelos minerales de zonas húmedas
Suelos sobre materiales
acídicos
Suelos fuertemente alcalinos
Mayoría de suelos minerales
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Coloide
– – –– – – – – – – ––
H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+
H+ H+
H+
H+ H+
H+
H+H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+H+
H+
H+
H+
Protones fuertemente retenidos
Protones fácilmente intercambiables
Protones en la solución del suelo
Zona de atracción coloidal(acidez de cambio)
Acidez activa
Acidez de cambio y acidez activa
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0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
AC
IDEZ
(p
H)
CONCENTRACIÓN MOLAR DE PROTONES (H+) DESCENSO DE LA CAPACIDAD TAMPÓN DE LA ACIDEZ
Capacidad tampón del suelo
Disolución de carbonatos
Alteración de los silicatos
Cambio de bases por H+ y Al3+
Hidróxidos de aluminio
Hidróxidos de hierro
Cuando se agotan los carbonatos, el pH desciende bruscamente
A partir de Chadwick OA, Chorover J. 2001. The chemistry of pedogenic thresholds. Geoderma 100:321-353.DOI: 10.1016/S0016-7061(01)00027-1
02468
101214
0 50 100 150
pH
Volumen de NaOH (cm3)
Valoración de HCl (0.01 N) con NaOH
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0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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12
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
AC
IDEZ
(p
H)
CONCENTRACIÓN DE PROTONES DESCENSO DE LA CAPACIDAD TAMPÓN
Capacidad tampón del suelo
Suelo arenoso
Suelo franco
Suelo arcilloso
Suelo húmico
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Efecto del pH sobre las propiedades del suelo
Acidez
Propiedades fisicas
Propiedades quimicas
Propiedades biológicas
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Efecto del pH sobre las propiedades físicas del suelo
El pH afecta a las siguientes propiedades físicas:
Dispersión / floculación de los coloides
Estructura
Porosidad
Conductividad hidráulica
Régimen de humedad y temperatura
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Efecto del pH sobre las propiedades físicas del suelo
pH ácido pH neutro o básico
Floculación
Poros
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Efecto del pH sobre las propiedades físicas del suelo
Los suelos excesivamente ácidos suelen poseer una estructura poco desarrollada y una baja porosidad, lo que origina una serie de consecuencias importantes, entre otras: Mala aireación Dificultad del laboreo Reducido desarrollo radicular en las plantas Baja permeabilidad del suelo Mayor erodibilidad del suelo
Estos efectos no se deben directamente a la fuerte presencia de protones o de aluminio en el suelo, sino a: La falta de cationes Ca2+, causa de la floculación de las arcillas La mala calidad de la materia orgánica humificada
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Efecto del pH sobre las propiedades químicas del suelo
El pH afecta a las siguientes propiedades químicas:
Meteorización química
Movilidad de elementos tóxicos (como el Al, el Mn y metales pesados)
Descomposición de la materia orgánica y mineralización del nitrógeno
Adsorción de aniones (como fosfatos, sulfatos, cloruros)
Hidromorfía
Alteración de los minerales de la arcilla
![Page 24: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/24.jpg)
5 6 7 8
Al
P
N
K
Ca
Fe
Mg
S
Mn
Mb
Zn
Cu
B
Suelos mineralesModificado de Lucas y Davis (1970)
5 6 7 8 9
N
P
K
S
Ca
Mg
Fe
Mn
B
Cu
Zn
Mb
Suelos orgánicosModificado de Truog (1948)
Efecto del pH sobre las propiedades químicas del suelo
Disponibilidad de nutrientes
![Page 25: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/25.jpg)
Efecto del pH sobre las propiedades químicas del suelo
El P, por ejemplo, es insoluble en medios muy ácidos (en los que se encuentra como FePO4 o AlPO4) o muy básicos (en los que forma compuestos insolubles con calcio, como la hidroxiapatita).
![Page 26: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/26.jpg)
3 4 5 6 7 8 9 10 11
INTE
NSI
DA
D D
E FI
JAC
IÓN
DE
FÓSF
OR
O E
N E
L SU
ELO
pH
Formas de fósforo en el suelo en función de la acidez
Fijación de P por hierro y
aluminio
Fijación de P por coloides
Fijación de Ppor calcio
Rango de mayor disponibilidad de P
Limitada disponibilidad
de P
PO43-
PO4H2-
PO4H2-
PO4H3-
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0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
0.025
3 4 5 6 7 8 9
(%)
ACIDEZ (pH)
P
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
3 4 5 6 7 8 9
(%)
ACIDEZ (pH)
N
Datos de 968 muestras de suelo de la provincia de Cádiz
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0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
3 4 5 6 7 8 9
(%)
ACIDEZ (pH)
Fe
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
3 4 5 6 7 8 9
(%)
ACIDEZ (pH)
Mn
0.000
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
3 4 5 6 7 8 9
(%)
ACIDEZ (PH)
Cu
0.000
0.001
0.001
0.002
0.002
0.003
0.003
3 4 5 6 7 8 9
(%)
ACIDEZ (pH)
Zn
Datos de 968 muestras de suelo de la provincia de Cádiz
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0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
3 4 5 6 7 8 9
(%)
ACIDEZ (pH)
Mg
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
3 4 5 6 7 8 9
(%)
ACIDEZ (pH)
Ca
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
3 4 5 6 7 8 9
(%)
ACIDEZ (pH)
K
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
3 4 5 6 7 8 9
(%)
ACIDEZ (pH)
Na
Datos de 968 muestras de suelo de la provincia de Cádiz
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Efecto del pH sobre las propiedades químicas del suelo
Los suelos muy ácidos pueden sufrir un empobrecimiento en nutrientes, debido a la saturación del complejo de cambio por H+ o Al3+, lo que provoca la expulsión de otros cationes a la solución del suelo.
Estos cationes resultarán más accesibles para las plantas, pero también pueden perderse por lavado.
![Page 31: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/31.jpg)
Ambiente neutro - básico
Ambiente ácido
Absorción por los seres vivos
Pérdidas por lavado
Bases de cambio
Aluminio
Protón
![Page 32: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/32.jpg)
0
20
40
60
80
100
120
3 - 4 4 - 5 5 - 6 6 - 7 7 - 8 8 - 9
SATU
RA
CIÓ
N D
EL C
OM
PLE
JO D
E C
AM
BIO
, PR
OM
EDIO
±D
E/2
(%
)
ACIDEZ (pH)
N = 36 N = 29N = 423N = 255N = 163 N = 142
Datos de 1058 muestras de suelo de las provincias de Córdoba y Cádiz
Suelos desaturados
Suelossaturados
![Page 33: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/33.jpg)
Efecto de la acidez sobre las propiedades biológicas del suelo
La acidez afecta a las siguientes propiedades biológicas:
Relaciones bacterias / hongos.
Población bacteriana.
Humificación.
Fijación de nitrógeno.
Movilidad y absorción de nutrientes.
![Page 34: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/34.jpg)
Efecto del pH sobre las propiedades biológicas del suelo
En los suelos ácidos se observa una ralentización de laactividad biológica. La acidez del suelo afecta negativamente a la
distribución de la fauna edáfica (como las lombrices) o labiomasa bacteriana.
Los procesos microbianos como la nitrificación (NH4+
NO3-) o la fijación de nitrógeno atmosférico son
inapreciables por debajo de pH 4.5, y muestran unavelocidad óptima a pH 6-6.5.
Sin embargo, en suelos neutros o ligeramente básicos, elnúmero de microorganismos es superior, siendo más activoscuando aumenta la caliza activa del suelo. La mineralizaciónse lleva a cabo correctamente.
![Page 35: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/35.jpg)
Efecto del pH sobre las propiedades biológicas del suelo
Cebada cultivada en suelo ácido con crecimiento radicular limitado por toxicidad por aluminio (pH 4.0, [Al3+] = 15 ppm)
Cebada cultivada en
suelo no ácido (pH 5.1, [Al3+] <
2 ppm)
A partir de Chris Gazey, 2017, https://www.agric.wa.gov.au/soil-acidity/effects-soil-acidity#, Gobierno de Australia Occidental
25 cm
![Page 36: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/36.jpg)
Efecto del pH sobre las propiedades biológicas del suelo
Aparentemente, la acidez afecta al crecimiento de las raíces. Pero este efecto se debe en realidad a la presencia de aluminio soluble.
Los niveles tóxicos de aluminio (en la solución del suelo afectan la división celular de la raíz (y, por lo tanto, a su crecimiento y ramificación).
2 – 5 ppm de Al soluble en el suelo afectan a plantas sensibles, mientras que una concentración de 5 ppm es tóxica.
Ferrufino et al. (2000).
![Page 37: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/37.jpg)
0
100
200
300
400
500
600
0 7.5 15 0 7.5 15
LON
GIT
UD
DE
LA R
AÍZ
(cm
)
CONCENTRACIÓN DE Al (μM)
Raiz principal Raíz lateral
A partir de Ferrufino et al. (2000).
pH 4.2 pH 5.2
![Page 38: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/38.jpg)
Extremo apical de raíz en buenas condiciones (izquierda) frente a un ápice afectado por aluminio (derecha), CSIRO
![Page 39: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/39.jpg)
0
2
4
6
8
10
4 4.2 4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4
DÍA
S P
AR
A E
L 4
0%
DE
EMEG
ENC
IA
pH
0 100 200 300 400
Al3+ (Μm)
A partir de Voigt et al. (1998)
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Efecto del pH sobre la actividad biológica del suelo
Si el pH del suelo es demasiado elevado, de nuevolos procesos microbianos se ven afectados. La nitrificación es prácticamente inexistente a pH 9.
Los efectos del pH sobre la actividad microbiana delsuelo y sobre la solubilidad de los nutrientes o loselementos fitotóxicos tienen consecuenciasgrandes sobre el crecimiento vegetal. Se puede delimitar un pH óptimo para cada especie
cultivada o natural.
![Page 41: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/41.jpg)
Efecto del pH sobre la actividad biológica del suelo
pH Tipo de suelo Vocación o aptitud (*)
3.0 – 4.5 Extremadamente ácido Pantanos, matorral o bosques acidófilos
4.5 – 5.0 Muy fuertemente ácido Matorral o prados
5.0 – 5.5 Muy ácido Prados, cultivos de especies acidófilas (ej., centeno)
5.5 – 6.0 Ácido Prados y algunos cultivos (ej., maíz, patata, avena)
6.0 – 6.8 Ligeramente ácido Todos los cultivos excepto las leguminosas calcícolas
6.8 – 7.3 Neutro Todos los cultivos
7.3 – 8.5 Alcalino Todos los cultivos de especies no calcífugas (ej., remolacha)
> 8.5 Muy alcalino Dificultad o fracaso de los cultivos europeos corrientes
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Suelos ácidos. Canuto del Montero. P.N. Los Alcornocales (Cádiz), Antonio Jordán / Imaggeo
![Page 43: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/43.jpg)
Pico del Aljibe, P. N. Los Alcornocales, Cádiz
Suelos ácidos. El Picacho (P.N. Los Alcornocales), Antonio Jordán / Imaggeo
![Page 44: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/44.jpg)
Turbera al oeste de James Bay (Canadá), Mélina Guêné-Nanchen / Imaggeo
![Page 45: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/45.jpg)
Suelos básicos. Bosque de pino y encina sobre calizas (P.N. de la Font Roja, Alicante), Antonio Jordán / Imaggeo
![Page 46: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/46.jpg)
Efecto de los residuos ácidos sobre el suelo (Ciudad Real), J. Antonio Campos (EUITA-UCLM) / Imaggeo
![Page 47: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/47.jpg)
Efecto de los residuos ácidos sobre el suelo (Riotinto), F. Javier Rodríguez
![Page 48: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/48.jpg)
Residuos ácidos sobre el suelo (Riotinto), F. Javier Rodríguez
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Efecto del pH sobre la actividad biológica del suelo
Especie (nombre vulgar) Nombre científico Óptimo Tolerancia para rendimiento satisfactorio
Alfalfa Medicago sativa 6.5 – 7.5 6.0 – 8.0
Algodón Fagopyrum esculentum 5.2 – 6.0 4.8 – 7.5
Arroz Oryza sativa 5.0 – 7.0 4.0 – 8.0
Avena Avena sativa 5.5 – 7.0 4.0 – 7.5
Caña de azúcar Saccharum officinarum 6.0 – 7.5 4.5 – 8.5
Guisante Pisum sativum 6.0 – 7.0 5.5 – 8.0
Judía Phaseolus vulgaris 5.8 – 6.7 5.5 – 7.5
Marihuana Cannabis sativa 6.5 – 7.0 4.5 – 8.2
Naranjo Citrus sinensis 5.5 – 6.5 5.0 – 8.0
Olivo Olea europaea 7.0 7.0 – 8.5
Patata Solanum tuberosum 5.0 – 5.8 4.5 – 7.0
Remolacha Beta vulgaris 7.0 – 7.6 6.0 – 8.2
Tabaco Nicotiana tabacum 5.5 – 6.0 5.5 – 8.3
Tomate Lycopersicum esculentum 6.0 – 6.7 6.0 – 8.2
Trigo Triticum sp. 6.0 – 7.0 5.8 – 8.5
Vid Vitis vinifera 6.0 – 7.0 5.6 – 8.0
![Page 50: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/50.jpg)
50
60
70
80
90
100
110
3 4 5 6 7 8 9
Max
imo
re
nd
imie
nto
(%)
Acidez (pH)
Caucho
Patata Arroz
Alfalfa
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Inmaculada Reguera (estudiante de la ETSIA, Univ. de Sevilla) tomando muestras en un cultivo de algodón sobre suelos básicos (pH = 7.9) de Lebrija (Sevilla), Antonio Jordán / Imaggeo
![Page 52: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/52.jpg)
Cultivo de Cistus ladanifer en suelos ácidos (pH = 5.5) del Andévalo (Huelva), Antonio Jordán / Imaggeo
![Page 53: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/53.jpg)
Medida del pH
10 g de suelo
50 mL de H2O (d)
Vaso de precipitados(50 mL)
Agitar Reposar(90 - 120 min)
Varilla devidrio
Medir en el pH-metro
![Page 54: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/54.jpg)
Medida del pH
K+
Protones
Equilibrio
Acidez efectiva
Acidez potencial
Medio
Medida en agua:
Medida en KCl:
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Contenido del suelo en carbonatos
La mayoría de los suelos de pH neutro o básico contiene proporciones más o menos elevadas de carbonatos. En los suelos ácidos, los carbonatos están ausentes.
El tipo de carbonato más frecuente es la calcita(CO3Ca), aunque en los suelos puede encontrarse magnesita(CO3Mg) y dolomita(CaMg(CO3)2).
En suelos salinos y extremadamente básicos puede existir también CO3Na2.
Leptosol calcárico, Jorge Mataix-Solera / Imaggeo
![Page 56: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/56.jpg)
CLha, CLha, RGca, RGca y LPcc, Antonio Jordán / Imaggeo
![Page 57: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/57.jpg)
Contenido del suelo en carbonatos
Las características químicas más importantes de la calcita, la magnesita o la dolomita son la insolubilidad en agua y su inestabilidad en medio ácido:
CaCO3 + 2H+ Ca2+ + CO2 + H2O
Prueba cualitativa de presencia de CaCO3
utilizando HCl diluido.
![Page 58: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/58.jpg)
Contenido del suelo en carbonatos: calcímetro de Bernard
![Page 59: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/59.jpg)
Contenido del suelo en carbonatos
El principal responsable de la descomposición ácidade los carbonatos del suelo es el CO2, ya seaprocedente de la atmósfera o de los procesosrespiratorios de la microbiota o las raíces.
El dióxido de carbono puede reaccionar con lacaliza de la siguiente manera:
CaCO3 + CO2 + H2O⮂ Ca2+ + 2 CO3H-
![Page 60: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/60.jpg)
Efecto del carbonato en el suelo
El principal efecto del CO3Ca en el suelo es su capacidadreguladora del pH, de modo que un elevado contenido encaliza asegura un elevado pH del suelo.
CO3Ca
H+
H+
CO3Ca
CO3Ca
Ca2+
H2O
Ca2+H+
H+
CO3Ca
CO2
CO2
H2O
![Page 61: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/61.jpg)
Efecto del carbonato en el suelo
El contenido en carbonatos del sueloafecta directa o indirectamente aotras propiedades del suelo, como:
La estructura
La presencia de carbonatos enel suelo asegura una buenaestructura (excepto enalgunos casos concretos comolos suelos salinos, dondepuede existir una elevadaproporción de CO3Na2).
La presencia de cationesdivalentes como Ca2+ o Mg2+,junto con la materia orgánica,contribuyen a la cementaciónde los microagregados paraoriginar macroagregados.
Agregados en un suelo calcáreo (Sevilla), Antonio Jordán / Imaggeo
![Page 62: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/62.jpg)
Efecto del carbonato en el suelo
La actividad biológicaLos carbonatos del suelo, gracias a su
capacidad tampón:Mantienen el pH en valores adecuados a la
actividad microbiana, favoreciendo elproceso de mineralización de la materiaorgánica y la liberación de algunos nutrientesesenciales (como el N, P, S...).Dificultan la descomposición de la materia
orgánica humificada (mineralizaciónsecundaria).
![Page 63: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/63.jpg)
Efecto del carbonato en el suelo
La capacidad de almacenaje de nutrientes
La abundancia de cationes como Ca2+ o Mg2+, como consecuencia de la descomposición de los carbonatos, Satura el complejo de cambio Provoca el desplazamiento de otros cationes esenciales, lo
que puede inducir una pérdida y empobrecimiento por lavado del suelo.
La textura
Los carbonatos son sustancias cementantes, de modoque si el contenido de caliza en forma de nódulos en elsuelo es elevado, puede producirse un desplazamientode la textura hacia las fracciones más gruesas.
![Page 64: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/64.jpg)
111
11 1
11 1
1
11
1 1
1
2 3
4 5 6
Sedimentación de CO3Ca
Nueva capa de CO3Ca
Nódulo
Poro
![Page 65: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/65.jpg)
1 2 3 4
Canal
Obstrucciones
![Page 66: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/66.jpg)
Evolución de un horizonte cálcico rico en gravas, http://edafologia.ugr.es/carbonat/horzcalc.htm
![Page 67: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/67.jpg)
Suelo rico en carbonato cálcico
Absorción por los seres vivos
Pérdidas por lavado
Ca2+
Otros cationes
Efecto del carbonato en el suelo
![Page 68: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/68.jpg)
Efecto del carbonato en el suelo
Los nódulos de carbonatos no poseen lacapacidad de retención de iones quemuestran las arcillas.Por lo tanto, cuanto más elevado sea el
nivel de carbonatos de tamaño coloidal enel suelo, menor será su capacidad relativapara almacenar nutrientes.
![Page 69: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/69.jpg)
Efecto del carbonato en el suelo
La asimilabilidad de los elementos esenciales
Los suelos con pH relativamente elevado muestran casi siempre un nivel apreciable de carbonatos, que dificultan la solubilidad / asimilabilidad de diferentes elementos, como el Fe, Zn, Mn, Cu, etc.
En los suelos básicos, el P se encuentra en formas químicas no solubles, como el (PO4)2Ca3 o Ca10(OH)2(PO4)6.
Así mismo, el exceso de Ca2+ y Mg2+ en la solución del suelo origina fenómenos de antagonismo.
![Page 70: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/70.jpg)
Efecto del carbonato en el suelo
Como consecuencia de todo esto, puede considerarse que: El suelo necesita una cierta reserva de carbonatos para poseer unas
buenas características estructurales,
pero no es conveniente que este nivel sea demasiado elevadoporque se dificultan los procesos de nutrición de las plantas.
Sin embargo, un bajo o nulo contenido en carbonatos nosignifica que se trate de un suelo agronómicamentedesfavorable, ya que hay que tener en cuenta otrascaracterísticas como el complejo de cambio, el pH, laactividad biológica y otros aspectos de la nutrición vegetal.
![Page 71: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/71.jpg)
Contenido de carbonatos en el suelo
Proporción de CO3Ca (%) Contenido
< 5 Muy bajo
5 – 10 Bajo
10 – 20 Moderado
20 – 40 Elevado
> 40 Muy elevado
![Page 72: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/72.jpg)
Caliza activa
A la hora de determinar la fertilidad del suelo es necesario conocer no sólo el contenido en carbonatos, sino el tipo de carbonatos que hay en el suelo.
El efecto beneficioso de los carbonatos se basa de manera importante en su capacidad para descomponerse al reaccionar con los ácidos, produciendo Ca2+ , Mg2+ y CO3H-.
La facilidad con que esta descomposición se produce depende también del tipo de carbonatos. La dolomita es más resistente que la calcita.
![Page 73: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/73.jpg)
Caliza activa
Otro aspecto que es necesario tener en cuenta es el tamaño de los nódulos de carbonato en el suelo, ya que las partículas de mayor tamaño ofrecerán menor superficie relativa para reaccionar, y su descomposición se llevará a cabo de manera mucho más lenta que las partículas de tamaño coloidal.
La caliza activa es la fracción de carbonatos susceptible de solubilizarse en
una disolución acuosa de CO2 (agua carbónica), y
coincide aproximadamente con las partículas de carbonato de tamaño inferior a 50 mm (es decir, equivalente al tamaño de los limos y las arcillas).
![Page 74: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/74.jpg)
Caliza activa
Un nivel demasiado elevado de caliza activa será contraproducente desde el punto de vista de la fertilidad del suelo.
En la solución del suelo habrá abundancia de iones como Ca2+, Mg2+ y CO3H-, así como de Ca2+ y Mg2+
en el complejo de cambio, lo cual condiciona la disponibilidad de otros nutrientes.
Clorosis férrica en nogal, Planeta Agronómico / Flickr
![Page 75: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/75.jpg)
Clorosis férrica en nogal, Planeta Agronómico / Flickr
![Page 76: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/76.jpg)
Caliza activa
Existe una relación entre el contenido total en carbonatos del suelo y el de caliza activa, al menos en un área limitada.
La cuantificación de la caliza activa está recomendada cuando los niveles de carbonatos totales sean relativamente elevados.Generalmente, se recomienda la determinación
de caliza activa cuando el contenido total de carbonatos supera el 5-6%. Para algunos autores, solo debe determinarse
sólo cuando se supera el 8-10%.
![Page 77: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/77.jpg)
Caliza activa
En cualquier caso, la determinación de caliza activa está indicada en suelos en los que está previsto implantar cultivos muy sensibles a la actividad del Ca2+, del Mg2+ o del CO3H- (como viñedos o árboles frutales).
Caliza activa
Contenido Efectos
< 6 % Bajo No deben esperarse problemas
6 – 9 % Moderado Pueden sufrir algún problema las especies sensibles
> 9 % Alto Pueden existir problemas graves, sobre todo en especies arbóreas
![Page 78: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/78.jpg)
Enmiendas
La acidez del suelo puede ser corregida por métodos sencillos de modo que el pH se eleve hasta el nivel requerido por un determinado cultivo, mediante la adición de: Óxido de calcio (CaO, cal viva). El CaO se produce por
descomposición térmica de los carbonatos.
Hidróxido de calcio (Ca(OH)2, cal apagada). El Ca(OH)2 se obtiene al añadir agua a la cal viva, lo que produce una reacción exotérmica, obteniéndose un polvo blanco fino.
Carbonato de calcio (CO3Ca, calcita).
![Page 79: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/79.jpg)
Efecto del encalado. Fotografia del libro “Successful farming: a ready reference on all phases of agriculture for farmers of the United States and Canada" (1916), Internet Archive Book Images / Flickr
![Page 80: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/80.jpg)
Encalado del suelo en Devon (Reino Unido), Mark Robinson / Wikimedia Commons
![Page 81: 10. Reacción del suelo](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070314/62bf275234863207153da446/html5/thumbnails/81.jpg)
Enmiendas
Otras sustancias, como el yeso (SO4Ca), pueden mejorar el nivel de Ca en el suelo, pero no contribuyen a modificar el pH.
En el caso de que sea necesario corregir la alcalinidad, está indicado el uso de abonos acidificantes: Sulfato de magnesio, MgSO4
Sulfato amónico, (NH4)2SO4
Fosfato potásico, KH2PO4