apuntes suelo (2º semestre)

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QUIMICA AGRICOLAI. Qumica del suelo II. Fertilizantes III. Plaguicidas IV. Fitorreguladores

I. Qumica del sueloI.1. Introduccin I.2. Coloides del suelo I.3. Intercambio inico I.4. Aglomeracin del sueloI. Suelos

1. Componentes del suelo

IntroduccinComposicin dimensional Textura Estructura Textura: distribucin de tamaos de las partculas aisladas que forman un suelo Grava Arena Limo Arcilla > 2 mm 2 - 0.02 mm 0.02-0.002 mm < 0.002 mm (2 m) I. Suelos

1. Componentes del suelo

Introduccin

Anlisis mecnico de un suelo: determinacin de la textura Mtodos Pipeta de Robinson Densmetro de Bouyoucos

I. Suelos

2. Coloides del suelo

Los coloides de un sueloA. Coloides inorgnicos arcillas xidos metlicos coloidales B. Coloides orgnicos (materia orgnica) humus

I. Suelos

2. Coloides del suelo

Las arcillasCarga de las partculas coloidalesLas partculas de arcilla de un suelo pueden estar en estado coloidal cuando la dispersin se estabiliza por cargas elctricas Las cargas se adquieren por adsorcin y por disociacin Influencia del pH del medio Todo lo que contribuye a la estabilidad del estado coloidal empeora la calidad agrcola de un suelo.

I. Suelos

2. Coloides del suelo

Las arcillasAdsorcin

Disociacin

I. Suelos

2. Coloides del suelo

Las arcillasMedio cido Medio muy cido

I. Suelos

2. Coloides del suelo

Las arcillasCapa difusa de cargas

La doble capa difusa estabiliza los coloides, impidiendo que las partculas coloidales se aproximen unas a otras y precipiten. Cuando se hace desaparecer la doble capa, el coloide coagula I. Suelos

2. Coloides del suelo

Las arcillasSolvatacinSolvatacin. Iones y partculas coloidales que atraen las molculas del medio dispersante, si ste es polar. Hidratacin en el caso de agua. Desolvatacin. Las sales disueltas en el medio roban molculas de agua a las partculas coloides solvatadas Los iones se solvatan ms fuertemente cuanto ms carga posean y menor tamao Li+ > Na+ > K+ > Rb+ > Cs+ Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Ba2+

I. Suelos

2. Coloides del suelo

Las arcillasFloculacin y desfloculacinFloculacin: una solucin coloidal flocula o coagula cuando se unen, unas a otras, las partculas dispersas. Disminuir el valor de la carga Disminuir el grado de solvatacin

Sedimentacin

Floculacin

I. Suelos

2. Coloides del suelo

Las arcillasFloculacin y desfloculacinLa floculacin se consigue por: a) adicin de electrolitos

Ca2+ > Na+

I. Suelos

2. Coloides del suelo

Las arcillasFloculacin y desfloculacinb) cambios de pH

Al acidificar, revierte el equilibrio

I. Suelos

2. Coloides del suelo

Las arcillasFloculacin y desfloculacinc) adicin de otros coloidesNeutralizacin de cargas

Agregados mol. Iones polival.

d) desolvatantes (alcoholes) e) aglomerantes

I. Suelos

2. Coloides del suelo

Las arcillasFloculacin y desfloculacinLa desfloculacin se consigue por: Variacin del pH Un coloide arcilloso floculado se desflocula por aumento del pH (-) o por disminucin fuerte del pH (+). Lavado Las arcillas sdicas de suelos muy salinos, estn floculadas, pero se pueden hacer coloidales mediante riegos abundantes. I. Suelos

2. Coloides del suelo

La materia orgnica del sueloLa materia orgnica del suelo procede de los residuos de plantas y animales, y del desarrollo de microorganismos que se nutren de dichos residuos. Su fraccin ms fina se llama humus. El humus se origina a partir de, Hidratos de carbono (celulosa, almidn, azcares,...) Lignina en diversos grados de oxidacin Polifenoles (taninos, flavonoides,...) Proteinas y grasas (ceras,...) Quitina (insectos y hongos) Acidos poliurnicos y mucopolisacridos (bacterias y microorganismos) Colorantes, alcaloides, otros componentes I. Suelos

2. Coloides del suelo

Fraccionamiento de la materia orgnica del suelo

Suelo+ NaOH

Altera la naturaleza del humus

Materia hmica+ HCl

Materia no hmicainsoluble

Acido flvicoNo precipitado

Acido hmicoprecipitado

I. Suelos

3. Intercambio inico

Intercambio inicoLos coloides del suelo, arcilla y humus, presentan como propiedad primordial su capacidad de intercambio inico. Resina de intercambio inico

Catinico

Aninico I. Suelos

3. Intercambio inico

Intercambio inico en los suelosArcilla: grupos silicato ( SiO-) y aluminato ( AlO-) Materia orgnica: grupos carboxlicos Capacidad total de cambio: cantidad de iones que pueden colocarse en las posiciones de intercambio, expresada en meq/100 g de suelo. Capacidad de cambio catinico (CCC)

I. Suelos

3. Intercambio inico

Capacidad de cambio catinicoLa capacidad de fijacin de los cationes por el suelo disminuye en el siguiente orden: Ba2+> Sr2+> NH4+> Ca2+> Mg2+> K+> Na+> H+ Una gran CCC es importante, ya que supone la posibilidad de retener iones nutritivos para las plantas Valores de referencia Humus 200 meq/100 g Vermiculita 150 meq/100 g Montmorillonita 100 meq/100 g Illita 30 meq/100 g I. Suelos

3. Intercambio inico

Capacidad de cambio aninicoEn la materia orgnica, existen puntos positivos, grupos nitrogenados, en los que se pueden intercambiar aniones Otros coloides, como xidos de Fe y Al, pueden formar en medio cido, cargas positivas La capacidad de fijacin de los aniones por el suelo disminuye en el siguiente orden: MoO42-> PO43-> SO42-> NO3-> ClI. Suelos

3. Intercambio inico

El pH del sueloEl pH del suelo es el de su fase acuosa o solucin salina. La fase acuosa y los coloides ionizables intervienen para determinar el pH del suelo Los grupos que liberan H+ son: Los grupos COOH de la materia orgnica Los grupos SiOH libres de las arcillas Los iones Al y otros cationes hidrolizables El pH de la solucin del suelo es importante en agricultura, ya que cada planta tiene un pH especfico ptimo para su desarrolloI. Suelos

3. Intercambio inico

Variacin del pH de un sueloCambiar el pH de un suelo es cambiar el estado de saturacin de la CCC del mismo Para alcalinizar un suelo se suele emplear cal y calcitas finamente divididas Para acificar un suelo se suele utilizar azufre o Ca (SO4H)2 Tipos de suelo segn pHpH 6-7 pH 4.5 pH 8 suelo normal suelo muy cido suelo muy alcalino

I. Suelos

4. Aglomeracin de las partculas del suelo

Aglomeracin de las partculas del suelo Dispersin y floculacin de las arcillasDispersin, en agua, de arcillas sdicas da lugar a coloides estables, sin aglomeracin Aglomeracin (floculacin), si se pierde la estabilidad del coloide poradicin de electrolitos materia orgnica cambio de pH aglomerantes naturales o sintticos I. Suelos

4. Aglomeracin de las partculas del suelo

Dispersin y floculacin en los suelosEl suelo sdico ser coloidal, no aglomerado, presentando propiedades mecnicas no deseables, ser un suelo compacto (a) Los suelos que no forman dispersiones coloidales estn agregados en partculas groseras, no son compactos, es un suelo suelto (b)entre los flculos circula el aire y el agua buena permeabilidad y drenaje (no se encharcan) la floculacin de los coloides aumenta la porosidad

(a)

(b)

I. Suelos

4. Aglomeracin de las partculas del suelo

Formas de mejorar la estructura de un sueloAdicin de electrolitos Disminucin del pH Aglomerantes Es la mejor y preferible a la floculacin directa por prdidas de cargas Los aglomerantes unen las partculas del suelo formando grnulos El principal es la materia orgnica, pero tambin se han desarrollado sintticamenteI. Suelos

4. Aglomeracin de las partculas del suelo

Aglomerantes de suelosPolmeros polielectrolticosVAMA (vinil-acetato-meleico-anhdrido) IBMA (iso-buteno-maleico-amida) HPAN (hidrolizado de poliacrilonitriloH C C O H C H OH O H C C H C H C H C

Problema: elevado coste

H C H OH O OH

I. Suelos