cationes en el suelo autores: rosi bellido javier rodríguez ana gallego carolina rebolledo aritz

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CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

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Page 1: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

CATIONES EN EL SUELO

Autoresbull Rosi Bellidobull Javier Rodriacuteguez bull Ana Gallegobull Carolina Rebolledobull Aritz

Introduccioacuten El suelo contiene en disolucioacuten ciertos cationes los cuales

son fundamentales para la fertilidad que necesitan las plantas La capacidad de intercambio catioacutenico (CEC) de un suelo es simplemente una medida de la cantidad de sitios sobre la superficie del suelo que pueden retener iones cargados positivamente(cationes) por fuerza electrostaacutetica Los cationes retenidos electrostaacuteticamente son faacutecilmente intercambiables con otros cationes en la solucioacuten del suelo y estaacuten asiacute raacutepidamente disponibles para que los tomen los vegetales

Introduccioacuten

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++

En los suelo aacutecidos predominan H+ y Al+++ en los suelos alcalinos predominan las bases fundamentalmente el Na+ y en los neutros el Ca++

1 CAMBIO IOacuteNICO

Se define el cambio ioacutenico como los procesos reversibles por los cuales las partiacuteculas soacutelidas del suelo adsorben iones de la fase acuosa liberando al mismo tiempo otros iones en cantidades equivalentes establecieacutendose el equilibrio entre ambas fases

Seguacuten el tipo de iones que se intercambien

Cambio de cationes Suelo-M + X+ -----gt Suelo-X + M+

Cambio de aniones Suelo-N + Y- -----gt Suelo-Y + N-

Es proceso dinaacutemico que se desarrolla en la superficie de las partiacuteculas Como los iones adsorbidos quedan en posicioacuten asimilable constituyen la reserva de nutrientes para las plantas

Las causas que originan el intercambio ioacutenico son los desequilibrios eleacutectricos de las partiacuteculas del suelo Para neutralizar las cargas se adsorben iones que se pegan a la superficie de las partiacuteculas Quedan deacutebilmente retenidos sobre las partiacuteculas del suelo y se pueden intercambiar con la solucioacuten del suelo

11Teoriacuteas del intercambio ioacutenico Red cristalina Considera las partiacuteculas de los minerales como soacutelidos

ioacutenicos Los iones de los bordes estaacuten deacutebilmente retenidos por lo que pueden abandonar la estructura y pueden cambiarse con los de la solucioacuten del suelo

Doble capa eleacutectrica Considera el contacto entre el soacutelido y la fase liacutequida como un condensador plano Entre el metal (el soacutelido) y el electroacutelito (la disolucioacuten) existe una diferencia de potencial que atrae a los iones de la solucioacuten del suelo Se forma una doble capa eleacutectrica formada por los iones del soacutelido y los atraiacutedos en la solucioacuten

Membrana semipermeable La interfase soacutelido-liacutequido actuacutea como una membrana semipermeable que deja pasar los iones de la solucioacuten y a los de la superficie de las partiacuteculas pero no a los del interior de los materiales

12 Capacidad de cambio de cationes

Es el maacutes importante y mejor conocido

En el suelo son varios los materiales que pueden cambiar cationes Los principales cambiadores son las arcillas y la materia orgaacutenica (los dos materiales presentan propiedades coloidales) Las causas de la capacidad de cambio de cationes de las arcillas son

Sustituciones atoacutemicas dentro de la red

Existencia de bordes (superficies descompensadas)

bull Disociacioacuten de los OH de las capas basales

bull Enlaces de Van der Waals

bull En las arcillas ademaacutes de en su superficie los iones pueden entrar entre las laacuteminas

Las causas de la capacidad de cambio de materia orgaacutenica son bull -Disociacioacuten de los OH

bull -Disociacioacuten de los COOH

En cuanto a los factores que hacen que un suelo tengan una determinada capacidad de cambio de cationes son varios-Tamantildeo de las partiacuteculas Cuanto maacutes pequentildea sea la partiacutecula mas grande seraacute la capacidad de cambio-Naturaleza de las partiacuteculas La composicioacuten y estructura de las partiacuteculas influiraacute en las posibilidades de cambio de sus cationes Asiacute la capacidad de cambio catioacutenico (CCC) de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos los representamos en la siguiente tabla

CCC de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos

Naturaleza de la partiacutecula

CCC meq100g

Cuarzo y feldespatos 1-2

Oacutexidos e hidroacutex Fe y Al 4

Caolinita 3-15

ilita y clorita 10-40

Montmorillonita 80-150

Vermiculita 100-160

Materia orgaacutenica 300-500

Como vemos la naturaleza del cambiador confiere mayor a menor capacidad de cambio Cada 1 de arcilla puede repercutir en medio miliequivalente en la capacidad de cambio de cationes del suelo Si en vez de arcilla nos referimos a la materia orgaacutenica cada 1 puede repercutir en 2 miliequivalentes maacutes (miliequivalente 100gr = cmol(+)Kg-1)

2-PRINCIPALES FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL CONTENIDO DE

CATIONES EN EL SUELO

21-Tipo de roca

Dependiendo de la naturaleza de los materiales el suelo va a evolucionar de forma diferente Por ejemplo los suelos formados sobre rocas graniacuteticas se caracterizan por su elevado contenido en silicio y aluminio y su bajo contenido en elementos alcalinos ( Na y K) y en alcalinoteacuterreos ( Ca y Mg) las rocas sedimentarias y magmaacuteticas son ricas en iones aacutecidos (Al3+ H+) en cambio la degradacioacuten de rocas calizas son ricas en iones baacutesicos(Ca2+ Mg2+ K+ Na+) esto influye muy directamente sobre el PH de los suelos La presencia tambieacuten de aire y agua capacitada por la porosidad del perfil van a dar una concentracioacuten de grupos hidroxilo (OH-) y de cationes (H+) muy determinativos en el caraacutecter aacutecido o baacutesico del suelo

22-Factor bioacutetico Los residuos de la actividad orgaacutenica son de naturaleza aacutecida

23-pH

En un estudio quiacutemico del suelo nos daremos cuenta que a parte de la zona estructural del suelo o substrato existen los elementos nutritivos o abonos en forma de sales minerales maacutes o menos solubles la parte soluble en contacto con el agua (H2O) se encuentra disociada en dos iones Lo que quiere decir que en el suelo no hay sales sino iones aniones y cationesCATIONES - ANIONESCa ++ Calcio PO4

--- Fosfato

Mg++ Magnesio SO4 ndash Sulfato

K+ Potasio CO3 Carbonato

NH4+

Amonio NO3- Nitrato

Na+ Sodio CL0 CloruroTodos los microelementosY H+ HidroacutegenoEl complejo arcilloso-huacutemico (substrato) puede fijar diversos cationes baacutesicos asiacute como los cationes hidroacutegeno (H+) siendo eacutestos retenidos maacutes fuertemente por el complejo La presencia en mayor o menor cantidad de iones H+ con relacioacuten a los iones baacutesicos determina la reaccioacuten o acidez del suelo que se representa por el PH Eacuteste valor variacutea teoacutericamente entre 0 a 14 pero en la praacutectica entre 45 a 85

bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 2: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

Introduccioacuten El suelo contiene en disolucioacuten ciertos cationes los cuales

son fundamentales para la fertilidad que necesitan las plantas La capacidad de intercambio catioacutenico (CEC) de un suelo es simplemente una medida de la cantidad de sitios sobre la superficie del suelo que pueden retener iones cargados positivamente(cationes) por fuerza electrostaacutetica Los cationes retenidos electrostaacuteticamente son faacutecilmente intercambiables con otros cationes en la solucioacuten del suelo y estaacuten asiacute raacutepidamente disponibles para que los tomen los vegetales

Introduccioacuten

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++

En los suelo aacutecidos predominan H+ y Al+++ en los suelos alcalinos predominan las bases fundamentalmente el Na+ y en los neutros el Ca++

1 CAMBIO IOacuteNICO

Se define el cambio ioacutenico como los procesos reversibles por los cuales las partiacuteculas soacutelidas del suelo adsorben iones de la fase acuosa liberando al mismo tiempo otros iones en cantidades equivalentes establecieacutendose el equilibrio entre ambas fases

Seguacuten el tipo de iones que se intercambien

Cambio de cationes Suelo-M + X+ -----gt Suelo-X + M+

Cambio de aniones Suelo-N + Y- -----gt Suelo-Y + N-

Es proceso dinaacutemico que se desarrolla en la superficie de las partiacuteculas Como los iones adsorbidos quedan en posicioacuten asimilable constituyen la reserva de nutrientes para las plantas

Las causas que originan el intercambio ioacutenico son los desequilibrios eleacutectricos de las partiacuteculas del suelo Para neutralizar las cargas se adsorben iones que se pegan a la superficie de las partiacuteculas Quedan deacutebilmente retenidos sobre las partiacuteculas del suelo y se pueden intercambiar con la solucioacuten del suelo

11Teoriacuteas del intercambio ioacutenico Red cristalina Considera las partiacuteculas de los minerales como soacutelidos

ioacutenicos Los iones de los bordes estaacuten deacutebilmente retenidos por lo que pueden abandonar la estructura y pueden cambiarse con los de la solucioacuten del suelo

Doble capa eleacutectrica Considera el contacto entre el soacutelido y la fase liacutequida como un condensador plano Entre el metal (el soacutelido) y el electroacutelito (la disolucioacuten) existe una diferencia de potencial que atrae a los iones de la solucioacuten del suelo Se forma una doble capa eleacutectrica formada por los iones del soacutelido y los atraiacutedos en la solucioacuten

Membrana semipermeable La interfase soacutelido-liacutequido actuacutea como una membrana semipermeable que deja pasar los iones de la solucioacuten y a los de la superficie de las partiacuteculas pero no a los del interior de los materiales

12 Capacidad de cambio de cationes

Es el maacutes importante y mejor conocido

En el suelo son varios los materiales que pueden cambiar cationes Los principales cambiadores son las arcillas y la materia orgaacutenica (los dos materiales presentan propiedades coloidales) Las causas de la capacidad de cambio de cationes de las arcillas son

Sustituciones atoacutemicas dentro de la red

Existencia de bordes (superficies descompensadas)

bull Disociacioacuten de los OH de las capas basales

bull Enlaces de Van der Waals

bull En las arcillas ademaacutes de en su superficie los iones pueden entrar entre las laacuteminas

Las causas de la capacidad de cambio de materia orgaacutenica son bull -Disociacioacuten de los OH

bull -Disociacioacuten de los COOH

En cuanto a los factores que hacen que un suelo tengan una determinada capacidad de cambio de cationes son varios-Tamantildeo de las partiacuteculas Cuanto maacutes pequentildea sea la partiacutecula mas grande seraacute la capacidad de cambio-Naturaleza de las partiacuteculas La composicioacuten y estructura de las partiacuteculas influiraacute en las posibilidades de cambio de sus cationes Asiacute la capacidad de cambio catioacutenico (CCC) de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos los representamos en la siguiente tabla

CCC de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos

Naturaleza de la partiacutecula

CCC meq100g

Cuarzo y feldespatos 1-2

Oacutexidos e hidroacutex Fe y Al 4

Caolinita 3-15

ilita y clorita 10-40

Montmorillonita 80-150

Vermiculita 100-160

Materia orgaacutenica 300-500

Como vemos la naturaleza del cambiador confiere mayor a menor capacidad de cambio Cada 1 de arcilla puede repercutir en medio miliequivalente en la capacidad de cambio de cationes del suelo Si en vez de arcilla nos referimos a la materia orgaacutenica cada 1 puede repercutir en 2 miliequivalentes maacutes (miliequivalente 100gr = cmol(+)Kg-1)

2-PRINCIPALES FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL CONTENIDO DE

CATIONES EN EL SUELO

21-Tipo de roca

Dependiendo de la naturaleza de los materiales el suelo va a evolucionar de forma diferente Por ejemplo los suelos formados sobre rocas graniacuteticas se caracterizan por su elevado contenido en silicio y aluminio y su bajo contenido en elementos alcalinos ( Na y K) y en alcalinoteacuterreos ( Ca y Mg) las rocas sedimentarias y magmaacuteticas son ricas en iones aacutecidos (Al3+ H+) en cambio la degradacioacuten de rocas calizas son ricas en iones baacutesicos(Ca2+ Mg2+ K+ Na+) esto influye muy directamente sobre el PH de los suelos La presencia tambieacuten de aire y agua capacitada por la porosidad del perfil van a dar una concentracioacuten de grupos hidroxilo (OH-) y de cationes (H+) muy determinativos en el caraacutecter aacutecido o baacutesico del suelo

22-Factor bioacutetico Los residuos de la actividad orgaacutenica son de naturaleza aacutecida

23-pH

En un estudio quiacutemico del suelo nos daremos cuenta que a parte de la zona estructural del suelo o substrato existen los elementos nutritivos o abonos en forma de sales minerales maacutes o menos solubles la parte soluble en contacto con el agua (H2O) se encuentra disociada en dos iones Lo que quiere decir que en el suelo no hay sales sino iones aniones y cationesCATIONES - ANIONESCa ++ Calcio PO4

--- Fosfato

Mg++ Magnesio SO4 ndash Sulfato

K+ Potasio CO3 Carbonato

NH4+

Amonio NO3- Nitrato

Na+ Sodio CL0 CloruroTodos los microelementosY H+ HidroacutegenoEl complejo arcilloso-huacutemico (substrato) puede fijar diversos cationes baacutesicos asiacute como los cationes hidroacutegeno (H+) siendo eacutestos retenidos maacutes fuertemente por el complejo La presencia en mayor o menor cantidad de iones H+ con relacioacuten a los iones baacutesicos determina la reaccioacuten o acidez del suelo que se representa por el PH Eacuteste valor variacutea teoacutericamente entre 0 a 14 pero en la praacutectica entre 45 a 85

bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 3: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

Introduccioacuten

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++

En los suelo aacutecidos predominan H+ y Al+++ en los suelos alcalinos predominan las bases fundamentalmente el Na+ y en los neutros el Ca++

1 CAMBIO IOacuteNICO

Se define el cambio ioacutenico como los procesos reversibles por los cuales las partiacuteculas soacutelidas del suelo adsorben iones de la fase acuosa liberando al mismo tiempo otros iones en cantidades equivalentes establecieacutendose el equilibrio entre ambas fases

Seguacuten el tipo de iones que se intercambien

Cambio de cationes Suelo-M + X+ -----gt Suelo-X + M+

Cambio de aniones Suelo-N + Y- -----gt Suelo-Y + N-

Es proceso dinaacutemico que se desarrolla en la superficie de las partiacuteculas Como los iones adsorbidos quedan en posicioacuten asimilable constituyen la reserva de nutrientes para las plantas

Las causas que originan el intercambio ioacutenico son los desequilibrios eleacutectricos de las partiacuteculas del suelo Para neutralizar las cargas se adsorben iones que se pegan a la superficie de las partiacuteculas Quedan deacutebilmente retenidos sobre las partiacuteculas del suelo y se pueden intercambiar con la solucioacuten del suelo

11Teoriacuteas del intercambio ioacutenico Red cristalina Considera las partiacuteculas de los minerales como soacutelidos

ioacutenicos Los iones de los bordes estaacuten deacutebilmente retenidos por lo que pueden abandonar la estructura y pueden cambiarse con los de la solucioacuten del suelo

Doble capa eleacutectrica Considera el contacto entre el soacutelido y la fase liacutequida como un condensador plano Entre el metal (el soacutelido) y el electroacutelito (la disolucioacuten) existe una diferencia de potencial que atrae a los iones de la solucioacuten del suelo Se forma una doble capa eleacutectrica formada por los iones del soacutelido y los atraiacutedos en la solucioacuten

Membrana semipermeable La interfase soacutelido-liacutequido actuacutea como una membrana semipermeable que deja pasar los iones de la solucioacuten y a los de la superficie de las partiacuteculas pero no a los del interior de los materiales

12 Capacidad de cambio de cationes

Es el maacutes importante y mejor conocido

En el suelo son varios los materiales que pueden cambiar cationes Los principales cambiadores son las arcillas y la materia orgaacutenica (los dos materiales presentan propiedades coloidales) Las causas de la capacidad de cambio de cationes de las arcillas son

Sustituciones atoacutemicas dentro de la red

Existencia de bordes (superficies descompensadas)

bull Disociacioacuten de los OH de las capas basales

bull Enlaces de Van der Waals

bull En las arcillas ademaacutes de en su superficie los iones pueden entrar entre las laacuteminas

Las causas de la capacidad de cambio de materia orgaacutenica son bull -Disociacioacuten de los OH

bull -Disociacioacuten de los COOH

En cuanto a los factores que hacen que un suelo tengan una determinada capacidad de cambio de cationes son varios-Tamantildeo de las partiacuteculas Cuanto maacutes pequentildea sea la partiacutecula mas grande seraacute la capacidad de cambio-Naturaleza de las partiacuteculas La composicioacuten y estructura de las partiacuteculas influiraacute en las posibilidades de cambio de sus cationes Asiacute la capacidad de cambio catioacutenico (CCC) de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos los representamos en la siguiente tabla

CCC de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos

Naturaleza de la partiacutecula

CCC meq100g

Cuarzo y feldespatos 1-2

Oacutexidos e hidroacutex Fe y Al 4

Caolinita 3-15

ilita y clorita 10-40

Montmorillonita 80-150

Vermiculita 100-160

Materia orgaacutenica 300-500

Como vemos la naturaleza del cambiador confiere mayor a menor capacidad de cambio Cada 1 de arcilla puede repercutir en medio miliequivalente en la capacidad de cambio de cationes del suelo Si en vez de arcilla nos referimos a la materia orgaacutenica cada 1 puede repercutir en 2 miliequivalentes maacutes (miliequivalente 100gr = cmol(+)Kg-1)

2-PRINCIPALES FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL CONTENIDO DE

CATIONES EN EL SUELO

21-Tipo de roca

Dependiendo de la naturaleza de los materiales el suelo va a evolucionar de forma diferente Por ejemplo los suelos formados sobre rocas graniacuteticas se caracterizan por su elevado contenido en silicio y aluminio y su bajo contenido en elementos alcalinos ( Na y K) y en alcalinoteacuterreos ( Ca y Mg) las rocas sedimentarias y magmaacuteticas son ricas en iones aacutecidos (Al3+ H+) en cambio la degradacioacuten de rocas calizas son ricas en iones baacutesicos(Ca2+ Mg2+ K+ Na+) esto influye muy directamente sobre el PH de los suelos La presencia tambieacuten de aire y agua capacitada por la porosidad del perfil van a dar una concentracioacuten de grupos hidroxilo (OH-) y de cationes (H+) muy determinativos en el caraacutecter aacutecido o baacutesico del suelo

22-Factor bioacutetico Los residuos de la actividad orgaacutenica son de naturaleza aacutecida

23-pH

En un estudio quiacutemico del suelo nos daremos cuenta que a parte de la zona estructural del suelo o substrato existen los elementos nutritivos o abonos en forma de sales minerales maacutes o menos solubles la parte soluble en contacto con el agua (H2O) se encuentra disociada en dos iones Lo que quiere decir que en el suelo no hay sales sino iones aniones y cationesCATIONES - ANIONESCa ++ Calcio PO4

--- Fosfato

Mg++ Magnesio SO4 ndash Sulfato

K+ Potasio CO3 Carbonato

NH4+

Amonio NO3- Nitrato

Na+ Sodio CL0 CloruroTodos los microelementosY H+ HidroacutegenoEl complejo arcilloso-huacutemico (substrato) puede fijar diversos cationes baacutesicos asiacute como los cationes hidroacutegeno (H+) siendo eacutestos retenidos maacutes fuertemente por el complejo La presencia en mayor o menor cantidad de iones H+ con relacioacuten a los iones baacutesicos determina la reaccioacuten o acidez del suelo que se representa por el PH Eacuteste valor variacutea teoacutericamente entre 0 a 14 pero en la praacutectica entre 45 a 85

bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 4: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

1 CAMBIO IOacuteNICO

Se define el cambio ioacutenico como los procesos reversibles por los cuales las partiacuteculas soacutelidas del suelo adsorben iones de la fase acuosa liberando al mismo tiempo otros iones en cantidades equivalentes establecieacutendose el equilibrio entre ambas fases

Seguacuten el tipo de iones que se intercambien

Cambio de cationes Suelo-M + X+ -----gt Suelo-X + M+

Cambio de aniones Suelo-N + Y- -----gt Suelo-Y + N-

Es proceso dinaacutemico que se desarrolla en la superficie de las partiacuteculas Como los iones adsorbidos quedan en posicioacuten asimilable constituyen la reserva de nutrientes para las plantas

Las causas que originan el intercambio ioacutenico son los desequilibrios eleacutectricos de las partiacuteculas del suelo Para neutralizar las cargas se adsorben iones que se pegan a la superficie de las partiacuteculas Quedan deacutebilmente retenidos sobre las partiacuteculas del suelo y se pueden intercambiar con la solucioacuten del suelo

11Teoriacuteas del intercambio ioacutenico Red cristalina Considera las partiacuteculas de los minerales como soacutelidos

ioacutenicos Los iones de los bordes estaacuten deacutebilmente retenidos por lo que pueden abandonar la estructura y pueden cambiarse con los de la solucioacuten del suelo

Doble capa eleacutectrica Considera el contacto entre el soacutelido y la fase liacutequida como un condensador plano Entre el metal (el soacutelido) y el electroacutelito (la disolucioacuten) existe una diferencia de potencial que atrae a los iones de la solucioacuten del suelo Se forma una doble capa eleacutectrica formada por los iones del soacutelido y los atraiacutedos en la solucioacuten

Membrana semipermeable La interfase soacutelido-liacutequido actuacutea como una membrana semipermeable que deja pasar los iones de la solucioacuten y a los de la superficie de las partiacuteculas pero no a los del interior de los materiales

12 Capacidad de cambio de cationes

Es el maacutes importante y mejor conocido

En el suelo son varios los materiales que pueden cambiar cationes Los principales cambiadores son las arcillas y la materia orgaacutenica (los dos materiales presentan propiedades coloidales) Las causas de la capacidad de cambio de cationes de las arcillas son

Sustituciones atoacutemicas dentro de la red

Existencia de bordes (superficies descompensadas)

bull Disociacioacuten de los OH de las capas basales

bull Enlaces de Van der Waals

bull En las arcillas ademaacutes de en su superficie los iones pueden entrar entre las laacuteminas

Las causas de la capacidad de cambio de materia orgaacutenica son bull -Disociacioacuten de los OH

bull -Disociacioacuten de los COOH

En cuanto a los factores que hacen que un suelo tengan una determinada capacidad de cambio de cationes son varios-Tamantildeo de las partiacuteculas Cuanto maacutes pequentildea sea la partiacutecula mas grande seraacute la capacidad de cambio-Naturaleza de las partiacuteculas La composicioacuten y estructura de las partiacuteculas influiraacute en las posibilidades de cambio de sus cationes Asiacute la capacidad de cambio catioacutenico (CCC) de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos los representamos en la siguiente tabla

CCC de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos

Naturaleza de la partiacutecula

CCC meq100g

Cuarzo y feldespatos 1-2

Oacutexidos e hidroacutex Fe y Al 4

Caolinita 3-15

ilita y clorita 10-40

Montmorillonita 80-150

Vermiculita 100-160

Materia orgaacutenica 300-500

Como vemos la naturaleza del cambiador confiere mayor a menor capacidad de cambio Cada 1 de arcilla puede repercutir en medio miliequivalente en la capacidad de cambio de cationes del suelo Si en vez de arcilla nos referimos a la materia orgaacutenica cada 1 puede repercutir en 2 miliequivalentes maacutes (miliequivalente 100gr = cmol(+)Kg-1)

2-PRINCIPALES FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL CONTENIDO DE

CATIONES EN EL SUELO

21-Tipo de roca

Dependiendo de la naturaleza de los materiales el suelo va a evolucionar de forma diferente Por ejemplo los suelos formados sobre rocas graniacuteticas se caracterizan por su elevado contenido en silicio y aluminio y su bajo contenido en elementos alcalinos ( Na y K) y en alcalinoteacuterreos ( Ca y Mg) las rocas sedimentarias y magmaacuteticas son ricas en iones aacutecidos (Al3+ H+) en cambio la degradacioacuten de rocas calizas son ricas en iones baacutesicos(Ca2+ Mg2+ K+ Na+) esto influye muy directamente sobre el PH de los suelos La presencia tambieacuten de aire y agua capacitada por la porosidad del perfil van a dar una concentracioacuten de grupos hidroxilo (OH-) y de cationes (H+) muy determinativos en el caraacutecter aacutecido o baacutesico del suelo

22-Factor bioacutetico Los residuos de la actividad orgaacutenica son de naturaleza aacutecida

23-pH

En un estudio quiacutemico del suelo nos daremos cuenta que a parte de la zona estructural del suelo o substrato existen los elementos nutritivos o abonos en forma de sales minerales maacutes o menos solubles la parte soluble en contacto con el agua (H2O) se encuentra disociada en dos iones Lo que quiere decir que en el suelo no hay sales sino iones aniones y cationesCATIONES - ANIONESCa ++ Calcio PO4

--- Fosfato

Mg++ Magnesio SO4 ndash Sulfato

K+ Potasio CO3 Carbonato

NH4+

Amonio NO3- Nitrato

Na+ Sodio CL0 CloruroTodos los microelementosY H+ HidroacutegenoEl complejo arcilloso-huacutemico (substrato) puede fijar diversos cationes baacutesicos asiacute como los cationes hidroacutegeno (H+) siendo eacutestos retenidos maacutes fuertemente por el complejo La presencia en mayor o menor cantidad de iones H+ con relacioacuten a los iones baacutesicos determina la reaccioacuten o acidez del suelo que se representa por el PH Eacuteste valor variacutea teoacutericamente entre 0 a 14 pero en la praacutectica entre 45 a 85

bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 5: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

Seguacuten el tipo de iones que se intercambien

Cambio de cationes Suelo-M + X+ -----gt Suelo-X + M+

Cambio de aniones Suelo-N + Y- -----gt Suelo-Y + N-

Es proceso dinaacutemico que se desarrolla en la superficie de las partiacuteculas Como los iones adsorbidos quedan en posicioacuten asimilable constituyen la reserva de nutrientes para las plantas

Las causas que originan el intercambio ioacutenico son los desequilibrios eleacutectricos de las partiacuteculas del suelo Para neutralizar las cargas se adsorben iones que se pegan a la superficie de las partiacuteculas Quedan deacutebilmente retenidos sobre las partiacuteculas del suelo y se pueden intercambiar con la solucioacuten del suelo

11Teoriacuteas del intercambio ioacutenico Red cristalina Considera las partiacuteculas de los minerales como soacutelidos

ioacutenicos Los iones de los bordes estaacuten deacutebilmente retenidos por lo que pueden abandonar la estructura y pueden cambiarse con los de la solucioacuten del suelo

Doble capa eleacutectrica Considera el contacto entre el soacutelido y la fase liacutequida como un condensador plano Entre el metal (el soacutelido) y el electroacutelito (la disolucioacuten) existe una diferencia de potencial que atrae a los iones de la solucioacuten del suelo Se forma una doble capa eleacutectrica formada por los iones del soacutelido y los atraiacutedos en la solucioacuten

Membrana semipermeable La interfase soacutelido-liacutequido actuacutea como una membrana semipermeable que deja pasar los iones de la solucioacuten y a los de la superficie de las partiacuteculas pero no a los del interior de los materiales

12 Capacidad de cambio de cationes

Es el maacutes importante y mejor conocido

En el suelo son varios los materiales que pueden cambiar cationes Los principales cambiadores son las arcillas y la materia orgaacutenica (los dos materiales presentan propiedades coloidales) Las causas de la capacidad de cambio de cationes de las arcillas son

Sustituciones atoacutemicas dentro de la red

Existencia de bordes (superficies descompensadas)

bull Disociacioacuten de los OH de las capas basales

bull Enlaces de Van der Waals

bull En las arcillas ademaacutes de en su superficie los iones pueden entrar entre las laacuteminas

Las causas de la capacidad de cambio de materia orgaacutenica son bull -Disociacioacuten de los OH

bull -Disociacioacuten de los COOH

En cuanto a los factores que hacen que un suelo tengan una determinada capacidad de cambio de cationes son varios-Tamantildeo de las partiacuteculas Cuanto maacutes pequentildea sea la partiacutecula mas grande seraacute la capacidad de cambio-Naturaleza de las partiacuteculas La composicioacuten y estructura de las partiacuteculas influiraacute en las posibilidades de cambio de sus cationes Asiacute la capacidad de cambio catioacutenico (CCC) de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos los representamos en la siguiente tabla

CCC de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos

Naturaleza de la partiacutecula

CCC meq100g

Cuarzo y feldespatos 1-2

Oacutexidos e hidroacutex Fe y Al 4

Caolinita 3-15

ilita y clorita 10-40

Montmorillonita 80-150

Vermiculita 100-160

Materia orgaacutenica 300-500

Como vemos la naturaleza del cambiador confiere mayor a menor capacidad de cambio Cada 1 de arcilla puede repercutir en medio miliequivalente en la capacidad de cambio de cationes del suelo Si en vez de arcilla nos referimos a la materia orgaacutenica cada 1 puede repercutir en 2 miliequivalentes maacutes (miliequivalente 100gr = cmol(+)Kg-1)

2-PRINCIPALES FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL CONTENIDO DE

CATIONES EN EL SUELO

21-Tipo de roca

Dependiendo de la naturaleza de los materiales el suelo va a evolucionar de forma diferente Por ejemplo los suelos formados sobre rocas graniacuteticas se caracterizan por su elevado contenido en silicio y aluminio y su bajo contenido en elementos alcalinos ( Na y K) y en alcalinoteacuterreos ( Ca y Mg) las rocas sedimentarias y magmaacuteticas son ricas en iones aacutecidos (Al3+ H+) en cambio la degradacioacuten de rocas calizas son ricas en iones baacutesicos(Ca2+ Mg2+ K+ Na+) esto influye muy directamente sobre el PH de los suelos La presencia tambieacuten de aire y agua capacitada por la porosidad del perfil van a dar una concentracioacuten de grupos hidroxilo (OH-) y de cationes (H+) muy determinativos en el caraacutecter aacutecido o baacutesico del suelo

22-Factor bioacutetico Los residuos de la actividad orgaacutenica son de naturaleza aacutecida

23-pH

En un estudio quiacutemico del suelo nos daremos cuenta que a parte de la zona estructural del suelo o substrato existen los elementos nutritivos o abonos en forma de sales minerales maacutes o menos solubles la parte soluble en contacto con el agua (H2O) se encuentra disociada en dos iones Lo que quiere decir que en el suelo no hay sales sino iones aniones y cationesCATIONES - ANIONESCa ++ Calcio PO4

--- Fosfato

Mg++ Magnesio SO4 ndash Sulfato

K+ Potasio CO3 Carbonato

NH4+

Amonio NO3- Nitrato

Na+ Sodio CL0 CloruroTodos los microelementosY H+ HidroacutegenoEl complejo arcilloso-huacutemico (substrato) puede fijar diversos cationes baacutesicos asiacute como los cationes hidroacutegeno (H+) siendo eacutestos retenidos maacutes fuertemente por el complejo La presencia en mayor o menor cantidad de iones H+ con relacioacuten a los iones baacutesicos determina la reaccioacuten o acidez del suelo que se representa por el PH Eacuteste valor variacutea teoacutericamente entre 0 a 14 pero en la praacutectica entre 45 a 85

bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 6: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

11Teoriacuteas del intercambio ioacutenico Red cristalina Considera las partiacuteculas de los minerales como soacutelidos

ioacutenicos Los iones de los bordes estaacuten deacutebilmente retenidos por lo que pueden abandonar la estructura y pueden cambiarse con los de la solucioacuten del suelo

Doble capa eleacutectrica Considera el contacto entre el soacutelido y la fase liacutequida como un condensador plano Entre el metal (el soacutelido) y el electroacutelito (la disolucioacuten) existe una diferencia de potencial que atrae a los iones de la solucioacuten del suelo Se forma una doble capa eleacutectrica formada por los iones del soacutelido y los atraiacutedos en la solucioacuten

Membrana semipermeable La interfase soacutelido-liacutequido actuacutea como una membrana semipermeable que deja pasar los iones de la solucioacuten y a los de la superficie de las partiacuteculas pero no a los del interior de los materiales

12 Capacidad de cambio de cationes

Es el maacutes importante y mejor conocido

En el suelo son varios los materiales que pueden cambiar cationes Los principales cambiadores son las arcillas y la materia orgaacutenica (los dos materiales presentan propiedades coloidales) Las causas de la capacidad de cambio de cationes de las arcillas son

Sustituciones atoacutemicas dentro de la red

Existencia de bordes (superficies descompensadas)

bull Disociacioacuten de los OH de las capas basales

bull Enlaces de Van der Waals

bull En las arcillas ademaacutes de en su superficie los iones pueden entrar entre las laacuteminas

Las causas de la capacidad de cambio de materia orgaacutenica son bull -Disociacioacuten de los OH

bull -Disociacioacuten de los COOH

En cuanto a los factores que hacen que un suelo tengan una determinada capacidad de cambio de cationes son varios-Tamantildeo de las partiacuteculas Cuanto maacutes pequentildea sea la partiacutecula mas grande seraacute la capacidad de cambio-Naturaleza de las partiacuteculas La composicioacuten y estructura de las partiacuteculas influiraacute en las posibilidades de cambio de sus cationes Asiacute la capacidad de cambio catioacutenico (CCC) de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos los representamos en la siguiente tabla

CCC de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos

Naturaleza de la partiacutecula

CCC meq100g

Cuarzo y feldespatos 1-2

Oacutexidos e hidroacutex Fe y Al 4

Caolinita 3-15

ilita y clorita 10-40

Montmorillonita 80-150

Vermiculita 100-160

Materia orgaacutenica 300-500

Como vemos la naturaleza del cambiador confiere mayor a menor capacidad de cambio Cada 1 de arcilla puede repercutir en medio miliequivalente en la capacidad de cambio de cationes del suelo Si en vez de arcilla nos referimos a la materia orgaacutenica cada 1 puede repercutir en 2 miliequivalentes maacutes (miliequivalente 100gr = cmol(+)Kg-1)

2-PRINCIPALES FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL CONTENIDO DE

CATIONES EN EL SUELO

21-Tipo de roca

Dependiendo de la naturaleza de los materiales el suelo va a evolucionar de forma diferente Por ejemplo los suelos formados sobre rocas graniacuteticas se caracterizan por su elevado contenido en silicio y aluminio y su bajo contenido en elementos alcalinos ( Na y K) y en alcalinoteacuterreos ( Ca y Mg) las rocas sedimentarias y magmaacuteticas son ricas en iones aacutecidos (Al3+ H+) en cambio la degradacioacuten de rocas calizas son ricas en iones baacutesicos(Ca2+ Mg2+ K+ Na+) esto influye muy directamente sobre el PH de los suelos La presencia tambieacuten de aire y agua capacitada por la porosidad del perfil van a dar una concentracioacuten de grupos hidroxilo (OH-) y de cationes (H+) muy determinativos en el caraacutecter aacutecido o baacutesico del suelo

22-Factor bioacutetico Los residuos de la actividad orgaacutenica son de naturaleza aacutecida

23-pH

En un estudio quiacutemico del suelo nos daremos cuenta que a parte de la zona estructural del suelo o substrato existen los elementos nutritivos o abonos en forma de sales minerales maacutes o menos solubles la parte soluble en contacto con el agua (H2O) se encuentra disociada en dos iones Lo que quiere decir que en el suelo no hay sales sino iones aniones y cationesCATIONES - ANIONESCa ++ Calcio PO4

--- Fosfato

Mg++ Magnesio SO4 ndash Sulfato

K+ Potasio CO3 Carbonato

NH4+

Amonio NO3- Nitrato

Na+ Sodio CL0 CloruroTodos los microelementosY H+ HidroacutegenoEl complejo arcilloso-huacutemico (substrato) puede fijar diversos cationes baacutesicos asiacute como los cationes hidroacutegeno (H+) siendo eacutestos retenidos maacutes fuertemente por el complejo La presencia en mayor o menor cantidad de iones H+ con relacioacuten a los iones baacutesicos determina la reaccioacuten o acidez del suelo que se representa por el PH Eacuteste valor variacutea teoacutericamente entre 0 a 14 pero en la praacutectica entre 45 a 85

bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 7: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

12 Capacidad de cambio de cationes

Es el maacutes importante y mejor conocido

En el suelo son varios los materiales que pueden cambiar cationes Los principales cambiadores son las arcillas y la materia orgaacutenica (los dos materiales presentan propiedades coloidales) Las causas de la capacidad de cambio de cationes de las arcillas son

Sustituciones atoacutemicas dentro de la red

Existencia de bordes (superficies descompensadas)

bull Disociacioacuten de los OH de las capas basales

bull Enlaces de Van der Waals

bull En las arcillas ademaacutes de en su superficie los iones pueden entrar entre las laacuteminas

Las causas de la capacidad de cambio de materia orgaacutenica son bull -Disociacioacuten de los OH

bull -Disociacioacuten de los COOH

En cuanto a los factores que hacen que un suelo tengan una determinada capacidad de cambio de cationes son varios-Tamantildeo de las partiacuteculas Cuanto maacutes pequentildea sea la partiacutecula mas grande seraacute la capacidad de cambio-Naturaleza de las partiacuteculas La composicioacuten y estructura de las partiacuteculas influiraacute en las posibilidades de cambio de sus cationes Asiacute la capacidad de cambio catioacutenico (CCC) de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos los representamos en la siguiente tabla

CCC de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos

Naturaleza de la partiacutecula

CCC meq100g

Cuarzo y feldespatos 1-2

Oacutexidos e hidroacutex Fe y Al 4

Caolinita 3-15

ilita y clorita 10-40

Montmorillonita 80-150

Vermiculita 100-160

Materia orgaacutenica 300-500

Como vemos la naturaleza del cambiador confiere mayor a menor capacidad de cambio Cada 1 de arcilla puede repercutir en medio miliequivalente en la capacidad de cambio de cationes del suelo Si en vez de arcilla nos referimos a la materia orgaacutenica cada 1 puede repercutir en 2 miliequivalentes maacutes (miliequivalente 100gr = cmol(+)Kg-1)

2-PRINCIPALES FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL CONTENIDO DE

CATIONES EN EL SUELO

21-Tipo de roca

Dependiendo de la naturaleza de los materiales el suelo va a evolucionar de forma diferente Por ejemplo los suelos formados sobre rocas graniacuteticas se caracterizan por su elevado contenido en silicio y aluminio y su bajo contenido en elementos alcalinos ( Na y K) y en alcalinoteacuterreos ( Ca y Mg) las rocas sedimentarias y magmaacuteticas son ricas en iones aacutecidos (Al3+ H+) en cambio la degradacioacuten de rocas calizas son ricas en iones baacutesicos(Ca2+ Mg2+ K+ Na+) esto influye muy directamente sobre el PH de los suelos La presencia tambieacuten de aire y agua capacitada por la porosidad del perfil van a dar una concentracioacuten de grupos hidroxilo (OH-) y de cationes (H+) muy determinativos en el caraacutecter aacutecido o baacutesico del suelo

22-Factor bioacutetico Los residuos de la actividad orgaacutenica son de naturaleza aacutecida

23-pH

En un estudio quiacutemico del suelo nos daremos cuenta que a parte de la zona estructural del suelo o substrato existen los elementos nutritivos o abonos en forma de sales minerales maacutes o menos solubles la parte soluble en contacto con el agua (H2O) se encuentra disociada en dos iones Lo que quiere decir que en el suelo no hay sales sino iones aniones y cationesCATIONES - ANIONESCa ++ Calcio PO4

--- Fosfato

Mg++ Magnesio SO4 ndash Sulfato

K+ Potasio CO3 Carbonato

NH4+

Amonio NO3- Nitrato

Na+ Sodio CL0 CloruroTodos los microelementosY H+ HidroacutegenoEl complejo arcilloso-huacutemico (substrato) puede fijar diversos cationes baacutesicos asiacute como los cationes hidroacutegeno (H+) siendo eacutestos retenidos maacutes fuertemente por el complejo La presencia en mayor o menor cantidad de iones H+ con relacioacuten a los iones baacutesicos determina la reaccioacuten o acidez del suelo que se representa por el PH Eacuteste valor variacutea teoacutericamente entre 0 a 14 pero en la praacutectica entre 45 a 85

bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 8: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

Existencia de bordes (superficies descompensadas)

bull Disociacioacuten de los OH de las capas basales

bull Enlaces de Van der Waals

bull En las arcillas ademaacutes de en su superficie los iones pueden entrar entre las laacuteminas

Las causas de la capacidad de cambio de materia orgaacutenica son bull -Disociacioacuten de los OH

bull -Disociacioacuten de los COOH

En cuanto a los factores que hacen que un suelo tengan una determinada capacidad de cambio de cationes son varios-Tamantildeo de las partiacuteculas Cuanto maacutes pequentildea sea la partiacutecula mas grande seraacute la capacidad de cambio-Naturaleza de las partiacuteculas La composicioacuten y estructura de las partiacuteculas influiraacute en las posibilidades de cambio de sus cationes Asiacute la capacidad de cambio catioacutenico (CCC) de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos los representamos en la siguiente tabla

CCC de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos

Naturaleza de la partiacutecula

CCC meq100g

Cuarzo y feldespatos 1-2

Oacutexidos e hidroacutex Fe y Al 4

Caolinita 3-15

ilita y clorita 10-40

Montmorillonita 80-150

Vermiculita 100-160

Materia orgaacutenica 300-500

Como vemos la naturaleza del cambiador confiere mayor a menor capacidad de cambio Cada 1 de arcilla puede repercutir en medio miliequivalente en la capacidad de cambio de cationes del suelo Si en vez de arcilla nos referimos a la materia orgaacutenica cada 1 puede repercutir en 2 miliequivalentes maacutes (miliequivalente 100gr = cmol(+)Kg-1)

2-PRINCIPALES FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL CONTENIDO DE

CATIONES EN EL SUELO

21-Tipo de roca

Dependiendo de la naturaleza de los materiales el suelo va a evolucionar de forma diferente Por ejemplo los suelos formados sobre rocas graniacuteticas se caracterizan por su elevado contenido en silicio y aluminio y su bajo contenido en elementos alcalinos ( Na y K) y en alcalinoteacuterreos ( Ca y Mg) las rocas sedimentarias y magmaacuteticas son ricas en iones aacutecidos (Al3+ H+) en cambio la degradacioacuten de rocas calizas son ricas en iones baacutesicos(Ca2+ Mg2+ K+ Na+) esto influye muy directamente sobre el PH de los suelos La presencia tambieacuten de aire y agua capacitada por la porosidad del perfil van a dar una concentracioacuten de grupos hidroxilo (OH-) y de cationes (H+) muy determinativos en el caraacutecter aacutecido o baacutesico del suelo

22-Factor bioacutetico Los residuos de la actividad orgaacutenica son de naturaleza aacutecida

23-pH

En un estudio quiacutemico del suelo nos daremos cuenta que a parte de la zona estructural del suelo o substrato existen los elementos nutritivos o abonos en forma de sales minerales maacutes o menos solubles la parte soluble en contacto con el agua (H2O) se encuentra disociada en dos iones Lo que quiere decir que en el suelo no hay sales sino iones aniones y cationesCATIONES - ANIONESCa ++ Calcio PO4

--- Fosfato

Mg++ Magnesio SO4 ndash Sulfato

K+ Potasio CO3 Carbonato

NH4+

Amonio NO3- Nitrato

Na+ Sodio CL0 CloruroTodos los microelementosY H+ HidroacutegenoEl complejo arcilloso-huacutemico (substrato) puede fijar diversos cationes baacutesicos asiacute como los cationes hidroacutegeno (H+) siendo eacutestos retenidos maacutes fuertemente por el complejo La presencia en mayor o menor cantidad de iones H+ con relacioacuten a los iones baacutesicos determina la reaccioacuten o acidez del suelo que se representa por el PH Eacuteste valor variacutea teoacutericamente entre 0 a 14 pero en la praacutectica entre 45 a 85

bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 9: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

bull Disociacioacuten de los OH de las capas basales

bull Enlaces de Van der Waals

bull En las arcillas ademaacutes de en su superficie los iones pueden entrar entre las laacuteminas

Las causas de la capacidad de cambio de materia orgaacutenica son bull -Disociacioacuten de los OH

bull -Disociacioacuten de los COOH

En cuanto a los factores que hacen que un suelo tengan una determinada capacidad de cambio de cationes son varios-Tamantildeo de las partiacuteculas Cuanto maacutes pequentildea sea la partiacutecula mas grande seraacute la capacidad de cambio-Naturaleza de las partiacuteculas La composicioacuten y estructura de las partiacuteculas influiraacute en las posibilidades de cambio de sus cationes Asiacute la capacidad de cambio catioacutenico (CCC) de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos los representamos en la siguiente tabla

CCC de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos

Naturaleza de la partiacutecula

CCC meq100g

Cuarzo y feldespatos 1-2

Oacutexidos e hidroacutex Fe y Al 4

Caolinita 3-15

ilita y clorita 10-40

Montmorillonita 80-150

Vermiculita 100-160

Materia orgaacutenica 300-500

Como vemos la naturaleza del cambiador confiere mayor a menor capacidad de cambio Cada 1 de arcilla puede repercutir en medio miliequivalente en la capacidad de cambio de cationes del suelo Si en vez de arcilla nos referimos a la materia orgaacutenica cada 1 puede repercutir en 2 miliequivalentes maacutes (miliequivalente 100gr = cmol(+)Kg-1)

2-PRINCIPALES FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL CONTENIDO DE

CATIONES EN EL SUELO

21-Tipo de roca

Dependiendo de la naturaleza de los materiales el suelo va a evolucionar de forma diferente Por ejemplo los suelos formados sobre rocas graniacuteticas se caracterizan por su elevado contenido en silicio y aluminio y su bajo contenido en elementos alcalinos ( Na y K) y en alcalinoteacuterreos ( Ca y Mg) las rocas sedimentarias y magmaacuteticas son ricas en iones aacutecidos (Al3+ H+) en cambio la degradacioacuten de rocas calizas son ricas en iones baacutesicos(Ca2+ Mg2+ K+ Na+) esto influye muy directamente sobre el PH de los suelos La presencia tambieacuten de aire y agua capacitada por la porosidad del perfil van a dar una concentracioacuten de grupos hidroxilo (OH-) y de cationes (H+) muy determinativos en el caraacutecter aacutecido o baacutesico del suelo

22-Factor bioacutetico Los residuos de la actividad orgaacutenica son de naturaleza aacutecida

23-pH

En un estudio quiacutemico del suelo nos daremos cuenta que a parte de la zona estructural del suelo o substrato existen los elementos nutritivos o abonos en forma de sales minerales maacutes o menos solubles la parte soluble en contacto con el agua (H2O) se encuentra disociada en dos iones Lo que quiere decir que en el suelo no hay sales sino iones aniones y cationesCATIONES - ANIONESCa ++ Calcio PO4

--- Fosfato

Mg++ Magnesio SO4 ndash Sulfato

K+ Potasio CO3 Carbonato

NH4+

Amonio NO3- Nitrato

Na+ Sodio CL0 CloruroTodos los microelementosY H+ HidroacutegenoEl complejo arcilloso-huacutemico (substrato) puede fijar diversos cationes baacutesicos asiacute como los cationes hidroacutegeno (H+) siendo eacutestos retenidos maacutes fuertemente por el complejo La presencia en mayor o menor cantidad de iones H+ con relacioacuten a los iones baacutesicos determina la reaccioacuten o acidez del suelo que se representa por el PH Eacuteste valor variacutea teoacutericamente entre 0 a 14 pero en la praacutectica entre 45 a 85

bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 10: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

bull Enlaces de Van der Waals

bull En las arcillas ademaacutes de en su superficie los iones pueden entrar entre las laacuteminas

Las causas de la capacidad de cambio de materia orgaacutenica son bull -Disociacioacuten de los OH

bull -Disociacioacuten de los COOH

En cuanto a los factores que hacen que un suelo tengan una determinada capacidad de cambio de cationes son varios-Tamantildeo de las partiacuteculas Cuanto maacutes pequentildea sea la partiacutecula mas grande seraacute la capacidad de cambio-Naturaleza de las partiacuteculas La composicioacuten y estructura de las partiacuteculas influiraacute en las posibilidades de cambio de sus cationes Asiacute la capacidad de cambio catioacutenico (CCC) de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos los representamos en la siguiente tabla

CCC de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos

Naturaleza de la partiacutecula

CCC meq100g

Cuarzo y feldespatos 1-2

Oacutexidos e hidroacutex Fe y Al 4

Caolinita 3-15

ilita y clorita 10-40

Montmorillonita 80-150

Vermiculita 100-160

Materia orgaacutenica 300-500

Como vemos la naturaleza del cambiador confiere mayor a menor capacidad de cambio Cada 1 de arcilla puede repercutir en medio miliequivalente en la capacidad de cambio de cationes del suelo Si en vez de arcilla nos referimos a la materia orgaacutenica cada 1 puede repercutir en 2 miliequivalentes maacutes (miliequivalente 100gr = cmol(+)Kg-1)

2-PRINCIPALES FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL CONTENIDO DE

CATIONES EN EL SUELO

21-Tipo de roca

Dependiendo de la naturaleza de los materiales el suelo va a evolucionar de forma diferente Por ejemplo los suelos formados sobre rocas graniacuteticas se caracterizan por su elevado contenido en silicio y aluminio y su bajo contenido en elementos alcalinos ( Na y K) y en alcalinoteacuterreos ( Ca y Mg) las rocas sedimentarias y magmaacuteticas son ricas en iones aacutecidos (Al3+ H+) en cambio la degradacioacuten de rocas calizas son ricas en iones baacutesicos(Ca2+ Mg2+ K+ Na+) esto influye muy directamente sobre el PH de los suelos La presencia tambieacuten de aire y agua capacitada por la porosidad del perfil van a dar una concentracioacuten de grupos hidroxilo (OH-) y de cationes (H+) muy determinativos en el caraacutecter aacutecido o baacutesico del suelo

22-Factor bioacutetico Los residuos de la actividad orgaacutenica son de naturaleza aacutecida

23-pH

En un estudio quiacutemico del suelo nos daremos cuenta que a parte de la zona estructural del suelo o substrato existen los elementos nutritivos o abonos en forma de sales minerales maacutes o menos solubles la parte soluble en contacto con el agua (H2O) se encuentra disociada en dos iones Lo que quiere decir que en el suelo no hay sales sino iones aniones y cationesCATIONES - ANIONESCa ++ Calcio PO4

--- Fosfato

Mg++ Magnesio SO4 ndash Sulfato

K+ Potasio CO3 Carbonato

NH4+

Amonio NO3- Nitrato

Na+ Sodio CL0 CloruroTodos los microelementosY H+ HidroacutegenoEl complejo arcilloso-huacutemico (substrato) puede fijar diversos cationes baacutesicos asiacute como los cationes hidroacutegeno (H+) siendo eacutestos retenidos maacutes fuertemente por el complejo La presencia en mayor o menor cantidad de iones H+ con relacioacuten a los iones baacutesicos determina la reaccioacuten o acidez del suelo que se representa por el PH Eacuteste valor variacutea teoacutericamente entre 0 a 14 pero en la praacutectica entre 45 a 85

bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 11: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

Las causas de la capacidad de cambio de materia orgaacutenica son bull -Disociacioacuten de los OH

bull -Disociacioacuten de los COOH

En cuanto a los factores que hacen que un suelo tengan una determinada capacidad de cambio de cationes son varios-Tamantildeo de las partiacuteculas Cuanto maacutes pequentildea sea la partiacutecula mas grande seraacute la capacidad de cambio-Naturaleza de las partiacuteculas La composicioacuten y estructura de las partiacuteculas influiraacute en las posibilidades de cambio de sus cationes Asiacute la capacidad de cambio catioacutenico (CCC) de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos los representamos en la siguiente tabla

CCC de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos

Naturaleza de la partiacutecula

CCC meq100g

Cuarzo y feldespatos 1-2

Oacutexidos e hidroacutex Fe y Al 4

Caolinita 3-15

ilita y clorita 10-40

Montmorillonita 80-150

Vermiculita 100-160

Materia orgaacutenica 300-500

Como vemos la naturaleza del cambiador confiere mayor a menor capacidad de cambio Cada 1 de arcilla puede repercutir en medio miliequivalente en la capacidad de cambio de cationes del suelo Si en vez de arcilla nos referimos a la materia orgaacutenica cada 1 puede repercutir en 2 miliequivalentes maacutes (miliequivalente 100gr = cmol(+)Kg-1)

2-PRINCIPALES FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL CONTENIDO DE

CATIONES EN EL SUELO

21-Tipo de roca

Dependiendo de la naturaleza de los materiales el suelo va a evolucionar de forma diferente Por ejemplo los suelos formados sobre rocas graniacuteticas se caracterizan por su elevado contenido en silicio y aluminio y su bajo contenido en elementos alcalinos ( Na y K) y en alcalinoteacuterreos ( Ca y Mg) las rocas sedimentarias y magmaacuteticas son ricas en iones aacutecidos (Al3+ H+) en cambio la degradacioacuten de rocas calizas son ricas en iones baacutesicos(Ca2+ Mg2+ K+ Na+) esto influye muy directamente sobre el PH de los suelos La presencia tambieacuten de aire y agua capacitada por la porosidad del perfil van a dar una concentracioacuten de grupos hidroxilo (OH-) y de cationes (H+) muy determinativos en el caraacutecter aacutecido o baacutesico del suelo

22-Factor bioacutetico Los residuos de la actividad orgaacutenica son de naturaleza aacutecida

23-pH

En un estudio quiacutemico del suelo nos daremos cuenta que a parte de la zona estructural del suelo o substrato existen los elementos nutritivos o abonos en forma de sales minerales maacutes o menos solubles la parte soluble en contacto con el agua (H2O) se encuentra disociada en dos iones Lo que quiere decir que en el suelo no hay sales sino iones aniones y cationesCATIONES - ANIONESCa ++ Calcio PO4

--- Fosfato

Mg++ Magnesio SO4 ndash Sulfato

K+ Potasio CO3 Carbonato

NH4+

Amonio NO3- Nitrato

Na+ Sodio CL0 CloruroTodos los microelementosY H+ HidroacutegenoEl complejo arcilloso-huacutemico (substrato) puede fijar diversos cationes baacutesicos asiacute como los cationes hidroacutegeno (H+) siendo eacutestos retenidos maacutes fuertemente por el complejo La presencia en mayor o menor cantidad de iones H+ con relacioacuten a los iones baacutesicos determina la reaccioacuten o acidez del suelo que se representa por el PH Eacuteste valor variacutea teoacutericamente entre 0 a 14 pero en la praacutectica entre 45 a 85

bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 12: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

CCC de algunos de los materiales maacutes comunes en los suelos

Naturaleza de la partiacutecula

CCC meq100g

Cuarzo y feldespatos 1-2

Oacutexidos e hidroacutex Fe y Al 4

Caolinita 3-15

ilita y clorita 10-40

Montmorillonita 80-150

Vermiculita 100-160

Materia orgaacutenica 300-500

Como vemos la naturaleza del cambiador confiere mayor a menor capacidad de cambio Cada 1 de arcilla puede repercutir en medio miliequivalente en la capacidad de cambio de cationes del suelo Si en vez de arcilla nos referimos a la materia orgaacutenica cada 1 puede repercutir en 2 miliequivalentes maacutes (miliequivalente 100gr = cmol(+)Kg-1)

2-PRINCIPALES FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL CONTENIDO DE

CATIONES EN EL SUELO

21-Tipo de roca

Dependiendo de la naturaleza de los materiales el suelo va a evolucionar de forma diferente Por ejemplo los suelos formados sobre rocas graniacuteticas se caracterizan por su elevado contenido en silicio y aluminio y su bajo contenido en elementos alcalinos ( Na y K) y en alcalinoteacuterreos ( Ca y Mg) las rocas sedimentarias y magmaacuteticas son ricas en iones aacutecidos (Al3+ H+) en cambio la degradacioacuten de rocas calizas son ricas en iones baacutesicos(Ca2+ Mg2+ K+ Na+) esto influye muy directamente sobre el PH de los suelos La presencia tambieacuten de aire y agua capacitada por la porosidad del perfil van a dar una concentracioacuten de grupos hidroxilo (OH-) y de cationes (H+) muy determinativos en el caraacutecter aacutecido o baacutesico del suelo

22-Factor bioacutetico Los residuos de la actividad orgaacutenica son de naturaleza aacutecida

23-pH

En un estudio quiacutemico del suelo nos daremos cuenta que a parte de la zona estructural del suelo o substrato existen los elementos nutritivos o abonos en forma de sales minerales maacutes o menos solubles la parte soluble en contacto con el agua (H2O) se encuentra disociada en dos iones Lo que quiere decir que en el suelo no hay sales sino iones aniones y cationesCATIONES - ANIONESCa ++ Calcio PO4

--- Fosfato

Mg++ Magnesio SO4 ndash Sulfato

K+ Potasio CO3 Carbonato

NH4+

Amonio NO3- Nitrato

Na+ Sodio CL0 CloruroTodos los microelementosY H+ HidroacutegenoEl complejo arcilloso-huacutemico (substrato) puede fijar diversos cationes baacutesicos asiacute como los cationes hidroacutegeno (H+) siendo eacutestos retenidos maacutes fuertemente por el complejo La presencia en mayor o menor cantidad de iones H+ con relacioacuten a los iones baacutesicos determina la reaccioacuten o acidez del suelo que se representa por el PH Eacuteste valor variacutea teoacutericamente entre 0 a 14 pero en la praacutectica entre 45 a 85

bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

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2-PRINCIPALES FACTORES DE LOS QUE DEPENDE EL CONTENIDO DE

CATIONES EN EL SUELO

21-Tipo de roca

Dependiendo de la naturaleza de los materiales el suelo va a evolucionar de forma diferente Por ejemplo los suelos formados sobre rocas graniacuteticas se caracterizan por su elevado contenido en silicio y aluminio y su bajo contenido en elementos alcalinos ( Na y K) y en alcalinoteacuterreos ( Ca y Mg) las rocas sedimentarias y magmaacuteticas son ricas en iones aacutecidos (Al3+ H+) en cambio la degradacioacuten de rocas calizas son ricas en iones baacutesicos(Ca2+ Mg2+ K+ Na+) esto influye muy directamente sobre el PH de los suelos La presencia tambieacuten de aire y agua capacitada por la porosidad del perfil van a dar una concentracioacuten de grupos hidroxilo (OH-) y de cationes (H+) muy determinativos en el caraacutecter aacutecido o baacutesico del suelo

22-Factor bioacutetico Los residuos de la actividad orgaacutenica son de naturaleza aacutecida

23-pH

En un estudio quiacutemico del suelo nos daremos cuenta que a parte de la zona estructural del suelo o substrato existen los elementos nutritivos o abonos en forma de sales minerales maacutes o menos solubles la parte soluble en contacto con el agua (H2O) se encuentra disociada en dos iones Lo que quiere decir que en el suelo no hay sales sino iones aniones y cationesCATIONES - ANIONESCa ++ Calcio PO4

--- Fosfato

Mg++ Magnesio SO4 ndash Sulfato

K+ Potasio CO3 Carbonato

NH4+

Amonio NO3- Nitrato

Na+ Sodio CL0 CloruroTodos los microelementosY H+ HidroacutegenoEl complejo arcilloso-huacutemico (substrato) puede fijar diversos cationes baacutesicos asiacute como los cationes hidroacutegeno (H+) siendo eacutestos retenidos maacutes fuertemente por el complejo La presencia en mayor o menor cantidad de iones H+ con relacioacuten a los iones baacutesicos determina la reaccioacuten o acidez del suelo que se representa por el PH Eacuteste valor variacutea teoacutericamente entre 0 a 14 pero en la praacutectica entre 45 a 85

bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 14: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

22-Factor bioacutetico Los residuos de la actividad orgaacutenica son de naturaleza aacutecida

23-pH

En un estudio quiacutemico del suelo nos daremos cuenta que a parte de la zona estructural del suelo o substrato existen los elementos nutritivos o abonos en forma de sales minerales maacutes o menos solubles la parte soluble en contacto con el agua (H2O) se encuentra disociada en dos iones Lo que quiere decir que en el suelo no hay sales sino iones aniones y cationesCATIONES - ANIONESCa ++ Calcio PO4

--- Fosfato

Mg++ Magnesio SO4 ndash Sulfato

K+ Potasio CO3 Carbonato

NH4+

Amonio NO3- Nitrato

Na+ Sodio CL0 CloruroTodos los microelementosY H+ HidroacutegenoEl complejo arcilloso-huacutemico (substrato) puede fijar diversos cationes baacutesicos asiacute como los cationes hidroacutegeno (H+) siendo eacutestos retenidos maacutes fuertemente por el complejo La presencia en mayor o menor cantidad de iones H+ con relacioacuten a los iones baacutesicos determina la reaccioacuten o acidez del suelo que se representa por el PH Eacuteste valor variacutea teoacutericamente entre 0 a 14 pero en la praacutectica entre 45 a 85

bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

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bull El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes

bull Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de ph en cuanto a la absorcioacuten de los nutrientes puede decirse que el pH ldquoidealrdquo estaacute entre 6 y 7 presentaacutendose en zonas huacutemedas valores entre 5-7 y 7- 85 para zonas aacuteridas

bull Con pH muy aacutecidos hay una intensa alteracioacuten de minerales y la estructura se vuelve inestable

bull Con pH alcalino la arcilla se dispersa se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fiacutesico

bull Propiedades quiacutemicas y fertilidad La asimilacioacuten de nutrientes del suelo esta

influenciadas por el pH ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas

Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

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Disponibilidad de los nutientes en funcioacuten del pH del suelo

En la imagen se muestra la disponibilidad de los distintos nutrientes para distintos valores del pH del Suelo (a mayor grosor de las bandas maacutes asimilables son) En cualquier caso cabe sentildealar que tales graacuteficos son orientativos y generalmente basados en el comportamiento de las plantas de mayor intereacutes agropecuario

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 17: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

En cualquier caso el diagrama la susodicha disponibilidad se encuentra condicionada por muacuteltiples factores y propiedades de los suelos tales como su mineralogiacutea la cual nos dicta la solubilidad de los de los distintos minerales Tambieacuten depende del grado de saturacioacuten del complejo de cambio o absorbente y de sus agregados (formados por la unioacuten de las arcillas y la materia orgaacutenica) Estos uacuteltimos factores son criterios de diagnoacutestico en numerosas clasificaciones del suelo por lo que sus cartografiacuteas nos proporcionan una primera aproximacioacuten

al problema que estamos tratando Bajo ciertas circunstancias el pH afecta a la actividad microbiana indispensable

con vistas a la transformacioacuten de elementos que se presentan en formas no asimilables hacia otras que siacute lo son

Este es el caso del nitroacutegeno cuyas formas inorgaacutenicas son todas solubles independientemente del pH reinante (biodisponibilidad pH independiente)

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 18: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

Sin embargo como ya mentamos cuando el pH excede valores de 8 o es inferior a 6 la actividad microbiana se ve entorpecida disminuyendo tanto la liberacioacuten de amonio como su oxidacioacuten a nitrato por lo que disminuye la concentracioacuten de las formas asimilables de este elemento

Reiteramos que conviene tener en cuenta que estos valores son meramente aclaratorios y que la mayoriacutea de las plantas presentan una notable adaptabilidad a un amplio rango siendo este factor mucho maacutes criacutetico respecto a la influencia que ejerce sobre la dinaacutemica de los nutrientes que han de ser absorbidos por las plantas

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 19: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

Los sistemas radiculares de las Plantas pueden ser dantildeados bajo ambientes ioacutenicos muy aacutecidos (pH inferior a 5) en diversas especies Las enmiendas de carbonato caacutelcico son los sistemas maacutes econoacutemicos y ampliamente usados con vistas a corregir tal acidez del suelo Empero bajo pH extremadamente aacutecidos (inferiores a 3) pueden surgir problemas con tales praacutecticas

Del mismo modo cuando el pH supera el umbral de 9 pueden aparecer efectos directos del OH- o HCO3- sobre la absorcioacuten de foacutesforo hierro molibdeno y otros nutrientes y oligoelementos

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 20: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

24-Clima Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por precolacioacuten se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez En zonas aacuteridas no existen lavados y los suelos son alcalinos El agua de lluvia contienen una pequentildea cantidad de gas carboacutenico y es capaz de disolver la caliza existente en el suelo de tal forma que el calcio es arrastrado a capas maacutes profundas en forma de bicarbonato de calcio

25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

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25-Vegetacioacuten

bull Otro mecanismo responsable de la acidificacioacuten del suelo es accionado por la acumulacioacuten de la materia orgaacutenica sobre la superficie del suelo mineral Una vez depositada la materia orgaacutenica entra en descomposicioacuten formando aacutecidos orgaacutenicos (COOH) que al desplazarse al interior del suelo liberan H+ Este H+ reemplaza a los cationes baacutesicos (Ca++ K+ y Mg++) en las superficies de las arcillas propiciando un ambiente maacutes aacutecido

bull Restos orgaacutenicos con alta relacioacuten CN

Un mecanismo que influye en la acidificacioacuten de los suelos es la actividad radicular maacutes concretamente la absorcioacuten de nutrientes Todas las plantas sin excepcioacuten coniacuteferas o no nativas o exoacuteticas agriacutecolas o forestales extraen del suelo cationes baacutesicos (Ca++ K+ Mg ++) para emplearlos en la produccioacuten de biomasa Durante el proceso de absorcioacuten de estos nutrientes el balance de cargas al interior de la raiacutez debe mantenerse de modo que cuando se absorben Ca++ K+ yo Mg++ se liberaran a la solucioacuten del suelo H+ para restablecer al interior de la raiacutez el balance eleacutectrico (Bohn et al 1985) Los H+ liberados entran en solucioacuten del suelo incrementando su concentracioacuten y aumentando la acidez

3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

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3-OTROS FACTORES QUE AFECTAN A LOS CATIONES DEL SUELO

31-Hidroacutelisis del aluminio

Responsable por la acidificacioacuten de los suelos es el proceso de la hidroacutelisis del aluminio(Al) El proceso se inicia con el ion aluminio trivalente (Al+3) al que se le van neutralizando sus cargas positivas gracias a la hidrolizacioacuten del agua (H2O harr H+ + OH-) Durante este proceso el ion Al+3 una vez removido de la superficie de las arcillas reacciona con el agua presente en el suelo dando como resultado compuestos hidratados de Al asiacute como iones libres de H+ que al ser liberados a la solucioacuten del suelo incrementan la acidez La presencia en solucioacuten de los diferentes tipos de iones de Al estaacute determinada por el pH del suelo El ion Al+3 que se encuentra solo representa a valores de pH inferiores a 47

32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

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32- Nitrificacioacuten

Dado que las plantas solo se nutren de elementos quiacutemicos que se encuentren en el suelo en forma ioacutenica los complejos compuestos orgaacutenicos ricos en nitroacutegeno (N) deben sufrir alteraciones hasta llegar a su expresioacuten quiacutemica maacutes simple la forma mineral El proceso de conversioacuten de amonio (NH4+) a nitrato (NO3 -) se conoce como nitrificacioacuten (2NH4 + + 3O2 1048650 2NO3 - + 4 H+ + H2O + energiacutea)

Como subproducto de este proceso se producen iones H+ que contribuyen a aumentar la acidez del suelo

33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

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33-Lluvia aacutecida

Efectos de la lluvia aacutecida en el suelo y la vegetacioacuten Aumenta la acidez del agua de riacuteos y lagos lo que causa dantildeos a la vida acuaacutetica tanto pisciacutecola (peces de riacuteos) como vegetal Tambieacuten incrementa la acidez de los suelos lo que se traduce en cambios en la composicioacuten de los mismos generando lixiviacioacuten (lavado) de nutrientes importantes para las plantas tales como calcio nitroacutegeno foacutesforo etc y movilizando metales toacutexicos como el cadmio niacutequel manganeso plomo mercurio cromo etc que de esta forma se introducen tambieacuten en las corrientes de agua asiacute como en la cadena troacutefica La vegetacioacuten expuesta directamente a la lluvia aacutecida sufre no soacutelo las consecuencias del deterioro del suelo sino tambieacuten un dantildeo directo que puede llegar a ocasionar quema de follaje y caiacuteda de hojas y frutos

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

Page 25: CATIONES EN EL SUELO Autores: Rosi Bellido Javier Rodríguez Ana Gallego Carolina Rebolledo Aritz

Dinaacutemica de la lluvia aacutecida

Independientemente de su origen ya sea industrial o natural los gases contaminantes que de la tierra suben a la atmoacutesfera despueacutes de un cierto tiempo y durante la eacutepoca de invierno precipitan formando lo que se conoce como lluvia aacutecida Dependiendo de la direccioacuten y velocidad de los vientos asiacute seraacute el aacuterea de afectacioacuten que generen Tambieacuten sehabla de deposicioacuten seca cuando el contaminante precipita sin lluvia es decir lo hace por su propio peso

Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

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Definiciones

Humus materia orgaacutenica en descomposicioacuten que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos La composicioacuten quiacutemica del humus variacutea porque depende de la accioacuten de organismos vivos del suelo como bacterias protozoos hongos y ciertos tipos de escarabajos El humus es una materia homogeacuteneaamorfa de color oscuro e inodora Los productos finales de la descomposicioacuten del humus son sales minerales dioacutexido de carbono y amoniacuteaco

Solucioacuten del suelo Agua del suelo junto los nutrientes disueltos en ella

Ioacuten Aacutetomo o grupo de aacutetomos que ha ganado o perdido electrones

Catioacuten Ioacuten de carga positiva

Anioacuten Ioacuten de carga negativa

Complejo arcilloso-huacutemico (complejo coloidal) Son pequentildeas partiacuteculas de humus y arcilla que estaacuten en suspensioacuten en la solucioacuten del suelo que por accioacuten del calcio se coagulan formando una masa gelatinosa formando asiacute el C A-H que determina la fertilidad del suelo Tiene carga negativa

Disociacioacuten Los compuestos quiacutemicos de la solucioacuten del suelo se disocian en cationes y aniones Por ejemplo el nitrato soacutedico se disocia en el anioacuten nitrato y catioacuten sodio

Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

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Adsorcioacuten de cationes El complejo arcilloso-huacutemico tiene carga negativa por lo que atrae y retiene cationes (carga +) sobre su superficie Los cationes adsorbidos se encuentran en un intercambio continuo y raacutepido con los cationes libres de la solucioacuten del suelo

Cationes adsorbidos

calcio magnesio potasio sodio amonio hidroacutegeno

Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato

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Intercambio de cationes Es la sustitucioacuten de cationes del complejo arcilloso-huacutemico

Capacidad de intercambio catioacutenico(CIC) Es la suma total de los cationes adsorbidos por el C A-H que pueden ser intercambiados por otros cationes de la solucioacuten del suelo

Se expresa en meq 100 g de suelo

Suelos con CIC lt 5 meq 100 g son suelos pobres arenosos poco aptos para la vida de las plantas

Suelos con CIC gt 30 meq 100g son suelos excesivamente arcillosos con problemas de permeabilidad y estructura

Suelos salinos Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles cuyos iones en la solucioacuten del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas Se consideran sales solubles las que estaacuten compuestas por los siguientes iones

Cationes calcio magnesio sodio potasio

Aniones cloruro sulfato bicarbonato carbonato