EL COMPLEJO DE INTERCAMBIO (CI) del SUELOdel SUELO
CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICA (CIC)
Parte IParte I
Bibliografía:Bibliografía: Temas de Edafología: Capítulos 4 y 5
1Dra. Susana Hang
TemarioTemario
• Introducción• Componentes del complejo de cambio• Tipo de cargas eléctricasC t í ti l d l i t l id l• Características generales de los sistemas coloidales
• La doble capa eléctrica y la doble capa difusa: Características.
• Capacidad de intercambio catiónico (CIC) y capacidad de intercambio Aniónico (CIA)
• Cationes intercambiables• Cationes intercambiables• Índices: su identificación en datos analíticos de cartas de suelo
Dra. Susana Hang 2
IntroducciónIntroducción
• Se denomina complejo de intercambio a la fracción coloidal del suelo que tiene la capacidad de adsorber y de intercambiar iones entre si y con la solución del suelo.
• Es un fenómeno de interface (entre más de una cara o FAZ).
• Es complejo porque esta integrado por componentes• Es complejo porque esta integrado por componentes de naturaleza muy variada.
• Su importancia agronómica: Influye en propiedades fí i ( bilid d l ió dfísicas (estructura, estabilidad estructural, retención de agua) , químicas (acidez, alcalinidad), fertilidad (reposición de nutrientes).
3Dra. Susana Hang
SISTEMAS COLOIDALES (SC)
Contienen moléculas grandes o partículas pequeñas, de decir, ocupan una posición intermedia en lo que se refiere al tamaño de la partícula.
Intervalo de tamaño aproximado de moléculas o partículas coloidales: 20 Å – 2000 Å (0 002µm‐0 2µm)
Características de los Sistemas Coloidales:
coloidales: 20 Å 2000 Å (0.002µm 0.2µm).
• Tamaño de la partícula.
• Propiedades superficiales (incluyendo las eléctricas)
• Interacciones partícula‐partícula.
• Interacciones partícula disolvente• Interacciones partícula‐disolvente
4Dra. Susana Hang
Suelo: Sistema trifásico y heterogéneo
Inorgánica (minerales primarios, arcillas, óxidos hidratados otros)
fase liquida fase gaseosa fase sólida
hidratados, otros)
Orgánica (productos orgánicos,
i i )
Fase sólida
SUELOmicroorganismos)
Fase líquidaAgua
S l ió d l lSolución del suelo
Fase gaseosa Atmósfera del suelo
5Dra. Susana Hang
Arena muy gruesa (2000-1000 µmArena gruesa (1000-500 µm)
TamañoSeparación por análisis mecánico
g ( µ )Arena media (500- 250 µm)Arena fina (250- 100 µm)Arena muy fina (100 50 µm)Limo (50 2µm)
F ólid
Limo (50 – 2µm)Arcillas (<2 µm)
Composición similar al Arena Fase sólida inorgánica
Origen
Composición similar al material original
Material original con transformaciones
Arena
Limotransformaciones
Predominio de material neoformado
Arcilla
Propiedades
Actividad casi nula
Actividad pequeña
Arena
LimoPropiedades p q
Gran actividad Arcilla
Limo
COMPONENTES DEL COMPLEJO DE INTERCAMBIOCOMPONENTES DEL COMPLEJO DE INTERCAMBIO
Los Componentes del Complejo de Cambio son todos los
posibles Adsorbentes presentes en el suelo: compuestos
minerales y orgánicos capaces de desarrollar carga
eléctrica (+ y -).
7Dra. Susana Hang
Minerales de arcilla AluminosilicatosMinerales hojosos formados por laminillas, cada laminilla esta formada por capas
Capa tetraédricaCapa de
tetraedros de [Si2O5]-2
Capa octaédrica Capa de ALUMINA Al (OH)Al2(OH)6
Capa de BRUCITA Mg3(OH)6
8Dra. Susana Hang
Minerales de Arcilla Estructura cristalina
Mediante una reacción química entre la capa de tetraedros y de octaedros se forma la estructura de Lamina o Laminilla
LAMINILLA, LAMINACAPAS de TETRAEDROS y OCTAEDROS
1:1
2:1
9Dra. Susana Hang
Tipo de las cargas eléctricas generadas en los minerales de arcillas
1‐ Sustitución isomórfica o carga permanente
•Tetraedros con Al reemplazando el Si•Octaedros con Mg ó Fe2+ reemplazando Al
Se genera una Densidad de carga superficial
2‐ Dependiente del pH o carga variable
Se desarrollan cargasSe desarrollan cargas en los bordesequivalentes a un grupo funcional
10Dra. Susana Hang
Tipos de Minerales de Arcilla
CArcilla
Tipo de capas
EspaciadoCIC
(meq/100g)
Cargas dependientes
del pH
Caolinita 1:1 7.2 1‐10 Alto
Illita (micas) 2:1 10 20‐40 Bajo
Vermiculita 2:1 10‐15 120‐150 Bajo
Montmorillonita 2:1 Variable 80‐120 Bajo
Intergrados 2:1:1 14 20‐40 Alto
11Dra. Susana Hang
Óxidos e hidróxidos de suelo
Dependiente del pH o carga variable
12Dra. Susana Hang
COMPONENTES ORGÁNICOS DEL SUELO
Estructura hipotética de un Acido Húmico
COMPONENTES ORGÁNICOS DEL SUELO
Grupos funcionales que generan cargas dependientes del pHp q g g p p
13Dra. Susana Hang
Grupos funcionales de las sustancias húmicas
14Dra. Susana Hang
Componentes del Complejo de Intercambio del suelo
Carga por sustitución isomórfica d d d l HMinerales de arcilla Cargas dependientes del pHMinerales de arcilla
Alofanos C d di t d l HMinerales Alofanos
Ó
Cargas dependientes del pHMinerales
Óxidos hidratados Cargas dependientes del pH
Cargas dependientes del pHOrgánicos Grupos funcionalesHidroxilo, carboxilo, fenólico aminafenólico, amina
15Dra. Susana Hang
Dispersiones coloidalesDispersiones coloidales
Característica común a todos los tipos deCaracterística común a todos los tipos de dispersiones coloidales
Gran relación AREA‐VOLUMEN en las partículas implicadas
16Dra. Susana Hang
SUPERFICIE ESPECIFICA
No de Arista Superficie Bloques [cm] Expuesta [cm2]
1 1 6125 0,2 301000
millones 0 001 6000millones 0,001 6000
SUPERFICIE ESPECIFICA = SUPERFICIE / VOLUMEN [cm2/g]
TAMAñO
FORMA
A B C
Superficie Especifica de A<B<<C
Propiedades eléctricas de los SCPropiedades eléctricas de los SC
• Adquieren carga eléctrica por ionización, por adsorción de iones (o b ) d t t di l ( j )ambas) cuando se ponen en contacto con un medio polar (ej.agua).
• Como cualquier sistema electrolítico (solución verdadera) debe haber numero equivalente de iones de signo opuesto para que se
l l di ió d l t t lid dcumpla la condición de electroneutralidad.
• La característica especial de los SC consiste en que una de las especies cargadas tiene dimensiones coloidales y puede tener una carga neta muy superior a la de un ion monovalentecarga neta muy superior a la de un ion monovalente.
• En el sistema deberá haber iones con carga contraria a la de la partícula coloidal para que se mantenga la electroneutralidad CONTRAIONESCONTRAIONES.
• También existirán iones del mismo signo que las partículas coloidales COIONES.
Dra. Susana Hang 19
Neutralidad eléctrica
• Para que se mantenga la neutralidad q geléctrica debe haber un exceso de contraiones neutralizantes en lacontraiones neutralizantes en la proximidad de la partícula coloidal cargadacargada.
Dra. Susana HangDra. Susana Hang
Distribución de los iones en los sistemas coloidales
Dra. Susana Hang 21
Modelo de Helmholtz
+++
‐‐‐
Representación gráfica
++++
‐‐‐
l Eléctrico,
++++
‐‐‐‐
Potencia
Contraiones
++++
‐‐‐‐ +
+‐‐ Distancia, nm
Dra. Susana Hang 22
Superficie coloidal
La DCD
• En la proximidad de una tí l l id l d h
‐‐‐‐partícula coloidal cargada hay
un equilibrio entre las fuerzas eléctricas que tienden a atraer contraiones y repeler coiones y
‐‐‐y p y
la agitación térmica que tiene a producir una distribución uniforme de iones.
‐‐‐‐
• El efecto combinado de las fuerzas eléctricas y la agitación térmica da por resultado una
‐‐‐
+ contraiones
térmica, da por resultado una doble capa eléctrica “difusa” llamada la DC de Gouy‐Chapman
‐
Dra. Susana Hang
‐ Coiones (igual signo que la partícula coloidal)
Distribución de los iones en los sistemas coloidales
• El exceso de contraiones cerca de la superficie de la partícula cargada apantalla la atracción electrostática ala atracción electrostática a los contraiones más alejados de la superficie de la partícula
• El potencial eléctrico cae• El potencial eléctrico cae rápidamente al principio y después más lentamente al aumentar la distancia.l l lé h• El potencial eléctrico se hace nulo en una región donde la distribución de cargas es uniforme (solución
d d )verdadera).
24Dra. Susana Hang
La DCDLa DCD• Un aumento de la concentración de electrolitos favorece que la
DCD se haga más compacta (menor espesor) dado que incrementa g p ( p ) qla caída de potencial por unidad de distancia)
Dra. Susana Hang 25
La DCDLa DCD• El aumento de la valencia de los contraiones favorece que la DCD
se haga más compacta (menor espesor), dado que incrementa la caída de potencial por unidad de distancia.
ψ
Dra. Susana Hang 26
Cálculo del espesor de la capa difusa
D dDonde:
κ‐1 es la extensión de la doble capa o distancia a la superficie coloidal a la cual la concentración iónica es muy próxima a la de la solución externa.
e es la carga elemental del electrón.
ε es la constante dieléctrica del medio.
k es la constante de Boltzman.
z es la carga del contraión.
l t ió d l l ió tn0 es la concentración de la solución externa.
T es la temperatura absoluta.
Reordenando:
C: constante que agrupa todas las constantes (e, ε, k, T, π).
A partir de esta ecuación podemos describir numéricamente el efecto sobre el espesor de la doble capa que tienen
l d l ió
Dra. Susana Hang 27
1‐ la carga del contraión2‐ la concentración externa
Ejercicio de aplicación
1- Calcular el espesor de κ-1 (considerar la constante C= 2)1- Calcular el espesor de κ (considerar la constante C= 2).2- Representar gráficamente,ψ ƒ d (potencial en función de distancia).
z n0 κ-1
0.1M1
0.01M
0.1 M2
0.01 M
Dra. Susana Hang 28
Variación del espesor de la capa difusa según la carga del contraión y la concentración externa
70
contraión y la concentración externa
50
60
ifusa, n
m
30
40
de la cap
ad
Z1
Z2
10
20
Espe
sord
Z2
01 0,3 0,1 0,01 0,001
Concentración solución externa, M
Dra. Susana Hang29
30Dra. Susana Hang
Solución Externa Solución Externa Solución ExternaSolución Externa
Conceptos de floculación y dispersión
Capa Difusa Capa Difusa Capa Difusa Capa Difusa
Partícula Cargada Partícula Cargada Partícula CargadaPartícula Cargada
El mayor espesor de lacapa difusa de cadapartícula impide el“solapamiento” de las
dif
El pequeño espesor dela capa difusa de cadapartícula permite el“solapamiento” de las
difcapas difusas capas difusas.
Condición del SC disperso Condición del SC floculado
Sistemas floculados y dispersos
Sistema disperso Partículas de arcilla individualizadas
Si t d diSistema agregado y dispersoFormación de clusters por asociación de laminas de
arcillaarcilla
Sistema agregado ySistema agregado y floculado
32Dra. Susana Hang
Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC): Es la cantidad de Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) Es la cantidad de cationes que el complejo de cambio puede intercambiar con la solución del suelo (predominante en suelos de regiones templadas)
Capacidad de Intercambio Aniónico (CIA): Es la cantidad de i l l j d bi d i t bi l aniones que el complejo de cambio puede intercambiar con la
solución del suelo
La unidades de expresión: meq (g de suelo) -1; meq (100g suelo)-1 ( ) 1 ( ) 1Cmol (kg suelo)-1, mmol (kg de suelo)-1
Valores de referencia de CIC: 10 - 40cmol kg-1
33Dra. Susana Hang
Intercambio iónico Iones adsorbidos o intercambiables
Son los encargados de mantener la electroneutralidad del suelo
CIC CIA
15‐25 meq/100 g suelo 2‐4 meq/100g suelos
Características de las reacciones de intercambio ió icatiónico
Son reversibles
S t i ét iSon estequiométricas
Son rápidas
Cumplen con la ley de masasCumplen con la ley de masas
Efecto dilución de valencia
Representación grafica de la generación de cargas eléctricas (+ y ‐) de los componentes del suelo en función del pH
35Dra. Susana Hang
Electroneutralidad del suelo
Solución del suelo: agua, aniones, cationes, etc.
Cationes Al+3, H+, Ca+2, Mg+2, K+, NH4+, Na+
i
Aniones H2PO4‐1, SO4
‐2, NO3‐, Cl‐, OH‐
Los cationes provienen de la meteorización de los minerales y de la mineralización de los compuestos orgánicos.
S d biSe pueden ubicar:
•La fase sólida Estructurales • En la interfaz solido liquido CATIONES INTERCAMBIABLES• En la interfaz solido-liquido CATIONES INTERCAMBIABLES• En la fase liquida Cationes Solubles.
Relación de concentraciones entre los Cationes Intercambiables y los Cationes SolublesIntercambiables y los Cationes Solubles
CATIONES INTERCAMBIABLES
SOLIDA
CATIONES SOLUBLES LIQUIDA
Estructurales
SOLIDA
GASEOSA
Dra. Susana Hang37
Cationes intercambiables
Son los encargados de mantener la electroneutralidad del suelo
Son adsorbidos por mecanismos y energías variables
Propiedades de las reacciones de intercambio catiónico
Son reversibles
Son estequiométricas
Son rápidas
Cumplen con la ley de masas
Efecto dil ción de alencia
38Dra. Susana Hang
Efecto dilución de valencia
CATIONES INTERCAMBIABLES Y SU DISTRIBUCIÓN
LEY DE COULOMB
2´
DrqqKF =
F fuerza de atracción o repulsión (N)F, fuerza de atracción o repulsión (N), q y q´, son las cargas eléctricas (coulomb), r, es la distancia entre cargas (m), D es la constante diéléctrica (78 agua 25ºC)D, es la constante diéléctrica (78, agua 25ºC), K, constante de proporcionalidad (8.9 .109 para las unidades planteadas)
39Dra. Susana Hang
M i i l d l ADSORCIÓNMecanismos involucrados en la ADSORCIÓN
•Fuerzas de van der Waals•Fuerzas de enlace por puente Hidrógeno
•Enlace iónico•Enlace covalente
40Dra. Susana Hang
Selectividad Catiónica
La reemplazabilidad relativa de un ión se denomina
Serie Liotrópica Na+>K+ ≈NH4+> Mg++>Ca++>Al+++Serie Liotrópica Na >K ≈NH4 > Mg >Ca >Al
41Dra. Susana Hang
Proporciones frecuentes de cationesProporciones frecuentes de cationes
Base Ca+2 Mg+2 K+ Na+% de CIC 75 85 12 18 1 5 1% de CIC 75-85 12-18 1-5 1
Relación respecto al Calcio - 5:1 32:1 80:1
Comentario:N l l i C M K N iNaturalmente la secuencia es Ca>Mg>K>Na y esto se repite en un grannúmero de suelos, es decir que la composición de la saturación esmucho más uniforme que la composición de la roca madre de la cualderivan.
42Dra. Susana Hang
Nomenclatura de los distintos integrantes de la capacidad de intercambio catiónico
H+ T = Capacidad de Intercambio CatiónicoHH+
H+
Na+
IT = Capacidad de Intercambio Catiónico
I = Insaturación (ACIDEZ POTENCIAL)
S = Saturación
---
Iones en solución
↔
Na+
Na+
Ca+2
Ca+2
T (CIC)
S
V = Saturación Relativa (%)---
Ca+2
Mg+2
K+
K+
---
K+-
43Dra. Susana Hang
Cationes adsorbidos
Cationes solubles
INDICES
•T (valor “T”) = CIC•T (valor T ) = CIC
•Suma de Bases S
•Saturación V = S/T *100
Porcentaje de sodio intercambiable (PSI):Porcentaje de sodio intercambiable (PSI):
Se determina de dos formas según la condición de alcalinidad/acidez del suelo.
• En suelos alcalinos, S≈ T
•En suelos ácidos, S ≠ TEn suelos ácidos, S ≠ T
Reconocer los índices característicos asociados al CI
de la fase solidasolida
de la fase liquida
INDICES
45Dra. Susana Hang
EL COMPLEJO DE INTERCAMBIO (CI) ( )del SUELO
CAPACIDAD DE INTERCAMBIOCAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICA (CIC)
Parte II
•Introducción•Salinidad y Sodicidad•Efecto dilución•pH•Relación del CI con nutrientes poco solubles: el caso del P
Dra. Susana Hang 4646Dra. Susana Hang
La Capacidad de Intercambio confiere a los suelos características que permiten el q pcrecimiento vegetal
•Permite la floculación de coloides•Permite la floculación de coloides, proceso necesario en la agregación de las partículas minerales y orgánicas (fertilidad física).•Permite la retención y almacenamiento del aguadel agua.•Reserva de nutrientes (fertilidad química)•Reduce la pérdida de cationes por lixiviado (la solubilidad de los cationes adsorbidos muy limitada).adsorbidos muy limitada).
•Confiere capacidad buffer a los suelos.
INDICES Y ATRIBUTOS ASOCIADOS AL COMPLEJO DE INTERCAMBIOpH, cationes intercambiables, PSI, CIC, S, V (también esta resaltado p , , , , , (
Conductividad por su relación con el espesor de la capa difusa)
de la fase solida
de la fase liquida
INDICES
48
Aspectos vinculados con el complejo de intercambio del suelo
Salinidad •Asociado a la solución del suelo •Efecto indirecto sobre el estado de los coloides del suelo•Efecto directo sobre la disponibilidad del agua
Sodicidad /Alcalinidad •Asociado a la calidad de los iones intercambiablesEf t di t b l t d d l l id d l l•Efecto directo sobre el estado de los coloides del suelo
•Efecto indirecto sobre la disponibilidad de nutrientesParámetros usados:Parámetros usados:
•Conductividad eléctrica del extracto de saturación•Porcentaje de sodio intercambiable
R l ió d d ió d di•Relación de adsorción de sodio•pH
49Dra. Susana Hang
Relación de concentraciones entre los Cationes Intercambiables y los Cationes Solubles
•Reserva de nutrientes (fertilidad química)
Intercambiables y los Cationes Solubles CATIONES
INTERCAMBIABLES
CATIONES SOLUBLES LIQUIDA
Estructurales
SOLIDA
GASEOSA
LIQUIDA
Considerando los primeros 20 cm de un suelo de Dap: 1.2 g cm‐3, saturación = 0.4 cm3 cm-3 (contenido de agua a saturación), CIC= 24 meq 100g‐1, y TRES condiciones de salinidad
SalinidaddS m‐1
meq en solución (meq L‐1)
meq adsorbidos (meqL‐1)
Relación Catión Adsorbido/ Catión Soluble
1 9 720 80
Dra. Susana Hang50
2 19 720 383.6 34 720 21
Connotaciones Agronómicas relacionadas con la concentración salina de la solución del suelo (“solución externa”) y el sodio intercambiable
Salinidad (Asociado a la solución del suelo)
•Efecto indirecto sobre el estado de los coloides del suelo•Efecto indirecto sobre el estado de los coloides del suelo•Efecto directo sobre la disponibilidad del agua
d d d / l l d dSodicidad /Alcalinidad (Asociado a la calidad de los iones intercambiables)
•Efecto directo sobre el estado de los coloides del suelof•Efecto indirecto sobre la disponibilidad de nutrientes
Parámetros usados:
•Conductividad eléctrica del extracto de saturación•Porcentaje de sodio intercambiable•Porcentaje de sodio intercambiable•Relación de adsorción de sodio•pH
51Dra. Susana Hang
Parámetros de para clasificar suelos como Salinos, Sódicos, o Salinos‐Sódicos
Salino Sódico Salino‐sódicoParámetro
Salino Sódico Salino sódico
Conductividad Mayor 4 dS m‐1 Menor 4 dS m‐1 Mayor 4 dS m‐1
Eléctrica (CE, dS m‐1)Porcentaje de sodio intercambiable (PSI, %)
Menor 15 % Mayor 15 % Mayor 15%intercambiable (PSI, %)
El pH también puede ser usado como indicador de suelos sódicos que pueden tener valoresEl pH también puede ser usado como indicador de suelos sódicos que pueden tener valores superiores a 8.5 debido a que la energía de ligadura del Na intercambiable (menor que la de cationes divalentes) permite mayor hidrólisis (H+ + OH‐).
Dra. Susana Hang 52
Ecuaciones de Intercambio Catiónico
El objetivo de todas las ecuaciones de Intercambio Catiónico es calcular uncoeficiente de intercambio que sea válido para un rango amplio de concentraciones.
•La relación de intercambio catiónico más general es una ecuación de Acción de Masasde Acción de Masas (La ecuación de acción de masas se escribe con cantidades químicamente equivalentes para los sitios de intercambio y los cationes intercambiables)
se puede plantear una “constante”se puede plantear una constante
X = catión adsorbido
Ecuación de equilibrio de GapónX ó s = catión adsorbido
Reordenando:
{ } ( )NakNas
+{ }{ }
( )( ) 2Ca
kCa 2g
s
s+
=
El KG es completamente uniforme desde 0 a 40% de sodio intercambiable, y toma el rango de valores:
0.01 - 0.015 L mmol-1
( )Efecto dilución
{ }{ }
( )( ) 2Ca
NakCaNa
2gs
s+
+
={ } ( ) 2CaCa s
(Na+) = (Ca2+) ( )( )
Na + { }sNa( ) 2Ca 2+ { }sCa
512 32 0,32diluyendo 4 veces
128 16 0 16128 16 0,16diluyendo 4 veces
32 8 0,08
•La selectividad a favor del catión divalente se mantiene en todo rango de concentraciones.La selectividad a favor del catión divalente se mantiene en todo rango de concentraciones.•Sin embargo, la máxima selectividad se manifiesta en sistemas diluidos.•A medida que aumenta la concentración salina se reduce la afinidad de los divalentes respecto a los monovalentes.
Dra. Susana Hang 55
•La concentración total modifica las actividades iónicas en forma no proporcional a la carga del catión.•La actividad de los divalentes disminuye más que la actividad de los monovalentes cuando aumenta la concentración total.
El pH del suelo ó Reacción del suelol l d d dAlcalinidad - Acidez
La reacción del suelo se mide a través del pH.
pH +pH + pOHpOH 1414pH + pH + pOHpOH = 14= 14
pH = – log [H+] = 7 y pOH = – log [OH‐] = 7
H+ > OH-, la reacción es ácida
H+ = OH-, la reacción es neutraH OH , la reacción es neutra
H+ < OH-, la reacción es alcalina
Clasificación de los Suelos según el pHg p
pH Términos Descriptivos< de 4,5 extremadamente ácido4 5 a 5 0 Muy fuertemente ácido4,5 a 5.0 Muy fuertemente ácido5,1 a 5,55.6-6.0
Fuertemente acidomedianamente ácido
6 1 6 l á d6,1 a 6,5 ligeramente ácido6.6-7.3 neutro
7,4 a 7.8 Medianamente básico7,4 a 7.8 Medianamente básico7.9-8.4
8,5 a 9,0básico
ligeramente alcalino9 1 a 10 0 alcalino9,1 a 10,0 alcalino> de 10,1 Fuertemente alcalino
El pH del sueloA idAcidez
actual o pHAcidez
potencial o Insaturación
H+
H+ H+
H+
I--
↔
H+
Na+
Na+
C +2
T (CIC)
---
Ca+2
Ca+2
Mg+2
K+
S---
K+
K+
--
Relación entre el pH y saturación de bases
Curvas de Neutralización del suelo
Capacidad buffer del suelo
Formas de determinar el pH del suelo:
•pH en agua: relación 1:2, 1:2.5. 1:1, en pasta
•pH en Cl2Ca (0.01 M)
•pH en KCl (1N)
•pH hidrolítico: suelo/ agua 1/10•pH hidrolítico: suelo/ agua 1/10
P Para pensar un poco…
Por qué el pH actual disminuye después de un aporte de K+?
Por qué la corrección del pH se debe realizar a partir de la información de la acidez de cambio?
Por qué se utiliza carbonato de calcio o carbonato de magnesio para corregir el pH actual del suelo?
Por que en suelos ácidos puede observarse disminución de la concentración de nitratos?
El poder amortiguador frente a los cambios de pH es una El poder amort guador frente a los camb os de pH es una de las características más importantes del suelo para la vida de las plantas
La capacidad Buffer (CB) de los suelos
•La disponibilidad de los nutrientes para las plantas depende de su concentración en la p p p psolución del suelo, sin embargo es mas importante aun la capacidad del suelo de mantener dicha concentración.
•La CB representa la habilidad del suelo para reponer un ion a la solución•La CB representa la habilidad del suelo para reponer un ion a la solución.
•La CB involucra todos los componentes sólidos del sistema (iones adsorbidos, formando parte de los componentes minerales y orgánicos del suelo).
Disponibilidad de algunos elementos en el suelo, según el pH
Analicemos el caso del P
Dependencia de la disponibilidad del P con el pH del suelo
Etapas de la disociación Constantes de disociación
•El Ac. fosforico es un ácido Poliprotico
H3PO4 + H2O H3O+ + H2PO4‐ 7,5 x 10-3
H2PO4‐ + H2O H3O+ + HPO4
‐2 6,2 x 10-8
HPO ‐2 + H O H O+ + PO ‐3 1 x 10-12HPO4 + H2O H3O + PO4 1 x 10
Los aniones de Fosfato forman compuestos de solubilidad muy baja con Hierro, Aluminio y Calcio
AlPO4 9.84×10-21 Ca3(PO4)2 2.07×10-33
FePO4.2H2O 9.91×10-16
La disponibilidad del P es controlada por la solubilidad de sus compuestos
Máxima disponibilidad pde P
La CB puede ser descripta como la relación entre la concentración adsorbida Δ Q y la concentración en solución ΔI
Ejemplo de la relación entre Q e I, en dos suelos con distinta CB (Δ Q/ ΔI ).
CB >CBΔ Q/ ΔI = pendiente
CBA>CBB
Relación entre la CB y la textura del suelo
Representación de la influencia de la CB sobre los cambios en la concentración de P en solución por adición de fertilizante.Para mantener la misma concentración en solución en ambos suelos la adición de P debiera ser mayor en el suelo arcilloso que en el arenoso.