PROPIEDADES FÍSICO - QUÍMICAS

DE LOS SUELOS

ACIDEZ DEL SUELO

Acidez activa y acidez titulable

iAcidez Activa: medida de la actividad de iones H+; o sea, el pH

iAcidez titulable: cantidad de base (álcali) necesaria para titular un suelo hasta un valor de pH determinadoTambién llamada Acidez potencial

Concepto general: suelo como ácido débil

⇒ cede H+ a la solución

Acidez titulable

Componentes:

�Acidez intercambiable: Al intercambiable

�Acidez no intercambiable

Situaciones de estudio

iSuelos sin aluminio

iSuelos con aluminio

5.5 6.0 6.5 7.0

CIC pH suelo

BT

Ac.no Interc.

CIC pH 7.

Ca

Mg

K

Na

H

H

H

H

H

H

Cargasdep.pH

Cargasdep.pH

Cargasperm.

Cargasno

operat.pH delsuelo

Cargasoperat.pH delsuelo

Suelos sin aluminio

Relaciones entre parámetros

iCIC pH suelo = BT

i% SB pH suelo = 100* (BT/ CIC pH suelo ) = 100%

iAc. Titulable pH 7 = Ac. No Intercambiable

iCIC pH 7 = BT + Ac. Titulable pH 7

5.5 6.0 6.5 7.0

CIC pH suelo

BT

Ac.no Interc.

CIC pH 7.

Ca

Mg

K

Na

H

H

H

H

H

H

Cargasdep.pH

Cargasdep.pH

Cargasperm.

Cargasno

operat.pH delsuelo

Cargasoperat.pH delsuelo

Suelos con aluminio

Al Ac. Intercambiable

Relaciones entre parámetros

iCIC pH suelo = BT + Ac. Intercambiable

i% SB pH suelo = 100* (BT/ CIC pH suelo ) < 100%

iAc. Titulable pH 7 = Ac. Intercamb. + Ac. No Intercamb.

iCIC pH 7 = BT + Ac. Titulable pH 7

Influencia del pH en la CIC de los suelos

Efecto del pH en la CIC

020406080

100120140160180200220

4.0 5.0 6.0 7.0 8.0pH

CIC

, cm

ol(+

) kg-

1 Coloideorgánico

smectita

Cargasdep.delpH

COMPOSICIÓN DE CATIONES INTERCAMBIABLES DE LOS SUELOS

• Regiones húmedas a templadas: Ca (80%) > Mg (10-15%) > K + Na (5-10%)Uruguay: Ca: 0.5-30 cmol kg-1

Mg: 0.3-10 cmol kg-1

K: 0.1-1.5 cmol kg-1

• texturas finas: altos niveles de bases

• texturas medias y finas: Ca/Mg ≈ 5• texturas gruesas: < prop. Ca

> prop. Mg y cationes alcalinosrelaciones Ca/Mg <5aparición de Al

• suelos alcalinos: > prop. de Na y Mg

Métodos para determinar la CIC1) CIC a pH del suelouso de sal neutra: KCl, BaCl2

2) CIC a pH 7representa neutralidad ácido-baseuso de sal buffereada: acetato de amonio 1M buffereado a pH 7

3) CIC a pH 8.2los suelos se encuentran saturados en bases cuando se han equilibrado con CaCO3 a la ppCO2 de la atmósferauso de sal buffereada a pH 8.2: BaCl2 trietanolamina

Resultados de los métodos

- se obtienen diferentes valores de CIC para el mismo suelo

- es necesario establecer a qué pH fue realizada la determinación

Métodos para determinar la Acidez Potencial

1) Acidez Intercambiableuso de sal neutra: KCl, BaCl2

2) Acidez Titulable a pH 7

uso de sal buffereada: acetato de bario 0.5M buffereado a pH 7

Acidez intercambiable

Fenómeno involucrado: hidrólisis de cationes

iCationes que se hidrolizan y contribuyen a la acidez: Al+3 y (Fe+3)

Al(H2O)6+++ + H2O → Al(H2O)5OH++ + H3O+

H+ + H2O

Suelos donde es importante la acidez intercambiable

ipH < 5

iUruguay:

- suelos arenosos ácidos de Tacuarembó y Rivera (30-55% de la CIC saturada con Al)

- algunos suelos ácidos de basamento cristalino- suelos arenosos ácidos de otras zonas del

país: Dptos. Cerro Largo, Durazno

Hidrólisis del aluminio

Ocurre con el aumento del pH

Al(H2O)6+++ + H2O → Al(H2O)5OH++ + H3O+

Al(H2O)5OH++ + H2O → Al(H2O)4(OH)2+ + H3O+

Al(H2O)4(OH)2+ + H2O → Al(H2O)3(OH)3 + H3O+

precipitado

Formación de polímeros de aluminio

• Dos o más moléculas de los polímeros se unen

• Ocurre desde pH 4.2 donde comienza la hidrólisis

• Primera forma: dímero

2Al(H2O)5OH++ → Al2(H2O)8(OH)2+4 + 2H2O+

Problemas determinados por el aluminio

• Es fuente de acidez desde pH 4.2 donde comienza la hidrólisis, hasta pH 9.5

• Bloqueo de posiciones de intercambio: químico y físico

• Es un ion tóxico para las plantas• Reduce la disponibilidad de nutrientes: fósforo

Poder buffer

• Curvas de titulación de suelo son diferentes a curvas de titulación en agua

• Posiciones dependientes del pH: ceden o toman H+

según su concentración en la solución⇒ coloides de suelo tienen comportamiento ácido-base: poder buffer

• Características que lo determinan:- arcilla: tipo y cantidad- materia orgánica- polímeros de aluminio

pH

cmol de OH agregados

humus

smectita

“illita”

caolinita

4

5

6

7

8

9

0 5 10 15álcali agregado, cmol/kg

pH

Suelo A Suelo B

(Ext. McBride, 1994)

Poder buffer

pH del suelo

• Definición: logaritmo negativo de la actividad del ion H+

pH = -log(H+)

• Importancia: -clasificación de suelos- estudios de génesis- fertilidad de suelos

pH del suelo

Ejemplos:

pH < 5.2- posible presencia de Al intercambiable- alta capacidad de fijación de fósforo- baja disponibilidad de molibdeno

pH > 6.5- baja disponibilidad de nutrientes Fe, Zn, B

Determinación del pH del suelo

Métodos potenciométricos: electrodo de actividad específica para ión H+

Rango de valores para suelos del Uruguay:

4.0 - 8.5

Factores que hacen variar el pH

• En la determinación de laboratorio- relación suelo:solución: 1:2.5; 1:1; pasta- solución utilizada: agua, sales- potencial de contacto

• En el campo- efecto de la lluvia- producción de N-NO3

-

- aumento de p.p.CO2

• Uruguay: medida con H2Omedida con KCl

Desarrollo de la acidez del suelo

• Procesos de lixiviaciónlavado de bases > que reposición de fase sólida⇒ suelo se acidifica

• Procesos de hidrólisis

• Producción de ácidos por actividad biológica y excresiones radiculares

• Procesos de nitrificación

• Oxidación de pirita: (suelos tiomórficos de otros países)

Cationes intercambiables (cmolc kg-1) en tres suelos de Uruguay

H o r iz . p H C a M g K N a A l S B

A 5 .1 1 .8 0 .5 0 .2 0 .2 1 .4

B t 5 .0 1 .9 1 .2 0 .2 0 .2 4 .8

Horiz. pH Ca Mg K Na Al

A 6.4 23.3 1.8 1.1 0.3 -

Bt 6.7 31.3 1.7 1.0 0.4 -

Litoral oeste

Suelo ácido

H o r i z . p H C a M g K N a A l S B

A 6 .9 2 .6 1 .9 0 .3 0 .2 - -

B t 9 .2 2 .6 1 0 .4 0 .6 8 .6 - -

Suelo alcalino

Valores de CIC de suelos del Uruguay

CRSU, 1976

SUELO CIC (cmol/kg)

ArFr y FrArBalneario Jaureguiberry 1

Tres Bocas 5,3

Tacuarembó 5,3

Algorta 9,8

Angostura 5

Fr y FrLAlférez 12,8

Arroyo Blanco 15,0

Kiyú 18,6

La Charqueada 15,4

FrAc y AcCuchilla de Corralito 31,3

Cuchilla de Santa Ana 21,9

Fray Bentos 27,3

Itapebí-Tres Arboles 35,8

San Manuel 25,8