Fisicoquímica del suelo

De los suelos pueden extraer sales y colorantes de una solución = al intercambio de iones entre la solución y el material sólido.

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CAMBIO IÓNICO

Según el tipo de iones que se intercambien,

Cambio de cationes: Suelo-M   +   X⁺   ----->   Suelo-X   +   M⁺

Cambio de aniones: Suelo-N   +   Y^-    ----->    Suelo-Y   +   N^-

Es un proceso dinámico que se desarrolla en la superficie de las partículas. Como los iones adsorbidos quedan en posición asimilable constituyen la reserva de nutrientes para las plantas.

**Controla la disponibilidad de nutrientes para las plantas: K⁺+, Mg²⁺, Ca²⁺, etc.

**Interviene en los procesos de floculación - dispersión de arcilla y por consiguiente en el desarrollo de la estructura y estabilidad de los agregados.

**Determina el papel del suelo como depurador natural al permitir la retención de elementos contaminantes incorporados al suelo.

Importancia de la capacidad de cambio

La acidez del suelo representa la concentración en hidrogeniones de la solución del suelo.

El agua pura presenta las mismas concentraciones de H+ que de OH- disueltos.

Cuando se produce un desequilibrio, por ejemplo, si la concentración de H+ aumenta la de OH- disminuye en la misma proporción.

La acidez/basicidad de los suelos se mide por la concentración de H+ presentes. Estas concentraciones son tan bajas que para representar las medidas se utiliza una escala logaritmica.

Concretamente por el pH que es el logaritmo negativo de la concentración de hidrogeniones

pH = - log [H+]

Acidez del suelo

Acidificación del suelo

​La acidificación de los suelos es un proceso dinámico que engloba la acción de factores naturales (edáficos, climáticos y biológicos) y antropogénicos (derivados de la acción del hombre).

Este proceso puede ser acelerado con la práctica de la agricultura, por la producción de cultivos intensivos y las prácticas de manejo del suelo.

El uso frecuente de fertilizantes amoniacales de reacción acida, la lixiviación de nitratos y la remoción de cationes por las plantas, han conllevado a aumentar la acidez de los suelos.

Una alternativa para reducir la acidez del suelo es la aplicación de cal agrícola, sin embargo, los costos pueden resultar elevados. Alternativamente, pueden adoptarse prácticas agrícolas que ayuden a reducir la tasa de acidificación de los suelo.

​Los suelos ácidos predominan en las regiones de clima húmedo pues las lluvias se infiltran en el suelo y arrastran a las bases disueltas fuera del perfil, mientras que en los climas secos abundan los suelos básicos y alcalinos; si las rocas de las regiones áridas contienen carbonatos de Ca se forman suelos básicos con pH moderadamente básicos pero si el Na es predominante se forman los suelos alcalinos con pH de valores extremadamente altos.
La acidez/basicidad de un suelo va a depender del balance entre la producción de H+ y su eliminación.

Las precipitaciones atmosféricas. La lluvia al atravesar las atmósfera disuelve parte del C02 de esta y se acidifica. Por otra parte frecuentemente contiene ácidos como H2SO4 y HNO3 de fuerte reacción ácida.

CO2 producido en el propio suelo. El CO2 se concentra en el suelo como resultado de la respiración de microorganismos aeróbicos, fauna y raíces.

Descomposición de la materia orgánica. Al descomponerse la materia orgánica del suelo se libera CO2 y muchos ácidos orgánicos como los cítricos, málicos, carboxílicos, fenólicos... Por otra parte los compuestos orgánicos liberados pueden formar complejos organominerales solubles con las bases del suelo como el Ca, Na... que las movilizan y son lavadas del perfil.

Exudación de H+ por las raíces. Las raíces absorben nutrientes del suelo liberando H+ en el intercambio iónico.

Reacciones de oxidación. Compuestos como el N, S, Fe y Mn que al oxidarse producen la liberación de importantes cantidades de H+.

Fuentes de acidez (H+)

Roca madre. Las rocas se meteorizan y liberan los iones constituyentes de sus minerales que pasan a la solución del suelo condicionando el pH de este, según que la roca sea de reacción ácida (granito) o básica (caliza). Las rocas con carbonatos como las calizas, dolomías y margas dan suelos de pH básico alrededor de 7,5; por el contrario los granitos y la arenisca silíceas dan suelos con pH ácidos, generalmente entre 4,8 y 5,6.

Factor biótico. Los residuos de la actividad orgánica son de naturaleza ácida. El humus es de reacción ácida, tanto más cuanto menos humificado se encuentre.

Clima. Los climas húmedos originan suelos con arcillas de baja actividad (tipo caolinita) que tienen poca retención de bases, son de fácil lavado por las abundantes precipitaciones y por consiguiente dan suelos ácidos. Por el contrario, los climas áridos tienen arcillas de alta actividad (esmectitas y vermiculitas) que retienen fuertemente las bases, soportan escaso lavado y dan suelos básicos.

Las precipitaciones tienden a acidificar al suelo y desaturarlo al intercambiar los H⁺ del agua de lluvia por los Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Na⁺.

Los factores que condicionan el pH del suelo

Fertilidad del Suelo: Asociada a la agricultura, manejo forestal, cultivo de plantas de ornato.

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