pH del suelo
El pH del suelo es una medida de la acidez o alcalinidad en los suelos. El pH se define como el logaritmo (base 10) negativo de la actividad de los iones hidronio (H+
o, más precisamente, H
3O+
aq) en una solución. El índice varía de 1 a 14, siendo 7 neutro. Un pH por debajo de 7 es ácido y por encima de 7 es básico (alcalino).
El pH del suelo es considerado como una de las principales variables en los suelos, ya que controla muchos procesos químicos que en este tienen lugar. Afecta específicamente la disponibilidad de los nutrientes de las plantas, mediante el control de las formas químicas de los nutrientes. El rango de pH óptimo para la mayoría de las plantas oscila entre 5,5 y 7,0,[1] sin embargo muchas plantas se han adaptado para crecer a valores de pH fuera de este rango.
Clasificación de los rangos de pH de los suelos
El Servicio de Conservación de Recursos Naturales(en inglés, "Natural Resources Conservation Service", y anteriormente "Soil Conservation Service") del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, clasifica los rangos de pH del suelo de la siguiente manera: [2]
| Denominación | Rango de pH |
|---|---|
| Ultra ácido | < 3.5 |
| Extremadamente ácido | 3.5–4.4 |
| Muy fuertemente ácido | 4.5–5.0 |
| Fuertemente ácido | 5.1–5.5 |
| Moderadamente ácido | 5.6–6.0 |
| Ligeramente ácido | 6.1–6.5 |
| Neutro | 6.6–7.3 |
| Ligeramente alcalino | 7.4–7.8 |
| Moderadamente alcalino | 7.9–8.4 |
| Fuertemente alcalino | 8.5–9.0 |
| Muy fuertemente alcalino | > 9.0 |
Fuentes del pH de los suelos
Fuentes de acidez
Acidez en suelos viene de H+ y de los iones de Al3+ en la solución del suelo y absorbido a la superficie del suelo.[3] Mientras que el pH es la medida de H+ en disolución, Al3+ Es importante en los suelos ácidos, porque entre pH 4 y 6, Al3+ reacciona con agua (H2O) formando AlOH2+, y Al(OH)2+, con liberación de iones adicionales de H+. Cada ion de Al3+ puede crear iones 3 H+. Muchos otros procesos contribuyen a la formación de los suelos ácidos como las precipitaciones, uso de fertilizantes, la actividad radicular de la planta y de la meteorización de los minerales primarios y secundarios del suelo. Los suelos ácidos también pueden ser causados por los contaminantes tales como la lluvia ácida y las escorrentías de las minas.
- Precipitaciones: Los suelos ácidos se encuentran más frecuentemente en áreas de alta precipitación. El exceso de lluvias lixivia base de catión de la tierra, el aumento del porcentaje de Al3+ y H+ en relación con otros cationes. Además, el agua de lluvia tiene un pH ligeramente ácido de 5,7, debido a una reacción con CO2 en la atmósfera que forma ácido carbónico.
- El uso de fertilizantes: Los fertilizantes de amonio (NH4+) reaccionan en el suelo en un proceso llamado nitrificación para formar nitrato (NO3−), y en el proceso se produce liberación de iones H+ .
- Actividad de las raíces de las plantas: Las plantas absorben los nutrientes en forma de iones(NO3−, NH4+, Ca2+, H2PO4−, etc.), y, a menudo, ocupan más cationes que aniones. Sin embargo, las plantas deben mantener una carga neutra en sus raíces. Con el fin de compensar el coste adicional positivo, se harán disponibles iones H+ procedentes de la raíz. Algunas plantas también exudan ácidos orgánicos en el suelo para acidificar la zona alrededor de sus raíces para ayudar a solubilizar los nutrientes metálicos que son insolubles a pH neutro, como el hierro (Fe).
- Meteorización de minerales: los minerales primarios y secundarios que componen el suelo contienen Al. A medida que pasa el tiempo sobre estos minerales, algunos componentes tales como Mg, Ca, y K, son absorbidos por las plantas, otros tales como Si son lixiviados del suelo, pero debido a las propiedades químicas, Fe y Al permanecen en el perfil del suelo. Suelos altamente meteorizados a menudo se caracterizan por tener altas concentraciones de óxidos de Fe y Al.
- Lluvia ácida: Cuando el agua atmosférica reacciona con compuestos de azufre y nitrógeno que resultan de los procesos industriales, el resultado puede ser la formación de ácido sulfúrico y nítrico en el agua de lluvia. Sin embargo, la cantidad de acidez que se deposita en el agua de lluvia es mucho menos, en promedio, que la creada a través de las actividades agrícolas.
- Desechos de minas: Condiciones extremadamente ácidas se pueden formar en suelos cerca de desechos de minas debido a la oxidación de la pirita.
- La descomposición de la materia orgánica por microorganismos libera CO2 que, al mezclarlos con agua en el suelo forma ácido carbónico débil (H2CO3).
Manejo y corrección de la acidez
El material más utilizado para el encalado de suelos es la cal agrícola o calcita, la cual contiene principalmente carbonato de calcio (CaCO3). El óxido de calcio (CaO) conocido como cal viva y el hidróxido de calcio [Ca (OH)2] conocido como cal hidratada, son dos fuentes de rápida reacción en el subsuelo, pero muy difíciles y desagradables de manejar, por lo que no se recomienda su uso. Otras fuentes como la dolomita (CaCO3.MgCO3) tienen la ventaja de aportar magnesio.
Fuentes de alcalinidad
Los suelos básicos tienen una alta saturación de cationes ácidos (K+, Ca2+, Mg2+ and Na+). Esto es debido a una acumulación de sales solubles que se clasifican como o bien suelo salino, suelo sódico, suelos salino-sódicos o suelo alcalino. Todos los suelos salinos y sódicos tienen altas concentraciones de sal, con suelos salinos están dominados por las sales de calcio y magnesio y los suelos sódicos están dominados por el sodio. Los suelos alcalinos se caracterizan por la presencia de carbonatos. Del suelo en zonas con caliza cerca de la superficie son alcalinos por el carbonato de calcio presente en la piedra caliza en constante mezcla con el suelo.[4] Las fuentes de agua subterránea en estas áreas contienen piedra caliza disuelta.
Efecto del pH del suelo en el desarrollo de las plantas
Suelos afectados de acidificación
Las plantas que crecen en suelos ácidos pueden experimentar una variedad de síntomas que incluyen la toxicidad por el aluminio (Al), hidrógeno (H), y/o manganeso (Mn), así como las deficiencias de nutrientes potenciales de calcio (Ca) y magnesio (Mg).[5]
La toxicidad por aluminio es el problema más común en los suelos ácidos. El aluminio está presente en todos los suelos, pero si se disuelve el Al3+ es tóxico para las plantas; Al3+ que es más soluble a pH bajo, por encima de pH 5,2 poco aluminio está en forma soluble en la mayoría de los suelos.[6] El aluminio no es un nutriente de las plantas, y como tal, no se toma activamente por las plantas, sino que entra por las raíces de las plantas pasivamente a través de la ósmosis. El aluminio produce daños en las raíces de varias maneras: En las puntas de las raíces el aluminio interfiere con la absorción de calcio, un nutriente esencial, así como se unen con fosfato e interfieren con la producción de ATP y del ADN, puesto que estos contienen fosfato. El aluminio también puede restringir la expansión de la pared celular de las raíces causando un retraso en el crecimiento.
Por debajo de un pH 4, H+ los propios iones producen daño en las membranas celulares de la raíz.
En suelos con alto contenido de minerales de manganeso (Mn), la toxicidad del manganeso puede convertirse en un problema a pH 5,6 y por debajo. El manganeso, como el aluminio se vuelve cada vez más soluble en forma de gotas de pH, y los síntomas de toxicidad del manganeso se puede ver a un pH por debajo de 5,6. El Mn es un nutriente esencial para las plantas, por lo que el transporte de manganeso aparece en las hojas de las plantas. Los síntomas clásicos de la toxicidad del manganeso puede ser la aparición de hojas rugosas o ventosas.
Véase también
Referencias
- Perry, Leonard. «PH for the Garden». Consultado el 11 de diciembre de 2012.
- Soil Survey Division Staff. «Soil survey manual.1993. Chapter 3, selected chemical properties.». Soil Conservation Service. U.S. Department of Agriculture Handbook 18. Archivado desde el original el 30 de julio de 2015. Consultado el 12 de marzo de 2011.
- Sparks, Donald; Environmental Soil Chemistry. 2003, Academic Press, London, UK
- http://edis.ifas.ufl.edu/ch086
- Brady, N. and Weil, R. The Nature and Properties of Soils. 13th ed. 2002
- Hansson et al (2011) Differences in soil properties in adjacent stands of Scots pine, Norway spruce and silver birch in SW Sweden. Forest Ecology and Management 262 522–530
Enlaces externos
- "A Study of Lime Potential, R.C. Turner, Research Branch, Canadian Department of Agriculture, 1965"
- "Adjusting and Measuring Soil pH. soil pH and nutrients for Home Gardening"