REACCIÓN DEL SUELO. A pesar de que el ph del suelo es una de las propiedades más usadas, aún no se ha definido un método único para determinarlo.

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1 REACCIÓN DEL SUELO 1. Introducción La reacción del suelo es una propiedad de mucha importancia en la evaluación de su potencial de producción para la gran mayoría de las especies vegetales. Esta característica nos permite tener un criterio para determinar sobre el posible uso a darle a la tierra, sobre el grado de desarrollo y, el tipo de manejo al que ha sido sometido el suelo. Sin embargo, es conveniente tener presente que el efecto de la reacción del suelo en el crecimiento de las plantas, es más indirecta que directa. Así, influye en la disponibilidad de la mayoría de los nutrientes, en las propiedades físicas de los suelos y, en la vida microbiana. Comúnmente esta característica es evaluada a través de la medida de la cantidad de iones hidrógeno libres en él, llamado valor del ph. Aunque el concepto del ph fue formulado originalmente para soluciones químicas verdaderas, las relaciones básicas fueron rápidamente transferidas a suspensiones coloidales y al sistema suelo. A pesar de que el ph del suelo es una de las propiedades más usadas, aún no se ha definido un método único para determinarlo. La presente práctica tiene por objetivos: a) Determinar el ph del suelo mediante un método de campo. b) Determinar el ph del suelo mediante un método de laboratorio. c) Determinar el efecto de diferentes solventes y de diferentes relaciones Suelo/Solvente, en el valor del ph de tres tipos de suelos.

2 2. Conceptos Básicos 2.1. Definición de ph Comúnmente el ph del suelo se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones H + actualmente disociados en la solución suelo. Este valor se puede representar mediante la siguiente ecuación: ph del suelo = log = -log [H + ] Donde [ ] es la concentración y, H + se refiere a los iones de H disociados en la solución suelo. En vista de que la escala del ph se hizo en base a la constante de disociación del agua, k = [H + ] x [OH - ] = a 24ºC, la concentración de iones de hidrogeno puede variar de 10º, ph 0, en una solución normal de ácido fuerte; hasta 10-14, ph 14, en una solución fuertemente alcalina. Lógicamente, el término medio, 10-7 o ph 7.0, indicará una condición neutra, ph neutro Origen de la acidez del suelo La acidez del suelo tiene varias fuentes de origen, cada fuente tiene sus características específicas, así como también la intensidad y cantidad dela acidez que producen. A continuación mencionaremos brevemente estas fuentes. El estudiante que desee documentarse más sobre el asunto puede consultar las obras de Black (1), Coleman y Thomas (2), Jackson (3) y, Seatz y Pearson (4). i) Fracción coloidal: esta es la que tiene mayor importancia en la acidez del suelo, sobre todo porque en ella se encuentra los iones H +, Al 3+, Fe 2+, Fe 3+ y Mn 2+, los cuales al estar en forma cambiable pueden pasar a la solución suelo. Una vez en la solución suelo ellos reaccionan con el medio. Un ejemplo bastante simple y contundente es el del Al 3+ cuando está presente en la solución suelo.

3 Al H 2 O Al (OH) ++ + H + Al (OH) ++ + H 2 O Al (OH) + 2+ H + Al (OH) + 2+ H 2 O Al (OH) 3 + H + En esta reacción esquematizada en forma muy sencilla con el Al 3+, también puede suceder con el Fe 2+, Fe 3+ o el Mn 2+. ii) Ácidos derivados de la materia orgánica. Estos ácidos orgánicos, producidos al descomponerse microbialmente el material orgánico del suelo puede ser del tipo carboxílico, oxálico y otros. La presencia de cualquiera de ellos depende de muchos factores, entre ellos el tipo de materia orgánica, el tipo de microorganismo involucrado, y de la etapa en el proceso de descomposición en el que sea producido. iii) Ácidos formados en suelo: Ellos generalmente se derivan por las reacciones de descomposición de los minerales del suelo o, por las reacciones de descomposición de los fertilizantes adicionado a él. Así tenemos que, entre otros, se pueden formar los ácidos nítrico, nitroso, sulfúrico, fosfórico y clorhídrico. iv) Óxidos hidratados: Los principales óxidos hidratados son el de fierro y, el de aluminio. En condiciones ácidas ellos pueden liberar al catión el cual se hidrolizará de acuerdo a las reacciones expuestas anteriormente Clases de acidez del suelo Acidez activa o actual.- Constituida por la concentración de iones H + disociados en la solución suelo y que se encuentran en equilibrio con aquellos absorbidos por el complejo coloidal Acidez potencial o de cambio.- Constituida por la concentración de iones de H + absorbidos por el complejo coloidal para restablecer el equilibrio cuando los iones H + activos o de la solución suelo, son removidos o neutralizados.

4 En los suelos, generalmente se tiende a lograr un equilibrio entre ambos tipos de acidez, el cual estará ligado al poder tampón del suelo. Cuando se determina la acidez mediante cualquiera de los procedimientos conocidos, lo que en realidad se determina es la acidez activa Origen de la alcalinidad del suelo La alcalinidad indica que el ph del suelo está en el rango entre El valor mínimo al igual que el mínimo de la acidez, ph 0, solamente se encuentra en soluciones perfectas. En los suelos, el rango comúnmente encontrado es entre ph 3.6 y 9.0. Generalmente las condiciones de ph alcalino, están ligados a altos contenidos de carbonato de calcio, de sodio o de magnesio en el suelo. Estas sales al estar presentes en el suelo, pueden reaccionar con el agua de acuerdo a la siguiente ecuación: CaCO 3 + H 2 O <========= Ca ++ + HCO OH - Este aumento de iones OH - en el medio, es el que aumentará el ph del suelo. 3. Materiales y Métodos La práctica a realizarse tendrá dos etapas específicas. En la primera se determinará el ph en tres muestras de suelo, por un procedimiento de campo. En cambio en la segunda etapa se hará esta determinación en los tres suelos, por un método de laboratorio Medida del ph mediante un método de campo (colorimétrico) En este caso se usará un método colorimétrico, en el cual se basa en la capacidad de varios ácidos orgánicos débiles, para cambiar su color de acuerdo a la concentración de iones H + presentes en el suelo.

5 El uso de estas sustancias indicadoras tiene la ventaja de ser muy rápido y sencillo, por lo cual son usados para determinar el ph del suelo en el campo. En cambio la desventaja es que de la apreciación del color está sujeta al criterio de la persona y además no se tiene la seguridad absoluta de que los cambio de color en el suelo, sean idénticos a aquellos cambios en soluciones verdaderas Materiales - 3 suelos de ph conocidos. - Placas de porcelana. - Espátula. - Solución triple indicadora. - Polvo de barita (BaSO 4 ). - Tabla colorimétrica de ph Método El método a usarse corresponde al del indicador Hellig-Truog. El procedimiento a seguir es: - Coloque por duplicado una determinada cantidad de suelo en la placa (aproximadamente 1/2 gr.) Enrasarla con ayuda de la espátula. - Agregue lentamente 3 gotas del indicador de Hellige y evitar una sobre-saturación de la muestra. - Mezclar suelo y reactivo, con ayuda de la espátula. - Dejar un minuto o dos para que reaccione, asegurando un buen contacto suelo-indicador. - Ex polvoree cuidadosamente el polvo de barita (BaS0 4 ) con el fin de cubrir con una capa uniforme muy delgada, la muestra en estudio. - Deje en reacción unos 3 minutos. - Compare el color de esta delgada capa con la tabla de colores y decida el ph de suelo. - En el caso de que el color obtenido no coincida exactamente con el de la tabla, interpole por aproximación, entre dos de los colores que se aproximen.

6 - En el cuadro 6.1., registre estos valores de ph encontrados para cada uno de los suelos. N Textura ph suelo (al tacto) Repetición Promedio Determinación del ph mediante el método del potenciómetro. Este es el método más exacto de los que se usan en el laboratorio. El potenciómetro es un voltímetro que consta de dos electrodos: uno de vidrio y el otro de referencia o también llamado de Calomel. La parte sensible a los cambios de ph es su electrodo de vidrio. Este por medio de una pared de vidrio especial muy delgada, permite que se desarrolle una diferencia de potencial eléctrico entre iones H + que están dentro del electrodo y, los que están dentro de él, o sea la solución suelo. Como el aparato es en realidad un voltímetro, compara este potencial con una constante sumergido en una misma solución, que en este caso estaría dado por el electrodo de referencia o de Calomel. El resultado de esta comparación es registrado en una escala adecuadamente calibrada en unidades de ph. Usualmente el suelo necesita prepararse diluyendo en agua destilada o en una sal, que pueda ser el cloruro de potasio (KCl. 1N) ó el cloruro de calcio (CaCl N). Mayores detalles en este punto se pueden encontrar en el libro de Jackson (3).

7 Materiales. - 3 Suelos problemas - 12 Vasos plásticos - 12 Vaguetas de vidrio - 1 Pizeta con agua destilada - 1 Frasco con KCl 1N - 1 Potenciómetro - 2 Probetas de 50 ml Métodos. El método a usarse es del potenciómetro, con dos solventes: agua destilada y cloruro de potasio 1N. La metodología a seguir es: - Pese 4 muestras de 10grs. de cada uno de los suelos problemas. - Colocar en c/u de los vasitos plásticos, previamente numerados. - En este momento Ud. Tiene 4 muestras del suelo A, 4 del suelo B y, 4 del suelo C. - A una de las muestras del suelo A, agréguele 10ml. de agua destilada; a la segunda muestra agréguele 25ml. de agua destilada; a la tercera, agréguele 10ml. de cloruro de potasio 1N. - Repita esta operación con cada uno de las muestras del suelo B y después con las del suelo C. - De esta forma Ud. tendrá: muestras con relación suelo-agua 1: 1 y 1: 2.5, en agua y en cloruro de potasio. - Agite con la vagueta durante 2 a 3 minutos, para homogenizar el agua y el suelo. Repita esta operación cada 5 minutos, hasta llegar a un tiempo de 15 minutos. - Después de este tiempo, acérquese donde su Jefe de prácticas, para recibir las instrucciones acerca del uso del potenciómetro y realizar la lectura de ph. Agite la solución antes de poner en contado con la dilución suelo/solvente. - En el cuadro 6.2., registre los valores de ph dados.

8 En el cuadro 6.2. Resultados de la determinación potenciométrica del ph de 3 suelos problemas. N Suelos Vaso N Valor del ph Disolución 1:1 Disolución 1: 2.5 Disolución 1:1 Disolución 1: 2.5 Agua KCl 1N Agua KCl 1N Agua KCl 1N Agua KCl 1N

9 REFERENCIA BIBLIOGRAFICA Villachica L.H, Felipe M.C, Bazán T.R Reacción del suelo. En: Manual de laboratorio de edafología. Pp