Acidez del Suelo Definición, Causas, Medición, Consecuencias y Remedio

Transcripción

1 Acidez del Suelo Definición, Causas, Medición, Consecuencias y Remedio Malcolm E. Sumner University of Georgia Athens, GA malcolm296@charter.net

2 Definiciones Capacidad versus Intensidad Intensidad medida por ph Capacidad medida por Al intercambiable o capacidad búfer Qué es ph? ph = log [1/(H + )] H + = actividad (aproximada) de iones de H Producto iónico del agua Agua ioniza H 2 O H + + OH - A ph = 7.0 H + = OH - = 10-7 moles de H + /L ( moles/l) (H + ) x (OH - ) = Escala del ph 0 (muy ácido) a 14 (muy alcalino)

3 Escala del ph ph del suelo Acidez/Basicidad comparadas con ph Basicidad Basicidad Neutro 6.0 Acidez Acidez Acidez 1000

4 Medición de la Acidez del Suelo Medición del ph Con papel indicator Rápido en el campo Con medidor de ph En agua En sal M KCl 0.01 M CaCl 2 Al intercambiable extracción con M KCl

5 Efecto de Proporción Suelo:Solución y Sal

6 Efecto de la Concentración de Sal en el ph del Suelo phh2o phcacl2 phkcl 5.5 ph Suelo #

7 Aluminio Intercambiable Al(OH) 3 + 3H + Al H 2 O Capa superficial Subsuelo Al/CICE Al/CICE

8 Un Suelo Ácido está Dominada por Al 3+ no H + Hay problemas con la medición del ph en el agua Por lo tanto uno debe centrarse en Al 3+ (tóxico) y no H + (no tóxico) El ph es sólo un índice de acidez del suelo En Suelo - log (H + )

9 Causas de la Acidificación del Suelo Remoción de Nutrientes Arcilla neutra Exceso de H + (ácido) Arcilla ácida Cationes en exceso son lixiviados

10 Causas de la Acidificación del Suelo Utilización de Fertilizantes Nitrogenados

11 Reserva de acidez H+ adsorbida en bordes de arcilla bordes de óxidos de Fe y Al materia orgánica Acidez activa H + en solución

12 Fertilizantes Nitrogenados La acidificación depende de Fuente de N Destino de N Amonio Absorbido por las plantas Acidez Raíces-H + NH + 4 Raíces-NH 4 + H + Nitratos Absorbidos por las plantas No acidez Raíces-OH + NO - 3 Raíces-NO 3 + OH - Lavados con cationes debajo de raíces La capa arable acidez Arcilla=Ca + 2HNO 3 Arcilla=2H + Ca(NO 3 ) 2 Lavados al subsuelo y tomados Acidez de subsuelo neutralizada Raíces-4OH - Raíces-4NO Ca(NO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 + 2H 2 O Raíces-2H + Raíces-Ca 2+ 2Al Ca(OH) 2 2 Al(OH) 3 + 3Ca 2+ Desnitrificados Acidez consumida (hasta 6H + /N) 2HNO H + + electrones N 2 + 6H 2 O

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14 Consecuencias Acidificación Pérdida de bases Solubilización de Al e intoxicación de raíces Pobre crecimiento radicular Mala absorción de nutrientes y agua Bajos rendimientos

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17 Ejemplo de la Acidificación del Subsuelo Atlacomulco 1 ph Al Intercambiable (cmol c /kg) Profundidad (cm) CaCl2 H2O Profundidad (cm)

18 Profundidad (cm) ph Ejemplo de la Acidificación de la Capa Superficial (Hidalgo 2) CaCl2 H2O Profundidad (cm) Al Intercambiable (cmol c /kg)

19 raíces engrosadas sin ramificaciones

20 Raíces podadas

21 Acidez y disponibilidad de nutrientes Toxicidad de Al, Mn Deficiencia de Ca, Mg, Mo Rango adecuado Deficiencia de Mn, Zn, Fe ph Muy ácido Ácido Alcalino Muy alcalino

22 Reacción del suelo Acidez Acidez moderada Alcalinidad moderada Alcalinidad Nitrógeno Fósforo Potasio Acidez Concentración de iones H + Azufre Calcio Alcalinidad Concentratión de iones O Magnesio Silicio

23 Toxicidad de Manganeso MnO 2 + 4H electrones Mn H 2 O

24 Encalado Materiales para el Encalado Óxido de calcio (CaO) Hidróxido de calcio [Ca(OH) 2 ] Cal agrícola o calcita (CaCO 3 ) Dolomita (Ca,MgCO 3 ) Calidad de los Materiales de Encalado Pureza química Tamaño de Partícula Poder Relativo de Neutralización Total (PRNT)

25 Equivalente Químico Equivalente Contenido de Químico (EQ) Ca Mg Material % Carbonato de calcio Dolomita Óxido de calcio Hidróxido de calcio Hidróxido de magnesio Carbonato de magnesio Óxido de magnesio

26 Eficiencia granulométrica (EG) Número de malla Composición de cal Eficiencia relativa malla % Eficiencia granulométrica (EG) < > Total 57

27 Meses después del encalado

28 Poder Relativo de Neutralización (PRNT) PRNT = (EG x EQ)/100

29 Reacciones de la Cal en el Suelo

30 Arcilla Arcilla Acido carbónico CO 2 a la atmósfera Agua

31 Método de Aplicación de la Cal

32 Época de Aplicación de la Cal

33 Acidificación y su Remedio

34 Determinació de los Requerimientos de Cal Usando el dato de Al intercambiable Método Combinado f = 100/PRNT

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37 Usando el búfer SMP (Shoemaker- McLean- Pratt)

38 Respuestas al Encalado

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40 Encalado Excesivo

41 Acidez del Subsuelo Difíciles de tratar Porque la cal no se mueve fácilmente en el suelo Solubilidad de cal <<< Solubilidad de yeso g/l versus 2.2 g/l (x 157) El yeso es la solución al problema

42 Uso de Yeso como una Enmienda de la Acidez del Subsuelo

43 El yeso corrige la acidez del subsuelo Naturalmente ácidos Bajo contenidos de cationes básicos (Ca, Mg, K) Los subsuelos muy ácidos tienen frecuentemente niveles tóxicos de Al 3+ Texturas arenosas a franco arenosas

44 Requisitos para un Buen Crecimiento Radicular Ausencia de Al 3+ soluble Niveles altos de Ca 2+ soluble

45 Yeso y la Reducción de la Acidez del Subsuelo Aumenta el calcio en el subsuelo Reduce el aluminio (tóxico) en el subsuelo Permite que las raíces penetren en el subsuelo Aumenta el agua potencialmente disponible Cultivo Yeso Al 3+ Al 3+ Al 3+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Al 3+ Al 3+ Al 3+

46 Efecto del Yeso en el Al y Ca Intercambiable en el Perfil del Suelo

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50 Mecanismos Implicados en la Desintoxicación de Al 3+ Formación de Pares iónicos Al 3+ + CaSO 4.2H 2 O AlSO Ca H 2 O Efecto de auto encalado Effect) Al OH - Al(OH) 3

51 Respuestas de Yeso y Cal en el Maíz 8 Aumento en el rendimiento (T/ha) Cal (T/ha) Yeso (T/ha) 8

52 Estrategias Alternativas para Corregir la Acidez del Subsuelo Cal + exceso de NH 4+ -N Ligandos orgánicos MO como cal

53 Cal + Exceso de NH 4+ -N Mantenga el ph en la capa superficial del suelo > 6.5 Aplicar NH 4+ -N en exceso NH O 2 HNO 3 + H + + H 2 O CaCO 3 + 2HNO 3 Ca(NO 3 ) 2 + CO 2 + H 2 O Ca(NO 3 ) 2 infiltra en el subsuelo Plantas toman más NO 3 - que Ca 2+ Raíces-4OH - Raíces-4NO Ca(NO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 + 2H 2 O Raíces-2H + Raíces-Ca 2+ 2Al Ca(OH) 2 2 Al(OH) 3 + 3Ca 2+

54 ph de Suelo Profundidad (m) Sin cal 900 kg N/ha 4 años anualmente ph original

55 Ligandos orgánicos Ligandos orgánicos simples son móviles se mueven en el subsuelo forman complejos y desintoxican Al Al KOOC-R Al(OOC-R) 3 + 3K + Acido carboxílico Complejo no tóxico

56 MO como Cal La mayoría del Ca en las plantas está en forma de oxalato o pectato Cuando el material vegetal se descompone se libera CaCO 3 Ca(OOC) 2 + ½O 2 CaCO 3 + CO 2 Ca(C 6 H 11 O 7 ) 2.H 2 O + 11O 2 CaCO CO 2 +12H 2 O El efecto del encalado debe ser equilibrado por el efecto de la acidificación de N en las plantas

57 200 T hojas/ha y ph de Suelo inicial 4.0) Material N Ca+Mg+K ph final contenido contenido g/kg mg/kg Algodón Alfalfa Maíz Trigo

58 Efecto del Contenido de Cationes Básicos sobre el ph del Suelo ph KCl 574 días después de la aplicación Ca+Mg+K in hojas (mmol c )

59 Hojas y ph de Suelos Brasileño (ph inicial 4.0, 4.6, 4.4) Material Ca+Mg+K ph final LV LR LE suelo suelo suelo Rábano Soya Trigo