Acides de un suelo
Es la situación de predominancia de iones H+ sobre los OH- en la solución del suelo. En estas circunstancias, la problemática que se manifiesta es la de una baja CIC, un bajo porcentaje de saturación con bases (PSB), bajo contenido de nutrientes (P, K, Ca, Mg, S, Mo), un alto contenido de iones Al3+ en la solución del suelo, alto porcentaje de saturación del complejo de cambio con Al (alto PSAl), alta solubilidad de iones metálicos (Fe, Cu, Mn, Zn, Ni, Co, Se, etc.), baja mineralización de la MO, baja actividad de los organismos simbiontes fijadores de N de las leguminosas
Un suelo en el rango ácido
Es aquel cuyo pH está por debajo de pH 7. Sin embargo, bajo pH 5,5 es donde realmente comienzan los problemas colaterales generados por la acidez en los suelos. Por ello, el rango de pH entre 5,5 y 7, podría definirse como el de suelos neutros a ligeramente ácidos.
Cuando el pH es 7 o neutro, la cantidad de H+ y OH- son similares. En condiciones ácidas hay dominancia de iones H+ y hay pocos OH- presentes en solución. En condiciones alcalinas, predominan los OH- sobre los H+ presentes.
Efecto residual de fertilizantes nitrogenados
Algunos fertilizantes dejan un residual ácido, otros, básico y otros, no afectan el pH del suelo. Los fertilizantes nitrogenados amoniacales, dejan un residual ácido y tienen influencia en la pérdida de cationes por lixiviación
El desarrollo de la acidez está determinado por reacciones de aminización, amonificación y nitrificación de proteínas de origen orgánico o del N amoniacal de fuentes inorgánicas. Dichas reacciones se ilustran así
Aminización:
Proteínas → R-NH2 + CO2 + energía + otros productos
Amonificación:
R-NH2 + H2O → ROH + energía + NH3 → NH3 + H2O → NH4OH
Ese amoníaco liberado, puede:
Ser convertido a nitritos y nitratos por nitrificación.
Absorbido por las plantas como amonio.
Fijado por las arcillas como amonio.
Utilizado por microorganismos.
Nitrificación:
Procede en dos fases, de amonio a nitritos y de nitritos a nitratos, mediante bacterias autótrofas denominadas como nitrobacterias.
Enmiendas
La aplicación de los fertilizantes nitrogenados, genera acidez y la necesidad de usar correctivos y enmiendas como lo son: Carbonato de Calcio o Cal Agrícola (CaCO3), Carbonato de Calcio y Magnesio o Cal Dolomítica (Ca-MgCO3), Fosforita y el Sulfato de Calcio (yeso). También se utilizan la materia orgánica, la cal viva y las escorias
Suelos ácidos y sus limitaciones
En general, cuanto más ácido es un suelo, mayor es el contenido de Aluminio cambiable (Al+3), generalmente es mayor el porcentaje de saturación con Al+3 del complejo de cambio (PSAl). Los contenidos y la saturación del complejo de cambio con Ca, Mg y K son menores y menor la suma de bases
Los problemas que causan disminución de la productividad de los cultivos generalmente son los excesos de Al, Fe y/o Mn solubles, más que el exceso de H. Esos tres cationes, generalmente aumentan su solubilidad a pH menor a 5, ocasionando toxicidad y daño a las raíces y plantas
Química en solución del aluminio
El Al3+, se hidroliza en la solución del suelo, liberando protones H+, formando complejos monoméricos y poliméricos de hidroxialuminio o precipita en fase sólida como gibsita
Las formas poliméricas de aluminio son menos tóxicas que él Al+3 monomérico. Sin embargo, cada reacción de la hidrólisis del Al presentada, genera iones H+, lo cual causa una disminución del pH. Los polímeros de Al son fuertemente retenidos en las posiciones de intercambio de los coloides del suelo y se comportan virtualmente como no intercambiables.
La retención de esos polímeros cargados positivamente, disminuye la carga negativa neta de los coloides del suelo, consecuentemente, disminuyendo la CIC y la potencialidad de fertilidad de un suelo.
Esos polímeros de Al y polímeros similares de Fe, también pueden adsorber aniones como los fosfatos, haciéndolos indisponibles
La vía de sacar los polímeros de Al del complejo de cambio es reemplazándolo con Ca o con Mg.
NITROGENO
La acidez regula el tipo, numero y actividad de los microorganismos, por lo tanto regula la rata de mineralización de la materia orgánica y por ende la liberación del N y otros elementos como el P y el S. Por ello bajo condiciones muy ácidas, la materia orgánica se acumula y se incrementa el almacenaje de nutrientes no disponibles, los cuales podrían ser aprovechables si se incrementaran el pH
Fosforo P
La máxima disponibilidad del P, ocurre a pH 5,5 por encima y por debajo de dicho pH, la actividad del P en solución disminuye, como resultado de reacciones con superficies sólidas.
Por encima de pH 6, el fósforo en solución y su disponibilidad se reduce debido a la formación de fosfatos de calcio poco solubles. Por debajo de pH 5, ocurren fenómenos de precipitación y de fijación de P para las plantas esta determinada principalmente por el equilibrio de las reacciones de desorción y solubilización. Existen unas series de experimentos que evidencian que las raíces, a través del control de la química de la rizósfera, pueden movilizar P para su absorción. Esta reacción es efectiva, en los casos en los cuales los minerales de apatito son los componentes de P presentes
POTASIO K
En los suelos, el incremento en la acidez resulta en una disminución de la CIC, lo cual reduce la habilidad del suelo para retener K intercambiable, resultado en una mayor cantidad de K en la solución del suelo. Si el K se encuentra en solución, sus perdidas por lavado se incrementan, pudiendo evitarse estas perdidas si se incrementa el pH.
Por lo tanto en la medida que el suelo se hace mas ácido, menos K permanece en los sitios de intercambio y además el incremento del Al soluble, puede dañar las raíces reduciéndose consecuentemente la posibilidad de que la planta pueda suplirse con K.
Por otra parte, cantidades muy elevadas de Ca y Mg, pueden crear desbalances con respecto al K, conduciendo a problemas
CALCIO Ca
Las reacciones de equilibrio que determinan la solubilidad del Ca en los suelos envuelven las reacciones con el mineral calcita (CaCO3) y el Ca intercambiable. Generalmente en suelos ácidos no existe calcita y el Ca presente generalmente se encuentra en lugares de intercambio y en la solución del suelo. El encalado generalmente incrementa el pH y tanto el Ca en solución como el Ca intercambiable.
Los problemas nutricionales de carencia de Ca por solubilización o por indisponibilidad muy raramente son conseguidos a pesar de que en suelos muy ácidos este elemento puede llegar a ser deficiente o bien la deficiencia puede ser inducidas como resultado de altos niveles de Al solubles, lo cual reduce la reduce la absorción de Ca.
Es importante conocer que el encalado y el enyesado utilizados para neutralizar y precipitar a forma no disponible y no tóxica del Al intercambiable, usualmente suministra una cantidad adecuada de Ca para las plantas. A la vez los complejos orgánicos constituyen un repositorio de Ca, cuando los suelos ácidos son encalados
Magnesio Mg
Los minerales que contienen Mg (dolomita y silicatos magnésicos), son fácilmente solubles bajo condiciones ácidas, por lo tanto generalmente no se conseguirán problemas por solubilidad a bajos pH. El Mg disuelto entra en las posiciones de intercambio y una parte pertenece en solución. En la medida que disminuye pH, menor cantidad de Mg es retenida en forma intercambiable debido a la reducción de la carga variable, por tanto habría una mayor cantidad de Mg en solución, disponible pero susceptible a perderse por lavado. El Mg es un débil competidor con él Al y con el Ca, por los lugares de intercambio, por lo cual usualmente se pierde mas fácilmente de las capas superficiales como resultado de la acidificación o de la aplicación de altas cantidades de Ca solubles. Más aun, la acidificación reduce la carga variable agravando aun más esta situación
Asufre S
En la mayoría de los suelos la principal fuente de S es la materia orgánica, por lo tanto su liberación depende al igual que la del N, de las transformaciones biológicas. En general en la medida que el pH del suelo se eleva, el sulfato es liberado hacia la solución del suelo y se convierte en mas fácilmente asimilable por las raíces de las plantas.
Boro
La disponibilidad del B en los suelos generalmente incrementa con la disminución del pH, casi nunca existen problemas de disponibilidad en la mayoría de los suelos ácidos
Molibdeno
El Mo es altamente insoluble en suelos ácidos y su disponibilidad puede ser corregida por la combinación de la elevación del pH, a pesar que en ocasiones este elemento debe ser añadido para rectificar la deficiencia. Una práctica superar las deficiencias de Mo se logra simplemente tratando la semilla con Mo o bien sembrando semillas producidas de suelos con una adecuada suplencia de Mo.
Microelementos metálicos (Fe, Cu, Mn Zn y Ni)
Los problemas nutricionales con el Fe, Cu, Mn Zn y Ni, generalmente solo se consiguen cuando el pH es elevado por encalado y se disminuye la solubilidad del Fe para cultivos sin mecanismos compensatorios acidificantes en su rizósfera