El grado de acidez o alcalinidad del suelo se expresa en unidades de pH. El pH del suelo afecta a muchos procesos, incluidos la disponibilidad de nutrientes, la actividad de microorganismos y el desarrollo de las raíces de la planta.
El pH de los suelos naturales suele oscilar entre 4,5 y 8,0. Los suelos con pH de 6,5 a 7,5 se consideran neutros, suelos con pH inferior a 6,5 se consideran ácidos y suelos con pH superior a 7,5 se consideran alcalinos. La mayoría de los nutrientes vegetales están disponibles a un pH ligeramente ácido de 5,8 a 6,5.
A un pH del suelo inferior a 5.2 (ácidos), los nutrientes como el calcio, magnesio, nitrógeno, fósforo y boro pueden dejar de estar disponibles para las plantas, mientras que la solubilidad y disponibilidad de micronutrientes, como el hierro, aluminio, manganeso, zinc y cobre aumentan significativamente y puede volverse tóxico.
En suelos muy ácidos, el proceso de mineralización de la materia orgánica se ralentiza e incluso puede detenerse por completo ya que la actividad microbiana disminuye en condiciones de pH bajo. Esto resulta en una menor disponibilidad del nitrógeno y fósforo.
En suelos de pH alto, las deficiencias de micronutrientes se vuelven comunes.
La disponibilidad de fósforo se reduce tanto en suelos muy ácidos, con pH inferior a 5,5, como en suelos alcalinos con pH superior a 7,5. En suelos ácidos, el fósforo reacciona con el hierro y el aluminio y deja de estar disponible, mientras que, en suelos alcalinos, el calcio se fija el fósforo y lo hace menos disponible por la formación de compuestos de insolubles fosfatos de calcio.
Los suelos alcalinos se caracterizan por la presencia de carbonatos de calcio, magnesio y sodio. A un pH de entre 7,2 y 8,2, el suelo está dominado por carbonatos de calcio y magnesio y el suelo se denomina “suelo calcáreo”. A un pH del suelo por encima de 8,2, el suelo está dominado por carbonatos de sodio, ya que se vuelven altamente solubles.
Altos niveles de sodio en relación con el calcio y el magnesio pueden afectar negativamente la estructura del suelo.
La disponibilidad de nutrientes a diferentes niveles de pH se describe en la siguiente figura. Cuanto más gruesa sea la barra, más disponible estará el nutriente.
Tipos de acidez del suelo
Existen tres tipos de acidez en el suelo: la acidez activa, acidez intercambiable y acidez residual.
La acidez activa es la concentración de iones de hidrógeno libres (H+) en la solución del suelo. El pH del suelo es una medida de la acidez activa del suelo.
La acidez intercambiable se refiere a los iones de hidrógeno y aluminio retenidos en el complejo de intercambio del suelo, es decir, sobre las superficies de los coloides del suelo. Es la acidez potencial del suelo, debido a que los iones del aluminio (Al3+) y del hidrógeno (H+) retenidos, están en equilibrio con la solución del suelo, junto con los iones de calcio (Ca2+), magnesio, (Mg2+), potasio (K+) y sodio (Na+).
Cuanto mayor sea la capacidad de intercambio catiónico del suelo, mayor será su capacidad amortiguadora, ya que el suelo puede retener una mayor cantidad de iones de hidrógeno y aluminio en su complejo de intercambio.
La capacidad amortiguadora del suelo se refiere a su capacidad para resistir cambios de pH. Dado que la acidez activa está en equilibrio con la acidez intercambiable, los iones de aluminio e hidrógeno adsorbidos pueden reponer el aluminio y el hidrógeno que se eliminaron de la solución del suelo. Por lo tanto, los suelos con alta CIC y pH bajo requerirán más cal para aumentar el pH de suelo al nivel deseado.
Mientras que el calcio, magnesio, potasio y sodio se consideran cationes básicos, el aluminio y el hidrógeno se consideran ácidos.
El aluminio se considera ácido debido a las reacciones de hidrólisis que ocurren en la
solución del suelo. La hidrólisis del aluminio genera iones de hidrógeno, es decir acidez activa.
Al3+ + H2O = Al(OH)2+ + H+
Al(OH)2+ + H2O = Al(OH)2+ H+
Al(OH)2+ H2O = Al(OH)3 + H+
Al(OH)3 + H2O = Al(OH)4-+ H+
La acidez residual se asocia con iones de aluminio e hidrógeno que están unidos a los coloides del suelo, pero no de forma intercambiable.
¿Cómo determinar el pH del suelo?
Existen varios métodos para determinar el pH de suelo. Todos los métodos miden la acidez activa, es decir, los iones de hidrógeno en la solución del suelo. Sin embargo, cada método proporcionará resultados diferentes para la misma muestra de suelo. Por lo tanto, para interpretar correctamente los resultados, es importante comprender la diferencia entre los métodos.
Los métodos basados en extracción de agua:
• pH del extracto de la pasta saturada
• pH de extracto 1: 2 (1 parte de suelo, 2 partes de agua)
• pH de extracto 1: 5 (1 parte de suelo, 5 partes de agua)
Cuanta más agua se use para la extracción, mayor será el pH medido, ya que la adición de agua diluye los iones de hidrógeno en el extracto.
En los métodos que utilizan solo agua para la extracción, los iones de hidrógeno que están adsorbidos a las superficies de las partículas del suelo permanecen adsorbidos y no se liberan en la solución.
Los métodos que utilizan agente químico para la extracción:
Para obtener un resultado que represente mejor las condiciones de campo, se usa comúnmente una solución diluida de cloruro de potasio (KCl 1,0 M) o cloruro de calcio (CaCl2 0,01 M). La concentración de sal en las soluciones pretende representar la concentración de sal en la solución del suelo. El potasio o el calcio en las soluciones de extracción reemplazan algunos de los iones de hidrógeno adsorbidos a las partículas del suelo y, por lo tanto, el pH medido con estos métodos suele estar más cerca del pH real
del suelo.
Las lecturas de pH medido en KCl o CaCl2 son de 0,5 a 1,5 unidades más bajas que el pH medido en agua, debido a la mayor concentración de iones de hidrógeno en la solución extraída.
Sensores de pH en suelo:
Los sensores de pH en suelo son el único modo que existe a día de hoy de medir el pH en continuo en el suelo. Al igual que los anteriores métodos, miden la acidez activa, por lo que la medición puede verse afectada en función de la presencia de agua en el suelo.
¿Cómo elevar el pH del suelo?
Junto con la salinidad, la acidez del suelo es una de las principales causas de la reducción de los rendimientos de un cultivo. Un pH bajo del suelo puede causar toxicidad de micronutrientes como el manganeso, el hierro y el aluminio. Bajo las mismas condiciones, nutrientes como potasio, calcio y magnesio pueden dejar de estar disponibles. Además, el un pH bajo del suelo impide la actividad de microorganismos beneficiosos que son responsables de muchos procesos en el suelo.
- Las causas de la acidificación del suelo pueden ser muy variadas:
- El material madre (la roca de la que se formó el suelo)
- Las precipitaciones y la lluvia ácida.
- La descomposición de la materia orgánica
- Aplicación de fertilizantes
- La absorción de los nutrientes básicos del suelo por el propio cultivo
El método más común para elevar el pH del suelo es mediante la aplicación de cal agrícola (carbonato de calcio) o enmiendas equivalentes.
El calcio reemplaza la acidez intercambiable, es decir, los iones de hidrógeno en el complejo de intercambio, mientras que el carbonato reacciona con iones de hidrógeno en la solución de suelo para formar dióxido de carbono y agua.
Debido a que el rango óptimo de pH varía entre los cultivos, la decisión de si se requiere una aplicación de cal depende del cultivo y del pH actual del suelo.
El proceso de elevar el pH del suelo a un nivel deseado puede llevar de dos a tres años. La cal se aplica a la superficie del suelo antes de la siembra y preferiblemente debe incorporarse al suelo.
El carbonato de potasio (K2CO3) y el bicarbonato de potasio (KHCO3) son solubles en agua y, por lo tanto, se pueden aplicar a través de sistemas de riego por goteo. Se pueden utilizar cuando es necesario elevar el pH del suelo en la rizosfera y la cal no se puede aplicar logísticamente.
Debido a su alto contenido de potasio, la contribución del potasio debe ser tomada en cuenta en el programa de fertilización. Se deben evitar los fertilizantes de amonio, ya que el amonio se convierte en amoníaco que podría volatilizarse.
