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pH del suelo INTRODUCCIÓN La reacción del suelo se mide por la actividad de los iones hidrogeno, la cual se expresa en términos de pH. El pH es el logaritmo negativo de la actividad de los iones hidrogeno. El pH del suelo es uno de los parámetros más usados en el análisis de los suelos por reflejar características fundamentales del suelo. (Rodríguez- 2011). La actividad que tienen en los suelos los otros doce o mas iones que intervienen en la nutrición vegetal depende en gran medida de la del ión hidrogeno. La cantidad de cal que necesitan los suelos depende del ajuste de la actividad de los iones hidrogeno y de las actividades asociadas de los demás cationes metálicos y de los aniones, aun cuando también incluya el ajuste de las actividades de los iones calcio y algunas veces de las de los iones magnesio como tales. (Jackson M.L. 1964) OBJETIVOS Al finalizar la práctica, los alumnos estarán capacitados para: - Aplicar los métodos más usados para la determinación del pH en laboratorio y campo. - Realizar la determinación del pH en una muestra de suelo. - Comparar el efecto de diferentes solventes y diluciones en la medición del pH. - Evaluar el efecto en el pH del suelo de las diferentes fuentes encalantes. JUSTIFICACIÓN El pH afecta numerosos procesos y reacciones químicas y que es una medida relativamente fácil de realizar. Por otro lado es un buen indicador de: la presencia o ausencia de determinados constituyentes; los cationes que previsiblemente habrá en el complejo de cambio; la disponibilidad de los nutrientes para las plantas; la movilidad de elementos contaminantes; la actividad biológica en el suelo; la conveniencia de actuar para corregir la acidez excesiva, y de otras funciones potenciales en el suelo. (Porta-2010) Todas las plantas más comunes exigen un grao de preferencia por un rango determinado de pH para una mejor producción, dentro de un rango de pH hay una mayor o menor disponibilidad de nutrientes por consiguiente, el efecto del pH en el crecimiento de las plantas es preferentemente nutricional. (Zavaleta1992).

REVISIÓN LITERARIA o Acidez activa o real: Expresa la actividad de los protones libres en la fase liquida del suelo, por lo que es un valor muy próximo al pH al que esta expuestas las raíces de las plantas en la rizósfera. Expresa una parte de la acidez. (Porta-2010) o Acidez intercambiable: Desde un punto de vista conceptual, expresa la cantidad de capacidad de intercambio catiónico total que corresponde a los H+ y, principalmente, de Al+3 fácilmente intercambiable que, al hidrolizarse, genera protones. Se desplazan con una solución salina no tamponada. (Porta-2010) o Acidez residual: Expresa la acidez neutralizada con una solución salina tamponada para alcanzar un valor determinado de pH, pero que puede ser desplazada por una solución salina no tamponada. (Porta-2010) o Acidez total: Incluye la acidez intercambiable y la acidez residual. o Encalado: Constituye la practica de manejo mas común en suelos ácidos para mejorar el crecimiento de las cultivos. (Porta-2010) o pH: Se define como el logaritmo decimal negativo de la actividad de protones en la fase liquida del suelo, de manera que, cuanto menor es el valor del pH, mayor es la acidez o la actividad de los protones. (Porta2010). MATERIALES Y EQUIPOS A. DETERMINACIÓN DEL pH SUELO POR EL MÉTODO ELECTROMÉTRICO: EVALUACIÓN DE LOS EFECTOS DE DILUCIÓN Y SALINIDAD - Muestra de suelo (TFSA) - Vasos plásticos de 100 ml (4). - Baguetas de vidrio (4). - Pizeta con agua destilada. - Solución de KCl 1N. - Agua destilada. - Potenciómetro. - Pipetas de 10 ml. - Probeta graduada de 50 ml.

B. EVALUACIÓN DEL EFECTO SOBRE EL pH DEL SUELO DE LOS DIFERENTES MATERIALES ENCALANTES A DIFERENTES CONCENTRACIONES - 9 muestras de suelo acido (TFSA). - Vasos plásticos de 100 ml (9). - Baguetas de vidrio (9). - Pizeta con agua destilada. - Agua destilada. - Balanza analítica. - Carbonato de Calcio. - Yeso. - Cloruro de Calcio. - Hidróxido de Calcio. - Probeta graduada de 50 mL. - Potenciómetro. METODOS Y PROCEDIMIENTOS A. DETERMINACIÓN DEL pH SUELO POR EL MÉTODO ELECTROMÉTRICO: EVALUACIÓN DE LOS EFECTOS DE DILUCIÓN Y SALINIDAD 1. Agrupar los vasos en grupo de 2. 2. Preparar dos suspensiones suelo: agua destilada, en las siguientes diluciones: 1:2.5 y 1:5 de la siguiente manera: Dilución 1:2.5 : Pesar 20 g. de suelo y 50 mL de agua. Dilución 1:5 : Pesar 10 g. de suelo y 50 mL de agua. En los vasos restantes, repetir las diluciones usando la solución de KCl. 3. Agitar con las baguetas las mezclas suelo solvente durante 2 o 3 minutos para homogenizar. Repetir la operación cada 5 minutos hasta un tiempo de 20 minutos.

4. Calibrar el potenciómetro usando soluciones buffer de pH 4, 7 y 10. 5. Realizar las lecturas de pH en cada vaso. Anotar las lecturas obtenidas. B.

EVALUACIÓN DEL EFECTO SOBRE EL pH DEL SUELO DE LOS DIFERENTES MATERIALES ENCALANTES A DIFERENTES CONCENTRACIONES 1. Pesar 40 g. de suelo acido, y colocarlos dentro de un vaso de plastico. Repetir en las nueve muestras. 2. Realizar los calculos que determinen la cantidad de cada material encalante que se necesita aplicar a las muestras de 40g de suelo para neutralizar 1 y 2 meq de Al3+; es decir: - 1 meq de Carbonato de Calcio - 2 meq de Carbonato de Calcio - 1 meq de Yeso - 2 meq de yeso - 1 meq de Cloruro de Calcio - 2 meq de Cloruro de Calcio - 1 meq de Hidróxido de Calcio - 2 meq de Hidróxido de Calcio 3. Pesar en la balanza analitica la cantidad calculada de los materiales encalantes. 4. Aplicar los materiales encalantes a cada una de las muestras de suelo acido. 5. Mezclar homogeneamente el suelo y el material encalante. 6. Aplicar agua hasta que el suelo este a capacidad de campo. 7. Incubar la mezcla por una semana. 8. Preparar una solucion 1:1 con agua destilada. 9. Agitar con las baguetas las mezclas suelo durante 2 o 3 minutos para homogenizar. Repetir la operación cada 5 minutos hasta un tiempo de 20 minutos. 10. Calibrar el potenciómetro usando soluciones buffer de pH 4, 7 y 10.

11. Realizar las lecturas de pH en cada vaso. Anotar las lecturas obtenidas.

DISCUSIÓN: Según Rodríguez (2011) ¸El principio del método electrométrico: El pH de la solución del suelo fluctúa en su estado natural debido a que ocurren cambios entre el suelo y la solución dado por el clima, el cultivo, la etapa de crecimiento del cultivo y otros factores. Una muestra del suelo puede tener un valor particular de pH al momento de tomarse en el campo, valor que cambia la muestra seca y prepara para el análisis. En el laboratorio, el suelo está sujeto a procedimientos de rehumedicimiento con agua y ciertas sales en solución que establecen el intervalo probable de valor de pH que debería tener el suelo en su estado natural. Según Rodríguez (2011); En la relación suelo-agua; a medida que se diluya la suspensión del suelo el pH aumenta, este fenómeno se conoce como efecto de dilución. El aumento del pH producido por la dilución de un suelo saturado y en relación suelo: agua de 1:5, puede ser superior a una unidad de ph. En la relación del electrolito; cuando la concentración de sales neutras aumenta en la suspensión del suelo, el pH disminuye, este fenómeno se llama efecto de las sales solubles. En la medición del pH en suspensiones de sal, KCl 1N, estas variaciones tienen menor influencia, por tanto, la medición refleja mas acertadamente las condiciones intrínsecas del suelo. El valor del pH del suelo en suspensión KCl 1N puede ser, respecto a la medida en suspensión acuosa, menor de 1.5 a 2.0 unidades de ph. El pH medido en soluciones de KCl está influido por la reacción suelo-solución. El método que utiliza la solución de CaCl2 0.01M tiene ventajas con respecto a otros métodos: El valor del pH es independiente de la dilución en un amplio intervalo de relaciones suelo: agua. Representa más estrechamente el pH de la solución bajo condiciones de campo, y por tanto refleja con más precisión el ambiente del ion H+ próximo a las raíces de las plantas y microorganismo del suelo, más que el pH medido en una suspensión usando una parte de suelo en dos de agua. Según Jackson (1964); El efecto del contenido en agua sobre el pH del suelo medido: En general, cuanto mas diluida sea la suspensión de un suelo tanto más alto será el valor del pH hallado, tanto si el suelo es ácido como si es alcalino. El aumento del pH del suelo con la dilución, desde el punto pastoso hasta una relación suelo: agua igual a 1:10, usualmente del orden de 0.2 a 0.5 unidades de pH. Otros procesos alternativos que implican el uso de suspensiones más concentradas o diluidas ya que estas se usan ampliamente en diferentes laboratorios y la dilución provoca variaciones de pH bastante considerables. Según Jackson (1964); Es necesario mantener agitadas las suspensiones de suelo durante las medidas con el fin de que las partículas de suelo permanezcan en suspensión durante la determinación del ph.

La relación suelo: agua 1:2.5 en presencia de KCl 1N. Como los suelos que han sufrido lixiviación presentan variaciones pequeñas de pH con la dilución, el efecto de la dilución fue atribuido a la presencia de pequeñas cantidades de sales. Para enmascarar los efectos de cambios relativos grandes en el contenido de sales de los suelos se añade KCl 1N. Los valores observados resultaron ser 1.5 unidades inferiores a los obtenidos en dilución acuosa. El pH cambio de 0.6 a 1 unidades con la dilución, incluso en presencia de KCl 1N. Según Jackson (1964); En la relación suelo: agua de 1:2 en CaCl2 0.01M. La medida del pH de los suelos se hace en el seno de una disolución 0.01M de CaCl2 con el fin de enmascarar la variabilidad del contenido en sales de los suelos, para mantener al suelo en condición floculada y con el fin de disminuir el potencial de contacto. La escala de pH de los suelos se desplaza hacia abajo en estas condiciones.

CONCLUSIONES: 1. Los métodos más usados para determinar el pH en laboratorio son el del potenciómetro usando diluciones de suelo: agua, o suelo: sales neutras no tamponada como el KCl, o también el del suelo: CaCl2. 2. El pH en una muestra de suelo vario de acuerdo al tipo de dilución; siendo el de suelo: KCl que permite una determinación de pH del suelo más próxima a la real. 3. El efecto en el pH del suelo con los diferentes encalantes, evidencia una variación, pero mostrando el CaCl2 una mayor ventaja en la medición, pues es independiente de la dilución que sea, y nos brinda una información mas precisa en la lectura del pH en el campo (suelo). RECOMENDACIONES: Si se desea aumentar el pH del suelo porque no es optimo para el cultivo de estación o manejo, entonces se puede utilizar el encalante CaCl2, que muestra una mayor eficiencia en la medición del pH, y es independiente de la disolución que presente el suelo. BIBLIOGRAFÍA: a. Jackson M.L. (1964) Análisis químico del suelo 2da edición Ediciones Omega S.A. España 662 pg. b. Porta J. (2010) Introducción a la edafología 2da edición Ediciones Mundo Prensa España 535 pg c. Rodríguez H. (2011) Métodos de análisis de suelos y plantas: criterios de interpretación 2da edición Editorial Trillas México 239 pg

d. Zavaleta A. (1992) Edafología, El suelo en relación con la Producción 1ra edición CONCYTEC Perú 223pg CUESTIONARIO: 1- ¿Por qué no existen suelos con pH=0 y pH=14? ¿Que pHs extremos encontramos en la naturaleza y bajo que condiciones se presentan? El intervalo de existencia del pH en el suelo va de pH 2-3 (en suelos que contengan pirita y sus productos de oxidación, así como en escombreras de minería de carbón) a pH 12 (en suelos alcalinos que contengan carbonato sódico). Los valores extremos del intervalo no son frecuentes en los suelos y , además, resultan muy desfavorables para los cultivos y otras actividades humanas, como por ejemplo, las infraestructuras cerradas, por el riesgo de que provoquen corrosiones en el hormigón y en conducciones metálicas cerradas. Las plantas pueden vivir en un intervalo amplio de pH, si bien presentan un intervalo óptimo en el que el crecimiento es máximo. Varía de unas especies a otras y, para una misma especie, según la variedad en que se trate. En suelos excesivamente ácidos (pH menor de 4) muchas plantas no crecen bien, siendo el intervalo de pH que va de 5.5 a 6.5 el adecuado par la mayoría de plantas. Rango de pH, y pH en suelos 0

3

7

Limite inferior

Neutro

12

14

Limite superior

Se puede concluir que entre los pH 6.5, y entre 7.5 hay las mejores condiciones para una buena disponibilidad de nutrientes. 2- Explique esquemáticamente porque el pH medido en agua es mayor que el pH medido en KCl 1N. El pH real se obtiene al poner el suelo en agua, los H+ que están fácilmente disponibles van a pasar a la solución al lavar el suelo.

El pH potencial son los H+ que están débilmente ligados al complejo de cambio, al suelo se le añaden KCl, el K+ va a ocupar los lugares del H+, y este pasa a la solución.

3- ¿A que se debe el poder tampón de los suelos? ¿Cómo funciona? ¿Qué factores lo afectan? ¿Cuál será su importancia técnica y económica? Es la habilidad de resistencia del suelo a variaciones bruscas de ph. Esta propiedad está ligada a la capacidad de adsorción de los iones H+ u OH-, por lo tanto, también incluye la resistencia al cambio en la concentración de cualquier ión en la solución o ión adsorbido en el coloide. Esta habilidad se incrementa con el aumento de la capacidad de intercambio catiónico. La comprensión de esta característica es básica para un mejor entendimiento del empleo y uso de fertilizantes, así como en el control de concentraciones solubles de H+ Al+++, Ca++, Mg++, K+ y Na+, entre otros. Por otro lado es determinante el uso de encalado de los suelos. Los factores que determinan o afectan el poder tampón del suelo son la existencia de coloides en su composición (suelos con mayor contenido coloidal, tendrán mayor capacidad de amortiguación). A mayor CIC, mayor poder amortiguador; y además la capacidad de amortiguación es distinta según e tipo de suelo: suelos húmicos › suelos arcillosos › suelos francos › suelos arenosos. 4- La medición del pH de una muestra de suelo fue de 7.5, 7.2, 6.7, y 6.4, estos corresponden a los siguientes casos: o o o o

pH medido en agua destilada, dilución 1:1 ……………………7.2 pH medido en agua destilada, dilución 1:2.5 …………………7.5 pH medido en KCl 1N , dilución 1:1 ……………………………6.4 pH medido en KCl 1N , dilución 1:2.5 …………………………6.7

5.- Elabore una lista de cultivos más importantes con su rango óptimo de pH. PRODUCTO

pH mínimo

máximo

MAIZ

5.8

6.5

PAPA

4.8

6.5

TOMATE

6.0

7.0

TRIGO

5.2

7.0

CEBOLLA

6.0

7.0

CEBADA

6.5

8.0

ZANAHORIA

5.7

7.0

CAFÉ

5.0

7.0

MIJO

4.5

6.0

SORGO

6.2

7.8

PLATANO

4.5

8.0

MELON

5.7

7.2

ARROZ

5.0

6.5

AZUCAR

5.0

8.5

BATATA

4.5

7.5

SOJA

5.5

6.0

HABAS

7.4

8.1

6.- Con sus conocimientos básicos de Edafología asigne un pH a los suelos de: SUELO

pH

Irrigación De Majes

7.94

Valle de Urubamba

6.5

Concepción (Jauja)

6.02

La Molina

7.79

Alto Larán (Chincha)

6.7

Chanchamayo

4.5 - 6.5

Puno

4.79