DETERMINACIÓN DEL pH DE UN SUELO
DETERMINACIÓN DEL pH
DE UN SUELO
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Nombres E-mail
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Daniel Alejandro Salamanca Santiago (1) dasalamanca@unicauca.edu.co
Fabián Eduardo Paja Camayo (2) fabiánp@unicauca.edu.co
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Laboratorio de
Agroquímica, Química, Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y de la Educación,
Universidad del Cauca.
Grupo No: 6
Fecha de realización
de la práctica: 27/09/2018
Fecha de entrega de
informe: 11/10/2018
1.
RESUMEN
En el suelo, el pH es usado como un indicador de la acidez o
alcalinidad de éstos y es medido en unidades de pH. El pH es una de las
propiedades más importantes del suelo que afectan la disponibilidad de los
nutrientes, controla muchas de las actividades químicas y biológicas que
ocurren en el suelo y tiene una influencia indirecta en el desarrollo de las
plantas.
El pH fue determinado utilizando distintas relaciones de agua
respecto al suelo (relación era 1:1; 1:2.5) y utilizando una solución de una
sal KCl (relación era 1:1), además se registró el pH a una pasta de suelo, para
observar el efecto que presentan dichas sales en el suelo, estas determinaciones
se realizaron mediante el agitamiento de las muestras con el solvente durante
media o una hora según el caso, y se determinó el pH, mediante el uso de un pH-
metro, se concluye que la muestra de suelo presentó un pH de: 5.60 para la
relación 1:1; 5.7 para la relación 1:2.5; 3.90 en la solución de KCl ; y
finalmente de 5.30 para la pasta. Con estos resultados se pudo concluir que el
pH medido en agua es más variable, que aquel que se mide en una solución (KCl),
por el cual se recomienda hacer la suspensión de suelo en soluciones para
estabilizar los valores de pH en el suelo.
2.
INTRODUCCIÓN
El pH del suelo es un indicador importante de la calidad del
suelo. Desempeña un papel importante en muchos procesos del suelo ,
como la solubilidad y la disponibilidad de nutrientes de las plantas, la actividad microbiana y
la descomposición de la materia orgánica del suelo ,
la absorción de contaminantes y una
variedad de procesos físico-químicos involucrados en el ciclo biogeoquímico1.
El conocimiento del pH es necesario para entender los procesos químicos, la
génesis del suelo, la fertilidad y la disponibilidad de nutrientes para las
plantas. La acidez a través del pH es utilizada en los distintos niveles en la
taxonomía, para caracterizar la reacción del suelo.2
El pH del suelo es una medida de la acidez o alcalinidad de
los suelos, es una de las propiedades químicas más relevantes, ya que controla
la movilidad de iones, la precipitación y disolución de minerales, las
reacciones redox, el intercambio iónico, la actividad microbiana y la
disponibilidad de nutrientes. La remoción de bases (calcio, magnesio, potasio)
sin reposición de las mismas, conlleva a una disminución en la saturación del
complejo de intercambio y acidificación de suelos. Por otra parte, la
aplicación frecuente de fertilizantes también contribuye a la disminución del
pH del suelo.2
El pH en el suelo se mide en una suspensión de suelo en agua
o en soluciones salinas y puede llevarse a cabo esta determinación en forma
colorimétrica o potenciométrica.
El objetivo de esta práctica es la determinación del pH del
suelo utilizando agua en diferentes relaciones: agua-suelo y utilizando una sal
para estudiar su efecto.
3.
MATERIALES Y MÉTODOS
La muestra de suelo se tomó en la vereda Maraveles, municipio
de Suarez Cauca, en el sur oeste de Colombia, con coordenadas geográficas (N
2°54’49.7”- W 76°43’29.7”) y altitud de 1299 msnm. El proceso de toma de
muestras se llevó a cabo de manera sistemática, por cuadriculas; tomando
submuestras cada 2.5 m hasta recolectar 13 correspondientes al área muestreada
de 200 m2. La determinación del pH en una muestra de suelo se realizó
de acuerdo a la metodología descrita por el método o guía de laboratorio de MSc
Isabel Bravo y MSc Claudia X. Martínez.
4.
RESULTADOS
A continuación, en la siguiente tabla se muestran los
resultados obtenidos durante la práctica de laboratorio.
Tabla 1. Resultados obtenidos durante la práctica de laboratorio
|
Muestra
|
Peso de muestra de suelo (g)
|
Volumen agua (mL)
|
pH
|
|
Pasta
|
30.0017
|
Aprox 20 mL
|
5.30
|
|
Suelo: Agua (1:1)
|
30.0120
|
30
|
5.60
|
|
Suelo: Agua (1:2,5)
|
30.0010
|
750
|
5.7
|
|
Suelo:KCl (1:1)
|
30.0804
|
30
|
3.90
|
5.
ANALISIS DE RESULTADOS.
En los campos agrícolas, el pH del suelo proporciona
información sobre los requisitos de cal y fertilizantes y sobre la efectividad
de los herbicidas . Además,
el pH del suelo es muy importante porque sirve como un índice de la meteorización del suelo y las
transformaciones minerales.3 Cuando
se lleva a cabo la determinación del pH del suelo, entre suelo y agua o entre
el suelo y una solución salina, es importante mencionar que la proporción de
estos en la preparación de la suspensión influye en el valor del pH. De este
modo, entre menor es la proporción del agua con relación a la masa de suelo,
también será menor el valor de pH leído. En la tabla 2 se reporta que el pH
aumenta en el siguiente orden, de acuerdo con el método de determinación.
Tabla 2. Clasificación del pH del suelo para dos métodos de
determinación.
Según reporta la literatura, mediante la tabla anterior, el
suelo analizado cuando éste se encuentra en una relación suelo: agua (1:1), su
clasificación corresponde a un suelo moderadamente ácido, y extremadamente
ácido, cuando se realiza usando el método de (Puri). En contraste el efecto de
la dilución en un suelo está implicado en que la proporción suelo - agua o
solución con la cual se prepare la suspensión para medir el pH afecta esta
medida. Si la relación 1:1 se altera, adicionando más agua o solución, el valor
del pH se aumenta, como se puede observar en la tabla 2, el pH aumentó de 5.6 a
5.7 esto está relacionado debido a que se diluye la solución del suelo y se
expande la doble capa difusa (DCD). Por esta razón, varios protones pueden
pasar a la capa difusa, desde la solución externa (por fuera de la DCD) del
suelo, retirando parte de la acidez de ella y, por lo tanto, haciéndola más
básica. 4
Cuando el pH del suelo se mide en una suspensión hecha con
una solución salina adquiere un menor valor (es más ácido) que cuando se
determina en una suspensión hecha en agua, lo cual se puede apreciar en la
tabla 1 y lo confirma la tabla 2. Esta disminución es debido a que la adición
de sal incrementa la concentración de la solución del suelo con lo cual se
contrae la DCD. Parte de los cationes (H3O+ y otros) que
estaban saturando el coloide son desplazados por el catión de la sal y pasan a
la solución externa, lo cual hace que el pH baje al aumentar la concentración
de H3O+ en dicha solución.3 La adicionado una
solución de KCl, tiende a disminuir el pH, esto se debe principalmente a que al
determinar pH en agua, se está determinando es la concentración de protones que
están en la disolución del suelo, mientras que al usar KCl se obtiene la
concentración de iones ácidos fijados en el complejo adsorbente más la
concentración de protones que hay en la disolución. En general, la diferencia observada entre las
mediciones de pH en agua y KCl depende de las características de carga de los
suelos. Cuando se agregan sales electrolíticas como KCl al suelo
para medir el pH, el pH disminuye debido al desplazamiento y la liberación de
protones en comparación con el uso de agua destilada. Otra explicación de la
diferencia entre el pH KCl y el pH H2O es que la adición de KCl
ayuda a suprimir lo que se ha denominado el "efecto sal" o
"efecto de suspensión o efecto potencial de unión",
que se debe al intercambio de exceso de K + con H+ (y
Al 3+ cuando pH <5.5) en la superficie de los coloides del suelo3 .
Por lo tanto, este exceso de cationes en la solución del suelo
reduce la tendencia de K + desde el puente salino a
difundirse para intercambiar los sitios de las partículas del suelo. La variación en el pH del suelo dentro de un
paisaje generalmente se atribuye a factores como la topografía (pendiente), la
altitud, el tipo de manejo del suelo , la actividad
microbiana del suelo. y contenido y calidad de materia orgánica,
entre otros. Sin embargo, la muestra utilizada en este estudio se originó
en el mismo tipo de material original (ceniza volcánica)3, además de
esto se debe tener encuenta que la recolección de la muestra de suelo, se
realizó en época de verano y por ende se presentan variaciones en el pH al ser
medido en diferentes épocas del año, por efecto de cambios que se producen, a
través del tiempo, en el efecto de dilución, en el contenido de sales y/o en el
aporte de CO2 debido a la actividad biológica de los organismos en
el suelo.1 En términos generales, en períodos de clima seco, el pH
del suelo es menor (más ácido) que en las épocas húmedas.1 Por tanto
en este estudio se da el valor de un pH aproximado del suelo. Este estudio de
pH del suelo es importante debido a que Prácticamente la disponibilidad de
todos los nutrientes de la planta está controlada por el pH del suelo, como se
aprecia en la Tabla 3 En ésta se presenta la solubilidad de los nutrientes en
el suelo en relación con el pH del mismo. Además, también se incluye el valor
de pH que produce la mayor solubilidad de otros elementos que, aunque no son
nutrientes vegetales, sí pueden afectar el desarrollo de la planta.
Tabla
3. Efecto del pH sobre la solubilidad de algunos elementos que
pueden afectar el desarrollo de la planta, así como sobre algunos procesos
relacionados con la nutrición vegetal.
6. CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
La variación en el pH del suelo dentro de un paisaje
generalmente se atribuye a factores como la topografía (pendiente), la
altitud, el tipo de manejo del suelo , la actividad
microbiana del suelo. y contenido y calidad de materia orgánica,
entre otros.
la diferencia observada entre las mediciones de pH en agua y
KCl depende de las características de carga de los suelos.
Teniendo en cuenta los valores de pH resumidos en la tabla 1.
El ICA (1992) reporta algunos rangos de tolerancia de pH para algunas plantas
de cultivo lo cual recomienda que en estos suelos las plantas con rango de pH
entre 5.6 y 6.4 se encuentran: Arroz, maíz, tomate, trigo, fríjol. Lo cual
podrían ser sembrados en el suelo analizado.
7. PREGUNTAS
COMPLEMENTARIAS
7.1.
¿Cuáles son las
principales causas de acidificación progresiva en los suelos?
1.
Lavado de bases:
·
Meteorización inicial, se
liberan bases (Ca, Mg, Na, K), que con una percolación prolongada, son lavadas.
·
El lavado se ve facilitado por la formación de ácido
carbónico cuando el agua entra en el suelo: CO2 + H2O → H2CO3 → HCO3- + H+
·
El hidrogenión desplaza a
las bases de las sedes de intercambio.
2.
Nitrificación:
|
·
Transformación de
amonio (NH4+) de fertilizantes, orina y heces de ganado
a ácido nítrico por oxidación:
NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + H2O
·
En suelos
agrícolas este proceso es aditivo al propio empobrecimiento en bases del
suelo por el propio cultivo.
|
3.
Intercambio de bases por
H+ en las raíces de las plantas
|
·
En las raíces se
produce la absorción de nutrientes (Ca, K, Mg) liberándose H+.
·
La acidificación
neta es igual a la suma de cationes menos la suma de aniones.
·
El nitrógeno puede
ser tomado como catión o anión, por lo que es un factor fundamental la forma
en que éste es absorbido por la planta.
|
4.
Descomposición de la
materia orgánica
|
R-COOH → R-COO- + H+
|
|
·
Restos orgánicos
con alta relación C/N (por ejemplo coníferas).
·
Sustancias húmicas
precursoras.
·
Ácidos fúlvicos.
|
5.
Oxidación de sulfuros
|
·
Hidrólisis y
oxidación de pirita en zonas mineras (drenaje ácido) y en suelos desecados:
4FeS2 + 14O2 + 4H2O → 4Fe2+ + 8SO42-
+ 8H+
|
|
·
Deposición ácida:
mezcla compleja de compuestos químicos en la que predomina el H2SO4
y/o HNO3, formados por vía húmeda (precipitación) o por vía seca
(partículas o gases absorbidos).
·
El origen de este
proceso es natural, debido a las emisiones volcánicas o al spray marino, y,
sobretodo, antrópico, debido a las emisiones humanas generadas en la quema de
combustibles fósiles.
·
La deposición
ácida es la principal causa de la acidificación de suelos en regiones como
Europa central y occidental. (Lillo Javier, Acidificación de suelos. 5
|
7.2
. ¿Por qué se espera
que la medición del pH en una suspensión de KCl sea menor?
Al adicionar KCl al suelo se genera un intercambio catiónico
entre el metal potasio y el aluminio y
la liberación de iones H+ por lo que se liberan especies que afectan
directamente el pH del suelo.
7.3 ¿Qué riesgos y efectos se pueden tener por exposición al
cloruro de potasio?
·
Inhalación: La inhalación
del polvo puede causar irritación de las vías respiratorias.
·
Ingestión/aspiración: La
ingestión puede causar irritación del tracto digestivo, náuseas, vómitos y
diarrea.
·
Contacto piel/ojos: El
contacto con la piel o los ojos puede causar irritación, picor y
enrojecimiento.6
8.
REFERENCIAS
(1)
http://bdigital.unal.edu.co/1735/7/9583367125.7.pdf.
Fecha de visita: 10/10/2018
(2)
http://www.ipni.net/publication/ialacs.nsf/0/763CD09F960A786D852579830071448F/$FILE/6.pdf.
Fecha de visita: 10/10/2018
(3) Georges Kogge Kome Roger Kogge Enang Bernard Palmer
Kfuban Yerima Meli Gilles Raoul Lontsi. Modelos relativas medidas de pH del
suelo en H 2 O, KCl y CaCl 2 para
suelos de cenizas volcánicas de Camerún.
Geoderma Regional. septiembre de 2018;(14). e00185
(5)
Porta J.; Acevedo M.
Ediciones Mundo- Prensa. Edafología: Uso y Protección de Suelos.3
ed.España.2014. Página de referencia
262.
(6)
http://www.miliarium.com/prontuario/MedioAmbiente/Suelos/AcidificacionSuelos.htm
/. Fecha de visita : 10/10/2018
(7)
http://www.600_Cloruro%20de%20Potasio%20%20Hoja%20de%20seguridad%20producto.pdf
/ Fecha de visita : 10/10/2018
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