pH del suelo

El pH del suelo es una medida de la acidez o basicidad (alcalinidad) del suelo . El pH del suelo es una característica clave que puede utilizarse para realizar análisis informativos, tanto cualitativos como cuantitativos, sobre las características del suelo. ^{[ 1 ]} El pH se define como el logaritmo negativo (base 10) de la actividad de los iones hidronio ( H ⁺o, más precisamente, H₃ O⁺_aq ) en unasolución. En los suelos, se mide en una suspensión de suelo mezclado con agua (o una solución salina, como0,01 M CaCl ₂ ), y normalmente se encuentra entre 3 y 10, siendo 7 el valor neutro. Los suelos ácidos tienen un pH inferior a 7 ylos suelos alcalinostienen un pH superior a 7. Los suelos ultraácidos (pH < 3,5) y los suelos muy fuertemente alcalinos (pH > 9) son raros.^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

El pH del suelo se considera una variable clave, ya que afecta a numerosos procesos químicos . En concreto, influye en la disponibilidad de nutrientes para las plantas al controlar las formas químicas de los diferentes nutrientes y las reacciones químicas que experimentan. El rango óptimo de pH para la mayoría de las plantas se encuentra entre 5,5 y 7,5. ^{[ 3 ]} Sin embargo, muchas plantas se han adaptado para prosperar en valores de pH fuera de este rango. ^{[ 4 ]}

Clasificación de los rangos de pH del suelo

El Servicio de Conservación de Recursos Naturales del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos clasifica los rangos de pH del suelo de la siguiente manera: ^[⁵^]

Determinación del pH

Los métodos para determinar el pH incluyen:

Observación del perfil del suelo: ciertas características del perfil pueden ser indicadores de condiciones ácidas, salinas o sódicas. Ejemplos: ^{[ 6 ]}
- Escasa integración de la capa orgánica superficial con la capa mineral subyacente: esto puede indicar suelos fuertemente ácidos;
- La secuencia clásica de horizontes podzólicos , dado que los podzoles son fuertemente ácidos: en estos suelos, un horizonte eluvial (E) pálido se encuentra debajo de la capa superficial orgánica y se superpone a un horizonte B oscuro;
- La presencia de una capa de caliche indica la presencia de carbonatos de calcio , que están presentes en condiciones alcalinas;
- La estructura columnar puede ser un indicador de condiciones sódicas .
Observación de la flora predominante. Las plantas calcífugas (que prefieren un suelo ácido) incluyen Erica , Rhododendron y casi todas las demás especies de Ericaceae , muchos abedules ( Betula ), digitalis ( Digitalis ), aulaga ( Ulex spp.) y pino silvestre ( Pinus sylvestris ). Las plantas calcícoles (que prefieren suelos calcáreos) incluyen fresnos ( Fraxinus spp.), madreselva ( Lonicera ), Buddleja , cornejos ( Cornus spp.), lilas ( Syringa ) y especies de Clematis . Este método de observación se ha utilizado para calibrar los valores del indicador de reacción de Ellenberg . ^[⁷^]
Uso de un kit económico para medir el pH, en el que se mezcla una pequeña muestra de suelo con una solución indicadora que cambia de color según la acidez. ^{[ 8 ]}
Uso del papel tornasol . Se mezcla una pequeña muestra de tierra con agua destilada, en la cual se inserta una tira de papel tornasol. Si la tierra es ácida, el papel se torna rojo; si es básica, azul. ^{[ 9 ]}
Ciertos pigmentos de frutas y verduras también cambian de color en respuesta a cambios de pH. El jugo de arándano se torna más rojizo si se le añade ácido, y se vuelve índigo si se titula con suficiente base para obtener un pH alto. La col lombarda se ve afectada de manera similar. ^{[ 10 ]}
Uso de un medidor de pH electrónico disponible comercialmente , en el que se inserta un electrodo o electrodo de estado sólido en suelo humedecido o en una mezcla (suspensión) de suelo y agua; el pH generalmente se lee en una pantalla digital . ^{[ 11 ]}
En la década de 2010, se desarrollaron métodos espectrofotométricos para medir el pH del suelo mediante la adición de un colorante indicador al extracto de suelo. ^{[ 12 ]} Estos métodos son comparables a las mediciones con electrodos de vidrio , pero ofrecen ventajas sustanciales como la ausencia de deriva, unión líquida y efectos de suspensión.

Para la investigación y el monitoreo científico se requieren mediciones precisas y repetibles del pH del suelo. Esto generalmente implica análisis de laboratorio utilizando un protocolo estándar; un ejemplo de dicho protocolo es el del Manual de Métodos de Campo y Laboratorio para Estudios de Suelos del USDA . ^{[ 13 ]} En este documento, el protocolo de tres páginas para la medición del pH del suelo incluye las siguientes secciones: Aplicación; Resumen del método; Interferencias; Seguridad; Equipo; Reactivos; y Procedimiento.

Resumen del método
El pH se mide en suelo-agua (1:1) y suelo-sal (1:2). ${\ce {CaCl2}}$ ) soluciones. Para mayor comodidad, el pH se mide inicialmente en agua y luego se mide en ${\ce {CaCl2}}$ . Con la adición de un volumen igual de 0,02 M ${\ce {CaCl2}}$ En la suspensión de suelo que se preparó para el pH del agua, la relación final suelo-solución es 1:2 0,01 M ${\ce {CaCl2}}$ Se mezcla una muestra de suelo de 20 g con 20 ml de agua de ósmosis inversa (OI) (1:1 p/v) agitando ocasionalmente . Se deja reposar la muestra durante 1 h agitando ocasionalmente. Se agita la muestra durante 30 s y se mide el pH del agua 1:1. La 0,02 M ${\ce {CaCl2}}$ Se añaden (20 mL) a la suspensión de suelo, se agita la muestra y se añade la solución 1:2 0,01 M. ${\ce {CaCl2}}$ Se mide el pH (4C1a2a2).
— Resumen del método del USDA NRCS para la determinación del pH del suelo ^{[ 13 ]}

Factores que afectan al pH del suelo

El pH de un suelo natural depende de la composición mineral del material parental del suelo y de las reacciones de meteorización que sufre dicho material. En ambientes cálidos y húmedos, la acidificación del suelo se produce con el tiempo a medida que los productos de la meteorización se lixivian por el agua que se mueve lateral o descendentemente a través del suelo. En climas secos, sin embargo, la meteorización y la lixiviación del suelo son menos intensas y el pH del suelo suele ser neutro o alcalino. ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}

Fuentes de acidez

Muchos procesos contribuyen a la acidificación del suelo. Estos incluyen: ^{[ 16 ]}

Precipitación: La precipitación media tiene un pH de 5,6 y es moderadamente ácida debido al dióxido de carbono atmosférico disuelto ( CO₂).₂ ) que se combina con agua para formarácido carbónico(H₂ CO₃ ). Cuando esta agua fluye a través del suelo, produce la lixiviación de cationes básicos comolos bicarbonatos; esto aumenta el porcentaje deAl^3+.y H ⁺en relación con otros cationes. ^{[ 17 ]}
La respiración de las raíces ^{[ 18 ]} y la descomposición de la materia orgánica por microorganismos ^{[ 19 ]} liberan CO₂ que aumenta el ácido carbónico (H₂ CO₃ ) concentración y posterior lixiviación.
Crecimiento de las plantas: Las plantas absorben nutrientes en forma de iones (por ejemplo, NO ⁻₃ , NH ⁺₄ , Ca ²⁺, H₂ PO⁻₄ ), y a menudo absorben máscationesqueaniones, en particular enlas leguminosas. Sin embargo, las plantas deben mantener una carga neutra en sus raíces. Para compensar la carga positiva adicional, liberaránH⁺iones de la raíz. ^{[ 20 ]} Algunas plantas también exudan ácidos orgánicos en el suelo para acidificar la zona alrededor de sus raíces y ayudar a solubilizar nutrientes metálicos que son insolubles a pH neutro, como el hierro (Fe). ^{[ 21 ]}
Uso de fertilizantes: Los fertilizantes de amonio ( NH ⁺₄ ) reaccionan en el suelo mediante el proceso de nitrificación para formar nitrato ( NO ⁻₃ ), y en el proceso liberan H ⁺iones. ^{[ 22 ]}
Lluvia ácida : La quema de combustibles fósiles libera óxidos de azufre y nitrógeno a la atmósfera. ^{[ 23 ]} Estos reaccionan con el agua de la atmósfera para formar ácido sulfúrico y ácido nítrico en la lluvia. ^{[ 24 ]}
Meteorización oxidativa : Oxidación de algunos minerales primarios , especialmente sulfuros y aquellos que contienen Fe ^2+., generan acidez. ^{[ 25 ]} Este proceso a menudo se acelera por la actividad humana:
- Escombros mineros : En suelos cercanos a algunos escombros mineros pueden formarse condiciones severamente ácidas debido a la oxidación de la pirita . ^{[ 26 ]}
- Los suelos sulfatados ácidos que se forman naturalmente en ambientes costeros y estuarinos anegados pueden volverse altamente ácidos cuando se drenan o excavan. ^{[ 27 ]}

Fuentes de alcalinidad

La alcalinidad total del suelo aumenta con: ^{[ 28 ]}^{[ 29 ]}

Meteorización de minerales de silicato , aluminosilicato y carbonato que contienen Na ⁺, Ca ²⁺, Mg ²⁺ and K⁺^[30]
Addition of silicate, aluminosilicate and carbonate minerals to soils; this may happen by deposition of material eroded elsewhere by wind or water, or by mixing of the soil with less weathered material (such as the addition of limestone to acid soils)^[30]
Addition of water containing dissolved bicarbonates (as occurs when irrigating with high-bicarbonate waters)^[31]

The accumulation of alkalinity in a soil (as carbonates and bicarbonates of Na, K, Ca and Mg) occurs when there is insufficient water flowing through the soils to leach soluble salts. This may be due to arid conditions, or poor internal soil drainage; in these situations most of the water that enters the soil is transpired (taken up by plants) or evaporates, rather than flowing through the soil.^[28]

The soil pH usually increases when the total alkalinity increases, but the balance of the added cations also has a marked effect on the soil pH. For example, increasing the amount of sodium in an alkaline soil tends to induce dissolution of calcium carbonate, which increases the pH. Calcareous soils may vary in pH from 7.0 to 9.5, depending on the degree to which Ca²⁺ or Na⁺ dominate the soluble cations.^[28]

Effect of soil pH on plant growth

Acid soils

The flowers of the Bigleaf Hydrangea vary in color based on the pH of the soil they grow in.^[32]

High levels of aluminium occur near mining sites; small amounts of aluminium are released to the environment at the coal-fired power plants or incinerators.^[33] Aluminium in the air is washed out by the rain or normally settles down but small particles of aluminium remain in the air for a long time.^[33]

La lluvia ácida es el principal factor que moviliza el aluminio de fuentes naturales ^{[ 34 ]} y la principal causa de los efectos ambientales del aluminio ^{[ 35 ]} . Sin embargo, el principal factor de la presencia de aluminio en agua salada y dulce son los procesos industriales que también liberan aluminio al aire ^{[ 34 ]} . Las plantas que crecen en suelos ácidos pueden experimentar diversos tipos de estrés, incluyendo toxicidad por aluminio (Al), hidrógeno (H) y/o manganeso (Mn) ^[³⁶^] , así como deficiencias de nutrientes como calcio (Ca) y magnesio (Mg) ^[³⁷^{] .}

La toxicidad del aluminio es el problema más extendido en suelos ácidos. El aluminio está presente en todos los suelos en diferentes grados, pero el Al ³⁺ disuelto es tóxico para las plantas; el Al ³⁺ es más soluble a pH bajo; por encima de pH 5.0, hay poco Al en forma soluble en la mayoría de los suelos. ^{[ 38 ]}^{[ 39 ]} El aluminio no es un nutriente para las plantas y, como tal, no es absorbido activamente por las plantas, sino que entra en las raíces de las plantas pasivamente a través de la ósmosis . ^{[ 40 ]} El aluminio puede existir en muchas formas químicas diferentes y es un agente responsable de limitar el crecimiento de las plantas en varias partes del mundo. ^{[ 41 ]} Se han realizado estudios de tolerancia al aluminio en diferentes especies de plantas para ver umbrales viables y concentraciones expuestas junto con la función después de la exposición. ^{[ 42 ]} El aluminio inhibe el crecimiento de las raíces. ^{[ 43 ]} Las raíces laterales y las puntas de las raíces se vuelven gruesas, las raíces carecen de ramificación fina y las puntas de las raíces pueden volverse marrones. ^{[ 44 ]} En la raíz, el efecto inicial del Al ³⁺ es la inhibición de la expansión de las células de la rizodermis , lo que lleva a su ruptura. ^{[ 45 ]} Posteriormente, se sabe que el aluminio interfiere con muchos procesos fisiológicos, incluyendo la absorción y el transporte de calcio y otros nutrientes esenciales, la división celular, la formación de la pared celular y la actividad enzimática. ^{[ 38 ]}^{[ 46 ]}

El estrés por protones (iones H ⁺ ) también puede limitar el crecimiento de las plantas. La bomba de protones , H ⁺ -ATPasa, del plasmalema de las células de la raíz trabaja para mantener el pH casi neutro de su citoplasma . Una alta actividad de protones (pH dentro del rango de 3,0 a 4,0 para la mayoría de las especies vegetales) en el medio de cultivo externo supera la capacidad de la célula para mantener el pH citoplasmático y el crecimiento se detiene. ^{[ 47 ]}

En suelos con alto contenido de minerales que contienen manganeso , la toxicidad por Mn puede convertirse en un problema a pH 5,6 o inferior. El manganeso, al igual que el aluminio, se vuelve cada vez más soluble a medida que disminuye el pH, y los síntomas de toxicidad por Mn pueden observarse a niveles de pH inferiores a 5,6. El manganeso es un nutriente esencial para las plantas, por lo que estas lo transportan a las hojas. Los síntomas clásicos de toxicidad por Mn son el arrugamiento o la curvatura de las hojas. ^{[ 48 ]}

Disponibilidad de nutrientes en relación con el pH del suelo

Como se mencionó anteriormente, la toxicidad del aluminio tiene efectos directos sobre el crecimiento de las plantas. Sin embargo, al limitar el crecimiento de las raíces, el aluminio también reduce la disponibilidad de nutrientes para las plantas. Debido a que las raíces se dañan, la absorción de nutrientes se reduce y las deficiencias de macronutrientes (nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio) se presentan con frecuencia en suelos muy ácidos a ultraácidos (pH < 5,0). ^{[ 50 ]} Cuando aumentan los niveles de aluminio en el suelo, disminuyen los niveles de pH. Esto impide que los árboles absorban agua, lo que significa que no pueden realizar la fotosíntesis y, por lo tanto, mueren. Los árboles también pueden desarrollar un color amarillento en sus hojas y nervaduras. ^{[ 51 ]}

La disponibilidad de molibdeno aumenta a pH más alto. Esto se debe a que el ion molibdato es adsorbido con mayor fuerza por las partículas de arcilla a pH más bajo. ^{[ 52 ]}

El zinc , el hierro , el cobre y el manganeso muestran una menor disponibilidad a pH más alto (mayor sorción a pH más alto). ^{[ 52 ]}

El efecto del pH sobre la disponibilidad de fósforo varía considerablemente, dependiendo de las condiciones del suelo y del cultivo en cuestión. La opinión predominante en las décadas de 1940 y 1950 era que la disponibilidad de P se maximizaba cerca de la neutralidad (pH del suelo 6,5–7,5) y disminuía a pH más altos y más bajos. ^{[ 53 ]}^{[ 54 ]} Sin embargo, las interacciones del fósforo con el pH en el rango moderadamente ácido a ligeramente ácido (pH 5,5–6,5) son mucho más complejas de lo que sugiere esta opinión. Pruebas de laboratorio, ensayos en invernadero y ensayos de campo han indicado que los aumentos de pH dentro de este rango pueden aumentar, disminuir o no tener ningún efecto sobre la disponibilidad de P para las plantas. ^{[ 54 ]}^{[ 55 ]}

Disponibilidad de agua en relación con el pH del suelo

Los suelos fuertemente alcalinos son sódicos y dispersivos , con infiltración lenta , baja conductividad hidráulica y escasa capacidad de agua disponible . ^{[ 56 ]} El crecimiento de las plantas se ve gravemente restringido debido a la escasa aireación cuando el suelo está húmedo, mientras que en condiciones secas, el agua disponible para las plantas se agota rápidamente y los suelos se vuelven duros y terrosos (alta resistencia del suelo). ^{[ 57 ]} Cuanto mayor sea el pH del suelo, menor será la cantidad de agua disponible para ser distribuida a las plantas y organismos que dependen de él. ^{[ 58 ]} Un pH elevado no permite que las plantas absorban agua tan bien como lo harían normalmente. Esto inhibe su capacidad de fotosíntesis. ^{[ 59 ]}

En suelos fuertemente ácidos, la toxicidad del aluminio limita severamente el crecimiento de las raíces, y el estrés hídrico puede ocurrir incluso cuando el suelo está relativamente húmedo. ^{[ 38 ]}

Preferencias de pH de las plantas

En términos generales, las distintas especies vegetales se adaptan a suelos con diferentes rangos de pH. Para muchas especies, el rango de pH óptimo del suelo es bastante conocido. ^{[ 60 ]} Se pueden utilizar bases de datos en línea de características de plantas, como USDA PLANTS ^{[ 61 ]} y Plants for a Future ^{[ 62 ]} , para consultar el rango de pH óptimo del suelo para una amplia gama de plantas. También se pueden consultar documentos como los valores indicadores de Ellenberg para plantas británicas ^{[ 63 ] .}

Sin embargo, una planta puede ser intolerante a un pH particular en algunos suelos como resultado de un mecanismo específico, y ese mecanismo puede no aplicarse en otros suelos. Por ejemplo, un suelo con bajo contenido de molibdeno puede no ser adecuado para plantas de soja a un pH de 5,5, pero los suelos con suficiente molibdeno permiten un crecimiento óptimo a ese pH. ^{[ 50 ]} De manera similar, algunas plantas calcífugas (intolerantes a suelos con pH alto) pueden tolerar suelos calcáreos si se les suministra suficiente fósforo . ^{[ 64 ]} Otro factor de confusión es que diferentes variedades de la misma especie a menudo tienen diferentes rangos de pH del suelo adecuados. ^{[ 65 ]} Los fitomejoradores pueden usar esto para desarrollar variedades que puedan tolerar condiciones que de otro modo se considerarían inadecuadas para esa especie: ejemplos son los proyectos para desarrollar variedades de cereales tolerantes al aluminio y al manganeso para la producción de alimentos en suelos fuertemente ácidos. ^{[ 66 ]}

La tabla a continuación muestra los rangos de pH del suelo adecuados para algunas plantas ampliamente cultivadas, según la base de datos PLANTS del USDA . ^{[ 61 ]} Algunas especies (como Pinus radiata y Opuntia ficus-indica ) toleran solo un rango estrecho de pH del suelo, mientras que otras (como Vetiveria zizanioides ) toleran un rango de pH muy amplio.

En comunidades vegetales naturales o casi naturales , las diversas preferencias de pH de las especies vegetales (o ecotipos ) determinan, al menos en parte, la composición y la biodiversidad de la vegetación. ^{[ 67 ]} Si bien tanto los valores de pH muy bajos como los muy altos son perjudiciales para el crecimiento de las plantas, existe una tendencia creciente de biodiversidad vegetal a lo largo del rango de suelos extremadamente ácidos (pH 3,5) a fuertemente alcalinos (pH 9), es decir, hay más especies calcícoles que calcífugas , al menos en ambientes terrestres. ^{[ 68 ]}^{[ 69 ]} Aunque ampliamente informado y respaldado por resultados experimentales, ^{[ 70 ]}^{[ 71 ]} el aumento observado de la riqueza de especies vegetales con el pH aún necesita una explicación clara. La exclusión competitiva entre especies vegetales con rangos de pH superpuestos probablemente contribuye a los cambios observados en la composición de la vegetación a lo largo de los gradientes de pH. ^{[ 72 ]}

Efectos del pH sobre la biota del suelo

La biota del suelo ( microflora del suelo , animales del suelo ) es sensible al pH del suelo, ya sea directamente por contacto o después de la ingestión del suelo o indirectamente a través de las diversas propiedades del suelo a las que contribuye el pH (por ejemplo , estado de nutrientes , toxicidad de metales , forma de humus ). Según las diversas adaptaciones fisiológicas y de comportamiento de la biota del suelo, la composición de especies de las comunidades microbianas y animales del suelo varía con el pH del suelo. ^{[ 73 ]}^{[ 74 ]} A lo largo de gradientes altitudinales, los cambios en la distribución de especies de las comunidades animales y microbianas del suelo pueden atribuirse al menos parcialmente a la variación en el pH del suelo. ^{[ 74 ]}^{[ 75 ]} El cambio de formas tóxicas a no tóxicas de aluminio alrededor de pH 5 marca el paso de la tolerancia a los ácidos a la intolerancia a los ácidos, con pocos cambios en la composición de especies de las comunidades del suelo por encima de este umbral, incluso en suelos calcáreos . ^{[ 76 ]}^{[ 77 ]} Los animales del suelo exhiben preferencias de pH distintas cuando se les permite ejercer una elección a lo largo de un rango de valores de pH, ^{[ 78 ]} lo que explica que las diversas distribuciones de campo de los organismos del suelo, incluidos los microbios móviles , podrían resultar al menos en parte del movimiento activo a lo largo de gradientes de pH. ^{[ 79 ]}^{[ 80 ]} Al igual que para las plantas, se sospechaba que la competencia entre organismos del suelo acidótopos e intolerantes a la acidótopos desempeñaba un papel en los cambios en la composición de especies observados a lo largo de los rangos de pH. ^{[ 81 ]}

La oposición entre acido-tolerancia y acido-intolerancia se observa comúnmente a nivel de especie dentro de un género o a nivel de género dentro de una familia , pero también ocurre a un rango taxonómico mucho más alto , como entre hongos y bacterias del suelo , aquí también con una fuerte participación de la competencia. ^{[ 82 ]} Se ha sugerido que los organismos del suelo más tolerantes a la acidez del suelo, y por lo tanto viven principalmente en suelos con un pH menor a 5, eran más primitivos que aquellos intolerantes a la acidez del suelo. ^{[ 83 ]} Un análisis cladístico en el género de colémbolos Willemia mostró que la tolerancia a la acidez del suelo estaba correlacionada con la tolerancia a otros factores de estrés y que la tolerancia al estrés era un carácter ancestral en este género. ^{[ 84 ]} Sin embargo, la generalidad de estos hallazgos aún está por establecerse.

A pH bajo, el estrés oxidativo inducido por el aluminio (Al ³⁺ ) afecta a los animales del suelo cuyo cuerpo no está protegido por el grueso exoesqueleto quitinoso de los artrópodos , y por lo tanto están en contacto más directo con la solución del suelo, por ejemplo, protistas , nematodos , rotíferos ( microfauna ), enquitreidos ( mesofauna ) y lombrices de tierra ( macrofauna ). ^[⁸⁵^]

Los efectos del pH en la biota del suelo pueden estar mediados por las diversas interacciones funcionales de las redes tróficas del suelo . Se ha demostrado experimentalmente que el colémbolo Heteromurus nitidus , que suele vivir en suelos con un pH superior a 5, podría cultivarse en suelos más ácidos siempre que no hubiera depredadores. ^{[ 86 ]} Su atracción por los excrementos de las lombrices de tierra ( moco , orina , heces ), mediada por la emisión de amoníaco , ^{[ 87 ]} proporciona alimento y refugio dentro de las madrigueras de las lombrices en el humus mull asociado a suelos menos ácidos. ^{[ 88 ]}

Efectos de la biota del suelo sobre el pH del suelo

La biota del suelo afecta el pH del suelo directamente a través de la excreción e indirectamente al actuar sobre el entorno físico. Muchos hongos del suelo, aunque no todos, acidifican el suelo al excretar ácido oxálico , que precipita el calcio, formando cristales insolubles de oxalato de calcio y, por lo tanto, privando a la solución del suelo de este elemento necesario. ^{[ 89 ]} Por otro lado, las lombrices de tierra ejercen un efecto amortiguador sobre el pH del suelo a través de la excreción de moco , dotado de propiedades anfóteras y que presenta una alcalinidad débil (7,5 < pH < 8). ^{[ 90 ]}

Al mezclar materia orgánica con materia mineral, en particular partículas de arcilla , y al añadir mucosidad como aglutinante para algunas de ellas, los animales excavadores del suelo, como roedores fosoriales , topos , lombrices de tierra , termitas , algunos milpiés y larvas de mosca , contribuyen a disminuir la acidez natural de la materia orgánica cruda, como se observa en la formación del humus mull . ^[⁹¹^]^[⁹²^]

Cambio del pH del suelo

Aumento del pH del suelo ácido

La cal agrícola finamente molida se aplica a menudo a suelos ácidos para aumentar el pH del suelo ( encalado ). La cantidad de piedra caliza o tiza necesaria para cambiar el pH está determinada por el tamaño de malla de la cal (qué tan finamente está molida) y la capacidad amortiguadora del suelo. Un tamaño de malla alto (60 mallas = 0,25 mm; 100 mallas = 0,149 mm) indica una cal finamente molida que reaccionará rápidamente con la acidez del suelo. La capacidad amortiguadora de un suelo depende del contenido de arcilla del suelo, el tipo de arcilla y la cantidad de materia orgánica presente, y puede estar relacionada con la capacidad de intercambio catiónico del suelo . Los suelos con alto contenido de arcilla tendrán una mayor capacidad amortiguadora que los suelos con poca arcilla, y los suelos con alta materia orgánica tendrán una mayor capacidad amortiguadora que aquellos con baja materia orgánica. ^{[ 93 ]} Los suelos con mayor capacidad amortiguadora requieren una mayor cantidad de cal para lograr un cambio equivalente en el pH. ^{[ 94 ]} La capacidad amortiguadora del pH del suelo suele estar directamente relacionada con la cantidad de aluminio en la solución del suelo y su ocupación de sitios de intercambio como parte de la capacidad de intercambio catiónico . ^{[ 95 ]} Este aluminio puede medirse en un análisis de suelo en el que se extrae del suelo con una solución salina y luego se cuantifica mediante un análisis de laboratorio. Posteriormente, utilizando el pH inicial del suelo y el contenido de aluminio, se puede calcular la cantidad de cal necesaria para elevar el pH al nivel deseado. ^{[ 96 ]}

Entre los mejoradores del suelo ( acondicionadores del suelo ) distintos de la cal agrícola que pueden utilizarse para aumentar el pH del suelo se incluyen la ceniza de madera , el óxido de calcio industrial ( cal viva ), el óxido de magnesio , la escoria básica ( silicato de calcio ), el polvo de roca de silicato y las conchas de ostra . Estos productos aumentan el pH de los suelos mediante diversas reacciones ácido-base durante su disolución. ^{[ 97 ]} El silicato de calcio neutraliza la acidez activa del suelo al reaccionar con iones H ^{+ para formar}ácido monosilícico (H ₄ SiO ₄ ), un soluto neutro. ^[⁹⁸^]

Disminución del pH del suelo alcalino

El pH de un suelo alcalino puede reducirse mediante la adición de agentes acidificantes o materiales orgánicos ácidos. El azufre elemental (90–99 % S) se ha utilizado en dosis de 300–500 kg/ha (270–450 lb/acre) : se oxida lentamente en el suelo para formar ácido sulfúrico . Los fertilizantes acidificantes, como el sulfato de amonio , el nitrato de amonio y la urea , pueden ayudar a reducir el pH del suelo porque el amonio se oxida para formar ácido nítrico . Entre los materiales orgánicos acidificantes se incluyen la turba o el musgo de turba de esfagno . ^[⁹⁹^]

Sin embargo, en suelos con pH elevado y alto contenido de carbonato de calcio (más del 2%), intentar reducir el pH con ácidos puede resultar muy costoso e ineficaz. En estos casos, suele ser más eficiente añadir fósforo, hierro, manganeso, cobre o zinc, ya que las deficiencias de estos nutrientes son las causas más comunes del escaso crecimiento de las plantas en suelos calcáreos. ^{[ 100 ]}^{[ 99 ]}

Véase también

Referencias

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