2. CAPACIDAD DE INTERCAMBIO
CAPACIDAD DE
INTERCAMBIO
COLOIDES
CARGAS
NEGATIVAS
CARGAS
POSITIVAS
CAPACIDAD DE
INTERCAMBIO
CATIONICA
CAPACIDAD DE
INTERCAMBIO
ANIONICA
INORGANICOS ORGANICOS
-ARCILLAS
-OXIDOS DE Fe
Y Al
-ALOFANO
HUMUS

3. Intercambio catiónico
Definición:
proceso a través del cual los cationes retenidos por los
coloides de suelo pueden ser liberados a la solución, y un ion
presente en la solución pasa a ser retenido por el coloide.
Importancia agronómica:
determina la capacidad del suelo (poder buffer) de responder
frente a cambios en la composición catiónica de la solución,
asegurando la nutrición de las plantas

4. Características del intercambio catiónico
Regulado por la ley de acción de masas
Micela-Ca++
+ 2Na+
↔ Micela-2Na+
+ Ca++
Generalmente equivalencia química
Proceso reversible
Límite generalmente neto
Equilibrio rápido y dinámico - intercambio
continuo

5. 1 meq de un elemento X = 1 me de un elemento Y

6. Estructura de las unidades básicas de arcillas: (a) octahédrica,
(b) capa octahédrica, (c) tetrahédrica y (d) capa tetrahédrica.

8. -INESTABILIDAD
-POTENCIAL
NUTRICIONAL
SUSTITUCION
ISOMORFICA
NATURAL
EXPONTANEA
IRREVERSIBLE

9. TETRAEDROS DE Si=0.042nm
TETRAEDROS
DE Al=0.051 nm
SUST.ISOMORF
3+Al
SUSTITUCION ISOMORFICA

11. ARCILLAS
FILOSILICATOS

12. TIEMPO
MINERALES PRIMARIOS
ARCILLAS 2:1
ARCILLAS 1:1
OXIDOS DE Fe y Al
PRECIPITACION+TEMPERATURA

13. ORDEN DE
SUELOS
MINERALES
DOMINANTES
METEORIZACION
MOLLISOLS FELDESPATOS, VERMICULITA
SIO2
VERTISOLS SMECTITAS
SIO2
INCEPTISOLS SMECTITAS, CAOLINITAS
SIO2
ALFISOLS CAOLINITAS, SMECTITAS
SIO2
ULTISOLS CAOLINITAS, SESQUIOXIDOS
SIO2
OXISOLS SESQUIOXIDOS, CAOLINITAS
MENOS
MAYOR
D
E
S
I
L
I
C
A
C
I
O
N

16. SUPERFICIE
ESPECÍFICA
Caolinita de elevada cristalinidad hasta 15 m2/g
Caolinita de baja cristalinidad hasta 50 m2/g
Halloisita hasta 60 m2/g
Illita hasta 50 m2/g
Montmorillonita 80-300 m2/g
Sepiolita 100-240 m2/g
Paligorskita 100-200 m2/g
CAPACIDAD DE
INTERCAMBIO
CATIÓNICO
Caolinita: 3-5
Halloisita: 10-40
Illita: 10-50
Clorita: 10-50
Vermiculita: 100-200
Montmorillonita: 80-200
Sepiolita-paligorskita: 20-35
CAPACIDAD DE
ABSORCIÓN HIDRATACIÓN E
HINCHAMIENTO
PLASTICIDADTIXOTROPÍA
CARACTERISTICAS
GENERALES
DE LAS ARCILLAS

17. Características de cargas de coloides representativos.
TIPO DE COLOIDE CARGA NEGATIVA CARGA
POSITIVA
cmol / kg
Premanente
cmol/kg
Constante
%
Variable %
ORGANICO 200 10 90 0
SMECTITA 100 95 5 0
VERMICULITA 150 95 5 0
MICA FINA 30 80 20 0
CLORITA 30 80 20 0
CAOLINITA 8 5 95 2
HALLOYSITA* 18 33 67 15
GIBBSITA 4 0 100 5
GOETITA 4 0 100 5
ALOFANA* 51 20 80 17
FUENTE: BRADY 1990 * CITADO EN SANCHEZ PEDRO 1976

21. Origen de las cargas en coloides orgánicos:
•compuestos de estructura variable,
compleja, poco definida
•- compuestos inestables
•- tamaño de micelas pequeño
• - grupos carboxilo --COOH
• - grupos fenólicos --OH
• - grupos enólicos --OH

22. CARGA PERMANENTE
FRACCION
ORGANICA
FRACCION
INORGANICA
CARGA EN FUNCION DEL
pH o VARIABLE
CIC
me/100g
pH
4.0 7.0

24. pH CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICA
cmol(+) kg-1
MO ARCILLA SUELO
2.5 36 38 5.8
3.5 73 46 7.5
5.0 127 54 9.7
6.0 131 56 10.8
7.0 163 60 12.3
8.0 213 64 14.8
PRATT AND BAIR, 1962
pH 4.0 pH + 7.0
AcNH4
+
BUFERADA o TAMPONADA A pH 7.0
K Ca Al Al Ca Ca Ca Ca K
Al Mg Al Al Mg Ca k Mg Ca

25. OH OH O-(1)
Si Si Si
OH(+½H) OH O(-½)
Al Al Al
OH((+½H) OH OH(-½)
H+
OH-
CARACTERISTICA ANFOTERICA

26. φS
φ
M
x→
DOBLE
CAPA
DIFUSA

28. CAPACIDAD TAMPÓN
Solución y oxidación de pirita
y otros sulfuros
pH : 2-4
Compuestos alumínicos pH : 4-5.5
Complejo de cambio pH : 5.5-6.8
Materia orgánica y minerales pH : 6.8-7.2
Carbonatos de Ca y Mg pH : 7.2-8.5
Sodio de cambio y carbonato
sódico sólido
pH : 8.5-10.5

30. RETENCION DE CATIONES
•CARACTERISTICAS DE INTERCAMBIADOR
MATERIA ORGANICA :Na < K < NH4
+
<Mg< Ca < Ba < Mn
CAOLINITA : Na < H < K < Mg < Ca
MONTMORILLONITA :Na < K < H < Mg < Ca
MICA : Na < Mg < Ca < K < H
Ac. HUMICO : Na < K < Mg < Ca < H
REDUCCION EN LA RELATIVA FACILIDAD DE DESPLAZAMIENTO
•CARACTERISTICAS DEL ELEMENTO
-VALENCIA : CATIONES DE MAYOR VALENCIA SON MAS FUERTEMENTE
RETENIDOS.
-DIAMETRO EFECTIVO E HIDRATACION: LOS CATIONES DE MENOR DIAMETRO
SON MAS HIDRATADOS POR LO QUE SON MENOS FUERTEMENTE RETENIDOS
H+>Al+++>Ca++>Mg++>K+>NH4+>Na+>Li+

31. MATERIA ORGANICA
DEL SUELO

33. Origen de las cargas en óxidos e hidróxidos:
- AlOH + H+
AlOH2
+
⇒ carga dependiente del pH o de tipo variable

34. Cationes de intercambio: son los cationes asociados
al suelo que pueden intercambiarse con los de la
solución sin que se descompongan los sólidos del
suelo
a) Bases de intercambio: le confieren al suelo un
carácter básico : Ca++
, Mg++
, K+
y Na+
b) Aluminio (Al+++
) o acidez intercambiable: el Al
hexahidratado, le confiere al suelo acidez,
pudiendo ceder protones por disociación de
sus moléculas de agua
Terminologías

35. A pH > O IGUAL A 7.0 V ES 100%

36. RETENCION DE ANIONES
•RUPTURA DE ENLACES Si-O
Al – OH
OH
•CARACTER ANFOTERICO DE LOS COLOIDES:
VARIA DE ACUERDO CON EL COMPUESTO, PUES CADA UNO DE
ELLOS PRESENTA UN DETERMINADO pH PARA MANIFESTAR SU
CARÁCTER ANFOTERICO
DOBLE CAPA DIFUSA
LOS ANIONES SON ADSORBIDOS COMO EFECTO RESIDUAL DE LA
DESORCION DE CATIONES
OXISOL cmol(+)/kg INCEPTISOL cmol(+)/kg
pH Cl-
SO4
2-
PO4
3-
pH Cl-
SO4
2-
6.7 0.3 2.0 41.2 6.8 0 22.0
5.8 2.4 7.1 50.8 5.6 0 36.5
4.0 6.0 ----- 88.2 4.0 0.05 47.4

37. RESUMEN DE LAS RELACIONES.
REACCION DEL SUELO o pH DEL
SUELO

39. pH DEL SUELO Y DISPONIBILIDAD
DE NUTRIENTES
Valor óptimo de pH: 5 – 6
Máxima disponibilidad de nutrientes
Valores altos de pH:
Disponibilidad reducida de nutrientes
Valores bajos de pH:
Disponibilidad reducida de nutrientes
Niveles tóxicos de Al, Mn

40. RESPUESTA DE ALGUNOS CULTIVOS A LA
APLICACION DE NUTRIENTES
Cultivo N P K Ca Mg Fe Cu Zn Mn B
Brocoli A A A M M A M M M M
Tomate A A A A M A M M M M
Espárrago A M A M M M B B B M
Pimiento A M A M M B B B M B
Arroz A M M B B A M A A M
Maíz A M B B B M M A B B
Papa A A A M M M M M M B
Cítricos A A A M M A A A A B
Vid A A A M M A B M A M
A: Alta ; B: Baja : M: Media

41. SALES SOLUBLES ACIDAS,BASICAS O NEUTRAS QUE APARECEN POR:
-METEORIZACION DE MINERALES
-MINERALIZACION DE LA MO
-AGUA DE RIEGO
-ADICION DE FERTILIZANTES
-ESTADO OXIDO REDUCTIVO
OXIDOS DE Fe, Al,
QUE EN MEDIO
ACIDO PUEDEN
MODIFICAR EN
FORMA SIGNIFICA
EL pH
EL HUMUS QUE TIENE
GRUPOS FUNCIONALES
DEL TIPO: CARBOXILIXCOS,
FENOLICOS, ENOLICOS, etc
PRODUCCIÓN DE CO2
QUE PASA A
H2
CO3
GENERANDO
HIDROGENIONES
PRESENCIA DE
ACIDOS
ORGANICOS
DE BAJO PESO
MOLECULAR,
ACETICO,
CÍTRICO, etc
PRESENCIA DE
ACIDOS FUERTES
COMO EL
SULFURICO,
NITRICO, POR
ACTIVIDAD
MICROBIAL
FACTORES QUE
AFECTAN EL pH

43. pH crítico y óptimo
Especie pH Crítico pH Optimo
Papa 5 5,4
Avena 5,3 5,8
Maíz 5,5 6,1
Soja 5,8 6,4
Alfalfa 6,1 6,7
Nivel de rendimiento en función del pH edáfico
Especie
pH
4,7 5 5,7 6,8 7,5
Maíz 34% 73% 83% 100% 85%
Soja 65% 70% 80% 100% 93%
Alfalfa -- -- 42% 100% 100%

44. NIVEL DE RENDIMIENTO EN FUNCIÓN DEL pH EDÁFICO
ESPECIE
pH
4,7 5 5,7 6,8 7,5
Maíz 34% 73% 83% 100% 85%
Soja 65% 70% 80% 100% 93%
Alfalfa -- -- 42% 100% 100%

45. BAJA PRECIPITACION
ALTA
EVAPO.
SUELO:
ALTO MOVIMIENTO
ASCENDENTE DE LA
SOLUCION SUELO
SUELOS POCO
EVOLUCIONADOS
pH NEUTROS
A BASICOS
SALINIDAD

47. CLORUROS:
ClNa, CaCl2
,
MgCl2
, KCl
SULFATOS:
MgSO4
, Na2
SO4
,
NITRATO: NaNO3
,
KNO3
CARBONATOS:
Na2
CO3
BICARBONATOS:
NaCO3
H
SALES MAS
COMUNES

48. SALINIDAD
DESORDENES
FISIOLOGICOS:PRESENCIA
DE IONES, ENZIMAS,
ORGANELOS
DESEQUILIBRIOS
IONICOS:REDUCCION
SIGNIFICATIVA EN EL
RECICLAJE DE LIPIDOS
REDUCCION DEL
POTENCIAL.AJUSTE
OSMOTICO
ASIMILACION
DE CO2
SINTESIS DE
PROTEINAS:
FALTA DE AGUA O
TOXICIDAD DE UN
ION ESPECIFICO
RESPIRACION:
A > TASA = >
GASTO DE
GLUCOSA
RECICLADO DE
HORMONAS:< SINTESIS
DE CITOQUININAS,>
SINTESIS DE Ac ABSICICO,
< TRANSPORTE DE
CITOQUININAS A LAS
PARTES AEREAS

49. EFECTO DE LAS SALES EN LA BOMBA DE PROTONES
(ATPasa)DEL TONOPLASTO – Mettler et al 1982-
ION
MONOVALENTE
SAL – 10
mM
ESTIMULACION ATP-
asa - % DEL CONTROL
TESTIGO 10
KCl- CONTROL 100
NaCl 102
NaBr 87
KNO3
21
K2
SO4
3

52. GUÍA PARA LA INTERPRETACIÓN DEL AGUA DE RIEGO (Ayres and
Westcot, 1985. FAO)
Problema Potencial Unidades Grado de Restricción de Uso
Ninguno Ligero a Moderado Severo
Salinidad (afecta la disponibilidad de agua al cultivo)
C.E.w. * dS/m < 0.7 0.7 – 3.0 > 3.00
TSD mg/l < 450 450 – 2000 > 2000
Infiltración (afecta la tasa de infiltración del aguaen el suelo)
SAR = 0 – 3 y C.E. w > 7 0.7 – 0.2 < 0.2
= 3 – 6 > 1.2 1.2 – 0.3 < 0.3
= 6 – 9 > 1.9 1.9 – 0.5 < 0.5
= 12 – 20 > 2.9 2.9 – 1.3 < 1.3
= 20 – 40 > 5.0 5.0 – 2.9 < 2.9
Toxicidad Ión Específico (afecta la sensibilidad del cultivo)
Sodio (Na+) SAR < 3 3 – 9 > 9
Cloro (Cl-
) meq/l < 4 4 – 10 > 10
Boro (B) mg/l < 0.7 0.7 – 3.0 > 3.0
Efectos Misceláneos(afecta la suceptibilidad del cultivo)
Nitrógeno (N-NO3
-
) >30
Bicarbonato (HCO3
-
) mg/l < 5 5 – 30 >8.5
pH meq/l < 1.5 1.5 – 8.5
Rango Normal 6.5 – 8.4

53. CONCENTRACIONES MÁXIMAS DE ELEMENTOS TRAZA EN AGUAS DE RIEGO
Elemento
Concentración
máxima
recomendada
(mg/l)
Efectos
Al
(aluminio)
5,0
Puede causar la improductividad en suelos ácidos, pero en suelos alcalinos el ion
precipita desapareciendo toda posible toxicidad (pH > 5,5).
As
(arsénico)
0,10
La toxicidad para las plantas varía ampliamente, entre los 12 mg/l para la especie
Sudan grass y los 0,05 mg/l para el arroz.
Be (berilio) 0,10
La toxicidad para las plantas varía ampliamente, entre los 5 mg/l para la col rizada y
los 0,05 mg/l para algunas clases de judías.
Cd
(cadmio)
0,01
Tóxico para las judías, remolachas y nabos a concentraciones bajas de hasta 0,1 mg/l
en soluciones de nutrientes. Se recomienda adoptar límites conservadores debido al
potencial de acumulación en plantas y suelos hasta alcanzar concentraciones que
pueden resultar dañinas para el hombre.
Co (cobalto) 0,05
Tóxico para los tomates a concentraciones de 0,1 mg/l en soluciones de nutrientes. Su
efecto tiende a quedar anulado en suelos neutros y alcalinos.
Cr (cromo) 0,10
No está generalmente reconocido como elemento esencial de crecimiento. Se
recomienda adoptar límites conservadores debido a la falta de conocimiento de sus
efectos tóxicos sobre las plantas.
Cu (cobre) 0,20
Tóxico para varias plantas a concentraciones entre 0,1 y 1,0 mg/l en soluciones de
nutrientes.
F (flúor) 1,0 Sus efectos quedan neutralizados en suelos neutros y alcalinos.
Fe 5,0
En suelos aireados no es tóxico para las plantas, pero puede contribuir a la
acidificación del suelo y a la pérdida de la escasa disponibilidad del fósforo y del
molibdeno necesarios. El uso de aspersores elevados puede provocar depósitos sobre
las plantas, equipos y edificios, de aspecto desagradable

54. Li 2,5
Tolerado por la mayoría de los cultivos a concentraciones inferiores a 5 mg/l; móvil
en el interior del suelo. Tóxico para los críticos a niveles bajos (> 0,00075 mg/l). Tiene
efectos similares a los del boro.
Mn 0,20
Tóxico para varios cultivos a concentraciones entre décimas de mg y varios mg/l, pero
normalmente sólo en suelos ácidos.
Mo 0,01
A concentraciones normales, tanto en el suelo como en el agua, no es tóxico para las
formas de vida en el caso de cultivos de forraje plantados en suelos con elevados
niveles de molibdeno disponible.
Ni 0,20
Tóxico para varias plantas a concentraciones entre 0,5 y 1,0 mg/l. A pH neutro o
alcalino se reduce su toxicidad.
Pb 5,0 A concentraciones muy elevadas puede inhibir el crecimiento celular de las plantas.
Se 0,02
A concentraciones tan bajas como 0,025 mg/l ya resulta tóxico para las plantas, y es
tóxico para la vida animal en cultivos de forraje plantados en suelos con niveles de
selenio relativamente elevados. Es un elemento esencial para los animales, pero a
concentraciones muy bajas.
Sn -
Las plantas lo excluyen de forma muy efectiva; la tolerancia específica es
desconocida.
Ti -
Las plantas lo excluyen de forma muy efectiva; la tolerancia específica es
desconocida.
0,10 Tóxico para muchas plantas a concentraciones relativamente bajas.
Zn (zinc) 2,0
Tóxico para muchas plantas a concentraciones muy variables; en terrenos orgánicos o
de textura fina, y a pH superiores a 6, la toxicidad es más reducida.
CONCENTRACIONES MÁXIMAS DE ELEMENTOS TRAZA EN AGUAS DE RIEGO
Elemento
Concentración
máxima
recomendada
(mg/l)
Efectos
METCALF & EDDY, INC. Ingeniería de aguas residuales. Mc Graw Hill. 3ª Edición (1995)

55. CRS puede clasificarse el agua de la siguiente forma:
- Agua recomendable: CRS < 1,25.
- Agua poco recomendable: CRS entre 1,25 y 2.
- Agua no recomendable: CRS > 2.
Clasificación de las aguas de riego en función de
los grados hidrotimétricos franceses.
Tipo de agua Grados hidrotimétricos franceses
Muy blanda Menor de 7
Blanda 7-14
Semiblanda 14-22
Semidura 22-32
Dura 32-54
Muy dura Más de 54
Fuente: Junta de Extremadura (1992).

60. RANGO DE NITRIFICACION Y FUERZA IONICA EN LA SOLUCION
SUELO EN SUELO DE pH 5.3 INFLUENCIADO POR LA FUERZA
IONICA DE SOLUCION SALINA DE CLORURO Y SULFATO
ADICIONADO
POTENCIAL
OSMOTICO
DE SLN NH4
+
RANGO DE
NITRIFICACION
POTENCIAL OSMOTICO
SLN SUELO
Cl-
SO4
=
Cl-
SO4
=
KPa mg N-NO3
-
/ kg / dia KPa
-93 1.40 2.40 -91 -79
-171 0.82 2.12 -130 -101
-338 0.10 1.88 -234 -138
-680 -0.07 1.75 -476 -210