Este documento describe varios conceptos clave relacionados con el comportamiento físico-químico de los suelos y la contaminación. Explica la capacidad de intercambio catiónico de los suelos, el poder tampón y cómo afecta el pH a la disponibilidad de nutrientes. También cubre temas como la salinidad de los suelos, tanto de origen natural como antrópico, y la vulnerabilidad de diferentes cultivos a la salinidad.

1. EL COMPORTAMIENTO FÍSICO QUÍMICO
DEL SUELO Y LOS CONTAMINANTES.
REACCIÓN. CAPACIDAD DE CAMBIO
CATIÓNICO. PODER TAMPÓN DE LOS
SUELOS. SALINIDAD .
CONTAMINACIÓN NATURAL Y
VULNERABILIDAD DE LOS SUELOS

2. Cambio iónico.
 Se define el cambio iónico como los procesos reversibles por los
cuales las partículas sólidas del suelo, adsorben iones de la fase
líquida liberando al mismo tiempo otros iones en cantidades
equivalentes, estableciéndose el equilibrio entre ambos.
** Es un proceso dinámico que se desarrolla en
la superficie de las partículas. Como los iones
adsorbidos quedan en posición asimilable
constituyen la reserva de nutrientes para las
plantas.

3. Capacidad de intercambio de
cationes, CIC
 Grado al cual un suelo puede sostener e intercambiar cationes básicos tales como
Ca, Mg, NH4 y K, así como el H, Al, Fe y Mn
 Dentro del cambio iónico el más importante y mejor conocido es la capacidad de
intercambio catiónico. En el suelo son varios los materiales que pueden cambiar
cationes, los principales son las arcillas y la materia orgánica.
 En las arcillas, además de en su superficie, los iones pueden entrar entre las
láminas.
Las causas de la capacidad de cambio de materia orgánica son:
• Disociación de los OH.
• Disociación de los COOH.

4.  En cuanto a los factores que hacen que un suelo tenga una
determinada capacidad de cambio de cationes son varios.
 • Tamaño de las partículas. Cuanto más pequeña sea la partícula, mas
grande será la capacidad de cambio.
 • Naturaleza de las partículas. La composición y estructura de las
partículas influirá en las posibilidades de cambio de sus cationes. Así
la capacidad de intercambio catiónico (CIC) de algunos de los
materiales más comunes en los suelos los representamos en la
siguiente tabla
Naturaleza de la
partícula
CIC,
meq/100g
cuarzo y feldespatos 1-2
oxidos e hidróx. Fe y Al 4
caolinita 3-15
ilita y clorita 10-40
montmorillonita 80-150
vermiculita 100-160
materia orgánica 300-500

5. La CIC
dependerá de
•Tipo de coloide
arcillas y humus
• pH del suelo por su
efecto en generar
cargas negativas
• Porcentaje de cada
uno de ellos
presentes en el
suelo

6. Acidez del Suelo
 pH. Los suelos presentan distinta capacidad de cambio en función del pH. A pH
bajos los hidrogeniones están fuertemente retenidos en las superficies de las
partículas, pero a pH altos los H de los grupos carboxílicos primero y de los OH
después, se disocian y los H+ pueden ser intercambiados por cationes.
 Esto es la consecuencia de que la capacidad de cambio de cationes aumente
con el pH.
 Los cationes que frecuentemente ocupan las posiciones de cambio en los
suelos son: Ca++, Mg++, K+, Na+, H+, Al+++, Fe+++, Fe++, NH4+, Mn++,
Cu++ y Zn++.
 En los suelo ácidos predominan H+ y Al+++, en los suelos alcalinos
predominan las bases fundamentalmente el Na+ y en los neutros el Ca++.

7. Reacción del suelo: pH
Fuertemente básico > 9.0
Moderadamente básico 8.0 -9.0
Ligeramente básico 7.4 -8.0
Neutro 6.6 -7.4
Ligeramente ácido 6.0 -6.6
Moderamente ácido 5.0 -6.0
Fuertemente ácido < 5.0
En los suelos los hidrogeniones están en la solución, pero también existen en el complejo de
cambio. Así hay dos tipos de acidez: una la activa o real (debida a los H+ en solución) y otra de
cambio o de reserva (para los H+ adsorbidos). Ambas están en equilibrio dinámico. Si se
eliminan H+ de la solución se liberan otros tantos H+ adsorbidos. Como consecuencia el suelo
muestra una fuerte resistencia a cualquier modificación de su pH.
Los factores que hacen que el suelo tenga
un determinado valor de pH son diversos,
fundamentalmente:
- naturaleza del material original,
- factor biótico, precipitaciones,
- complejo adsorbente (saturado en
cationes ácidos o básicos).

8. Importancia del pH
 El pH es una variable fundamental
• Controla la química y las reacciones en las soluciones del suelo.
(El potencial de oxido-reducción es la otra variable fundamental)
• La química del suelo es la relación entre los componente de la
solución entre sí, con los coloides y microorganismos del suelo.
 El pH afecta todas las propiedades del suelo.
• Físicas, químicas y biológicas
 El pH afecta:
• la Capacidad de intercambio catiónico,
• la solubilidad de los minerales del suelo y de las enmiendas aplicadas,
• el estado en que se encuentran los elementos, la disponibilidad de los nutrientes,
• la actividad biológica,
• el crecimiento de las raíces,
• la degradación de la materia orgánica.

9. Alrededor de pH 6-7,5 son las mejores
condiciones para el desarrollo de las plantas.
PH EN EL SUELO
Importancia del pH
•Procesos involucrados en la formación y
desarrollo de suelos
•Disponibilidad y absorción de nutrientes
•Actividad de organismos del suelo
•Presencia o ausencia de elementos tóxicos
(Al, Mn, Fe)
•Descomposición de la materia orgánica
•La producción vegetal ya que las plantas
tienen determinados requerimientos de pH
y rango de adaptabilidad

10. Poder tampón o Buffer de los suelos
 •Capacidad de resistir al cambio de pH de la solución del
suelo
 •La neutralización de los iones H+ y Al+3en la solución del
suelo tendrá sólo un pequeño efecto, debido a que serán
rápidamente reemplazados por iones adsorbidos por el
coloide (acidez pasiva).
 •El poder tampón cambia con los suelos.

12. SALINIDAD EN LOS SUELOS
- Un suelos se define conceptualmente como salino si la
concentración de sales en solución afecta negativamente a las
plantas.
- La salinidad y la sodicidad son dos conceptos que tienen que ver
con un incremento de sales en el suelo. Ambos procesos limitan la
actividad agrícola en grandes extensiones de tierra, causando una
disminución de la capacidad productiva de los suelos y una baja en
los rendimientos de los cultivos, principalmente en las zonas en las
que la evaporación superficial y la absorción de agua por las plantas
exceden el nivel de la precipitación

13. SALINIDAD DE ORIGEN ANTRÓPICO
 En el manejo que el hombre hace de los suelos muchas veces incorpora
grandes cantidades de sales, y en algunos casos no existe un lavado
importante de las mismas.
 Las fuentes externas de sales pueden ser el agua de riego, los fertilizantes,
el azufre y el estiércol .
 Con 400 mm de riego con un agua de 1mS/cm se agregan
aproximadamente 3 ton. de sales/há.
 1 ton de S al oxidarse a sulfato formará aproximadamente 4 ton de sales.

14. LAVADO DE LAS SALES
 Al descubierto, las lluvias pueden lavar las sales del suelo
 En casos de largos períodos sin excesos de agua, y con aportes muy altos de sales
estas pueden acumularse transitoriamente con efectos negativos para las plantas.
 La salinización aumenta con la dosis de riego (utilizado por la planta) por unidad
de volumen de suelo o sustrato.
 Si el drenaje funcionara eficientemente las sales pueden hacerse descender por
excesos de riego para lavado.

15. CONCENTRACIÓN DE SALES EN EL SUELO
 Las plantas no toman el agua con la misma composición de sales presente
en la solución.
 El efecto de las plantas es una especie de “Filtrado” que va concentrando la
solución en sales la solución del suelo.
 La solución del suelo puede llegar a tener una concentración de sales
mucho mayor al agua que la generó.
 Las sales se pueden lavar con la misma agua que la generó.

16. EFECTO SOBRE LAS PLANTAS
 Las plantas en el suelo están soportando una concentración de sales
mayor a la medida en el EPS ( entre el doble y el cuádruplo)
 El principal efecto negativo de las sales es dificultar la absorción de agua
por aumento ( negativo) del potencial del agua del suelo por componente
osmótico
 Las distintas plantas tienen diferentes estrategias e intensidades para
adaptarse a aumentos en la salinidad de la solución
 Los efectos pueden ser diferentes en germinación, estadios tempranos o
tardíos
SENSIBILIDAD A LA SALINIDAD DE
DIFERENTES GENOTIPOS
 Las diferentes especies, de acuerdo a sus mecanismos de adaptación,
soportarán distintos niveles de salinidad
 Existe amplia información sobre el grado de sensibilidad de cultivos como
cereales, forrajes, frutales y hortícolas
 En algunos caso se ha comprobado diferencias entre cultivares

17. TOXICIDADES ESPECÍFICAS DE
COMPONENTES DE SALES
 Algunos elementos contenidos en las sales pueden tener efectos
negativos en las plantas sin llegar a tener efectos osmóticos
significativos. Estos son:
 Cloro
 Sodio
 Boro
Las toxicidades son muy variables entre especies.
DESEQUILIBRIOS NUTRICIONALES
 El exceso de un elemento puede provocar disminución en la absorción
de otros
 El exceso de sodio limita la absorción de otros cationes
 El exceso de Cloruro limita la absorción de aniones como Nitrato

18. •La salinidad es el mas prevaleciente y extendido
problema que limita la producción de cultivos en
la agricultura regada, así como en la no regada.
•Los suelos afectados por las sales se desarrollan
generalmente en zonas que reciben y acumulan
sales que son transportadas de otros lugares con
el agua
La Salinidad –Un problema mundial

19. La Vulnerabilidad del Suelo
Representa el grado de sensibilidad o debilidad del suelo frente a la
agresión de agentes contaminantes.
A mayor capacidad de amortiguación, menor vulnerabilidad
El grado de vulnerabilidad de un suelo frente a las contaminación
depende de la intensidad de afectación. De la velocidad con que se
producen loa cambios secuenciales en las propiedades de los suelos
en respuesta al impacto de contaminantes.

20. Tolerancia a la salinidad en dS/m, para diferentes
tipos de cultivos se indican en la siguiente tabla:
Cultivos frutales:
Vid 1.5
Olivo 2.7
Limonero 1.7
Manzano 1.7
Naranjo 1.7
Melocotonero 1.7
Ciruelo 1.5
Cultivos de Huerta:
Pepino 2.5
Tomate 2.5
Melón 2.2
Espinaca 2.0
Col 1.8
Patata 1.7
Pimiento 1.5
Cebolla 1.2
Judía 1.0
Fresa 1.0
Cultivos Extensivos:
Cebada 8.0
Algodón 7.7
Remolacha 7.0
Trigo 6.0
Soja 5.0
Arroz 3.0
Maíz 1.7
dS m .Esta unidad mide conductividad eléctrica y es aplicado para tolerancia