¡Descarga Análisis e importancia del pH del suelo en sistemas de producción agrícola y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Agronomía solo en Docsity!
TAREA 8
U4 QUIMICA DE SUELO
Competencia a Desarrollar : Determinar el pH y la conductividad eléctrica de la
solución del suelo en el laboratorio. Determinar la capacidad de intercambio iónico del suelo. Interpretar los análisis de suelo.
INSTRUCCIONES: Consulte en la internet el documento intitulado.
Actividad 1.
Realice una investigación documental “el pH del suelo y su importancia en los sistemas de producción agrícola”. Trabaje su reporte con el siguiente contenido: TITULO OBJETIVO INTRODUCCIÓN DESARROLLO DEL TRABAJO
- Definición del pH
- La escala de pH
- Disponibilidad de nutrientes a diferentes valores de pH
- Suelos ácidos y alcalinos: Conceptos y diferencias
- Adaptación de diferentes especies de cultivos al pH del suelo.
- Cómo influye el pH ácido del suelo en el desarrollo de los cultivos
- Causas que modifican la reacción del suelo CONCLUSIONES
Nombre del alumno: Domingo Meavez Chagala
Grupo: 202 No. Control: 209T
Email: Cel : 283 - 100 - 53 - 39
“EL PH DEL SUELO Y SU IMPORTANCIA EN LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN
AGRÍCOLA”
OBJETIVO: Es el entender , analizar y ver la importancia del PH del suelo así como su gran
importancia en los sistemas de producción agrícolas y como el PH influye en ellos. INTRODUCCIÓN La acidez del suelo determinará las reacciones químicas y solubilidad de los nutrientes, consiguiendo que estos puedan ser absorbidos sin problemas por las raíces. Un rango de pH inadecuado afecta directamente a la capacidad del sistema radicular, pues si los valores del pH son extremos, puede derivar en una precipitación de ciertos nutrientes haciendo que dejen de estar disponibles. Los suelos alcalinos provocan precipitados de abonos y obturación en los goteros , mientras que los suelos ácidos dañan las raíces impidiendo que puedan absorber los nutrientes necesarios le riego habrá que asegurar que el pH se encuentra en un rango tolerable para garantizar que todos los elementos nutritivos se encuentren disponibles para la planta. Solo por mencionar un par de ejemplos la gran importancia que tiene el HP del suelo y su importancia en los sistemas de producción agrícola. así que de esta manera abro mi investigación sobre el tema del HP y su importancia.
LA ESCALA DE PH El PH es la medida de acidez o alcalinidad de una solución acuosa. Las soluciones con un PH de menos de 7 son ácidos y soluciones, con un pH mayor de 7 son alcalinos. El agua pura tiene un PH muy cerca de 7. La escala de pH va de pH 0 a pH 14. Medida de la acidez de pH (0-6) o alcalinidad (8-14). Acido: Las sustancias químicas, compuestos, mezclas que tienen un exceso de iones H + (hidrógeno). Cuando se mide en un medidor de pH dan una lectura de 0 a 6. Cuanto menor sea el número, más iones H + y el más fuerte es el ácido. Los ácidos orgánicos (fruta) tienen típicamente un pH de 4 - 6.
Neutral: El agua pura tiene un pH neutro. Tiene un ion H + (hidrógeno) y uno OH- ion (hidróxido) = H2O. Las sustancias químicas neutras, compuestos, mezclas cuando los iones OH- y H + están en equilibrio. Las sustancias neutras tienen un pH de 7. Alcalino : Las sustancias químicas, compuestos, mezclas que tienen un exceso de iones de hidróxido (OH-). Cuando se mide en un medidor de pH da una lectura de 8 a 14. Cuanto más alto es el número, mayor es la concentración de los iones. Desengrasantes altos de pH son limpiadores de servicio normalmente pesados.
El caso de suelos andosoles es muy particular, ya que a pesar de tener el pH dentro del rango, considerado adecuado, se presentan problemas con altos niveles de aluminio y baja disponibilidad de fósforo. El incremento o decremento del valor de pH en el suelo depende de distintos factores como son: 1) alcalinidad del agua de riego, 2) enmiendas orgánicas (composta, abonos, etc.) o minerales (yeso, cal agrícola o azufre), 3) acidificación por las raíces, 4) uso de fertilizantes de reacción ácida o alcalina, y 5) precipitación.
SUELOS ÁCIDOS Y ALCALINOS: CONCEPTOS Y DIFERENCIAS Los suelos ácidos: Las deficiencias de cualquiera de fósforo o magnesio en las hojas de esa edad o de calcio en las hojas más jóvenes puede indicar un suelo excesivamente ácido. Los suelos alcalinos: Las deficiencias de zinc en las hojas de esa edad o de cobre o de hierro en las hojas más jóvenes a menudo indica un suelo demasiado alcalino. La acidez o la alcalinidad se miden en unidades de pH con una escala de 1 a 14, si bien los valores extremos no ocurren en los suelos agrícolas. El pH=7 es neutro. La acidez aumenta con los valores de 7 a 4 y la alcalinidad de 7 a 10. El trigo crece mejor entre pH 5,5 y 7,5 (zona verde en la figura); sin embargo, puede crecer en suelos más ácidos si se agregan correctores al suelo. El principal efecto de un pH muy alto o muy bajo es que algunos nutrientes pueden estar disponibles en forma excesiva y ser tóxicos mientras que la disponibilidad de otros puede disminuir y aparecer como deficiencias del cultivo. En la figura las deficiencias aparecen como barras rojas angostas. En los suelos ácidos, el aluminio y el manganeso pueden volverse muy solubles y tóxicos y, además, reducir la capacidad de la planta para absorber fósforo, calcio, magnesio y molibdeno. Especialmente en los suelos ácidos, el fósforo no está disponible para las plantas. Si el boro, el cobre y el zinc están presentes en el suelo, pueden presentar toxicidad a bajos pH. En suelos medianamente alcalinos es posible encontrar deficiencia de boro, cobre y zinc y puede no estar disponible el fósforo. El pH del suelo tiene relativamente poco efecto sobre el nitrógeno. En los suelos ácidos la sustitución del trigo por especies tolerantes a esas condiciones puede mejorar la productividad de la finca. Sin embargo, las ganancias pueden ser efímeras ya que esas especies pueden acidificar más el suelo llegando incluso a un nivel que sea limitante para ellas. El mejor enfoque es sin duda el mejoramiento del suelo.
ADAPTACIÓN DE DIFERENTES ESPECIES DE CULTIVOS AL PH DEL SUELO. Selección de genotipos de frijol con adaptación a suelos ácidos Durante los ciclos otoño-invierno de 1999, 2000, 2002 y 2004 se establecieron dos experimentos en el mismo suelo de Isla, Veracruz, México con pH inicial de 4.3; en un experimento, por única vez en 1999, se incorporaron al suelo 1.25 Mg ha-^1 de dolomita, 30 días antes de la siembra, y el otro experimento se mantuvo sin aplicación de dolomita. Se evaluaron las líneas DOR-454, DOR-448 y UCR-55 y las variedades Icta Ligero Negro 8025, Negro Tropical, Negro Medellín y Negro Jamapa (testigo regional). Cada unidad experimental consistió en tres surcos de 5 m de longitud, separados 0.60 m y se cosechó como parcela útil el surco central. Se utilizó el diseño de bloques al azar con tres repeticiones. Se midió el pH del suelo y el rendimiento de grano ajustado a 14% de humedad. Con los datos de rendimiento de cada ensayo se realizó un análisis combinado (años-genotipos) y para la separación de medias se usó la DMS (α = 0.05). El efecto de la acidez del suelo sobre el rendimiento de cada genotipo se estimó con la media geométrica (MGi) y el índice de eficiencia relativa (IERi). Negro 8025, DOR-454, Negro Medellín y DOR-448 superaron el rendimiento del testigo Negro Jamapa, con y sin dolomita. Con la aplicación de dolomita, el porcentaje mayor de incremento en el rendimiento se observó en Icta Ligero (105%), Negro 8025 (58%) y Negro Medellín (53%). El uso de la MGi y el IERi permitió identificar como sobresalientes a DOR-454 (547.2 kg ha-^1 , 1.6), Negro 8025 (518.7 kg ha-^1 , 1.5) y DOR-448 (511.4 kg ha-^1 , 1.4), que presentaron la eficiencia mayor en el rendimiento con y sin dolomita.
En el sur de Veracruz se siembran 20 000 ha de frijol, predominantemente en suelos ácidos, caracterizados por el contenido bajo de calcio (Ca) y magnesio (Mg), y porcentaje alto de saturación de aluminio (Al), que son características que reducen su desarrollo y productividad (Zetina-Lezama et al., 2005). La variedad Negro Jamapa es la más sembrada por los productores de esa región (López- Salinas et al., 2006). El proceso de acidificación del suelo se atribuye, en gran parte, a la precipitación pluvial alta, el contenido alto de arena en el suelo, la facilidad para la lixiviación y arrastre de bases intercambiables, así como al uso de dosis altas de fertilizantes nitrogenados y la falta de prácticas de conservación de nutrimentos del suelo (Aguilar-Santelises et al., 1994). El frijol se cultiva en Acrisoles y Cambisoles, los cuales son de textura arenosa, tienen pH inferior a 5. y materia orgánica (MO) menor de 1.0%, lo que les confiere capacidad baja de intercambio catiónico (CIC) (Zetina-Lezama et al., 2005). En los Cambisoles y Acrisoles se obtiene un rendimiento promedio menor de 300 kg ha-^1 (López- Salinas et al., 2002), debido a la deficiencia nutrimental de las plantas, ocasionada por la lixiviación constante del Ca, Mg y potasio (K) (Brady y Weil, 1999; Zetina-Lezama et al., 2002); por la disponibilidad baja de fósforo (P) (López-Bucio et al., 2000; Fragoso et al., 2005) y por la concentración alta de Al intercambiable. La concentración alta de Al provoca toxicidad para la planta y crecimiento reducido de las raíces, las cuales se tornan resbaladizas, poco ramificadas y quebradizas (Zetina- Lezama et al., 2002). La aplicación de dolomita es una opción buena para disminuir, a corto plazo, los efectos nocivos de la acidez del suelo (Zetina-Lezama et al., 1995; Castañón-Nájera y Latournerie-Moreno, 2004) e incrementar el rendimiento del frijol en suelos ácidos (Villar-Sánchez et al., 2003; López-Salinas et al., 20 06). La incorporación correcta y oportuna de dolomita al suelo favorece el suministro de Ca y Mg, incrementa la disponibilidad de P, K y molibdeno (Mo), elimina la toxicidad por Al y manganeso (Mn), incrementa la actividad microbiológica y mejora la estructura del suelo (Brady y Weil, 1999).
MATERIALES Y MÉTODOS
Se establecieron dos experimentos en el sitio experimental Papaloapan, perteneciente al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), en Isla, Ver. La siembra se realizó en condiciones de humedad residual durante los ciclos otoño-invierno de 1999, 2000, 2002 y 2004; en los años 2001 y 2003 el suelo permaneció en descanso, sin que se realizara en él ninguna actividad agrícola o pecuaria. El sitio de siembra presenta clima cálido subhúmedo Aw 0 (García, 1987), temperatura media anual de 25 °C y precipitación pluvial anual de 1000 mm. El suelo es del tipo Cambisol dístrico (FAO-UNESCO, 1977), extremadamente ácido, textura franco arenosa, pobre en MO, medianamente pobre en nitrógeno (N) total, disponibilidad media de P aprovechable, extremadamente pobre en K, Ca y Mg intercambiable, contenido de Al intercambiable bajo, al igual que su CIC (López- Collado, 1998).
En el suelo donde se estableció uno de los experimentos se aplicó por única vez en 1999, 1.25 Mg ha-^1 de dolomita [tamaño de partícula de 0.15 mm (sólo 1% de sus partículas es retenida por la malla 100) y un contenido de 74% de CaCO 3 y 25% de MgCO 3 ] (Zetina-Lezama et al., 2002). La aplicación de dolomita se hizo al voleo, en forma manual, y luego se incorporó al suelo a una profundidad aproximada de 20 cm, 30 días antes de la siembra, para dar oportunidad a la reacción del material aplicado con el suelo (Castellanos-Ramos et al., 2000). El otro experimento sembrado en el mismo suelo se conservó sin aplicación de dolomita. En ambos experimentos se evaluaron ocho genotipos de diferentes orígenes y se incluyó como testigo regional a la variedad Negro Jamapa. El diseño estadístico fue de bloques completos al azar, con tres repeticiones; la parcela experimental constó de tres surcos de 5.0 m de longitud distanciados a 0.60 m y se cosechó como parcela útil el surco central completo. La siembra se realizó en el mes de octubre en los cuatro ciclos de evaluación y se depositaron 15 semillas por metro lineal, para obtener una población inicial de 250 000 plantas ha-^1. Se fertilizó en banda en el momento de la siembra con la dosis 20- 20 - 00 kg (N-P 2 O 5 - K 2 O), para lo cual se utilizaron como fuentes de nutrientes urea y superfosfato de calcio triple. El control de la maleza se realizó de acuerdo con las recomendaciones del INIFAP para producir frijol en el sur de Veracruz (López-Salinas et al., 1994). El pH del suelo se midió en agua (relación 1:2 suelo-solución) con un potenciómetro (Goijberg-Rein y Aguilar-Santelises, 1987). En el primer año de estudio, cinco días antes de la aplicación de dolomita, se obtuvo una muestra compuesta de suelo conformada por ocho submuestras, las cuales se colectaron en puntos ubicados en zigzag en el terreno experimental, a una profundidad de 0 a 30 cm. En los años posteriores, el muestreo se realizó en el terreno encalado, 15 días antes de la siembra. La cosecha se realizó manualmente en la segunda quincena de enero y el grano se limpió, se pesó y se determinó su humedad con un medidor portátil Multigrain (Dickey John Corp. Auburn, IL, EE. UU). El rendimiento se expresó en kilogramos por hectárea, ajustado a 14% de humedad.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Rendimiento entre Años: El análisis estadístico combinado mostró diferencias altamente
significativas (P < 0.01) para el rendimiento de grano entre años de evaluación, con y sin aplicación de dolomita. Con aplicación de dolomita, los rendimientos promedio de grano más altos se obtuvieron en 1999 y 2000, mientras que el más bajo se registró en 2004. En 1999 el incremento en el rendimiento se debió a una precipitación pluvial mayor durante el periodo reproductivo, ya que se registraron 202.9 mm, mientras que, en el año 2000, aunque hubo una precipitación pluvial menor en el ciclo del cultivo, el incremento en el rendimiento se atribuyó al efecto combinado de la aplicación de dolomita y de la lluvia (177.6 mm) en la etapa reproductiva; además, en ambos años, se observó una distribución mejor de la precipitación pluvial durante el desarrollo del cultivo, principalmente en las etapas de prefloración (R5) hasta llenado de vainas (R8) (Fernández et al., 1985). En los dos años siguientes, aunque se presentó una precipitación pluvial alta durante el ciclo del cultivo de 400 mm, en 2002, y 348 mm, en 2004, en ambos años hubo una precipitación pluvial baja en las etapas de formación y llenado de vainas (18 mm), en 2002, y en prefloración y floración (5 mm), en 2004.
Sin aplicación de dolomita, sólo en 1999 el rendimiento promedio fue significativamente mayor que el resto de los años, debido a la cantidad mayor (557.8 mm) y la distribución mejor de la precipitación pluvial durante el ciclo del cultivo.
Efecto Residual de la Dolomita sobre el Rendimiento del Frijol: En el primer ciclo de
evaluación (1999) se obtuvo un efecto reducido de la dolomita sobre la producción promedio de frijol (39.0 kg ha-^1 ). Lo anterior debido a que en los primeros 45 días después de la aplicación de dolomita, el suelo no contó con humedad suficiente para reaccionar con el material aplicado (Zetina-Lezama et al., 2002). El efecto benéfico de la aplicación de la dolomita, como mejorador del suelo, fue mayor a partir del segundo ciclo de cultivo (2000), donde se observó un incremento del rendimiento de 391.8 kg ha-^1 y luego disminuyó en 2002 y 2004. se presentan los valores de pH del suelo determinados en cada uno de los ciclos en que se estableció el experimento con dolomita; se observó que el porcentaje mayor para el incremento en el rendimiento se obtuvo con los valores más altos de pH registrados en los años de 2000 y 2002. Los resultados sugieren que en este tipo de suelo y clima es conveniente aplicar dolomita cada dos años, para mantener el efecto benéfico de este mejorador del suelo. Este comportamiento observado coincide con lo reportado por otros investigadores en estudios efectuados en suelos del tipo Cambisol dístrico y Acrisol éutrico del sur de Veracruz (Zetina-Lezama et al., 2002). El rendimiento promedio general del tratamiento con aplicación de dolomita fue superior en 44% al obtenido sin dolomita. Lo anterior corrobora la susceptibilidad del frijol a la acidez del suelo y sus requerimientos altos de Ca y Mg, mismos que fueron parcialmente satisfechos con la aplicación de dolomita. Incrementos similares se reportaron en la producción de frijol en Veracruz (López-Salinas et al., 2002) y Chiapas (Villar-Sánchez et al., 2003) en suelos ácidos aplicados con dolomita.
Rendimiento entre Genotipos e Índices de Selección: Se detectaron diferencias significativas
(P < 0.05) para el rendimiento de grano promedio entre genotipos en los tratamientos con y sin aplicación de dolomita. En él se muestra que con la aplicación de dolomita, el rendimiento de grano varió de 340 a 653 kg ha-^1.
CÓMO INFLUYE EL PH ÁCIDO DEL SUELO EN EL DESARROLLO DE LOS CULTIVOS El valor del pH representa el logaritmo negativo de la concentración de iones de hidrógeno en una solución. El pH es, por tanto, una medida de la acidez. Aumentar o disminuir un punto el pH implica que la solución se vuelva diez veces más alcalina o ácida, respectivamente. Dicho de otro modo, cada punto multiplica o divide por diez la concentración, por lo que, por ejemplo, un pH 4 es 1.000 veces más ácido que un pH 7. Por eso el pH juega un papel tan importante en nuestros cultivos. Un agua demasiado ácida ejerce un impacto negativo sobre la planta y su entorno radicular. Este artículo tratará más adelante este aspecto.
El pH en el riego: Hay un determinado pH estándar en el sustrato de las plantas. Para un buen
sistema radicular, es importante que el pH del sustrato y el de la raíz no difieran en exceso. Es deseable que, al regar, los valores de pH del sustrato y de la raíz varíen lo menos posible. Esta estabilidad ayudará a que la planta absorba mejor sus nutrientes.
Absorción de nutrientes por la planta: El pH influye de modo notorio en la absorción de nutrientes por la raíz. Con un valor demasiado alto o bajo, los nutrientes se asimilan de forma óptima. Para las plantas, el pH ideal de una solución de nutrientes se mueve en la franja entre 5 y 6. Cuando el pH es superior a 6, se dificulta la absorción de boro, cobre y fosfatos. Las sustancias también precipitan antes con un pH elevado, lo que podría suceder tanto en el tanque del abono como en la red de tuberías. Cuando el pH desciende en exceso, es decir, por debajo de 5, la planta tiene problemas para capturar otro tipo de sustancias. El principal obstáculo se da en la absorción de molibdeno, pero con un pH bajo también se obstaculiza la asimilación de nitrógeno y azufre. A valores escasos de pH puede producirse una intoxicación por manganeso y aluminio, debido a que la planta los absorbe con mayor facilidad. La siguiente tabla resume lo expuesto hasta ahora: Aunque suele controlarse el pH del agua de riego, puede diferir de aquel del sustrato o drenaje. La acumulación de ciertos elementos excretados o no absorbidos por las plantas suele causar una disminución del pH, un hecho vinculado a la composición del sustrato. Cada sustrato presenta propiedades diversas en lo tocante al equilibrio hídrico, lo cual influye en el pH. Un sustrato con drenaje escaso acumula CE, lo que a menudo comporta el descenso del pH. Difícil o imposible de absorber a pH ≤ Difícil o imposible de absorber a pH ≥ Nitrógeno (N) Boro (B) Molibdeno (Mo) Fosfatos (PO) Azufre (S) Cobre (Cu)
