Que es mejor yeso o cal?

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Que es mejor yeso o cal?

• Raul Zapata H. PhD. Ciencia del Suelo
• Director Escuela Geociencias
• Coordinador Postgrado Geomorfología y Suelos
• Universidad Nacional, Medellín.

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• Para enfrentar este dilema es necesario
  identificar el problema de acidez y/o nutrición
  que se desea resolver.

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• Se desea aumentar el pH del suelo?
• Se desea eliminar la toxicidad de Aluminio?
• Se desea aumentar los contenidos de Ca y Mg
  intercambiables en el suelo?

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• El Al3 en la solución del suelo y en soluciones
  nutritivas inhibe el desarrollo de las raíces de
  las plantas e influye directamente en el
  rendimiento de los cultivos.

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• Magistrad (1925) observó que cuando el pH se
  aumenta ó cuando se adiciona sulfato al suelo o a
  una la solución nutritiva que se le había
  aplicado Al3, la concentración de aluminio
  decrecía a menos de 1 ppm.
• Con esta experiencia se pensó que con la adición
  de cal o de yeso al suelo, los problemas de la
  toxicidad con Al desaparecerían.

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• Efecto de la actividad del aluminio sobre la
  longitud de raíces de café (Pavan y Bingham,
  1982a).

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• De hecho, el encalamiento y la aplicación yeso
  son, actualmente, dos prácticas agrícolas de uso
  común para corregir la toxicidad por Al en los
  suelos.
• La pregunta es
• Cual de los dos es mas adecuado?
• O por qué no los dos?

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• Altos niveles de saturación de aluminio en el
  suelo reducen el crecimiento de raíces,
  inhibiendo su elongación y penetración en el
  suelo y consecuentemente, reducen la absorción de
  agua y nutrientes, así como la incapacidad de las
  raíces de disponer de agua y nutrientes en el
  subsuelo (lavado).

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• En una segunda fase del daño, el aluminio
  obstaculiza la translocación de nutrientes a la
  parte área, los cuales se manifiestan como
  deficiencias de P, Ca y Mg.

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• Se han empleado tres estrategias para atenuar las
  limitaciones por toxicidad de Al3 de los suelos
• Uso de especies y variedades tolerantes.
• Aumentar el pH del suelo aplicando cal para
  reducir el Al3 a niveles no tóxicos o eliminarlo
  y aumentar los niveles de calcio y magnesio.
• Adición de una sustancia complejante (base de
  Lewis) para eliminar la toxicidad en superficie y
  en profundidad.

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• La mejor forma de resolver este dilema es
  conociendo un poco la química de acidez del
  suelos y las reacciones de las enmiendas.

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• Ácido(1) H2O(2) ? Base(1) H3O(2)
• K (Base(1))(H3O(2))/(Ácido(1))(H2O(2))
• K(H2O(2)) Ka (Base(1))(H3O(2))/(Ácido(1))
• LogKa Log(Base(1))Log(H3O(2))-Log(Ácido(1))
• -Log p
• pH pKa Log(Base(1)/Ácido(1))

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• El pH del suelo es una de las medidas que más
  informa sobre las propiedades químicas. Según el
  valor de pH del suelo se puede clasificar como
  ácido, neutro o básico.
• El pH de un sistema está en función de la fuente
  acidez relacionada con su valor de pKa, como se
  observa en la ecuación
• pH pKa Log(Base(1)/Ácido(1))

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• Una clasificación de la acidez del suelo se puede
  hacer con base a la fuente que aporta los
  protones en unos rangos de pH asociados a las
  distintas especies químicas presentes.

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• Grupo 1. Suelos con pH ? 4.2
• Las fuentes responsables de la acidez son
• Formación de H2SO4 por oxidación de compuestos
  reducidos del azufre.
• Electrolitos minerales de hidrólisis ácida,
  aportados al suelo por contaminantes químicos.
• Grupos ácidos de la materia orgánica parcialmente
  descompuesta.

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• Grupo 2. Suelos con pH entre 4.2 y 5.2.
• Las fuentes responsables de la acidez son
• Aluminio intercambiable.
• Grupos ácidos de la materia orgánica, en un
  proceso mayor de humificación.
• Reacción de hidrólisis del CO2 y produce HCO3-

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• Grupo 3. Suelos con pH entre 5.5 y 6.5 - 7.0
• Las fuentes responsables de la acidez son
• Grupos orgánicos ácidos de la materia orgánica
  con mayor grado de humificación
• Protones de los grupos OH unidos a laminas de
  octaedros de Al.
• Reacción del H2CO3
• Sales básicas de sulfato de aluminio

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• Grupo 4. Suelos con pH entre 6.5 a 7.0 - 8.5.
• Las fuentes responsables de la acidez son
• Grupos fenólicos de la materia orgánica
  humificada.
• Protones de los grupos OH unidos a láminas de
  tetraedros de Si
• Bicarbonatos de calcio (Ca(HCO3)2)

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• Grupo 5. Suelos con pH gt 8.5
• Las fuentes responsables de la acidez son
• Grupos alcohólicos de la materia orgánica
  humificada
• Protones de grupos OH unidos a láminas de
  tetraedros de Si
• Bicarbonatos de sodio (NaHCO3)

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• El grupo 1 de acidez es de poco interés agrícola.
• Se presenta cuando se drenan suelos inundados que
  contienen compuestos reducidos de azufre como la
  pirita.
• La oxidación de este mineral forma ácido
  sulfúrico en ellos este ácido es muy fuerte y es
  capaz de destruir las arcillas, con lo cual el
  Al3 liberado, convierte la arcilla en una
  arcilla saturada con aluminio.

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• Los suelos con acidez del Grupo 2, causan
  problemas a los cultivos cuando la acidez es
  derivada del Al3 intercambiable la manera más
  común de manejar este problema es llevar el suelo
  a la acidez del Grupo 3, por encalamiento,
  adición de yeso a materia orgánica.
• Los suelos con acidez del Grupo 3 son los que se
  considera agrícolamente adecuados.

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• Los suelos con acidez de los grupos 4 y 5 son
  suelos con dificultades para su manejo por su
  reacción alcalina, siendo una de ellas la
  precipitación de microelementos.
• En el caso de suelos con acidez grupo 5, estos
  han perdido su estructura por dispersión de sus
  coloides arcillosos.

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• ELIMINACIÓN DE LA TOXICIDAD DE ALUMINIO.
• 1- Por aumento del pH.
• 2- Por adición de complejantes.

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• Por aumento de pH
• Los materiales encaladores.
• Con el nombre de cal se ha identificado el
  carbonato de calcio (CaCO3), el cual es la fuente
  natural más económica usada para encalar.

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• Los mecanismos de reacción del CaCO3 en el suelo
  y los productos y velocidades de reacción son
  complejos, aunque sobre ellos influyen
• El pH del suelo,
• El tamaño de partícula del carbonato,
• La humedad del suelo,
• La presión de CO2.

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• Reacciones de la cal
• CaCO3 2H ? Ca2 CO2 H2O
• CaCO3 H2O ? Ca2 HCO3- OH-
• HCO3- H ? CO2 H2O
• CaCO3 CO2 H2O ? Ca2 2HCO3-
• 2HCO3- 2H ? 2CO2 2H2O

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• Reacción del carbonato de magnesio
• MgCO3 CO2 H2O ? Mg2 2HCO3-
• 2HCO3- 2H ? 2CO2 2H2O

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• Reacción de la dolomita
• CaMg(CO3)2 2CO2 2H2O ? Ca2 Mg2 4HCO3-
• 4HCO3- 4H ? 4CO2 4H2O

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• Reacción de la Cal viva y apagada
• CaO H2O 2H ? Ca2 2H2O
• Ca(OH)2 2H ? Ca2 2H2O

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• Los óxidos de las cenizas, al entrar en contacto
  con agua, forman las respectivas bases,
  alcanzando un alto poder neutralizador
• CaO H2O ? Ca(OH)2
• K2O H2O ? 2KOH
• MgO H2O ? Mg(OH)2
• Na2O H2O ? 2NaOH

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• En las reacciones se observa que una mol de base
  consume 2 moles de H, aumentando el pH del
  suelo.
• El Ca2 (Mg2) al quedar en solución puede
  reaccionar con los coloides del suelo y aumentar
  la saturación de este catión en el complejo de
  intercambio (X)
• XM Ca2 ? XCa M
• M representa a los cationes ácidos (Al3, H).

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• La reacción generalizada para la neutralización
  de Al3 con CaCO3 y Ca(OH)2 se podría escribir
  como sigue
• 2AlX 3CaCO3 3H2O ? 3CaX 2Al(OH)3 3CO2
• 2AlX 3Ca2 6OH- ? 3CaX 2Al(OH)3

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• Por Complejación
• El efecto tóxico del aluminio es removido del
  suelo cuando se le adicionan bases fuertes de
  Lewis (SO4-2, PO4-3, Si(OH)4, -RCOO-).

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• La aplicación de yeso a los suelos no cambia su
  pH en un rango mayor de 0.3 unidades, aunque se
  consigue una disminución drástica de la toxicidad
  con Al.
• El mecanismo por el cual disminuye la toxicidad
  del Al, se debe a que es complejado como AlSO4
  o precipitado como tres posibles compuestos
  jurbanita, basaluminita y alunita

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• Formación del complejo
• Al3 SO4-2 ? AlSO4
• Formación de jurbanita
• Al3 SO4-2 6H2O ? AlOHSO4 H
• Formación de basaluminita
• 4Al3 SO4-2 15H2O ? Al4(OH)10SO4.5H2O 5H
• Formación de alunita
• K 3Al3 2SO4-2 6H2O ? KAl3(OH)6(SO4)2
  2H

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• Complejación con materia orgánica
• En el proceso de complejación se requiere que los
  grupos ácidos estén disociados
• R-(COOH)n ? R-(COO-n) nH
• Al3 R-(COO-n) ? Al-R-(COO)(3-n)
• Al3 R-(COOH)n ? Al-R-(COO)(3-n) nH

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• Hay una marcada evidencia que la presencia de
  ligandos, tanto orgánicos como inorgánicos, bases
  de Lewis, reducen la toxicidad de aluminio.
• Esta disminución de la toxicidad es debida a la
  acción que estos ligandos ejercen sobre la
  actividad el Al3

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• Estructura del quelato de Al3 con un compuesto
  orgánico.

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• Con base a la Química de la Acidez del suelo la
  adición de yeso o cal se puede resumir en

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• Si el suelo tiene un pH menor de 5.0 (acidez de
  los Grupos 1 y 2) se debe agregar cal o dolomita.

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• Si el suelo tiene un pH mayor de 5.0 (Grupos 2 y
  3) y tiene bajos contenidos de S y de Ca y Mg
  intercambiables se debe adicionar yeso y/o
  sulfato de magnesio.

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• Es posible adicionar una mezcla con yeso y un
  bajo contenido de cal si no se desea aumentar
  demasiado el pH, pero si aumentar los niveles de
  Ca y Mg intercambiables.

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• El laboratorio de suelos de la Universidad
  Nacional, Sede Medellín realizó
• 2005 619 de suelo y 186 foliares
• 2006 396 suelo y 44 foliares
• a 64 empresas de flores del Oriente Antioqueño.
• Los invitamos a visitar el stand del Laboratorio
  y hacer uso de nuestros servicios.

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