Capacidad de absorción del suelo

Actualizado: 16 Junio 2025

Capacidad de absorción del suelo — propiedad del suelo de retener sustancias disueltas en la solución del suelo y que están en contacto con su fase sólida. La capacidad de absorción del suelo está asegurada por el complejo absorbente del suelo.

La doctrina sobre la capacidad de absorción de los suelos fue desarrollada por K. K. Gedroits; posteriormente se desarrolló en los trabajos de G. Wiegner y S. Mattson.

En función del mecanismo de absorción se distinguen los siguientes tipos de capacidad de absorción de los suelos:

  • mecánica;
  • física;
  • de intercambio (físico-química);
  • química;
  • biológica.

Capacidad de absorción mecánica

Capacidad de absorción mecánica de los suelos — capacidad de retener mecánicamente en los poros del suelo partículas suspendidas en el agua que atraviesa el perfil del suelo. En este caso se retienen suspensiones de partículas aluminosilicatadas y orgánicas en estado coloidal.

La capacidad de absorción mecánica depende de la porosidad del suelo, el tamaño de los poros y la dispersión de la sustancia. Los suelos arcillosos y franco-arcillosos se caracterizan por una mayor capacidad de absorción mecánica que los arenosos y franco-arenosos.

La capacidad de absorción mecánica permite conservar en el suelo fracciones coloidales de fertilizantes y enmiendas poco solubles. Este tipo de capacidad de absorción también desempeña un papel en la distribución de los microorganismos a lo largo del perfil del suelo.

Capacidad de absorción física

Capacidad de absorción física de los suelos — capacidad de retener en la superficie de la fase sólida sustancias minerales y orgánicas bajo la acción de fuerzas de adsorción. La absorción física se debe a la presencia de una fase edáfica altamente dispersa, «suelo + solución del suelo», que posee energía superficial; gracias a ella se produce la atracción y acumulación del agua del suelo y de las sustancias contenidas en ella sobre la superficie de las partículas sólidas del suelo. En los suelos de grano grueso, por ejemplo arenosos, las fuerzas de adsorción son relativamente pequeñas, por lo que su capacidad de absorción física es baja. Con el aumento de la dispersión del suelo, de la cantidad de limo y de la fracción coloidal, las fuerzas de adsorción aumentan.

La absorción física en el suelo también puede surgir como resultado de la coagulación (aglutinación) de las partículas coloidales. Este proceso detiene el lavado de la fracción limosa del suelo.

En este tipo de absorción, las sustancias contenidas en la solución del suelo no sufren cambios.

El aumento de la concentración de una sustancia disuelta en la capa de medio de dispersión adyacente a las partículas de la fase sólida se denomina adsorción positiva. Las sustancias que provocan un aumento de la tensión superficial del medio de dispersión causan adsorción negativa. En el caso de la adsorción positiva, la fase dispersa atrae hacia su superficie las sustancias disueltas del medio de dispersión; en la adsorción negativa, las repele. Se adsorben positivamente los hidratos de óxidos metálicos y las sales formadas por bases fuertes y ácidos débiles (hidrolíticamente alcalinas). Los aniones se adsorben negativamente.

La adsorción positiva reduce el lavado de las sustancias disueltas hacia las capas profundas del suelo y mantiene la concentración de nutrientes en la capa radical.

Debido al gran número de factores capaces de influir en la absorción física, este tipo de absorción es dinámico.

Es difícil determinar la absorción física, ya que está interrelacionada con la absorción química y la adsorción de intercambio.

La absorción física es importante para el uso racional de los fertilizantes solubles. Por ejemplo, los iones cloruro en grandes cantidades son tóxicos para muchos cultivos, por lo que los fertilizantes que contienen cloro se aplican en otoño para que, durante las precipitaciones de otoño y primavera, se produzca su lavado de la capa arable. Por el contrario, para los fertilizantes nítricos ese lavado no es deseable, por lo que se aplican en primavera antes de la siembra o en cobertera.

La capacidad de absorción física de los suelos tiene importancia ecológica: la adsorción de pesticidas reduce su penetración en medios adyacentes, incluidos los vegetales.

Capacidad de absorción de intercambio

La capacidad de absorción de intercambio, o físico-química, de los suelos es la capacidad de los coloides finamente dispersos de las partículas del suelo con carga negativa de absorber cationes de la solución.

La absorción de intercambio en los suelos fue estudiada por primera vez por K. K. Gedroits, quien formuló la ley fundamental de la adsorción de intercambio de los suelos: todos los suelos poseen la capacidad de intercambiar los cationes contenidos en su complejo absorbente por cationes de electrolitos, y la cantidad de cationes absorbidos por el suelo es equivalente a la cantidad de cationes desplazados a la solución.

Durante la absorción de intercambio, los electrolitos de la solución del suelo entran en una reacción química de intercambio con las moléculas de la superficie de las partículas del suelo. En la absorción de intercambio, la concentración de la solución no cambia, pero sí cambia la composición de cationes en la solución; la concentración de aniones permanece casi invariable. Al absorber un catión de la solución, el suelo cede a la solución una cantidad equivalente de otro catión que antes se encontraba en la fase sólida:

$$\text{CAS} Ca + 2NH_4^+ \rightleftarrows \text{CAS} (NH_4)_2 + Ca^{2+};$$
$$\text{CAS} Ca + 2Na^+ \rightleftarrows \text{CAS} Na_2 + Ca^{2+};$$

La reacción de intercambio de un fertilizante con el complejo absorbente del suelo (CAS) puede representarse mediante la siguiente ecuación:

$$\text{CAS} \begin{array}{c} Ca \\ Mg \\ H \end{array} + 5NH_4NO_3 \rightleftarrows \text{CAS} \begin{array}{c} NH_4 \\ NH_4 \\ NH_4 \\ NH_4 \\ NH_4 \end{array} + Ca(NO_3)_2 + Mg(NO_3)_2 + HNO_3.$$

La capacidad de absorción de intercambio de los suelos desempeña un enorme papel en la nutrición de las plantas y en la transformación de los fertilizantes; determina la reacción y las propiedades amortiguadoras de las fases sólida y líquida, así como la composición catiónico-anónica y la concentración de la solución del suelo. Cuanto mayor es la capacidad de absorción del suelo, más económica y ecológicamente segura resulta la aplicación única (de reserva, periódica) de dosis altas de fertilizantes y enmiendas. Por el contrario, cuanto menor es la capacidad de absorción, más eficaz resulta la aplicación fraccionada de dosis pequeñas de fertilizantes y enmiendas.

Complejo absorbente del suelo (CAS)

Complejo absorbente del suelo (CAS) — conjunto de partículas minerales, orgánicas y organominerales finamente dispersas (coloides) de la fase sólida del suelo. El término fue introducido por K. K. Gedroits.

Las partículas finamente dispersas tienen un tamaño de 0,25 a 1 µm y son portadoras de la capacidad de absorción de intercambio del suelo. Con el aumento del tamaño, disminuye la capacidad de absorción de intercambio.

Mecanismo de absorción de intercambio por los coloides orgánicos

Los coloides orgánicos están representados principalmente por sustancias húmicas. La capacidad de la materia orgánica del suelo de adsorber cationes está determinada por la naturaleza ácida (acidoide) de las sustancias húmicas, gracias a la cual los coloides orgánicos tienen carga negativa procedente de los grupos carboxilo:

$$RCOOH \to RCOO^- + H^+.$$

La reacción de intercambio catiónico de los coloides orgánicos del suelo puede representarse de la siguiente forma:

$$(RCOO)_2Ca + 2K^+ \rightleftarrows 2RCOOK + Ca^{2+}.$$

Mecanismo de absorción de intercambio de cationes por los coloides minerales

Entre los coloides minerales se incluyen los minerales arcillosos cristalinos de los grupos de la caolinita y la montmorillonita, las hidromicas y los compuestos amorfos (hidratos de óxidos metálicos, ácido silícico, etc.).

La capacidad de intercambio de cationes de las partículas minerales de la fracción finamente dispersa también está relacionada con la carga negativa. La aparición de la carga negativa en los minerales del suelo se debe a la presencia de sustituciones isomorfas en las estructuras silicatadas y aluminosilicatadas. El compuesto de composición (SiO2))n es neutro, pero si en la estructura silicio-oxígeno una parte de los átomos de silicio en coordinación tetraédrica se sustituye por átomos de aluminio, esto conduce a la formación de una carga negativa:

$$\underset { \text{estructura neutra}} {[(SiO_2))_n]}$$
$$\underset { \text{estructura con carga eléctrica negativa}} {[(SiO_2)_{n-1}AlO_2]^-}$$

La carga negativa en los aluminosilicatos se equilibra con una cantidad correspondiente de cationes.

En los minerales arcillosos de la fracción finamente dispersa del suelo, estos cationes son capaces de disociarse e intercambiarse por otros cationes:

$$\lbrack (SiO_2)_{n-1}AlO_2 \rbrack K → \lbrack (SiO_2)_{n-1}AlO_2 \rbrack ^- + K^+.$$

La alta capacidad de absorción de los minerales del grupo de la montmorillonita se explica por la estructura de la red cristalina, que está formada por paquetes planos de la siguiente forma:

$$\dots O_3Si_2O_2OHAl_2OHO_2Si_2O_3 \dots$$

Dicha estructura es neutra; el aluminio situado en la parte central del paquete forma una capa con coordinación octaédrica y, en esa posición, no comunica carga negativa a la estructura aluminosilicatada. Sin embargo, la carga aparece si el aluminio se sustituye parcialmente por un átomo de silicio en la capa silicio-oxígeno:

$$\lbrack \dots O_3Si_2O_2OHAl_2OHSiAlO_2 \dots \rbrack ^-.$$
$$\lbrack \dots O_3Si_2O_2OHAl_2OHSiAlO_2 \dots \rbrack ^-.$$

Así, la influencia del aluminio sobre la carga de la estructura aluminosilicatada está determinada por su posición. El aluminio que forma una capa independiente de aluminio-oxígeno o de aluminio-hidroxilo con coordinación octaédrica no posee propiedades acidoides. La montmorillonita puede adquirir carga negativa debido a la sustitución isomorfa, por ejemplo, por la sustitución parcial del aluminio en coordinación octaédrica por magnesio:

$$\lbrack \dots O_3Si_2O_2OHAlMgOHO_2Si_2O_2 \dots \rbrack ^-.$$

La alta capacidad de intercambio de los minerales de este tipo también se debe a la capacidad de intercambio de la parte interna de la estructura microcristalina, ya que, al hincharse el mineral, la solución penetra en los espacios interpaquete de la red cristalina. Otros minerales de la fracción finamente dispersa, por ejemplo la caolinita, tienen un empaquetamiento más denso, por lo que el intercambio de cationes se produce solo en la superficie externa de los microcristales.

Mecanismo de absorción de intercambio de aniones

Las partículas de los coloides orgánicos y minerales poseen carga negativa, excepto los coloides de los hidróxidos de aluminio y hierro. La presencia de carga negativa explica la capacidad de la mayoría de los suelos de absorber cationes y no aniones.

Sin embargo, los minerales arcillosos del grupo de la caolinita, en condiciones de reacción ácida, pueden adquirir cargas positivas. La composición y la estructura de los paquetes de caolinita pueden representarse de la siguiente forma:

$$\dots O_3Si_2O_2OHAl_2(OH)_3 \dots$$

Los grupos hidroxilo unidos al aluminio en la capa octaédrica situada en la superficie externa de las partículas microcristalinas de caolinita pueden separarse en reacción ácida, formando carga positiva en determinadas zonas de la partícula microcristalina. En comparación con los minerales del grupo de la montmorillonita, la caolinita contiene más aluminio y menos ácido silícico. El aluminio no solo no comunica propiedades acidoides, sino que puede manifestar propiedades básicas (basoides):

$$\lbrack \dots O_3Si_2O_2OHAl_2(OH)_2 \dots \rbrack ^+ + OH^-.$$

En mayor grado, las propiedades básicas se manifiestan en medio ácido en los hidróxidos libres de aluminio y hierro no unidos al ácido silícico:

$$\lbrack Fe(OH)_3 \rbrack _n \to \lbrack Fe_n(OH)_{3n-1} \rbrack ^+ + OH^-,$$
$$\lbrack Al(OH)_3 \rbrack _n \to \lbrack Al_n(OH)_{3n-1} \rbrack ^+ + OH^-.$$

Las partículas microcristalinas con carga positiva son capaces de absorber aniones de la solución del suelo, intercambiándolos por OH-. Por esta razón, cuanto mayor es el contenido de minerales del grupo de la caolinita y de hidróxidos de aluminio y hierro en el complejo absorbente, menor es la capacidad de intercambio catiónico y mayor es la capacidad de absorción de intercambio de aniones.

Las propiedades básicas de tales coloides se manifiestan en suelos fuertemente ácidos sod-podzólicos, krasnozems, zheltozems, suelos pantanosos y suelos enriquecidos con hidróxidos de hierro y aluminio. Un ejemplo de absorción de intercambio de aniones de fertilizantes puede representarse mediante la ecuación:

$$\lbrack Al(OH)_2 \rbrack HPO_4 + (NH_4)_2SO_4 \leftrightarrows \lbrack Al(OH)_2 \rbrack SO_4 + (NH_4)_2HPO_4.$$

Equilibrio de la absorción de intercambio

La reacción de intercambio transcurre en proporciones equivalentes y es reversible. Se establece un equilibrio dinámico entre la fase sólida del suelo y la solución. El equilibrio depende de la composición y la concentración de la solución, de la naturaleza de los aniones y cationes y de las propiedades del suelo. Los fertilizantes, las enmiendas, el grado e intensidad de mineralización de la materia orgánica, la humedad, el consumo de iones por las plantas y la actividad vital de los microorganismos influyen en el equilibrio.

La velocidad de las reacciones de intercambio es alta: en 3-5 minutos desde la aplicación de fertilizantes hidrosolubles, hasta el 85 % de los cationes del CAS se intercambian con el CAS por una cantidad equivalente.

Energía de absorción de cationes

Para evaluar la sorción de cationes, K. K. Gedroits introdujo el concepto de «energía de absorción de cationes». Los diferentes cationes se caracterizan por distintas energías de absorción y retención en estado absorbido. Cuanto mayor es la masa atómica relativa y mayor la carga del catión, más fuerte es su absorción y más difícil su desplazamiento del estado absorbido. En la serie de cationes monovalentes, la absorción aumenta en el orden:

$$Li^+ < Na^+ < NH_4^+ < K^+ < Rb^+;$$

la masa atómica relativa de estos cationes es, respectivamente, 7, 23, 18, 39, 85. Entre los cationes monovalentes, debido a los menores tamaños de los iones en estado hidratado, son excepción el amonio y el hidrógeno H+ o H3O+ (hidronio), que en energía de absorción supera al calcio 4 veces y al sodio 17 veces.

Los cationes divalentes se disponen en la serie:

$$Mg^{2+} < Ca^{2+} < Co^{2+};$$

masa atómica relativa 24, 40, 59, respectivamente.

Los trivalentes:

$$Al^{3+} < Fe^{3+};$$

masa atómica relativa 27 y 56, respectivamente.

En orden creciente de capacidad de absorción, los cationes se disponen en la serie:

$$Li^+ < Na^+ < NH_4^+ < K^+ < Rb^+ << Mg^{2+} < Ca^{2+} < Co^{2+} << Al^{3+} < Fe^{3+}.$$

El aumento de la energía de absorción de los cationes con el crecimiento de su masa atómica se explica por la disminución del grado de hidratación. Los cationes poco hidratados son atraídos con más fuerza por la superficie del coloide. Los minerales del grupo de la caolinita absorben cationes por la superficie externa del cristal, ya que tienen un pequeño espacio libre entre los paquetes de la red cristalina (2,8 Å). En los minerales del grupo de la montmorillonita, el espacio libre entre paquetes es mayor y asciende en estado seco a 9,4 Å, y al hincharse, hasta 21 Å.

Absorción no intercambiable de cationes

El intercambio catiónico puede transcurrir en la superficie externa (extramicelar) e interna de los coloides (intramicelar).

Los minerales arcillosos del grupo de la montmorillonita, con una red cristalina de tres capas, al expandirse con la humedad pueden absorber cationes de forma extramicelar e intramicelar. Al secarse el suelo, el espacio interpaquete se contrae y encierra los cationes absorbidos en hexágonos. Al humedecerse, los cationes vuelven a estar disponibles para las plantas.

La absorción de cationes de potasio y amonio aumenta con el crecimiento del contenido de minerales del grupo de la montmorillonita. La aplicación de fertilizantes amoniacales y potásicos en capas del suelo con humedad estable (capas más profundas) permite reducir la absorción no intercambiable (fijación) de cationes y conservarlos en forma disponible para las plantas. En los suelos de chernozem, la absorción no intercambiable está más pronunciada que en los sod-podzólicos. Aumenta con el humedecimiento y secado periódicos.

Capacidad de absorción de cationes del suelo

Capacidad de absorción de cationes del suelo, o capacidad de intercambio catiónico (CIC), — cantidad máxima de cationes que pueden ser absorbidos por intercambio por el suelo. La capacidad de absorción para un suelo concreto es un valor constante.

$$T = \frac{m}{A},$$

donde

m
— cantidad máxima de cationes que pueden ser absorbidos por intercambio por el suelo, mmol;
A
— masa atómica del catión.

La capacidad de absorción se expresa en milimoles (mmol) por 100 g de suelo, o en la expresión obsoleta mg·eq por 100 g.

Ejemplo 1.

Si 100 g de suelo contienen 500 mg de calcio absorbido en ausencia de otros cationes, la capacidad de absorción será igual a:

500 : 20 = 25 mmol-equivalente/100 g de suelo,

donde

20
— masa atómica equivalente del calcio,

y 1 mmol-equivalente de calcio es igual a:

40 : 2 = 20 mg,

donde

40 mg/mmol
— masa atómica del calcio,
2
— equivalente de la sustancia, igual a la valencia del átomo de calcio.

Si todo el calcio (en el ejemplo, 500 mg) se desplaza por el catión amonio NH4+, se absorberán 450 mg de NH4+, ya que la masa equivalente del ion NH4+ es 18 mg. Por eso, al intercambiar Ca2+ por NH4+, en lugar de 20 mg de Ca se absorben 18 mg de amonio. La capacidad de absorción sigue siendo la misma: en milimoles-equivalentes también será igual a 25 mmol/100 g de suelo, ya que 450 : 18 = 25.

Ejemplo 2.

Si 100 g de suelo contienen en estado de absorción por intercambio 160 mg de calcio, 24 mg de magnesio y 3 mg de hidrógeno, la CIC (T) será igual a:

T = 160/20 + 24/12 + 3/1 = 13 mg·eq/100 g,

donde

20, 12, 1 mg·eq/mmol
— masas atómicas equivalentes de calcio, magnesio e hidrógeno, respectivamente.

Factores que influyen en la capacidad de absorción

Influencia del contenido de partículas altamente dispersas en el suelo

Los suelos con alto contenido de partículas finamente dispersas se caracterizan por una alta capacidad de absorción:

  • en los suelos arcillosos es mayor que en los arenosos;
  • en los suelos ricos en materia orgánica es mayor que en los pobres.

Influencia de la composición química y mineralógica de los coloides del suelo

Los diferentes grupos de coloides del suelo se diferencian por su capacidad de absorción. Entre los minerales arcillosos, los minerales del grupo de la montmorillonita, caracterizados por una alta dispersión, poseen la mayor capacidad de absorción de cationes; su capacidad de absorción alcanza 60-150 mmol/100 g de mineral. La caolinita se distingue por su baja dispersión y superficie activa; su capacidad de absorción de cationes es de 3-15 mmol/100 g de mineral.

Los coloides orgánicos del suelo poseen una mayor capacidad de absorción en comparación con los minerales. Las capacidades de intercambio de cationes de los ácidos húmicos de distinto origen están determinadas por la presencia de grupos funcionales: los ácidos húmicos de los suelos podzólicos tienen una capacidad de alrededor de 350 mmol/100 g de sustancia a pH = 7,0, mientras que los ácidos húmicos de los chernozems y suelos castaños tienen 400-500 mmol/100 g en las mismas condiciones. Por eso los chernozems se distinguen por una mayor capacidad de absorción — 40-60 mmol/100 g de suelo (según otros datos, 20-70 mmol/100 g de suelo) — en comparación con los sod-podzólicos, cuya capacidad de absorción es de 10-15 mmol/100 g (para los sod-podzólicos arenosos, 5-10 mmol/100 g). La capacidad de absorción de la materia orgánica de la fase sólida del suelo es 10-30 veces mayor que la de la parte mineral, y con un contenido de humus del 5-6 % representa más del 50 % de la capacidad total.

La capacidad de absorción de los coloides minerales amorfos depende de la relación en su composición SiO2 : R2O3. Cuanto más ácido silícico y menos óxidos de aluminio y hierro, mayor es la capacidad de absorción. Esto explica la baja capacidad de absorción de los suelos sod-podzólicos.

Influencia de la reacción del medio edáfico

Los coloides del suelo manifiestan propiedades acidoides en mayor grado en condiciones de medio neutro o ligeramente alcalino. En reacción ácida, la carga de los coloides del suelo disminuye, reduciendo la capacidad de absorción.

Composición de los cationes absorbidos

En estado de absorción por intercambio, todos los suelos contienen calcio y magnesio; en los chernozems lavados, ordinarios y potentes, la proporción de calcio (30-40 mmol) y magnesio (5-10 mmol) alcanza el 80-90 %, con una pequeña cantidad de cationes de hidrógeno y aluminio. En los chernozems meridionales, los suelos castaños y los serozems predominan el calcio y el magnesio, con una pequeña proporción de sodio; el hidrógeno está ausente. En los solonetz y solonchaks, en estado de absorción por intercambio hay calcio, magnesio y sodio. En los krasnozems, zheltozems, suelos podzólicos y sod-podzólicos, entre los cationes absorbidos se incluyen calcio, magnesio, aluminio, hidrógeno y hierro. Los cationes de potasio y amonio en estado de absorción por intercambio están presentes en pequeñas cantidades en todos los suelos.

Un contenido en el CAS de cationes alcalinos de potasio y sodio superior al 3-5 % de la CIC conduce a la dispersión de la fracción coloidal, empeorando bruscamente las propiedades de los suelos alcalinos. Al interactuar con fertilizantes, enmiendas y sales minerales de la solución del suelo, el sodio absorbido pasa a la solución y forma sales hidrolíticamente alcalinas:

$$\text{CAS} Na_2 + Ca(HCO_3)_2 \leftrightarrows \text{CAS} Ca + 2NaHCO_3;$$
$$NaHCO_3 + H_2O \leftrightarrows NaOH + H_2O + CO_2.$$

El alto contenido en el CAS de cationes absorbidos por intercambio de hidrógeno, aluminio, hierro y manganeso, característico de los suelos podzólicos y pantanosos, zheltozems y krasnozems, empeora las propiedades de los suelos ácidos. El catión hidrógeno destruye gradualmente los coloides minerales del CAS, reduciendo la capacidad de intercambio y empeorando la estructura del suelo.

Capacidad óptima de intercambio catiónico

Cuanto mayor es la capacidad de absorción catiónica del suelo, mayor es la cantidad de diversos cationes que es capaz de conservar del lavado, asegurando así mejores condiciones de nutrición, crecimiento y desarrollo de las plantas. Además, el aumento de la capacidad de intercambio catiónico influye positivamente en la resistencia de los suelos al impacto antrópico, en particular a la contaminación química.

Manejo de la capacidad de intercambio catiónico

Las relaciones y la composición de los cationes absorbidos por intercambio de los diferentes suelos se regulan mediante la aplicación de fertilizantes y enmiendas. En los suelos ácidos, los cationes de hidrógeno, aluminio, hierro y manganeso se desplazan del CAS mediante la aplicación de enmiendas calcáreas; en los alcalinos, los cationes de sodio se desplazan mediante la aplicación de enmiendas yesíferas. En ambos casos, los cationes que influyen negativamente en los cultivos son sustituidos por calcio.

Буквоед

Capacidad de absorción química

Capacidad de absorción química de los suelos — capacidad del suelo de convertir aniones y cationes de la solución del suelo en sustancias poco solubles.

Los nitratos y cloruros (NO3- y Cl-) no participan en la absorción química, ya que no forman con ningún catión de la solución del suelo sustancias poco solubles. Los carbonatos y sulfatos (CO32-, SO42-) se absorben químicamente con un alto contenido en los suelos de calcio Ca2+ y magnesio Mg2+. Los fosfatos forman con bastante facilidad compuestos poco solubles con todos los cationes di y trivalentes (Ca2+, Mg2+, Fe3+, Al3+).

En los suelos neutros o con reacción ligeramente alcalina, que contienen calcio absorbido por intercambio, bicarbonatos de calcio o magnesio en la solución del suelo, se produce la absorción química de los iones fosfato como resultado de la formación de fosfatos poco solubles de calcio y magnesio. Así, al aplicar en el suelo con alto contenido de calcio fertilizantes fosforados hidrosolubles, tienen lugar las reacciones:

$$Ca(H_2PO_4)_2 + Ca(HCO_3)_2 \to 2CaHPO_4 + 2H^+ + CO_3^{2-},$$
$$Ca(H_2PO_4)_2 + 2Ca(HCO_3)_2 \to Ca_3(PO_4)_2 + 8H^+ + 4CO_3^{2-}.$$

Las sales poco solubles formadas como resultado de reacciones químicas análogas precipitan y pasan de la solución del suelo a la fase sólida del suelo.

Junto con la absorción química (retrogradación) de los fosfatos en los suelos, es posible el proceso inverso: la movilización del fósforo, es decir, su paso de formas no disponibles a formas disponibles. La movilización ocurre al acidificarse los suelos:

$$Ca_3(PO_4)_2 + 2H^+ = 2CaHPO_4 + Ca^{2+};$$
$$2CaHPO_4 + 2H^+ = Ca(H_2PO_4)_2 + Ca^{2+}.$$

En los suelos con acidez hidrolítica superior a 2,5 mg·eq/100 g, las plantas son capaces de asimilar fosfatos trisustituidos. Además, cuanto más ácido es el suelo, más intensamente ocurre este proceso, sin ser inferior a la absorción de fosfatos monosustituidos.

En medio ácido pueden formarse fosfatos poco solubles de hierro y aluminio:

$$Fe(OH)_3 + H_3PO_4 \rightarrow FePO_4 + 3H_2O,$$

o

$$Al(OH)_3 + H_3PO_4 \rightarrow AlPO_4 + 3H_2O.$$

A diferencia de los fosfatos de calcio, los fosfatos de aluminio y hierro son insolubles en la solución del suelo con reacción ácida. Por eso la absorción química de los fosfatos ocurre de manera diferente en los distintos suelos. En los suelos con reacción ácida se forman fosfatos insolubles de hierro, aluminio y manganeso, mientras que en los de reacción neutra y alcalina se forman fosfatos poco solubles de calcio.

Los fosfatos trisustituidos recién precipitados de hierro, aluminio y calcio pueden ser absorbidos gracias a las exudaciones radicales de las plantas; sin embargo, al envejecer los precipitados, su disponibilidad para las plantas disminuye. El fosfato dicálcico (CaHPO4) es soluble en ácidos débiles y, por ello, es asimilado por las plantas gracias a las exudaciones ácidas de las raíces. Durante el período desde la germinación de las semillas hasta la aparición de raíces desarrolladas, las plantas consumen solo fosfatos monosustituidos hidrosolubles. Sin embargo, precisamente estos se unen químicamente con rapidez en todos los tipos de suelo, tanto con iones solubles como con iones en estado absorbido de calcio, magnesio, hierro y aluminio.

En orden creciente de capacidad de absorción química de fosfatos, los suelos se disponen en la secuencia: chernozems < serozems < suelos sod-podzólicos < krasnozems.

La intensa absorción de fosfatos obliga a aplicar y enterrar los fertilizantes fosforados a cierta profundidad cerca de la ubicación de las raíces, ya que no pueden migrar. Para reducir la absorción química de las formas disponibles de fósforo de los fertilizantes, se reduce la superficie total de contacto con el suelo mediante la granulación de las formas pulverulentas y la localización en la aplicación presiembra.

Absorción biológica

Absorción biológica — absorción por las plantas y la microflora del suelo de nutrientes, fertilizantes y aire. En el proceso de la actividad vital de las plantas y los microorganismos del suelo se acumula materia orgánica, que incluye elementos de ceniza y nitrógeno. La absorción biológica incluye la fijación de nitrógeno libre por los microorganismos fijadores de nitrógeno.

Parte de los nutrientes aplicados al suelo con los fertilizantes es consumida por los microorganismos. Así, en los suelos sod-podzólicos cultivados, el plasma de las células microbianas contiene alrededor de 125 kg de nitrógeno, aproximadamente 40 kg de P2O5 y alrededor de 25 kg de K2O por 1 ha.

Una particularidad del proceso de absorción biológica es la selectividad: las raíces de las plantas y los microorganismos asimilan del suelo aquellos elementos que necesitan.

La absorción biológica es la única forma de retención prolongada de nitratos y cloruros en el suelo. Según los estudios realizados por el método de radioisótopos con ayuda del isótopo 15N, en forma orgánica se fija en el suelo el 10-20 % del nitrógeno en forma de nitratos y el 20-40 % en forma amoniacal de los fertilizantes nitrogenados aplicados.

La intensidad de la absorción biológica está influida por:

  • el régimen de aire del suelo;
  • el contenido de materia orgánica del suelo, residuos vegetales y fertilizantes orgánicos;
  • el régimen térmico del suelo;
  • la reacción del medio.

Con un proceso de absorción biológica muy pronunciado es posible una influencia negativa sobre la nutrición de las plantas.

La regulación de la absorción biológica se logra mediante el empleo de fertilizantes orgánicos, minerales y bacterianos, encalado, rotación de cultivos, épocas y métodos de laboreo del suelo y otras prácticas agrotécnicas.

Garshinka

Lista de fuentes

  1. Mineev V. G., Sychov V. G., Gamzikov G. P. et al. Agroquímica. Libro de texto. / Ed. de Mineev V. G. M.: Editorial del VNIIA im. D. N. Pryanishnikov. 2017.
  2. Yagodin B. A., Zhukov Yu. P., Kobzarenko V. I. Agroquímica. / Ed. de B. A. Yagodin. M.: Kolos. 2002.