Bases para entender la relación pH – alcalinidad – CIC en una solución
La movilidad de los nutrientes en el sustrato es determinada por el nivel de pH. Existen ciertos nutrientes que las plantas necesitan en pequeñas cantidades llamados micronutrientes, éstos son los que se ven afectados particularmente por el nivel de pH. Un pH bajo aumenta la movilidad de los micronutrientes y provoca que las plantas absorban más de lo que necesitan que puede llegar a un nivel tóxico. Por el contrario, un pH alto disminuye la movilidad de estos micronutrientes y provoca una deficiente absorción de la planta.
La meta es mantener estable el nivel de pH en el sustrato durante la vida del cultivo. Esta es una tarea particularmente delicada, ya que existen varios factores que pueden alterar esta estabilidad, y el esperar a notar síntomas de deficiencia o toxicidad en la planta puede comprometer en gran manera la productividad del cultivo y las ganancias.
¿Qué es el pH?
El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución; y su rango va desde 0 -que es lo más ácido, hasta 14 –lo más básico. El resultado de una medición de pH viene determinado por una consideración entre el número de iones de hidrógeno y el número de iones hidroxilo. Entre más alta sea la concentración de iones de hidrógeno más bajo será su pH. Cuando el número de iones de hidrógeno es igual al número de iones hidroxilo, se considera una solución neutra. Tendrá entonces un pH de aproximadamente 7.
La escala para medir el nivel de pH es algorítmica y representa el número de iones de hidrógeno en una solución. Cada incremento de pH tendrá 10 veces más iones de hidrógeno que el número anterior, de esta manera un pH de 4.0 tendrá 100 veces más iones de hidrógeno que un pH de 6.0. Cada especie de planta tiene su propio nivel de pH para su óptimo desarrollo. Éste nivel óptimo en general oscila entre 5.4 y 6.8.
¿Qué es la alcalinidad?
La alcalinidad es la capacidad total que tienen las sustancias en agua para neutralizar ácidos y se atribuye, en su mayoría, a la cantidad de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos disueltos en la solución. No debemos confundir alcalinidad con pH. Si bien el pH de una solución mide su acides a través de la concentración de iones de hidrógeno que contiene, la alcalinidad es el poder de esa solución de reaccionar con el ácido y mantener el pH estable.
El nivel de alcalinidad tiene varias consecuencias en la planta, debido a que una alta alcalinidad afecta directamente el pH del sustrato. Si 2 tipos de soluciones tienen niveles similares de pH, pero una tiene una alcalinidad de 100 y otra de 350, la primera elevará el nivel de pH en el sustrato mucho menos que la que tiene mayor alcalinidad. En general, la alcalinidad del agua tiene más relevancia que su pH cuando se miden sus efectos en el pH del sustrato.
Debido a que los carbonatos y bicarbonatos son los mayores componentes de la alcalinidad del agua, la mayoría de los laboratorios coinciden en que la forma de medir la alcalinidad es –el total de todos los carbonatos y bicarbonatos en una solución y se expresa en miligramos por litro (mg/l).
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¿Qué es la Capacidad de Intercambio Catiónico?
La mayoría de los micronutrientes en los sustratos tienen cargas positivas –cationes, como el calcio, magnesio, potasio, hidrógeno y varios más. La Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) de los sustratos es una medida de su habilidad para retener, liberar o intercambiar cationes (nutrientes). En cualquier líquido existen sustancias disueltas con cargas positivas y negativas. Algunos componentes de los sustratos como la turba (peat moss) y la vermiculita están cargados negativamente en la superficie y por consiguiente atraen cargas positivas. Entre más grande sea su capacidad de absorber cationes más alto será su CIC. Cada componente en el sustrato tiene una capacidad diferente de atraer y retener iones. La materia orgánica como la turba tiene una capacidad de absorber iones mucho más alta que los sustratos minerales, los cuales tienen una CIC cercano a cero.
Las soluciones de los sustratos en ocasiones contienen componentes con capacidad de disminuir cambios en el pH, –soluciones tampón o búfer. Esta capacidad depende de los componentes de la solución; si la capacidad es baja, al agregar fertilizantes y otras substancias químicas el pH de la solución cambiará inmediatamente en respuesta al pH de los nuevos elementos. Dado que el objetivo es mantener el pH dentro de cierto rango, es altamente recomendado utilizar soluciones con alta capacidad de reducir esos cambios.
Calidad del agua
El conocer las características del agua y saber de dónde proviene es una necesidad absoluta para la producción en sustrato. El agua, el sustrato y los fertilizantes interactúan con alta complejidad y determinan la disponibilidad de varios nutrientes necesarios para el crecimiento del cultivo. La calidad del agua puede variar de manera significante dependiendo principalmente de la zona geográfica, temporada del año y su procedencia.
El agua que proviene de la lluvia y la mayoría del agua que se encuentra en la superficie es más pura, ya que contienen un bajo contenido de minerales. En contraste, el agua que proviene de pozos profundos pude tener un alto contenido de minerales, particularmente en épocas prolongadas sin lluvia. Siempre existen elementos minerales presentes en el agua, ya sean indetectables o en abundancia, que pueden causar problemas al cultivo. Por ello, al diseñar un programa de nutrición se debe considerar la presencia o ausencia y cantidades relativas de varios elementos químicos en el agua que se usa, –entre más alto sea el contenido de iones disueltos y sales en el agua, más alta será su capacidad de proteger el pH del sustrato.
Si bien el agua pura puede tener un alto o bajo pH debido a la escasez de otros materiales disueltos en ella para actuar con el sustrato, no podrá ejercer ningún cambio en el pH del sustrato. Por otro lado, si se tiene un agua dura con alto nivel de minerales (sales de calcio y magnesio), su pH tendrá alta potencia.
