El PH del agua y del suelo.

El valor del pH del agua es un indicador que nos determina la acidez o alcalinidad del agua.

Se define como pH = – log [H+], siendo [H+] la concentración del hidrogenión (en términos técnicos se debería usar la “actividad” del hidrogenión, la cual corresponde a su concentración efectiva).

 El agua se encuentra disociada según la siguiente reacción:

H2O <==> H+ + OH- (ión hidrogenión + ión hidroxilo)

En un agua pura la concentración de H+ es igual a la de OH- y su valor de pH es de 7,0

Las aguas en las cuales la concentración de H+ es superior a la de OH- son aguas ácidas y el valor de su pH está por debajo de 7,0. Por el contrario aquellas cuya concentración de OH- es superior a la de H+ son aguas básicas o alcalinas y su pH es superior a 7,0.

La escala de valores de pH es totalmente abierta.

No obstante podríamos considerar como límites prácticos en aguas ácidas los valores de ácidos fuertes disueltos en agua como el ácido clorhídrico, ácido sulfúrico…etc. cuyo pH puede llegar incluso por debajo de –2; en aguas alcalinas, el pH de las disoluciones de bases fuertes como el hidróxido sódico o potásico puede superar el valor de + 14.

El pH del agua en nuestros cultivos

La medición del pH del agua de riego y de la solución del suelo tiene gran importancia, y realmente puede determinar el éxito o el fracaso de la cosecha.

El pH es un índice de la concentración de los iones de hidrógeno (H) en el agua. Se define como -log(H+). Cuanto mayor sea la concentración de los iones de hidrógeno en el agua, menor será el valor del pH.

La escala del pH va desde 0 a 14 donde:

El agua con un pH inferior a 7 se considera ácida (mayor concentración de iones de H+)

El agua con un pH superior a 7 se considera básica (menor concentración de iones deH+)

El agua con un pH de 7,0 se considera neutral.

Desde que la escala del pH es una escala logarítmica, un cambio de una unidad del pH (por ejemplo de 5,0 a 6,0) significa un cambio de 10 veces en la concentración de los iones de hidrógeno!

Los iones de hidrógeno participan en la mayoría de las reacciones químicas en el agua y el suelo. La concentración de los iones de hidrogeno (y por lo tanto, el pH) influye en la solubilidad de los fertilizantes, las formas iónicas de los elementos (por ejemplo, PO4-3 vs H2PO4-), la disponibilidad de los nutrientes a las plantas, la estabilidad de los quelatos etc.

Un agua o una solución del suelo con un pH demasiado alto, puede resultar en deficiencias de nutrientes, principalmente de micro-nutrientes, como el hierro. Mantener el pH del agua de riego por debajo de 7,0 es también importante para prevenir las obstrucciones de emisores, debido a la precipitación de sales.

Por otra parte, un pH demasiado bajo, podría dar lugar a la toxicidad de los micro-nutrientes y daños al sistema radicular de la planta.

El rango deseable del pH en la zona en la zona radicular para la mayoría de las plantas es entre 5.5 a 6.5. Por lo tanto, muchos agricultores deben añadir un ácido al agua de riego, para bajar el pH del agua.

La adición de un ácido significa la adición de iones de hidrógeno. Sin embargo, para determinar la cantidad de ácido que se debe agregar, no es suficiente saber el pH del agua. Otro parámetro vital debe ser tomado en cuenta: la alcalinidad del agua.

PH en la solución de fertirrigación.

El pH en las soluciones de fertirrigación, tanto en cultivo en suelo como en hidroponía, debe ser tal que permita estar disueltos a la totalidad de los nutrientes sin dañar las raíces, evitando de este modo la formación de precipitados (algunos de los cuales pueden presentarse en forma de finísima suspensión no visible al ojo humano) que pudieran causar obturaciones en los sistemas de riego e indisponibilidad para la absorción de dichos nutrientes.

El hierro, que es el elemento esencial cuya solubilidad resulta más afectada por el pH, a menos que se adicione diariamente o en forma quelatada, se encuentra en forma iónica disponible para la planta en menos del 50% por encima de pH 7, mientras que a pH 8 no queda nada disponible debido a su precipitación en forma de hidróxido férrico Fe(OH)3 (óxido, robín o herrumbre). Por el contrario, por debajo de pH 6.5, más del 90% del hierro permanece disuelto y disponible para las plantas.

El manganeso sigue una dinámica parecida al hierro.Al mismo tiempo, por encima de pH 6.5, la disponibilidad del fósforo y el calcio pueden decrecer considerablemente debido al predominio de la forma HPO4-2 (que forma precipitados insolubles en contacto con el calcio) sobre la forma H2PO4- (que forma compuestos muy solubles con el calcio). Y por encima de pH 7 el riesgo de precipitación de calcio y magnesio en forma de carbonatos, CaCO3 y MgCO3, es muy alto, lo que puede provocar importantes obturaciones de emisores y otros componentes en los sistemas de fertirriego.

En resumen, en el rango de pH 5.0-6.5, la práctica totalidad de los nutrientes está en forma directamente asimilable para las plantas, por encima de pH 6.5 la formación de precipitados puede causar serios problemas y por debajo de pH 5 puede verse deteriorado el sistema radical, sobre todo en cultivo hidropónico, donde el poder tamponador del sustrato suele ser muy pequeño.

 

PH en el suelo

El valor de pH de los suelos puede variar ampliamente; valores normales son 5-7 para zonas húmedas y 7-8.5 para zonas áridas. Niveles extremos en el pH de un suelo deben ser corregidos.

Las distintas especies de cultivo muestran distinta adaptabilidad para su desarrollo en función del pH del terreno, existen especies más acidófilas que otras y cada una presenta un rango de pH del suelo ideal para su crecimiento.

En cualquier caso, el crecimiento y el funcionamiento radicular pueden ser directamente afectados a pH 5 e inferiores, dependiendo de la especie considerada. Los efectos dañinos pueden ser compensados mediante el aporte de calcio adicional a pH 4-5, pero no a pH 3. Entre pH 5 y 8, el crecimiento suele ser satisfactorio, pero a pH 9, pueden darse efectos directos del OH- o HCO3-, sobre la absorción de fósforo, hierro, molibdeno y otros.

Por todo lo anteriormente expuesto, resulta imprescindible en las modernas y costosas instalaciones de fertirrigación el ajuste y control del pH de la solución, de esta forma se evitará la formación de precipitados y consiguientes obturaciones en los sistemas de riego, se ahorrará en mano de obra para la limpieza de emisores, se alcanzará una mayor durabilidad en los componentes de la instalación de riego y, sobre todo, se logrará un estado óptimo para la nutrición mineral de los cultivos que se traducirá en un aumento de la productividad y calidad de las cosechas. Aunque el ajuste del pH resulta especialmente crítico en los cultivos hidropónicos, también es interesante controlar el pH del suelo de cultivo en el entorno donde se desarrollan las raíces, con el fin de asegurarnos una correcta nutrición vegetal.