Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) y cationes básicos intercambiables

Nombre: Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) y cationes básicos intercambiables
Descripcion:

Se define a la capacidad de intercambio catiónico como los procesos reversibles por los cuales las partículas sólidas del suelo adsorben cationes de la fase acuosa liberando al mismo tiempo otros iones en cantidades equivalentes, estableciéndose el equilibrio químico entre ambas fases. La CIC refleja la suma total de los cationes intercambiables de un suelo. Cuanto mayor es la CIC mayor es la cantidad de cationes que éste puede retener (adsorber).
Los suelos difieren en su capacidad de retener cationes intercambiables. La CIC depende sobre todo de la cantidad y tipo de arcillas y del contenido de materia orgánica presentes en el suelo.

Relevancia:

La CIC es un indicador directo de la fertilidad del suelo, ya que controla la disponibilidad de nutrientes para las plantas: K+, Mg++, Ca++, entre otros. Además interviene en los procesos de floculación – dispersión de arcilla y por consiguiente en el desarrollo de la estructura y estabilidad de los agregados, importante sobre todo en los suelos alcalinos y, además, en la degradación física del suelo. La CIC también influye en los procesos de degradación química del suelo, porque determina el papel del suelo como depurador natural al permitir la retención de elementos contaminantes incorporados al suelo.

Gráfico:

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Mapa:

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Tendencias:
Fuente:

Observatorio Nacional de la Degradación de Tierras y Desertificación (2014)

Nombre
Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) y cationes básicos intercambiables
Marco ordenador
Grandes temas
Indicadores biofísicos
Modelo FPEIR
Indicadores de ESTADO - Capital NATURAL
Descripción

Se define a la capacidad de intercambio catiónico como los procesos reversibles por los cuales las partículas sólidas del suelo adsorben cationes de la fase acuosa liberando al mismo tiempo otros iones en cantidades equivalentes, estableciéndose el equilibrio químico entre ambas fases. La CIC refleja la suma total de los cationes intercambiables de un suelo. Cuanto mayor es la CIC mayor es la cantidad de cationes que éste puede retener (adsorber).

Los suelos difieren en su capacidad de retener cationes intercambiables. La CIC depende sobre todo de la cantidad y tipo de arcillas y del contenido de materia orgánica presentes en el suelo.

Relevancia y objetivos

La CIC es un indicador directo de la fertilidad del suelo, ya que controla la disponibilidad de nutrientes para las plantas: K+, Mg++, Ca++, entre otros. Además interviene en los procesos de floculación – dispersión de arcilla y por consiguiente en el desarrollo de la estructura y estabilidad de los agregados, importante sobre todo en los suelos alcalinos y, además, en la degradación física del suelo. La CIC también influye en los procesos de degradación química del suelo, porque determina el papel del suelo como depurador natural al permitir la retención de elementos contaminantes incorporados al suelo.

¿Qué mide el indicador?
Alcances

Expresa el número de moles de iones de carga positiva adsorbidos que pueden ser intercambiados por unidad de masa seca, bajo unas condiciones de temperatura, presión, composición de la fase líquida y una relación masa – solución dada (Sposito, 1989).

Limitaciones

El valor obtenido de la CIC de los suelos es dependiente del método utilizado para su determinación.

Fórmula y unidad de medida
Fórmula

No aplica

Unidad de medida

Centimoles de carga positiva por kilogramo de suelo suelo (cmolckg-1) o en mili-equivalentes por cada 100 g de suelo seco (meq 100 g-1). El valor numérico es el mismo para ambas unidades.

Dimensión Espacial
Cobertura geográfica
Parcelas de muestreo
Escala
Local
Dimensión Temporal
Fecha inicio toma de datos
2014
Última actualización
Periodicidad en la recolección de datos
Anual
Metodología para la recolección de datos

Se utiliza una muestra compuesta por lo menos de 5 submuestras por cada parcela. Las submuestras se toman en una profundidad de 0-10 cm.

La determinación de CIC se realiza según la metodología ampliamente usada en Argentina y actualmente en revisión por IRAM-SAGyP.

El método consiste en la extracción de los cationes intercambiables por una solución de acetato de amonio (AcNH4) 1 mol/L, pH 7. Dichos cationes intercambiables quedan reemplazados completamente en el coloide por amonio (NH4+) y pasan a la solución donde se determina Ca++, Mg++, Na+ y K+. Para la determinación de la máxima capacidad de adsorción (valor T) se parte del suelo que ha quedado saturado con NH4+ después del tratamiento de AcNH4. Se desplaza el NH4+ adsorbido con Ca++, percolando con una solución de cloruro de calcio (Cl2Ca), se lava el exceso de Ca++ con agua y se intercambia el Ca++ fijado por Na+, pasando una solución de ClNa 1N. El Ca++ presente en esta solución representa el valor T.

El Ca++ y Mg++ se determinan por complejometría, mientras que Na+ y K+ por fotometría de llamas (Richards, 1970, y Jackson, 1976).

Presentación
Variables que componen el indicador

CIC (máxima capacidad de adsorción): Valor T

Cationes de cambio: calcio (Ca++), magnesio (Mg++), sodio (Na+) y potasio (K+)

Relevancia para la toma de decisiones

Dar alertas sobre posibles procesos de salinización, alcalinización, acidificación y pérdida de fertilidad del suelo, indicando la degradación y/o mal manejo del recurso.

Tendencias y desafios

Se está elaborando la línea base para ver las tendencias.

Marco legislativo o normativo

No aplica

Valor de referencia
Los valores de acuerdo a la proporción de coloides y mineralogía de los mismos (superficie específica) pueden variar en un amplio rango.
Vínculo con iniciativas Regionales o Mundiales

Información complementaria

-Porcentaje de sodio de intercambio (PSI): Por cálculo, a partir del contenido de sodio de intercambio (CSI) y su relación con la máxima capacidad de adsorción (valor T), se puede determinar el PSI.

PSI = CSI / Valor T

donde:     PSI: porcentaje de sodio de intercambio, expresado en %

                  CSI: contenido de sodio de intercambio, expresado en cmolcKg-1

                  Valor T: máxima capacidad de adsorción, expresado en cmolcKg-1

Importancia para determinar y clasificar suelos sódicos.

-Porcentaje de saturación de bases: La Sumatoria de Bases o Valor S, es la suma de las llamadas bases intercambiables que neutralizan la acidez del suelo. Son los cationes Ca++, Mg++, K+ y Na+ que predominan en suelos neutros y alcalinos. Proporciona información útil de la acidez.

El grado de saturación de bases se expresa por medio del valor V.

V = (S/T) * 100)

Del punto de vista de la fertilidad, interesa tener un Valor V elevado.

Fuente de información

Observatorio Nacional de la Degradación de Tierras y Desertificación (2014)

Documentación relacionado con el Indicador

Fernández Linares, L.C., Rojas Avelizapa, N.G., Roldán Carrillo, T.G., Ramírez Islas, M.E., Zegarra Martínez, H.G., Uribe Hernández, R., Reyes Ávila, R.J., Flores Hernández, D., Arce Ortega, J.M. (2006): Manual de técnicas de análisis de suelos aplicadas a la remediación de sitios contaminados.- Instituto Mexicano del Petróleo, Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, Instituto Nacional de Ecología, México, D. F.- Disponible en: http://www.inecc.gob.mx/descargas/publicaciones/509.pdf

Quiroga, A., Bono, A. (eds.) (2012): Manual de fertilidad y evaluación de suelos.- Ediciones INTA, EEA INTA Anguil Ing. Agr. Guillermo Covas.

Santos, D.J.; Wilson, M.G., Ostinelli, M.M. (2012): Metodología de muestreo de suelo y ensayos a campo. Protocolos básicos comunes.- Ediciones INTA, Paraná.- Disponible en: http://inta.gob.ar/documentos/metodologia-de-muestreo-de-suelo-y-ensayos-a-campo

Acceso Usuarios

ISSN 2314-2030