CICLO DEL POTASIO
El potasio (K) es un elemento esencial para las plantas, los animales y los humanos porque interviene en procesos de la fotosíntesis, en procesos químicos dentro de las células, y contribuye e n mantener el agua en las células. Es por esto que el potasio, junto con el nitrógeno y el fósforo, son elementos esenciales para los seres vivos.El ciclo del potasio consiste en los siguientes pasos:· El potasio se encuentra en forma natural en el suelo, especialmente e n los suelos ricos en arcillas, que contienen hasta un 3%. En los suelos pantanosos y los pobres en a rcilla el contenido de compuestos de potasio es menor y puede ser deficitario, originando problemas en los cultivos.· Los compuestos de potasio del suelo son lavados (lixiviados) con facilidad en las zonas de altas precipitaciones y, en consecuencia, deben ser restituidos a los campos por fertilización, añadiendo cloruro de potasio o sulfato de potasio. Ciertos cultivos (alfalfa, zanahorias, pepinos y coles) son muy exigentes en potasio y no prosperan en suelos pobres en dicho elemento. La deficiencia de potasio en las plantas se detecta po rque éstas tienen apariencia decaída o marchita, ya que la falta de potasio favorece la pérdida de agua en las células. Hay 3 formas de potasio para que se de este ciclo, los cuales son: •
Potasio Soluble: Forma parte de la solución del suelo, es renovado constantemente. Es aprovechable por las plantas.
•
Potasio Intercambiable: Fracción adsorbida, es intercambiado por otros cationes.
•
Potasio Fijado: Acumulado en el espacio interlaminar
de las arcillas. No es intercambiable. Factores que afectan la fijación Factores que afectan la fijación. -Naturaleza de material arcilloso: poder de fijación -Caolinita: Nulo -Montmorillonita: Débil -Illita-Vermiculita: Alto.
1.
CICLO DEL POTASIO
Componentes principales del ciclo potasio potasio.- Inicialmente los
del
minerales del suelo, como las micas y feldespatos son las fuentes originales de potasio. que enfrentaron a las micas finas y arcillas de silicato en cual algunos de potasio de se celebra en un no intercambiable, pero en poca forma disponible. potasio no intercambiable se lentamente a la forma intercambiable y tarde a la solución del suelo, de la que es absorbida por las raíces de las plantas , y finalmente se recicla a través de los residuos vegetales y desechos en el suelo. Al mismo tiempo, la mayor parte del potasio se encuentra en los minerales primarios o en forma no intercambiable o fertilizantes químicos son una fuente cada más importantes de potasio
otras
libera más
fijo. vez
Es un error creer que en suelos que por naturaleza son ricos en K , adicionar este elemento a los cultivos es innecesario. El potasio extraído por los cultivos debe de regresarse al suelo para no disminuir la fertilidad del mismo; cuando el agricultor saca de la parcela o campo la cosecha, se esta llevando consigo el K fuera del sistema agrícola. La figura muestra como las vías de remoción influyen en el reciclaje natural del potasio en el suelo. También, se puede apreciar que se pierde potasio al sacar la cosecha, por lavado, especialmente en suelos arenosos y lugares de alta precipitación pluvial, por escurrimiento y/o erosión en sitios donde la pendiente y el manejo del agua y drenaje son deficientes. Las plantas absorben el potasio que se encuentra en la solución del suelo en forma del catión K+. La cantidad de K en la solución del suelo esta en función (controlada por) de la liberación del potasio intercambiable, generalmente localizado alrededor de las partículas (micelas) de arcilla
4.1. FORMAS DEL POTASIO Las formas más importantes de K en el suelo, y los procesos que las relacionan.
POTASIO EN MINERAL El k mineral esta entre 90-98% de k total , se encuentra en estructura de minerales primarios(feldespatos, micas). -En los feldespatos el k se encuentra en estructura de tetraedros, son partículas mayores que las micas(limo y arena), resistentes a la destrucción. - Las micas(muscovitay biotita) el k estructural en intercapa
POTASIO EN LA SOLUCIÓN DE SUELO
El K de la solución de suelo está inmediatamente disponible y puede ser absorbido por las plantas en forma inmediata, pero las cantidades presentes son muy pequeñas, apenas una mínima porción del K total del suelo se encuentra en esta forma. El k en solución se encuentra enter 1-3% del intercambiable. Las plantas en crecimiento rápidamente extraen el K de la solución del suelo, pero a medida que el K es absorbido y extraído, su concentración es renovada y restituida inmediatamente por la cesión de formas menos fácilmente accesibles ubicadas en las zonas de adsorción de los coloides minerales y orgánicos del suelo. El proceso de adsorción-desorción es el que repone y equilibra la concentración de K de la solución del suelo.
POTASIO INTERCAMBIABLE Es la forma iónica del potasio (K+ ) unido electrostáticamente a los materiales que componen la fase sólida coloidal mineral y orgánica. El k intercambiable esta entre 0,1-2% del k total rapidamente disponible. A medida que la concentración del K de la solución desciende, el K adsorbido es liberado a la solución del suelo. A la inversa, si la concentración de K de la solución del suelo aumenta por la aplicación de fertilizantes potásicos, parte de éste dejará la solución y se unirá electrostáticamente al material coloidal de la fase sólida. Existe un equilibrio entre las dos fracciones que p uede ser representado en la Figura . El proceso es instantáneo
El
K de la solución más el intercambiable, es comúnmente denominado K"disponible" y medido en los análisis convencionales para evaluar la fertilidad del suelo.
POTASIO NO INTERCAMBIABLE El k no intercambiable se encuentra entre 1-10% del k total. Existen formas de K que están fuertemente unidas a la fase sólida mineral, las cuales se denominan "K fijado" y "K estructural". Ambas constituyen el K de reserva o de reposición de los suelos. El K fijado es el que se ubica en el espacio hexagonal de las láminas de silicio y el K estructural que es el que está químicamente combinado con los elementos en la estructura de los minerales del suelo. Ambas formas son denominadas no-intercambiables. - Equilibrio entre potasio intercambiable y no intercambiable Se produce un equilibrio entre el K intercambiable y estas formas no-intercambiables. El proceso para alcanzar el estado de equilibrio es mucho más lento que el de K de la solución del suelo-K intercambiable. El mecanismo de reposición y equilibrio entre las formas, se muestra : La fuente inmediata de K para las plantas es el que está disuelto en la solución del suelo; la reposición que mantiene su nivel estable es en primer lugar, la forma intercambiable y luego el K de reserva. El suministro a la planta durante un período determinado dependerá de la cantidad de K de cada fuente y de la velocidad con que se establece la reposición y el equilibrio entre las fuentes. La cantidad de K en la solución del suelo es siempre baja, el K intercambiable, mucho más abundante, restablece rápidamente la concentración en la solución. El K no intercambiable, , es la fracción que regula el abastecimiento al K disponible del sistema en períodos de alta demanda
1.1
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DISPONIBILIDAD DEL POTASIO
-
1.1.1
Tipo de arcilla y cantidad de arcilla Temperatura del suelo : afecta en la actividad de raíces, difusión del k en el suelo Humedad del suelo : afecta en la difusion Aireacion del suelo: porosidad y compactación Ph del suelo: si Ph aumenta(aumenta de posiciones de intercambio) y si disminuye (precipitación de polímeros de Al impidiendo salida del K de la estructura)
CANTIDAD Y TIPO DE ARCILLA
La reserva de potasio intercambiable y no-intercambiable depende fundamentalmente de la cantidad y calidad de arcillas presentes en el suelo. Contenido de arcilla: altos contenidos de arcilla ( mayor posición de intercambio), en general mas contenido de arcilla implica mayor capacidad de intercambio catiónico Tipo de mineral arcilloso: implica mayor energía de retención del ion k+, equilibrio mas fuertemente desplazado hacia la fase intercambiable, No siempre mayor CIC implica mayor k. depende del tipo de arcilla.
3.2. FERTILIZANTES QUE SE UTILIZAN EN LOS CULTIVOS Los fertilizantes orgánicos, especialmente los estiércoles de animales, que al descomponerse liberan K además de otros elementos como N, P, que proveen de nutrientes y un sustrato para el crecimiento de bacterias y otros organismos microscópicos Los fertilizantes minerales son generalmente empleados para mejorar la fertilidad del suelo y aumentar la producción agrícola. Algunos fertilizantes minerales como el cloruro de potasio (KCl) y el sulfato de potasio y magnesio (K 2SO4.2MgSO4), son extraídos de yacimientos de silvinita y silvita (el primero) y langbeinita (el segundo). Estos fertilizantes no son elaborados por síntesis química, simplemente por medios físicos se limpian y acondicionan para ser utilizados en agricultura Una vez disuelto el gránulo del fertilizante (sea organico o inorgánico) en el suelo, los nutrientes se incorporan en la dinámica del sistema suelo-cultivo
3.2. DINAMICA DEL POTASIO SISTEMA SUELO- CULTIVO Desde una perspectiva de manejo racional de los fertilizantes, interesa saber cuáles son las entradas y salidas de K en el sistema suelo-cultivo. De esta manera, la estrategia de fertilización sustentable debería tener como meta maximizar el aprovechamiento del K agregado, y al mismo tiempo minimizar las pérdidas del K fuera del agroecosistema. Está compuesto de: 1) entradas, 2) salidas y 3) transformaciones o componentes del ciclo. Las entradas son los lugares en el ciclo por donde ingresan los nutrientes, las salidas son los sitios por donde los nutrientes abandonan el ciclo y las transformaciones son las reacciones que cambian la forma química del nutriente.
Entradas El K puede añadirse al suelo con fuentes orgánicas o inorgánicas. Las fuentes orgánicas son los residuos de corral, biosólidos, residuos de plantas. Las fuentes inorgánicas son los fertilizantes comerciales y los minerales primarios del suelo. Sin embargo, a diferencia del P, el K en las fuentes orgánicas está presente como K inorgánico y no como un componente estructural de los compuestos orgánicos.
Salidas EL K se pierde del suelo por medio de la extracción del campo de la cosecha de los cultivos. El K adsorbido y fijado en el suelo puede perderse por erosión. En suelos con bajo potencial de adsorción y fijación, en áreas de alta precipitación, el K se puede perder hacia la tabla de aguas por lixiviación.
Transformaciones Debido a que no es parte de la estructura de los componentes orgánicos, el K no está sujeto a los procesos de mineralización o inmovilización. El K inorgánico es soluble y es la única forma como lo toman las plantas. Después que la planta absorbe el ión K (K+), éste permanece en forma inorgánica dentro de la planta. Las reacciones dominantes del K+ inorgánico en la solución son reacciones de intercambio, que permiten que el K+ sea retenido en las cargas negativas de la superficie de los minerales del suelo. Este K+ puede liberarse para regresar a la solución del suelo. Al igual que el NH4+, el K+ puede fijarse entre las capas de ciertas arcillas. Una parte de este K fijado puede regresar a la solución del suelo si existe un gradiente de potencial químico lo suficientemente alta.
