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¿Qué es CIC y cuál es su importancia? Parte 1

Martes, 4 de octubre de 2022 | Troy Buechel

Ocasionalmente recibimos preguntas acerca de CIC de nuestros productos PRO-MIX o acerca de las propiedades de retención de nutrientes de nuestros productos. Ambas preguntas se unifican en CIC. Entonces, ¿qué es CIC?

CIC es la sigla de la capacidad de intercambio catiónico y se refiere a la capacidad de la tierra o de un sustrato de retener e intercambiar nutrientes minerales. En esta primera parte de un artículo de dos partes, hablaremos acerca de CIC, lo que significa y su importancia.   

Para comprender lo que es CIC, necesitamos repasar un poco de química. El fertilizante convencional viene en forma de sales. Cuando se mezcla con agua, estas sales se disocian o separan, dejando nutrientes cargados individualmente.  Por ejemplo, el nitrato de calcio (una sal) se disocia en el agua en calcio y nitrato:

Química 101

Para comprender lo que es CIC, necesitamos repasar un poco de química.  El fertilizante convencional viene en forma de sales.  Cuando se mezcla con agua, estas sales se disocian o separan, dejando nutrientes cargados individualmente.  Por ejemplo, el nitrato de calcio (una sal) se disocia en el agua en calcio y nitrato:

Ca(NO₃)₂ + agua = Ca⁺⁺ + 2 NO₃^-

Tanto el calcio como el nitrato tienen una carga eléctrica. El calcio tiene una carga positiva, que se llama catión, y el nitrato tiene una carga negativa, que se llama anión. La Figura 1 muestra todos los elementos de la planta y sus cargas. En el caso de los fertilizantes orgánicos, aplican las mismas reglas; los microbios descomponen las moléculas complejas en los mismos elementos fertilizantes individuales que se ven en la Figura 1.

Figura 1. Cuando los elementos fertilizantes se disocian en el agua, se clasifican como cationes o aniones. Debido a estas cargas, se pueden unir eléctricamente a partículas de sustrato.

Carga negativa

Las partículas de la tierra o del sustrato (turba, vermiculita, corteza, coco en trozos, arcilla calcinada, etc.) tienen cargas eléctricas en sus superficies.  Si hay una carga negativa en la superficie de una partícula del sustrato, entonces contribuye a la capacidad de intercambio catiónico.

Carga positiva

Los elementos cargados positivamente (cationes) se unen a estos puntos negativos en las partículas del sustrato y, posteriormente, se pueden intercambiar por otro elemento, entonces, la planta lo puede usar. Mientras más puntos cargados negativamente se encuentren en estas partículas, mayor será la capacidad de intercambio catiónico del sustrato. La capacidad de intercambio catiónico se mide como miliequivalentes por 100 gramos de sustrato (meq/100g); sin embargo, también se puede medir como meq/100 cm³.

Figura 1. La partícula de turba que se muestra tiene cargas negativas que tienen cationes adheridos a estos puntos. La cantidad de elementos retenidos, como se ve en la imagen, representa la capacidad de intercambio catiónico de esta partícula de turba.

Figura 2. La misma partícula de turba vista en la Figura uno, con fertilizante de nitrato de potasio agregado. El nitrato de potasio se disocia en elementos individuales, los que se muestran en verde.  Ya que la proporción de potasio es alta, en comparación con el hidrógeno (H⁺, o iones de ácido) en la turba, parte del hidrógeno se intercambia por potasio (estos elementos están en rojo).

 La potencia de la unión de los elementos en estos puntos de intercambio varía dependiendo de la carga eléctrica de los elementos (⁺¹, ⁺², etc.) y de qué elemento sea. A continuación se indican, en orden, los elementos que se unen con más fuerza a los elementos que se unen más débilmente en los puntos de intercambio catiónico en las partículas de arcilla. Esto significa que es menos probable que el calcio (Ca⁺⁺) o el magnesio (Mg⁺⁺) salga del punto de intercambio que el sodio (Na+), el potasio (K⁺) o el amonio (NH₄⁺). Por lo tanto, ya que el potasio es un catión débilmente absorbido y es menos probable que se fije en un punto de intercambio si hay calcio presente, es más posible que el potasio se filtre del sustrato.

Más fuerte    ------------->  Más débil

H⁺  >  Ca⁺⁺  >  Mg⁺⁺  >  K⁺ = NH₄⁺  >  Na⁺

La ventaja de una CIC alta

La ventaja de una CIC alta no es solamente que la tierra o el sustrato puedan retener muchos elementos fertilizantes y devolverlos posteriormente a la planta, sino que además puede regular o resistir un cambio en el pH. Por ejemplo, si agrega caliza a un suelo arcilloso ácido, el calcio y el magnesio pueden desplazar el hidrógeno (iones ácidos) de los puntos de CIC.

El hidrógeno se une con el carbonato que viene de la caliza, lo que produce un aumento en el pH del suelo arcilloso. Mientras más iones de hidrógeno retenga el suelo, más caliza se necesitará para ajustar el pH del mismo. Del mismo modo, si se aplica fertilizante a la tierra, muchos de estos elementos fertilizantes se pueden unir en los puntos de CIC; por lo tanto, la tierra con una CIC alta requiere tasas de aplicación de fertilizante más altas para compensar esto.

Más adelante, si los niveles de fertilidad disminuyen en la tierra, algunos de estos elementos fertilizantes se pueden intercambiar y, luego, quedan disponibles para que la planta los use.

Las partículas de la tierra o del sustrato también pueden tener cargas positivas, lo que atrae partículas cargadas negativamente; estos puntos positivos contribuyen a la capacidad de intercambio aniónico del sustrato. En comparación, la capacidad de intercambio catiónico es más significativa en un sustrato que la capacidad de intercambio aniónico.  

En la parte dos, analizaremos la función específica de CIC en el sustrato.

En la parte dos, analizaremos la función específica de CIC en el sustrato. Aunque CIC tiene valor en el sustrato, no es significativa cuando se trata del intercambio de nutrientes y el control del pH mientras está con la tierra.

Si tiene preguntas acerca de CIC y cómo se relaciona con nuestra línea de productos a base de turba y PRO-MIX, comuníquese con su representante de Servicios al Productor de Premier Tech.