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Serie MITOS: El pH del agua se relaciona con el pH del sustrato

Jueves, 7 de septiembre de 2023 | Jose Chen Lopez

El pH es la medición de los iones de hidrógeno (H⁺) y los iones de hidróxido (OH^-) en una solución como el agua. El intervalo del pH va desde ‘0’, muy ácido (la concentración de iones de H⁺ es más alta que la concentración de OH^-) hasta ‘14’, muy básico (la concentración de iones de OH^- es más alta que la concentración de H⁺). Cuando el pH es 7, la concentración de H⁺ y OH^- es la misma, lo que significa que el pH es neutro. El pH del agua es importante cuando se trata de realizar mezclas con pesticidas y disolver micronutrientes en el agua. Sin embargo, el pH del agua tiene poca influencia en el pH del sustrato. Como se analizará a continuación, otros factores afectan el pH del sustrato.

Alcalinidad del agua

El pH del agua de riego no es tan importante como su alcalinidad (CaCO₃) cuando se trata con sustratos no inertes, como la turba de musgo. La alcalinidad es la medición de la cantidad de carbonatos o bicarbonatos, o básicamente, la cantidad de caliza disuelta en el agua de riego. Cuando el agua tiene una alcalinidad alta, significa que el agua tiene mucha caliza.  Cada vez que se riega, se agrega más caliza al sustrato, lo que produce un aumento en el pH con el tiempo (Figura 1). Además, el agua con alcalinidad alta tiene una gran capacidad tampón, en comparación con el agua con alcalinidad baja. El término capacidad tampón se refiere a la capacidad para resistir los cambios, por lo tanto, mientras más alta sea la capacidad tampón, mayor es la resistencia al cambio y la capacidad de disminuir el pH del agua.

Figura 1: Este cuadro muestra que mientras más alta sea la alcalinidad del agua, más aumenta el pH del sustrato de cultivo, sin importar el pH del agua.

Estos son los rangos óptimos alcalinidad para los distintos tamaños de recipientes:

• Almácigos:  60 a 100 ppm CaCO₃
• Macetas pequeñas (10,2 cm [4”] y menores), bandejas planas para plantas ornamentales:  80 a 140 ppm CaCO₃
• Macetas grandes (>10,2 cm [4”]), cultivos a largo plazo: 120 a 180 ppm CaCO₃

La diferencia principal entre estos rangos es la relación con la tasa aplicación de fertilizante y el tamaño de la planta para cada tamaño de recipiente. El efecto de un fertilizante ácido en un almácigo pequeño será muy pequeña, ya que la tasa sería baja y la planta es muy pequeña en comparación con la tasa de una maceta grande (consulte el análisis bajo el leyenda del fertilizante).

Pensemos acerca de un horticultor de almácigos que está cultivando en el mismo sustrato a base de turba de musgo en dos ubicaciones geográficas distintas. En ambos casos, este horticultor riega con agua de pozo con un pH de 8. La alcalinidad del agua en la ubicación n.° 1 es de 300 ppm CaCO₃ y en la ubicación n.° 2 es de 150 ppm CaCO₃. Según el rango normal de 60 a 100 ppm CaCO₃, podemos concluir que las alcalinidades de ambas fuentes de agua son altas y se necesita inyectar ácido para bajar la alcalinidad; para este caso, el objetivo serán 80 ppm CaCO₃. Los resultados se muestran en la Tabla 1:

Tabla 1: Cantidad de ácido necesario para bajar la alcalinidad del agua a 80 ppm CaCO3
con agua del mismo pH. * Ácido sulfúrico a 35 %, tasa de inyección 1:100.

Tenga en cuenta que la cantidad de ácido sulfúrico necesaria para bajar la alcalinidad a 80 ppm CaCO₃ y el pH posterior se basó en la alcalinidad del agua, no en el pH. 

Fertilizante

A medida que las plantas absorben el fertilizante, emiten iones de bicarbonato e hidroxilo, e hidrógeno al sustrato, con lo que cambian el pH del mismo. En general, mientas más grande sea la planta, más fertilizante se utiliza; por lo tanto, la planta puede cambiar el pH del sustrato con más rapidez. Todos los elementos de los fertilizantes, especialmente el nitrógeno, tienen el efecto de bajar o subir el pH del sustrato. El nitrógeno se encuentra disponible de tres formas: nitrato, amonio y urea. El nitrato NO₃^-) tiene una carga negativa, el amonio (NH₄⁺) tiene una carga positiva y la urea (CO(NH₂)₂) no tiene carga. Cuando las raíces de una planta absorben nitrato (con carga negativa), liberan OH o bicarbonato (HCO₃^-) para mantener el equilibrio eléctrico. Cuando las plantas absorben amonio (con carga positiva), las raíces liberan H⁺ para equilibrar las cargas dentro de la planta. Finalmente, la urea se debe transformar en amonio para que la planta la pueda absorber. Además, la urea se puede transformar en amonio y después en nitrato con la ayuda de las bacterias. El proceso de transformación del amonio en nitrato se llama nitrificación.

Los fertilizantes con nitrógeno amoniacal alto, como 20-20-20, tienen la acidez potencial para neutralizar 261 kg (576 lb) de carbonato de calcio por cada tonelada de fertilizante que absorba el cultivo o, en otras palabras, disminuir el pH del sustrato. Los fertilizantes con una proporción alta de nitrógeno nítrico, como 15-5-15 Cal-Mag, tienen el efecto de agregar 59 kg (131 lb) de carbonato de calcio (caliza) por cada 907 kg (1 tonelada) de fertilizante que utilice la planta o, en otras palabras, aumentar el pH del sustrato. Se puede mantener el pH del sustrato dentro del rango óptimo si se eligen fertilizantes potencialmente ácidos y básicos según el tipo de fuente de nitrógeno.

Es extremadamente importante monitorear el manejo de fertilizante cuando use agua de baja alcalinidad (<40 ppm CaCO₃) para regar plantas. El agua de baja alcalinidad tiene una capacidad tampón limitada, por lo que la aplicación de fertilizantes potencialmente ácidos puede tener un gran impacto en el pH del sustrato. En este caso, los fertilizantes potencialmente ácidos pueden bajar el sustrato a niveles inaceptables. Se aplica el mismo principio al agua por osmosis inversa, debido a que la alcalinidad del agua tratada puede ser extremadamente baja.

El pH del sustrato es importante porque determina la disponibilidad de los nutrientes. Por ejemplo, la disponibilidad de los micronutrientes, como el hierro, manganeso, zinc y cobre, aumenta cuando el pH se mantiene bajo 5,5. Por otro lado, disminuye la disponibilidad del molibdeno, calcio y magnesio. Se produce lo contrario con un pH mayor a 6,5. Según estos hechos, recomendamos que mantenga el pH del sustrato de cultivo entre 5,5 y 6,5.

Especies de plantas

Aunque no es tan significativo, las diferentes especies de plantas también influyen en el pH del sustrato de cultivo. Por ejemplo, las zinias y vincas tienden a subir el pH del sustrato con el tiempo, los pensamientos no tienen ningún efecto en el pH del sustrato y los tomates, los claveles y las celosías tienden a bajar el pH del sustrato.

En conclusión, es muy importante verificar la alcalinidad del agua antes del inicio de cada temporada. Si conoce la alcalinidad del agua, el productor puede tomar mejores decisiones con respecto al manejo de fertilizantes para mantener el pH del sustrato dentro de los rangos óptimos.

Para mayor información, contacte a su representante de Servicios al Productor de Premier Tech.

Jose Chen Lopez Es especialista en horticultura México y el sur oeste de los Estados Unidos