Fijación de amonio en seis suelos de la VIII Region de Chile
Publicación original: ISSN 0365-2807 – Reproducción autorizada por: |
ABSTRACT: The purpose of this study
was to determine the fixed native NH4+ and
the artificial and total fixing capacities in 36 superficial
(0-25 cm) soil samples from six soil series of the VIII Region:
Diguillín (Andisol), Santa Bárbara (Andisol),
Collipulli (Ultisol), San Carlos (Alfisol), Cauquenes (Alfisol)
and Quella (Vertisol). The fixed native
NH4+ ranged from 0 to 41.2 mg N
kg-1, with 1.1 to 2.5 as mean values in the allophanic
series (Andisols) and 5.9 to 15.9 in the non-allophanic series.
The artificial fixation capacity varied between 0.1 and 72.8 mg N
kg-1 with 1.6 to 2.3 as mean values in the allophanic
series, and 17.5 to 37.6 in the non-allophanic series, while the
total fixing capacity varied from 0.3 to 80.9 mg N
kg-1 with 3.4 to 4.1 and 23.4 to 47.0 as mean values
in the first and second soil groups, respectively. Ammonium
fixation mainly correlated with the exchangeable cations that
expand the clay's lattice. Soil containing 2:1 clays or feldspar
fixed more NH4+ than other
soils.
Key words: non-exchangeable ammonium, nitrogen,
clays, alophan.
RESUMEN: El objetivo de
este estudio fue determinar el contenido de
NH4+ nativo fijado y las capacidades de
fijación inducida y total de 36 muestras superficiales
(0-25 cm) de suelos
pertenecientes a 6 series de la VIII Región:
Diguillín (Andisol), Santa Bárbara (Andisol),
Collipulli (Alfisol), San Carlos (Alfisol), Cauquenes (Alfisol),
Quella (Vertisol). El NH4+ nativo fijado
fluctuó entre 0 y 41 mg kg-1 N, con valores
promedios de 1,1 a 2,5 en las series alofánicas
(Andisoles) y de 5,9 a 15,9 en las series no alofánicas.
La capacidad de fijación inducida varió entre 0,1 y
73 mg N kg-1, con valores promedio de 1,6 a 2,3 en las
series alofánicas y de 17,5 a 37,6 en las series no
alofánicas, mientras que la capacidad total de
fijación varió entre 0,3 y 81 mg N kg-1,
con valores promedio de 3,4 a 4,1 y de 23,4 a 47,0 en el primer y
segundo grupo de
series, respectivamente. La fijación de
NH4+ se asoció principalmente al
contenido de los cationes de intercambio que expanden la red de las arcillas. Los
suelos que contienen arcillas 2:1 o feldespatos fijaron
más NH4+ que los otros
suelos.
Palabras claves: amonio no intercambiable,
nitrógeno, arcillas, alofán.
INTRODUCCIÓN
El N inorgánico se encuentra presente en el
suelo a las
formas de NO3- y NO2-
solubles, NH4+ disuelto en la
solución de suelo, adsorbido a los coloides como
NH4+ de intercambio y como
NH4+ fijado. El NH4+
fijado se define como el NH4+ que
está retenido por el suelo en una forma que no es libre ni
fácilmente intercambiable, o que no puede ser removido por
una prolongada extracción con una solución salina
de K (Feigenbaum et al., 1994). Kudeyarov (1981) sugirió
los términos nativo y artificial, refiriéndose con
ellos al NH4+ fijado durante los procesos de
formación del suelo y a la fijación adicional
producto de la
aplicación de fertilizantes amoniacales, respectivamente
(Doram y Evans, 1983; Breitenbeck y Paramasivam,
1995).
El NH4+ nativo fijado representa
un 60-98% del N mineral (Doram y Evans, 1983; Paramasivam y
Breitenbeck, 1994; Feigenbaum et al., 1994) y del 1-48% del N
total del suelo (Kudeyarov, 1981; Doram y Evans, 1983;
Keerthisinghe et al., 1984; Smith et al.,1994).
En suelos de diferentes partes del mundo se ha
encontrado una amplia variación en el contenido de
NH4+ nativo fijado, informándose
valores entre 7 y 1946 mg kg-1 N-NH4
(Dalal, 1977). En muchos suelos, la capacidad de fijación
inducida es inferior a 180 mg kg-1 N-NH4
(Nômmik, 1981). No obstante, Cox et al. (1996) informaron
un valor
máximo de 937 mg kg-1
N-NH4.
La fijación de NH4+ es un
proceso que
ocurre principalmente en los suelos en los que predominan
filosilicatos secundarios del tipo 2:1, tales como vermiculita,
ilita y montmorillonita. Tanto la ilita como la vermiculita fijan
NH4+ bajo condiciones de
hidratación, mientras la montmorillonita sólo fija
después de secada (Chen et al., 1989). Las arcillas del
tipo 1:1, como caolinita y haloisita, que se caracterizan por no
presentar una expansión interlaminar por
hidratación, no fijan cantidades significativas de
NH4+, en tanto las arcillas amorfas como el
alofán no tienen poder de
fijación (Bajwa, 1982). Se ha informado, además que
minerales
silícicos primarios, tales como micas y feldespatos,
tienen también la capacidad de retener
NH4+ en forma no extraible con KCl (Adams y
Stevenson, 1964).
El mecanismo de fijación resulta principalmente
del reemplazo de los cationes interlaminares (Ca, Mg ,Na e H) por
el NH4+ en la red expandida de los
minerales arcillosos y se debe a que la baja energía de
hidratación (85 kcal mol-1) determina
deshidratación y colapso de entrecapas y la
fijación consecuente de este catión. Además,
el tamaño del ión NH4+, que
es de 2,86 Å permite un calce exacto en la cavidad
hexagonal del oxígeno
estructural de las hojas tetraédricas facilitando el
colapso de las capas. También, la posición de la
carga isomórfica negativa en hojas tetraédricas u
octaédricas es muy importante ya que estará
más cerca o más lejos del catión adsorbido
reteniéndolo más o menos firmemente (Williamd y
Ferrel, 1991).
La disponibilidad del NH4+ fijado
para las plantas y
microorganismos ha sido un tema conflictivo. Las primeras
investigaciones encontraron que sólo una
pequeña fracción de este NH4+
era disponible (Axley y Legg, 1960; Walsh y Murdock, 1960).
Investigaciones más recientes, usando fertilizantes
marcados con 15N, han demostrado que el
NH4+ fijado reciente está
activamente involucrado en la dinámica del N en el suelo (Preston, 1982;
Marzadori et al., 1989; Feigenbaum et al., 1994).
Dado que en Chile no se han realizado estudios en
relación a este tema, el objetivo de la presente investigación es determinar el contenido de
NH4+ nativo fijado y la capacidad fijadora
de NH4+ de algunos suelos representativos
de la VIII Región.
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