Universidad Mayor de San Andrés Facultad de Ingeniería Carrera de Ingeniería Ambiental

Universidad Mayor de San Andrés
Facultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería Ambiental
Planificación y Control de la Contaminación Ambiental
PRACTICA Nº 1
CICLO BIOGEOQUIMICO
DEL POTASIO
Docente:
Estudiante:
Fecha:
Ing. Waldo Vargas Ballester
Azurduy Villalobos Laura Daniela
28 de Marzo del 2012
CICLO BIOGEOQUIMICO DEL POTASIO
Introducción.Se denomina ciclo biogeoquímico al movimiento de cantidades masivas de carbono, nitrógeno,
oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, azufre, fósforo, potasio, y otros elementos entre los seres
vivos y el ambiente (atmósfera, biomasa y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos de
producción y descomposición.
Gracias a los ciclos biogeoquímicos, los elementos se encuentran disponibles para ser usados una y
otra vez por otros organismos; sin estos ciclos los seres vivos se extinguirían por esto son muy
importantes.
El término ciclo biogeoquímico se deriva del movimiento cíclico de los elementos que forman los
organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico (geo) e intervienen en un cambio químico.
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 en mantener el agua en las células; también es importante en las aguas continentales
ya que indican la fertilidad del agua o si esta tiene un grado de contaminación. Es por esto que el
potasio, junto con el nitrógeno y el fósforo, son elementos esenciales para los seres vivos.
El potasio se encuentra en forma natural en el suelo, especialmente en los suelos ricos en arcillas,
que contienen hasta un 3%. En los suelos pantanosos y los pobres en arcilla 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.
La deficiencia de potasio en las plantas se detecta porque éstas tienen apariencia decaída o
marchita, ya que la falta de potasio favorece la pérdida de agua en las células.· La existencia de
potasio en cantidades adecuadas en aguas continentales junto a otros componentes como fósforo,
nitrógeno nos indica un ambiente con aguas fértiles para el desarrollo de plancton y por lo
consiguiente un ambiente adecuado para el desarrollo de un ambiente rico en elementos bióticos.
CICLO BIOGEOQUÍMICO DEL POTASIO.En primer lugar los minerales del suelo, tales como las micas y feldespatos son las fuentes
originales de potasio. Se resistirán a las micas finas (illita) y otras arcillas de silicato en cual
parte del potasio se mantienen en una forma no intercambiable, pero poco a poco disponible. El
potasio no intercambiable se libera lentamente a la forma intercambiable y luego a la solución del
suelo, desde los que se absorbe por las raíces de las plantas, y finalmente se recicla a través de
los residuos vegetales y desechos al suelo. La mayor parte del potasio se encuentra en minerales
primarios o en forma no intercambiable o fija. Los fertilizantes químicos son una fuente cada vez
más importantes de potasio.
Fuente: Brady. N. Macmillan Pub. Co. 1984
Potasio En La Solución De Suelo
El potasio 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. 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.
El Potasio Intercambiable
Es la forma iónica del potasio (K+) unido electrostáticamente a los materiales que componen la
fase sólida coloidal mineral y orgánica. 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 puede ser representado por 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.
El Potasio De Reserva
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. 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.
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, fundamentalmente el fijado, es la fracción que regula el abastecimiento al
K disponible del sistema en períodos de alta demanda.
La velocidad De Reposición Del Potasio
La velocidad a la cual el K se vuelve disponible para las raíces es afectada por la cantidad de
intercambiable, no intercambiable y por la velocidad de movimiento del K a través del suelo. A
medida que la raíz absorbe K, el intercambiable próximo a las raíces disminuirá ó se agotará. Al
disminuir la concentración de K intercambiable, éste se moverá desde zonas más enriquecidas y
distantes de la raíz hasta restablecer nuevamente el equilibrio. La velocidad con que se moviliza o
difunde el K, dependerá de los materiales constituyentes del suelo y las condiciones ambientales,
siendo más alta en suelos húmedos.
Las Arcillas
La reserva de K intercambiable y no-intercambiable depende fundamentalmente de la cantidad y
calidad de arcillas presentes en el suelo. El término arcilla se refiere a las partículas minerales
más pequeñas del suelo (menos de 2 micrones de diámetro).
Los iones potasio (K+) se presentan en distintas posiciones en las arcillas. Pueden ser mantenidos
electrostáticamente por las cargas eléctricas negativas situadas en la superficie o en los bordes
de las láminas. La fuerza con que los iones K son mantenidos, varía con el tipo de arcilla y la
posición del ion en la misma. Cuanto más débilmente estén retenidos, más fácilmente serán
"intercambiables" y podrán ser liberados a la solución de suelo.
Existen muchos tipos diferentes de arcillas, pero en general pueden definirse cuatro grupos que
muestran diferencias importantes con respecto al K. Los tres primeros grupos son cristalinaslaminares y el último es no cristalino o paracristalino.
El primer grupo, mineral caolinítico (bilaminar 1:1, no expandente), puede adsorber K solamente en
su superficie y en sus bordes rotos o quebrados, ellos no adsorben K con mucha fuerza. Los
minerales caoliníticos no tienen posiciones de cambio ínter laminares para sorber K y además
tienen una reducida capacidad de cambio, por lo tanto contienen muy poco K intercambiable,
comportándose casi como la arena o la materia orgánica en lo referente a la dinámica de este
nutriente. Si bien no fijan K, como tampoco lo retienen, son muy sensibles a las pérdidas por
lixiviación. En este sentido, los suelos caoliníticos se comportan aproximadamente igual a los
arenosos, suelos pobres y sin poder de reposición del K.
El segundo grupo, los minerales illíticos (trilaminar 2:1, no expandente) son las arcillas con mayor
contenido de K. Contienen K en su superficie, en sus bordes, y entre las capas de los cristales.
Estas arcillas mantienen el K mucho más fuertemente que las arcillas caoliníticas, conteniendo
gran proporción en forma intercambiable.
El tercer grupo de minerales de arcilla es el de las esmectitas (trilaminar 2:1expandente). Este
grupo mantiene el K en forma intercambiable en superficie y también profundamente entre las
capas expansibles cuando el suelo está húmedo. Cuando estas capas se cierran, al volverse las
condiciones ambientales más secas, el espacio intercapas se contrae, atrapando y "fijando" el K
que es dificultosamente liberado nuevamente a la solución del suelo.
Los minerales arcillosos no cristalinos o paracristalinos, como el alofano, se presentan en suelos
derivados de cenizas volcánicas. Están constituidos por partículas esféricas muy pequeñas (100500 Å), que generalmente se aglomeran para formar agregados de mayor tamaño. Los alofanos
contienen cantidades muy variables de K pero generalmente presentan muy bajo contenido.
¿Cuál es el rol del potasio en la nutrición vegetal?
El potasio (K) cumple funciones trascendentes en la fisiología de las plantas. Actúa a nivel del
proceso de la fotosíntesis, en la traslocación de fotosintatos, síntesis de proteínas, activación de
enzimas claves para varias funciones bioquímicas, etc. Asimismo, una buena nutrición potásica
aumenta la resistencia a condiciones adversas, como sequías o presencia de enfermedades.
La deficiencia de K no solo pueden determinar pérdidas de rendimiento, sino también pueden
afectar la calidad de los productos cosechados. En términos generales, para la mayoría de las
especies cultivadas, los síntomas de deficiencia se presentan como clorosis (y en casos severos
de carencia, necrosis) en los márgenes y puntas de las hojas. Debido a la movilidad de este
nutriente dentro de la planta, es común que los síntomas se evidencien sobre todo en las hojas
más viejas.
¿Cuáles son las formas de potasio en el suelo?
La forma química en la que se encuentra este nutriente es como ión K+, el cual se mueve
fundamentalmente por difusión. Este K+ se haya en equilibrio dinámico con el K adsorbido en las
arcillas, denominado K intercambiable y con las formas de escasa accesibilidad: K fijado al
complejo arcilloso (5-10%) y K estructural o de reserva (90-98%).
¿Cómo es la dinámica del K en el 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.
Las entradas de K al sistema suelo-cultivo provienen básicamente de la fertilización. Esto explica
la rapidez con la que se pierde la fertilidad potásica en suelos no fertilizados. En cuanto a las
pérdidas, la principal vía corresponde a la extracción por parte de los cultivos y de no existir
erosión, la otra vía a monitorear es la lixiviación de K+. Este proceso adquiere más relevancia en
suelos de texturas gruesas, y está determinado por una serie de factores: ocurrencia de eventos
de lluvia o uso de riego, profundidad del sistema radicular de los cultivos, presencia de flujos
preferenciales de agua en el perfil, grado de cobertura, dosis de fertilizante, etc.
Potasio en el Suelo: Fuente:
Cerebro de Master Joudas
¿Cuál es el rol del potasio en el ser humano?
El potasio es un mineral que interviene tanto en las funciones eléctricas como celulares del
cuerpo y se le clasifica como un electrolito.
Función que cumple el potasio:
• El potasio es un mineral muy importante para el cuerpo humano, debido a
que cumple diversos papeles en el metabolismo y funciones corporales y es
esencial para el funcionamiento apropiado de todas las células, tejidos y
órganos.
• Fortalece el cerebro, el músculo cardiaco y los tejidos.
• Interviene en el trabajo de riñones y sistema nervioso.
• Da energía y hace crecer el cabello.
• Los diabéticos requieren una aportación más alta.
Carencia de potasio en el cuerpo:
• Una reducción moderada en los niveles de potasio en el cuerpo puede llevará una sensibilidad a
la sal y a hipertensión arterial.
• Su falta provoca edema, lento crecimiento; trastornos respira torios, cardiacos y nerviosos;
parálisis intestinal, estreñimiento, gases, reflejos débiles.
BIBLIOGRAFIA
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http://www.peruecologico.com.pe/lib_c2_t13.htm
http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Potasio.htm
http://blogalimentos.com/la-importancia-del-potasio/
http://es.scribd.com/doc/77849260/Ciclo-Del-Potasio
http://www.infojardin.com/foro/showthread.php?t=110957