UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA G UATEMALA CENTRO UNIVERSITARIO DE SAN MARCOS CURSO: SUELOS I CARRERA: TÉCNICO EN PRODUCCIÓN AGRÍCOLA DOCENTE: Ing. Agr. RODOLFO CARREDANO IV SEMESTRE
PRACTICA: DETERMINACIÓN DE FOSFORO Y POTASIO (METODO CAROLINA DEL NORTE) GRUPO 3
NOMBRE: KEWIN FERNELY PEREZ REQUENA ENRIQUE MOISÉS MEJÍA FUENTES ALEX ARAMIS DIONICIO VELASQUEZ RUTH NOHEMÍ CASTAÑÓN MEJÍA ALWIN ASAI BAMACA BAMACA
SAN MARCOS NOVIEMBRE DE 2010
No. CARNÉ 200940919 200940920 200942837 200943894 200944300
I INTRODUCCION Los elementos más importantes para el crecimiento de las plantas son los macronutrientes (nitrógeno, fósforo y potasio) y deberían ser suministrados a las plantas a través de fertilizantes, mesonutrientes (calcio, magnesio y azufre) y micronutrientes u oligoelementos (hierro, manganeso, boro, zinc, cobre y molibdeno) que están generalmente presentes en el suelo en cantidades suficientes y las plantas los necesitan en dosis menores. Las características físico-químicas del suelo, deben ser conocidas por el productor agrícola, ya que el crecimiento y desarrollo de los cultivos y la cantidad y calidad de las cosechas, están en relación directa con los nutrimentos y las características de los suelos. El rendimiento de un cultivo es afectado por diversos factores, entre los que ocupa un lugar importante la disponibilidad de los nutrimentos esenciales para las plantas en el suelo. Entonces es aca donde entra en función el análisis de suelos para obtener información muy valiosa acerca de los nutrientes presentes en el suelo, para dar posibles recomendaciones de fertilización para obtener un mejor desarrollo y producción de un determinado cultivo. El Fosforo y Potasio están constituidos dentro de los nutrientes principales necesarios para el desarrollo de las plantas, y para su análisis a nivel de laboratorio se utiliza el método de Carolina del Norte. El Fosforo estimula el crecimiento de la raíz, favorece la formación de la semilla, participa en la fotosíntesis y respiración, forma parte en la composición de ácidos nucleicos, así como las sustancias de reserva en semillas y bulbos. Contribuye a la formación de yemas, raíces y a la floración así como a la lignificación. El Potasio Acentúa el vigor; aporta resistencia a las enfermedades, fuerza al tallo y calidad a la semilla. En la presente documentación se describe de forma general la importancia de los elementos fosforo, potasio como parte de los macronutrientes , como también la forma de determinación del mismo en los suelos a través de la utilización práctica del método de carolina del norte en el laboratorio de DIGESA y el involucramiento directo del estudiante; pues estos análisis de suelos son necesario para una mejor gestión de la fertilización, cultivo y para elegir el cultivo más adecuado para obtener los mejores rendimientos de cosecha, sin deteriorar el recurso obteniendo una producción sostenible.
II OBJETIVOS General.
Conocer la metodología utilizada para la determinación y l análisis de fósforo y Potasio en el suelo a través de la realización práctica a nivel de laboratorio utilizando el método de Carolina del norte.
Específicos:
Conocer la importancia edafoquímica, fisiológica de los elementos fósforo y potasio como factor importante en el crecimiento y rendimiento de los cultivos. Indicar los grados de observancia obtenidos de los suelos analizados a través del involucramiento directo del estudiante con la determinación. Aprender a utilizar instrumentos para la determinación de fosforo y Potasio e Interpretar los resultados obtenidos de P,K, en partes por millón.
III REVISION BIBLIOGRAFICA NUTRIENTES. Los nutrientes vegetales son aquellos elementos químicos que en mayor o menor proporción son necesarios para el desarrollo de las plantas, y que en general éstas toman del suelo por las raíces, y del aire por las hojas. Aunque se han identificado veinte elementos químicos en la mayor parte de las plantas, se ha visto que solamente dieciséis son realmente necesarios para un adecuado crecimiento y una completa maduración de las plantas. A estos 16 elementos se les considera como los nutrientes esenciales. Carbono, oxígeno e hidrógeno, constituyen la mayor parte del peso seco de las plantas, estos elementos provienen del CO2 atmosférico y del agua. Les siguen en importancia cuantitativa el nitrógeno, potasio, calcio, magnesio, fósforo y azufre que son absorbidos del suelo. Los elementos más importantes para el crecimiento de las plantas son los macronutrientes (nitrógeno, fósforo y potasio) y deberían ser suministrados a las plantas a través de fertilizantes, mesonutrientes (calcio, magnesio y azufre) y micronutrientes u oligoelementos (hierro, manganeso, boro, zinc, cobre y molibdeno) que están generalmente presentes en el suelo en cantidades suficientes y las plantas los necesitan en dosis menores.
El nitrógeno en el suelo. El nitrógeno es un elemento fundamental en la materia vegetal, ya que es un constituyente básico de las proteínas, ácidos nucleicos, clorofilas, etc. Las plantas lo absorben principalmente por las raíces en forma de NH4+ y de NO3-. El nitrógeno permite el desarrollo de la actividad vegetativa de la planta, causando el alargamiento de troncos y brotes y aumenta la producción de follaje y frutos. Sin embargo, un exceso de nitrógeno debilita la estructura de la planta creando un desequilibrio entre las partes verdes y las partes leñosas, siendo la planta más sensible al ataque de plagas y enfermedades. Más del 95% del nitrógeno del suelo está en forma de materia orgánica, cuya fracción menos susceptible de sufrir una descomposición rápida es el humus. El nitrógeno inorgánico está fundamentalmente como NH4+, del cual sólo una pequeña parte está en la solución del suelo y en las sedes de intercambio, pues nitrifica rápidamente, el restante está en forma difícilmente cambiable formando parte de los silicatos. La cantidad de nitrógeno disponible para las plantas depende del equilibrio entre mineralización (conversión del nitrógeno orgánico en nitrógeno mineral, ya sea por aminización, amonificación o nitrificación) e inmovilización (proceso contrario). Esta mineralización depende, entre otros factores, de la temperatura del suelo, siendo muy activa con temperaturas altas.
El fósforo en el suelo. El fósforo forma parte en la composición de ácidos nucleicos, así como las sustancias de reserva en semillas y bulbos. Contribuye a la formación de yemas, raíces y a la floración así como a la lignificación. Una falta de fósforo provoca un ahogo de la planta, crecimiento lento, una reducción de la producción, frutos más pequeños y una menor expansión de las raíces. La mayor parte del fósforo presente en el suelo no es asequible a las plantas y su emisión en la solución de suelo es muy lenta.
CICLO El P, después del N, es el nutriente que más frecuentemente afecta la producción de los cultivos. El P forma parte de enzimas, ácidos nucleicos y proteínas y esta involucrado en prácticamente todos los procesos de transferencia de energía. El contenido de P en el suelo está definido por el material madre y, en general, se ha observado un marcado efecto del clima, siendo las zonas más húmedas, las más deficientes en este nutriente . El P es uno de los nutrientes considerados esenciales para el crecimiento y desarrollo de las plantas. Junto con el N y el potasio (K) conforman el grupo de macronutrientes por las cantidades requeridas por los cultivos y por la frecuencia con que se encuentran en cantidades deficientes para los cultivos.
El P integra todas las cadenas alimenticias pasando de un organismo a otro. El hombre adquiere el P de las plantas, las que directa o indirectamente a través de los alimentos de origen animal, provee los alimentos que ingerimos. Las plantas a su vez, lo toman de la solución del suelo. Normalmente esta solución del suelo es demasiado pobre para sostener un cultivo y debe ser realimentada continuamente de las formas más insolubles de P del suelo, a medida que los cultivos extraen. La mayor parte de los suelos agrícolas son demasiado pobres como para sostener este proceso y precisan de la fertilización. El fosfato es un componente vital de todos los seres vivos. En el cuerpo humano el P es el segundo nutriente mineral más abundante. Un 80% del P en los humanos es retenido en huesos y dientes, alcanzando un 20% del total de la composición del cuerpo. El resto es ampliamente distribuido en grasas, proteínas, azúcares, enzimas y sales asociados a cada célula de nuestro cuerpo. En las plantas el P es necesario para la respiración, fotosíntesis, funcionamiento celular y en la transferencia y reproducción de genes. El P se absorbe principalmente por las raíces desde la solución del suelo como iones ortofosfato (H2PO4 - y en menor medida como HPO42-). Las plantas en crecimiento no almacenan iones fosfatos, exigiendo una abundante provisión desde el suelo. Por supuesto las plantas que no obtienen de manera suficiente el P necesario, sufren importantes retardos en su crecimiento. Los síntomas más típicos son la coloración verde oscura-azulada en los cereales, disminución de la tasa de formación de frutos y semillas, y un retraso en la maduración y finalización del ciclo. Los cultivos de alta producción demandan una gran cantidad de P, un factor clave para lograr alto rendimientos es mantener a toda la planta bien nutrida de P. La producción sustentable de cultivos requiere programas de fertilización fosforada que sean capaces al menos de responder las cantidades extraídas de los campos. Del P total del suelo, sólo las fracciones solubles y lábiles (inorgánicas y orgánicas), están disponible para las plantas durante el ciclo del cultivo. Una pequeña parte de P está en forma soluble, la cualestá en equilibrio con la fracción lábil que comprende el P orgánico fácilmente mineralizable y los fosfatos débilmente adsorbidos a las arcillas coloidales. La mayor parte del P del suelo está en formas insolubles o fijadas, principalmente como minerales primariosfosfatados, humus, fosfatos insolubles de calcio (Ca), hierro (Fe) y aluminio (Al), y fosfatos fijados por los óxidos y minerales silicatados . Casi todo el P en los suelos está como fosfato, el fosfato inorgánico esta ligado al calcio en suelos jóvenes y al Fe en suelos más viejos, éstas uniones elementales son al largo plazo importantes para los cultivos porque tienen diferentes solubilidades y disponibilidades de compuestos de P, en el corto plazo, la absorción del P puede predominar sobre la precipitación que controlan la solubilidad.
La respuesta de los cultivos a la fertilización fosfatada depende del nivel de P disponible en suelo pero también es afectada por factores del suelo, del cultivo y del manejo del fertilizante. Entre los factores del suelo, se destacan la textura, la temperatura, el contenido de materia orgánica (MO) y el pH; mientras que entre los del cultivo deben mencionarse los requerimientos y el nivel de rendimiento.
Fosforados sólidos más comunes Fosfato diamónico (FDA): 18 % de N y 46 % de P2O5 (20 % de P) Fosfato monoamónico (MAP): 11 % de N y 51 % de P2O5 (23 % de P) Superfosfato triple (SFT): 46 % de P2O5 (20 % de P) Superfosfato simple (SPS): 21 % de P2O5 (9 % de P) y 12 % de S
El potasio en el suelo. Siempre se encuentra en forma inorgánica, y en parte en equilibrio reversible entre la fase en solución y la fácilmente cambiable, dependiendo de la temperatura. Las plantas difieren en su capacidad de utilizar las distintas formas de potasio, según la capacidad de intercambio catiónico de la raíz. Las plantas leguminosas poseen el doble de capacidad de cambio que las gramíneas. El potasio actúa como un cofactor en reacciones enzimáticas, metabolismo y translocación del almidón, absorción del ión NO3-, apertura de los estomas y síntesis de proteínas. Las carencias de potasio se pueden corregir aportando materia orgánica (compost), sales minerales ricas en potasio, etc.
ANÁLISIS DE SUELOS. Para detectar posibles deficiencias nutricionales en un cultivo, se pueden emplear tres métodos de análisis: • Inspección visual del cultivo para localizar signos de deficiencias . Este método sólo advierte deficiencias críticas, una vez producido el daño y a veces los síntomas observados pueden ser poco fiables. La clorosis, por ejemplo, puede ser el resultado de una cantidad de nitrógeno baja, de una alimentación de un nematodo, de un suelo salino o seco, de alguna enfermedad (virosis) o de otros problemas no relacionados con los niveles de nutrición del suelo. • Análisis de suelo . Miden los niveles de nutriente del suelo así como otras características del mismo. Los agricultores dependen de estos análisis para determinar las necesidades de cal y fertilizante de las cosechas. • Análisis de tejido vegetal. Miden los niveles de nutriente solo en los tejidos de la planta. Este tipo de análisis permite detectar posibles carencias no encontradas en los análisis del suelo. De los tres métodos descritos, el del análisis del suelo es el más importante para la mayoría de los cultivos, especialmente para los anuales. Puede realizarse un análisis del suelo al principio de la estación para permitir al agricultor suministrar el nutriente necesario antes de la siembra o plantación. Es importante realizar análisis del suelo para determinar la cantidad de cada nutriente que está disponible para el crecimiento de la planta. A partir de los resultados de estos análisis del suelo, el agricultor puede decidir qué cantidad de fertilizante debe aplicarse para alcanzar el suficiente nivel.
Existen tres etapas para la realización de un análisis de suelos: • Muestreo del suelo. El agricultor retira muestras del suelo y las envía a un centro de análisis. • Análisis del suelo. El laboratorio de suelos realiza una prueba de la muestra y concluye con una recomendación al agricultor. • Elaboración de un plan de fertilización. El agricultor actúa de acuerdo a la recomendación dada por el centro de análisis.
IV MATERIALES Y EQUIPO METODO DE CAROLINA DEL NORTE REACTIVOS
EQUIPO
Solucion Melich= (HCl+H2SO4)+H2O Molibdato de amonio Agente reductor Reactibos A y B Agua tridestilada
Erlenmeyer Balanza manual Espatulas Embudos Pipeta de 2, 5, 10 ml Colorimetro Beacker Balones de 50cc.
V METODOLOGÍA 1. Después de haber efectuado todos los procesos para la preparación de la muestra de suelo compuesta, debidamente tamizada y seca, procedemos a l o siguiente
2. Utilizando una balanza analítica, la cual calibramos con un beackers y la ponemos en cero, pesamos 10 gr de suelo dentro del beaker.
3. Seguidamente colocamos la muestra de 10gr dentro de un erlenmeyer, a la cual agregamos 50ml de solución Melich.
4. Luego agitamos la muestra durante 5minutos.
5. Seguidamente utilizamos papel filtro y lo colocamos dentro de un embudo, de tal forma que se pueda filtrar la solución, colectando esta con un balón aforado de 50cc.
6. Después de filtrada la muestra, se prepararon 2 muestras de testigo esto con el fin de calibrar el colorímetro para obtener datos confiables.
Nota. En el caso de la determinación de Fosforo se utilizo el Filtro 600 y para la determinación de Potasio se utilizo el Filtro 710.
PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR FOSFORO (P) FILTRO 600 1. De la solución filtrada se agregar 20ml en un balón aforado.
2. Posterior a ello aplicamos 2ml de agente reductor con la pipeta de 10ml.
3. Seguidamente 5ml de Molibdato de amonio con la pipeta de 20 ml.
4. Luego lo aforamos con agua tridestilada, aplicada con una pizeta hasta la línea del balón aforado.
5. Lo agitamos y lo dejamos en reposo durante 30minutos.
6. Preparacion del testigo siguiendo los primeros pasos pero sin la solución filtrada. DETERMINACION DE POTASIO (K) FILTRO 710
1. Agregamos 5ml de la solución filtrada con una pipeta bolumetrica en un balón aforado.
2. Posterior a ello aplicamos .5ml de reactivo A con la pipeta de 1ml, y 6ml de reactivo B con la pipeta de 10ml.
3. Luego lo aforamos con agua tridestilada, aplicando esta con una pizeta hasta la línea del balón aforado.
4. Lo agitamos y lo dejamos en reposo durante 15minutos.
5. Preparacion del testigo siguiendo los primeros pasos pero sin la solución filtrada. Nota. Para determinar P y K calibramos el colorímetro, colocando el testigo dentro de la celda izquierda de este.
6. Por último colocamos la solución dentro de la celda derecha del colorímetro, de tal forma el colorímetro nos indica el resultado en grados de observancia, los cuales fueron trasladados a unas graficas para determinar partes por millón (ppm)
VI RESULTADOS El colorímetro nos indico grados de observancia: Utilizamos graficas para determinar P y K
Nutrientes
Grados de Observancia
Ppm
Fosforo (P)
0.10
12
Potasio (K)
0.10
50
Al ingresar los datos en las grafica según los grados de observancia se determinaron las ppm del Fosforo y potasio.
VII CONCLUSIONES
El análisis para determinar Fosforo P y Potasio K, es una práctica que da los fundamentos necesarios para poder determinar el contenido de estos macronutrientes presentes en la muestra de suelo utilizando em método de carolina del norte a través del cual se obtienen datos dados en grados de observancia los cuales interpretamos en graficas especificas en partes por millón (ppm). Estos nutrientes tienen gran influencia en el desarrollo de las plantas ya que esta lo necesita en cantidades mayores, y atraves de su análisis podemos dar algunas recomendaciones en cunato a fertilización para obtener mayores rendimientos en un determinado cultivo , claro esto también será determinado por otros factores o características del suelo. El contenido de P en el suelo está definido por el material madre y, en general, se ha observado un marcado efecto del clima, siendo las zonas más húmedas, las más deficientes en este nutriente . El P es uno de los nutrientes considerados esenciales para el crecimiento y desarrollo de las plantas. Junto con el N y el potasio (K) conforman el grupo de macronutrientes por las cantidades requeridas por los cultivos y por la frecuencia con que se encuentran en cantidades deficientes para los cultivos. Siempre se encuentra en forma inorgánica, y en parte en equilibrio reversible entre la fase en solución y la fácilmente cambiable, dependiendo de la temperatura. Las plantas difieren en su capacidad de utilizar las distintas formas de potasio, según la capacidad de intercambio catiónico de la raíz. El Potasio en la solución de suelo está inmediatamente disponible puede ser absorbido por las plantas en forma inmediata. Las cantidades presentes son muy pequeñas, apenas una mínima porción del potasio total del suelo se encuentra en esta forma.
VIII RECOMENDACIONES
Realizar este tipo de prácticas para establecer los conocimientos teóricos dados en clase en el campo agronómico. Antes de establecerse cualquier uso del suelo es necesario conocer sus características. Cuando se quiere establecer cultivos agrícolas, pasturas o plantaciones forestales se debe evaluar las propiedades físicas, químicas y/o biológicas del suelo, se puede realizar a través de análisis de suelos, a través de estos métodos como el de carolina del norte.
VIII BIBLIOGRAFIA
WWW.AMINOGROWINTERNACIONAL.COM. Análisis de suelos. Determinación de fosforo. (En línea). Publicado en Junio del 1999.Consultado el 9 de octubre de 2010. Disponible en http://www.aminogro winternacional.com /ARTICULOS/SUELOS-AMINOGROW.pdf WWW.DRCALDERONLABS.COM. Análisis del suelo. Determinación de Fosforo, Potasio, magnesio y elementos menores. Consultado el 9 de octubre de 2010. Disponible en http://www.drcal deronlabs.com/Métodos /Analisis_De_Suelos/MetodosQuimicosSuelos.htm#14
