UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES DEPARTAMENTO ACADEMICO EN CIENCIAS DE CONSERVACION DE SUELOS Y AGUA
PRACTICA N° 4 REACCION DEL SUELO (pH) METODO DEL POTENCIOMETRO CURSO
:
Métodos de análisis de suelo
PROFESOR
:
Ing. Lévano Crisóstomo, José
ALUMNO
:
Meza Segama, Anthony
CICLO
:
2014 - I
TINGO MARÍA – PERÚ 2014
I. INTRODUCCION Las letras pH son una abreviación de "pondus hydrogenii", traducido como potencial de hidrógeno, y fueron propuestas por Sorensen en 1909, que las introdujo para referirse a concentraciones muy pequeñas de iones hidrógeno. Sorensen, creador del concepto de pH, lo define como el logaritmo negativo de la actividad de los iones hidrógeno en una solución. Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo, y por percolación se van llevando los elementos que le dan alcalinidad, tendiendo el suelo a la acidez. En zonas áridas, no existen lavados y los suelos son alcalinos. El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas, influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes. Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de pH en cuanto a la absorción de los nutrientes, puede decirse que el pH "ideal" está entre 6 y 7, presentándose en zonas húmedas valores entre 5-7 y 78.5 para zonas áridas. El pH se determina electromotriz vidrio
midiendo
con un potenciómetro
de una pareja de electrodos,
sensible
a pH. La sensibilidad
que incluyen
la fuerza
un electrodo
de
se la confiere al electrodo una
membrana delgada de vidrio especial que desarrolla un potencial eléctrico en respuesta a un cambio de concentración de H+.
1.1 Objetivo general Determinar la reacción de suelo (pH) del fundo de la facultad de Agronomía – UNAS.
1.2 Objetivos específicos - Determinar la concentración de iones hidrogeno del cultivo de frijol del fundo de la facultad de agronomía.
II. REVISION DE LITERATURA 2.1 Reacción del suelo Según PEECH M. (1965), el término de pH se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógenos expresados en moles por litro. Como los, métodos electrométricos lo que usualmente miden es la actividad iónica, el pH puede definirse
más apropiadamente como el logaritmo
negativo de la actividad de los iones hidrógenos expresada en mol/dm3. El pH es una notación que indica el grado de acidez o alcalinidad de una solución. Según UNLPAM (2012), una de las características más importantes del suelo es su reacción o pH. El pH se refiere a la acidez o alcalinidad del suelo. A valores de pH mayores de 7 el suelo se considera alcalino, cercano a pH 7 es neutro, y por debajo de pH 7 es ácido. El pH del suelo, o más precisamente el pH de la solución del suelo, depende de y es indicador, del contenido de bases intercambiables. Si el pH de un suelo es menor que 6, una porción de las bases intercambiables se ha lixiviado y la acidez se debe a protones intercambiables en las superficies de los coloides. Los protones adsorbidos están en equilibrio dinámico con los protones en fase soluble. Si se eliminan H+ de la solución se liberan otros tantos H+ adsorbidos: Arcilla - H <=====> H+ Como consecuencia el suelo muestra una fuerte resistencia a cualquier modificación de su pH (capacidad buffer), está fuertemente tamponado. Es decir que cuanto mayor sea la capacidad de intercambio catiónico del suelo
mayor será su capacidad buffer, porque mayor será la capacidad del suelo de tomar o ceder iones (H+) de/a la solución del suelo, respectivamente, para así reestablecer el equilibrio. Este poder amortiguador frente a los cambios de pH es una característica muy importante para el desarrollo de las plantas. Cuanto mayor es la proporción de protones en el complejo de intercambio (acidez de reserva) más alta será la concentración de protones en solución (acidez activa). Aunque, es importante tener en claro que las magnitudes de ambas son diferentes. Cálculos aproximados indican que la acidez de reserva puede ser 1.000 veces mayor que la acidez activa en suelos arenosos y 50.000-100.000 veces mayor en un suelo arcilloso rico en materia orgánica. Ahora bien, la acidez por protones se utiliza sólo como una notación simplificada. La acidez de reserva se genera, por los protones adsorbidos a las arcillas y por iones aluminio (Teoría del aluminio). Los suelos minerales ácidos no son suelos-H+ sino esencialmente suelos- Al+++ (se ha comprobado que una arcilla saturada con H+ no es estable). Según FCIEN (2010), en cuanto a la reacción del suelo se mencionan los siguientes postulados de la siguiente manera: -
La acidificación es la tendencia del complejo de cambio del suelo a cargarse con más cantidad de iones H+, con el consiguiente detrimento del resto de los cationes minerales.
-
La descalcificación se produce con el abandono de cationes Ca2+ del complejo. Si en el suelo no existe una reserva de calcio, la descalcificación
aparece
como
una
fase
preliminar
de
la
acidificación ya que siendo el calcio el catión más abundante, su salida facilita la fijación de iones H+ para contrarrestar la carga del complejo.
La descalcificación se produce por: - Una importante extracción de Ca2+ por medio de los cultivos. - Por las aguas de lluvia que contienen una pequeña cantidad de gas carbónico y son capaces de disolver la caliza existente en el suelo, de tal forma que el calcio es arrastrado a capas más profundas en forma de bicarbonato de calcio.
2.1.1 Factores del suelo Según UNLPAM (2012), los factores que hacen que el suelo tenga un determinado valor de pH son diversos, fundamentalmente: -
Naturaleza del material original. Según que la roca sea de reacción ácida o básica.
-
Factor biótico. Los residuos de la actividad orgánica son de naturaleza ácida.
-
Precipitaciones. Tienden a acidificar al suelo y desaturarlo al intercambiar los H+ del agua de lluvia por los Ca++, Mg++, K+, Na+... de los cambiadores.
-
Complejo adsorbente. Según el tipo de catión con que esté saturado el mismo (Ca++, Mg++, H+, Al+++, entre otros).
Un pH de suelo mayor de 6 indica suficiente cantidad de bases en el complejo de capacidad de intercambio. A valores de pH entre 6 y 8,5 Calcio y Magnesio dominan las superficies coloidales, mientras que a pH mayor de 8,5 el sodio es el catión dominante. El pH del suelo tiene influencia sobre el crecimiento vegetal porque afecta el metabolismo radicular a valores muy extremos. Las membranas celulares se dañan y se hacen más permeables a valores de pH < 3,0. Pero su principal efecto es a través de la disponibilidad de los nutrientes minerales.
A valores de pH por debajo de 5, el calcio, magnesio,
fósforo, molibdeno y boro son muy poco disponibles. Otros elementos como aluminio, zinc, manganeso y níquel pueden llegar a concentraciones tóxicas debido a que aumenta su solubilidad a bajo pH. Un pH mayor que 8,5 indica presencia de carbonato de sodio y alta cantidad de sodio intercambiable. A partir de pH 8 fósforos, manganeso, cobre y zinc precipitan de la solución del suelo y no son disponibles. La estructura del suelo está relacionada con el valor de pH y el catión dominante. A pH muy ácidos hay una intensa alteración de minerales y la estructura se vuelve inestable. Entre pH neutro y 8,5 domina el calcio. Este tiende a flocular los coloides. A pH alcalino (> 8.5), la arcilla se dispersa, se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista físico. El pH óptimo del suelo depende de su textura. En suelos orgánicos el pH es relativamente bajo y en suelos minerales aumenta con mayores contenidos de arcilla: Tabla 01. Influencia de la textura en el pH del suelo.
Tipo de suelo
% arcilla
pH óptimo
arenoso arenoso
<5 05-10
5,3-5,7 5,8-6,2
franco-arenoso franco-limoso, arcilloso
10-15 >15
6,3-6,7 7,0-7,5
El pH del suelo también influye sobre la cantidad y la actividad de los microorganismos.
Generalmente a pH bajo (< 5,5) los hongos dominan en el
suelo y la rizosfera. A pH más altos las bacterias aumentan su número. El proceso de nitrificación depende considerablemente del pH, porque los organismos que lo llevan a cabo poseen mayor actividad a pH neutro. Asimismo, la fijación simbiótica o libre de N es óptima a pH cercanos al neutro.
2.2 Determinación del pH Según UNLPAM (2012),
Los métodos analíticos para
determinar la reacción del suelo se suelen dividir en dos clases: -
Colorimétricos
-
Potenciométricos
Los primeros sólo se usan en campaña. Existen
numerosos
métodos
para
efectuar
la
determinación
potenciométrica en laboratorio, debido a los diferentes criterios en cuanto al verdadero valor de pH del suelo. Por convención se establecieron tres valoraciones: 1.- pH actual 2.- pH en KCl 1N (pH potencial) 3.- pH hidrolítico. La combinación del pH actual, pH potencial y pH hidrolítico permite inferir algunas propiedades de los suelos. Se determina pH actual y potencial simultáneamente y si existe una diferencia de 1 o 2 unidades se trata de suelos con mucha acidez potencial que podrían requerir encalado. El fundamento de esta inferencia es que el K+ de la solución se intercambia con los iones adsorbidos, si de estos la proporción de protones y Al3+ es alta el pH de la suspensión baja. Cuando se supone estar en presencia de suelos alcalinos se determina pH actual y luego pH hidrolítico. El Na+ intercambiable se hidroliza produciendo un incremento del pH del suelo.
Según
PEECH
M.
(1965),
potenciómetro la fuerza electromotriz
se
determina
midiendo
de una pareja de electrodos,
con
un
que incluyen
un electrodo de vidrio sensible a pH. La sensibilidad se la confiere al electrodo una membrana delgada de vidrio especial que desarrolla un potencial eléctrico en respuesta a un cambio de concentración de H+. El bulbo terminal
del
electrodo de vidrio contiene interiormente una solución de concentración fija de H+ separada por la membrana, de la solución que se
analiza. La diferencia
de concentración de H+ en ambos lados desarrolla una diferencia de voltaje o potencial que depende del pH de la solución externa. El electrodo de referencia de calomel se usa para completar el circuito eléctrico y registra una diferencia de voltaje fija entre el electrodo y la solución independiente del pH. La diferencia del voltaje entre los dos electrodos se mide por un voltímetro que se ha calibrado para leer directamente en unidades de pH siempre que se ajuste inicialmente con una solución tapón de pH conocido.
2.3 Cultivo de frijol ( P h a s e o l u s
v u l g a r i s L .)
Según MAG (2013), se recomienda que los suelos para el cultivo de frijol sean profundos, fértiles, preferiblemente de origen volcánico con no menos de 1,5% de materia orgánica en la capa arable y de textura liviana con no más de 40% de arcilla como los de textura franco, franco limosos y franco arcilloso ya que el buen drenaje y la aireación son fundamentales para un buen rendimiento de este cultivo. Se debe evitar sembrar en suelos ácidos, con contenidos altos en manganeso y aluminio y bajos en elementos menores. El pH óptimo para frijol está comprendido entre 6,5 y 7,5 aunque es tolerante a pH entre 4,5 y 8,2. Los terrenos deben ser preferiblemente ondulados o ligeramente ondulados.
2.4 pH – metro Según UV (2012), los pH-metros son uno de los instrumentos más importantes de un laboratorio químico moderno y están destinados a medir una de las características de la sustancias que presentan gran interés para estimar el carácter acido o básico de una sustancia.
III. MATERIALES Y METODOS 3.1 Ubicación La práctica para la determinación de pH, se realizó en el laboratorio de la facultad de Conservación de suelos y agua.
3.2 Materiales 3.2.1 Equipos - Potenciómetro o peachimetro
3.3 Metodología 3.3.1 Procedimiento La medición de pH puede hacerse en agua destilada u otras soluciones (KCL 1N, CaCl 0.01 M), hay diferentes relaciones; suelo: solvente 1:1, 1:2.5, 1:10. a. Pesar 10 gramos de suelo y colocarlo en un vaso de precipitación. b. Agregar 25 ml de agua destilada. c. Agitar por 15 minutos. d. Después de 30 minutos realizar la lectura en el potenciómetro, previamente calibrado. e. Agitar mecánicamente durante la medida, para evitar el efecto Pellman.
IV. RESULTADOS El pH es uno de los responsables en la disponibilidad de nutrientes en las plantas, influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes.
4.1 Lectura del pH – metro La lectura del pH- metro fue igual a -------------> 7.85
4.2 Cálculos La lectura es directa, solo considerar los efectos de la dilución (en efecto 1:2.5 mayor que 1:1), y el efecto de las sales solubles (en agua es mayor que en KCl).
4.3 Interpretación Según la tabla de calificación de pH del suelo considerando los efectos de la dilución en agua destilada y la lectura del pH - metro tiene una
ALCALINIDAD DÉBIL.
Tabla 2. Clasificación del pH del suelo. Según Scheffer y Schachtschabel Extremadamente ácido
pH en KCL < 4.0
Truog Muy ácido
pH en agua < 5.5
Fuertemente ácido
4.0 - 5.9
Acidez media
5.5 - 6.0
Medianamente ácido
5.0 - 5.9
Acidez débil
6.1 - 6.5
Ligeramente ácido
6.0 - 6.9
Acidez muy débil
6.2 - 7.0
Alcalinidad muy débil
7.1 - 7.5
Neutro
7.0
Ligeramente alcalino
7.1 - 8.0
Alcalinidad débil
7.2 - 8.0
Medianamente alcalino
8.1 - 9.0
Alcalinidad media
8.1 - 8.5
Fuertemente alcalino
9.1 - 10
Muy alcalino
Extremadamente alcalino
> 10
> 8.5
V. DISCUSIÓN Se recomienda que los suelos para el cultivo de frijol sean profundos, fértiles, preferiblemente de origen volcánico con no menos de 1,5% de materia orgánica en la capa arable y de textura liviana con no más de 40% de arcilla como los de textura franco, franco limosos y franco arcilloso ya que el buen drenaje y la aireación son fundamentales para un buen rendimiento de este cultivo. El pH óptimo para frijol está comprendido entre 6.5 y 7.5 aunque es tolerante a pH entre 4.5 y 8.2, según MAG (2013). Los resultados que se obtuvieron en la determinación de la clase textural del mismo suelo que se utilizó para determinar su pH, tiene un 41.76% de arcilla, podemos definir esto como textura liviana y que va de acuerdo a lo establecido según MAG (2013), ya que el cultivo es tolerante a este tipo de pH del terreno que se encuentra en un rango de 7.85, que podemos clasificar como un contenido de alcalinidad débil.
VI. CONCLUSION - Se determinó la reacción del suelo (pH) del fundo de la facultad de Agronomía.
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS PEECH M. (1965). Hydrogen ion activity. In C.A. Black (Ed), Methods of Soil Analysis, Part 2, Agron. 9 - Am. Soco Agron. UNLPAM
(2012).
REACCION
DEL
SUELO.
[En
línea]
(http://www.exactas.unlpam.edu.ar/academica/catedras/edafologia/practicos/r eaccion%20del%20suelo.htm). FCIEN
(2010).
EDAFOLOGIA:
Reacción
del
suelo.
[En
línea]
8http://edafologia.fcien.edu.uy/archivos/Reaccion%20del%20suelo.pdf). MAG
(2013).
BIBLIOTECA
VIRTUAL:
Ciencia
y
tecnología.
[En
línea]
(http://www.mag.go.cr/bibioteca_virtual_ciencia/tec_frijol.pdf). UV
(2012).
PH
METROS
Y
OTROS
INSTRUMENTOS
DE
MEDIDA
ELECTROLITICA.[Enlínea](http://www.uv.es/~bertomeu/material/museo/instr u/pdf/10.pdf).
