UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA CÁTEDRA: QUÍMICA AGRÍCOLA PROFESOR: DR. PATRICIO REYES ALUMNO: PABLO ERNESTO VILLA GUERRERO CICLO: CUARTO CICLO “A” FECHA: MIÉRCOLES, 30 DE NOVIEMBRE DEL 2011 INFORME: 1 TEMA:
DETERMINACIÓN DE MATERIA ORGÁNICA EN EL SUELO
MACHALA – EL ORO – ECUADOR
I.
INTRODUCCIÓN
El presente es un trabajo de laboratorio realizado por los estudiantes del cuarto ciclo de ingeniería agronomía, el cual consiste en seleccionar una muestra de suelo y determinar la cantidad de materia orgánica usando el método del dicromato de potasio en presencia de un exceso de ácido sulfúrico, con aplicación de calor basado en la calefacción espontánea por dilución del ácido sulfúrico, valorando el exceso de dicromato de potasio por retroceso con disolución con sal ferrosa. Este trabajo es de mucha importancia, porque tenemos contacto con la realidad y hemos asegurado mayor aprendizaje a través de la práctica, logrando superar ciertas dudas sobre el tema tratado, y mediante sencillos procesos determinar el contenido de materia orgánica que presenta un suelo. El objetivo planteado en el siguiente trabajo es: -
Determinar la presencia de materia orgánica por el método del dicromato de potasio.
Este trabajo se lo realizó en el Laboratorio de Química de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Técnica de Machala el 16 de noviembre del 2011.
II.
REVISIÓN DE LITERATURA
CONCEPTO DE MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO LABRADOR, J (2001), comenta que la fuente original, de lo que entendemos como materia orgánica en el suelo, serán los restos de plantas y animales, en diferentes estados de descomposición, así como la biomasa microbiana. Estos restos tan dispares, que la bioquímica define como “polímeros de compuestos orgánicos” y que podemos denominar “materia orgánica fresca” bajo la acción de factores edáficos, climáticos y biológicos, serán
sometidos a un constante proceso de transformación.
LA NATURALEZA DE LA MATERIA ORGÁNICA FITZPATRICK, E (1980), establece que la materia orgánica es esa porción del suelo que incluye restos de animales y plantas en varios estados de descomposición. En los bosques, proviene de las hojas caídas, troncos de árboles muertos y de raíces de arboles. En las praderas, gran cantidad de la materia orgánica viene de las raíces y remates de las hierbas. En las tierras de cultivo, los residuos de las cosechas se añaden a la materia orgánica. BARREIRA, E (1978), indica que la materia orgánica esta constituida por la acumulación de residuos vegetales y animales parcialmente descompuestos, se caracteriza por hallarse en continuo proceso de degradación. Aunque muy raramente sobrepasa el 10% (corrientemente alcanza el 2 o 3 %), su influencia, y obliga a que las técnicas culturales conduzcan a un abastecimiento sistemático de reservas húmicas. DEMOLON, A (1965), indica que los coloides húmicos no pueden aislarse globalmente sin alteración la materia orgánica de los suelos, ya sea por vía física o bien por vía química. Reveremos el nombre de humus o de acido húmico para fracción que pasa en solución en medio alcalino y que en este estado goza de propiedades que no pertenecen a los elementos insuficientemente descompuestos.
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA METERÍA ORGÁNICA. PLASTER, E (2005), expone que la materia orgánica está compuesta de complejos compuestos que contienen carbono. Los átomos de carbono, al contrario que otros elementos, forman cadenas largas de forma natural. Estas proporcionan un armazón al que se adhieren otros elementos como el hidrogeno, oxigeno, nitrógeno y azufre, para constituir la amplia serie de compuestos orgánicos necesarios para la vida.
DONAHUE, R., MILLER, R. y SHICKLUNA, J (1981), establecieron que la materia orgánica es principalmente carbono (cerca del 58%) con menos cantidades de hidrogeno, oxigeno y otros elementos. Los átomos de los carbonos unidos entre sí en cadenas de carbono son el “esqueleto” básico de los materiales
orgánicos. Los átomos de hidrogeno y
oxigeno añadidos a muchos de los átomos de carbono, más pequeñas cantidades de nitrógeno, azufre, fosforo y otros elementos hacen el resto de las sustancias orgánicas que abarcan lignina y proteínas, aminoácidos, celulosa y oreos carbohidratos, aceites ceras y taninos.
RELACIÓN CARBONO NITRÓGENO (C/N) BARREIRA, E (1978), indica que en la capa arable de los de los cultivados de la región templada humedad esta relación C/N tiende a estabilizarse en valores que oscilan entre 10 y 12. Son más bajas en las regiones áridas que en las húmedas, así como también son menores en las regiones cálidas que en las frías. Cuando se incorporan materiales orgánicos de relación C/N amplia (generalmente mayor de 20), la flora microscópica se produce con rapidez y el N soluble del suelo desaparece al ser utilizado por los microorganismos. Esta actividad que tare como consecuencia la perdida de C orgánico en forma de anhídrido carbónico, va disminuyendo al mismo tiempo que se vigoriza la nitrificación. BARREIRA, E (1978), explica que si la relación es mayor a 33 se estima que el N es netamente inmovilizado y la mineralización se hace con lentitud por la escases de este elemento, mientras que con una relación menor de 17 se produce una intensa mineralización. Con relaciones entre 17 y 33 los procesos de mineralización se inmovilizan y equilibran. Si la relación desciende a 6 o aun menos, la mineralización se hace tan lentamente que es necesario aportar nuevos materiales orgánicos para activarla.
CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES DEL HUMUS FOTH, H (1985), comenta que el humus es prácticamente insoluble en agua, aunque una parte del mismo pude formar suspensiones coloidales en agua pura. En gran parte es soluble en álcali diluido y algunos de los constituyentes del humus pueden disolverse en soluciones acidas. Una de las propiedades más importantes y características del humus es su contenido de nitrógeno, que ordinario varía del 3 al 6%, aunque con frecuencia la
concentración de nitrógeno pude ser mayor o menor que esas cifras. El contenido de carbono es menos variable y en general se estima en un 58%.
FACTORES QUE AFECTAN A LA MATERIA ORGÁNICA PLASTER, E (2005), indica que existen cinco factores principales que afectan directamente a la cantidad de materia orgánica del suelo: clima, vegetación, textura del suelo, drenaje y laboreo.
BIOQUÍMICA DEL PROCESO DE FORMACIÓN DEL HUMUS KONONOVA, M (1982), expresa que en suelo los restos orgánicos se someten a cambios, cuyas causas son las siguientes: ‐
La oxidación parcial y la hidrólisis de las sustancias orgánicas de que están formados-hidratos de carbono, taninos, grasas- se provocan por la acción del agua, luz, aire, reacciones acida o básica del suelo.
‐
La influencia de los fermentos de los tejidos, cuya acción en las plantas muertas adquiere un carácter unilateral, oxidante, lo que contribuye a la formación de productos de condensación de tinte oscuro.
III.
MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. MATERIALES ‐
Muestra de suelo seco y triturado
‐
Balanza
‐
Balón aforado de 100 ml
‐
Pipeta aforada de 20 ml
‐
Vaso de precipitación
‐
Erlenmeyer de 500 ml
‐
Bureta
‐
Pera de succión
‐
Reloj
‐
Soporte para bureta
Reactivos: ‐
Dicromato de potasio Cr 2O7K 2 a 1N
‐
Ácido sulfúrico concentrado H 2SO4
‐
Ácido fosfórico PO4H3 al 85%
‐
Difenilamina
‐
Sulfato ferroso amoniacal (SO 4 )2 Fe(NH4 )2.6H2 O a 0,2 N
‐
Agua destilada
3.2. MÉTODO ‐
Pesar 1 gr de suelo seco y triturado.
‐
Poner la muestra en un balón aforado de 100 ml.
‐
Medir exactamente con una pipeta aforada 10 ml de dicromato de potasio (Cr 2O7K 2) 1N y agregarlo sobre la muestra.
‐
Medir en un vaso graduado 20 ml de ácido sulfúrico concentrado y agregarlo cuidadosamente a la muestra a través de las paredes del balón. Cr 2O7= + C Cr +++ + CO2 (a) Se debe mantener el color del dicromato para asegurarnos que todo el carbono presente en el suelo sea convertido en CO 2, y si hay que agregarle más dicromato al suelo se lo debe hacer de una manera exacta por cuanto el volumen de dicromato será utilizado en el cálculo final.
H2SO4 SO4= + H+ + (OH) - + (calor) El acido sulfúrico concentrado actúa como catalizador acelerando la reacción, y por ende da un producto de calor. ‐
Dejar en reposo durante 15-30 minutos para que se enfríe.
‐
Aforar el balón de 100 ml con agua destilada y dejar enfriar.
‐
Tomar una Alícuota de 20 ml de la solución contenida en el balón, exactamente medido con una pipeta aforada y colocarla en un erlenmeyer de 500 ml.
‐
Agregar en el erlenmeyer 3 ml de ácido fosfórico al 85% y 4 gotas de Difenilamina que en un medio ácido es de color azul y en un medio básico es color verde.
‐
Titular el contenido del erlenmeyer con sulfato ferroso amoniacal, 0,2 N hasta obtener color verde claro. Cr 2O7= + Fe++ Cr +++
(b)
El dicromato de potasio que sobró en la reacción (a), al momento de aplicarle el sulfato ferroso amoniacal, va reaccionar con el hierro, liberando Cr +++. ‐
Determinar el gasto del sulfato medido con la bureta y calcular el porcentaje de la materia orgánica de la siguiente manera:
% C = (gasto de dicromato de potasio – gasto de sulfato ferroso amoniacal) 0,4 Donde; %C = porcentaje de carbono 0,4 = constante
% M.O. = %C x 1,724 Donde; %M.O. = porcentaje de materia orgánica. 1,724 = producto de 100 dividido para el porcentaje de carbono (58%).
IV.
RESULTADOS
Cuadro 1. Determinación de materia orgánica por el método del dicromato de potasio en una muestra de suelo, el 16 de noviembre del 2011.
Peso de muestra
Gasto de
Gasto de
g
dicromato
sulfato
1,0000
10 ml
6,65 ml
%C
% M.O.
1,34 %
2,31%
V.
CONCLUSIONES
5.1. DISCUSIONES Al momento de agregarle el dicromato de potasio a la muestra de suelo, esto da como resultado una liberación de dióxido de carbono (CO 2), esto se debe a la oxidación de la materia orgánica. Según los resultados obtenidos, el porcentaje de carbono en la muestra es bajo, tomando en cuenta que el carbono constituye un 58%, y esto conlleva a un 2,31% de materia orgánica se debe a la menor acumulación de tejidos orgánicos en la superficie del suelo y a la poca actividad de los organismos del suelo mediante la aportación de hojarasca; y esto da como resultado un suelo escaso en materia orgánica.
5.2. CONCLUSIONES
La materia orgánica del suelo se oxida mediante el dicromato de potasio. La presencia de materia orgánica en el suelo se debe a la acumulación de tejidos orgánicos y actividad de los organismos del suelo.
VI.
BIBLIOGRAFÍA
1. BARREIRA, E. 1978. Fundamentos de edafología para la agricultura. Argentina, Buenos aires. Primera edición. Editorial hemisferios sur. Pg.: 29-33. 2. DEMOLON, A. 1965. Dinámica del suelo-Tomo I de principios de agronomía. España, Barcelona. Quinta edición. Ediciones omega s.a. Pg.: 142-143. 3. DONAHUE, R., MILLER, R. y SHICKLUNA, J. 1981. Introducción a los suelos y al crecimiento de las plantas. España, Madrid. Editorial Dossat, s.a. Pg.: 142-145. 4. FITZPATRICK, E. 1980. Suelos, su formación, clasificación y distribución. México. Segunda edición. Editorial Continental S.A. de C.V. Pg: 151-155. 5. FOTH, H. 1985. Fundamentos de la ciencia del suelo. México. Editorial continental, s.a. de c.v. Pg.: 165-167. 6. KONONOVA, M. 1982. Materia orgánica del suelo, su naturaleza, propiedades y métodos de investigación. Moscú. Ediciones oikos-tau, s.a. Pg.: 63-66. 7. LABRADOR, J. 2001. La materia orgánica en los agroecosístema. Coedición: ministerio agricultura, pesca y alimentación. Ediciones mundi-prensa. Pg: 19-22. 8. PLASTER, E. 2005. La ciencia del suelo y su manejo. España, Madrid. Primera edición. Thomson editores Spain. Pg.: 132-137.
