ANALISIS Y DETERMINACION DE LA COMPOSICION DE UN SUELO
AUTORES. CONTRERAS CAMACHO, DIANA FUENTES DÍEZ, NURIA SAUCO MARTÍNEZ, CRISTINA IES. ENRÍQUE FLOREZ ANALISIS YCONTROL.
INDICE
1-INTRODUCCIÓN 2-TOMA DE MUESTRAS 3-PREPARACIÓN DE LA MUESTRA. 4-DETERMINACIÓN DEL PARÁMETRO. • • • • • • • • • •
% de elementos. Humedad Textura Ph Conductividad Materia orgánica. Carbonatos Nitrógeno Fósforo Cationes de cambio.
5-TABLA DE RESULTADOS. 6-CONCLUSIONES 7-BIBLIOGRAFÍA
1-INTRODUCCIÓN. En este estudio vamos a determinar la composición de un suelo del que hemos tomado dos muestras diferentes una en la orilla del río y otra en la misma zona pero en una tierra de cultivo de cebada. Se va a proceder al análisis y determinación de algunos de los parámetros más importantes de un suelo y compararlos con los que ha de tener un suelo dedicado al uso agrícola. Estos parámetros son: • • • • • • • • • •
% de elementos. Humedad Textura pH Conductividad Materia orgánica. Carbonatos Nitrógeno Fósforo Cationes de cambio.
¿Qué es el suelo? El suelo es la cubierta superficial de la mayoría de la superficie continental continental de la Tierra. Es un agregado de minerales no consolidados y de partículas orgánicas producidas por la acción combinada del viento, el agua y los procesos de desintegración orgánica. Los suelos cambian mucho de un lugar a otro. La composición química y la estructura física del suelo en un lugar dado están determinadas por el tipo de material geológico del que se origina, por la cubierta vegetal, por la cantidad de tiempo en que ha actuado la meteorización, por la topografía y por los cambios artificiales resultantes de las actividades humanas. humanas. Sin embargo, el cultivo de la tierra priva al suelo de su cubierta vegetal y de mucha de su protección contra la erosión del agua y del viento, por lo que estos cambios pueden ser más rápidos. Los requerimientos de suelo de las distintas plantas varían mucho, y no se puede generalizar sobre el terreno ideal para el crecimiento de todas las plantas. Muchas plantas, como la caña de azúcar, requieren suelos húmedos que estarían insuficientemente drenados para el trigo. Las características apropiadas para obtener con éxito determinadas cosechas no sólo son inherentes al propio suelo; algunas de ellas pueden ser creadas por un adecuado acondicionamiento del suelo. La formación del suelo es un proceso en el que las rocas se dividen en partículas menores mezclándose con materia orgánica en descomposición. Los componentes primarios del suelo son: 1) Compuestos Compuestos inorgánicos, inorgánicos, no disueltos, disueltos, producidos producidos por por la meteorización meteorización y la descomposición descomposición de las rocas superficiales. 2) Los nutrientes solubles utilizados por las plantas. 3) Distintos tipos de materia orgánica, viva o muerta. 4) Gases y agua requerido r equeridoss por las plantas y los organismos subterráneos. La naturaleza física del suelo está determinada por la proporción de partículas de varios tamaños.
Las partículas inorgánicas:
Tienen tamaños que varían entre el de los trozos distinguibles de piedra y grava hasta los de menos de 1/40.000 centímetros. Las grandes partículas del suelo, como la arena y la grava, son en su mayor parte químicamente químicamente inactivas; pero las pequeñas pequeñas partículas inorgánicas, inorgánicas, componentes componentes principales de las arcillas finas, sirven también como depósitos de los que las raíces de las plantas extraen nutrientes. El tamaño y la naturaleza de estas partículas inorgánicas diminutas determinan en gran medida la capacidad de un suelo para almacenar agua, vital para todos los procesos de crecimiento de las plantas. La parte orgánica del suelo:
Está formada por restos vegetales y restos animales, junto a cantidades variables de materia orgánica amorfa llamada humus. La fracción orgánica representa entre el 2 y el 5% del suelo superficial en las regiones húmedas, pero puede ser menos del 0.5% en suelos áridos o más del 95% en suelos de turba. El componente líquido de los suelos:
Denominado por los científicos solución del suelo, es sobre todo agua con varias sustancias minerales en disolución, cantidades grandes de oxígeno y dióxido de carbono disueltos. La solución del suelo es muy compleja y tiene importancia primordial al ser el medio por el que los nutrientes son absorbidos por las raíces de las plantas. Cuando la solución del suelo carece de los elementos requeridos para el crecimiento de las plantas, el suelo es estéril. Los principales gases:
Los principales gases contenidos en el suelo son el oxígeno, el nitrógeno y el dióxido de carbono. El primero de estos gases es importante para el metabolismo de las plantas porque su presencia es necesaria para el crecimiento de varias bacterias y de otros organismos responsables de la descomposición de la materia orgánica. La presencia de oxígeno también es vital para el crecimiento de las plantas ya que su absorción por las raíces es necesaria para sus procesos metabólicos. En el suelo tienen lugar un gran número de reacciones que implican a casi todos los elementos químicos conocidos. Los elementos del suelo más importantes para la nutrición de las plantas incluyen el fósforo, el azufre, el nitrógeno, el calcio, el hierro y el magnesio y también necesitan cantidades pequeñas pero fundamentales de elementos como boro, cobre, manganeso y cinc. Las plantas obtienen nutrientes de los coloides del suelo, partículas diminutas parecidas a la arcilla que se mezclan con el agua, aunque no se disuelven en ella. Se forman como producto de la meteorización física y química de minerales primarios. Consisten en cantidades variables de óxidos hidratados de hierro, aluminio y silicio y de minerales cristalinos secundarios. secundarios. Una de las características importantes de las partículas coloidales es su capacidad para participar en un tipo de reacción química conocida conocida como intercambio de bases. La cantidad de agua disponible en un suelo dado tiene un efecto importante en la productividad del terreno para su uso agrícola. Tanto en estado líquido como gaseoso, el agua ocupa cerca de un cuarto del volumen del suelo productivo. La cantidad de agua retenida depende del tamaño y de la disposición de los poros en el terreno. En suelos gruesos y desagregados, el agua tiende a drenarse hacia abajo por la acción de la gravedad, dejando un pequeño remanente. Los suelos compuestos por partículas finas suelen tener una porosidad total superior, por tanto, retienen cantidades de agua mayores que los suelos de textura gruesa. El agua se mueve y queda retenida por un sistema de poros. Sólo están disponibles para las plantas dos tercios del agua almacenada después de que se haya drenado el exceso. Las partículas del suelo absorben el agua restante con fuerza suficiente como para impedir su uso por las plantas.
Las necesidades de agua de las plantas se satisfacen con el agua del suelo. El término general utilizado para definir la mezcla compleja de materia orgánica del suelo es humus. No es una mezcla estable de sustancias químicas, es más bien una mezcla dinámica, en constante cambio, que representa cada etapa de la descomposición de la materia orgánica muerta, desde la más simple a la más compleja. El proceso de descomposición está causado por la acción de un gran número de bacterias y hongos microscópicos. Estos microorganismos atacan y digieren los compuestos orgánicos complejos que constituyen la materia viva, reduciéndola a formas más simples que las plantas pueden usar como alimento.
2-TOMA DE MUESTRAS Al laboratorio le llega una determinada cantidad de tierra que es la que se analiza. Esa tierra debe ser representativa del huerto o parcela de donde se cogió. Desde la toma de una muestra de suelo, hasta que nos llegan los resultados analíticos, pueden cometerse múltiples errores. El mayor error que se comete está en la toma de muestras en el campo y que éste viene a ser del 80-85%, mientras que tan sólo un 15-20% es atribuible al laboratorio. Por lo que tenemos dos errores: uno analítico o error de medida del laboratorio y el otro que se deriva de la natural heterogeneidad del suelo, que se denomina error de muestreo. El suelo es un material muy heterogéneo y se necesitan bastantes submuestras para obtener una muestra verdaderamente representativa. El número de submuestras de suelo depende de la variabilidad del mismo y del límite de error que se desee (normalmente un máximo del 1015%). El número de submuestras tomadas es fundamental, pues de lo contrario podríamos obtener información errónea que que nos llevaría a realizar recomendacion recomendaciones es inadecuadas inadecuadas con el consiguiente perjuicio económico, bien por gastos innecesarios, pérdidas de rendimientos en cosechas, pérdidas de calidad de las mismas o un mal aprovechamiento del suelo. Los suelos arenosos presentan una mayor variabilidad que los arcillosos, debido fundamentalmente fundamentalmente a la poca retención que presentan de los distintos nutrientes, facilitando por el contrario su movilidad, lo que hace que sea un suelo más dinámico en contraposición al arcilloso que es más estático. Por ello se necesita un mayor número de submuestras en un suelo arenoso que no en uno arcilloso.
Método utilizado Se eligieron para la realización del presente estudio, dos suelos de características supuestamente diferentes, situados ambos en el municipio de Villalbilla situado a unos 8 km de la ciudad de Burgos. La primera muestra se recogió en la ribera del río Arlanzón a su paso por esta localidad, mientras que la segunda procede de una tierra de cultivo de cebada cercana a la ribera del río.
Número de submuestras Dividimos la superficie del terreno objeto del muestreo en parcelas uniformes en función del color, profundidad, desarrollo de la vegetación,... Cada muestra compuesta se formara tomando submuestras en zig-zag (tomamos 10 submuestras) sacadas de diferentes partes de la parcela, siendo lo más representativa posibles de la misma. El peso aproximado de las submuestras es de unos 100 gramos.
Profundidad de muestreo Depende del tipo de suelo, pero por lo general siempre se recomienda desechar los primeros 5 cm de suelo superficial. Para la mayoría de los cultivos basta con tomar muestras de los primeros 20-40 cm del suelo. En el caso de otro tipo de suelos (ribera de rió) y praderas la profundidad de muestreo recomendada es de 5 a 10 cm.
Procedimiento del muestreo. Para la toma de muestras muestras empleamos una pala. Para ello realizamos un hoyo en forma de V, cortamos una porción de 1,5 cm de la pared del hoyo y retiramos la mayor parte de la muestra con la hoja de la pala. Cada muestra de suelo debe incluir tierra de toda la profundidad de muestreo. Una vez terminada la toma de muestras, se recomienda mezclar todas las muestras juntas para obtener una mezcla de suelo homogénea. Tomamos aproximadamente 1 kg de cada mezcla, la introducimos en bolsas herméticamente cerradas, las cuales transportamos en una neverita portátil al laboratorio para para su posterior análisis, especificando especificando al máximo todos todos los datos de la parcela (temperatura del suelo, humedad ambiental, situación de la parcela, porcentaje de elementos pedregosos, hora de la recogida,…).
Datos etiqueta toma de muestras Nombre del recogedor Lugar Fecha de recogida Temperatura ambiente Temperatura del suelo Humedad ambiente Observaciones
Muestra río Diana Villalbilla de Burgos 23 de marzo 9ºC 7ºC Alta, día lluvioso Suelo pedregoso
Muestra cultivo Diana Villalbilla de Burgos 23 de marzo 9ºC 7ºC Alta, día lluvioso Sin cobertura vegetal
3-PREPARACIÓN DE LA MUESTRA. Las operaciones que hemos realizado para la preparación de la muestra para su posterior análisis en el laboratorio son las siguientes: A) Extendemos la muestra en bandejas y desmenuzamos los agregados con la mano para facilitar su posterior secado y tamizado. t amizado. B) Dejamos extendidas las muestras hasta que la humedad se equilibre con la del ambiente removiendo de vez en cuando. C) Terminamos de deshacer los agregados con un mazo o rodando una botella, siempre con cuidado de no romper mecánicamente los elementos gruesos. D) Pasamos las muestras por un tamiz de 2 mm de luz de manera que quedan en este los elementos gruesos y recogemos en la bandeja lo que llamamos tierra fina.
4- DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS. DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE ELEMENTOS FINOS Y GRUESOS Fundamento: Se denominan “elementos gruesos” a las partículas de tierra que no pueden pasar a través de un tamiz de agujeros redondos de 2mm de diámetro. La mayor parte de las determinaciones se hacen sobre las partículas que pasan, cuyo conjunto se denomina “tierra fina”.
Método: Una vez secada la tierra si las muestras se toman estando muy húmedas las tierras, se desmenuzan los agregados a mano y con un rulo de madera o rodando una botella, para facilitar la separación de los "elementos finos". Bien homogeneizada la muestra pesamos unos 1000g de la misma y se tamizan con una criba de 2mm de luz, recogiendo la fracción fina que pasa por el tamiz y pesándola. La tierra fina se guarda en un frasco de boca ancha bien tapado, para posteriores análisis.
Cálculos: % tierra fina =
F/P .100
- F = peso de tierra fina - P = peso total. % tierra gruesa= 100 - % tierra fina
HUMEDAD. Para la determinación de la humedad tomamos una muestra representativa de 5 o 10 g y la introducimos en un vidrio de reloj previamente tarado. Posteriormente se introducirá en la estufa a 105 ºC hasta el día siguiente. Se deja en el desecador hasta que se enfríe. Se lleva a la balanza y se determina el peso de la muestra.
TEXTURA: La textura de un suelo informa sobre la proporción en la que se hallan las partículas elementales que lo constituyen. Estas partículas se encuentran reunidas formando agregados o terrones que hay que deshacer. Las partículas elementales del suelo se clasifican con arreglo a su tamaño en: arena, limo y arcilla. Así pues esta clasificación se basa en las dimensiones de las partículas y no en su composición química. La clasificación internacional señala cuatro clases de partículas:
Arena gruesa Arena fina
2 - 0,2 mm 0,2 - 0,02 mm
Limo
0,02 - 0,002 mm
Arcilla
<0,002 mm
Una vez determinado el tamaño de las partículas, el índice de textura de un suelo es el tanto por ciento de arena, limo y arcilla que entra en su composición.
Determinación del parámetro La textura se mide mediante un método físico: mediante un tubo graduado de fondo plano y un líquido dispersante en este caso hemos utilizado KCl. La determinación consiste en mezclar en una probeta la muestra hasta 25 y añadir la solución de KCl, enrasamos a 80 con agua, agitamos vigorosamente y medimos la altura del material sedimentado a distintos tiempos. Realizamos las lecturas; a 30 segundos es arena, a los 30 minutos limo y a las 24 horas sedimenta sedimenta la arcilla.. Expresamos Expresamos los resultados en: % Arena, Arena, % Limo y % Arcilla.
Interpretación de los resultados CLASE DE SUELO Arenoso Franco-arenoso Franco-limoso Franco Franco-arcillo-limoso Franco-arcillo-arenoso Franco-arcilloso Arcillo-limoso Arcillo-arenoso Arcilloso
ARENA (%) 86 - 100 51 - 85 0 - 50 30 - 50 0 - 30 50 - 80 20 - 50 0 - 20 50 - 70 0 - 50
LIMO (%) 0 - 15 0 - 55 50 - 100 50 50 - 80 0 - 30 20 - 50 50 - 70 0 - 20 0 - 50
ARCILLA (%) 0 - 15 0 - 20 0 - 20 0 - 20 20 - 30 20 - 30 20 - 30 30 - 50 30 - 50 30 - 100
Influencia del parámetro La textura influye en la fertilidad del suelo en: *Porosidad (aireación). • •
Suelos arcillosos: mayor número de poros, pero más pequeños pequeños (microporos). Suelos arenosos: tienen menor número de poros pero más grandes (macroporos).
*Capacidad de retención de agua (almacenamiento de agua) • •
Suelos arcillosos: retienen el agua con más fuerza Suelos arenosos: desprenden fácilmente el agua.
*Abundancia de elementos nutrientes (almacén de nutrientes) •
•
Suelos arcillosos: capaces de retener cationes (Ca, Mg, K, etc.), siendo por tanto suelos más ricos, pero los retiene con mucha fuerza. Suelos arenosos: retienen pocos elementos nutrientes, siendo suelos más pobres.
Los suelos francos son suelos medios, que retienen bien el agua y los abonos, pero esta fuerza de retención no es muy elevada lo que le permite a la planta tomar nutrientes de la disolución del suelo. Son los más apropiados apropiados para la mayoría de los cultivos.
EL PH Concepto General El pH del suelo nos expresa la acidez o alcalinidad del mismo, es decir, la concentración de iones H+ disociados en la "solución suelo". Se dice que un suelo es neutro cuando el pH tiene un valor de 7. Por debajo de este valor el suelo es ácido, y por encima es básico o alcalino. En un suelo ácido existe mayor cantidad de iones H+ que de OH-, mientras que en uno básico es al contrario. En un suelo de pH neutro la cantidad de iones H +y OH- es igual. La neutralidad es la condición óptima para el desarrollo de la mayoría de los cultivos y para la asimilación de la mayoría de los nutrientes por parte de éstos.
Determinación del parámetro Hemos utilizado el Método Oficial aprobado por el Ministerio de Medio Ambiente. Este método consiste en la dispersión de la muestra de suelo en agua y su posterior medida con el pH-metro. Tomamos 10 g de suelo y añadimos 100 ml de agua destilada, agitamos durante 10 minutos en agitador magnético y medimos el pH. Previamente habremos calibrado el pH-metro.
Interpretación de los resultados pH
CLASIFICACIÓN
0.01 - 5.59
Muy ácido
5.6 - 6.59
Ácido
6.6 - 7.59
Neutro
7.6 - 8.59
Alcalino
8.6 - 9.99
Muy alcalino
Influencia del parámetro pH alcalino (básico): Existen problemas de asimilación debido fundamentalmente a la presencia de carbonato de cal que bloquea la absorción del fósforo. Si la alcalinidad es debida al sodio, entonces aparecen problemas de tipo físico (impermeabilidad, compactación, etc.) lo que resulta desfavorable para la asimilación de los nutrientes.
CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA Conceptos generales El conocimiento del contenido total de sales solubles en los suelos permite establecer si existen en ellos cantidades importantes para producir interferencias con la germinación normal de las semillas, con el crecimiento de las plantas o con la toma de agua por parte de los cultivos.
Determinación del parámetro Hemos utilizado el método oficial. Mediremos la conductividad eléctrica mediante un conductímetro provisto de célula de conductividad apropiada. Tomamos 10 g de muestra y le añadimos 100 ml de agua destilada, agitamos mediante un agitador magnético durante 30 minutos y procedemos a la lectura de su conductividad. conductivi dad. Antes de medir la conductividad mediremos la temperatura de la disolución y ponemos esa temperatura ( 25ºC) en la escala del conductímetro. conductímetro. Interpretación de los resultados CE 1:5 mS/cm <0,4
CLASIFICACIÓN No salino
0,4 - 1,15
Ligeramente salino
> 1,15
Salino
Influencia del parámetro El problema de la salinidad es función de la tolerancia del cultivo a las sales, en nuestro caso solo nos afectaría en la muestra de suelo de cultivo, pero como la cebada es un cultivo tolerable a las sales, estos valores no representan ningún problema SENS SENSIB IBLE LES S Manzana Limón Naranja Pera
POCO POCO SENS SENSIB IBLE LES S Alfalfa Maíz Viña Coliflor
POCO POCO TOLE TOLERA RANT NTES ES TOLE TOLERA RANT NTES ES Frutales hueso Cebada Frutales pepita Algodón Fresa Palmera datilera Agrios Remolacha azucarera
CARBONATO TOTAL Conceptos generales: El carbonato cálcico es la principal fuente de calcio de los suelos, encontrándose en el suelo en estado de fragmentos f ragmentos de dimensiones variables. Se descompone fácilmente bajo la acción de los ácidos y del CO 2 del suelo. La actividad de la caliza depende de su poder de descomposición, que está condicionado por la acidez del suelo, su porosidad y el grado de finura de las partículas. Lo más usual en los suelos españoles es que el contenido de carbonatos sea alto.
Determinación del parámetro Separamos 1 gramo de muestra tamizada y se deposita en el interior del erlenmeyer, se añade poco a poco con la pipeta ácido clorhídrico 2M hasta que cese el burbujeo. Se determina el gasto de ácido clorhídrico y estimamos el contenido en carbonato del suelo teniendo en cuenta que: % de carbonatos = a x 100 Siendo a = volumen en ml de ácido clorhídrico gastado.
Clasificación CONTENIDO DE CaCO3 (%)
INTERPRETACIÓN
0.01 - 5.09
Muy bajo
5.1 - 10.09
Bajo
10.1 - 20.09
Normal
20.1 - 40 40.01 - 99.99
Alto Muy alto
Influencia del parámetro La presencia de carbonatos en cantidad elevada en el suelo: •
•
•
•
Favorece la rápida destrucción de la materia orgánica en el suelo, contribuyendo a su empobrecimiento en humus. Bloquea ciertos nutrientes indispensables para la planta, como hierro, dando lugar a la llamada "clorosis férrica". Otros micronutrientes afectados de la misma forma son el manganeso, el zinc y el cobre produciendo lo que se denominan enfermedades "carenciales" que repercuten extraordinariamente extraordinariamente en la producción. La caliza retrograda el fósforo a formas insolubles. De manera parecida, aunque con menor intensidad, se ven afectados el potasio y el magnesio.
MATERIA ORGÁNICA OXIDABLE Conceptos generales Es un componente básico del suelo del que sólo vamos a considerar ciertos factores fundamentales. La materia orgánica es el conjunto de residuos vegetales y animales, más o menos descompuestos por la acción de los microorganismos del suelo, que se encuentra en estado de evolución en el suelo. La materia orgánica procede de: Los residuos vegetales (tallos, ramas, raíces, etc.) Las aportaciones de estiércol u otros abonos orgánicos y de los abonados en verde. Las bacterias, hongos, algas, etc. • • •
La evolución de la M.O. en el suelo depende del clima, del tipo de suelo, del pH, de la clase de residuos y de la actividad de los microorganismos.
Se distinguen dos fases en la evolución de la materia orgánica: •
•
Humificación. Los residuos orgánicos son transformados en nuevos complejos orgánicos más o menos descompuestos. Primeramente pasa a humus "joven”, que después pasa a humus "estable". Mineralización. Los residuos orgánicos se descomponen rápidamente y se convierten en compuestos minerales. En la mineralización existen dos etapas: la amonización y la nitrificación.
Determinación del parámetro La determinación de la M.O. de los suelos puede referirse al total o bien solamente al "humus estable", siendo este último el más significativo. Su fundamento se basa en determinar el carbono orgánico del suelo que se oxida con dicromato potásico en presencia de ácido sulfúrico. El exceso de oxidante se valora con sulfato ferroso amónico, y la cantidad de carbonato orgánico oxidado oxidado se calcula a partir de la cantidad de dicromato reducido. reducido. Utilizamos el M. Oficial (9) Tomamos 1 g de muestra, le añadimos 10 ml de dicromato potásico 0.5 N y 10 ml ácido sulfúrico concentrado, y dejamos reposar durante 30 minutos. Añadimos 100 ml de agua destilada, 10 ml de acido fosfórico al 85% y 1 ml de difenilamina Valoramos con solución de sulfato ferroso amónico.
Interpretación de los resultados Contenido Conte nido de M.O. SUELO ARENOSO ARENOSO SUEL SUELO O FRANCO SUEL SUELO O ARCILLOSO ARCILLOSO Muy bajo.
0.01 - 1.25
0.01 - 1
0.01 - 1.5
Bajo
1.26 - 2
1.01 - 1.75
1.51 - 2.5
Normal
2.01 - 3
1.76 - 2.5
2.51 - 3.5
Alto
3.01 - 4
2.51 - 3.5
3.51 - 4.5
4.01 - 9.99
3.51 - 9.99
4.51 - 9.99
Muy alto
Influencia del parámetro De forma esquemática se pueden enumerar las siguientes ventajas: • • • • • • •
Mejora la textura de los suelos. Aumenta la capacidad de retención de agua. Aumenta la capacidad de intercambio catiónico. Es fuente de nutrientes. Facilita la asimilación del fósforo. Atenúa la retrogradación del potasio. Es fuente de gas carbónico.
Aumenta la actividad biológica del suelo
NITROGENO TOTAL Conceptos generales Desde un punto de vista agronómico la determinación del nitrógeno, dada su dinámica dentro del suelo, sólo informa de la cantidad disponible en el momento de realizar el análisis.
Este principio hay que tenerlo muy presente, ya que puede variar el contenido de nitrógeno a lo largo del ciclo de cultivo. El contenido total de nitrógeno en un suelo podemos dividirlo en tres formas fundamentales: •
•
•
N en forma elemental: N2 en el aire del suelo y en pequeñas cantidades, disuelto en la solución del suelo. N en formas inorgánicas: como NO (óxido nítrico), NO 2 (nitrito), N2O (óxido nitroso), NH3 (amoníaco), NO3- (nitrato), etc. N en forma orgánica: supone más de un 90 % y es transformado lentamente, por la acción de los microorganismos que descomponen la M.O., en nitrógeno mineral, en las formas amoniacal y nítrica, que es la asimilable por las plantas.
Es conveniente hacer siempre un balance del nitrógeno que hay en el suelo al la hora de realizar el abonado nitrogenado. En este balance hay que considerar las entradas: mineralización de la materia orgánica del suelo, aportación de los abonos orgánicos, residuos de cosechas, arrastre por la lluvia, fijación microbiana y aportación de fertilizantes químicos. También hay que considerar las salidas: desnitrificación, volatilización, volatilización, extracción por cosechas y lixiviación de los nitratos.
Determinación del parámetro Destilación Kjeldalh. Muestra: 2,5g. Reactivo: 25 ml de ácido sulfúrico, 0.5g de CuSO4 y 10g de K2SO4. Realizar una digestión Kjeldalh que se realiza para determinar el nitrógeno total. Este método consta de 4 fases: - Mineralización de la muestra (todo el nitrógeno pasa a estar como NH4+). - Paso del NH4+ a NH3 al alcalinizar el medio con sosa. - Destilación del NH3 obtenido, que se recoge sobre una cantidad conocida de ácido - Determinación volumétrica por retroceso, se valoran los moles de ácido que no han reaccionado con el amoniaco por estar en exceso.
Clasificación %N
INTERPRETACIÓN
0.01 - 0.05
Muy bajo
0.06 - 0.1
Bajo
0.11 - 0.2
Normal
0.21 - 0.31
Alto
0.32 - 9.99
Muy alto
Influencia del parámetro El nitrógeno favorece el desarrollo del cultivo y estimula su crecimiento. Es fundamental para la formación de la clorofila y como componente componente de las proteínas. Las manifestaciones más características de la deficiencia de nitrógeno son:
• • •
Reducción general del crecimiento Debilitamiento Debilitamiento general del color verde Amarillamiento, que comienza en las hojas inferiores más viejas de la planta y, generalmente, avanza desde el ápice a la base.
La utilización de nitrógeno por el cultivo va en función de una serie de factores: •
•
•
Humedad del suelo: Un exceso de agua o una escasez de la misma disminuye la eficacia del nitrógeno disponible. disponible. Estructura: La absorción disminuye si la estructura es compacta, por una limitación del enraizamiento enraizamiento , menos movilidad de los iones nitrato y por una menor mineralización. Fechas en los aportes: Si no coinciden las fechas de aporte con las fechas de absorción, la eficiencia disminuye.
FÓSFORO ASIMILABLE Conceptos generales El fósforo en el suelo está en estado sólido formando parte de las partículas de suelo o de la materia orgánica y disuelto en el agua que rodea dichas partículas. Desde un punto de vista agronómico el fósforo puede estar en el suelo en cuatro situaciones: • • • •
directamente asimilable intercambiable lentamente asimilable inasimilable
El fósforo asimilable se encuentra en forma soluble y es de utilización inmediata para las plantas. Está íntimamente ligado a otros factores del suelo como son el pH, la cal activa y la materia orgánica.
Determinación del parámetro La determinación del fósforo asimilable es extremadamente extremadamente dificultosa y en particular en tierras calizas, debido a su retrogradación. retrogradación. Los laboratorios consideran fósforo asimilable aquel que se extrae con ayuda de extractantes neutros o ligeramente básicos. Se toman 2.5g de muestra. Se usan los siguientes reactivos: reactivo sulfomolíbdico, ácido ascórbico, disolución patrón de ortofosfato a 1 g/L, disolución de ortofosfato a 0.01 g/L La recta de calibrado se hizo con disolución patrón de ortofosfato a 0.01 g/l correspondiente a 0 – 0.5 – 1.25 – 2.5 – 3.75 – 6.25 mg/l. A estas disoluciones se les añade agua destilada hasta 40 ml de disolución sulfomolíbdico y 0.1g de ácido ascórbico. SE mantienen a ebullición suave durante 1 minuto exactamente, agitando para evitar proyecciones. Dejamos enfriar y pasamos las disoluciones a matraces aforados de 50 ml, completando con agua destilada hasta un volumen de 50ml. A continuación efectuamos las lecturas en el espectrofotómetro a la longitud de onda de 608nm. El contenido en fósforo de un suelo hay que contemplarlo en función de su textura y de su aprovechamiento (secano, regadío, o regadío intensivo). Los valores pueden oscilar entre los siguientes límites:
Muy Bajo
0-12 ppm
Bajo
5-24 ppm
Normal
9-36 ppm
Alto
13-60 ppm
Muy Alto
21-96 ppm
Influencia del parámetro El fósforo estimula el desarrollo del sistema radicular y es esencial para conseguir una abundante floración y un buen cuajado.- Al contrario del nitrógeno adelanta el ciclo del cultivo. En función del nivel de fósforo asimilable del suelo en el abonado pueden darse varias situaciones: •
•
•
Si el nivel es normal o ligeramente alto, el abonado a realizar debe ser solo de mantenimiento y coincidirá con el que la experiencia de cada zona haya determinado en función de los múltiples factores que intervienen. Si el contenido de fósforo es bajo el abonado deberá atender las necesidades de mantenimiento y de enriquecimiento del perfil del suelo, que deberán tener presente la textura y el contenido en carbonatos. carbonatos. Cuando la cantidad de fósforo del suelo sea muy elevada se reducirán las dosis de abonado sobre las consideradas de mantenimiento, teniendo también presente la textura y el contenido de carbonatos. carbonatos.
CATIONES CAMBIO (CA, MG, K, NA) Conceptos generales La arcilla y el humus tienen carácter coloidal, es decir, están cargadas negativamente y tienen la propiedad de atraer y retener a los iones con carga positiva (cationes). Estos cationes, que se hallan en continuo movimiento alrededor de las partículas coloidales, no son retenidos constantemente sino que pueden cambiarse o sustituirse unos por otros más o menos fácilmente. Por esta razón, a estos cationes se les llama cambiables.
Determinación del parámetro Normalmente los cationes de cambio se determinan en el extracto obtenido empleando acetato amónico 1 N a pH=7, siempre y cuando no sean suelos calizos. En muestras con contenido en CaCO3 > 10 % como es nuestro caso la extracción hay que hacerla con acetato sódico, ya que el acetato amónico solubiliza un porcentaje indeterminado, pero muy elevado, de iones Ca 2+, y Mg2+, que pasan al extracto dando lugar a resultados dispares, altos y desde luego no verdaderos. Extracción con NaAc 1 N. Tratamos una muestra de 1 g. Se utiliza como reactivo: 50 ml de de Solución de acetato sódico sódico 1N. Se somete a agitación y posteriormente se deja reposar durante 24 horas. Pasado este tiempo se agita y se filtra con un papel de filtro. Na y K se miden por el método oficial (9): mediante fotometría de llama.
Procedimiento: Método por complexometria. Calcio y magnesio. magnesio. Ca y Mg en suelos calizos: Extracción con acetato sódico. Preparar el extracto de suelo agitando 30 minutos con Acetato Sódico 1 N. Filtrar y valorar con AEDT estandarizado de molaridad 0,1002 M. El calcio se ha valorado añadiendo de indicador la murexida .Se ha utilizado el indicador negro de eriocromo-T para determinar calcio + magnesio. El magnesio se obtiene por sustracción.
Método por fotometría de llama. Sodio y potasio. En el análisis de sodio y potasio por fotometría de llama no se ha podido realizar debido a que no teníamos el instrumento para su realización. Para el análisis de sodio y potasio en la muestra ésta es aspirada por medio de un nebulizador nebulizador que descarga la muestra en forma de aerosol a una llama. Los átomos de sodio son excitados a una energía mayor, al regresar al estado fundamental emiten energía en forma de luz de longitud de onda característica. La intensidad de la luz emitida y la respuesta eléctrica del detector, son directamente proporcionales proporcionales a la concentración del metal alcalino.
Influencia de estos parámetros Potasio El potasio se halla en grandes cantidades en el suelo, si bien solo una pequeña parte de él es asimilable por las plantas.- Se pueden distinguir distintas clases: mineral, interlaminar, cambiable y el que está en la solución de suelo.- El cambiable es la principal reserva de que dispone la planta y va pasando a la solución del suelo a medida que la planta lo va absorbiendo. Hay que tener presente que la textura influye de forma muy importante en cuanto a la movilización de este nutriente y no solo la cantidad sino el tipo de arcilla presente en el suelo Calcio El calcio se encuentra abundantemente en nuestros suelos, por lo que no suele dar problemas de deficiencias en los cultivos, sólo puede estar deficiente en lugares muy húmedos o ácidos. El calcio presente en el suelo procede de rocas y minerales que éste contiene (calcitas, dolomitas, hidroxiapatitos y silicatos) que por procesos de transformación liberan calcio, que al ser solubilizado puede: perderse perderse por lixiviación, ser absorbido por los organismos del suelo, por el complejo coloidal o reprecipitarse. Las plantas lo absorben cuando el calcio pasa a la disolución del suelo. Los déficits de calcio o los pHs bajos se corrigen con un encalado con cal o caliza dolomítica. La adición de cal, en estas circunstancias, favorece la asimilación de casi todos los micronutrientes y hace más eficiente al potasio en la nutrición de la planta, ya que evita que el potasio sea absorbido en exceso.
Magnesio En los suelos se encuentra como constituyente de numerosos minerales, mayoritariamente silicatos. También se encuentra en el suelo como magnesita, sulfatos y dolomita. En la descomposición de estos minerales y en la degradación de la materia orgánica el magnesio pasa en parte a sales solubles, que pueden ser asimiladas por la planta. Es un nutriente muy importante en la planta para realizar sus funciones vitales. La deficiencia de este nutriente se da en suelos pobres, ligeros, con mucho potasio, pobres en materia orgánica, ricos en sodio o en calcio. Esta deficiencia se puede evitar con un encalado dolomítico o con la aplicación de fertilizantes que contengan magnesio Sodio Es un elemento que para una gran mayoría de los cultivos es perjudicial, pero para ciertos cultivos puede ser beneficioso si consideramos que puede sustituir a otros nutrientes como el potasio (es el caso de la remolacha). Pero en general el sodio es considerado desfavorable para la estructura del suelo y altas concentraciones de este elemento traen consigo altos pHs, que pueden ser muy negativos para la supervivencia del cultivo.
5-TABLA DE RESULTADOS:
Parámetro
Resultados muestra Resultados muestra orilla río cultivo
Carbonatos
30%
55%
Textura
Arena: 8,51% Limo : 72,54% Arcilla: 19,40%
Arena: 34,23 % Limo : 49,64 % Arcilla: 16,09 %
M = 6,012 .10 -3
M = 0,01202
Concentración Concentración g = 0,24048 g/g
Concentración g = 0,4808 g/g
Concentración mg = 240,48 mg/g suelo.
Concentración mg= 480,8 mg/g.
Calcio.
Observaciones El contenido de carbonatos en el suelo de la orilla es alto. En el suelo de cultivo es muy alto. En la muestra de la orilla del río el suelo es Franco-Limoso y en el cultivo es Franco .
Magnesio.
pH
Conductividad
M = 7,6152.10-3
M= 2,40.10-3
Concentración g= 0,1850 g/g
Concentración g = 0,05836 g/g
Concentración mg = 185,0 mg/g suelo
Concentración mg = 58,36 mg/g suelo
Nos da un valor de 7.83
Nos da un valor de 8.10
1.48 mS/cm .
0.62 mS/cm
Se tratan ambas de una tierra alcalina
La muestra del río se trata de un suelo salino En la del cultivo se trata de un suelo ligeramente salino
Nitrógeno
0,34%
0,37%
En ambos suelos el contenido de nitrógeno es muy alto.
Materia orgánica
2,20%
2,20%
En los dos suelos el contenido en materia orgánica oxidable es normal.
Humedad higroscópica
14,57%
19,84%
La humedad higroscópica es normal.
% de elementos
Finos :78,76% Gruesos: 21,24%
Finos :65,24% Gruesos: 34,76%
Fósforo
2795 ppm
2385 ppm
La determinación determinac ión se hizo por espectrofotómetro.
6. CONCLUSIONES Observando los resultados obtenidos concluimos concluimos que las diferencias entre las dos muestras no son muy grandes, aunque los suelos estén destinados a usos distintos. Esto puede ser debido a que ambos han sido modificados por el hombre y a la escasa distancia a la que se encuentran. Dependiendo del uso que se le ha dado a cada uno se han modificado una serie de parámetros. Así, observamos que el alto contenido en nitrógeno en la muestra de cultivo es debido a un abonado de cobertera, la cual es una práctica fundamental para que no se produzca el encamado de la cebada, y se incremente el porcentaje de nitrógeno en el grano hasta niveles inapropiados, inapropiados, cuando se destina a la fabricación de malta para cerveza. También hemos observado un contenido medio en calcio, al cual la cebada es muy tolerante, vegetando bien incluso en suelos muy calizos, por lo que muchas veces a este tipo de suelos es corriente llamarlos “cebaderos”. Hemos obtenido una textura de suelo franco, y a la mayoría de las cebadas les van bien las tierras francas, que no sean pobres en materia orgánica, pero que su contenido en potasa y cal sea elevado, como los resultados obtenidos. Los datos obtenidos en la muestra de r ío pueden haberse visto modificados por filtrado o por el arrastre del agua, debido a las lluvias o posibles crecidas.
7- BIBLIOGRAFÍA 1.- http://www.infoagro.com / 2.- LÓPEZ RITAS, J. y LÓPEZ MELIDA, J. 1990. El diagnóstico de suelos y plantas. Métodos de campo y laboratorio. Ed. Mundi-Prensa 4ª Ed. Madrid. 3.- LOTTI, G. y GALOPPINI, C. 1986. Análisis químico agrario. Ed. Alambra.Madrid. 4.- MARAÑÉS, A; SÁNCHEZ, J.A.; DE HARO, S.; SÁNCHEZ, S.T. y LOZANO, F.J. 1994. Análisis de suelos. Departamento de Edafología y Química Agrícola. Universidad de Almería. Almería. 5.- PARKER, R. 2000. La ciencia de las plantas. Ed. Paraninfo. Madrid. 6.- PLASTER, E.J. 2000. La ciencia del suelo y su manejo. Ed. Paraninfo. Madrid. 7.- PORTA, J.; LÓPEZ-ACEVEDO, M. Y ROQUERO, C. 1994. Edafología para la Agricultura y el Medio Ambiente. Ed. Mundi-Prensa. Madrid. - URBANO, P. 1995. Tratado de fitotecnia general. 2ª Edición. Ed. Mundi-Prensa. Madrid. 8.-VILLALBÍ, I. y VIDAL, M. 1988. Análisis de suelos y foliares: interpretación y fertilización. Monografías de la obra agrícola de la fundación Caja de Pensiones. Barcelona .
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