determinacion de materia organica

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

FACULTAD DE INGENIERÍA

E.A.P. INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

“DETERMINACIÓN DE MATERIA ORGÁNICA”

CURSO: INGENIERÍA AMBIENTAL

DOCENTE: SANCHEZ BACA, Daniel

ALUMNO: CHUQUI DIESTRA, Alexander Deiby

Nuevo Chimbote, diciembre del 2013

Determinación de materia orgánica 2013

DETERMINACIÓN DE MATERIA ORGÁNICA

I. INTRODUCCIÓN

Siempre que se habla de fertilidad de un suelo se toma en cuenta principalmente

la cantidad de macro y micronutrientes que el suelo puede proveer a las plantas,

dejando en segundo plano un aspecto muy importante acerca de la fertilidad del

suelo: la cantidad de materia orgánica (MO).

La materia orgánica representa, aproximadamente, el 5% en el volumen de un

suelo ideal. A pesar de ser un porcentaje relativamente pequeño, su presencia es

altamente importante en el crecimiento de las plantas. La adición de residuos

orgánicos al suelo, provenientes de plantas y animales y su posterior

descomposición por los microorganismos, establecen dos procesos que

determinan el nivel al cual se acumula materia orgánica en los suelos.

Las plantas son la principal fuente de materia orgánica, ya que parte de sus

hojas, tallos, flores, frutos y generalmente todo el sistema radical, se quedan en

el suelo cuando el cultivo es cosechado. Estos residuos generalmente son

frescos, es decir, poseen aproximadamente entre 60 a 90% de humedad, lo cual

depende del tipo de residuo orgánico. Esto significa que entre el 40 a 10% de

materia seca podría incorporarse al suelo y su composición es muy

variada: carbohidratos, grasas, aceites, lignina y proteínas, son los principales

constituyentes y ellos son fuentes de carbono, hidrógeno y oxígeno, así como

también, en el caso de las proteínas, de nitrógeno, azufre, hierro, fósforo, los

cuales pudieran ser aprovechables por las plantas una vez que los

microorganismos descomponen estos compuestos.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO

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La MO representa un conjunto complejo de sustancias constituidas por restos

vegetales y organismos que están sometidos a un constante proceso de

transformación y síntesis. Por lo tanto, la MO no puede considerarse estable, ni

cualitativa ni cuantitativamente, tanto a corto como a largo plazo.

Normalmente se presenta en cantidades muy inferiores a la fracción mineral, no

obstante su papel es tan importante o más para la evolución y propiedades de los

suelos.

Los constituyentes orgánicos del suelo se pueden agrupar en:

Materiales vivos (biomasa) : Microbiota (microorganismos: algas, bacterias,

hongos, protozoos); Mesobiota (nematodos, gusanos); Macrobiota (raíces

vegetales, lombrices). Representa un grupo enormemente diverso. Valores

usuales son de 10.000 a 10.000.000 de organismos por gramo de suelo para

la microflora y de 1.000 a 100.000 para la microfauna.

Materiales no vivos: restos orgánicos frescos (tejidos vegetales y animales),

productos excretados por los organismos, productos de descomposición y

compuestos de síntesis.

El concepto de MO del suelo se refiere a la fase muerta, pero en la práctica se incluyen también a los microorganismos vivos dada la imposibilidad de separarlos del resto de material orgánico transformado.

Los restos vegetales que caen al suelo y las raíces muertas, sufren primero

transformaciones físicas y químicas y luego, descomposición biológica:

i. Transformación química inicial, es una alteración que sufren los restos

vegetales antes de caer al suelo. Las hojas son atacadas por los

microorganismos, en la misma planta, y se producen importantes

transformaciones en su composición y estructura. Consiste en pérdida de

sustancias orgánicas y elementos minerales como P, N, K, Na.

ii. Acumulación y destrucción mecánica. La hojarasca, ramas, tallos, etc., se

acumulan sobre el suelo y se van destruyendo mecánicamente,

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fundamentalmente por la acción de los animales que reducen su tamaño, lo

mezclan con la fracción mineral y lo preparan para la posterior etapa.

iii. Alteración química. En esta etapa se produce una intensa transformación de

los materiales orgánicos y su mezcla e infiltración en el suelo. Los restos

orgánicos en el suelo pierden rápidamente su estructura celular y se alteran a un

material amorfo que va adquiriendo un color cada vez más negro, con una

constitución y composición absolutamente distintas de los originales. Poco a

poco los restos transformados se van desintegrando, difuminándose en el suelo y

finalmente se integran totalmente con la fracción mineral.

La acción de los microorganismos edáficos es decisiva para el desarrollo de

estos procesos de transformación, éstos transforman los residuos orgánicos por

polimerización a sustancias amorfas, de color oscuro y de alto peso molecular,

el humus propiamente dicho (materia orgánica transformada y alterada, con

carga negativa y de carácter ácido. Constituye un conjunto muy complejo de

compuestos orgánicos coloidales de color oscuro, y de elevado peso molecular

(10000 – 50000), sometidos a un constante proceso de transformación).

Los microorganismos necesitan del carbono como fuente de energía (oxidan el

C y lo devuelven a la atmósfera como CO2) y el nitrógeno para incorporarlo a

su protoplasma y a ambos los toma de los restos vegetales.

En estas transformaciones se desprenden moléculas inorgánicas (NH4, NH3,

CO2, H2O, etc.), restituyendo así minerales al suelo. El proceso de formación de

humus se denomina humificación, mientras que la mineralización se refiere a la

liberación de sustancias inorgánicas. Todos los nutrientes son absorbidos por las

plantas en forma inorgánica, de aquí la importancia del proceso de

mineralización.

Dependiendo de las características del suelo y de la naturaleza de los restos

vegetales aportados (relación C/N de éstos) dominará la humificación o la

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mineralización aunque siempre se dan los dos procesos con mayor o menor

intensidad.

La humificación (proceso enormemente complejo) es responsable de

la acumulación de la MO en el suelo mientras que la mineralización conduce a

su destrucción.

El fin inexorable de todos los compuestos orgánicos del suelo es su

mineralización, por tanto sus destrucción. Pero muchos compuestos son lo

suficientemente estables como para permanecer en cantidades suficientes en los

suelos (su descomposición se compensa con los aportes). Los

compuestos húmicos pueden tener una vida media de cientos a miles de años

(dataciones con 14C).

En suelos minerales se ha estimado que entre 65 a 75 % de la MO consiste

de materiales húmicos, que a su vez se pueden diferenciar en

ácidos húmicos (solubles), ácidos fúlvicos (solubles) y huminas (insolubles)

según sea su comportamiento frente a reactivos extractantes (ácidos y álcalis).

El resto, se compone de polisacáridos y sustancias proteicas no totalmente

modificadas.

Los restos orgánicos se transforman muy rápidamente comparados con la

fracción mineral, por ello la velocidad de formación del horizonte A es mayor

que la de los horizontes subsuperficiales. La velocidad de descomposición

depende del tipo de resto vegetal aportado y de las condiciones del medio

edáfico (pH, Hº, Tº, disponibilidad de nitrógeno, oxigenación, etc.).

III. OBJETIVO

Determinar el contenido de materia orgánica en las diferentes muestras

de suelo.

IV. MATERIALES

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V. PROCEDIMIENTO

i. Preparación de reactivos:

a. Dicromato de potasio (K2Cr2O7 1N)

b. Difenilamina

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Secar

Pesar

Dicromato de potasio

60 gr

A 105 °C por 20 min

Difenilamina


c. Sulfato ferroso amónico (0.5N)

ii. Preparación de muestra:

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Agregar

Agregar

Enfriar

Pesar

Mezclamos

Ácido sulfúrico

100 mL

Pesar

Colocar

Sulfato ferroso amónico exidratado

196.1 gr

Agua destilada

20 mL

A temperatura ambiente

Difenilamina

0.05 gr

Con la solución anterior

Agitamos Hasta que se disuelva

A fiola de 1L que tiene 500 ml de agua destilada con 20 ml de ácido sulfúrico

PesarMuestra

1 ml


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Agregar

Agregar

Agregamos

Agregar

Agregar

Titular

Dicromato de potasio

10 mL

Ácido sulfúrico

20 ml

Acercando el vaso al agua fría y dejamos enfriar por 20 min

Agua destilada

200 ml

Ácido fosfórico

10 ml

Difenilamina

1 ml

Sulfato ferroso amoniacal

0.5 N

La titulación nos dará el viraje de un color negro a un color verde oscuro

Pesamos la muestraColocamos a un vaso precipitado

Agregamos dicromato de potasio


VI. RESULTADOS

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Agregamos ácido sulfúrico

Enfriamos en agua y luego agregamos agua destilada y las demás soluciones antes mencionadas en el flujo

Viraje inicial antes de titular Después de la titulación

MUESTRA

Gasto 1 44.1 ml


Aplicamos nuestra fórmula para determinar el porcentaje de carbono total en

nuestra muestra:

%C=1.3∗0.003

grmeq

∗0.5meqml

∗44.1ml

1gr∗100

%C=8.5995

Con el valor de porcentaje de carbono encontrado podemos determinar el

porcentaje de materia orgánica en nuestra muestra:

%MO=%C∗1.72

%MO=8.5995∗1.72

%MO=14.79

NOTA: El color al final de la titulación no logro ser de un color verde

claro por qué los reactivos que usamos estaban contaminados y eso

afecto ene l viraje final de la evaluación.

VII. DISCUSIONES

El contenido de materia orgánica en los suelos es muy variable, alcanza

desde trazas en los suelos desérticos hasta un 90-95% en los turbosos.

Los horizontes a de suelos explotados agrícolamente presentan por lo

general valores entre 0.1 y 10% de materia orgánica, cuyo contenido

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decrece con la profundidad en el perfil del suelo. Los suelos se pueden

clasificar de acuerdo a su contenido en materia orgánica y a las

necesidades de un determinado cultivo. Para algunos cultivos perennes

tropicales como el cacao se ha propuesto, por ejemplo, la siguiente

clasificación:

Bajos en materia orgánica: <2,0% M.O <1.15%C

Medios 2.1 – 4.0% M.O 1.2 – 2.3% C

Altos 4.1 – 10.0% M.O 2.4 – 5.8% C

Muy altos >10.0 % M.O >5.8% C

Según: Hans W. Fassbender, Química de suelos

Los contenidos de materia orgánica y nitrógeno de los suelos los

determinan, en primera instancia, el clima y la vegetación y que los

afectan otros factores locales como el relieve, el material parental, el tipo

y la duración de la explotación de los suelos y algunas de sus

características químicas, físicas y microbiológicas. Según:

http://www.exactas.unlpam.edu.ar/academica/catedras/edafologia/p

racticos/mo-04.htm

La materia orgánica del suelo (MO) es considerada un indicador de salud

del mismo y su efecto positivo sobre la sostenibilidad del sistema

productivo ha sido ampliamente documentado. Para un determinado

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ambiente, los niveles de MO más elevados se encuentran en pastizales

naturales y cuando estos sistemas son cultivados, se produce una rápida

caída de la MO seguida por la declinación más lenta hasta un nuevo

estado estable. Según :

http://www.ipni.net/ppiweb/iaarg.nsf/$webindex/C27D5B57B45EAA

EF032578BA006BD8B1/$file/6.pdf

VIII. CONLCUSIONES

Se logró determinar el porcentaje de carbonos que nos dio un resultado

de 8.5995 la cual tomamos este valor para poder hallar el porcentaje de

materia orgánica presente en nuestra muestra de suelo y nos arrojó el

valor siguiente de 14.79.

IX. BIBLIOGRAFIA

http://www.ipni.net/ppiweb/iaarg.nsf/$webindex/

C27D5B57B45EAAEF032578BA006BD8B1/$file/6.pdf

http://www.exactas.unlpam.edu.ar/academica/catedras/edafologia/

practicos/mo-04.htm

Según: Hans W. Fassbender, Química de suelos

http://www.fao.org/ag/ca/training_materials/cd27-spanish/ba/

organic_matter.pdf

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http://books.google.com.pe/books?

id=uRQPAQAAIAAJ&pg=PA80&dq=determinaci

%C3%B3n+de+materia+organica+para+suelos&hl=es&sa=X&ei=_

hCoUvrZBI7SkQf20oHADQ&ved=0CD8Q6AEwAw#v=onepage&q

=determinaci%C3%B3n%20de%20materia%20organica%20para

%20suelos&f=false

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