UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALAFACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIASESCUELA DE INGENIERÍA AGRONÓMICACÁTEDRA: QUÍMICA AGRÍCOLAPROFESOR: DR. PATRICIO REYESALUMNO: PABLO ERNESTO VILLA GUERREROCICLO: CUARTO CICLO “A”FECHA: MIÉRCOLES, 30 DE NOVIEMBRE DEL 2011INFORME: 1TEMA:

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 Cr2O7K2 a 1N

‐ Ácido sulfúrico concentrado H2SO4

‐ Ácido fosfórico PO4H3 al 85%

‐ Difenilamina

‐ Sulfato ferroso amoniacal (SO4 )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

(Cr2O7K2) 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.

Cr2O7= + C Cr+++ + CO2 (a)

Se debe mantener el color del dicromato para asegurarnos que todo el carbono

presente en el suelo sea convertido en CO2, 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.

Cr2O7= + 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

g

Gasto de

dicromato

Gasto de

sulfato% C % M.O.

1,0000 10 ml 6,65 ml 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 (CO2), 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.