Embed Size (px)
Citation preview
1
Universidad De Ciencias Y Artes De
ChiapasFacultad de Ciencias Biológicas
EDAFOLOGÍA
Presenta:
“Determinación de la materia orgánica del suelo”
Por:Ángeles Fragoso Cristian
SEXTO SEMESTRE
Grupo “ B ”
Catedrático:
M. C. Claudia Rovelo Trasloshelos
Tuxtla Gutiérrez, Chiapas a Marzo 18 del 2010.
REPORTE DE PRÁCTICA DE LABORATORIO
“Determinación de la materia orgánica del suelo”.
La elaboración de esta práctica se desarrolló en la comunidad Juan del
Grijalva, en las cercanías de la reserva de la Biosfera “El ocote”, con una
ubicación de 15445146 E, y 1885724 N, a una altitud de 594 msnm. Sin
pendientes y a la vera de un arroyo.
OBJETIVO
Determinar la cantidad de materia orgánica en cada uno de los horizontes del suelo..
INTRODUCCIÓN
Los suelos se forman, por lo general, a partir de materiales originarios sin
materia orgánica. La materia orgánica fresca (biomasa muerta o necromasa)
procedente de plantas, animales y microorganismos y sus productos de
alteración son los que permiten explicar, principalmente, la presencia de
materia orgánica en los suelos, cuyo contenido aumenta considerablemente en
las etapas iniciales de formación del suelo (Porta et al. 2003).
La materia orgánica influye en las propiedades físicas y químicas de los suelos
desproporcionadamente para las pequeñas cantidades presentes.
Generalmente, se considera, por lo menos, que la mitad de la capacidad de
intercambio catiónico de los suelos es responsable de la estabilidad de los
agregados del suelo. Además, provee de constituyentes energéticos y
somáticos a los microorganismos (Buckman y Brady, 1993).
La materia orgánica de un suelo se compone de:
Materia orgánica fresca.- materia prima para la formación de las sustancias
húmicas. Está integrada por: (a) biomasa vegetal senescente procedente de la
parte aérea de la vegetación y raíces, y de restos, deyecciones y secreciones
animales. Constituye una fuente de energía para las comunidades saprófitas
que la consumen. (b) biomasa microbiana, masa de microorganismos y
microfauna. Está muy poco o nada alterada y no se encuentra unida a la
fracción mineral (Porta et al. 2003).
2
Humus.- se encuentra constituido por sustancias resultantes de la alteración
(desnaturalización, desorganización y cambios en la funcionalidad) de
productos sintetizados por las plantas y los microorganismos. Con uniones
débiles con la fracción mineral (Porta et al. 2003).
En suelos forestales, la materia orgánica aportada a la superficie del suelo
forma el mantillo. La calidad de la necromasa es uno de los factores que
determina la velocidad de descomposición. Cuanto más lábil sea una materia
orgánica incorporada al suelo, más rápida será su contribución energética a los
organismos del suelo y al flujo de nutrientes, es decir, a la productividad del
ecosistema (Porta et al. 2003).
La relación C/N entre el contenido de carbono orgánico (C) y el de nitrógeno
(N), determina la tasa a la cual el nitrógeno estará disponible para las plantas,
por lo que se puede utilizar como indicar de calidad de materia orgánica de
medios aerobios, si sólo se atiende a la facilidad de descomposición (Porta et
al. 2003).
La relación entre la capacidad de intercambio catiónico y el carbono también
puede utilizarse de indicador de la materia orgánica.
La materia orgánica que procede de plantas herbáceas y de bosques de
frondosas se considera mejorante o de “alta calidad”, por ser de
descomposición rápida. Por el contrario, en bosques de piceas, la materia
orgánica se considera acidificante o de “baja calidad”, al ser de descomposición
más lenta (Porta et al. 2003).
Las materias orgánicas no húmicas incluyen aquellas sustancias cuyas
características químicas resultan identificables, tales como glúcidos, proteínas,
péptidos, aminoácidos, grasas, ceras y ácidos orgánicos de bajo peso
molecular. La mayoría de estas sustancias son fácilmente biodegradables por
enzimas específicas, por lo que persistirán poco tiempo en el suelo (Porta et al.
2003).
Las sustancias húmicas suponen entre un 60 y 80% de la materia orgánica del
suelo. Son el producto de la alteración de la materia orgánica (proceso de
humifación) por acción microbiana y por procesos abióticos. Constituyen la
fracción más activa de la materia orgánica de los suelos agrícolas. Se trata de
una mezcla compleja de compuestos orgánicos de composición diversa:
biomacromoléculas (compuestos de origen biosintético de estructura molecular
3
relativamente definida) y sustancias de estructura no específica (Porta et al.
2003).
Factores que condicionan el contenido de materia orgánica en los suelos
Los factores que influyen en el contenido de materia orgánica son los
siguientes: (Porta et al. 2003)
a) Vegetación.- determina la cantidad de necromasa aportada anualmente y su
calidad. Los residuos de planta aportados al suelo varía según el ecosistema
de que se trate.
b) Clima.- condiciona el tipo de especies vegetales, la producción de biomasa y el
grado de actividad microbiana.
c) Organismos del suelo.- intervienen en la alteración de la materia orgánica y en
su mezcla con la materia mineral.
d) Drenaje.- la materia orgánica se descompone mal y tiende a acumularse en
suelos mal aireados en los que falta oxígeno; en aquellos que están
permanentemente saturados de agua se puede formar un suelo orgánico.
e) Textura.- los suelos de textura arcillosa suelen tener más materia orgánica al
retener más agua y nutrientes, lo que favorece la producción de biomasa.
Función de la materia orgánica del suelo
Las funciones del suelo se ven directamente afectadas por la cantidad y la
calidad de la materia orgánica que contiene. Por ello, la materia orgánica es un
constituyente y un indicador de la calidad del suelo. Tiene incidencia sobre
propiedades físicas, químicas, biológicas y da lugar a múltiples interrelaciones:
(Porta et al. 2003)
Propiedades físicas:
- Estructuración (formación y estabilidad de los agregados)
- Sellado y encostramiento de la superficie del suelo
- Porosidad y aireación
- Movimiento del agua en el suelo
- Capacidad de retención de agua disponible para las plantas
- Facilidad de laboreo
4
- El oscurecimiento de la superficie de los suelos a medida que el
contenido de materia orgánica es mayor hace disminuir el albedo, al
ser menor la radiación reflejada, con incidencia sobre las
propiedades térmicas del suelo
- Prevención de los procesos erosivos, por efecto combinado sobre la
estabilidad de la estructura, el sellado y la infiltración
Propiedades químicas:
- Procesos de intercambio iónico
- Capacidad tampón frente a los cambios de pH
- Estabilización de nutrientes en forma orgánica
- Formación de complejos organominerales
- Interacciones con xenobióticos
- Papel depurador frente a vertidos, al regular la movilidad y la
biodisponibilidad de productos potencialmente tóxicos, lo que incide
sobre la calidad de las aguas freáticas
Propiedades biológicas:
- Interviene en la formación de suelo
- Constituye una reserva de energía metabólica
- Fuente de macronutrientes y micronutrientes que son liberados de
forma progresiva
- Estimula e inhibe la actividad enzimática
- Contiene reguladores del crecimiento de las plantas
- Efectos antibióticos frente a organismos patógenos
- Contribuye a la resiliencia de los ecosistemas, al disminuir o inhibir
los efectos de las perturbaciones ambientales, y de este modo
acelera su recuperación
Interacciones:
- Condiciona el funcionamiento biogeoquímico de los ecosistemas
- Define los tipos ecológicos de humus y procesos edafogénicos
derivados
- Aumenta y permite definir la calidad de un suelo
5
- Mejora la capacidad de los suelos para soportar la producción de
alimentos y biomasa, pro su incidencia sobre la fertilidad química, al
almacenar nutrientes y hacerlos más disponibles para las plantas y
sobre la fertilidad física
- Componente clave en la sostenibilidad/sustentabilidad de los
ecosistemas agrícolas
Por todo ello, se puede afirmar que la materia orgánica constituye un
indicador importante de la calidad del suelo y de su productividad (Porta et
al. 2003).
Procedencia de los componentes orgánicos del suelo
Los componentes orgánicos de los suelos proceden de aportes y de síntesis
biótica y abiótica: (Porta et al. 2003)
Biomasa que vive en el suelo y su necromasa
Acumulación de restos de plantas y animales
Productos xenobióticos – tienen una naturaleza orgánica y son
resultantes de síntesis industrial
Macromoléculas resultantes de los procesos de alteración y de
humificación
Síntesis abiótica
6
MATERIALES Y MÉTODOS
Materiales
- 4 Matraces Erlenmeyer
- Bureta graduada
- Pipeta graduada
- Propipeta
- Pipeta Pasteur
- Agitador de Cristal
- Balanza granataria
Reactivos
- Dicromato de potasio 1 N
- Ácido sulfúrico
concentrado
- Ácido fosfórico
- Bariosulfonato de
difenilamina
- Sulfato ferroso 0.5 N
Método
1. Se Pesó 0.5 gr de suelo por cada uno de los horizontes a analizar.
2. Las muestras se colocaron cada una en un matraz Erlenmeyer de 250 ml.
3. Con ayuda de una bureta se adicionaron 5 ml de Dicromato de potasio 1 N
y agitamos; Medimos 10 ml de ácido sulfúrico concentrado y se agregó
lentamente resbalándolo por las paredes.
5. Agitamos un minuto y reposamos 30 min.
6. Agregamos 100 ml de agua destilada.
7. Adicionamos 5 ml de ácido fosfórico.
8. Añadimos 5 gotas del indicador bariosulfonato de difenilamina.
9. Titulamos con sulfato ferroso 0.5 N. (Fig. 1).
7
Fig. 1. Análisis de materia orgánica mediante titulación por reactivos. Se aprecian los 4 análisis, uno por cada horizonte.
RESULTADOS
Datos de los ml de FeSO4 necesarios para la titulación de las muestras y los blancos.
HORIZONTESSULFATO FERROSO
(ml) A1 1.3A2 4.8AB 5.03B 4.6
Cálculo para obtener normalidad real del sulfato ferroso (FeSO4)
Cálculos para obtener el porcentaje de materia orgánica (%MO)
FÓRMULA HORIZONTE SUSTITUCIÓN RESULTADO
A1 5-(1.3x0.49)x0.69/0.5 6.02%
A2 5-(4.8x0.49)x0.69/0.5 3.65%
AB 5-(5.03x0.49)x0.69/0.5 3.49%
B 5-(4.6x0.49)x0.69/0.5 3.78%
FÓRMULA SUSTITUCIÓN RESULTADO
10 x 0.05/10.05 0.49
BLANCOSSULFATO
FERROSO (ml)1 2.752 2.86
Promedio 2.805
8
Una vez habiendo obtenido los porcentajes de Materia Orgánica (MO) de cada uno de nuestros análisis por horizonte, determinamos asimismo el porcentaje de carbono por estrato, esto se expresa en la siguiente tabla.
Cálculos para obtener el porcentaje de carbono (%C)
FÓRMULA HORIZONTE SUSTITUCIÓN RESULTADO
A1 6.02%/1.74 3.45%
A2 3.65%/1.74 2.09%
AB 3.49%/1.74 2.00%
B 3.78%/1.74 2.17%
DISCUSION DE RESULTADOS
Respecto a los resultados obtenidos, apreciamos un alto contenido de materia
orgánica en el primer horizonte (A1), mientras que en los tres horizontes
restantes se aprecia una disminución de hasta un 50 % menos. Esto
naturalmente se explica mediante las capas 01 y 02 de materia vegetal viva y
en descomposición sobre el horizonte A1.
Evidentemente si hablamos de materia orgánica, es factible obtener los
porcentajes de carbono en cada horizonte, a lo cual, mediante fórmulas
determinamos que el primer horizonte es también el que tiene mayor cantidad
de este elemento mezclado con la arcilla, limo y arena de este estrato.
9
CONCLUSIONES
Mediante la elaboración de esta práctica, pudimos determinar de forma
analítica, clara y concisa el porcentaje de materia orgánica en nuestro perfil de
suelo ayudados de análisis y parámetros químicos, en los cuales vemos cómo
reaccionan ciertas sustancias con determinados reactivos.
Cumplimos con los objetivos de esta práctica y pudimos entender mucho mejor
otro de los factores determinantes del suelo y de los horizontes que componen
nuestro perfil.
Finalmente, ampliamos la información que teníamos respecto a la relación
existente entre la vegetación, materia orgánica en descomposición y cantidad
de materia orgánica en el suelo de una forma práctica apoyados en teoría
complementaria, siendo esta, una actividad completamente enriquecedora la
cual abre un nuevo panorama en nuestros conocimientos.
10
CUESTIONARIO
1. ¿Qué es la estructura del suelo y cómo se clasifica?:
Es la organización de las partículas en una masa de terreno y En todas las
clasificaciones de suelos la textura es un carácter diferenciante ampliamente
utilizado para definir las clases de suelos a todos los niveles. Se pueden
determinar los tipos de suelo dependiendo de la estructura (suelo franco,
arenoso, limoso y arcilloso).
1. suelos de grano grueso ( arenas y gravas)
2. suelos de grano fino ( limos y arcillas)
3. suelos altamente orgánicos (referidos como "turba"). (Graetz, 1981).
2. ¿Por qué es importante la estructura de los suelos?
Dependiendo de la estructura del suelo se pueden determinar la capacidad de
infiltración de agua, aireamiento y la capacidad para retener nutrientes.
3 ¿Cómo se mejoraría la estructura del suelo en los siguientes casos?
a) suelos orgánicos. Pueden retener un peso de agua superior al suyo
propio. Muchos suelos orgánicos poseen capacidades de campo
de 100 a 150% de agua y algunos, como la turba de esfagnos,
retienen hasta 500 o 600% de agua en peso.
b) suelos arcillosos. Influye la capacidad de retención de agua útil, tanto
directa como indirectamente. El efecto indirecto es por la
influencia de tipo de arcilla sobre la estructura del suelo. El efecto
indirecto se debe a la capacidad de expansión y absorción interna
de agua, que exhiben algunas arcillas.
c) suelos arenosos. Presentan tal porción de poros grandes que retienen
mucho aire y poco agua. (Fuentes, 2002).
11
4. ¿Cómo varia la estructura del suelo en el perfil de suelos con la profundidad y por qué?
Generalmente con la profundidad del suelo la estructura cambia, ya que al ser
mar profundo el corte la tierra se acerca mas a la roca madre y por lo
consiguiente la estructura es mas dura. (Fuentes, 2002).
5. ¿Cómo mejoraría la densidad aparente de los suelos?
Mejoraría en el aprovechamiento del agua ya que la densidad aparente se
utiliza para calcular la capacidad de almacenamiento de agua por volumen de
suelo y para evaluar las capas de suelo si están muy compactadas a fin de
permitir la penetración de la raíz o los problemas de aireación. (Fuentes, 2002).
12
Fuentes de Información
Buol S., Hole F., McCracken R. (2004) Génesis y Clasificación de Suelos.
Cuarta Edición. Editorial Trillas. México. 417 pp.
Fuentes J (2002) Manual Práctico sobre utilización de Suelo y Fertilizantes.
Mundi-Prensa. España. 159 pp.
Graetz H (1981) Suelos y Fertilización. Segunda Edición. Editorial Trillas.
México. 80 pp.
Wordpress, 2010. http://daran10.wordpress.com/2009/02/01/horizontes-de-
diagnostico.
Zumberge J. (1969). Geología Elemental. Continental. México. 354 pp.
13
