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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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Determinación de materia orgánica 2013
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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Determinación de materia orgánica 2013
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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Determinación de materia orgánica 2013
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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Determinación de materia orgánica 2013
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
Determinación de materia orgánica 2013
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
Determinación de materia orgánica 2013
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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
Determinación de materia orgánica 2013
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
Determinación de materia orgánica 2013
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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Determinación de materia orgánica 2013
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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Determinación de materia orgánica 2013
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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Determinación de materia orgánica 2013
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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